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1、 第六单元第六单元 细胞细胞(xbo)呼吸与光合作用呼吸与光合作用第一页,共八十二页。细胞呼吸(hx)(hx)(呼吸作用)的概念化学反应化学反应(huxufnyng)第二页,共八十二页。实验课题实验课题(kt)(kt)探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式(一)实验原理(一)实验原理 1 1、酵母菌是、酵母菌是单细胞真菌单细胞真菌属于属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。有氧呼吸产生水和有氧呼吸产生水和COCO2 2 无氧呼吸产生酒精和无氧呼吸产生酒精和COCO2 2 。2 2、COCO2 2的检测方法的检测方法(fngf)(fngf)(1 1)COCO2 2使使澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊
2、 (2 2)COCO2 2使使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄 3 3、酒精的检测、酒精的检测 橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,溶液在酸性下与酒精发生反应,变成变成灰绿色。灰绿色。第三页,共八十二页。(二)实验假设(二)实验假设n酵母菌在有氧情况下进行酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸有氧呼吸(hx)产生产生:CO2无氧情况下进行无氧呼吸,无氧情况下进行无氧呼吸,产生:产生:CO2+酒酒精精第四页,共八十二页。(三三)实验实验(shyn)用具(略)用具(略)1 1、NaOHNaOH的作用的作用(zuyng)(zuyng)是什么?是什么?2 2
3、、酵母菌进行什么、酵母菌进行什么(shn me)(shn me)呼吸?呼吸?3 3、澄清的石灰水有什么作用?、澄清的石灰水有什么作用?第五页,共八十二页。(四四)实验实验(shyn)步骤步骤1 1、配制酵母菌培养液(等量原则)置于、配制酵母菌培养液(等量原则)置于A A、B B锥形瓶锥形瓶2 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图,放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图,放置在25-35 25-35、环境下培养环境下培养8-98-9小时。小时。3 3、检测、检测COCO2 2的产生的产生4 4、检测酒精的产生、检测酒精的产生(1 1)取)取2 2支试管编号支试管编号(2 2)各取)各取A A、B B锥
4、形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2 2毫升毫升(ho shn)(ho shn)注入试管注入试管(3 3)分别滴加)分别滴加0.50.5毫升重铬酸钾毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液,轻轻震荡、浓硫酸溶液,轻轻震荡、混匀混匀.试管密封,试管不密封试管密封,试管不密封(五五)观测观测(gunc)、记录、记录条件条件澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现出现灰绿色灰绿色第六页,共八十二页。(六六)实验实验(shyn)结果结果 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行(
5、jnxng)(jnxng)细胞呼吸。细胞呼吸。有氧条件下,有氧条件下,产生产生大量的大量的COCO2 2,无氧条件下无氧条件下,产生产生酒精酒精+少量少量的的COCO2 2。第七页,共八十二页。第八页,共八十二页。第九页,共八十二页。第一阶段第一阶段场所场所(chnsu):细胞质基质:细胞质基质 C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸丙酮酸)+4H+少量少量(sholing)能能量量酶酶第二阶段第二阶段场所:线粒体基质场所:线粒体基质 2C3H4O3+6H2O 6CO2+20H+少量能量少量能量酶酶第三阶段第三阶段场所:线粒体内膜场所:线粒体内膜 24H+6O2 12H2O+大量能量大量能量酶
6、酶第十页,共八十二页。无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程(guchng)(微生物(微生物发酵)发酵)n场所:细胞质基质场所:细胞质基质(1)高等植物)高等植物C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(少量)能量(少量)(2)高等动物)高等动物(godngdngw)和人体、马铃薯块茎、甜和人体、马铃薯块茎、甜菜的根和玉米的胚等菜的根和玉米的胚等C6H12O62C3H6O3+能量(少量)能量(少量)注:无氧呼吸的过程注:无氧呼吸的过程只在第一阶段只在第一阶段释放少量能量释放少量能量(nngling),绝大部分能量贮存在有机物(如酒精、乳酸)中。绝大部分能量贮存在有机物(如酒精、乳酸)中。酶酶酶酶第十
