光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用和细胞呼吸的关系教案
光合作用和细胞呼吸的关系教案第一章：引言教学目标：1. 理解光合作用和细胞呼吸的基本概念。
2. 了解光合作用和细胞呼吸在生物体中的重要性。
教学内容：1. 介绍光合作用和细胞呼吸的定义。
2. 探讨光合作用和细胞呼吸在生物体中的作用。
教学活动：1. 引导学生思考光合作用和细胞呼吸的定义。
2. 通过图片和实例展示光合作用和细胞呼吸的重要性。
作业：1. 学生自行查找有关光合作用和细胞呼吸的资料，了解它们的具体过程。
第二章：光合作用的过程教学目标：1. 理解光合作用的具体过程。
2. 掌握光合作用的反应方程式。
教学内容：1. 详细介绍光合作用的过程和步骤。
2. 展示光合作用的反应方程式。
教学活动：1. 通过动画或实验演示光合作用的过程。
2. 引导学生学习和记忆光合作用的反应方程式。
作业：1. 学生绘制光合作用的过程图解，加深对光合作用的理解。
第三章：细胞呼吸的过程教学目标：1. 理解细胞呼吸的具体过程。
2. 掌握细胞呼吸的反应方程式。
教学内容：1. 详细介绍细胞呼吸的过程和步骤。
2. 展示细胞呼吸的反应方程式。
教学活动：1. 通过动画或实验演示细胞呼吸的过程。
2. 引导学生学习和记忆细胞呼吸的反应方程式。
作业：1. 学生绘制细胞呼吸的过程图解，加深对细胞呼吸的理解。
第四章：光合作用和细胞呼吸的关系教学目标：1. 理解光合作用和细胞呼吸之间的关系。
2. 掌握光合作用和细胞呼吸的相互作用。
教学内容：1. 探讨光合作用和细胞呼吸之间的关系。
2. 介绍光合作用和细胞呼吸的相互作用。
1. 通过实验或动画展示光合作用和细胞呼吸的相互作用。
2. 引导学生思考光合作用和细胞呼吸之间的关系。
作业：第五章：光合作用和细胞呼吸在生态系统中的作用教学目标：1. 理解光合作用和细胞呼吸在生态系统中的重要性。
2. 掌握光合作用和细胞呼吸对生物圈的影响。
教学内容：1. 探讨光合作用和细胞呼吸在生态系统中的作用。
2. 介绍光合作用和细胞呼吸对生物圈的影响。
人教版 必修一 微专题四 光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计 课件 (48张)
时间相等，龙血树能正常生长 C.补充适量的无机盐可能导致图乙中D点左移 D.图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素相同
叶绿体消耗二氧化碳的速率表示总光合速率，总光合速率＝呼吸速 率＋净光合速率，据图甲 分析，温度为30 ℃和40 ℃ 时，叶绿体消耗二氧化碳 的速率相等，A正确； 40 ℃条件下，净光合速率等于呼吸速率，若黑夜和白天时间相等， 则植物积累有机物的量为(5＋5)×12－5×24＝0，故龙血树不能正常 生长，B错误；
实质
分解有机物、释放能量，供细 合成有机物，储存能量
胞利用
场所 条件
联系
叶绿体 只在光下进行
活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行
(1)物质方面 ①C：CO2—反暗—应→(CH2O)—有—氧—呼—吸——第—一—阶—段→丙酮酸—有—氧—呼—吸——第—二—阶—段→ CO2。 ②O：H2O—光—反—应→O2—有—氧—呼—吸——第—三—阶—段→H2O。 ③H ： H2O —光—反—应→ NADPH —暗—反—应→ (CH2O) —有—氧—呼—吸—第——一—、—二—阶—段→ [H]—有—氧—呼—吸——第—三—阶—段→H2O。
(2)能量方面：光能—光—反—应→ATP 和 NADPH 中的能量—反—暗应→(CH2O)中的 热能
能量—细呼—胞吸→A各T项P中生的命能活量动
2.微观辨析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速 率大于呼吸速率为例)
项目
表示方法(单位：g·cm－2·h－1)
呼吸 速率
净光合 速率
三、测定光合速率和呼吸速率的方法 1.“装置图法”测定光合速率与呼吸速率 (1)测定装置
(2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率(装置甲) a.装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸 收CO2。 b.玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。 c.置于适宜温度环境中。 d.红色液滴向左移动(用红色液滴单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。
光合作用细胞呼吸与能量流动物质循环的关系
