最新人教版高中生物（必修一）同步課件微專(zhuān)題四光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系、曲線模型及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一、光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系1.光合作用和細(xì)胞呼吸的聯(lián)系與區(qū)別(1)物質(zhì)方面2.微觀辨析真正(總)光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系(以光合速率大于呼吸速率為例)(1)綠色植物組織在黑暗條件下測(cè)得的數(shù)值表示呼吸速率。(2)綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)值表示凈光合速率。(3)(總)光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：①光合作用產(chǎn)生的O2量＝實(shí)際測(cè)得的O2釋放量＋細(xì)胞呼吸消耗的O2量。②光合作用固定的CO2量＝實(shí)際測(cè)得的CO2吸收量＋細(xì)胞呼吸釋放的CO2量。③光合作用產(chǎn)生的葡萄糖量＝葡萄糖的積累量(增重部分)＋細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量。3.光飽和點(diǎn)和補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng)問(wèn)題(1)細(xì)胞呼吸對(duì)應(yīng)點(diǎn)(A點(diǎn))的移動(dòng)：細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，A點(diǎn)下移，細(xì)胞呼吸減弱，A點(diǎn)上移。(2)補(bǔ)償點(diǎn)(B點(diǎn))的移動(dòng)①細(xì)胞呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。②細(xì)胞呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。(3)飽和點(diǎn)(D點(diǎn))的移動(dòng)相關(guān)條件的改變(如增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度)使光合速率增大時(shí)，D點(diǎn)右移，C點(diǎn)上移的同時(shí)右移；反之，移動(dòng)方向相反。方法技巧光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)移動(dòng)的規(guī)律例1　如圖表示光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中部分物質(zhì)變化的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是A.圖中①②過(guò)程消耗ATP，③④⑤ 過(guò)程產(chǎn)生ATPB.①②過(guò)程在葉綠體中進(jìn)行，③④ ⑤過(guò)程在線粒體中進(jìn)行C.①過(guò)程產(chǎn)生的NADPH參與②過(guò)程，③和④過(guò)程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn) 生水D.高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行①②③④⑤過(guò)程√例2　龍血樹(shù)在《本草綱目》中被譽(yù)為“活血圣藥”，有消腫止痛、收斂止血的功效。圖甲、乙分別為龍血樹(shù)在不同條件下相關(guān)指標(biāo)的變化曲線(單位：mmol·cm－2·h－1)。下列敘述錯(cuò)誤的是A.據(jù)圖甲分析，溫度為30 ℃和40 ℃時(shí)，葉綠體消耗二氧化碳的速率相等B.40 ℃條件下，若黑夜和白天時(shí)間相等，龍血樹(shù)能正常生長(zhǎng)C.補(bǔ)充適量的無(wú)機(jī)鹽可能導(dǎo)致圖乙中D點(diǎn)左移D.圖乙中影響D、E兩點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素相同√二、自然環(huán)境及密閉容器中光合作用變化的模型圖甲為自然環(huán)境中一晝夜CO2吸收和釋放變化曲線，圖乙為密閉玻璃罩內(nèi)CO2濃度與時(shí)間的關(guān)系曲線。(1)有關(guān)有機(jī)物變化情況的分析(圖甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是曲線與橫縱坐標(biāo)圍成的面積)①能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物時(shí)間段：ci段(CI段)；消耗有機(jī)物時(shí)間段：aj段(AJ段)。②積累有機(jī)物時(shí)間段：dh段(DH段)；一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：h點(diǎn)(H點(diǎn))。③光補(bǔ)償點(diǎn)：d點(diǎn)和h點(diǎn)(D點(diǎn)和H點(diǎn))。④圖甲：一晝夜有機(jī)物積累量＝S Ⅱ－(S Ⅰ＋S Ⅲ)。(2)相對(duì)密閉環(huán)境中，一晝夜植物體內(nèi)有機(jī)物總量變化分析(圖乙)積累量可用J點(diǎn)與A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度的差值表示，據(jù)此可判斷24小時(shí)該植物是否積累有機(jī)物。①如果J點(diǎn)低于A點(diǎn)，說(shuō)明經(jīng)過(guò)一晝夜，光合作用制造的有機(jī)物多于細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物(光合作用CO2固定量大于細(xì)胞呼吸CO2產(chǎn)生量)，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加。②如果J點(diǎn)高于A點(diǎn)，說(shuō)明經(jīng)過(guò)一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少。③如果J點(diǎn)等于A點(diǎn)，說(shuō)明經(jīng)過(guò)一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變。例3　將一植株放在密閉玻璃罩內(nèi)，置于室外一晝夜，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.圖甲中的光合作用開(kāi)始于C點(diǎn)之前， 結(jié)束于F點(diǎn)之后B.