呼吸作用与光合作用的过程及影响因素

(3)反应式及元素去向分析： ①反应式：(以生成 C6H12O6 为例) 6CO2＋12H2O―叶光―绿―能体→C6H12O6＋6O2＋6H2O ②同位素标记元素转移途径： H：3H2O光――反→应[3H]―暗―反――应→(C3H2O) C：14CO2C―O―2的――固→定14C3―C―3的―还―原→(14CH2O)
有机物
中
稳定的化学能
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。
(2)含量变化分析过程与结果：
条件
过程变化
[H]和 C3 C5 ATP
光照由强 ①过程减弱②
到弱， ③过程减弱， 增 减 减少
CO2供应 ④过程正常进 加 少
不变
行
光照由弱 ①过程增强
到强， ②③过程增强 减 增 增加
CO2供应 ④过程正常进 少 加
不变
行
模型分析
条件
过程变化
C3
C5
[H]和 ATP
黑暗中
CO2释放 速率
有机物消耗速率
考点二|影响光合作用的环境因素及其应用
1．光照强度
[师说考点]
(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：
只呼吸不光合 A点细胞释放CO2
[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
2．过程图解
知识点二 无氧呼吸
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
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。
H128O―光―反―应→18O2 O：C18O2―C―O―2的―固―定→C3―C―3的――还―原→CH2 18O
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：
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：
来源
去路
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[H] ATP
有氧呼吸：C6H12O6和H2O无氧 呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：三个阶段都产生 无氧呼吸：只在第一阶段产生
场所： 叶绿体类囊体薄膜
H2O―光酶 ―能→_O__2 ＋[H]
Ⅰ：光反应物质变化ADP＋Pi―光酶 ―能→ ATP
能量变化：光能→
ATP
中活跃的化学能
场所： 叶绿体基质
CO2
＋C5―酶 ―→2
C3
Ⅱ：暗反应物质变化 2C3 ATP酶、[H]→C H 2O ＋C5
能量变化：
ATP
中活跃的化学能→
(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
CO2固定 有机物产生(制造、
(生成)速率 速率
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
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。
光照不 变， CO2由 充足到 不足
④过程减弱， ①②③过程正 常进行，随 减 C3减少②③ 少 减弱，①过程 正常
增 加
增加
光照不 ④过程增强①
变， CO2由 不足到
②随③③C增3正强增常，加进 ①②行过，增加
减 少
减少
充足 程正常
模型分析
[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。
有氧呼吸：与O2结合生成 水无氧呼吸：还原丙酮酸
用于各项生命活动
(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。
[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。
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
随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小， BC段
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。
吸收O2 呼吸＞光合
AB段细胞释放CO2 吸收O2
B点光 细合 胞＝ 外呼 观吸 上不与外界 发生气体交换 光合＞呼吸
B点后细胞吸收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。