高中生物课时讲练通配套课件：4《光合作用和细胞呼吸》（苏教版必修1）
文档属性
| 名称 | 高中生物课时讲练通配套课件：4《光合作用和细胞呼吸》（苏教版必修1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 500.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2012-09-19 23:54:28 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
一、生物体内有关能源物质的总结
生物体的各种生命活动都需要消耗能量，源源不断的能量供应是生命活动得以顺利进行的前提条件之一。糖类、脂质和蛋白质等有机物中含有大量的能量，都可作为能源物质氧化分解释放能量，供生命活动的需要。
1.主要能源物质：糖类。
2.主要储存能量的物质：脂肪。
3.直接能源物质：ATP。糖类、脂肪这些有机物中的能量不能直接用于各项生命活动，它们在细胞中被逐步氧化分解释放出来，其中少部分能量用于合成直接能源物质ATP后才能供细胞各项生命活动利用，大部分能量以热能的形式散失掉了。
4.最终能源物质：太阳能。糖类等有机物中的能量几乎全部来自绿色植物通过光合作用固定的太阳能。
【训练1】ATP是细胞内的能量“通货”，下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A.ATP可以水解，为细胞提供能量，实际上是指ATP分子中远离腺嘌呤核苷的高能磷酸键的水解
B.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
C.在ADP和ATP相互转化的过程中，能量的来源都是光合作用
D.主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质都是ATP
【解析】选C。ATP的结构简式为A－P～P～P，远离A的“～”容易水解，释放出大量能量。所有生物都是利用ATP作为直接的能源物质，说明生物界具有统一性、共性，也说明生物具有共同的起源。在不同生物中，ADP转变成ATP的能量来源有所不同，在动物中主要来自细胞呼吸，植物中除此以外，还可以来自光合作用。一切生命活动所需的能量都是由ATP直接提供的。
二、光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律
1.黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外（如图甲）。
2.弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸。
（1）细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸收O2与放出CO2量较少（如图乙）。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：①用CO2释放量表示：N1=N2-N；②用O2吸收量表示：m2=m1-m；③用植物重量（或有机物量）的减少量表示。
（2）细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物与外界不进行气体交换,即没有O2和CO2的吸收与释放（如图丙）。
3.较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。
（1）气体代谢特点（如图丁）：植物光合作用所利用的CO2（用N表示）除来自植物自身细胞呼吸（N2）之外，不足部分来自外界（N1）；植物光合作用产生的氧气（m）除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余氧气释放到周围环境中（m2）。分析图可知：N=N1+N2，m=m1+m2。
(2)光合作用相对强度的表示方法
①用O2释放量（或容器中O2的增加量）表示：m2 =m-m1；
②用CO2吸收量(或容器中CO2的减少量)表示:N1=N-N2；③用植物重量（或有机物量）的增加量表示。
【训练2】如图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a～f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-细胞呼吸的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：
（1）在图甲中，b可代表______，物质b进入箭头所指的结构后与______结合，生成大量的______。
（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则图甲中的d所代表的物质应是______。
（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有_______，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是______、_______。
（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时图乙中N点向______（左、右）移动。
（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是_______。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图甲中字母表示）？_______；D点时发生（用图甲中字母表示）_______。
【解析】该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、细胞呼吸的过程。两者互相提供原料，光合作用需要线粒体释放的CO2来合成有机物，线粒体要消耗光合作用产生的O2，同时会分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供直接的能源物质。曲线的A点光照强度为零，此时只进行细胞呼吸，P点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度。
