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天天资源网 / 高中生物 / 三轮冲刺 / 专题06 光合作用和细胞呼吸（课件）-2021年高考生物二轮复习讲练测（共61张PPT）

专题06 光合作用和细胞呼吸（课件）-2021年高考生物二轮复习讲练测（共61张PPT）

2021-04-02
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2 0 2 1 高考二轮复习“ ” 专题6 光合作用和呼吸作用把握高考命题走向，练习和测试中夯实基础、提升能力生物二轮复习课件细胞呼吸概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。 1细胞质基质酶 2丙酮酸+4[H]+2ATP有氧呼吸 2线粒体基质酶 3线粒体内膜酶总反应式：酶无氧呼吸产生酒精： C6H12O6 酶产生乳酸： C6H12O6 酶发生生物：发生生物：反应场所： 6CO2+20[H]+2ATP2丙酮酸+6H2O 12H2O+34ATP24[H] +6O2 6CO2 +6H2O +38ATPC6H12O6 +6O2 2C2H5OH+2CO2+少量能量大部分植物，酵母菌 2乳酸+少量能量动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚。细胞质基质 C6H12O6 知识网络注意： 1、菌类的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵。 2、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸：无氧呼吸： 3、有氧呼吸过程中氧气的去路氧气用于和[H]生成水。能量小部分用于生成ATP，大部分储存于乳酸或酒精中。所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。一、细胞呼吸的概念及方式二、有氧呼吸细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。 1、概念细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。包括有氧呼吸和无氧呼吸。线粒体 C6H12O6 2丙酮酸酶 6CO2 4[H] 能 2ATP 热能 2ATP 热酶 6H2O 20[H] 12H2O 6O2 酶能 34ATP 热细胞质基质第二阶段第一阶段第三阶段 2、有氧呼吸的过程能量去向（2870kj/mol）：一部分以热能形式散失(1709kJ/mol,约60%)；另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol,约40%)。有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段第三阶段 3、有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H] 少量2 个ATP 丙酮酸、H2O CO2、[H] 少量2 个ATP [H]、O2 H2O 大量34个ATP 线粒体基质线粒体内膜 4、总反应式： C6H12O6+6O2 +6H2O 6CO2+ 12H2O +能量酶（38个ATP）细胞内 + 糖类 +水 CO2 能量呼吸作用（本质） 5、高等动物的呼吸现象和呼吸作用 O2 O2 呼吸（现象）呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官 CO2 气体运输 + 三、无氧呼吸活细胞可以在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为乙醇或乳酸等，同时释放较少能量,这个过程叫无氧呼吸或厌氧呼吸。 1、无氧呼吸的概念 2、无氧呼吸的生理意义：增强生物适应短时无氧条件的能力。 3、无氧呼吸的过程 4、无氧呼吸的特点：氧气的存在抑制无氧呼吸的进行。乙醇脱氢酶乳酸脱氢酶 2酒精+2CO22乳酸细胞质基质能 2ATP 热注： 1、酵母菌为兼氧型：在有氧的情况下进行有氧呼吸，在无氧的情况下进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。 2、乳酸菌为严格的厌氧型，只能在无氧条件生活。无氧呼吸酒精发酵 C3H6O3、少量能量 C2H5OH、CO2、少量能量乳酸发酵 C2H5OH、CO2、少量能量 C3H6O3、少量能量条件供应能量方式产物骨骼肌细胞人红细胞高等动物玉米胚、马铃薯块茎等植物大多数植物酵母菌微生物乳酸菌缺氧释能产物条件场所联系区别无氧呼吸有氧呼吸类型项目细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶 ①两者第一阶段相同即都将葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解） ②都分解有机物、释放能量二氧化碳和水氧化彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底 1mol 2870 (kj) 1161 ATP 热能 (38mol) 葡萄糖 1mol 葡萄糖 196.65（kj） 61.08 ATP (2mol) 热能四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据。 