第三节 呼吸作用
主干 核心达成
一、呼吸作用的过程
实验装置 实验现象 实验结论
甲瓶温度升高,乙瓶温度不变 种子呼吸作用释放了能量
澄清石灰水变浑浊 种子的呼吸作用释放二氧化碳
甲瓶蜡烛熄灭,乙瓶蜡烛正常燃烧 种子的呼吸作用消耗了氧气
二、呼吸作用的实质
1.概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要。
2.表达式:
有机物(储存着能量)+氧气二氧化碳+水+能量
3.呼吸作用是生物的共同特征(连线)
三、呼吸作用原理的应用
(1)影响植物呼吸作用的因素。
温度、氧气和植物细胞的含水量等都会影响植物的呼吸作用。
(2)呼吸作用原理在生产实践中的应用。
①促进植物呼吸作用:田间松土、及时排涝等。
②抑制植物呼吸作用。
贮藏粮食时,保持干燥和低温;贮藏水果、蔬菜时,降低温度或氧浓度。
思维辨析
1.将燃烧的蜡烛放入装有萌发种子的广口瓶,蜡烛很快熄灭的原因是萌发的种子产生了大量二氧化碳。 (×)
2.自然条件下,绿色植物的光合作用和蒸腾作用只在白天进行;晚上进行呼吸作用。 (×)
视野拓展
无氧呼吸
呼吸作用不一定需要氧气。在特殊情况下细胞中的有机物没有氧气的参与也能被分解,但分解不彻底,释放出的能量也较少。
写一写
干燥________
线粒体________
澄清石灰水
重点 情境探究
同学们,农科院引进的新品种西瓜正在大棚里悄悄成长,为了更好地研究该品种西瓜的生长,“科研小助手”协助记录光照时长、温度、气体变化、光合作用与呼吸作用强度等,并绘制出了曲线图。让我们一起分析这些数据和曲线,了解背后的原理,破译西瓜的“成长密码”吧!
【主题一】光合作用和呼吸作用对种子的干重和鲜重的影响
1.图1是西瓜种子萌发过程中鲜重和干重的变化曲线。
图1中Y曲线表示了种子萌发过程中干重变化,曲线X中cd段变化的主要原因是种子萌发发育成幼苗后,开始进行光合作用,且光合作用产生的有机物大于呼吸作用消耗的有机物;同时根吸收大量的水。
助学点拨
分析图1
曲线X:
1.ab段:种子萌发的初期,由于不断地吸水,因此其鲜重是不断增加的,所以曲线X表示种子萌发的鲜重变化曲线。
2.bc段:种子吸足水后不再增重,但要进行呼吸作用消耗有机物,所以bc段下降。
3.cd段:种子萌发发育成幼苗后,开始进行光合作用,X中cd段变化的主要原因是幼苗开始进行光合作用产生大量的有机物,且产生有机物的量大于呼吸作用消耗的量,同时根吸收大量水也会使曲线上升。
曲线Y:
1.af段:西瓜幼苗还没长出叶前,植株不能进行光合作用,不能制造有机物,而呼吸作用消耗了大量有机物,因此从a点到f点干重下降。
2.fg段:西瓜幼苗长出叶,就可以进行光合作用,萌发的种子一直都能进行呼吸作用,从f点开始光合作用的强度大于呼吸作用,所以有机物开始积累,干重增加。
【主题二】光合作用和呼吸作用强度曲线
2.图2是西瓜植株的光合作用和呼吸作用强度随时间变化的曲线,请据图回答下列问题:
(1)图2中曲线乙代表的生理过程是呼吸作用,曲线甲代表的生理过程发生在细胞结构中的叶绿体。
(2)根据图2分析,曲线DE段强度减弱,主要是因为温度过高导致叶片的部分气孔关闭,进入叶片的二氧化碳减少;大棚内氧气浓度最高的时间点是18时,请分析原因是18时之前大棚内植物的光合作用强度大于呼吸作用强度,18时大棚内植物的光合作用强度与呼吸作用强度相等,18时之后大棚内植物的光合作用强度小于呼吸作用强度,所以大棚内氧气浓度最高的时间点是18时。
助学点拨
分析图2
1.曲线甲只在白天进行,甲代表光合作用,曲线乙代表呼吸作用。
2.0时:植物只进行呼吸作用;
凌晨4时左右:出现光合作用。
3.C点之前,G点之后:光合作用强度<呼吸作用强度;
C、G点:光合作用强度=呼吸作用强度;
CG段:光合作用强度>呼吸作用强度。
4.DE段:中午12时左右,温度较高,植物为了降低蒸腾作用,减少水分散失,关闭部分气孔,导致二氧化碳减少,所以光合作用强度也有所下降。
5.一昼夜下来有机物积累量最多的点是G点。
