光合作用与呼吸作用

装置提供无氧环境、定O2和CO2的含量、测定光照强
度对光合作用的影响等。
2.备考策略
将与光合作用和呼吸作用有关的各种实验仪器题分
类，分析各种装置图的作用及实验现象，明确实验
的过程。
3、光合作用实验中涉及到的药品和器材 及作用
NaOH(
吸收CO2
)
Ca(OH)2(
检验CO2
)
缓冲液NaHCO3溶液
(CO2的来源，保证装置内CO2浓度稳定)
把握生命里的每 一分钟，全力以 赴我们心中的梦
光合作用与呼吸作用
复习要求:
1．理解光合作用和细胞呼吸的过程、影响 因素、相关实验及在生产实践中的作用,学 会分析实验数据、图表、曲线等形式的试 题， 2.学习获取信息、理解信息，提高分析、 推理、评价及实验探究能力。
光合作用与呼吸作用高频考点
光合作用
P103 还原型辅酶Ⅱ（NADPH） P94
细胞呼吸
还原型辅酶I（NADH）
过 来 程 源
H2O + O2
光
［H］
（1）C6H12O6 酶 ［H］ 酶 （2）丙酮酸+H2O ［H］
2丙酮酸+4 CO2+20
叶绿体内的 场 ［H］、ATP （1）细胞质基质 酶 过 所 C3 类囊体薄膜 （ CH2 ） （ ）线粒体基质 2O 酶 24［H］+6O2 去 程 12H2O 路
既进行有氧呼吸， 也进行无氧呼吸
(1)较强的光照下,装置A中油滴的移动情况是 向右移动 。 原因是 光合作用释放氧气的体积大于呼吸作用吸收的氧气体 。
积
（2）适宜的光照下短时间内装置B中油滴的移动情况是 向左移动 小于 零。 _______，此时装置B叶片的表观光合量_______ （填大于、小于、或等于）放置一段时间后，装置中的 不移动 。写出此时 氧气消耗完，这时油滴的移动方向是______ 酶 叶片进行的生理反应的方程式_______________ 。 C6H12O6 2C2H5OH （酒精）
1 呼吸速率：指绿色植物组织在 黑暗条件下或非绿色植 物组织进行细胞呼吸时测得的单位时间内释放 CO2 或消 耗有机物等的数值，如图中的 OA 段。 2 真正光合速率： 指绿色植物组织在 有光条件下 ， 单位时 间内进行光合作用的速率，如图中的 OA 段＋CD 段。因 为绿色植物组织在光下 光合作用与细胞呼吸同时进 行，所以
（4）用带有颜色的薄膜遮光可起滤光的作用。
【新题预测4】为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型，
请据所给的材料和用具设计实验：
Ⅰ.实验原理：种子萌发过程中，如果只进行有氧呼吸则吸收氧 气量和CO2释放量相等；如果只进行无氧呼吸则只释放CO2。 Ⅱ.实验材料和用具：萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、 100 mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、 NaOH溶液、清水、凡士林。
Ⅲ.实验方法：按照装置一图将实验材料和用具装好。若想得到
预期的实验结论，必须同时设计另一组实验装置即装置二，请 指出应如何设计。（在方框内绘出装置二的图示并做好相应标

注）
Ⅳ.完成如下表格，预测实验可能出现的现象及结论。（请描 述装置一和二中液滴移动状况） 实验现象 结论
一左移，二不移动
② ③
①
只进行无氧呼吸
场 所
叶绿体基质
线粒体内膜
4.光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分 析
（1）光合作用 ATP（光反应——类囊体膜上） ADP+Pi（暗反应——叶绿体基质中） （2）细胞呼吸 （
①②③都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体） ATP → ADP+Pi（各项生命活动需要）
（2）每天交替进行12小时光照，12小时黑暗，温度均保持在 能生长 30℃的条件下，该植物能否生长？为什么？ ______________ 。 因为12小时光照下植物积累的有机物比12小时黑暗中消耗的 有机物多。（2分）
三细胞代谢实验中各种仪器和操作的作用 1. 实验题一直是高考的热点，在高考中对光合作用 和呼吸作用考查也主要以实验为依托，常通过仪器
半叶法是测定大田农作物光合作用强度的常用方法 之一。 采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测 定，其原理是：将对称叶片的一部分（A）遮光， 另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法阻止 两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小 时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片， 烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据， 则可计算出该叶片的光合作用强度。
酒精 脱去叶片中的色素，便于观察 ( 淀粉和碘液的颜色反应 碘液( 灯(
检验淀粉
)
)
光源
)
例4.取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶 片按下图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的 水与矿质元素的正常供应，气体的移动可以通过观察油 滴的运动判断。（不考虑气体在水中的溶解与外界气压 的变化和蒸腾作用的影响）
光合小 于呼吸
有呼吸 无光合
光合等 于呼吸
光合大 于呼吸
例 3 ：将某绿色植物放在特定的实验装置内， 光 研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理 想的），实验以 CO2 的吸收量与释放量为指标，实验结果如下表： 合
5 10 15 20 25 30 35 与温度（℃） 光照下吸收CO2 1.00 1.75 2.50 3.15 3.75 3.5 3.00 净光合速率 呼 （mg/h） 吸 呼吸速率 黑暗中释放CO2 0.50 0.75 1.00 1.75 2.25 3.00 3.50 作 （mg/h） 真光合速率 1.50 2.5 3.5 4.9 6.0 6.5 6.5 用 等时间交替光照 0.50 1.0 1.5 1.4 2.5 0.5 -0.5 的 10 小时光照，14小时黑暗 3 7 11 7 6 -7 -19 不等时间交替光照 关 能生长 （1）昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物能否生长？______。 系 25℃。 Ⅲ昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是多少？_____
单位时间内测得的数据为净光合速率，如图中的 CD 段。
光 合 与 呼 吸 作 用 的 关 系 Ⅰ
CO2吸收值
表 观 光 合 速 率
真 正 光 合 速 率
CO2释放值
A
（光补偿点）
B
（光饱和点）
光强度
黑暗中呼吸作用强度 CO2固定 有机物产生 真正光 O2产生(生 （消耗）速 (制造、生成) 成)速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率 合速率 真正光合速率 率 速率 CO2吸收速 有机物积累 净光合 O2释放速率 速率 率 速率 呼吸速 黑暗中O2吸 黑暗中CO2 有机物消耗
【热点总结】
1.创造无氧环境
（1）图1用凉开水隔绝空气。
（2）图2用石蜡或油膜密封玻璃容器，隔绝液体与空气。
2.除去、增加或验证CO2
（1）图3容器内的碳酸氢钠可放出CO2，保持容器内CO2浓度 恒定，使容器内的植物长时间进行光合作用。
（2）图4在容器中加入NaOH或Ba（OH）2溶液可除去容器中
1.从分子水平考查 2.从细胞/个体水平考查 3.从生态水平考查

