光合作用与呼吸作用复习讲义教师版.docx

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光合作用与呼吸作用复习讲义教师版

精锐教育学科教师辅导教案

学员编号：

年级：

高一课时数：

3

学员姓名：

辅导科目：

生命科学学科教师：

课程主题：

光合作用与呼吸作用

授课时间：

2017.07.××

学习目标

1、掌握光合作用相关的细胞结构，原理，物质转化及图像分析；

2、掌握呼吸作用相关的细胞结构，原理，物质转化及图像分析；

3、掌握光合作用与呼吸作用的综合运用，图像分析技巧；

4、同位素标记法的原理与应用，光合作用、呼吸作用相关的探究实验等。

教学内容

1、叶绿体结构与功能，光反应与暗反应的物质转换，影响光合作用的主要因素；

2、线粒体结构与功能，有氧呼吸的三个阶段，影响呼吸作用的主要因素；

3、呼吸作用与三大物质转化之间的联系，图像分析方法；

4、同位素标记法的原理与应用，光合作用、呼吸作用相关的探究实验等。

知识点一：

叶绿体与光合作用

【知识梳理】

1、叶绿体与叶绿素：

形态：

扁平的椭球形或球形  

叶绿体

结构：

双层膜结构

组成：

类囊体——光反应场所（含色素、与光合作用有关的酶等）

叶绿体基质——暗反应（含少量DNA ）

功能：

光合作用的场所 

叶绿体小结：

①双层膜结构；②含DNA与RNA；

③与能量转换有关的细胞器；④有水参与、有水生成的细胞器。

2、四种色素的提取和分离：

①原理：

（1）提取原理：

色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。

（2）分离原理：

各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。

②材料，新鲜菠菜叶：

SiO2、CaCO3

③注意：

（1）SiO2有助于研磨充分；CaCO3可防止研磨中色素被破坏

（2）滤纸条一端必须剪去两角目的：

①作标记；②使扩散速度均匀。

（3）不能让滤液细线触及层析线，防止色素溶解到层析液中。

④实验结果：

上

下

颜色

种类

含量

溶解度

扩散速度

橙黄色

胡萝卜素

最少

最高

最快

黄色

叶黄素

较少

较高

较快

蓝绿色

叶绿素a

最多

较低

较慢

黄绿色

叶绿素b

较多

最低

最慢

叶绿素提取实验的结论：

 四种色素在层析液中的溶解度大小：

胡萝卜素（橙黄色）>叶黄素（黄色）>叶绿素a（蓝绿色）>叶绿素b（黄绿色）；

四种色素在滤纸上移动速度是：

胡萝卜素（橙黄色）>叶黄素（黄色）>叶绿素a（蓝绿色）>叶绿素b（黄绿色）；

四种色素的含量是：

叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素

⑤注意事项：

①研磨不充分，色素未能充分提取出来；

◎淡绿色②无水乙醇加入量太多，稀释了色素提取液；

③未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。

3、光合作用：

绿色植物通过叶绿体，利用光能把CO2和水转化成储存能量的有机物，并释放氧气的过程。

（1）总反应式：

（2）光反应与暗反应：

①光反应阶段：

项目

光反应阶段

场所

类囊体

条件

光能、色素、ATP合成酶

物质变化

水的光解：

ATP的合成：

NADPH的合成：

能量变化

光能活跃的化学能（ATP、NADPH）

②暗反应阶段：

项目

暗反应阶段

场所

叶绿体基质

条件

多种酶

物质变化

CO2的固定：

C3的还原：

ATP中能量的释放：

NADPH中H+和能量的释放：

能量变化

活跃的化学能（ATP、NADPH）（CH2O）中稳定的化学能

（3）光合作用图解：

4、光反应与暗反应之间的联系：

（1）两阶段之间的联系：

光反应是暗反应的基础，为暗反应提供氢（NADPH）、能量（NADPH、ATP）；

暗反应是光反应的继续，为光反应提供原料：

ADP、Pi和NADP+。

（2）将正在进行光合作用的植物突然停止光照，其体内的C5化合物和C3化合物的含量变化：

（3）将正在进行光合作的植物突然停止CO2的供应，其体内的C5化合物和C3化合物的含量变化：

5、影响光合作用的影响因素：

（1）光合速率：

是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行光合作用的量，可以用CO2吸收量、O2释放量、有机物的生成量等来表示。