答案：（1）O2 ［H］ ATP和水
（2）18O2
（3）CO2和H2O 叶绿体的数量 二氧化碳浓度（或温度）
（4）左
（5）从类囊体膜到叶绿体基质 ef abcd
三、光合作用曲线中的点移动释疑
1.光照强度与光合作用速率的关系曲线
（1）a点光照强度为0，植物只进行细胞呼吸，该点表示该植物在该温度下的细胞呼吸强度。
（2）b点表示同一时间内，光合作用吸收CO2与细胞呼吸放出CO2的量相等，该点称为光补偿点，植物在光补偿点时，有机物形成和消耗相等。
（3）c点光照强度不再是光合作用速率的限制因素，即光合作用速率不再随着光照强度增大而增大，该点称为光饱和点。
2.曲线各点移动的分析
（1）温度
①在最适温度以下升高温度
如上图所示，若升高温度，但温度对光合作用和细胞呼吸而言，都还在最适温度以下，所以升温，细胞呼吸加强，且强度远大于光合作用，a点向下移动，b点向右移动，需要较强光照强度才能产生与细胞呼吸消耗量相当的有机物，c点则向右上方移动，温度升高，光反应与暗反应的酶活性都升高，则可利用更强的光照。
②温度超过最适温度
若某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25℃、30℃，上图所示曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系，若将温度调节到25℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，图中相应点的移动分别是a点上移，b点左移，m值增大。
（2）CO2浓度
一定范围内升高CO2浓度，可以促进光合作用。a点不移动，因为CO2浓度的适当升高，不会抑制细胞呼吸；b点向左移动，因为CO2浓度的适当升高，会提高光合作用强度，细胞呼吸强度不变，需要的光照强度减小；c点向右上方移动，c点为光饱和点，其限制因子为CO2浓度或其他条件，适当提高CO2浓度，可提高植物的光饱和点。
（3）Mg2+的供应
如上图所示，若适当提高Mg2+的供应，可提高光合作用强度，对细胞呼吸强度无影响，a点不移动，b点向左移动，c点不移动。
（4）阴生和阳生
阴生植物是指生活需要较低光照强度的植物。阳生植物则反之，原因不论是表示阴生植物还是阳生植物，条件改变后，其各点都会移动，其各点移动情况如图所示：
【训练3】（2011·济南高一检测）如图曲线表示某植物在恒温30℃时光合作用速率与光照强度的关系，已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，请据图判断以下说法正确的是（ ）
A.光照强度为X时，产生ATP的场所是叶绿体和线粒体
B.曲线ac段的限制因素是CO2浓度
C.将温度调至25℃时，a点将上移，b点将左移
D.增大温室内的CO2浓度，c点将向左上方移动
【解析】选C。光照强度为X时，植物既能进行光合作用也能进行细胞呼吸，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质；曲线ac段的限制因素是光照强度；温度调至25℃时呼吸强度减弱，故a点上移，此温度达到光合作用最适温度，b点左移才能保证光合强度与呼吸强度相等；增大CO2浓度，光合作用强度增大，c点应向右上方移动。
一、生物体内有关能源物质的总结
生物体的各种生命活动都需要消耗能量，源源不断的能量供应是生命活动得以顺利进行的前提条件之一。糖类、脂质和蛋白质等有机物中含有大量的能量，都可作为能源物质氧化分解释放能量，供生命活动的需要。
1.主要能源物质：糖类。
2.主要储存能量的物质：脂肪。
3.直接能源物质：ATP。糖类、脂肪这些有机物中的能量不能直接用于各项生命活动，它们在细胞中被逐步氧化分解释放出来，其中少部分能量用于合成直接能源物质ATP后才能供细胞各项生命活动利用，大部分能量以热能的形式散失掉了。
4.最终能源物质：太阳能。糖类等有机物中的能量几乎全部来自绿色植物通过光合作用固定的太阳能。
【训练1】ATP是细胞内的能量“通货”，下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A.ATP可以水解，为细胞提供能量，实际上是指ATP分子中远离腺嘌呤核苷的高能磷酸键的水解
B.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
C.在ADP和ATP相互转化的过程中，能量的来源都是光合作用
D.主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质都是ATP
【解析】选C。ATP的结构简式为A－P～P～P，远离A的“～”容易水解，释放出大量能量。所有生物都是利用ATP作为直接的能源物质，说明生物界具有统一性、共性，也说明生物具有共同的起源。在不同生物中，ADP转变成ATP的能量来源有所不同，在动物中主要来自细胞呼吸，植物中除此以外，还可以来自光合作用。一切生命活动所需的能量都是由ATP直接提供的。
二、光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律
1.黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外（如图甲）。
2.弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸。
（1）细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸收O2与放出CO2量较少（如图乙）。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：①用CO2释放量表示：N1=N2-N；②用O2吸收量表示：m2=m1-m；③用植物重量（或有机物量）的减少量表示。
（2）细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物与外界不进行气体交换,即没有O2和CO2的吸收与释放（如图丙）。
