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第一部分 知識落實篇 專題二 細胞的代謝 第2講 光合作用和細胞呼吸,核心考點 歸納整合,,光合作用、細胞呼吸的過程及相互關(guān)系,1．光合作用與細胞呼吸關(guān)系圖解,核心考點 歸納整合,,2．光合作用和細胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化,核心考點 歸納整合,注：無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)能，第二階段不產(chǎn)能，有氧呼吸產(chǎn)能最多的是發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的第三階段。,3．用線粒體和葉綠體表示O2和CO2兩者關(guān)系,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,上圖中： Ob段：只有呼吸作用，應(yīng)有⑤⑥； bc段：呼吸作用大于光合作用，應(yīng)有③④⑤⑥； c點：呼吸作用等于光合作用，應(yīng)有③④； ce段：呼吸作用小于光合作用，應(yīng)有①②③④； e點：呼吸作用等于光合作用，應(yīng)有③④； ef段：呼吸作用大于光合作用，應(yīng)有③④⑤⑥； fg段：只有呼吸作用，應(yīng)有⑤⑥。,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,光合作用與細胞呼吸的影響因素及相關(guān)曲線辨析,1．影響細胞呼吸的4大外界因素,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,,葉綠體色素的提取和分離,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,(1)實驗一中所測定的吸收光能的色素除了葉綠素a、葉綠素b之外，還包括________，這些物質(zhì)分布在________(填具體結(jié)構(gòu))。測定色素含量前，需要提取色素，提取的方法是：在剪碎在綠葉中加入SiO2，________、________后快速研磨，經(jīng)過濾獲得色素濾液。 (2)草莓光反應(yīng)產(chǎn)生在NADPH等與葉綠體基質(zhì)中的________反應(yīng)生成(CH2O)，該過程稱為________。,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,解析：(1)光合色素包括葉綠素(含葉綠素a和葉綠素b)和類胡蘿卜素(含葉黃素和胡蘿卜素)都能吸收光能。植物細胞光合色素分布在葉綠體類囊體，而類囊體堆疊在一起稱為基粒。提取葉綠體中色素時，要加入二氧化硅充分研磨，為了使色素從細胞中釋放出來；在細胞破裂過程會有酸性物質(zhì)與葉綠素接觸，破壞色素，應(yīng)加入碳酸鈣中和酸性物質(zhì)，保護色素；色素溶于有機溶劑而不容于水，故提取色素應(yīng)該加入無水乙醇或者丙酮。 (2)光反應(yīng)產(chǎn)物NADPH參與暗反應(yīng)C3 還原過程 ，該過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，生成有機物。 (3)植物根系長期浸沒在水溶液中會缺氧，無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，改變培養(yǎng)液的pH，而二氧化碳可以用溴麝香草酚藍水檢測，發(fā)生藍色變綠色變黃色的顏色變化。,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,光合作用與細胞呼吸相關(guān)實驗探究,核心考點 歸納整合,,2．酵母菌呼吸方式的測定——對比實驗法 (1)實驗原理。 ①酵母菌進行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進行無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精和CO2。 ②CO2可使澄清的石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃——根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短，可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。 ③橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。,核心考點 歸納整合,,(2)實驗中的關(guān)鍵步驟： ①通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁的CO2是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。 ②B瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中。,核心考點 歸納整合,,3．生物呼吸類型判定實驗設(shè)計 探究某生物材料的細胞呼吸類型(假設(shè)生物材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響)，某同學(xué)設(shè)計實驗裝置如圖，請完善下面的結(jié)果預(yù)測。 (1)若甲液滴左移，乙液滴不動，則只進行有氧呼吸。 (2)若甲液滴不動，乙液滴右移，則只進行無氧呼吸。 (3)若甲液滴左移，乙液滴右移，則既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸。 (4)物理誤差的校正：除將裝置中生物材料換為殺死的等量同種生物材料外其余均與乙裝置相同。,核心考點 歸納整合,,4．光合速率與呼吸速率的測定 (1)測定裝置：,核心考點 歸納整合,,核心考點 歸納整合,,(3)實驗設(shè)計中的3個關(guān)鍵點： ①變量的控制手段，如光照強度的大小可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡，但與植物的距離不同)進行控制，不同溫度可用不同恒溫裝置控制，CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié)。 ②對照原則的應(yīng)用，不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進行實驗，而應(yīng)該用一系列裝置進行相互對照。 ③無論哪種裝置，在光下測得的數(shù)值均為“表觀(凈)光合作用強度值”。,核心考點 歸納整合,,1．生物學(xué)實驗中常用實驗條件的控制方法 ①增加水中氧氣——泵入空氣或放入綠色水生植物。 ②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水。 ③除去容器中二氧化碳——氫氧化鈉溶液。 ④除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中。 ⑤除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱。 ⑥除去光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光。 ⑦如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光。 ⑧線粒體提取——細胞勻漿離心。 ⑨保持容器中CO2體積不變——NaHCO3溶液。,核心考點 歸納整合,,2．解答光合作用與細胞呼吸實驗探究題時務(wù)必要關(guān)注的信息 是加“NaOH”還是“NaHCO3”；給予“光照”處理還是“黑暗”處理，是否有“在溫度、光照最適宜條件下”等信息。 3．有關(guān)光合作用和細胞呼吸的計算問題辨析 (1)光合作用所需CO2的來源有兩個：細胞呼吸產(chǎn)生的，從周圍空氣中吸收的(若是水生植物，則是從周圍的水中吸收的)。 (2)光合作用釋放O2的去向有兩個：細胞呼吸、釋放到周圍的空氣中(當光合速率大于呼吸速率時)。 (3)光合作用制造(等同生產(chǎn)、合成)的葡萄糖的去向有兩個：細胞呼吸消耗、積累(當光合速率大于呼吸速率時)。,核心考點 歸納整合,,(4)當在光照下光合作用與呼吸作用同時進行時：光合作用實際產(chǎn)氧量＝實測的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量；光合作用實際二氧化碳消耗量＝實測的二氧化碳吸收量＋呼吸作用二氧化碳釋放量；光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量＝光合作用實際葡萄糖生產(chǎn)量－呼吸作用葡萄糖消耗量。,核心考點 歸納整合,,?對位訓(xùn)練 4．(2015安慶三模 )實驗小組想利用下圖所示裝置，測定某植物的光合作用強度。請回答有關(guān)問題。,核心考點 歸納整合,,(1)若乙裝置為對照相，則其與甲裝置的區(qū)別應(yīng)為____________________________________________________。 (2)測定植物的凈光合作用強度； ①在甲、乙兩裝置的燒杯中加入________(填“NaOH”或“NaHCO3”)溶液。,②將兩裝置放在適宜的光照下照射1小時，測定紅墨水滴移動的距離。 ③實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.5 cm，甲裝置中紅墨水滴向________移動4 cm。,核心考點 歸納整合,,(3)測定植物的呼吸作用強度： ①在甲、乙裝置的燒杯中加入NaOH溶液。 ②將兩裝置放在________環(huán)境中1小時，溫度與(2)中溫度相同。 ③實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.1 cm，甲裝置中紅墨水滴向________移動1.5 cm。,(4)綜合分析可知，該植物的實際光合作用強度可表示為：每小時紅墨水滴向________移動________cm。,核心考點 歸納整合,,解析：(1)由于該裝置是測定植物的光合作用強度，為排除氣溫、氣壓導(dǎo)致的物理性膨脹等外界因素對光合作用的影響，甲、乙兩裝置中唯一的區(qū)別為植物是否存活。(2)①為排除呼吸作用釋放的CO2對測定植物的凈光合作用強度的影響，應(yīng)保證裝置中CO2濃度的相對穩(wěn)定，因而應(yīng)在甲、乙兩裝置的燒杯中加入NaHCO3溶液。②將兩裝置放在適宜的光照下照射1小時，由于光合速率大于呼吸速率，O2的釋放導(dǎo)致甲裝置中氣體體積增大，紅墨水滴向右移動；而乙裝置中放置的是死亡的植物，死亡的植物，紅墨水滴向右移動0.5 cm可能是環(huán)境因素引起的，這樣的因素在甲裝置中同樣存在，因而甲裝置實際光合速率為4－0.5＝3.5。,核心考點 歸納整合,,(3)若要測定植物的呼吸作用強度，應(yīng)在黑暗的條件下進行。甲裝置中的植物進行有氧呼吸消耗氧氣，而產(chǎn)生的CO2被NaOH吸收，因而甲裝置內(nèi)壓強減小，紅墨水滴向左移動1.5cm，乙裝置為對照組，其紅墨水滴向右移動0.1cm可能是環(huán)境因素引起的，這樣的因素在甲裝置中同樣存在，因而甲裝置實際呼吸速率為0.1＋1.5＝1.6。(4)綜合分析可知，該植物的實際光合作用強度可表示為：每小時紅墨水滴向右移動3.5＋1.6＝5.1 cm。 答案：(1)裝置中放置死亡的植物 (2)①NaHCO3 ③右 (3)②黑暗 ③左 (4)右 5.1,