光合作用和細胞呼吸的綜合梳理及題型 教師用

2022-08-29 05:18:05 字數 3837 閱讀 5788

一、光合作用和細胞呼吸的多角度多層次比較

1.光合作用與細胞呼吸關係的圖示比較

(1)從反應式上追蹤元素的來龍去脈

①光合作用總反應式:

②有氧呼吸反應式:

(2)從具體過程中尋找物質迴圈和能量流動(如圖)

(3)植物細胞中兩大生理過程聯絡**

2.光合作用和細胞呼吸中[h]的**和去路分析

提醒:①光合作用中產生的[h]是還原型輔酶ⅱ(nadph)十分簡化的表示方式,而細胞呼吸中產生的[h]是還原型輔酶i(nadh)十分簡化的表示方式,二者不是一種物質,儘管書寫形式相同。②還原氫的書寫形式一定不能寫成h、h+、h2,只能寫成[h]或nadh或nadph。

3.光合作用和細胞呼吸中atp的**及去路分析

(1)光合作用

atp (光反應——類囊體膜上)

adp+pi(暗反應——葉綠體基質中)

(2)細胞呼吸

atp(①②③都產生atp,場所為細胞質基質和線粒體

adp+pi(各項生命活動需要)

【例1】下圖表示高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質變化的關係,下列說法正確的有( )

a.2過程消耗的atp來自1、3、4、5過程產生的atp

b.1、2過程在葉綠體中進行,3、4、5過程**粒體中進行

c.1過程產生的[h]參與2過程,3和4過程產生的[h]與氧結合產生水

d.高等植物所有的細胞都可以進行1、2、3、4、5過程

綠色植物的光合作用與細胞呼吸之間有著密切的聯絡。下面物質代謝簡圖表示了兩者之間的

關係,請根據圖示分析回答:

(1)①是在葉綠體內的類囊體薄膜進行的,所需要的外界條件是一定強度的光照,發生的能量變化是光能轉變為活躍的化學能。

(2)③、④、⑤表示有氧呼吸過程。在這一過程中,所需要的外部條件主要有 o2 和適宜的溫度。

(3)上述①~⑤過程中,能產生atp的過程是寫代號)。

(4)①產生的atp去向是轉移到葉綠體基質中利用 ,其作用是為暗反應提供能量;③、④、⑤中產生的atp作用是為各項生命活動供能。

二、細胞中能量**和利用

1.不同能源物質之間的關係

2.生態系統中能量轉化及轉移途徑

【例2】如圖表示生物體與外界環境之間進行物質交換和能量轉變的簡圖,分析回答:

(1)能進行①或④生理活動的生物屬於自養型生物,它們分別進行①或④過程的區別在於: 合成有機物所利用的能源不同 ,①是利用光能,④是利用化學能。

(2)編號②和③生理活動所示能量的去向是供給生物體各項生命活動,其餘以熱能的形式散失掉 ,

③中未釋放的能量儲存在酒精 (物質)中。

(3)植物完成⑤過程,首先以主動運輸的方式吸收no3-,若吸收no3-必須進葉綠體才能合成氨基酸,則從土壤到被利用至少穿過 10 層磷脂分子。

(4)圖示分析完成④過程的硝化細菌生活的氣體環境中必須有 o2、nh3、co2

(5)①~④過程中屬於吸能反應的有屬於放能反應的有

三、常考題型及方法規律

題型一座標曲線題的解題技巧

解決座標曲線題的方法,可概括為「一識標」、「二明點」、「三析線」三個基本步驟。

一識標座標曲線,實際上是「橫座標」對「縱座標」的影響結果,「標」不同,曲線的含義就不同,形狀也不相同。所以,認真識別座標圖中縱、橫座標的含義,找出縱、橫座標之間的聯絡,是解題的前提。

二明點曲線是滿足一定條件的點的集合,在這些點中,有些點特殊,如:曲線的起點、轉折點、終點,曲線與縱橫座標以及其他曲線的交叉點等,往往隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學含義,明確這些特殊點的含義是解題的基礎。例如,上圖曲線中,特殊點就有a、b、c、d四個,而這些點的含義往往就是試題考查的內容。