1、无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，容器内气体体积不发生变化； 2、不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，容器内气体体积可增大； 3、当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，容器内气体体积不变化； 4、当CO2释放量大于O2消耗时时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式。 1）若VCO2/VO2=4/3，有氧呼吸速率等于无氧呼吸； 2）若VCO2/VO2＞4/3，有氧呼吸速率小于无氧呼吸； 3）若VCO2/VO2＜4/3，有氧呼吸速率大于无氧呼吸。 1、温度温度能影响细胞呼吸，主要是影响呼吸酶的活性。呼吸作用随温度变化而变化的曲线与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。温度呼吸速率植物最适25-30℃。应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间。 O2：贮藏水果时下降到____最有利贮藏。 CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。 a点 2、氧气： a b C d o 1)对无氧呼吸：随O2浓度增加，无氧呼吸强度受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强， O2浓度达到一定值时，无氧呼吸被完全抑制。 2）对有氧呼吸：随O2浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但O2浓度达到一定值时将不再随O2浓度增加而增加。些时限制因素主要是酶的活性和呼吸底物浓度。 3、二氧化碳 CO2浓度高会抑制反应向正反应方向进行，同时CO2浓度增高，会降低细胞内PH值，使呼吸酶的活性降低。低浓度的CO2在一定程度上促进细胞呼吸。亚麻玉米小麦 4、水分水是原料，也是产物，细胞呼吸过程必须在细胞内的水环境中才能完成。 5、含水量在一定范围内呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。 1 . 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。 2 . 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收。 3 . 在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖。 4 . 在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。二、能量之源——光与光合作用返回考点1：绿叶中色素的种类和作用考点2：光合作用的过程分析考点3：光合作用的有关计算考点4：[H]和ATP来源、去路的比较考点5：光合作用原理的应用知识网络叶绿素类胡萝卜素叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色占3/4 吸收蓝紫光红光吸收蓝紫光与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体中类囊体的薄膜上。作用：吸收、传递、转化光能。占1/4 中心色素吸收光能、将光能转化为电能。辅助色素（天线色素）吸收光能、传递光能给中心色素。 1、绿叶中的色素反应中心叶绿素类胡萝卜素图注：A代表处于特殊状态下的叶绿素a， B代表具有吸收和传递光能作用的色素， C和D代表传递电子的物质。叶绿体中的色素吸收光能后传递给特殊状态的叶绿体a（中心色素），然后被激发（激发态）而失去电子，失去电子的叶绿素a 成为强氧化剂，最终从水中夺得电子而恢复原状态。 NADP+（辅酶Ⅱ）是一种带正电荷的有机物，很容易跟氢（两个电子和一个质子）结合而被还原为NADPH（即[H]）， NADPH有很容易分离出氢，去还原别的物质，也就以为着电能在这里以化学能的形式积蓄起来，所以NADPH是携带一定能量的还原剂。叶绿素a和NADP+在能量转换中的作用叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光 2、叶绿体中色素的吸收光谱叶绿素中的吸收光谱 0 400 500 600 700 nm 50 100 叶绿素b 叶绿素a 叶绿素对红光和蓝紫光的吸收较大，对黄绿光的吸收量较少，但并非不吸收，其中对绿光吸收最少，所以呈绿色。