第5章光合作用与呼吸作用学案 学案

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1 / 5 第5章光合作用与呼吸作用学案

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【学习目标】

1、比较光合作用与呼吸作用。

2、光合作用强度与呼吸作用强度的测定与定量计算。

【学习重点】光合作用强度与呼吸作用强度的定量计算

【学习难点】光合作用强度与呼吸作用强度的测定

目标一 光合作用与呼吸作用比较

光合作用 有氧呼吸

代谢类型 合成作用(或同化作用) 分解作用(或异化作用)

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+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

联系

目标二 光合速率、细胞呼吸速率的测定

【导学二】

一、细胞呼吸速率的测定方法及实验装置

1． 实验装置

2． 实验原理：因呼吸作用类型不同，瓶内气压增大、减小或不变，可通过液滴的右移、左移或不动来呈现；也可根据光照强度不同，通过光合作用与呼吸作用的大小导致瓶内气压变化而引起液滴位置的变化来呈现。

【温馨提示】此装置不能测定产物为乳酸的无氧呼吸

3． 装置比较——单一变量的控制及作用

4．呼吸类型的测定，选装置1和装置2。

（1）结果与分析 第5章光合作用与呼吸作用学案 学案

2 / 5 ①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。

②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)。

③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。

（2）装置3是为了排除环境因素，如温度、气压等对实验的干扰而设定的。

二、光合速率的测定及实验装置 ：需同时测定光合作用和呼吸作用

1、测净光合速率，对装置1需改动的地方有三处

①将“发芽种子”换成“能进行光合作用的材料”—绿色植物或新鲜的叶片。

②将“NaOH溶液”换成NaHCO3溶液，即CO2缓冲液”，保证CO2的相对稳定。

③置于不同的光照强度下，观察液滴移动。

2、结果分析：①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大；②若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小；③若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶内气压不变。

目标三 光合作用与细胞呼吸的相关计算

【导学三】

1． 呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。

2． 净光合速率和真正光合速率

(1)净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。

(2)真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2利用量或有机物产生（制造）量表示。

3． 光合速率与呼吸速率的关系

4． 相关计算

植物进行光合作用时，一定进行着呼吸作用，但在进行呼吸作用时不一定进行光合作用。

(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。

(2)光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2消耗量＋细胞呼吸CO2释放量。

(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体制造或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。

5． 以净光合速率的大小来判断植物能否正常生长(自然状态下以一天24小时为单位)

(1)净光合速率大于0时，植物因积累有机物而正常生长。

(2)净光合速率等于0时，植物因无有机物积累不能生长。

(3)净光合速率小于0时，植物因有机物量减少而不能生长，且长时间处于此种状态下植物 第5章光合作用与呼吸作用学案 学案

3 / 5 将死亡。

第5章 光合作用与呼吸作用配套作业

班级 姓名 完成时间

【能力提升】

1．(2013·河北教学质量监测)下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是( )

A．叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等

B．叶绿体白天进行着ATP的合成，夜晚进行着ATP的水解

C．随着CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小

D．线粒体产生的CO2在光照条件下全部扩散到叶绿体中，在黑暗条件下全部扩散到细胞外

2．若下图Ⅰ中装置甲与装置乙敞口培养相同数量的小球藻，光照强度对小球藻产生氧气量的影响绘制成曲线如图Ⅱ(净氧量＝光合作用产生的氧气量－细胞呼吸消耗的氧气量)。据图分析，下列叙述不正确的是( )

A．P处净氧量为负值，是因为小球藻不进行光合作用，且细胞呼吸消耗氧气

B．Q处净氧量为零，是因为Q处小球藻不进行光合作用

C．甲与乙两管净氧量差异的原因是乙管小球藻叶绿素合成受阻，影响光合作用

D．由图Ⅱ可知，光照强度可影响光合作用强度

3． 用大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照1 h(光照强度相同、保持相应温度不变)，再测其质量变化。得到如下表结果：

组别 1 2 3 4

温度/℃ 27 28 29 30

暗处理后质量变化/mg －1 －2 －3 －1

光照后与暗处理

前质量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1

以下说法错误的是 (

) A．光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为3 mg

B．光照1 h内，第1、2、3组轮藻释放的O2量相等

C．光照1 h内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度

D．该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在28 ℃至30 ℃之间

4．图甲表示小麦叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量

(mg·cm－2·h－1)和O2产生总量(mg·cm－2·h－1)的变化。图乙表示小麦叶肉细胞光合作用速率与光照强度的关系。下列叙述错误的是( )

A．图甲中光照强度为c时，光合作用强

度＝呼吸作用强度

B．根据图甲可知图乙中a点的值是

6 mg·cm－2·h－1

C．图乙中限制c点光合作用速率的因素主要是CO2浓度、温度

D．若将空气中的CO2浓度降低，则图乙中b点向左移动，X点向右移动

5．用如图所示装置测定种子萌发时(若呼吸底物是葡萄糖，无氧呼吸的产物不是乳酸)进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞，在25 ℃下经过20 min再观察红色液滴的移动情况，下列对实验第5章光合作用与呼吸作用学案 学案

4 / 5 结果的分析不符合实际的是(

)

A．装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差

B．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸

C．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸

D．若装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸

6．(2013·德州一模)图甲表示某绿色植物进行光合作用的示意图；图乙为外界因素对光合作用影响的关系图。请分析回答：

图甲 图乙

(1)图甲中a、b两个生理过程发生的场所是___ _____，若适当提高CO2浓度，短时间内图中C的含量变化是________。

(2)图甲中物质D为___ ____，D的生成量可代表光合作用的强度。除此外，下列哪些选项也能够代表光合作用强度？_______ _。

A．O2的释放量 B．C3化合物的量 C．C5化合物的量 D．CO2的吸收量

(3)经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收CO2，却不能合成D，原因是____________________。

(4)在电子显微镜下观察，可看到叶绿体内部有一些颗粒，它们被看作是叶绿体的脂质仓库，其体积随叶绿体的生长而逐渐变小，可能的原因是______________ _______。

(5)乙图中，如果X代表土壤中Mg2＋浓度，则X可通过影响________________的合成来影响光合速率；如果X代表CO2的含量，则X主要通过影响______________的产生来影响光合速率。

第5章 光合作用与呼吸作用 配套作业答案

1—5 ABBDB 6、(1)叶绿体基质 下降 (2)(CH2O)(或有机物、糖类) AD

(3)没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP

(4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构 第5章光合作用与呼吸作用学案 学案

5 / 5 (5)叶绿素(或色素) 三碳化合物(C3)