三析線正確分析曲線形狀,如:何時開始上公升、何時趨向平緩、何時出現轉折、其原因分別是什麼等等,這是解題的關鍵。如右圖,我們就要在「一識標」、「二明點」的基礎上,進一步分析得出:

a點為光合作用面積的飽和點;oa段表明葉面積指數從0→6時,光合作用實際量隨葉面積的不斷增大而增大;當葉面積指數大於6時,光合作用實際量不再隨葉面積的增大而增大,因為有很多葉子被遮擋在光補償點以下;ob段表明幹物質量隨光合作用的增加而增加;由於a點以後光合作用量不再增加,而葉片隨葉面積的不斷增加其呼吸量也不斷增加(直線oc),所以幹物質積累量不斷降低,如bc段。

【例3】圖中縱軸表示植物光合作用或呼吸作用的速度,橫軸表示各種外界條件(其餘的條件都是適宜的)。對曲線中m點的描述,不正確的是 ( )

a.若橫軸表示光強度,則m點光合速度最大 b.若橫軸表示co2濃度,則m點光合速度最大

c.若橫軸表示o2濃度,則m點呼吸速度最大

d.若橫軸表示光強度或co2濃度,則m點表示光合速度與呼吸速度相等

題型二光合作用與細胞呼吸的相關測定

(1)呼吸速率的表示方法:植物置於黑暗環境中,測定實驗容器內(co2)增加量、o2減少量或有機物減少量。

(2)光合作用速率表示方法:通常以一定時間內co2等原料的消耗或o2、(ch2o)等產物的生成數量來表示。但由於測量時的實際情況,光合作用速率又分為表觀光合速率和真正光合速率。

①淨光合速率:常用一定時間內o2釋放量、(co2)吸收量或有機物積累量表示;

②真正光合速率:常用一定時間內o2產生量、(co2)固定量或有機物產生量表示。

(3)光合速率與呼吸速率的關係

①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織在光下或黑暗下測得的數值為呼吸速率(a點)。

②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行,測得的資料為淨光合速率。

③真正光合速率=淨光合速率+呼吸速率。

關係式用o2、(co2)或葡萄糖的量表示如下:

a.光合作用產氧量=氧氣釋放量+細胞呼吸耗氧量

b.光合作用固定(co2)量=(co2)吸收量+細胞呼吸釋放(co2)量

c.光合作用葡萄糖產生量=葡萄糖積累量(增重部分)+細胞呼吸消耗葡萄糖量

(4)一晝夜有機物的積累量(用co2量表示)可用下式表示:

積累量=白天從外界吸收的co2量-晚上呼吸釋放的co2量。

(5)判定方法

①若為座標曲線形式,當光照強度為0時,co2吸收值為0,則為真正(實際)光合速率,若是負值則為表觀光合速率。

②若所給數值為有光條件下綠色植物的測定值,則為表觀光合速率。

③有機物積累量一般為表觀光合速率,製造量一般為真正(實際)光合速率。

【例4】以測定的co2吸收量與釋放量為指標,研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響,結果如圖所示。下列分析正確的是

a.光照相同時間,35℃時光合作用製造的有機物的量與30℃時相等

b.光照相同時間,在20℃條件下植物積累的有機物的量最多

c.溫度高於25℃時,光合作用製造的有機物的量開始減少

d.兩曲線的交點表示光合作用製造的與細胞呼吸消耗的有機物的量相等

【例5】某校生物興趣小組以玉公尺為實驗材料,研究不同條件下光合作用和呼吸作用速率(密閉裝置),繪出圖甲、乙和丙,圖中光合速率與呼吸速率並不相等的點是(  )

a.ab.bc.cd.d

題型三光合作用與細胞呼吸在不同光照條件下氣體變化規律

規律: (1)光合作用所需co2的兩個**:①由呼吸作用產生;②從周圍空氣中吸收(若是水生植物,則從周圍的水中吸收)。

光合作用釋放的o2的兩個去向:①用於呼吸作用;②呼吸作用消耗不完的釋放到周圍的空氣中。光合作用製造的葡萄糖的兩個去向:

①用於呼吸作用消耗;②呼吸作用消耗不完的用於積累。

(2)發生時間:光合作用只在有光照時發生,呼吸作用在有光和無光時均能發生。

【例6】如下圖所示,圖甲表示某大棚蔬菜葉肉細胞的部分結構和相關代謝情況,其中a~f代表o2或co2。圖乙表示該植物在適宜的條件下,o2淨產量(光合作用的o2產生量-呼吸作用的o2消耗量)與光照強度之間的關係曲線。據圖回答下列問題:

(1)在圖甲中,b可代表 o2 ,物質b進入箭頭所指的結構後與h]結合,生成大量的 atp和水 。

光合作用和細胞呼吸學生

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