类胡萝卜素对蓝紫光吸收量较大，对其他光吸收量较少，但并非不吸收。 3、不同颜色温室大棚的光合效率 1）无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要通过不同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。 2）叶绿素对绿光吸收量最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。光合效率：白光＞红光＞蓝紫光＞绿光 4、影响叶绿素合成的因素 1）光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 2）温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温或高温，叶绿素分子易被破坏，而使叶片变黄。 3）必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。（一）提取色素： 1)研磨材料:5g鲜叶药品 SiO2—使研磨充分 CaCO3 —防止色素破坏无水酒精—溶解色素原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。 5、绿叶中色素的提取和分离 2)过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，获取绿色滤液。 1)准备滤纸条铅笔线画铅笔细线滤液细线画滤液细线要求：细而齐，重复2—3次原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。（二）分离色素剪去两角、画铅笔细线、滤液细胞细而齐：使色素带整齐。 2)分离色素：插滤纸条层析液培养皿层析液不能没及滤液线胡萝卜素叶黄素叶绿素a 叶绿素b 年代科学家结论 1771 1779 1845 1864 1880 1939 20世纪40代 1、光合作用的探究历程普利斯特利英格豪斯 R.梅耶萨克斯恩格尔曼鲁宾卡门卡尔文植物可以更新空气只有在光照下只有绿叶才可以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来。绿色叶片光合作用产生淀粉。氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所。光合作用释放的氧来自水。光合产物中有机物的碳来自CO2。叶绿体色素叶绿体色素 12H2O水的光解 6O2 24[H] ADP ＋Pi ATP 多种酶参加催化还原 C6H12O6 暗反应光反应 12C3 6CO2 6C5 固定叶绿体色素光能类囊体薄膜叶绿体基质供氢供能酶 2、光合作用的过程酶①CO2的固定 CO2+C5 2C3 2H2O O2+4[H]　　　能量①水的光解 ADP+Pi+能量 ATP酶②ATP的形成 2C3 C6H12O6 ATP [H] 酶 ②CO2的还原 ③ATP的水解 ATP ADP+Pi+能量酶场所过程物质变化能量变化光能活泼化学能稳定化学能条件色素、光、酶酶、ATP、[H] 6H2O 光合磷酸化光合作用的总反应式光合作用的实质 6CO2 + 12H2O 光能叶绿体物质代谢能量代谢 CO2 + H2O C6H12O6 + O2 光能有机物中稳定的化学能 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O ATP中活跃的化学能 3、光反应与暗反应的比较过程比较光反应暗反应进行部位进行条件物质转化能量转化联系类囊体薄膜上光、色素、酶 ①水→ O2 +[H] ②ATP的合成 ①CO2的固定和还原 ②ATP→ ADP + Pi 光能转化为ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能转化为葡萄糖中稳定化学能叶绿体基质中多种酶、ATP、[H] 光反应为暗反应提供[H]和ATP 4、叶绿体处于不同条件下C3、C5、[H]、ATP及（CH2O）合成量的动态变化 C3 C5 [H]和ATP （CH2O）合成量停止光照增加减少减少或无减少或无突然光照减少增加增加增加停止CO2供应减少增加增加减少或无 CO2供应增加增加减少减少增加光照不变CO2 不变（CH2O）运输受阻增加减少增加减少 CO2供应不变光照不变条件项目 1、根据光合作用的反应式进行有关物质的计算这类计算同化学知识中根据反应式的计算是相同的。通常是根据反应物中CO2的量或生成物C6H12O6或O2量来进行计算。 2、光合作用与呼吸作用的综合计算有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用。（1）光合作用实际产氧量（总产氧量）= 实测的氧气释放量（净产氧量）+呼吸作用耗氧量（2）光合作用实际CO2消耗量 = 实测的CO2消耗量 + 呼吸作用CO2释放量（3）实际光合作用葡萄糖生产量 = 光合作用葡萄糖净生产量 + 呼吸作用葡萄糖消耗量。（4）总光合速率(真正光合速率或实际光合速率) = 净光合速率(表观光合速率或实测的光合速率) + 呼吸速率。