7、一页,共八十二页。影响影响(yngxing)细胞呼吸的因素细胞呼吸的因素n外界因素:外界因素:n水分含量水分含量(自由自由(zyu)水水/结合水比例降低结合水比例降低,细胞呼细胞呼吸减弱吸减弱)n温度温度(温度影响有关酶的活性温度影响有关酶的活性)n氧气的浓度等。氧气的浓度等。第十二页,共八十二页。呼吸作用原理呼吸作用原理(yunl)的应用的应用:(1)作物松土)作物松土:促进根毛细胞促进根毛细胞(xbo)的有氧呼吸的有氧呼吸,有有利于根毛吸收无机盐离子利于根毛吸收无机盐离子(2)粮油种子的贮藏)粮油种子的贮藏:晒干后呼吸作用减慢晒干后呼吸作用减慢,减少减少有机物的消耗有机物的消耗(3)果实和
8、蔬菜的保鲜)果实和蔬菜的保鲜:零上低温零上低温,低氧低氧,适当湿度适当湿度(4)酸奶、泡菜、酿酒、面包等,应用的是无)酸奶、泡菜、酿酒、面包等,应用的是无氧呼吸氧呼吸(5)伤口用透气创口贴包扎伤口用透气创口贴包扎:抑制厌氧细菌繁殖抑制厌氧细菌繁殖第十三页,共八十二页。【答案(d n)】D(2014天津卷)天津卷)2.下图是细胞中糖类合成与分解下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是过程示意图。下列叙述正确的是A.过程过程只在线粒体中进行,过程只在线粒体中进行,过程只在叶绿只在叶绿体中进行体中进行B.过程过程产生的能量全部产生的能量全部(qunb)储存在储存在ATP中中C.过程过程
9、产生的(产生的(CH2O)中的氧全部来自)中的氧全部来自H2OD.过程过程和和中均能产生中均能产生H,二者还原的物质,二者还原的物质不同不同第十四页,共八十二页。【答案(d n)】:Cn(2013新课标卷)下列与各生物呼吸有关的叙述,新课标卷)下列与各生物呼吸有关的叙述,错误的是错误的是nA.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸nB.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因(jyn)编码编码nC.破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中nD.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用的产物不同有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用的产
10、物不同第十五页,共八十二页。Cn(2014江苏卷)江苏卷)24.某同学设计了右图所示的某同学设计了右图所示的发酵装置,下列有关叙述发酵装置,下列有关叙述错误错误的是的是nA.该装置可阻止该装置可阻止(zzh)空气进入,空气进入,n用于果酒发酵用于果酒发酵nB.该装置便于果酒发酵中产生的该装置便于果酒发酵中产生的n气体排出气体排出nC.去除弯管中的水,该装置可去除弯管中的水,该装置可n满足果醋发酵时底层发酵液中大满足果醋发酵时底层发酵液中大n量醋酸菌的呼吸量醋酸菌的呼吸nD.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似瓶作用相似第十六页,共八十二页。n(
11、2014海南卷)海南卷)26(10分)某豆科植物种子萌发过程中分)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题:问题:n在在1224h期期间,呼吸间,呼吸(hx)速率速率逐渐增强,在此期间呼逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是吸作用的主要方式是呼吸,该呼吸方式在细胞中发生呼吸,该呼吸方式在细胞中发生的部位是的部位是其产物是其产物是。n从第从第12h到胚根长出期间,萌发到胚根长出期间,萌发种子的干物质种子的干物质总量会总量会,主要原因是,主要原因是。胚根长出后,胚根长出后,n萌发种子的萌发种子的呼吸速率明显升高。
12、呼吸速率明显升高。无氧无氧细胞质基质细胞质基质(jzh)酒精酒精(jijng)和二氧化碳和二氧化碳减少减少种子不进行光合作用,不能制种子不进行光合作用,不能制造有机物,同时细胞呼吸消耗造有机物,同时细胞呼吸消耗有机物,使有机物总量下降有机物,使有机物总量下降有氧有氧第十七页,共八十二页。(2015安徽卷,安徽卷,29,9分)分)(9分)科研人员探究了不同分)科研人员探究了不同(btn)温度(温度(25和和0.5)条件下密)条件下密闭容器内蓝莓果实的闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图生成速率的变化,结果见图1和图和图2.由由图可知,与可知,与25相比,相比,0.5条件下果条件下果实
