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2019-2020年高三生物第二輪復(fù)習(xí) 專題2 光合作用與呼吸作用教案 過(guò)程圖解 2、反應(yīng)式 （1）從反應(yīng)式上追蹤元素的來(lái)龍去脈 光合作用總反應(yīng)式： 有氧呼吸反應(yīng)式： 【例題1】對(duì)照下圖可分析下列問(wèn)題： （1）在葉綠體結(jié)構(gòu)中磷酸含量主要集中在哪里?暗反應(yīng)為光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能過(guò)程主要提供哪些物質(zhì)? （2）經(jīng)測(cè)定，在白天植物不消耗O2，卻消耗大量的CO2，這是否意味著植物體不進(jìn)行呼吸作用嗎?為什么? （3）夏季中午，植物不吸收也不釋放CO2，此時(shí)光合作用速率有何特點(diǎn)? （4）在同一細(xì)胞中，線粒體產(chǎn)生的CO2參與光合作用時(shí)，一般要穿過(guò)幾層磷脂分子?若是相鄰細(xì)胞呢? （5）水稻、油菜、大豆種子中淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)主要儲(chǔ)存在什么結(jié)構(gòu)中?綠色植物通過(guò)光合作用合成糖類，以及將糖類運(yùn)輸?shù)椒N子中都需要哪種礦質(zhì)元素的參與? 3、光合作用和呼吸作用的比較 （1）光合作用與呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系： 光合量與呼吸量的比較： 舉例： 4、光合作用和呼吸作用中[H]、ATP的來(lái)源和去向比較 光合作用 有氧呼吸 [H] 來(lái)源 H2O光解產(chǎn)生 有氧呼吸第一、二階段 去向 還原C3 用于第三階段還原O2 ATP 來(lái)源 光反應(yīng)階段產(chǎn)生 三個(gè)階段都產(chǎn)生 去向 用于C3還原供能 用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(植物的C3還原除外) 5、光合、呼吸速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)探究 (1)凈光合速率的測(cè)定(如圖) ①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。 ②植物光合速率指標(biāo)：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移。單位時(shí)間內(nèi)液滴右移的體積即是凈光合速率。 ③條件：整個(gè)裝置必須在光下，光是植物進(jìn)行光合作用的條件。 (2)呼吸速率的測(cè)定(如上圖) ①上圖同樣可以用于呼吸速率的測(cè)定，但要把NaHCO3溶液換成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用釋放的CO2 ②植物呼吸作用的指標(biāo)：植物呼吸作用吸收氧氣，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，毛細(xì)管內(nèi)的水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即是呼吸速率。 ③條件：整個(gè)裝置必須遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。 專題二 光合作用與呼吸作用（第2課時(shí)） 過(guò)程圖解 重點(diǎn)梳理 一、有關(guān)影響光合作用、呼吸作用的內(nèi)外因素 1．影響細(xì)胞呼吸的外部因素及應(yīng)用 外界因素 圖 示 原 理 應(yīng) 用 溫度 細(xì)胞呼吸是由酶催化的一系列反應(yīng)過(guò)程。在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸隨溫度的升高而加快，超過(guò)最適溫度后，細(xì)胞呼吸逐漸減弱，直至停止。 大棚蔬菜的種植，保持一定的晝夜溫差，或陰天適當(dāng)降溫，有利于增產(chǎn)。 氧氣 在一定范圍內(nèi)有氧呼吸強(qiáng)度隨氧氣濃度升高面增大；氧氣對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。 作物栽培中，采取中耕松土等等措施防止板結(jié)，保證根細(xì)胞正常呼吸，以促進(jìn)其對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、利用。 CO2 從化學(xué)平衡角度分析，CO2濃度增大，呼吸速率下降。 在果蔬保存中，如增加CO2濃度，減弱細(xì)胞呼吸，降低其代謝強(qiáng)度，達(dá)到保鮮目的。 含水量 在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的升高面加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱。 作物種子的儲(chǔ)藏，需風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減弱有機(jī)物的消耗。 2. 光合作用外部因素的改變導(dǎo)致各點(diǎn)位置移動(dòng)變化 溫度: （1）在最適溫度（t1）以下：升高溫度，如果升高溫度，且溫度對(duì)光合作用和呼吸作用而言，都是還在最適溫度以下，則有升溫，使呼吸作用加強(qiáng)，且其強(qiáng)度遠(yuǎn)大于光合作用強(qiáng)度，a點(diǎn)向下移動(dòng)，b點(diǎn)向右移動(dòng)，需要較強(qiáng)光輝照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與呼吸作用消耗量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物，c點(diǎn)向右上方移動(dòng)，溫度升高，光反應(yīng)與暗反應(yīng)的酶活性都升高，則可利用更強(qiáng)的光照。 （2）溫度超過(guò)最適溫度（t1）：溫度由t1℃升高到t2℃，呼吸速率增大，達(dá)到最適溫度，而光合作用卻下降，超過(guò)最適溫度，因而有：a點(diǎn)下移，c點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，將往右移。