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1、光合作用呼吸作用综合计算应用1第1页，本讲稿共27页一，细胞呼吸生物体内的生物体内的有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，最终生成二氧化碳或其他产物，并且并且释放出能量释放出能量的总过程叫做细胞呼吸。的总过程叫做细胞呼吸。（又叫生物氧化）（又叫生物氧化）细胞呼吸的概念2第2页，本讲稿共27页1 1、场所、场所 有氧呼吸有氧呼吸2 2、条件、条件3 3、物质变化、物质变化4 4、能量变化、能量变化注意3第3页，本讲稿共27页细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶COCO2 2HH少量能量少量能量
2、少量能量少量能量酶酶6H6H2 2O OHH12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶大量能量大量能量线粒体线粒体有氧呼吸过程有氧呼吸过程4206 64第4页，本讲稿共27页无氧呼吸过程无氧呼吸过程细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖2 2丙酮酸丙酮酸 4 4 4 4H+H+少量能量少量能量酶酶无无O O2 2酒精酒精+CO+CO2 2+少量能量少量能量酶酶 乳酸乳酸+少量能量少量能量酶酶 5第5页，本讲稿共27页3 呼吸作用的类型呼吸作用的类型C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OHOH+2+2 COCO2 2+能量能量酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2
3、C2C3 3H H6 6O O3 3+能量能量酶酶酶酶C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O*2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O O*+能量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸(植物植物)（酒精发酵）（酒精发酵）无氧呼吸无氧呼吸(动物动物)（乳酸发酵）（乳酸发酵）6第6页，本讲稿共27页 呼吸方式呼吸方式比较项目比较项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点场所场所细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质是否需氧是否需氧需氧需氧不需氧不需氧反应程度反应程度彻底氧化分解彻底氧化分解不彻底氧化分解不彻底氧化分解产物产物COCO2
4、2、H H2 2O OCOCO2 2、酒精或乳酸、酒精或乳酸产能多少产能多少大量大量少量少量相相同同点点联系联系两者的第一阶段完全相同两者的第一阶段完全相同两者的第一阶段完全相同两者的第一阶段完全相同实质实质分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较7第7页，本讲稿共27页“C3植物和C4植物的”探究探究 实验与探究实验与探究 C C3 3植物植物植物植物C C4 4植物植物植物植物光合作用与呼吸作用光合作用与呼吸作用8第8页，本讲稿共27页2）关于）关于“C3植物、植物、C4植物植物”9第9页，本讲稿共27
5、页有关光合作用和呼吸作用的计算有关光合作用和呼吸作用的计算光合作用的指标是光合速率光合作用的指标是光合速率,通常以每小时通常以每小时每平方分米叶面及吸收每平方分米叶面及吸收COCO2 2毫克数表示。毫克数表示。真正光合速率真正光合速率=表观表观(净净)光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率光合作用实际产光合作用实际产O2量量实测实测O2释放量呼吸作用耗释放量呼吸作用耗O2量量光合作用实际光合作用实际CO2消耗量消耗量实测实测CO2消耗量呼吸作用消耗量呼吸作用CO2释放量释放量光合作用光合作用C6H12O6净生产量净生产量光合作用实际光合作用实际C6H12O6生产量生产量呼吸作用呼吸作用C6H12O
6、6消耗量消耗量10第10页，本讲稿共27页11第11页，本讲稿共27页例例1 1：判断下面几种常：判断下面几种常见见情况情况对应对应的是的是净净光合作用、光合作用、实际实际光合作用光合作用还还是呼吸作用是呼吸作用（1 1）封）封闭闭容器中容器中测测得的气体体得的气体体积积等的等的变变化量化量（2 2）积积累的有机物的量累的有机物的量（3 3）有机物）有机物产产物中能物中能够转够转化化为为淀粉或者其它有机淀粉或者其它有机物的部分物的部分（4）（5）金金鱼鱼藻每天光合作用能藻每天光合作用能够够制造的氧气量制造的氧气量（6）暗）暗处处的的CO2增多量增多量（7）实际测实际测得的光合作用速率得的光合作
7、用速率净光合作用净光合作用净光合作用净光合作用净光合作用净光合作用实际光合作用实际光合作用呼吸作用呼吸作用净光合作用净光合作用12第12页，本讲稿共27页例例2：对对某植物某植物测测得如下数据：得如下数据：303015一定一定强强度的光照度的光照10h黑暗下黑暗下5h黑暗黑暗5hCO2减少减少880mgO2减少减少160mgO2减少减少80mg若若该该植物植物处处于白天均温于白天均温30，晚上均温，晚上均温15、有效日照、有效日照15h环环境下，境下，预测该预测该植物植物1天天24h中中积积累的葡萄糖累的葡萄糖为为A315mg B540mg C765mg 1485mg答案：答案：C净光合净光合