13、的的CO2生成生成(shn chn)速率速率较低,主要原因是低,主要原因是_;随着果随着果实储存存时间的增加,密的增加,密闭容器内的容器内的_浓度越来越高,抑制了果度越来越高,抑制了果实的的细胞呼吸。胞呼吸。该实验还可以通可以通过检测_浓度的度的变化来化来计算呼吸速率。算呼吸速率。低温低温(dwn)(dwn)降低了降低了细胞呼吸相关胞呼吸相关酶活性活性CO2O2第十八页,共八十二页。实验实验绿叶中色素绿叶中色素(ss)的提取和分离的提取和分离实验原理:实验原理:提取提取(无水乙醇无水乙醇)、分离分离(层析液层析液)目的要求:目的要求:绿叶中色素的提取和分离及色素的种类绿叶中色素的提取和分离及色
14、素的种类材料用具:材料用具:新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤:方法步骤:1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 2.2.制备制备(zhbi)(zhbi)滤纸条滤纸条 3.3.画滤液细线画滤液细线 4.4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素 5.5.观察和记录观察和记录第十九页,共八十二页。方法方法(fngf)与步骤:与步骤:称取称取称取称取5g5g5g5g左右的左右的左右的左右的鲜叶鲜叶鲜叶鲜叶,剪碎,放入研钵剪碎,放入研钵剪碎,放入研钵剪碎,放入研钵(yn b)(yn b)(yn b)(yn b)中。中。中。中。加少许的加少许的加少许的加少许的二氧
15、化硅(充分研二氧化硅(充分研二氧化硅(充分研二氧化硅(充分研磨)磨)磨)磨)和和和和碳酸钙碳酸钙碳酸钙碳酸钙 (防止研磨防止研磨防止研磨防止研磨中色素被破坏中色素被破坏中色素被破坏中色素被破坏)与与与与10ml10ml10ml10ml无水无水无水无水乙醇乙醇乙醇乙醇。在研钵中快速研磨。在研钵中快速研磨。在研钵中快速研磨。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。将研磨液进行过滤。将研磨液进行过滤。将研磨液进行过滤。第二十页,共八十二页。讨论:讨论:1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄?滤纸条上色带的数目、排序、宽窄?2.滤纸条上的滤液滤纸条上的滤液(ly)细线,为什么不能触及层析液?细线,为什么不能触
16、及层析液?第二十一页,共八十二页。叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b(黄绿色黄绿色)胡萝卜素(胡萝卜素(橙黄色橙黄色)叶黄素(叶黄素(黄色黄色)吸收吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光吸收吸收蓝紫光蓝紫光3/41/4捕光色素的种类捕光色素的种类(zhngli)(zhngli)、功能和分布、功能和分布色素色素(ss)主要分布于叶绿体的类囊体膜上主要分布于叶绿体的类囊体膜上第二十二页,共八十二页。普里斯特利实验普里斯特利实验(shyn)绿色植物可以更新空气绿色植物可以更新空气结论:结论:第二十三页,共八十二页。萨克斯实验萨克斯实验(shyn)一半遮光一半遮光一半曝
17、光一半曝光第二十四页,共八十二页。第第一一组组光合作用产生光合作用产生(chnshng)的的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第第二二组组180202美国鲁宾和卡门实验美国鲁宾和卡门实验(shyn)(shyn)(同位素标记法)(同位素标记法)光合作用产生的有机物又是怎样合成的?光合作用产生的有机物又是怎样合成的?第二十五页,共八十二页。美国美国(mi u)(mi u)卡尔文卡尔文用用1414C C标记标记(bioj)(bioj)1414CO2CO2,供小球,供小球藻进行光合作用,探明了藻进行光合作用,探明了COCO2 2中的中的C C的去向,称为卡尔文循的去向,称为卡尔文
18、循环。环。14CO214C3(1414CHCH2 2O)O)第二十六页,共八十二页。叶绿体的结构叶绿体的结构(jigu)外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质(jzh)类囊体类囊体色素色素(ss):类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质叶绿体基质中中酶:酶:第二十七页,共八十二页。光合作用光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)过过程程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应反应(fnyng)(fnyng)过程过程是否需要光是否需要光光反应在白天可以光反应在白天可以(ky)进行吗?夜间呢?进行吗?夜间呢?暗反应在白天可以进行吗?夜间呢?暗反应在白