光合作用和呼吸作用过程(条件/物质/能量) 光合作用和呼吸作用[H]和ATP的来源和去路 环境变化对C5C3[H]和ATP含量的影响 元素的来龙去脉 有氧呼吸和无氧呼吸的区别
一、对于光合作用和呼吸作用，从物质循环和能 量流动的角度进行分析，把握反应的实质 1.尝试用简要图示表示光合作用和呼吸作 用中物质和能量的变化关系
的CO2，减弱容器中植物的光合作用或降低容器内的压力引起 玻璃管内液滴的移动。 （3）图5中NaOH可除去空气中的CO2，澄清的石灰水可验证 气体中是否存在CO2。
3.光合作用过程中对光的控制
（1）图6中U区遮光可引起该区缺乏光照，不能进行光合作用。 （2）移动光源，引起植物和光源之间距离的变化，造成光照 强度的变化，影响植物的光合作用。 （3）图7中三棱镜可起到散光的作用。
基 光 础 训 合 练 与 呼 吸 作 用 的 关 系 Ⅱ 3
下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线， 该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸 收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发 生的情况与曲线中AB段相符的是： A
O2
O2 O2
AB段
A点
B点
BC段 O2
2. 试着从反应式上追踪元素的来龙去脉 ①请写出光合作用总反应式：
② 有氧呼吸反应式
2．从具体过程中寻找物质循环和能量流动
物质循环
C:
O： H2O―→ O2―→ H2O
光反应 呼吸Ⅲ
能量流动 光能

ATP
C6H12O6
ATP（各项生命活动）
热能 （散失）
3 光合作用和细胞呼吸中［H］的来源 和去路分析
若M=MB-MA，则M表示
B叶片被截取部分在6小 时内光合作用合成的有机 。 物总量
例5.(2012· 山东东营利津一中模拟)下图表示某高等植物体内的
生理过程,下列分析错误的是 ( )
A
A.Ⅰ阶段生成ATP和NADPH所需要的能量可以是光能也可以是化 学能 B.Ⅰ阶段中生成的NADPH将作为还原剂参与暗反应 C.③④过程进行的场所分别是叶绿体基质和细胞质基质 D.如该植物是水稻,根部在水淹较长时间后,其④过程的产物是酒精 和CO2
同装置C
（4）能否直接用B、D装置证明光合作用需要光。 不能，因为都缺少CO2,均不能进行光合作用。
（5）能否直接用C、D装置证明光合作用需要二氧化碳？ 为什么？如果用B、C装置证明光合作用需要二氧化碳， 应该先将叶片做怎样的处理？ 不能，不符合单一变量原则。饥饿处理
（6）如果将C装置突然从光下移到暗处，短时间内叶肉 细胞中的ATP、NADPH、C3、C5化合物的含量分别怎样 变化？要测定叶片细胞呼吸的强度，最好选哪个装置？ 下降、下降、上升、下降 装置D
例1 如图所示为物质代谢过程中光合作用和 呼吸作用两者之间的关系，下列过程可以产 生ATP的是： B
A.1、3、5、6 C.1、2、7
B.1、4、6、7 D.1、5、6、7
二 .呼吸速率、总(真正)光合速率与净 光合速率的关系
绿色植物在光照下同时进行光合作用和细胞呼吸，在 无光条件下只进行细胞呼吸。如图：
+CO2+少量能量
（3）分析装置C中油滴移动情况与光合作用和呼吸作用 的关系 向右 ①当光合作用强度大于呼吸作用强度时，油滴向____移动 不 ②当光合作用强度等于呼吸作用强度时，油滴向____移动 若考虑气体在水中溶解度与外界气压的变化对装置C的影响 叶片换成大小相同的死叶片，其他 对照组的设置是____