高三生物一輪復(fù)習(xí)課件　光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系

光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率考點(diǎn)一考點(diǎn)二第10講光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系比較項(xiàng)目光合作用呼吸作用代謝類型合成作用(或同化作用)分解作用(或異化作用)范圍含葉綠體的植物細(xì)胞；光合細(xì)菌(_______)等_____________場(chǎng)所葉綠體(真核生物)；細(xì)胞質(zhì)(原核生物)有氧呼吸：__________________；無氧呼吸：________條件只在光下進(jìn)行_______________________物質(zhì)變化無機(jī)物→有機(jī)物有機(jī)物→無機(jī)物能量變化光能→化學(xué)能化學(xué)能→________________________________實(shí)質(zhì)將無機(jī)物合成有機(jī)物；儲(chǔ)存能量將有機(jī)物分解成無機(jī)物(或簡單有機(jī)物)；釋放能量能量轉(zhuǎn)化的聯(lián)系

過程聯(lián)系藍(lán)細(xì)菌

所有活細(xì)胞

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

有光、無光都能進(jìn)行

ATP中活躍的化學(xué)能、熱能光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系A(chǔ)點(diǎn)AB段B點(diǎn)光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系BC段

EAD段主要限制因素：__________。CE段主要限制因素：_________等。光照強(qiáng)度

CO2濃度凈光合速率呼吸速率總光合速率b點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)d點(diǎn)為光飽和點(diǎn)1.光合速率與呼吸速率的常用表示方法項(xiàng)目表示方法凈(表觀)光合速率真正(總)光合速率O2產(chǎn)生速率、CO2固定速率、CO2同化(消耗)速率、有機(jī)物產(chǎn)生(制造)速率、葉綠體CO2吸收速率、光合作用CO2吸收速率、光合作用O2釋放速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率、黑暗中CO2釋放速率、有機(jī)物消耗速率光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等時(shí)的光強(qiáng)（b點(diǎn)）

光飽和點(diǎn)：光合作用達(dá)到最強(qiáng)時(shí)所需的最低的光強(qiáng)度.（d點(diǎn)）真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率(向外界)釋放O2速率、(從外界)吸收CO2速率、有機(jī)物積累速率光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)與光(CO2)飽和點(diǎn)及其移動(dòng)問題(1)光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng)①呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。②呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。(2)光(CO2)飽和點(diǎn)的移動(dòng)：相關(guān)條件的改變，使光合速率增大時(shí)，光(CO2)飽和點(diǎn)C應(yīng)右移(C′點(diǎn)右上移)，反之左移(C′點(diǎn)左下移)。(3)陰生植物與陽生植物相比，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都低。

真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率項(xiàng)目一晝夜CO2含量的變化曲線圖(小室中CO2變化狀況)一晝夜O2含量的變化曲線圖(小室中O2變化狀況)圖示如果N點(diǎn)低于M點(diǎn)說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少如果N點(diǎn)高于M點(diǎn)說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加如果N點(diǎn)與M點(diǎn)一樣高說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變。長期這種條件下植物不能正常生長。說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變含量最高點(diǎn)CO2含量最高點(diǎn)為C點(diǎn)O2含量最高點(diǎn)為E點(diǎn)含量最低點(diǎn)CO2含量最低點(diǎn)為E點(diǎn)O2含量最低點(diǎn)為C點(diǎn)在密閉環(huán)境中，一晝夜CO2含量的變化曲線圖和O2含量的變化曲線圖的比較真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率夏季的一天中CO2吸收和釋放變化曲線圖:a點(diǎn)：凌晨2～4時(shí)，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放量減少。b點(diǎn)：上午6時(shí)左右，太陽出來，開始進(jìn)行光合作用。bc段：由于光照較弱，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。c點(diǎn)：上午7時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。ce段：上午7時(shí)左右至下午6時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。d點(diǎn)：溫度過高，失水過多氣孔大量關(guān)閉，出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。ef段：光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，f點(diǎn)之后植物停止光合作用。積累有機(jī)物時(shí)間段：ce段；

制造有機(jī)物時(shí)間段：bf段；

消耗有機(jī)物時(shí)間段：Og段；一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：e點(diǎn)；