19、天可以进行吗?夜间呢?有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应第二十八页,共八十二页。H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶PiADPATP光反应光反应光、色素光、色素(s s)、酶、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解:水的光解:H2O H +O2光能光能(还原剂)(还原剂)ATP的合成的合成(hchng):ADPPi 能量(能量(光能光能)ATP酶酶光能光能活跃活跃(huyu)的的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中H场所:场所:条件:条件:能量变化能量变化物质变化物质变化进入叶绿体进入叶绿体基质,参与基质,参与暗反应暗反应供暗反应供暗反应使用使用第二十
20、九页,共八十二页。CO2 2五碳化合物五碳化合物C5CO2的的固定固定(gdng)三碳化合物三碳化合物2C3C C3 3的的还原还原(hun(hun yun)yun)叶绿体基质叶绿体基质(jzh)多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶PiADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环第三十页,共八十二页。暗反应阶段暗反应阶段(jidun)CO2的固定的固定(gdng):CO2C52C3酶酶C3的还原的还原(hun yun):ATPH、ADP+Pi叶绿体的叶绿体的基质基质中中 ATP中中活跃的化学能活跃的化学能转变为糖类等转变为糖类等 有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能2C3(CH
21、2O)+C5酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶场所:场所:条件:条件:能量变化能量变化物质变化物质变化CO2 2五碳化合物五碳化合物C5CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物2C3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类ATPH第三十一页,共八十二页。光合作用(gungh-zuyng)的全过程叶绿体中的色素供供氢氢酶酶供能供能还原还原(hun yun)多种酶参多种酶参加加(cnji)催催化化(CH2O)ADP+Pi酶ATP2C3C5固定固定CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解H光反应过程光反应过程暗反应过程暗反应过程光能光能类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质叶绿体基质中中第三十二页,共八十
22、二页。第三十三页,共八十二页。第三十四页,共八十二页。联系联系比较比较(bjio)光反应、暗反应光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段(jidun)暗反应阶段暗反应阶段(jidun)条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜叶绿体基质中叶绿体基质中水的光解;水的光解;ATP的生成的生成CO2的固定;的固定;C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础,为暗反应提供光反应是暗反应的基础,为暗反应提供HH和和A
23、TPATP,暗,暗反应为光反应提供反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi。CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体第三十五页,共八十二页。色素(ss)分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶酶(CH2O)CO2吸收(xshu)光解能固定(gdng)还原酶光反应暗反应光合作用总过程:光合作用总过程:第三十六页,共八十二页。影响光合作用强度(qingd)的因素内部内部(nib)因素因素外部外部(wib)因素因素第三十七页,共八十二页。光合速率光合速率(sl)(sl)或光合速度:或光合速度:是衡量光合作用强弱的指是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用单位时间、单
24、位叶面积所吸收的标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2CO2量量或释放的或释放的O O2 2量表示量表示,也可用单位时间、单位叶面积所积累的也可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。干物质量表示。光合作用(gungh-zuyng)强度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体第三十八页,共八十二页。影响影响光合作用光合作用(gungh-zuyng)强度强度的因的因素?素?CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体(色素色素(s s)、酶)、酶)Mg、N等矿质元素等矿质元素(yun s);酶的活性受温度等影响。酶的活性受温度等影响。光照