（5）光能利用率地面接受的光能 ×100% 单位土地面积上的植物制造的有机物中所含能量 = （6）光合作用效率光合作用吸收的光能 ×100% 单位叶面积制造的有机物中所含能量 = 光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。来源去路光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应还原C3形成（CH2O）有氧呼吸第1葡萄糖、第2阶段丙酮酸和水用于第3阶段还原O2产生H2O，同时释放大量能量光合作用光反应中光合磷酸化。能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应C3还原时的能量之需，以稳定化学能的形式储存于有机物中有氧呼吸第1、2、3阶段产生，第3阶段最多。能量来自有机物的氧化分解作为能量通货用于各项生命活动 [H] ATP 1、光合作用强度的表示方法 1）单位时间内光合作用产生的有机物的数量。 2）单位时间内光合作用吸收CO2的量。 3）单位时间内光合作用放出O2的量。 2、影响光合作用的外界因素及在生产上的应用（1）光对光合作用的影响光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。 ②光照时间 ①光的波长：叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。白光光合作用最强。 O 光照强度黑暗中呼吸所放出的CO2 净光合量总光合量 · · · A B C 阳生植物 ③光照强度对光合作用的影响 0 5 10 15 20 25 30 35 40 5 12 15 19 24 光合作用速率 Time of day (h) C3 C4 ④光合速率的日变化炎热的夏天，中午前后光合速率下降的原因：因气孔关闭而造成CO2供给不足。在生产上的应用： a、适当提高光照强度； b、延长光照时间； c、温室大棚用无色透明玻璃。正常的光照强度下，在一定的温度范围内，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。（2）温度对光合作用的影响在生产上的应用： a、适时播种； b、温室白天适当提高温度，晚上适当降低温度； c、植物“午休”原因之一。光合作用呼吸作用 C4植物 O · A B C · · CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。在生产上的应用： a、施用有机肥，使植物吸收的CO2增多； b、温室可释放干冰，增加CO2 浓度。适当增加光照强度，可降低CO2补偿点，增大CO2饱和点。 1)光合器官的组成成分。 N、Mg—叶绿素，Fe、Cu—光合链电子递体。 2)参与酶活性的调节。 Mn、Cl和Ca与放O2有关。 3)参与光合磷酸化。P—ATP。 4)参与光合碳循环与产物运转。P、K、B 5) 调节气孔开闭,K+对光合作用影响也很大。（4）矿质元素和水对光合作用的影响 3 2 1 0 1 2 3 4 矿质元素或水含量光合效率（相对值）在生产上的应用： a、预防干旱，及时灌溉。 b、合理施肥。（5）叶面积对光合作用的影响在生产上的应用： a、合理密植； b、间种、套种； c、适当间苗、适当修剪，避免徒长。段为幼叶，段为壮叶，段为老叶。OA AB BC （6）叶面积对光合作用的影响在生产上的应用：适当摘除老叶、残叶。自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。 2NH3 + 3O2 硝化细菌 2HNO2 + 2H2O + 能量 2HNO2 + O2 硝化细菌 2HNO3 + 能量 CO2 + H2O 硝化细菌（CH2O ）+ O2 区别：能量来源不同光合作用化能合成作用类型共同点：将无机物合成有机物，并储存能量生物：绿色植物、光合细菌；硝化细菌、铁细菌、硫细菌等异养型动物和人类；营腐生、寄生生活的细菌和真菌等。自养型同化作用的代谢型异化作用的代谢型需氧型厌氧型兼性厌氧型进行有氧呼吸，也能进行暂时的、部分的无氧呼吸。只能进行无氧呼吸，氧气的存在抑制其呼吸作用。（如乳酸菌、破伤风杆菌）既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸（如酵母菌）。 1、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（） A 增大氧气浓度 B 增大二氧化碳浓度 C 增强光照强度 D 调节室温 2、对某植物做如下处理（甲）持续光照10MIN，（乙）光照5S后再黑暗处理5S，连续交替进行20MIN，若其他条件不变，则在甲乙两种情况下植物所制造的有机物总量是（） A 甲多于乙 B甲少于乙 C 甲和乙相等 D 无法确定 A B 考点演练 3、上图表示在不同温度条件下被测植物光合作用同化二氧化碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的曲线。