8、呼吸呼吸呼吸呼吸净光合净光合13第13页，本讲稿共27页1、将某绿色植物置于密封的玻璃容器中，在一定条件、将某绿色植物置于密封的玻璃容器中，在一定条件下给以充足的光照，容器内下给以充足的光照，容器内CO2的含量每小时减少了的含量每小时减少了36mg。放在黑暗条件下，容器内。放在黑暗条件下，容器内CO2含量每小时增加含量每小时增加8mg，据实验测，据实验测定，该植物在上述光照条件下每小时定，该植物在上述光照条件下每小时制造葡萄糖制造葡萄糖30mg。回答：。回答：（1）上述条件下，光照时细胞呼吸的强度与）上述条件下，光照时细胞呼吸的强度与 黑暗时细胞呼吸的强度黑暗时细胞呼吸的强度_（2）在光照时该
9、植物每小时葡萄糖的净生产量是）在光照时该植物每小时葡萄糖的净生产量是 _mg。(3)若在一昼夜中给若在一昼夜中给4小时光照、小时光照、20小时黑暗，此植物体小时黑暗，此植物体 内有机物的含量是（内有机物的含量是（）A 增加增加 B 减少减少 C 不变不变 D 先减后增先减后增（相等）相等）24.5514第14页，本讲稿共27页2、（、（8分）将一株植物置于密分）将一株植物置于密闭闭的容器中，用的容器中，用红红外外测测量量仪进仪进行行测测量，量，测测量量时间时间均均为为1小小时时，测测定的定的条件和条件和结结果如下表（数据均果如下表（数据均为标为标准状准状态态下下测测得，得，单单位位mL）在充分
10、光照条件在充分光照条件下下暗暗处处15251525CO2减少量减少量22.444.8CO2增加量增加量11.222.4（1）在）在25 条件下，若这株植物在充分光照条件条件下，若这株植物在充分光照条件下下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则小时积累的有机物都是葡萄糖，则1小时积累葡萄小时积累葡萄糖糖 g。0.0615第15页，本讲稿共27页在充分光照条件在充分光照条件下下暗暗处处15251525CO2减少量减少量22.444.8CO2增加量增加量11.222.4（2）在）在25 条件下，这株植物在充分光照下条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖小时总共制造葡萄糖 g。（3）如果一天有）如
11、果一天有10小时充分光照，其余时间在黑小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为暗下度过，如果光照时的温度为25，黑暗时的，黑暗时的温度为温度为15，则一昼夜积累葡萄糖，则一昼夜积累葡萄糖 g.0.090.3916第16页，本讲稿共27页例1、下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2mg/dm2。（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率。51015202530352520151050510CO2吸收量mg/dm2h光照强度（Klx）abcd（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条
12、件下光照1小时，则该植物光合作用利用CO2 mg；合成葡萄糖mg。5相等250170.517第17页，本讲稿共27页以C02的吸收量与释放量为指标，研究温度对某植物光合作用与呼吸作用的影响(其余实验条件均适宜)，结果如下表。下列对该表数据分析正确的是A昼夜不停地光照，温度在35C时该植物不能生长B昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30CC在恒温条件下，每天光照、黑暗各12小时，20C时该植物积累的有机物最多D每天光照、黑暗各12小时，在35C、5C的昼夜温差下，该植物积累的有机物最多00000真正光合速率真正光合速率=表观表观(净净)光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率18第18页，本讲稿
13、共27页（07年山东理综）年山东理综）以以测测定的定的CO2吸收量与吸收量与释释放量放量为为指指标标，研究，研究温度温度对对某某绿绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，色植物光合作用与呼吸作用的影响，结结果如果如图图所示。下列分析所示。下列分析正确的是（正确的是（）A光照相同光照相同时间时间，35时时光合作用制造的有机物的量与光合作用制造的有机物的量与30相等相等B光照相同光照相同时间时间，在，在20条件下植物条件下植物积积累的有机物的量最多累的有机物的量最多C温度高于温度高于25时时，光合作用制造的有机物的量开始减少，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲两曲线线的交点表示光合作用制造的与呼吸作