25、强度、光质、光照时间;光照强度、光质、光照时间;气体反应物气体反应物作为反应物和反应的媒介;作为反应物和反应的媒介;水分水分气孔关闭气孔关闭CO2供应供应第三十九页,共八十二页。影响影响(yngxing)光合作用强度光合作用强度的因素的因素?内因:内因:外因:外因:光(强度、光质)光(强度、光质)CO2浓度浓度温度温度矿质元素矿质元素水分水分 基因决定的酶的种类、数量基因决定的酶的种类、数量叶龄叶龄叶面积指数(疏密)叶面积指数(疏密)第四十页,共八十二页。叶龄叶龄OA段段幼叶。随幼叶的不断生长,叶面积增幼叶。随幼叶的不断生长,叶面积增大,叶绿体增多,叶绿素含量增加大,叶绿体增多,叶绿素含量增加
26、(zngji),光,光合速率增加合速率增加(zngji)。AB段段壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,光合速率稳定。处于稳定状态,光合速率稳定。BC段段老叶。随叶龄的增加,叶绿素被破坏,老叶。随叶龄的增加,叶绿素被破坏,光合速率也随之下降。光合速率也随之下降。应用措施:应用措施:农作物、果树管理后期适当摘除老农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用叶、残叶。可降低其呼吸作用(hxzuyn)消耗有机物。消耗有机物。ABC叶龄叶龄光光合合作作用用强强度度O第四十一页,共八十二页。叶面积指数叶面积指数(zhsh)应用应用(yngyng)措施:
27、措施:增加光合作用面积,如合理增加光合作用面积,如合理密植、间作和套种密植、间作和套种(tozhng);适当间苗、修剪,合理施肥、浇适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免陡长,封行过早,使中下水,避免陡长,封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。要的浪费。在一定的范围内,作物的在一定的范围内,作物的产量随叶面积指数的增大而提产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一定的限高。当叶面积增加到一定的限度后,呼吸作用加强,净产量度后,呼吸作用加强,净产量反而下降。反而下降。是指单位土地面积上植
28、是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面物叶片总面积占土地面积的倍数。即积的倍数。即:叶面积指数叶面积指数=叶片总面积叶片总面积/土地面积。土地面积。第四十二页,共八十二页。就是在前一季作物生长后期,播种下一季作就是在前一季作物生长后期,播种下一季作物。是一种解决前、后季作物之间季节矛盾物。是一种解决前、后季作物之间季节矛盾的复种的复种(fzhng)方式方式。如在小麦成熟之前,在垄。如在小麦成熟之前,在垄间播种棉花。间播种棉花。名词解释名词解释间作间作(jinzu):在一块在一块(ykui)田地上田地上同时、间隔同时、间隔种植两种作种植两种作物。如在同时间隔播种玉米和谷子。物。如在同时间隔播种
29、玉米和谷子。增大了光合作用增大了光合作用面积面积;增加了单位土地面积上光;增加了单位土地面积上光合作用合作用时间时间,提高了,提高了光能利用率光能利用率;同时还有利于不同作;同时还有利于不同作物对不同物对不同矿质元素矿质元素的充分吸收;避免了同种作物长时的充分吸收;避免了同种作物长时间种植易患某种间种植易患某种病虫害病虫害的可能。的可能。套种:套种:意义:意义:第四十三页,共八十二页。1.光光 光的三要素:光的三要素:光照强度光照强度光质光质光照时间光照时间 第四十四页,共八十二页。.光质光质(光的波长光的波长(bchng)(bchng)1、光照对光合作用、光照对光合作用(gungh-zuyn
30、g)的的影响影响.光照时间:光照时间:应用:延长光合作用时间应用:延长光合作用时间 大田大田(dtin)(dtin):复种(一年种两茬或三茬):复种(一年种两茬或三茬)温室:人工光照温室:人工光照全色全色(白色白色)光光 蓝紫光蓝紫光 红光红光 绿光绿光光的三要素:光的三要素:光照强度光照强度光质光质光照时间光照时间第四十五页,共八十二页。光照强度光照强度1.A点的含义点的含义(hny)2.B点的含义点的含义3.C点所对应的横坐标的含义点所对应的横坐标的含义ABCO OCO2吸吸收量收量CO2释释放量放量光照强度光照强度第四十六页,共八十二页。n请思考(sko)以下问题:n1.A点的含义;n2
