高中生物 呼吸作用和光合作用知识点集锦 新人教版Word格式文档下载.docx
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图解
温度
最适温度时,细胞呼吸
最强;
超过最适温度呼
吸酶活性降低,甚至变
性失活,细胞呼吸受抑
制;
低于最适温度酶活
性下降,细胞呼吸受抑
制
①在低温下贮存蔬菜、
水果
②在大棚种植时,夜
间适当降温(降低细
胞呼吸,减少有机物
的消耗),提高产量
O2浓度
O2浓度低时,无氧呼吸占优势;
随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强;
当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量、磷酸、ADP等因素的影响)
①利用适当降低O2浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间
②中耕松土增加根的有氧呼吸
③在医疗上选用透气的消毒纱布等包扎伤口,可抑制厌氧病原菌的繁殖
含水量(自由水)
在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢
在作物种子储藏时,将
种子风干,以减弱细胞
呼吸,减少有机物的消耗
CO2浓度
CO2浓度增加,呼吸速率下降
蔬菜和水果的保鲜中,增加CO2浓度具有良好的保鲜效果
矿质元素
有些矿质元素是酶的激活剂,影响与细胞呼吸有关的酶的活性
合理施肥
【突破题2】图5-3-2是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。
请据图分析回答:
图5-3-2
(1)从甲图中可知,细胞呼吸最旺盛时的温度在___点。
AB段说明:
在一定温度范围内,随着温度升高,细胞呼吸_____。
温度的变化主要是影响_____的活性。
(2)乙图中曲线Ⅰ表示_________呼吸类型。
如果曲线Ⅱ描述的是水稻根细胞的呼吸,那么在DE段根细胞内积累的物质是___________。
曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是。
分析呼吸类型时,要根据反应式中物质变化的数量来判断
(1)无CO2释放,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。
(2)CO2产生量=O2吸收量,则只进行有氧呼吸。
(3)只产生CO2,不消耗O2,则只进行产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸。
(4)CO2产生量>O2吸收量,则两种呼吸同时存在,多余的CO2来自无氧呼吸:
①
∶
=4∶3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
②∶>4∶3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率小于无氧呼吸消耗葡萄糖的速率。
③∶<4∶3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸消耗葡萄糖的速率。
(5)酒精量=CO2,只进行无氧呼吸。
(6)酒精量<CO2,则两种呼吸同时存在,多余的CO2来自有氧呼吸。
(7)有水产生一定进行着有氧呼吸。
(8)酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸都有CO2的产生,因此不能用有无CO2产生来判断酵母菌的呼吸作用方式。
二、光合作用
(一)、捕获光能的色素
1.绿叶中色素的种类:
叶绿素和类胡萝卜素,前者主要吸收①_______________,后者主要吸收②________。
2.实验:
绿叶中色素的提取和分离(纸层析法)的结果,从上而下的色素带分别为③_________________、④___________、⑤_______________、⑥_____________________。
(二)、叶绿体的结构与功能
1.结构:
由双层膜、基质和基粒构成,基粒由类囊体堆叠而成(增大膜面积),分布着⑦____________________。
2.功能:
是进行⑧_________的细胞器。
(三)、光合作用过程
1.光反应
(1)条件:
⑨_______________________。
(2)场所:
叶绿体类囊体的薄膜上。
(4)能量变化:
光能→⑪____中活跃的化学能。
2.暗反应
⑫________________。
叶绿体基质。
(4)能量变化
⑬_____中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能
3.意义
(1)制造有机物,将⑭_____转化为化学能,储存在有机物中,是生物生命活动所需能量的最终来源。
(2)光合作用是最基本的能量代谢和物质代谢。
(3)维持大气中O2与CO2相对稳定。
(四)叶绿体中的色素、色素的吸收光谱和色素的合成
1.色素与吸收光谱
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,但对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
2.不同颜色温室大棚的光合效率
(1)无色透明大棚能透过日光中的各色光,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以用无色透明大棚的光合效率最高。
(2)叶绿素对绿光吸收最少,因此绿色塑料大棚光合效率最低。
3.影响叶绿素合成的因素
(1)光照:
光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
(2)温度:
温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。
低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶变黄。
(3)必需元素:
叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。
另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶变黄。
【易错易混】海洋中藻类的分层现象与植物中色素吸收光的颜色的关系
不同波长的光穿透性不同,不同藻类吸收不同波长的光。
上层分布着吸收红光的绿藻,中层是褐藻,下层是吸收蓝紫光的红藻。
【突破题3】图5-4-2表示叶绿体色素吸收光能的情况。
根据此图并结合所学知识,以下说法中正确的是()
①少数特殊状态下的叶绿素对420nm、670nm光的转换率较高
②在晚间用大约550nm波长的绿光照射行道树,目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度
③据图可知,用白光中450nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度
④在层析液中,类胡萝卜素的溶解度大于叶绿素
⑤土壤中缺乏镁时,420nm~470nm左右波长的光的利用量显著减少,且镁在老叶中的利用量比新叶中显著减少
⑥由550nm波长的光转为670nm波长的光后,叶绿体中C3的量减少
A.①④⑤⑥B.①③④⑤C.②③④⑤D.①②④⑤
(五)光合作用过程分析
1.光合作用过程图解
2.反应方程式及元素去向
(1)光合产物主要是糖类,包括单糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉),其中以蔗糖和淀粉最为普遍,但蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物。
(2)元素转移:
H218O→18O2、C18O2→(CH218O)、14CO2→14C3→(14CH2O)。
3.叶绿体处于不同条件下C3、C5、[H]、ATP、(CH2O)合成量的动态变化
4.光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系
光反应阶段
暗反应阶段
所需条件
必须有光
有光无光均可
进行场所
类囊体的薄膜上
叶绿体内的基质中
物质变化
H2O分解成O2和[H];
形成ATP
CO2被固定;
C3被[H]还原,最终形成糖类;
ATP转化成ADP和Pi
能量转换
光能转变为化学能,储存在ATP中
ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能
联系
①物质:
光反应阶段产生的[H],在暗反应阶段用于还原C3
②能量:
光反应阶段生成的ATP,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来,帮助C3形成糖类,ATP中的化学能转化为储存在糖类中的化学能
【突破题4】
(2010年珠海二模)下列关于光合作用的叙述中,正确的是()
A.光合作用制造的有机物中的氧全部来自于水
B.光合作用中各种酶的活性与温度呈正相关
C.光反应阶段和暗反应阶段均有ATP的合成
D.光反应阶段为暗反应阶段提供了还原剂[H]
(六)影响光合作用强度的环境因素及在生产上的应用
1.光照强度
(1)曲线分析:
①A点:
光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示细胞呼吸的强度。
②AB段:
随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
③B点:
细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长),B点所示光照强度称为光补偿点。
④BC段:
表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强,C点所示光照强度称为光饱和点。
⑤总光合速率=净光合速率+呼吸速率
(2)应用:
阴生植物的A点上移,B点较小,C点较低。
间作套种农作物的种类搭配,林带树种的配置,可合理利用光能;
适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
2.CO2浓度
(1)曲线分析
①图1和图2表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。
②图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点;
图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
③图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
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,提高光合作用速率。
3.温度
温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
冬天,温室栽培时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用速率;
晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。
4.矿质元素
在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。
5.水分
(1)影响:
水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭,限制CO2进入叶片,从而间接影响光合作用。
根据作物的需水规律合理灌溉。
【易错易混】当外界条件变化时,CO2(光)补偿点移动规律①若呼吸速率增加,CO2(光)补偿点应右移,反之应左移。
②若呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率下降时CO2(光)补偿点应右移,反之应左移
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