高三生物總復(fù)習(xí)光合作用與呼吸作用教案

PAGEPAGE2光合作用與呼吸作用適用學(xué)科生物適用年級(jí)高三適用區(qū)域人教版課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）120知識(shí)點(diǎn)細(xì)胞呼吸的原理和本質(zhì)光合作用的原理和本質(zhì)影響光合作用的因素影響呼吸作用的因素光合作用與呼吸作用的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生掌握呼吸作用和光合作用的本質(zhì)讓學(xué)生掌握影響光合作用的呼吸作用的因素使學(xué)生掌握光合作用和呼吸作用的關(guān)系教學(xué)重點(diǎn)光合作用的原理和本質(zhì)呼吸作用的種類和本質(zhì)光合作用和呼吸作用的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)影響光合作用和呼吸作用的因素光合作用和呼吸作用的關(guān)系

教學(xué)過程一、課堂導(dǎo)入細(xì)胞呼吸和光合作用是高考的重要考點(diǎn)，在復(fù)習(xí)時(shí)要以物質(zhì)合成與分解為紐帶，系統(tǒng)復(fù)習(xí)細(xì)胞呼吸、光合作用過程及影響因素等內(nèi)容；運(yùn)用圖文結(jié)合法使光合作用與細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所、物質(zhì)變化的關(guān)系形象化、直觀化，且便于理解和記憶；以圖表、曲線形式表示環(huán)境因素對(duì)光合作用和細(xì)胞呼吸的影響，強(qiáng)化對(duì)表格數(shù)據(jù)和坐標(biāo)曲線的分析。

二、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)

答案：①CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up15(光能),\s\do15(葉綠體))(CH2O)＋O2②光、色素、酶③葉綠體類囊體薄膜上④[H]、ATP、多種酶⑤CO2的固定、C3的還原⑥光、CO2、溫度等⑦C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up15(酶))6CO2＋12H2O＋能量⑧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體⑨2C3H4O3＋6H2Oeq\o(→,\s\up15(酶))6CO2＋20[H]＋能量(少)⑩24[H]＋6O2eq\o(→,\s\up15(酶))12H2O＋能量(多)?C6H12O6eq\o(→,\s\up15(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量(少)或C6H12O6eq\o(→,\s\up15(酶))2C3H6O3＋能量(少)?細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)?溫度、O2、H2O等

三、知識(shí)講解考點(diǎn)1光合作用與細(xì)胞呼吸的過程分析1．光合作用與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系(1)光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系圖：(2)光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系：①物質(zhì)變化：C：CO2eq\o(→,\s\up15(暗反應(yīng)))有機(jī)物eq\o(→,\s\up15(呼吸Ⅰ))丙酮酸eq\o(→,\s\up15(呼吸Ⅱ))CO2H：H2Oeq\o(→,\s\up15(光反應(yīng)))[H]eq\o(→,\s\up15(暗反應(yīng)))(CH2O)eq\o(→,\s\up15(呼吸Ⅰ、Ⅱ))[H]eq\o(→,\s\up15(呼吸Ⅲ))H2OO：H2Oeq\o(→,\s\up15(光反應(yīng)))O2eq\o(→,\s\up15(呼吸Ⅲ))H2O②能量變化：光能eq\o(→,\s\up15(光反應(yīng)))ATPeq\o(→,\s\up15(暗反應(yīng)))(CH2O)eq\o(→,\s\up15(呼吸作用))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ATP,熱能))→各項(xiàng)生命活動(dòng)2．光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP的來源、去向分析光合作用有氧呼吸[H]來源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O2ATP來源光反應(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C3的還原除外)易錯(cuò)點(diǎn)分析：不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其原因在于催化反應(yīng)的酶不同；原核生物無線粒體，有些原核生物(如硝化細(xì)菌、藍(lán)藻)仍可進(jìn)行有氧呼吸；只能進(jìn)行無氧呼吸的真核生物(如蛔蟲)，其細(xì)胞內(nèi)無線粒體；原核細(xì)胞藍(lán)藻能夠進(jìn)行光合作用，但細(xì)胞內(nèi)無葉綠體。

考點(diǎn)2影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素1．光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)內(nèi)部因素①與植物自身的遺傳特性有關(guān)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。②植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)也會(huì)制約光合作用，如圖所示。(2)外部因素①單因子外界因素對(duì)光合作用速率影響的曲線

