第三章 第四节 微专题三　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+学案）高中生物必修1（苏教版2019）

　　　　　　　光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计 一、光合作用与细胞呼吸的关系 1．光合作用和细胞呼吸关系图解 (1)物质方面 ①C：CO2(CH2O)丙酮酸CO2。 ②O：H2OO2H2O。 ③H：H2ONADPH(CH2O) [H]H2O。 (2)能量方面：光能 2．光合作用和有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源、去向 项目 光合作用 有氧呼吸 [H] 来源 光反应阶段产生 第一、二阶段产生 去向 还原C3 用于第三阶段还原O2 ATP 来源 光反应阶段产生 三个阶段都能产生 去向 可用于暗反应阶段C3的还原 作为能量货币，可用于各项生命活动 3.图解光合作用与细胞呼吸的关系 4．呼吸速率、真正光合速率、净光合速率的表示方式 项目 表示方法(单位：g·cm－2·h－1) 呼吸速率 线粒体释放CO2量(m1)；黑暗条件下细胞(植物体)释放CO2量(葡萄糖消耗量) 线粒体吸收O2量(n1)；黑暗条件下细胞(植物体)吸收O2量 净光合速率 细胞(植物体)吸收的CO2量(m2)；植物(叶片)积累葡萄糖量 细胞(植物体)释放的O2量(n2) 真正(总)光合速率 叶绿体利用、固定CO2量m3或(m1＋m2)；植物(叶绿体)产生葡萄糖量 叶绿体产生、释放O2量n3或(n1＋n2) 例1　如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程，图中序号表示相关的生理过程。下列叙述错误的是(　　) A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同 B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨ C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦或⑨ D．⑩ 产生的ATP中的化学能都可以转变为光能和机械能 答案　D 解析　⑩产生的ATP只能用于暗反应，转化为有机物中的化学能，D错误。 例2　(2022·江苏泰州中学高一检测)图甲表示在一定的光照强度下，植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路，找出图甲在图乙中的位置(　　) A．AB之间 B．BC之间 C．C点以后 D．B点 答案　A 解析　从图甲可以看出，线粒体产生的CO2除了供给叶绿体，还释放出一部分，说明细胞呼吸速率大于光合作用速率；分析图乙，B点为光合作用速率等于细胞呼吸速率的点，AB段光合作用速率小于呼吸速率，因此图甲位于图乙的AB段，A正确。 二、自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 1．自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 (1)a点：凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少。 (2)b点：上午6时左右，有微弱光照，开始进行光合作用。 (3)bc段(不含b、c点)：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 (4)c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 (5)ce段(不含c、e点)：光合作用强度大于细胞呼吸强度。 (6)d点：温度过高，部分气孔关闭，出现光合“午休”现象。 (7)e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 (8)ef段(不含e、f点)：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 (9)fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。 (10)积累有机物时间段：ce段。 (11)制造有机物时间段：bf段。 (12)消耗有机物时间段：Og段。 (13)一天中有机物积累最多的时间点：e点。 (14)一昼夜有机物的积累量表示为：S1－S2－S3(S1、S2、S3表示面积)。 2．密闭容器中一昼夜CO2和O2含量的变化 (1)光合速率等于呼吸速率的点：C、E。 (2)图甲中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中CO2含量减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。 (3)图乙中N点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O2含量减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。 例3　夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多 C．曲线b～c段和d～e ... ...