据图回答：（1）在该实验条件下，植物体中有机物增加量最快的温度是左右。（2）在该实验条件下，植物体中有机物开始减少的温度是。（3）请在图中画出光合作用有机物净积累量的变化曲线。 250C 370C （1）预计乙图Q点之后三条曲线的走势为：。（2）干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用图来说明，其具体解释是：。（3）小麦灌浆期如遇连绵阴雨会减产，其原因由图信息可以说明；温室大棚作物如遇阴雨天，为避免减产，可以适当降温，原因。都会随温度上升而下降丙干旱初期因气孔关闭导致CO2吸收减少,光合作用速率下降光照弱，光合速率低，适当降温不影响光合作用却可降低呼吸作用对有机物的消耗乙 4、据图回答下列问题： 5、一般来说，光照强，光合作用增强。但在夏天光照最强的中午光合作用反而下降，原因是（）气孔关闭，二氧化碳不足 6、下列各生物中属于自养型的原核生物是（） A 海带 B 衣藻 C 硝化细菌 D 大肠杆菌 C 典型例题选讲: 7、一株菠菜和一株苋菜，分别置于大小相同的、密闭的两个钟罩内。每天光照12小时，一星期后，菠菜死亡，苋菜依旧存活。原因是（） A、苋菜在夜间的呼吸需氧较少 B、苋菜能够从土壤中得到需要的养料，而菠菜不能 C、苋菜进行光合作用需要的原料少于菠菜 D、苋菜能利用低浓度的二氧化碳进行光合作用而菠菜不能 D 8、如图是在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳生植物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量（CO2的吸收量表示,单位为mg/cm2/h）的关系图。据图回答：（1）曲线B所表示的是______植物的受光强度和光合作用合成量的关系（2）a、b点表示__________ （3）叶面积为25cm2阳生植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用净合成量为______mg。　（4）将该阳生植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为Q时）12h,要使此时叶的干物质量与照射前一样,则需光照_____小时。 0 4 8 12 CO2mg/100cm2/小时 Q V W X Z b A B -4 a 阴生光补偿点 3 6 Y 9、（2006年四川卷）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2 吸收速率表示）,测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是 ( ) A.如果光照强度适当降低， a点左移，b点左移 B.如果光照强度适当降低， a点左移，b点右移 C.如果光照强度适当增加， a点右移，b点右移 D.如果光照强度适当增加， a点左移，b点右移 D 10、（2004江苏）过去人们以为作物播种密度越大，产量越高。在保证营养需要的情况下，有人对小麦是产量与播种量的关系进行了研究，结果如下图所示。（1）根据上图分析，当播种密度过大时小麦产量将_____. （2）从影响光合作用效率的因素分析，产生上述现象的原理是 _______________________ 。略有下降植株过密，叶片接受光照不足；通风透气差，CO2供应不足 11、、如图是一个研究光合作用过程的实验。实验前溶液中加入ADP、磷酸盐、叶绿体等。实验时按图示控制条件进行。并不断测定有机物合成率，用此数据绘成曲线。请你用已学的光合作用知识，解释曲线形成的原因。 ⑴AB段： ⑵BC段： ⑶CD段：光照无CO2 黑暗有 CO2因无CO2，只进行光反应，无有机物的积累。因光反应为暗反应提供了充足的条件（ATP、[H] 等），加上CO2供给使暗反应得以进行，有机物合成率迅速上升。随着光反应产物的不断消耗，暗反应逐渐减弱，有机物的合成率下降。 B 高温干旱晴天多云阴天 12、夏季，在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下，水稻的净光合作用强度（实际光合速率与呼吸速率之差）变化曲线不同，表示晴天的曲线图是（） 13、下图为植物在夏季晴天的一昼夜内CO2吸收量的变化情况，对此正确的是（） A. 该植物进行光合作用的时间区段是bg B. ce段与fg段光合速率下降的原因相同 C. 影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度 D. 植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用 D 返回太阳能（最终的能源物质）肝糖元、脂肪等（贮备的能源物质）葡萄糖（主要的能源物质）　 ATP（直接的能源物质）磷酸肌酸（动物辅助的能源物质）肌糖元（肌肉中的能源物质）转化呼吸作用氧化分解氧化分解光合作用光反应 A T P 含量过高 A T P 含量过少谢谢！查看更多

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