31、.B点的含义;n3.C点所对应的横坐标的含义;A点点光照强度为光照强度为0,此时,此时只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸,释放,释放(shfng)的的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。量可表示此时细胞呼吸的强度。B点:点:细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即全部用于光合作用,即 光合作用强度等于细胞呼吸强度光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在(光照强度只有在 B点以上时,植物点以上时,植物(zhw)才能正常生长),才能正常生长),B点所示光照点所示光照 强度称为强度称为光补偿点。光补偿点。C点点所示光照强度称为所示光照强度称为光饱和点光饱和点第四十七页,共八十二页。4.AB
32、段曲线(qxin)的含义5.BC段曲线的含义AB段:段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞释放量逐渐减少,这是因为细胞(xbo)呼吸释放的呼吸释放的CO2有有一部分用于光合作用,一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作此时细胞呼吸强度大于光合作用强度用强度BC段:段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到加强,到C点以上点以上(yshng)就不再加强了就不再加强了第四十八页,共八十二页。阴生植物阴生植物ABCO OCO2吸吸收量收量CO2释释放量放量光照强
33、度光照强度阴生植物阴生植物(zhw)与阳生植物与阳生植物(zhw)阳生阳生(yn shn)植物植物第四十九页,共八十二页。AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收CO2C释释释释放放放放CO21.光照强度光照强度B B:光补偿点光补偿点光补偿点光补偿点指在一定光强范围内,光合过程中指在一定光强范围内,光合过程中吸收的吸收的CO2与呼吸与呼吸(hx)过程中放出的过程中放出的CO2等量等量时的光照强度时的光照强度。C C:光饱和点光饱和点:指当达到某一光强时,光合速率就不再增加时的指当达到某一光强时,光合速率就不再增加时的光强。无光照时植物只能进行光强。无光照时植物只能进行(jnxn
34、g)呼吸作用,有光照时,随呼吸作用,有光照时,随光照增强光合强度增强,但当达到光饱点后不再增强,此时限光照增强光合强度增强,但当达到光饱点后不再增强,此时限制光合强度的因素是温度或制光合强度的因素是温度或CO2浓度。浓度。A:无光照植物无光照植物(zhw)只能进行呼吸作用只能进行呼吸作用,所释放的所释放的CO2 量代表呼吸作强度量代表呼吸作强度。在生产上的应用:在生产上的应用:延长光合作用时间延长光合作用时间:通过轮种,延长全年内单位土地面积上:通过轮种,延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光能的一项重要措施。绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光能的一项重要措施。
35、增加光合作用面积增加光合作用面积:合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。:合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。阴生植物阴生植物阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物第五十页,共八十二页。纵坐标代表实际光合速率(强度)还是净光合速率(强度)?纵坐标代表实际光合速率(强度)还是净光合速率(强度)?如何判断曲线图中纵坐标代表的是总的还是净值?如何判断曲线图中纵坐标代表的是总的还是净值?ABC点各代表的意义?点各代表的意义?如果图中曲线表示的是阳生如果图中曲线表示的是阳生(yn shn)植物,那么阴生植物的曲线应当怎样?植物,那么阴生植物的曲线应当
36、怎样?AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量m mg g/d dm m2 2h hCO2CO2A A:呼吸:呼吸:呼吸:呼吸(hx)(hx)强度;强度;强度;强度;B B:光补偿点;:光补偿点;:光补偿点;:光补偿点;C C:光饱和点:光饱和点:光饱和点:光饱和点C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2净净光光合合速速率率呼呼吸吸速速率率实实际际光光合合速速率率(总总值值)净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率(sl)(sl)光合速率(强度)光合速率(强度)光合速率(强度)光合速率(强度)阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱
37、和点阴生植物的光补偿点、光饱和点 阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物 净值净值=总值(实际值)总值(实际值)呼吸消耗值呼吸消耗值1.光光第五十一页,共八十二页。光合速率与呼吸速率的关系光合速率与呼吸速率的关系:绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物组织在光下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据绿色植物组织在光下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据(shj)为净光合速率。为净光合速率。真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系:真正光合速率净光合速率呼吸速率真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系:真正光合速率净光
38、合速率呼吸速率三者的常用表示方法:三者的常用表示方法:第五十二页,共八十二页。BB第五十三页,共八十二页。当光合作用强度当光合作用强度(qingd)(qingd)呼吸作用强度时,会发生图中呼吸作用强度时,会发生图中 过过程。程。pqpqmnpqgh3.图像分析:图像分析:已知已知M、N为同一细胞为同一细胞中的两种细胞器,中的两种细胞器,g、为、为相关的两种气体分子,相关的两种气体分子,回答问题:回答问题:第五十四页,共八十二页。甲图乙图例例2 下下图图中的甲、乙两中的甲、乙两图为图为昼夜中某作昼夜中某作物植株物植株对对CO2的吸收的吸收(xshu)和和释释放状况的放状况的示意示意图图。甲。甲图
39、图是在春季的某一晴天,乙是在春季的某一晴天,乙图图是在盛夏的某一晴天,是在盛夏的某一晴天,请请据据图图回答回答问问题题:(1)甲)甲图图曲曲线线中中C点和正点(外界点和正点(外界环环境中境中CO2浓浓度度变变化化为为零)零)处处,植株,植株处处于何种生理于何种生理活活动动状状态态?(2)根据甲)根据甲图图推推测该测该植物接受光照的植物接受光照的时间时间是曲是曲线线中的中的 段,其中光合作用段,其中光合作用强强度最高度最高的是的是 点,植株点,植株积积累有机物最多的是累有机物最多的是 点。点。(3)乙)乙图图中中FG段段CO2吸收量逐吸收量逐渐渐减少是因减少是因为为 ,以致光反,以致光反应产应产
40、生的生的 和和 逐逐渐渐减少,减少,从而影响了暗反从而影响了暗反应应强强度,使化合物数量减少,影响了度,使化合物数量减少,影响了CO2固定。固定。(4)乙)乙图图曲曲线线中中间间E处处光合作用光合作用强强度度暂时暂时降低,可能是因降低,可能是因为为 答案:答案:(1)呼吸作用)呼吸作用释释放放CO2的量等于光合作用吸收的量等于光合作用吸收(xshu)CO2的量的量时时(2)BF;D;E(3)光照)光照强强度逐步减弱;度逐步减弱;ATP;NADPH(4)温度高,蒸)温度高,蒸腾腾作用作用过过强强,气孔关气孔关闭闭,影响,影响CO2的供的供应应第五十五页,共八十二页。AB光照强度光照强度光照强度光
41、照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量m mg g/d dm m2 2h hCO2CO2C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2S1S2S3呼吸呼吸(hx)消耗量:消耗量:净积累量:净积累量:总光合作用量:总光合作用量:DEOA与与OD围成的面积围成的面积(min j)(S1+S3)AC与与AE围成的面积围成的面积呼吸呼吸(hx)消耗(消耗(S2S1)净值净值+呼吸消耗量(呼吸消耗量(S2+S3)第五十六页,共八十二页。呼吸速率呼吸速率(sl)、净光合速率、净光合速率(sl)的测定:的测定:测量什么测量什么(shn me)?、。烧杯中装烧杯中装 、。条件?条件?、。呼吸呼吸(hx)速速率率NaOH
42、黑暗黑暗 NaHCO3 光下光下 净净 光合速率光合速率NaOH NaHCO3 第五十七页,共八十二页。测呼吸速率测呼吸速率(sl)原理原理 测光合速率测光合速率(sl)原理原理 黑暗处,只进行黑暗处,只进行(jnxng)呼吸呼吸作用作用 消耗消耗(xioho)O2,产生的,产生的CO2被被NaOH吸收吸收 气压下降气压下降,液滴左移,液滴左移 液滴左移的距离(体积)即为液滴左移的距离(体积)即为O2的消耗量也即呼吸速率的消耗量也即呼吸速率 光下,光合作用呼吸作用光下,光合作用呼吸作用 光合作用产生的光合作用产生的O2多于呼吸作用吸多于呼吸作用吸收的收的O2,而,而CO2维持稳定维持稳定气压增
43、大气压增大,液滴右移,液滴右移 液滴右移的距离(体积)即为液滴右移的距离(体积)即为O2的的产生量也即净光合速率产生量也即净光合速率 第五十八页,共八十二页。对应训练:对应训练:(07年高考山东卷年高考山东卷)以测定的以测定的CO2吸收量与释放量为指吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响用与呼吸作用的影响(yngxing),结,结果如图所示。下列分析正确的是果如图所示。下列分析正确的是()A.光照相同时间,光照相同时间,35时光合作用制造的有机物的量与时光合作用制造的有机物的量与30时相等时相等B.光照相同时间,在光照相同时间,在20条