因素原理影響途徑或方式應(yīng)用溫度通過影響酶活性進(jìn)而影響光合作用(主要制約暗反應(yīng))植物光合作用在最適溫度時(shí)效率最高，溫度過低、過高均不利于植物生長(zhǎng)溫室栽培應(yīng)用：冬天適當(dāng)增溫，夏天適當(dāng)降溫；白天調(diào)到最適溫度，以提高光合作用效率；晚上適當(dāng)降溫，以降低呼吸作用，保證有機(jī)物積累因素原理影響途徑或方式應(yīng)用礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素可通過所參與構(gòu)成的與光合作用相關(guān)的重要化合物對(duì)光合作用造成直接或間接影響在一定范圍內(nèi)礦質(zhì)元素越豐富光合作用速率越快，但超過飽和點(diǎn)后，光合作用將不再增加，甚至可能會(huì)造成危害合理施肥促進(jìn)葉面積增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率。

因素原理影響途徑或方式應(yīng)用水分是光合作用原料之一；缺水時(shí)可導(dǎo)致葉氣孔關(guān)閉，致使CO2供應(yīng)不足進(jìn)而影響光合速率保障水的供應(yīng)，不僅滿足光合作用原料需求，而且可使植物挺立、氣孔開放，有利于接受CO2為保障植物光合作用，應(yīng)適時(shí)適量進(jìn)行合理灌溉③多因子外界因素對(duì)光合作用速率的影響曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。

2．影響細(xì)胞呼吸的外部因素分析項(xiàng)目溫度氧氣濃度水分影響原理影響酶活性決定呼吸類型和強(qiáng)度自由水含量較高時(shí)呼吸旺盛坐標(biāo)曲線實(shí)踐應(yīng)用在零上低溫下貯存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培過程中，增加晝夜溫差以減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量常利用降低氧的濃度抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗這一原理來延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間貯藏作物種子時(shí)，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗易錯(cuò)點(diǎn)分析:1.上述任何因素對(duì)植物均存在“飽和點(diǎn)”，即達(dá)到最大光合速率的“最適點(diǎn)”，超過飽和點(diǎn)，均會(huì)使光合速率降低甚至?xí)χ参铮?.提倡增施有機(jī)肥，不僅可提供礦質(zhì)元素還會(huì)增加CO2供應(yīng)，同時(shí)可減輕化肥使用造成水體富營(yíng)養(yǎng)化等污染。

考點(diǎn)3呼吸速率、光合速率與凈光合速率的關(guān)系1．光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用，測(cè)得的數(shù)據(jù)為呼吸速率(A點(diǎn))。(2)綠色組織在有光條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)總(真正)光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(4)各點(diǎn)(段)光合作用和呼吸作用分析A點(diǎn)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(只呼吸不光合植物釋放CO2,吸收O2))AB段eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(呼吸>光合,植物釋放CO2,吸收O2))B點(diǎn)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(光合＝呼吸,植物外觀上不與外界,發(fā)生氣體交換))B點(diǎn)后eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(光合>呼吸,植物吸收CO2,釋放O2))2．三種速率的表示方式項(xiàng)目表示方法凈光合速率(又稱表觀光合速率)單位時(shí)間O2的釋放量、CO2的吸收量、有機(jī)物的積累量真正光合速率(又稱實(shí)際光合速率)單位時(shí)間O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機(jī)物的制造量呼吸速率(黑暗中測(cè)量)單位時(shí)間CO2的釋放量、O2的吸收量，有機(jī)物的消耗量

易錯(cuò)點(diǎn)分析：呼吸作用是細(xì)胞生存的基礎(chǔ)，所有存活的細(xì)胞必須進(jìn)行細(xì)胞呼吸；光合作用和細(xì)胞呼吸是兩個(gè)過程，雖然有一定的聯(lián)系，但分析時(shí)必須分別對(duì)待；注意出題者題干的限定詞，例如單位時(shí)間CO2的釋放量和單位時(shí)間O2的產(chǎn)生量，就要注意區(qū)分。