到達(dá)圖乙中的d點(diǎn)時(shí)，玻璃罩內(nèi)的 CO2濃度最高C.圖甲中的F點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖乙中的g點(diǎn)D.經(jīng)過(guò)這一晝夜之后，植物體的有機(jī)物含量會(huì)增加√例4　(2023·石家莊高一聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)研究員對(duì)密閉蔬菜大棚中的黃瓜植株進(jìn)行了一晝夜的光合作用和細(xì)胞呼吸調(diào)查，結(jié)果如圖所示，SM、SN、Sm分別表示圖中相應(yīng)圖形的面積。下列敘述正確的是A.e點(diǎn)時(shí)大棚中CO2濃度最高，O2濃度最低B.經(jīng)過(guò)一晝夜后，黃瓜植株的凈增加量應(yīng)為 Sm－SM－SNC.b點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所只有線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D.d點(diǎn)時(shí)黃瓜葉肉細(xì)胞中，其光合速率等于細(xì)胞呼吸速率√三、測(cè)定光合速率和呼吸速率的方法1.“裝置圖法”測(cè)定光合速率與呼吸速率(1)測(cè)定裝置(2)測(cè)定方法及解讀①測(cè)定呼吸速率(裝置甲)a.裝置甲燒杯中放入適宜濃度NaOH溶液用于吸收CO2。b.玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用的干擾。c.置于適宜溫度環(huán)境中。d.紅色液滴向左移動(dòng)(用紅色液滴單位時(shí)間內(nèi)向左移動(dòng)的距離代表呼吸速率)。②測(cè)定凈光合速率(裝置乙)a.裝置乙燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。b.必須給予較強(qiáng)光照處理，且溫度適宜。c.紅色液滴向右移動(dòng)(用紅色液滴單位時(shí)間內(nèi)向右移動(dòng)的距離代表凈光合速率)。③根據(jù)“總(真正)光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率”可計(jì)算得到總(真正)光合速率。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。2.葉圓片稱(chēng)重法測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變化量測(cè)定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。3.黑白瓶法“黑白瓶”問(wèn)題是一類(lèi)通過(guò)凈光合作用強(qiáng)度和有氧呼吸強(qiáng)度推算總光合作用強(qiáng)度的試題，其中“黑瓶”不透光，測(cè)定的是有氧呼吸量；“白瓶”給予光照，測(cè)定的是凈光合作用量，可分為有初始值與沒(méi)有初始值兩種情況，規(guī)律如下：規(guī)律1：有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量(或二氧化碳的增加量)為有氧呼吸量；白瓶中氧氣的增加量(或二氧化碳的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。規(guī)律2：沒(méi)有初始值的情況下，白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量與黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量之差即總光合作用量。4.半葉法如圖所示，將植物對(duì)稱(chēng)葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)則留在光下進(jìn)行光合作用(即不作處理)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時(shí)間后，在這兩部分葉片的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱(chēng)重，記為MA、MB，開(kāi)始時(shí)二者相應(yīng)的有機(jī)物含量應(yīng)視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超過(guò)部分即為光合作用產(chǎn)物的量，再通過(guò)計(jì)算可得出光合速率。例5　某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，室溫25 ℃下進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置條件及結(jié)果的敘述，錯(cuò)誤的是A.若X溶液為二氧化碳緩沖液并給予光照時(shí)，液滴 移動(dòng)距離可表示凈光合作用強(qiáng)度的大小B.若要測(cè)真正光合作用強(qiáng)度，需另加設(shè)一裝置遮光 處理，X溶液為NaOH溶液C.若X溶液為清水并給予光照，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)，液 滴右移D.若X溶液為清水并遮光處理，消耗的底物為脂肪時(shí)，液滴左移√例6　某研究小組為測(cè)定不同光照條件下黑藻的光合速率，將等量且生理狀態(tài)相同的黑藻植株，分裝于6對(duì)黑白瓶(白瓶透光，黑瓶不透光)中，并向瓶中加入等量且溶氧量相同的干凈湖水，分別置于六種不同的光照條件下，24 h后6對(duì)黑白瓶中溶氧量變化情況(不考慮其他生物)如表。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.可以根據(jù)黑瓶中溶氧量的變化來(lái)計(jì)算實(shí)驗(yàn)條件下黑藻的呼吸速率B.該實(shí)驗(yàn)條件下光照強(qiáng)度為a時(shí)白瓶中的黑藻不能生長(zhǎng)C.白瓶中，當(dāng)光照強(qiáng)度為d時(shí)，若其他條件不變，顯著降低CO2濃度，短 時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C5含量減少D.可以根據(jù)白瓶中溶氧量的變化計(jì)算不同光照強(qiáng)度下黑藻的凈光合速率√1.如圖所示為甘蔗一個(gè)葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.過(guò)程①中葉綠體中的四種色素都主要吸收藍(lán)紫光和紅光B.過(guò)程②發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，過(guò)程③發(fā)生在線粒體C.