44、件下植物积累的有机物的量最多条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于温度高于25时,光合作用制造的有机物的量开始减少时,光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用(h x zu yn)消耗的有机消耗的有机物的量相等物的量相等A 制造的、产生制造的、产生(chnshng)的的 值值测定的、积累的测定的、积累的 值值总总净净第五十九页,共八十二页。问题问题3.请说出光照强度是如何影响光合作用请说出光照强度是如何影响光合作用(gungh-zuyng)强度的?其影响有什么特点?强度的?其影响有什么特点?答案:光照答案:光照(g
45、ungzho)强度主要影响光合作用的光反应。光合作用强度随强度主要影响光合作用的光反应。光合作用强度随光照光照(gungzho)强度的变化而变化。光照强度的变化而变化。光照(gungzho)弱时光合作用减慢,光弱时光合作用减慢,光照照(gungzho)逐步增强时光合作用随之加快,但是光照逐步增强时光合作用随之加快,但是光照(gungzho)增强到一增强到一定程度,光合作用速度不再增加。定程度,光合作用速度不再增加。问题问题4.不同光质又是怎样不同光质又是怎样(znyng)影响光合作用的?影响光合作用的?答案:光质不同影响光合速率,白光为复色光,光合作用能力答案:光质不同影响光合速率,白光为复色
46、光,光合作用能力最强。单色光中红光作用最快,蓝紫光次之,绿光最差。最强。单色光中红光作用最快,蓝紫光次之,绿光最差。第六十页,共八十二页。2 2.CO.CO2 2浓度浓度对光合作用强度的影响对光合作用强度的影响 (2 2)点含义:)点含义:图图1 1中中A A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的COCO2 2浓度,即浓度,即COCO2 2补偿点补偿点;图图2 2中的中的AA点表示进行点表示进行(jnxng)(jnxng)光合作用所需环境中光合作用所需环境中COCO2 2的最低浓度;的最低浓度;第六十一页,共八十二页。应用:应用:温室温室(wnsh)栽培时
47、适当提高栽培时适当提高CO2的浓度的浓度措施措施(cush):多施有机肥或农家肥;多施有机肥或农家肥;大田大田(dtin)生产生产“正其行,通其风正其行,通其风”,即,即为提高为提高CO2浓度、增加产量;浓度、增加产量;释放一定量的干冰或给植物施释放一定量的干冰或给植物施NH4HCO3。第六十二页,共八十二页。3.3.温度温度对光合作用速率对光合作用速率(sl)(sl)的影响的影响 第六十三页,共八十二页。n(1)曲线分析:曲线分析:温度主要是通过影响与光合作用温度主要是通过影响与光合作用有关有关酶酶的活性而影响光合作用速率。的活性而影响光合作用速率。(2)应用:应用:白天调到光合作用最适温度
48、白天调到光合作用最适温度,以提高以提高光合作用速率;晚上光合作用速率;晚上(wnshang)适当降低温室的温适当降低温室的温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。第六十四页,共八十二页。光光合合速速率率(sl)吸水量吸水量(shu lin)或矿质元素吸收量或矿质元素吸收量 水水是光合作用原料之一,同时也是代谢的必须介质,缺是光合作用原料之一,同时也是代谢的必须介质,缺少时会使光合速率下降少时会使光合速率下降.水分还能影响气孔的开闭,间水分还能影响气孔的开闭,间接影响接影响CO2进入植物体内(如夏季的进入植物体内(如夏季的“午休午休”现象现象)。)。
49、矿质元素如矿质元素如:N:光合酶及光合酶及光合酶及光合酶及NADP+NADP+和和和和ATPATP的重要组分的重要组分的重要组分的重要组分P:NADP+NADP+和和和和ATPATP的重要组分;维持叶体常结构和功能的重要组分;维持叶体常结构和功能的重要组分;维持叶体常结构和功能的重要组分;维持叶体常结构和功能K:促进光合产物向贮藏促进光合产物向贮藏促进光合产物向贮藏促进光合产物向贮藏(zhcng)(zhcng)器官运输器官运输器官运输器官运输Mg:叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分合理灌溉、合理施肥可促进叶片面积增大,提高酶的合理灌溉、合理施肥可促进叶片面积增大,
50、提高酶的合成率,增加光合作用速率。合成率,增加光合作用速率。4.水、矿质营养水、矿质营养第六十五页,共八十二页。C C1010时时12121414光合作用强度光合作用强度18186 6A AB BD DE E例:例:植物的光合午植物的光合午休休(w xi)现象现象晴朗的夏季晴朗的夏季(xij)的的一天一天第六十六页,共八十二页。C C1010时时12121414光合作用强度光合作用强度18186 6A AB BD DE E例:例:ABAB段:光照段:光照(gungzho)(gungzho)增强,光合强度增大增强,光合强度增大C C 点:点:中午时中午时光照光照(gungzho)(gungzho