一晝夜有機(jī)物的積累量：SP－SM－SN。真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率(2)測(cè)定方法及解讀①測(cè)定呼吸速率a.裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。b.玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。c.置于適宜溫度環(huán)境中d.紅色液滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。②測(cè)定凈光合速率a.裝置燒杯中放入適宜濃度的NaHCO3溶液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。b.必須給予充足光照處理，且溫度適宜。c.紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。③物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。1.“液滴移動(dòng)法”測(cè)定光合速率(1)測(cè)定裝置光合速率的測(cè)定方法真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率微專題光合速率和呼吸速率的測(cè)定葉圓片上浮法分析影響光合作用的因素排除葉肉細(xì)胞間隙的空氣，（黑暗，NaHCO3溶液保存:防止光合作用產(chǎn)生O2干擾）充以水分，使葉片沉于水中。“真空滲入法”打孔時(shí)要避開大的葉脈，因?yàn)槿~脈中沒有葉綠體，而且會(huì)延長小圓形葉片上浮的時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

光呼吸、C3植物、C4植物和CAM植物一光呼吸光呼吸是所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過程。二自然界中的綠色植物根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程中CO2的固定途徑不同可以分為C3、C4和CAM三種類型1．C3途徑：也稱卡爾文循環(huán)，整個(gè)循環(huán)由RuBP(C5)與CO2的羧化開始到RuBP(C5)再生結(jié)束，在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，可合成蔗糖、淀粉等多種有機(jī)物。常見C3植物有大麥、小麥、大豆、菜豆、水稻、馬鈴薯等。2．C4途徑：通過C4途徑固定CO2的植物被稱為四碳植物(C4植物)。C4植物具有一個(gè)典型的結(jié)構(gòu)特征，即葉脈周圍有一圈含葉綠體的薄壁維管束鞘細(xì)胞，其外面整齊環(huán)列葉肉細(xì)胞(如圖1)。葉肉細(xì)胞中的葉綠體有類囊體能進(jìn)行光反應(yīng)，同時(shí)，CO2被整合到C4化合物中，隨后C4化合物進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞，維管束鞘細(xì)胞中沒有完整的葉綠體，在維管束鞘細(xì)胞中，C4化合物釋放出的CO2參與卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成有機(jī)物(如圖2)。它提高了C4植物固定CO2的能力，使C4植物比C3植物具有較強(qiáng)光合作用(特別是在高溫、光照強(qiáng)烈、干旱條件下)能力，并且無光合午休現(xiàn)象。常見C4植物有玉米、甘蔗、高粱、莧菜等。3．景天酸代謝(CAM途徑)：晚上，開放氣孔吸收二氧化碳，并通過羧化反應(yīng)形成蘋果酸存于植物細(xì)胞內(nèi)的大液泡中(圖1)。到了白天，關(guān)閉氣孔減少水分蒸騰，再把夜間儲(chǔ)于細(xì)胞大液泡里的酸性物質(zhì)(蘋果酸)作脫羧反應(yīng)，釋放的二氧化碳進(jìn)入卡爾文循環(huán)進(jìn)行光合作用(圖2)。常見的CAM植物有菠蘿、蘆薈、蘭花、百合、仙人掌等。由于夜間溫度比較低，所以通過氣孔丟失的水分要比白天少得多，對(duì)于植物來說，這樣的好處就是可以避免水分過快的流失，因?yàn)闅饪字辉谝归g開放以攝取二氧化碳。C3植物、C4植物和CAM植物的比較植物類型比較項(xiàng)目C3植物C4植物CAM植物與CO2結(jié)合的物質(zhì)RuBP(C5)PEPPEPCO2固定的最初產(chǎn)物C3C4草酰乙酸吸收CO2的時(shí)間白天白天夜晚光反應(yīng)的場(chǎng)所葉肉細(xì)胞類囊體薄膜葉肉細(xì)胞類囊體薄膜葉肉細(xì)胞類囊體薄膜卡爾文循環(huán)的場(chǎng)所葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)維管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)有無光合午休有無無C3途徑是碳同化的基本途徑，C4途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用，最終仍通過C3途徑合成有機(jī)物。微專題

氣孔與細(xì)胞代謝氣孔是植物葉片與外界進(jìn)行氣體交換的主要通道，通過氣孔擴(kuò)散的氣體有O2、CO2和水蒸氣。氣孔的運(yùn)動(dòng)可以影響光合作用、細(xì)胞呼吸及蒸騰作用。一氣孔的結(jié)構(gòu)及分布?xì)饪子蓛蓚€(gè)腎形的保衛(wèi)細(xì)胞(內(nèi)含葉綠體)構(gòu)成。氣孔一般分布在陸生植物如陽生植物下表皮，浮水植物只在上表皮分布。二氣孔的開閉植物氣孔的開閉運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵在于保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹變化。由于保衛(wèi)細(xì)胞的內(nèi)外壁厚度不