2023年光合作用和细胞的呼吸核心知识点总结归纳1.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 光合作用和细胞的呼吸核心知识点【命题新动向】1.光合作用和细胞的呼吸考查的方式多样，通过提供生理现象、过程、数据、图表、实验现象等相关的信息，考查知识的迁移能力。2.探究组织细胞或个体的呼吸类型、探究影响细胞呼吸的因素、呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点，估计该类实验仍是考试的热点之一。尤其以酵母菌为材料探究酵母菌的呼吸特点、呼吸方式，兼之研究有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所、特点的比较。3.关于光合作用主要是应用实验、与生活生产实际相联系探究光合作用的过程、影响因素及如何提高光合作用的效率，考查学生分析问题、解决问题的能力。4.此处还会设置综合光合作用和细胞呼吸的实验，

2、综合考查光合作用与细胞的呼吸，这是近年来高考的趋势之一。【知识准记忆】一、光合作用 捕获光能的色素 色素的种类 色素的作用：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。实验绿叶中色素的提取和分离 实验原理：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且他们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住

3、小烧杯？用棉塞塞紧试管口？因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？防止细线中的色素被层析液溶解 学习必备 欢迎下载 滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素 a，黄绿色的叶绿素 b。最宽的是叶绿素 a，最窄的是胡萝卜素。捕获光能的结构叶绿体 结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成）与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。光合作用的原理 1、光合作用的探究历程：1648 比利时，范海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水,而不

4、是土壤。1771 英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。1779 荷兰，扬英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。1880 美国，恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在叶绿体。1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉 1940 美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中的氢也来自水）。1948 美国，梅尔文卡尔文：用标14C标记的 CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应 2、光合作用的过程：根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。（1）光反应 条件：有光 必须有光才能进行 场所：叶

5、绿体类囊体薄膜 过程：水的光解：ATP 的合成：（光能ATP中活跃的化学能）（2）暗反应 有光无光都能进行 场所：叶绿体基质 条件：有光和无光 吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用叶绿素主要吸收红光和蓝紫学习必备 欢迎下载 场所：叶绿体基质 过程：CO2的固定：C3的还原：（ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能）联系：光反应为暗反应提供 ATP和H，暗反应为光反应提供合成 ATP的原料 ADP和 Pi 3、总反应式：光能 CO2+H2O （CH2O）+O2 叶绿体

6、4、概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用（1）光对光合作用的影响 光的波长 叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。光照强度 植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加 光照时间 光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。（2）温度 温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。生产上白天升温，增强光合作用，晚

7、上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用叶绿素主要吸收红光和蓝紫学习必备 欢迎下载（3）CO2浓度 在一定范围内，植物光合作用强度随着 CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的 CO2（4）水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响 CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。、农业生产中提高光能利用率采取的方法:延

8、长光照时间 如：补充人工光照、多季种植 增加光照面积 如：合理密植、套种 光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）增强光合作用效率 适当提高CO2浓度：施农家肥 适当提高白天温度（降低夜间温度）必需矿质元素的供应 二、细胞呼吸（一）、有氧呼吸 1、概念：有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。2、过程：三个阶段 C6H12O6 酶 2 丙酮酸+H（少）+能量（少）细胞质基质 丙酮酸+H2O 酶 CO2+H+能量（少）线粒体基质 H +O2 酶 H2O +能量（大量）线粒体内膜 （注：3个阶段的各个化学

9、反应是由不同的酶来催化的）3、总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量 4、意义：是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径（二）、无氧呼吸 1、概念：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用叶绿素主要吸收红光和蓝紫学习必备 欢迎下载 和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。2、过程：二个阶段:与有氧呼吸第一阶段完全相同 细胞质基质 丙酮酸 酶 C2H5OH

10、（酒精）CO2 细胞质基质 （高等植物、酵母菌等）或 丙酮酸 酶 C3H6O3（乳酸）（动物和人）3、总反应式：C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+能量 4、意义：高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象）人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸，释放出一定能量，满足人体的需要。（三）、细胞呼吸的意义 为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。（

11、四）、应用：1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的细胞呼吸作用。2、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。3、果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，注意要保持一定的湿度。（五）、实验：探究酵母菌的呼吸方式 1、过程 2、结论：酵母能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。（六）、影响呼吸作用的因素：1、温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。2、氧气：有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光

12、合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用叶绿素主要吸收红光和蓝紫学习必备 欢迎下载 根据氧对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时就降低氧的浓度，一般降到无氧呼吸的消失点（即图中的氧浓度为 10）。3、CO2：增加 CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。在蔬菜和水果保鲜中可适当增加 CO2的浓度。【易混点辨析】1.光合作用的色素 2.光合作用中光反应和暗反应的比较 3.光合速率、光能利用率与光合作用效率的辨析 光合速率：光合作用的指标，是指植物在一定时间内将光能转化为化学能的多少。通常以每小时每平方分米叶面积吸收 CO2毫克数表示。它由植物在单位时间内吸