【主题三】光合作用和呼吸作用对气体变化的影响
3.图3的曲线表示西瓜植株在不同光照强度下产生氧气与消耗氧气的情况(不考虑温度因素)。
图3中B点表示曲线与横轴的交点,此时植物消耗氧气量等于(填“大于”“小于”或“等于”)产生氧气量。
助学点拨
分析图3
1.当光照强度不为0时,植物进行的能影响氧气释放量的生理活动有光合作用、呼吸作用。
2.A点:光照强度为0,植物只进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳。
AB段:有光合作用,光合作用强度<呼吸作用强度
B点:氧气释放量为0,即光合作用强度=呼吸作用强度
BC段:光合作用强度>呼吸作用强度,植物不断积累有机物
C点以后:光照强度增加但光合作用强度不再增强,此时限制光合作用的因素有二氧化碳浓度、温度等。
4.科研小助手们将植株置于气液相采集装置内,测得一天内二氧化碳浓度变化曲线;
图中西瓜体内有机物积累最多的点是D(填字母),根据图中曲线判断,西瓜一天24小时内,光合作用制造的有机物总量等于(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用消耗的有机物总量。如果适当降低夜晚的温度,E点会下降(填“上升”“下降”或“不变”)。
助学点拨
分析图4
1.BD段光合作用>呼吸作用(有机物积累);
AB段、DE段:光合作用<呼吸作用(有机物消耗);
B点、D点:光合作用=呼吸作用。
2.B点有机物最少,D点有机物最多。
3.如果适当降低夜晚的温度,E点会下降:
夜晚的温度降低,呼吸作用减弱,白天光合作用强度不变,一天中的光合作用强度大于呼吸作用强度,二氧化碳浓度会下降,故E点会下降。
5.为提高西瓜产量,研究人员对其种植密度进行研究,下图为西瓜的种植密度与光合作用强度、呼吸作用强度的关系曲线。
据图可知,图中b点是西瓜的最佳种植密度,理由是光合作用与呼吸作用的强度差最大,植物体内积累的有机物最多。
经过日夜的数据监测与曲线分析,大家调整了大棚的温控系统、补光设备和通风方案。原来每一条起伏的曲线,都藏着生命成长的科学韵律!
评价 素养落实
认知达标
知识点1 呼吸作用的过程
1.(生活情境)小明爸爸做蔬菜生意,小明帮爸爸卸车时发现中间的蔬菜比较热,这些热量来源于 (B)
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.吸收作用
2.(2025·柳州质检)生活中常见放置过久的萝卜空心、未晒干的稻谷堆发烫的现象,这说明 (B)
A.植物能进行光合作用,合成有机物,储存能量
B.植物能进行呼吸作用,分解有机物,释放能量
C.植物能进行光合作用,分解有机物,释放能量
D.植物能进行呼吸作用,合成有机物,储存能量
3.种子萌发时呼吸作用旺盛,将等量萌发种子与干燥种子分别装入甲、乙两个保温瓶中,塞紧瓶塞,测得两保温瓶内温度相同。一段时间后,再次测量甲、乙两个保温瓶内温度,结果如图所示。相关叙述错误的是 (C)
A.保温瓶内温度上升主要是由于种子进行呼吸作用
B.萌发种子的呼吸作用要显著强于干燥种子
C.乙保温瓶内的干燥种子无法进行呼吸作用
D.种子的呼吸作用能够为生命活动提供能量
4.下列关于光合作用和呼吸作用的叙述不正确的是 (A)
A.植物在白天进行光合作用,晚上进行呼吸作用
B.光合作用的原料是二氧化碳和水,呼吸作用的原料是有机物和氧气
C.光合作用储存能量,呼吸作用释放能量
D.光合作用的场所是叶绿体,呼吸作用的主要场所是线粒体
知识点2 呼吸作用的实质
5.(2025·北海质检)下面是关于呼吸作用的概念图,下列说法错误的是 (C)
A.植物体的呼吸作用在有光和无光条件下都可以进行
B.图中Y是氧气,X是二氧化碳
C.呼吸作用过程合成了有机物,产生了能量
D.生物体进行呼吸作用可为生命活动提供能量
6.呼吸作用是生物的共同特征,其根本原因在于 (B)
A.生命活动每时每刻都需要氧