光合作用细胞呼吸与能量流动物质循环的关系光合作用、细胞呼吸和能量流动是生物体内的重要过程，它们在物质循环中起着至关重要的作用。
光合作用是植物、蓝藻等光合生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这一过程中产生的氧气供给了细胞呼吸所需的氧气。
细胞呼吸则是有机物质在细胞内被氧气氧化释放能量的过程，同时产生的二氧化碳则供给了光合作用所需的二氧化碳。
能量的流动则是指在生态系统中，能量从一个生物体到另一个生物体的传递过程。
在这个过程中，最初的能量来源是太阳能，经过光合作用被转化为有机物质，再通过食物链传递到其他生物体中。
细胞呼吸则使有机物质分解，释放出能量供给生命活动，同时将能量通过热能的形式释放到环境中，回到生态系统中的下一个环节。
物质循环是指生态系统中物质在生物体间的转移和再生利用过程。
在这个过程中，光合作用和细胞呼吸起着重要的作用。
光合作用制造的有机物质被食物链上的消费者所摄取，再通过细胞呼吸被分解释放出能量和二氧化碳。
二氧化碳又会被光合生物再次吸收，形成物质循环的闭环。
因此，光合作用、细胞呼吸和能量流动与物质循环密切相关，它们共同协调、维持着生态系统的平衡和稳定。
- 1 -。
植物呼吸作用的研究原理
植物呼吸作用的研究原理
植物呼吸作用是指植物通过细胞呼吸过程中，将氧气吸入植体，同时释放二氧化碳和水。
这个过程类似于动物呼吸作用，但有一些差异。
植物呼吸作用的研究原理涉及以下几个方面：
1. 细胞呼吸：细胞呼吸是指细胞内的化学反应，将有机物质转化为能量（ATP）。
在细胞呼吸过程中，植物细胞通过氧化有机化合物，从而产生二氧化碳和水，并释放能量。
细胞呼吸涉及的反应主要有糖的分解和氧化过程。
2. 气体交换：植物通过气孔进行气体交换，从大气中吸取氧气，并释放二氧化碳。
植物的气孔位于叶片上的表皮，可以打开或关闭以控制气体交换的速率。
气孔开放时，氧气进入植物细胞，二氧化碳释放到外部环境。
3. 光合作用和呼吸作用之间的关系：光合作用是植物通过光能转化为化学能的过程，其中产生的能量被用于合成有机物质。
光合作用和呼吸作用之间存在一种相互关系。
在白天，光合作用和呼吸作用同时进行，植物通过光合作用吸收的二氧化碳可以被用于呼吸作用产生能量。
而在夜晚，由于没有光合作用，植物主要依靠呼吸作用来产生能量。
研究植物呼吸作用的原理主要基于生理学和生化学的方法。
通过测量二氧化碳的释放和氧气的吸入速率，可以了解植物的呼吸作用速率。
此外，利用同位素标记
等方法可以追踪和测量植物中二氧化碳和水的转化过程，以及产生的能量。
通过研究植物呼吸作用的原理，可以深入了解植物的生物能量转化过程，为植物生长、发育以及适应环境提供理论基础。
光合作用与细胞呼吸的关系
代谢特点 只进行细胞呼吸，不 进行光合作用 光照情况 代谢特点
弱光 细胞呼吸速 率大于实际 光合速率
图 示
气体交换
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
图示
气体交换特征
从外界吸收 O
细胞呼吸速率大于光 合作用速率
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
情况光照情况代谢特点 代谢特点
只进行细胞 呼吸，不进 黑暗 只进行细胞呼吸，不 行光合作用
图 示 图示
气体交换特 气体交换特征
呼吸所需O2 全部从外界 吸收，产生 从外界吸收 CO2全部释 放到外界
暗
进行光合作用
光合速率与呼吸速率的测定实验探究
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸， 细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞
1、呼吸速率的测定(如图)
①用NaOH溶液，以吸收植物
呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用 吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收 ，使容器内气体压强减小，毛细管内的 水滴左移。单位时间内液滴左移的体积
合作用速率
光照情况
代谢特点
图示
植物与外界 换，即没有 吸收 气体交换特征
光合速率大 时进行光合作用和 于细胞呼吸 强光 速率 胞呼吸，且光合作
速率大于细胞呼吸 速率
植物光合作用所 植物光合作 消耗的 CO2量： 呼吸产生的+外 CO2： N＝N 界吸收的 植物光合作用所 产生的O2量:呼 吸消耗的+释放 到外界的
光合作用与细胞呼吸的联系
生物高频考点13：光合作用和细胞呼吸的能量转化
2．光合作用与呼吸作用的联系
