第7讲 绿色植物的新陈代谢(2)
思维导图
考点扫描
1.光合作用概念:光合作用是指绿色植物通过
,利用光能,把 和____转化成储存着能量的 ,并释放 的过程。
考点一 植物的光合作用及其重要意义(八下教材P107)
叶绿体
二氧化碳
水
有机物
氧气
3.光合作用实现了地球上最重要的两个变化:
一是把简单的 合成为复杂的 ,实现了 转化;
二是把 变成储存在有机物里的化学能,实现了 转化。
(1)光合作用为所有生物提供了物质来源和能量来源。
无机物
有机物
物质
光能
能量
(2)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反,它消耗二氧化碳,放出氧气,因此在维持大气中的氧气和二氧化碳的稳定方面有巨大的作用。
4.实验:植物制造淀粉的实验、探究植物光合作用需要二氧化碳(详见实验突破)
1.绿色植物制造有机物不可缺少的条件是( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.光 D.水
2.(2020,辽阳)下列有关光合作用的表述正确的是
( )
A.所有植物细胞都可以进行光合作用
B.植物只需要水和二氧化碳就能进行光合作用
C.光合作用主要在叶肉细胞中进行
D.光合作用既可以放出氧气,又可以放出二氧化碳
C
C
1.呼吸作用的概念(主要指有氧呼吸):细胞利用氧,将 分解为二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用的过程。
2.呼吸作用反应式:有机物+氧气 二氧化碳+水+能量。
3.场所:所有活细胞的 中。
考点二 植物的呼吸作用(八下教材P105)
酶
有机物
线粒体和细胞质
4.呼吸过程中物质转变: 分解为 ,呼吸过程中能量转变: 转变为 。
5.实验:植物的呼吸作用(详见实验突破)
有机物
无机物
化学能
其他形式的能
6.光合作用和呼吸作用的比较
项目
光合作用
呼吸作用
区别
部位
含有 的细胞
所有的 中的线粒体
条件
光
有光、无光均可(时时刻刻进行)
原料
、水
有机物、氧气
产物
有机物、
、水
实质
制造有机物,储存能量
分解有机物,释放能量
表达式
二氧化碳+
+氧气
有机物(储存着能量)+
+水+能量
联系
呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物;呼吸作用释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量(光合作用为呼吸作用提供有机物,呼吸作用为光合作用提供能量)?
叶绿体
活细胞
二氧化碳
氧气
二氧化碳
有机物(储存着能量)
氧气
水光能
叶绿体
酶
二氧化碳
7.光合作用与呼吸作用常见曲线。
(1)夏季一天中CO2吸收和释放变化曲线,如图,曲线的各点含义及形成原因分析:
a点:凌晨3时~4时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少;
b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;
bc段:光合作用小于呼吸作用;
c点:上午7时左右,光合作用等于呼吸作用;
ce段:光合作用大于呼吸作用;
d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象;
e点:下午6时左右,光合作用等于呼吸作用;
ef段:光合作用小于呼吸作用;
fg段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用。
(2)在相对密闭的环境中,一昼夜O2含量的变化曲线,如图。
a.如果N点低于M点,说明
经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少;
b.如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加;