（2）影响光合速率的因素：

（A）（B）（C）

①光照强度对光合作用的影响（A）：

A点：

光照强度为0，只进行呼吸作用，释放的CO2量可表示此时呼吸作用的强度；

AB段：

呼吸作用强度﹥光合作用强度；

B点：

细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=呼吸作用强度，B点所示的光照强度称为光补偿点；

BC段：

光合作用强度﹥呼吸作用强度，C点所示光照强度称为光饱和点；

C点以后：

限制光合作用强度增加的内部因素是色素含量、酶的数量和酶的最大活性，外部因素是温度、

CO2浓度等环境因素。

②CO2浓度对光合作用的影响（B）：

A点：

CO2补偿点，表示光合作用强度=呼吸作用强度时的CO2浓度；

B点：

CO2饱和点，限制B点增加的最大因素是酶的数量和最大活性、光照强度等。

③温度对光合作用的影响（C）：

温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度，B点为最适温度。

【例题精讲】

例1.在色素的提取与分离实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（）  

A. 防止叶绿素被破坏         B. 使叶片充分研磨  

C. 使各种色素充分溶解在无水乙醇中  D. 使叶绿素溶解在无水乙醇中

【解析】无水乙醇是提取液

【答案】C

例2.下图所示植物细胞内物质和能量的代谢过程，以下有关的描述不正确的是（） 

A.在叶绿体中，过程①的发生需要水的参与 

B.过程②发生在叶绿体的基质中 

C.过程③中发生了活跃的化学能转变为稳定的化学能的过程 

D.过程④保证了植物体的生命活动能及时得到能量供应 

【解析】本题考查能量的产生与利用情况。

如图所示，①表示在叶绿体中进行水光解，产生ATP，氧气的增加量光照强度则A项对；

②表示在叶绿体的基质中进行暗反应，合成有机物，则B项对。

③表示有机物氧化分解，合成ATP，则C项错；

④表示ATP水解释放能量过程，故D项对。

【答案】C

例3.把经过相同时间饥饿处理的同种长势相近的植物放在透明玻璃钟罩内（密封），钟罩内的烧杯中放有不同物质，如下图所示。

探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是（）        

A.①②；③④B.①③；①④C.①④；②③D.③④；①③

【解析】氢氧化钠可以吸收CO2，则①和②证明植物进行光合作用需要CO2，碳酸氢钠溶液能够提供CO2，故③和④证明CO2浓度对光合速率影响。

本实验以CO2的有无作为单一变量，还要考虑对照原则等。

【答案】A

例4.光合作用光反应的产物有（）      

A．（CH2O）、NADPH、ATP  B．NADPH、CO2、ATP   

C．NADPH、O2、ATP      D．（CH2O）、CO2、H2O

【答案】 C

【课堂练习】

1．在进行色素的提取与分离实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（）   

A. 滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 

B. 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太散   

C. 色素会溶解在层析液中而使结果不明显  

D. 滤纸条上的几种色素会混合起来

【解析】分离色素利用的原理就是四种色素在层析液里的溶解度不同使其分散开来的，当层析液触及细线的时候，细线上的四种色素会溶解在层析液里使其无法分开。

【答案】C

2.叶绿体中光能转换成电能时，电子的最终来源及最终受体是（）               

A.叶绿素a、NADPH    B．H2O、NADP+   

C．叶绿素a 、NADP+   D．H2O、NADPH 

【答案】 B

3.光反应为暗反应提供了（  ） 

A.［H］、ATP   B.[H] 、ADP   

C.O2、ATP  D.O2和ADP 

【答案】A

4.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是（  ）

A.光反应不需要酶，暗反应需要多种酶  

B.光反应消耗水，暗反应消耗ATP   

C.光反应储存能量，暗反应消耗能量 

D.光反应固定二氧化碳，暗反应还原二氧化碳

【答案】B

知识点二：

呼吸作用

【知识梳理】

1、三种常见的呼吸方式：

（1）有氧呼吸：

；

适用对象：

所有可进行有氧呼吸的生物；

（2）无氧呼吸：

根据生物类型不同，无氧呼吸的产物不同

①酒精发酵：

；

适用对象：

绝大多数植物、酵母菌等；

②乳酸发酵：

；

适用对象：

高等动物和人、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚乳等；

2、细胞呼吸类型的判断：

（1）消耗O2或产物有水：

一定有有氧呼吸；

（2）产物有酒精或者乳酸：

一定有无氧呼吸；

（3）不消耗O2，释放CO2：

有酒精产生的无氧呼吸；

（4）CO2释放量等于O2吸收量：

只有有氧呼吸；

（5）CO2释放量大于O2吸收量：

既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。

3、有氧呼吸：

指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产

生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。

（1）总反应式：

（2）有氧呼吸的三个阶段：

场所

发生反应

产物

第一阶段

细胞质

基质

丙酮酸、[H]、释放少量能量，形成少量ATP

第二阶段

线粒体

基质

6CO2

CO2、[H]、释放少量能量，形成少量ATP

第三阶段

线粒体

内膜

O2

生成H2O、释放大量能量，形成大量ATP

图解：

（3）无氧呼吸与有氧呼吸的对比：

呼吸方式

有氧呼吸

无氧呼吸

不

同

点

场所

细胞质基质，线粒体基质、内膜

细胞质基质

条件

水、氧气、多种酶

多种酶

物质变化

葡萄糖彻底分解，产生CO2和H2O

葡萄糖不彻底分解，生成乳酸或酒精、CO2等

能量变化

释放大量能量，产生大量ATP、热能

释放少量能量，形成少量ATP

相同点

反应条件

需要酶和适宜的温度

本质

有机物的氧化分解，释放能量，生成ATP供生命活动利用

过程

第一阶段完全相同

4、影响呼吸作用的因素：

（1）温度：

温度通过影响呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用；

在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。

（2）氧气：

氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。

（3）水分：

一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强；但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧将

进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。

（4）CO2浓度：

环境中CO2浓度提高将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

（5）多因子对光合作用速率的影响：

P点：

限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。

Q点：

横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的

其他因子的方法。

应用：

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同

时适当充加CO2，进一步提高光合速率。

当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

可根据具体情况，通过增加光照

强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的。

【例题精讲】

例1.关于有氧呼吸的叙述不正确的是（） 

A．三个阶段都产生能量          B．三个阶段都能合成ATP 

C．三个阶段都需要酶催化        D．三个阶段都产生[H]

【