(1)物质转化关系： 暗反应 呼吸Ⅰ 呼吸Ⅱ C：CO2―——→(CH2O)―——→C3H4O3―——→CO2 光反应 呼吸Ⅲ O：H2O―——→O2―——→H2O 光反应 暗反应 呼吸Ⅰ、Ⅱ 呼吸Ⅲ H：H2O ——→ [H] ——→ (CH2O) —-----→ [H]——--→H2O (2)能量转化关系： 光反应 暗反应 光能 ——→ ATP 中活跃化学能―——→(CH2O)
光合作用 ATP
有氧呼吸第一、二、三阶段均 产生， 其中第三阶段产生最多， 有氧呼吸、 无氧呼吸 直接用于各项生命活动 能量来自有机物的分解；无氧 呼吸第一阶段
热能 细胞呼吸 ―——―→ ATP中活跃化学能→各项生命活动
3．光合作用与细胞呼吸的关系图示
4．细胞内[H]、ATP 来源、去路的比较
项目 光合作用 [H] 来源 光反应中水的光解 去路 作为暗反应阶段的还原剂，用 于还原 C3 合成有机物等
有氧呼吸用于第三阶段还原氧 有氧呼吸第一阶段、第二阶段 气产生水， 同时释放大量能量； 有氧呼吸、 无氧呼吸 及无氧呼吸第一阶段产生 无氧呼吸用于第二阶段还原丙 酮酸生成相应产物 在光反应阶段合成 ATP，其合 用于暗反应阶段 C3 的还原， 并 成所需能量来自色素吸收转化 以稳定的化学能形式贮存在有 的太阳能 机物中
光合作的比较
项目 物质变化 能量变化 实质 场所 条件 光合作用 合成 无机物――→有机物 光能―→化学能(储能) 合成有机物，储存能量 叶绿体 只在光下进行 有氧呼吸 分解 有机物――→无机物 化学能―→ATP 中活跃的化学能、热能(放能) 分解有机物、释放能量，供细胞利用 活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行
光合作用和细胞呼吸在碳循环中的作用
光合作用和细胞呼吸在碳循环中的作用光合作用和细胞呼吸是生物体内两个重要的代谢过程，它们在碳循环中起着关键的作用。
光合作用是指植物和一些细菌利用光能将二氧化碳和水合成有机物质的过程，而细胞呼吸是指有机物质在细胞内被氧化分解产生能量的过程。
这两个过程相互联系，共同参与了地球上碳元素的循环。
光合作用是植物通过叶绿素吸收太阳能，将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气的过程。
在光合作用中，光能被吸收后，通过光合色素激发，将光能转化为化学能，从而驱动二氧化碳的固定和有机物的合成。
植物通过光合作用合成的有机物质不仅满足了自身的能量需求，还可以用来构建生物体的组织结构。
光合作用中产生的氧气则被释放到大气中，为地球上其他生物的呼吸提供了氧气。
细胞呼吸是生物体内将有机物质分解为二氧化碳和水，并释放出化学能的过程。
在细胞呼吸过程中，有机物质（如葡萄糖）被分解为二氧化碳和水，同时释放出大量的能量。
这个过程主要发生在细胞的线粒体内，通过一系列酶的催化作用，将有机物质逐步氧化，最终产生能量。
这个能量可以用来维持细胞的生命活动，如合成新的有机物质、维持细胞分裂和运动等。
光合作用和细胞呼吸相互作用，共同参与了碳循环过程。
光合作用将二氧化碳转化为有机物质，而细胞呼吸将有机物质氧化为二氧化碳。
这样一来，光合作用和细胞呼吸形成了一个循环：光合作用中固定的二氧化碳被细胞呼吸中产生的二氧化碳再次释放出来，从而完成了碳元素的循环。
碳循环对地球的生态平衡具有重要意义。
首先，光合作用通过吸收大量的二氧化碳，减少了大气中二氧化碳的浓度，从而起到了调节地球气候的作用。
其次，细胞呼吸中产生的二氧化碳被再次固定为有机物质，保持了地球上有机碳的稳定储存。
这样一来，光合作用和细胞呼吸共同维持了地球上碳元素的平衡。
光合作用和细胞呼吸在碳循环中扮演着重要的角色。
光合作用通过吸收大气中的二氧化碳，将其转化为有机物质，并释放出氧气；而细胞呼吸则将有机物质氧化为二氧化碳，释放出能量。
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用有氧呼吸物质变化无机物――→合成有机物 有机物――→分解无机物能量变化 光能→化学能(储能) 化学能→ATP 中活跃的化学能、热能(放能)实质 合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量、供细胞利用场所 叶绿体 活细胞(主要在线粒体) 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 (1)物质方面：C ：CO 2――→暗反应(CH 2O)――→呼吸ⅠC 3H 4O 3――→呼吸ⅡCO 2O ：H 2O ――→光反应O 2――→呼吸ⅢH 2OH ：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]――→呼吸ⅢH 2O (2)能量方面：光能――→光反应ATP 中活跃的化学能――→暗反应(CH 2O) ――→细胞呼吸⎩⎨⎧热能ATP 中活跃的化学能→各项生命活动3．光合作用与细胞呼吸的关系图示(1)光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行，细胞呼吸则是所有的活细胞都能进行。