14、用消耗的有机物的量相等的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等A真正光合速率真正光合速率=表观表观(净净)光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率19第19页，本讲稿共27页如下如下图图表示某表示某绿绿色植物不同温度（色植物不同温度（15和和25）下光照）下光照强强度和氧气度和氧气释释放速度的关系。放速度的关系。请请回答：回答：若若图图2表示的是表示的是该绿该绿色植物的氧气色植物的氧气释释放量放量时时，则则应应当是光照当是光照强强度度为为千勒克斯千勒克斯时时的的测测定定值值，若，若图图2表示的是植物光合作用制造的氧气表示的是植物光合作用制造的氧气时时，则应则应当是在光照当是在光照强强度
15、度为为千勒克斯下的千勒克斯下的测测定定值值。20第20页，本讲稿共27页例例4：（浦东新区（浦东新区2009学年度第一学期质量抽测学年度第一学期质量抽测35题）题）（6）将该绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条）将该绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，罩内件下，罩内CO2含量每小时增加了含量每小时增加了25mg；在充足光照；在充足光照条件下，罩内条件下，罩内CO2含量每小时减少了含量每小时减少了50mg。据测定，。据测定，在在上述上述光照条件下，光合作用每小时共合成葡萄糖光照条件下，光合作用每小时共合成葡萄糖60mg。若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，请回。若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，请回
16、答：（保留答：（保留2位小数）位小数）该植物在光照条件下通过光合作用每小时共消耗该植物在光照条件下通过光合作用每小时共消耗CO mg。则该植物在光照条件下呼吸作用每。则该植物在光照条件下呼吸作用每小时产生小时产生CO mg。若上述条件不变，该植物光照若上述条件不变，该植物光照10小时，其余时间小时，其余时间不给光照，则该植物一昼夜积累葡萄糖不给光照，则该植物一昼夜积累葡萄糖 mg。8838102.2721第21页，本讲稿共27页1）图）图A中代表温度与中代表温度与CO2浓度的影响曲线依浓度的影响曲线依次是编号次是编号 和和 。温度主要通过影。温度主要通过影响响 来影响光合作用强度。来影响光合作
17、用强度。da酶的活性酶的活性2）图）图B中，当光照强度为中，当光照强度为10千勒克斯时，影响光千勒克斯时，影响光合作用效率的环境限制因素是合作用效率的环境限制因素是 。温度温度例例5:(黄浦区黄浦区2009年度第一学期期终基础学业测评年度第一学期期终基础学业测评37题题)（3）影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，）影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，请据下图分析：请据下图分析：22第22页，本讲稿共27页3）图）图B中，在光照强度为中，在光照强度为 千勒克千勒克斯时，两种温度条件下的合成有机物的速率是斯时，两种温度条件下的合成有机物的速率是相同的。当光照强度为相同的。当光照强度为8，温度为
18、，温度为25时，该时，该绿色植物绿色植物2小时积累葡萄糖的量小时积累葡萄糖的量是是 克。克。大于大于0，小于等于，小于等于3 93.7510-323第23页，本讲稿共27页例例6：(浦东新区浦东新区2008学年度第一学期质量抽测学年度第一学期质量抽测36题）题）下图表示下图表示A、B两两种植物随着光照强度的变化，种植物随着光照强度的变化，CO2吸收量或吸收量或CO2释放量的变化曲线图。据图回答：释放量的变化曲线图。据图回答：（1）比较）比较A、B植物呼吸作用，较强的是植物呼吸作用，较强的是_植物。当光照强度为植物。当光照强度为0时，植物细胞中可以时，植物细胞中可以产生产生ATP的场所有的场所有
19、 。MA线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质24第24页，本讲稿共27页（2）当光照强度达到）当光照强度达到Z点后，限制点后，限制A植物光合作植物光合作用的因素主要是用的因素主要是_(答出答出两点两点)。如果在图中。如果在图中M点突然停止光照，短期内叶点突然停止光照，短期内叶绿体内绿体内C3化合物的含量将会化合物的含量将会_MCO2浓度和温度浓度和温度增加增加25第25页，本讲稿共27页M（3）当平均光照强度在）当平均光照强度在X和和Y之间（白天和黑夜的时间之间（白天和黑夜的时间各为各为12h），），A植物一昼夜中有机物积累量的变化是植物一昼夜中有机物积累量的变化是 （减少或增加），（减少或增加），B植物一昼夜中有机物积累量的变化是植物一昼夜中有机物积累量的变化是 （减少或增加）（减少或增加）减少减少增加增加26第26页，本讲稿共27页M（4）在光照强度为）在光照强度为Z时，时，A植物光合作用产生的葡萄糖植物光合作用产生的葡萄糖为为mg（m2h）。（保留两位小数）。（保留两位小数）6.82（5）对）对B植物而言，假如白天和黑夜的时间各为植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12h，平，平均光照强度在均光照强度在 klux以上才能使以上才能使CO2的吸收量超过的吸收量超过CO2的释放量。的释放量。X27第27页，本讲稿共27页