c.如果N点等于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变。
3.动植物都可以进行呼吸作用,其实质是( )
A.合成有机物,储存能量
B.合成有机物,释放能量
C.分解有机物,储存能量
D.分解有机物,释放能量
D
4.(2020,自贡)下列有关呼吸作用的叙述中,正确的是( )
A.同一生物不同细胞呼吸作用强弱一定相同
B.植物细胞在光照条件下也能进行呼吸作用
C.呼吸作用的实质是合成有机物,储存能量
D.贮藏水果时应该保持干燥,提高氧气浓度
B
5.(2020,娄底)如图表示叶在夏季一天中氧气的净吸收速率。请分析,下列有关叙述正确的是( )
A.曲线中A点表示
叶片没有进行光合作用
B.曲线中B点表示光合作用释放氧气的速率与呼吸作用吸收氧气的速率的差值达到最大
C.曲线中BC段上升的原因是光照强度减弱
D.曲线中DE段上升的原因是气孔关闭
B
6.(2020,台州)台州是“中国大棚葡萄之乡”。近年来,果农在农技部门指导帮助下,在葡萄架下种植比较耐阴的豆科类、叶菜类等经济作物,获得了较好的经济效益。
(1)葡萄园中所有的生物构成 (选填“种群”“群落”或“生态系统”)。
(2)在葡萄架下种植耐阴的豆科类、叶菜类等作物可以提高 利用率。
种群
能量
(3)钾肥能促进糖类的合成与运输,提高葡萄品质,在葡萄开花后要注意补充钾肥。下列属于钾肥的是____(填序号)。
①KCl ②CO(NH2)2 ③NH4HCO3
①
(4)如图表示大棚内某段时间二氧化碳浓度的变化情况。t1~t2时段内二氧化碳浓度逐渐下降的原因是
。
光合作用速率大于呼吸作用速率(或二氧化碳
的吸收率大于释放率)
1.合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者,应根据植物的需求规律,适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的 ,水淹没造成无氧呼吸,无氧呼吸的产物(酒精等)会使根部溃烂。过多的无机盐会引起烧苗,缺少时会影响植物的正常生长发育。
考点三 农业生产中的物质和能量转换原理
有氧呼吸
2.合理密植
根据 ,在一定面积的土地上,为了提高农作物的产量,应尽量让阳光照射到农作物上,少照射到地面上,并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3.种子处理
成熟的种子,时刻进行呼吸作用,为了有效提高种子的储藏时间,可采取 、 等方法,降低种子的 。
光合作用原理
低温
干燥
呼吸作用
7.(2020,黑龙江)大量种植水稻过程中,农民要考虑单位面积上的光照,促进光合作用,提高产量。下列做法最合理的是( )
A.合理密植 B.增加氧气浓度
C.合理灌溉 D.合理施肥
A
8.(2020,苏州)大棚蔬菜通过以下措施不能达到增产目的的是( )
A.增施气肥 B.增加遮光时间
C.合理密植 D.夜间适当降温
B
实验突破
实验一:植物的呼吸作用
1.实验装置
2.实验步骤
取两只大小相同、带橡皮塞的试管,上方装有数量相同的种子(如图所示),一组是已浸水及消毒的种子,另一组是已煮熟及消毒的种子,底部装适量澄清石灰水,一段时间后观察现象。
3.现象与结论
?
A
B
现象
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水无明显变化
结论
煮熟的种子不能进行 ,已浸水及消毒的种子能进行 ,产物是能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳?
呼吸作用
呼吸作用
实验二:植物在光下制造淀粉
1.实验过程
2.变量分析
见光和遮光构成一组 实验,变量是 。
对照
光照
3.现象与结论
?
遮盖部分
未遮盖部分
现象
不变蓝
____
分析
无光照,不能进行光合作用,不制造淀粉,所以滴加碘液后不变蓝
有光照,能够进行光合作用,制造淀粉,所以滴加碘液后变蓝
结论
A. 是光合作用制造淀粉的必要条件
B.植物光合作用产生的有机物是____ ?