B.生命活动都需要能量作为动力
C.呼吸作用产生的水是生命活动所必需的
D.呼吸作用产生的二氧化碳必须及时排出
知识点3 呼吸作用原理的应用
7.(2025·玉林质检)生物学原理在生活中随处可见,下列生产措施描述符合的是 (C)
A.储藏粮食时,保持干燥和低温——促进呼吸作用
B.带土移栽秧苗——保护幼芽
C.夜间降低蔬菜大棚的温度——减弱呼吸作用
D.冰箱保存新鲜瓜果——减少瓜果中水的蒸发
能力提升
8.图1是绿色植物叶片中部分生理过程示意图,图2是气孔的两种状态示意图,下列相关叙述错误的是 (B)
A.若图1表示光合作用,则序号②代表的是氧气
B.若图1表示呼吸作用,则序号①代表二氧化碳
C.图2气孔处于甲状态时可能促进①②的进出
D.图2气孔处于乙状态时可能降低③④的运输
9.(2025·钦州浦北质检)小李同学为了验证植物的呼吸作用,进行了以下三组实验,并认真观察了实验现象。图中①③⑤号瓶装的是萌发的种子,②④⑥号瓶装的是煮熟的种子。
请根据实验回答问题:
(1)实验一①瓶中的蜡烛熄灭,说明萌发的种子消耗了瓶中的氧气。②瓶在此实验中起的作用是作为对照组。
(2)实验二③瓶排出的气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明萌发的种子能释放二氧化碳。
(3)实验三⑤⑥两个保温瓶中分别插有温度计。一段时间后,⑤瓶中温度明显高于(填“高于”或“低于”)⑥瓶。
(4)依据呼吸作用原理,为农业生产写出一条储存种子的建议:在低温、干燥和低氧环境中储存种子。
创新实践
10.探究实践·跨学科实践 建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。金乡白梨瓜因无公害、肉质甜、口感好深受消费者青睐。如图依次为大棚、白梨瓜、白梨瓜叶片进行的三项生理过程、晴朗的夏季白梨瓜光合作用和呼吸作用的强度以及大棚内二氧化碳含量的变化曲线,请你联系生活学以致用。
(1)王大爷将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温的同时还可以提高二氧化碳的浓度,从而增强白梨瓜的光合作用。
(2)图三中,白梨瓜白天进行的生理活动有A、B、C(填字母)。
(3)图四中,能表示图三C过程的曲线为Ⅰ(填标号)。
(4)图五中,白梨瓜有机物积累最多的时间点是d(填字母)。第三节 呼吸作用
主干 核心达成
一、呼吸作用的过程
实验装置 实验现象 实验结论
甲瓶温度升高,乙瓶温度不变 种子呼吸作用释放了
澄清石灰水变 种子的呼吸作用释放
甲瓶蜡烛熄灭,乙瓶蜡烛正常燃烧 种子的呼吸作用消耗了
二、呼吸作用的实质
1.概念:细胞利用氧,将有机物分解成 ,并且将储存在有机物中的 释放出来,供给生命活动的需要。
2.表达式:
有机物(储存着能量)+氧气 +水+能量
3.呼吸作用是生物的共同特征(连线)
三、呼吸作用原理的应用
(1)影响植物呼吸作用的因素。
温度、氧气和植物细胞的含水量等都会影响植物的呼吸作用。
(2)呼吸作用原理在生产实践中的应用。
①促进植物呼吸作用:田间松土、及时排涝等。
②抑制植物呼吸作用。
贮藏粮食时,保持 和低温;贮藏水果、蔬菜时,降低 或氧浓度。
思维辨析
1.将燃烧的蜡烛放入装有萌发种子的广口瓶,蜡烛很快熄灭的原因是萌发的种子产生了大量二氧化碳。 ( )
2.自然条件下,绿色植物的光合作用和蒸腾作用只在白天进行;晚上进行呼吸作用。 ( )
视野拓展
无氧呼吸
呼吸作用不一定需要氧气。在特殊情况下细胞中的有机物没有氧气的参与也能被分解,但分解不彻底,释放出的能量也较少。
写一写
干燥________
线粒体________
澄清石灰水
重点 情境探究
同学们,农科院引进的新品种西瓜正在大棚里悄悄成长,为了更好地研究该品种西瓜的生长,“科研小助手”协助记录光照时长、温度、气体变化、光合作用与呼吸作用强度等,并绘制出了曲线图。让我们一起分析这些数据和曲线,了解背后的原理,破译西瓜的“成长密码”吧!