3.较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。
（1）气体代谢特点（如图丁）：植物光合作用所利用的CO2（用N表示）除来自植物自身细胞呼吸（N2）之外，不足部分来自外界（N1）；植物光合作用产生的氧气（m）除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余氧气释放到周围环境中（m2）。分析图可知：N=N1+N2，m=m1+m2。
(2)光合作用相对强度的表示方法
①用O2释放量（或容器中O2的增加量）表示：m2 =m-m1；
②用CO2吸收量(或容器中CO2的减少量)表示:N1=N-N2；③用植物重量（或有机物量）的增加量表示。
【训练2】如图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a～f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-细胞呼吸的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：
（1）在图甲中，b可代表______，物质b进入箭头所指的结构后与______结合，生成大量的______。
（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则图甲中的d所代表的物质应是______。
（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有_______，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是______、_______。
（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时图乙中N点向______（左、右）移动。
（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是_______。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图甲中字母表示）？_______；D点时发生（用图甲中字母表示）_______。
【解析】该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、细胞呼吸的过程。两者互相提供原料，光合作用需要线粒体释放的CO2来合成有机物，线粒体要消耗光合作用产生的O2，同时会分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供直接的能源物质。曲线的A点光照强度为零，此时只进行细胞呼吸，P点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度。
答案：（1）O2 ［H］ ATP和水
（2）18O2
（3）CO2和H2O 叶绿体的数量 二氧化碳浓度（或温度）
（4）左
（5）从类囊体膜到叶绿体基质 ef abcd
三、光合作用曲线中的点移动释疑
1.光照强度与光合作用速率的关系曲线
（1）a点光照强度为0，植物只进行细胞呼吸，该点表示该植物在该温度下的细胞呼吸强度。
（2）b点表示同一时间内，光合作用吸收CO2与细胞呼吸放出CO2的量相等，该点称为光补偿点，植物在光补偿点时，有机物形成和消耗相等。
（3）c点光照强度不再是光合作用速率的限制因素，即光合作用速率不再随着光照强度增大而增大，该点称为光饱和点。
2.曲线各点移动的分析
（1）温度
①在最适温度以下升高温度
如上图所示，若升高温度，但温度对光合作用和细胞呼吸而言，都还在最适温度以下，所以升温，细胞呼吸加强，且强度远大于光合作用，a点向下移动，b点向右移动，需要较强光照强度才能产生与细胞呼吸消耗量相当的有机物，c点则向右上方移动，温度升高，光反应与暗反应的酶活性都升高，则可利用更强的光照。
②温度超过最适温度
若某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25℃、30℃，上图所示曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系，若将温度调节到25℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，图中相应点的移动分别是a点上移，b点左移，m值增大。
（2）CO2浓度
一定范围内升高CO2浓度，可以促进光合作用。a点不移动，因为CO2浓度的适当升高，不会抑制细胞呼吸；b点向左移动，因为CO2浓度的适当升高，会提高光合作用强度，细胞呼吸强度不变，需要的光照强度减小；c点向右上方移动，c点为光饱和点，其限制因子为CO2浓度或其他条件，适当提高CO2浓度，可提高植物的光饱和点。
（3）Mg2+的供应
如上图所示，若适当提高Mg2+的供应，可提高光合作用强度，对细胞呼吸强度无影响，a点不移动，b点向左移动，c点不移动。
（4）阴生和阳生
阴生植物是指生活需要较低光照强度的植物。阳生植物则反之，原因不论是表示阴生植物还是阳生植物，条件改变后，其各点都会移动，其各点移动情况如图所示：
【训练3】（2011·济南高一检测）如图曲线表示某植物在恒温30℃时光合作用速率与光照强度的关系，已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，请据图判断以下说法正确的是（ ）
A.光照强度为X时，产生ATP的场所是叶绿体和线粒体
B.曲线ac段的限制因素是CO2浓度
C.将温度调至25℃时，a点将上移，b点将左移
D.增大温室内的CO2浓度，c点将向左上方移动
【解析】选C。光照强度为X时，植物既能进行光合作用也能进行细胞呼吸，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质；曲线ac段的限制因素是光照强度；温度调至25℃时呼吸强度减弱，故a点上移，此温度达到光合作用最适温度，b点左移才能保证光合强度与呼吸强度相等；增大CO2浓度，光合作用强度增大，c点应向右上方移动。