变蓝
光照
淀粉
4.实验拓展
验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法:
(1)滴加碘液,验证光合作用的产物是 。
(2)选一叶片,部分遮光,验证光合作用的必要条件是____。
(3)用氢氧化钠溶液除去CO2,或用碳酸氢钠溶液增加CO2,验证光合作用的原料有 。
淀粉
光
CO2
(4)选一片叶,切断主叶脉,验证光合作用的原料有____。
(5)用银边天竺葵,验证光合作用的场所是 。
(6)用带火星的小木条或卫生香,验证光合作用的产物有 。
(7)用澄清石灰水,验证呼吸作用的产物有 。
(8)用燃烧的蜡烛消耗掉O2,验证呼吸作用的原料有____。
水
叶绿体
O2
CO2
O2
实验三:植物光合作用需要二氧化碳吗
1.实验步骤
(1)选择一株生长健康的天竺葵,放在黑暗的地方一昼夜。
(2)在植物上选定两片生长状况相同的叶子,用透明塑料袋密封,透明塑料袋内分别装少量清水和氢氧化钠溶液,放在阳光下照射4小时。
(3)打开装置取下叶片,酒精脱色后加碘液,检验叶片内有无淀粉产生。
2.图示过程
3.变量分析
袋内 和袋内装有 构成一组对照实验,变量是 的有无。
清水
氢氧化钠溶液
二氧化碳
5.注意事项:
(1)透明塑料袋一定要密封好,以防止气体进入,影响实验观察结果。
(2)氢氧化钠具有腐蚀性,取用过程应注意安全。
?
盛有氢氧化钠
盛有清水
现象
叶片经酒精脱色后滴加碘液不变蓝
叶片经酒精脱色后滴加碘液变蓝
结论
装置中无二氧化碳,不能进行光合作用,不能制造淀粉
装置中有 ,能进行光合作用
4.现象与结论
二氧化碳
精讲释疑
题型一 植物的光合作用
光合作用利用水和二氧化碳合成有机物和氧气,有关光合作用的实验中要做好对照,分析各步骤的目的。当环境中光照增强,光合作用强度也增强,但光照增强到一定程度时,光合作用强度不再增加。当环境温度升高时,光合作用强度也增强,但温度过高时叶片气孔关闭,光合作用强度反而下降。一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的升高而增强。
【例1】 在完成了《绿叶在光下制造有机物》的实验探究后,恬恬同学选取了有白斑叶的牵牛花进一步探究。如图所示,以下描述正确的是( )
①在实验中,将牵牛花放
在黑暗处一昼夜的目的是
消耗叶片中的淀粉
②将此装置放在光下数小时后,将叶片放入盛有酒精的烧杯中水浴加热
C
③脱色漂洗后,向叶片滴加碘液,则变蓝的是Ⅰ绿叶、Ⅱ叶绿色部分、Ⅲ绿叶
④该实验可说明叶绿素是光合作用的场所,光是制造有机物不可缺少的条件
⑤该实验可说明二氧化碳是光合作用的原料,淀粉是光合作用的产物
A.①③⑤ B.②③④ C.①②⑤ D.②④⑤
1.(2020,杭州)小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验:
(1)该实验的目的是
。
研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳
(2)将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞,其目的是
。
(3)①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理,若暗处理后立即脱色并滴加碘液,能否观察到金鱼藻叶片变蓝色? (选填“能”或“不能”)。
(4)②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡,这些气泡中的气体主要是 。
去除水中原有的二氧化碳并防止空气中的二氧化碳溶于水
不能
氧气
呼吸作用强度受温度、水分、氧气和二氧化碳浓度影响。一定温度范围内,温度越高呼吸作用越强;植物含水量增加,呼吸作用也加强;氧气浓度升高,有利于呼吸作用;二氧化碳浓度升高将抑制呼吸作用。
题型二 植物的呼吸作用
【例2】 在农业生产实践过程中,有时要促进植物的呼吸作用,有时又要抑制植物的呼吸作用。下面四个选项中,与其他三个不同的是( )