(2)光合作用中光反应产生的ATP只供暗反应利用，而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。
(3)光合作用的光反应中产生的[H]来自水的光解，用于暗反应中C3的还原以生成(CH2O)；有氧呼吸中产生的[H]来自第一、二阶段有机物的氧化，用于第三阶段与O2结合生成H2O，并产生大量的ATP。
角度一 以物质转化示意图为载体，考查光合作用与细胞呼吸的关系 1．(2014·天津高考)如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。
下列叙述正确的是( )A ．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B ．过程①产生的能量全部储存在ATP 中C ．过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自H 2OD ．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同解析：选D 过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。
若题中所述细胞为真核细胞，则过程①进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程①②均发生在细胞质中，A 错误；过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP 中，B 错误；过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自CO 2，而不是H 2O ，C 错误；过程①通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C 3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O 2，生成H 2O ，因此二者还原的物质不同，D 正确。
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速 吸率 速率等大于于光光 用 作速 用速率率
光合作用和 ，且光合作
于 吸细 速率胞等呼于吸光 作率用速率
从外界吸
从外界吸收 O
植物与外
从外换界，吸即收C吸没 OO
速 吸率 速率等大于于光光 用 作速 用速率率
光合作用和 ，且光合作
于 吸细 速率胞等呼于吸光 作率用速率
从外界吸
从外界吸收 O
光合作用反应方程式：6CO2＋12H2O
C6H12O6＋ 6H2O＋6O2
呼吸作用反应方程式：C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量
光合作用与细胞呼吸的联系
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸， 细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞
光合作用与细胞呼吸的关系
要点探 究
A．S1＋S3表示玉米在光照强度处于OD间的呼吸作用 消耗的有机物量 B．S2＋S3表示玉米在光照强度处于OD间的光合作用 产生的有机物总量 C．S2表示玉米在光照强度处于BD间的光合作用有机 物的净积累量 D．S2－S3表示玉米在光照强度处于OD间的光合作用 有机物的净积累量
植物光合作用利用/消耗CO2的量— 总
植物积累C6H12O6的量— 净
植物（向外界）释放O2的量— 净
植物吸收CO2的量— 净
产物中能转化为淀粉或其它有机物的量— 净
叶绿体吸收CO2的量/生成C6H12O6的量— 总
封闭小室内O2的增加量/CO2的减少量— 净
植物光合作用速率— 总
离体叶绿体所测出的光合速率— 总
曲线c：净光合强度 曲线d：呼吸强度 c＋d：总光合强度 交点G：净光合强度＝呼吸强度 （此时植物仍能生长直至曲线c
与横轴相交使得净光合量降为0时，
才与图4中D、E点相当）
决胜高考P66—5题 P67—13题
基本解题方法
根据图形判断：
图形体现的光合速率有负值—此时曲线上点表示
净光合速率
图形起点为0，且光合速率为正值—此时曲线上点表示总光合速率
光照情况 代谢特点
图示
气体交换特征
细胞呼吸速
呼吸弱速光率等率（于等总光 于）实光际合 合作用速率速率
植行物气植与体外交物界换不，与进即 外
没有从外界吸收
换，即吸没 OCO2，2到也外不界释放