13、收光能的比较项目 光反应 暗反应 反应场所 叶绿体基粒 叶绿体基质 能量变化 光能电能 电能活跃化学能 活跃化学能稳定化学能 物质变化 H2OH O2 ATP PiATP CO2NADPH ATP （CH2O）ADP PiNADP+H2O 反应物 H2O、ADP、Pi CO2、ATP、NADPH 反应产物 O2、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP+、H2O 反应条件 需光 不需光 反应性质 光化学反应（快）酶促反应（慢）反应时间 有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）色素 分布 分离（橙黄色）胡萝卜素（黄色）叶黄素（蓝绿色）叶绿素 a（黄绿色）叶绿素 b 快 慢

14、 作用 吸收传递光能 胡萝卜素 叶黄素 大部分叶绿素 a 叶绿素 b 吸收转化光能 特殊状态的叶绿素 a 组成 类胡萝卜素 叶绿素 叶绿素 a 叶绿素 b 胡萝卜素 叶黄素 叶绿体基粒的 类囊体薄膜上 吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用叶绿素主要吸收红光和蓝紫学习必备 欢迎下载 多少及它对光能的转化率决定。光能利用率：植物将一年中照射到该土地上的光能转化成化学能的效率。指植物光合作用所累积的有机物所含能量，占照射在同一地面上的日光能量的比率。它由该土地上植物的多少、进

15、行光合作用时间的长短及植物吸收利用光能的能力决定。光合作用效率：是指植物将照射到植物上的光能转化为化学能的效率。植物通过光合作用制造有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值，它由植物叶片吸收光能的能力、及将吸收了的光能转化为化学能的能力决定。光能利用率和光合作用效率这“两率”的比例式中，主要是分母不同。光能利用率比例式中分母是指照射在同一时期同一地面上太阳辐射能，而光合作用效率比例式中分母是同一时期同一土地面积农作物光合作用所接受的太阳能；两比例式中分子都是作物光合作用积累的有机物中所含能量。光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等都

16、有密切关系；农作物的光合作用效率与光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素等有密切关系。4.影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系 影响光合作用的外界因素 提高光能利用率 增加二氧化碳供应 通风透光，增施农家肥；人工增 CO2（温室）必需矿质元素供应 N：P：K：糖类的合成和运输 ATP、NADP+的成分 控制光照强弱 因地制宜：阳生植物种阳地 阴生植物种阴地 光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多 红光照，糖类增多 延长光合作用时间 提高复种指数：改一年一季为一年多季 增加光合作用面积 合理密植 套种（不同时播种）、间作（同时播种）光 CO2 矿物质 温度 吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来

17、的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用叶绿素主要吸收红光和蓝紫学习必备 欢迎下载 5.影响光合作用的某个条件在短时间内对叶绿体中某些化合物含量的影响 光 照 二 氧 化 碳 较强弱（黑暗）弱较强 较高低 低较高 ATP、H 减少 增加 增加 减少 C3 增加 减少 减少 增加 C5 减少 增加 增加 减少（CH2O）减少 增加 减少 增加 6.同位素示踪法研究物质运行和变化过程 1、光合作用：H2O1818O2 14CO214C314C6H12O6或（14CH2O）2、呼吸作用：18O2H2O18 C6H1

18、218O6C3H418O3C18O2 7.有氧呼吸与无氧呼吸的比较 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 反应场所 真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体 原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）细胞质基质 反应条件 需氧 不需氧 反应产物 终产物（CO2、H2O）、能量 中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量 产能多少 多，生成大量 ATP 少，生成少量 ATP 共同点 氧化分解有机物，释放能量 8光合作用和呼吸作用的区别和联系 光合作用 呼吸作用 吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用

19、叶绿素主要吸收红光和蓝紫学习必备 欢迎下载 区 别 细胞类型 与光关系 场 所 物质转变 能量转换 植物细胞 只在光照下发生 叶绿体 合成有机物 储能过程 植物细胞和动物细胞 有光无光都发生 线粒体和细胞质基质 分解有机物 主要为放能过程 联 系 光合放氧为呼吸使用；呼吸释放 CO2被光合同化；呼吸作用分解的有机物正是光合作用所制造的 中间产物（三碳化合物）可交替使用；共用 ATP 9.光合作用强度和呼吸作用强度 一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出 CO2的量或放出和吸收 O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。1、在黑

20、暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的氧气吸收量（即空气中 O2的减少量）或二氧化碳释放量（即空气中的 CO2增加量）直接反映呼吸速率。2、在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得的空气中氧气的增加量（或二氧化碳减少量）比植物实际光合作用所产生的 O2量（或消耗的 CO2量要）少，因为植物在光合作用的同时也在通过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳。因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映出表观光合速率或称净光合速率。（1）光合作用实际产氧量实测的氧气释放量呼吸作用耗氧量（2）光合作用实际二氧化碳消耗量实测的二氧化碳消耗量呼吸作用二氧化碳释放量（3）光合作用葡萄糖净生产量光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消耗量 吸的因素呼吸速率的测定等实验是近年来的命题热点估计该类实验仍是生产实际相联系探究光合作用的过程影响因素及如何提高光合作用的效作用捕获光能的色素色素的种类色素的作用叶绿素主要吸收红光和蓝紫