A.低温贮藏水果、蔬菜
B.农田及时松土
C.贮藏粮食时,密闭的粮仓内充加二氧化碳
D.小麦种子晒干入仓
B
2.(2020,广东)生命活动离不开氧气,下列相关叙述错误的是( )
A.种子萌发需要消耗氧气
B.植物呼吸产生氧气,动物呼吸消耗氧气
C.氧气是光合作用的产物
D.细胞利用氧气分解有机物释放能量
B
光合作用利用水和二氧化碳合成有机物和氧气,而呼吸作用利用氧气分解有机物产生水和二氧化碳,我们根据产物和消耗物的不同,可以判断植物发生的变化属于何种作用。
题型三 光合作用和呼吸作用的物质变化
【例3】 如图示植物的叶释放或吸收氧气的量(相对值)随时间变化的曲线图,下列叙述中错误的是( )
A.AB段植物只进行呼吸作用,不进行光合作用
B.BD段植物光合作用与呼吸作用都进行
C.C点时光合作用释放氧的量与呼吸作用吸收氧的量相等
D.DE段光合作用释放氧
的量小于呼吸作用吸收氧的量
D
3.(2020,海南)2020年是我国全面脱贫的收官之年,为了帮助农户提高荔枝的品质和产量,科技人员进行了相关研究。图甲中a、b、c分别表示荔枝叶片所进行的某些生理活动,图乙为其在晴朗的夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题:
(1)图甲中c过程的场所是叶肉细胞中的 。
(2)图乙中白天和夜晚都能进行的生理活动是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),它与图甲中的生理活动____(填“a”“b”或“c”)相对应。
(3)图乙中曲线Ⅱ在12时左右的活动强度增强的主要外界因素是 较高。
叶绿体
Ⅱ
a
温度
(4)图乙中植物体内有机物积累量大于0的时间段是
。
(5)移栽植物时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是抑制图甲中的 (填“a”“b”或“c”)生理活动。
6点~18点
b
诊断自测
1.(2020,东营)如图的式子中,①②表示绿色植物体内进行的两项生理活动,a、b代表两种不同的物质。下列有关叙述,正确的是( )
A.①②只能在
有光的条件下进行
B.①②不能在同一细胞中进行
C.①所需的a物质和水都由生理活动②提供
D.②所释放的能量是b物质中储存的能量
D
2.(2019,温州)为验证植物光合作用需要光,小明将某植株在黑暗处放置一昼夜后,用铝箔将一张叶片部分遮光,再光照4小时(如图)。去掉铝箔,经脱色、漂洗并用碘液处理后,将观察到( )
选项
遮光部位
未遮光部位
A
不变蓝
不变蓝
B
不变蓝
变蓝
C
变蓝
不变蓝
D
变蓝
变蓝
B
3.(2020,绵阳)如图为“绿叶在光下制造有机物”的探究实验。下列叙述错误的是( )
A.①中处理的目的是消耗储存的有机物
B.在光照条件下,②中可形成对照关系
C.③中酒精处理叶片的目的是进行消毒
D.④中叶片见光部分遇到碘液变成蓝色
C
4.(2020,娄底)科技扶贫,帮助贫困地区农民提高经济效益,增加收入,同奔小康。为了提高老高家大棚草莓的产量和品质,可以采取的措施是( )
①适当增加大棚内的昼夜温差 ②挂果时多喷农药防虫 ③适当多施有机肥 ④经常通风 ⑤喷洒膨大剂 ⑥阴雨天增加光照
A.①②③④ B.①②③⑥
C.②③④⑤ D.①③④⑥
D
5.科研小组在研究某植物光合作用的影响因素时,选取了大小生长状况相近的同种植物若干,平均随机分成甲、乙、丙三组,置于适宜的相同环境中,测定光合作用合成有机物的速率如图。
(1)植物的光合作用是在 (填细胞结构名称)中进行的。
(2)科研小组开展上述研究活动的目的是
。
(3)若仅考虑光合作用,该种植物更适宜在土壤含水量相对较 的土壤中生长。
(4)在一次给植物施以等量的同种肥料后,发现甲组植物光合作用合成有机物的速率反而有所下降,可能的原因是 。
叶绿体
探究土壤含水量对光合作用的影响
低
土壤溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水