四、例題精析【例題1】【題干】在光照條件下，植物葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了如圖所示的生理過程①～⑤(圖中a～h為物質(zhì))。請(qǐng)回答：(1)圖中e指________，③④⑤過程的相同點(diǎn)是________。①～⑤過程中，不能產(chǎn)生ATP的過程是________，③過程進(jìn)行的場(chǎng)所是________。(2)較強(qiáng)光照下，①過程中c的移動(dòng)方向是________。(3)在干旱高溫的環(huán)境里，綠色植物從空氣中吸收CO2的量會(huì)減少，原因是______________________________?！敬鸢浮?1)[H]均有能量產(chǎn)生②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)從類囊體到葉綠體基質(zhì)(3)大量氣孔關(guān)閉【解析】由圖示可知，①～⑤過程分別是光反應(yīng)、暗反應(yīng)、有氧呼吸第一階段、有氧呼吸第二階段、有氧呼吸第三階段。a～h分別為色素、O2、ATP、ADP、[H]、C5、CO2、C3。暗反應(yīng)消耗ATP，有氧呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。較強(qiáng)光照下，光反應(yīng)形成的c用于暗反應(yīng)，因此c的移動(dòng)方向是從類囊體到葉綠體基質(zhì)。當(dāng)遇到高溫時(shí)，氣孔關(guān)閉，CO2吸收受阻，其吸收量會(huì)減少。

【例題2】【題干】如圖表示溫室內(nèi)光照強(qiáng)度(E)與作物光合速率(v)的關(guān)系。問：(1)在溫度、水分和無機(jī)鹽均適宜的條件下，當(dāng)E<B時(shí)，增大光合速率的主要措施是________；當(dāng)B<E<C時(shí)，限制作物增產(chǎn)的主要因素是________；當(dāng)E>C時(shí)，可采取________措施，保證作物的最大光合速率。(2)如遇連陰天，溫室需補(bǔ)光，選用________光最有效?！敬鸢浮?1)增大光照強(qiáng)度CO2濃度遮光(2)紅(藍(lán)紫)【解析】E<B時(shí)，從圖中來看影響因素是光照強(qiáng)度；B<E<C時(shí)限制因素是CO2濃度；E>C時(shí)光合作用下降的原因是光照太強(qiáng)造成植物氣孔關(guān)閉，所以應(yīng)采取遮光措施，來保證作物的最大光合速率?！纠}3】【題干】圖1表示將A、B兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予一定的光照，利用紅外測(cè)量?jī)x每隔5min測(cè)定小室中的CO2濃度。圖2表示給予不同強(qiáng)度的光照，測(cè)定A、B兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量(注：實(shí)驗(yàn)中所用的A、B兩種植物葉片的葉面積相等，且實(shí)驗(yàn)都在相同且適宜的溫度下進(jìn)行，忽略光照對(duì)呼吸作用的影響。)請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)由圖1可知，A、B植物葉片的光合作用強(qiáng)度受________的影響。從實(shí)驗(yàn)開始到10min這段時(shí)間內(nèi)，A植物葉片干重的變化趨勢(shì)是________。(2)若A植物在第5min時(shí)，光照突然降低而其他條件不變，極短時(shí)間里三碳化合物(C3)的合成速率將會(huì)________(增大、減小、基本不變)。(3)在第25～40min期間，兩個(gè)密閉小室內(nèi)CO2含量相對(duì)穩(wěn)定的原因是____________________。從實(shí)驗(yàn)開始到第40min這一階段，A植物積累的有機(jī)物量比B植物的要________。(4)由圖2可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為bklx時(shí)，A植物葉片中葉綠體吸收CO2的速率是________mg/(m2·h)。若每日光照12小時(shí)，給予的光照強(qiáng)度為mklx(a<m<b)，則一晝夜中B植物的干重將________。

【答案】(1)CO2濃度增加(2)減小(3)光合作用吸收CO2和呼吸作用釋放CO2的速率相等少(4)7減少【解析】(1)光合速率可用CO2的消耗量(小室內(nèi)CO2凈消耗量＋細(xì)胞呼吸釋放量)表示。圖1中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，小室內(nèi)CO2濃度降低，CO2的吸收速率下降，光合速率(小室內(nèi)CO2凈消耗量＋細(xì)胞呼吸釋放量)下降。因此A、B植物葉片的光合作用強(qiáng)度受CO2濃度的影響。小室內(nèi)CO2的凈消耗量與光合作用有機(jī)物凈積累量成正比，因此從實(shí)驗(yàn)開始到10min這段時(shí)間內(nèi)，A植物葉片干重增