過(guò)程①產(chǎn)生NADPH，過(guò)程②消耗NADPH，過(guò)程③既產(chǎn)生也消耗NADHD.若過(guò)程②的速率大于過(guò)程③的速率，則甘蔗的干重就會(huì)增加√12345跟蹤訓(xùn)練612345跟蹤訓(xùn)練612345跟蹤訓(xùn)練62.如果將一株綠色植物栽培在含H218O的完全培養(yǎng)液中，給予充足的光照，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，下列物質(zhì)中能含18O的是①周?chē)諝獾难鯕狻、谥車(chē)諝獾亩趸肌、壑車(chē)諝獾乃肿印、芄夂献饔卯a(chǎn)生的葡萄糖A.① B.①③ C.①②③ D.①②③④跟蹤訓(xùn)練6√跟蹤訓(xùn)練63.(2024·廣安高一檢測(cè))圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生量的變化，圖乙表示藍(lán)細(xì)菌光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.圖甲中，光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合速率等于細(xì) 胞呼吸速率B.圖甲中，光照強(qiáng)度為d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞 從周?chē)?個(gè)單位的CO2C.圖乙中，當(dāng)光照強(qiáng)度為x時(shí)，細(xì)胞中產(chǎn)生ATP 的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體D.圖乙中，限制a、b、c點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度√跟蹤訓(xùn)練12345612345跟蹤訓(xùn)練612345跟蹤訓(xùn)練64.如圖是密閉大棚內(nèi)番茄在24小時(shí)測(cè)得的CO2含量和CO2吸收速率的變化曲線圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.a點(diǎn)CO2釋放量減少可能是由于溫度降低 使細(xì)胞呼吸減弱B.d點(diǎn)時(shí)光合速率雖有所下降，但仍大于呼 吸速率C.如果N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說(shuō)明經(jīng)過(guò)一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加D.番茄通過(guò)光合作用制造有機(jī)物的時(shí)間是ce段12345跟蹤訓(xùn)練6√12345跟蹤訓(xùn)練612345跟蹤訓(xùn)練5.(2024·聊城高一期末)用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲、乙、丙同時(shí)從某池塘水深0.5 m處的同一位置取滿水樣，立即測(cè)定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測(cè)定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。下列有關(guān)分析不正確的是612345跟蹤訓(xùn)練A.丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)B.在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1 mgC.在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量約為1.8 mgD.在一晝夜后，丙瓶水樣的pH比乙瓶的高　6√12345跟蹤訓(xùn)練612345跟蹤訓(xùn)練6跟蹤訓(xùn)練6.為測(cè)定光合作用速率的變化，某科研小組將番茄放入密閉的透明玻璃小室中，如圖甲所示。將該裝置放于自然環(huán)境中，測(cè)定夏季一晝夜小室內(nèi)植物O2釋放速率的變化，結(jié)果如圖乙。請(qǐng)據(jù)圖分析并回答下列問(wèn)題：123456跟蹤訓(xùn)練(1)圖乙曲線中，a～b段上升的原因是_____________________________________；e～f段下降是因?yàn)開(kāi)____________________________________________________，從而導(dǎo)致光合速率下降；h點(diǎn)時(shí)番茄葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有______________________________。123456溫度下降，酶活性降低，細(xì)胞呼吸減弱導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少，暗反應(yīng)減慢溫度過(guò)高細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體、線粒體跟蹤訓(xùn)練123456跟蹤訓(xùn)練(2)圖乙曲線中d點(diǎn)時(shí)刻，圖甲裝置中有色液滴的位置位于起始位置(0點(diǎn))的______(填“左側(cè)”“右側(cè)”或“起始位置”)。有色液滴移到最右側(cè)對(duì)應(yīng)圖乙曲線中的___點(diǎn)。小組成員在上午某段時(shí)間內(nèi)，記錄有色液滴移動(dòng)位置時(shí)，獲得了以下數(shù)據(jù)：123456則該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在圖乙曲線的_____段獲得的。左側(cè)hd～e跟蹤訓(xùn)練123456跟蹤訓(xùn)練123456(3)如果要測(cè)定該植物的真正光合速率，還需增加一組實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)思路是：____________________________________________________________________。 設(shè)置如圖甲相同的裝置，并將該裝置遮光放在與圖甲裝置相同的環(huán)境條件下跟蹤訓(xùn)練123456

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高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》電子課本

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版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修1《分子與細(xì)胞》

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