呼吸作用与光合作用的过程及影响因素

第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束[循着图示·想一想]知识点一有氧呼吸1．反应式C6H12O6＋6O2＋6H2O――→酶6CO2＋12H2O＋能量第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束2．过程图解第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束知识点二无氧呼吸第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束考点一细胞呼吸的类型和过程[必备知能]1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束2．过程分析(1)有氧呼吸中氧元素的来源和去路：(2)反应物和产物：①CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。②O2参与了第三阶段，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。(3)细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路：用于各项生命活动有氧呼吸：三个阶段都产生无氧呼吸：只在第一阶段产生ATP有氧呼吸：与O2结合生成水无氧呼吸：还原丙酮酸有氧呼吸：C6H12O6和H2O无氧呼吸：C6H12O6[H]去路来源第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束(4)能量代谢：①有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。②细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转移到ATP中。第2课时光合作用的过程及影响因素理主干·自成体系提知能·诊断学情抓考点·一站突破栏目索引结束[易误提醒]对有氧呼吸认识上的两个误区(1)有氧呼吸的场所并非只是线粒体。①真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。②原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。(2)脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于产生CO2量。Ⅰ：光反应场所：物质变化H2O――→光能酶___＋ADP＋Pi――→光能酶能量变化：光能→中活跃的化学能Ⅱ：暗反应场所：物质变化＋C5――→酶2ATP、[H]酶→＋C5能量变化：中活跃的化学能→中稳定的化学能叶绿体类囊体薄膜O2[H]ATPATP叶绿体基质C3CO22C3CH2OATP有机物知识点三光合作用原理的应用1．光合作用强度2．影响光合作用强度的因素考点一|光合作用的过程及相关分析[师说考点]1．光反应与暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。(3)反应式及元素去向分析：①反应式：(以生成C6H12O6为例)6CO2＋12H2O―――→叶绿体光能C6H12O6＋6O2＋6H2O②同位素标记元素转移途径：H：3H2O――→光反应[3H]――――→暗反应(C3H2O)C：14CO2――――→CO2的固定14C3――――→C3的还原(14CH2O)O：H182O―――→光反应18O2C18O2―――――→CO2的固定C3―――――→C3的还原CH182O2．环境因素骤变对物质含量动态变化的判断(1)分析方法：①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：(2)含量变化分析过程与结果：条件过程变化C3C5[H]和ATP模型分析光照由强到弱，CO2供应不变①过程减弱②③过程减弱，④过程正常进行增加减少减少光照由弱到强，CO2供应不变①过程增强②③过程增强④过程正常进行减少增加增加条件过程变化C3C5[H]和ATP模型分析光照不变，CO2由充足到不足④过程减弱，①②③过程正常进行，随C3减少②③减弱，①过程正常减少增加增加光照不变，CO2由不足到充足④过程增强①②③正常进行，随C3增加②③增强，①过程正常增加减少减少[易误提醒]C3、C5含量变化的两点注意(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP的含量变化是一致的。[师说考点]1．光合速率与呼吸速率的常用表示方法真正光合速率O2产生(生成)速率CO2固定速率有机物产生(制造、生成)速率净光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率[师说考点]1．光照强度(1)原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速度加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。(2)曲线分析：考点二|影响光合作用的环境因素及其应用A点只呼吸不光合细胞释放CO2吸收O2AB段呼吸＞光合细胞释放CO2吸收O2B点光合＝呼吸细胞外观上不与外界发生气体交换B点后光合＞呼吸细胞吸收CO2释放O2(3)应用：①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示，间作套种农作物，可合理利用光能。2．CO2浓度(1)原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。(2)曲线分析：图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B′点都表示CO2饱和点。(3)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。3．温度(1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。(2)曲线分析：AB段在B点之前，随着温度升高，光合速率增大B点酶的最适温度，光合速率最大BC段随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50℃左右光合速率几乎为零(3)应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。4．光照、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用(1)常见曲线：(2)曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子。(3)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，也可同时适当增加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。考点三|密闭容器及自然环境中植物—昼夜光合作用曲线[模型解读]图1夏季一昼夜CO2吸收和释放变化曲线图2密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线学会图文转换1．图1中各点含义及形成原因分析a点：凌晨2～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。bc段：光合作用小于呼吸作用。c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用。ce段：光合作用大于呼吸作用。d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用。ef段：光合作用小于呼吸作用。fg段：没有光照，光合作用停止，只进行呼吸作用。bf段：制造有机物的时间段。ce段：积累有机物的时间段。一昼夜有机物的积累量＝SP－SM－SN(Sp、SM、SN分别表示P、M、N的面积)。2．图2中各点含义及形成原因分析AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。BC段：温度降低，呼吸作用减弱。CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度＜呼吸作用强度。D点：随光照增强，光合作用强度＝呼吸作用强度。DH段：光合作用强度＞呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度＝呼吸作用强度。HI段：光照继续减弱，光合作用强度＜呼吸作用强度，直至光合作用完全停止。3．图2中植物生长与否的判断(1)I点低于A点，说明一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用＞呼吸作用，植物生长。(2)若I点高于A点，说明光合作用＜呼吸作用，植物体内有机物总量减少，植物不能生长。(3)若I点等于A点，说明光合作用＝呼吸作用，植物体内有机物总量不变，植物不生长。[演练冲关]1．夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是()A．甲植株在a点开始进行光合作用B．乙植株在e点有机物积累量最多C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭解析