胞呼吸速率大于光
从外界吸收
合作用速光率合作用与细胞呼吸的关系
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
情况光照情况代谢特代点谢特点
图图示示
气体交气换体特交征换特
只进行细胞
暗
黑只暗进行细胞呼吸呼，吸不，进不 进行光行合光作合用作用
呼吸所需O2 全部从外界
从吸C放O外收到2全，外界部界产吸释生收 O2 放
植物与外
从外换界，吸即收C吸没 OO
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用与细胞呼吸的关系
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 Ⅱ----光合速率与呼吸速率的关系
④三者常用的表示方法：
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
呼光吸合消作耗用的产生O2的量+=
外从界吸外收界的；吸收 O 呼光吸合产作生用利CO用2量的=C+ O
释放到外界的
植物与外界不进
进行光合作光用合作用与细胞呼吸的关系 从外界吸
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
呼吸Ⅰ—速不率同状大态于下植光物的代谢特点及相对强度的关系 从外界吸 合作用速率
净光合速率 呼吸速率
O2 释放速率 CO2 吸收速率
黑暗中 O2 吸收 黑暗中 CO2 释放
速率
速率
有机物积累速率 有机物消耗速率
基本解题方法
1、首先明确题中所示及所求的是哪个量—总光合量？净光合量？
① 实验条件下能直接测得的数据—净光合量
② 根据文字表述判断：
植物产生O2/C6H12O6的量— 总
决胜高考 P66—ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ题
2、掌握两个重要的计算关系式： 积累量=光照净积累量—黑暗呼吸量
=光照总光合量—黑暗呼吸量
决胜高考P66—7题
决胜高考P71
决胜高考P71—典例剖析
要点探 究
【例❷】下图表示20 ℃时玉米光合作用强度与
光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，代 表有机物的量，下列说法中不正确的是( )
从外界吸收 O
植物与外
从外换界，吸即收C吸没 OO
要点探
究 (4)相关曲线分析。
曲线Ⅰ：总光合量 曲线Ⅲ：呼吸量 曲线Ⅱ：净光合量（即Ⅰ—Ⅲ差值） 交点D对应E，此时净光合量为“0”、 B点为植物生产最快点
要点探 究
曲线a：总光和强度 曲线b：呼吸强度
ab间差（a－b）：净光合强度或干物质量； 交点F：光合强度＝呼吸强度（此时净 光合＝0，植物不能生长，相当于图4 D点 和E点）
以有机物变化探究光合作用 与呼吸作用的关系？
光合作用与细胞呼吸的联系
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸， 细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞
速 吸率 速率等大于于光光 用 作速 用速率率
光合作用和 ，且光合作
于 吸细 速率胞等呼于吸光 作率用速率
从外界吸
▪ 纠错训练 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果 突的然相中对断含C量O变2的化供的应示，意下图列中关，于正短确时的间是内( 叶绿) 体中ATP与O2
光合作用与细胞呼吸的联系
关键一：如何分析植物的光合作用与呼吸作用
（一）光合作用和细胞呼吸的过程关系图
场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体
细胞呼吸速率大于光
从外界吸收 O2 放
光合作用与细胞呼吸的关系
关键一代：谢如特何点分析植物的光图合示作用与呼吸作气用体交换
（二）以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
只光Ⅰ进照—进行不情行细同况光状胞合态呼作下代吸植用谢，物特不的点代谢特点及相图对示强度的关系气从体外交界换吸特征收 O
细胞呼吸速
细胞弱呼光吸速率率（速大大总率于）于实光光际合 合作用速率
胞合 呼光1-作 吸 照-不情用 速同况状率 速态等 率下代于植谢物光特的点代谢特点及相图对示强度的关系气体植换交物，换与特即征吸 外没收 界有
时进行强光光合作实光际合用（速和总率）大 胞呼吸，且光于细合胞作呼吸 速率大于细胞速率呼吸
速率
植消呼界物耗吸吸C光的产收植O合生的C2物 O作的：2量用+光 N外：所＝合N作 植物合光合作作用用所产生 m 产吸生消的耗的O2+量释:呼放