【主题一】光合作用和呼吸作用对种子的干重和鲜重的影响
1.图1是西瓜种子萌发过程中鲜重和干重的变化曲线。
图1中 曲线表示了种子萌发过程中干重变化,曲线X中cd段变化的主要原因是 。
助学点拨
分析图1
曲线X:
1.ab段:种子萌发的初期,由于不断地吸水,因此其鲜重是不断增加的,所以曲线X表示种子萌发的鲜重变化曲线。
2.bc段:种子吸足水后不再增重,但要进行呼吸作用消耗有机物,所以bc段下降。
3.cd段:种子萌发发育成幼苗后,开始进行光合作用,X中cd段变化的主要原因是幼苗开始进行光合作用产生大量的有机物,且产生有机物的量大于呼吸作用消耗的量,同时根吸收大量水也会使曲线上升。
曲线Y:
1.af段:西瓜幼苗还没长出叶前,植株不能进行光合作用,不能制造有机物,而呼吸作用消耗了大量有机物,因此从a点到f点干重下降。
2.fg段:西瓜幼苗长出叶,就可以进行光合作用,萌发的种子一直都能进行呼吸作用,从f点开始光合作用的强度大于呼吸作用,所以有机物开始积累,干重增加。
【主题二】光合作用和呼吸作用强度曲线
2.图2是西瓜植株的光合作用和呼吸作用强度随时间变化的曲线,请据图回答下列问题:
(1)图2中曲线乙代表的生理过程是 ,曲线甲代表的生理过程发生在细胞结构中的 。
(2)根据图2分析,曲线DE段强度减弱,主要是因为温度过高导致叶片的部分 关闭,进入叶片的二氧化碳减少;大棚内氧气浓度最高的时间点是18时,请分析原因是 。
助学点拨
分析图2
1.曲线甲只在白天进行,甲代表光合作用,曲线乙代表呼吸作用。
2.0时:植物只进行呼吸作用;
凌晨4时左右:出现光合作用。
3.C点之前,G点之后:光合作用强度<呼吸作用强度;
C、G点:光合作用强度=呼吸作用强度;
CG段:光合作用强度>呼吸作用强度。
4.DE段:中午12时左右,温度较高,植物为了降低蒸腾作用,减少水分散失,关闭部分气孔,导致二氧化碳减少,所以光合作用强度也有所下降。
5.一昼夜下来有机物积累量最多的点是G点。
【主题三】光合作用和呼吸作用对气体变化的影响
3.图3的曲线表示西瓜植株在不同光照强度下产生氧气与消耗氧气的情况(不考虑温度因素)。
图3中B点表示曲线与横轴的交点,此时植物消耗氧气量 (填“大于”“小于”或“等于”)产生氧气量。
助学点拨
分析图3
1.当光照强度不为0时,植物进行的能影响氧气释放量的生理活动有光合作用、呼吸作用。
2.A点:光照强度为0,植物只进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳。
AB段:有光合作用,光合作用强度<呼吸作用强度
B点:氧气释放量为0,即光合作用强度=呼吸作用强度
BC段:光合作用强度>呼吸作用强度,植物不断积累有机物
C点以后:光照强度增加但光合作用强度不再增强,此时限制光合作用的因素有二氧化碳浓度、温度等。
4.科研小助手们将植株置于气液相采集装置内,测得一天内二氧化碳浓度变化曲线;
图中西瓜体内有机物积累最多的点是 (填字母),根据图中曲线判断,西瓜一天24小时内,光合作用制造的有机物总量 (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用消耗的有机物总量。如果适当降低夜晚的温度,E点会 (填“上升”“下降”或“不变”)。
助学点拨
分析图4
1.BD段光合作用>呼吸作用(有机物积累);
AB段、DE段:光合作用<呼吸作用(有机物消耗);
B点、D点:光合作用=呼吸作用。
2.B点有机物最少,D点有机物最多。
3.如果适当降低夜晚的温度,E点会下降:
夜晚的温度降低,呼吸作用减弱,白天光合作用强度不变,一天中的光合作用强度大于呼吸作用强度,二氧化碳浓度会下降,故E点会下降。
5.为提高西瓜产量,研究人员对其种植密度进行研究,下图为西瓜的种植密度与光合作用强度、呼吸作用强度的关系曲线。
据图可知,图中 点是西瓜的最佳种植密度,理由是 。
经过日夜的数据监测与曲线分析,大家调整了大棚的温控系统、补光设备和通风方案。原来每一条起伏的曲线,都藏着生命成长的科学韵律!