有兩方面原因，一是呼吸作用加強(qiáng)，需較強(qiáng)的光照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與呼吸作用消耗量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物，另一方面光合速率下降，產(chǎn)生有機(jī)物速率也下降，也需較強(qiáng)的光照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與原來(lái)相等的有機(jī)物，d點(diǎn)則因溫度超過(guò)最適溫度，酶活性下降，而往下移。 CO2濃度： 如乙圖所示，一般認(rèn)為是在CO2濃度不影響呼吸作用的前提下進(jìn)行的，據(jù)圖可知，一定范圍內(nèi)提高CO2濃度，可促進(jìn)光合作用，因此，在一定范圍內(nèi)提高CO2濃度，光合作用速率與光照強(qiáng)度關(guān)系曲線圖中各點(diǎn)位置應(yīng)如圖丙虛線所示：a點(diǎn)不移動(dòng)。因?yàn)镃O2濃度的適當(dāng)提高不會(huì)抑止呼吸作用；b點(diǎn)不移動(dòng)。因?yàn)閎點(diǎn)限制因子是光照強(qiáng)度，升高CO2濃度不影響該點(diǎn)；c點(diǎn)向右上方移動(dòng)。因?yàn)閏點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，其限制因子為CO2濃度等等，適當(dāng)提高CO2濃度，可促進(jìn)植物光合作用。 二、有關(guān)農(nóng)作物栽培增產(chǎn)、植物激素和生態(tài)系統(tǒng)等知識(shí)的應(yīng)用 1．為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供適宜條件 (1)合理灌溉： 水分可以為光合作用、呼吸作用等生理活動(dòng)提供原料；水分是生物體內(nèi)的各種生化反應(yīng)的介質(zhì)；水分有助于礦質(zhì)養(yǎng)料的吸收；水分的散失有助于水分的吸收、礦質(zhì)養(yǎng)料在植物體內(nèi)的運(yùn)輸以及散熱等。 (2)合理施肥： 可以保證植物體礦質(zhì)養(yǎng)料的供應(yīng)，為作物合成蛋白質(zhì)、ATP、葉綠素等物質(zhì)提供原料。 (3)提供適宜溫度： ①適宜的溫度可以保證酶最高的催化活性； ②適宜的晝夜溫差有助于有機(jī)物在植物體內(nèi)的積累，提高作物產(chǎn)量。 (4)CO2的供應(yīng)： 主要是為了加強(qiáng)光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中CO2固定，這一措施在大棚作物種植中尤為重要。 (5)O2的供應(yīng)： 氧的含量主要影響到植物的呼吸速率。 (6)光 照： ①光照強(qiáng)度：在其他條件都滿足的情況下，隨著光照增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)。 ②日照長(zhǎng)短：日照長(zhǎng)短會(huì)影響到植物的開(kāi)花期。 ③光照時(shí)間：延長(zhǎng)全年內(nèi)單位面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間，是合理利用光能的一項(xiàng)重要措施。間作、輪作、套作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的措施。 ④增加光合作用面積：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上合理密植，是增加光合作用面積的一項(xiàng)重要措施。 2．植物激素的利用。 根據(jù)植物激素的作用原理，發(fā)揮植物激素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用，如適時(shí)解除作物的頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象、生長(zhǎng)素的除草作用、無(wú)子果實(shí)的培育、乙烯的催熟作用等。 3．加強(qiáng)病蟲(chóng)害生物防治。 盡量不使用農(nóng)藥，減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，形成綠色食品。 ① 利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種等方法培育抗蟲(chóng)作物 ② 利用天敵捕食關(guān)系來(lái)消滅害蟲(chóng)。 歸納：光合作用及呼吸作用在提高作物產(chǎn)量方面的主要應(yīng)用 途 徑 措 施 或 方 法 延長(zhǎng)光照時(shí)間 補(bǔ)充光照 增大光合作用面積 間作、合理密植 提高光合作用效率 控制適宜光強(qiáng)、提高CO2濃度(如通風(fēng))、合理施肥(供應(yīng)適量必需礦質(zhì)元素) 提高凈光合作用速率 維持適當(dāng)晝夜溫差(白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫) 4．光合作用、細(xì)胞呼吸與能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)間的關(guān)系 (1)能量流動(dòng)過(guò)程中，綠色植物通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能總量是流經(jīng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，而生物體內(nèi)能量最終通過(guò)細(xì)胞呼吸主要以熱能形式散失，所以能量不可循環(huán)。 (2)在碳循環(huán)中，光合作用是CO2由大氣進(jìn)入生物群落的主要途徑，而細(xì)胞呼吸是CO2由生物群落返回大氣的主要途徑。參見(jiàn)下圖： 5．細(xì)胞呼吸與血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)的關(guān)系 (1)細(xì)胞呼吸是血糖的主要去路； (2)體溫調(diào)節(jié)過(guò)程中，熱量來(lái)源 是細(xì)胞呼吸釋放的熱能。 6.光合作用實(shí)驗(yàn)的常用方法