评价 素养落实
认知达标
知识点1 呼吸作用的过程
1.(生活情境)小明爸爸做蔬菜生意,小明帮爸爸卸车时发现中间的蔬菜比较热,这些热量来源于 ( )
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.吸收作用
2.(2025·柳州质检)生活中常见放置过久的萝卜空心、未晒干的稻谷堆发烫的现象,这说明 ( )
A.植物能进行光合作用,合成有机物,储存能量
B.植物能进行呼吸作用,分解有机物,释放能量
C.植物能进行光合作用,分解有机物,释放能量
D.植物能进行呼吸作用,合成有机物,储存能量
3.种子萌发时呼吸作用旺盛,将等量萌发种子与干燥种子分别装入甲、乙两个保温瓶中,塞紧瓶塞,测得两保温瓶内温度相同。一段时间后,再次测量甲、乙两个保温瓶内温度,结果如图所示。相关叙述错误的是 ( )
A.保温瓶内温度上升主要是由于种子进行呼吸作用
B.萌发种子的呼吸作用要显著强于干燥种子
C.乙保温瓶内的干燥种子无法进行呼吸作用
D.种子的呼吸作用能够为生命活动提供能量
4.下列关于光合作用和呼吸作用的叙述不正确的是 ( )
A.植物在白天进行光合作用,晚上进行呼吸作用
B.光合作用的原料是二氧化碳和水,呼吸作用的原料是有机物和氧气
C.光合作用储存能量,呼吸作用释放能量
D.光合作用的场所是叶绿体,呼吸作用的主要场所是线粒体
知识点2 呼吸作用的实质
5.(2025·北海质检)下面是关于呼吸作用的概念图,下列说法错误的是 ( )
A.植物体的呼吸作用在有光和无光条件下都可以进行
B.图中Y是氧气,X是二氧化碳
C.呼吸作用过程合成了有机物,产生了能量
D.生物体进行呼吸作用可为生命活动提供能量
6.呼吸作用是生物的共同特征,其根本原因在于 ( )
A.生命活动每时每刻都需要氧
B.生命活动都需要能量作为动力
C.呼吸作用产生的水是生命活动所必需的
D.呼吸作用产生的二氧化碳必须及时排出
知识点3 呼吸作用原理的应用
7.(2025·玉林质检)生物学原理在生活中随处可见,下列生产措施描述符合的是 ( )
A.储藏粮食时,保持干燥和低温——促进呼吸作用
B.带土移栽秧苗——保护幼芽
C.夜间降低蔬菜大棚的温度——减弱呼吸作用
D.冰箱保存新鲜瓜果——减少瓜果中水的蒸发
能力提升
8.图1是绿色植物叶片中部分生理过程示意图,图2是气孔的两种状态示意图,下列相关叙述错误的是 ( )
A.若图1表示光合作用,则序号②代表的是氧气
B.若图1表示呼吸作用,则序号①代表二氧化碳
C.图2气孔处于甲状态时可能促进①②的进出
D.图2气孔处于乙状态时可能降低③④的运输
9.(2025·钦州浦北质检)小李同学为了验证植物的呼吸作用,进行了以下三组实验,并认真观察了实验现象。图中①③⑤号瓶装的是萌发的种子,②④⑥号瓶装的是煮熟的种子。
请根据实验回答问题:
(1)实验一①瓶中的蜡烛熄灭,说明萌发的种子消耗了瓶中的 。②瓶在此实验中起的作用是 。
(2)实验二③瓶排出的气体能使澄清的石灰水变 ,说明萌发的种子能释放 。
(3)实验三⑤⑥两个保温瓶中分别插有温度计。一段时间后,⑤瓶中温度明显 (填“高于”或“低于”)⑥瓶。
(4)依据呼吸作用原理,为农业生产写出一条储存种子的建议: 。
创新实践
10.探究实践·跨学科实践 建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。金乡白梨瓜因无公害、肉质甜、口感好深受消费者青睐。如图依次为大棚、白梨瓜、白梨瓜叶片进行的三项生理过程、晴朗的夏季白梨瓜光合作用和呼吸作用的强度以及大棚内二氧化碳含量的变化曲线,请你联系生活学以致用。
(1)王大爷将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温的同时还可以提高 的浓度,从而增强白梨瓜的 作用。
(2)图三中,白梨瓜白天进行的生理活动有 (填字母)。
(3)图四中,能表示图三C过程的曲线为 (填标号)。
(4)图五中,白梨瓜有机物积累最多的时间点是 (填字母)。
