微专题三 光合作用和细胞呼吸的综合应用
第五节-光合作用和呼吸作用的应用
高要市第二中学
何志权
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第六章 第五节光合作用和呼吸作用的应用
想一想？？？ 想一想？？？
在严冬季节， 在严冬季节，我们能 吃到的新鲜的蔬菜 反季节蔬菜） （反季节蔬菜），是 人们利用光合作用原 理在温室中栽培出来 的。那么农民利用温 室种植蔬菜的道理是 什么？ 什么？
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四、练习
第6章第5节 光合作用和呼吸作 用原理的应用 练习.doc
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五、拓展
教材96页的课外探究 教材 页的课外探究. 页的课外探究 请写出你的实验计划。 请写出你的实验计划。 资料拓展： 章第5节 资料拓展：第6章第 节 光合 章第 作用和呼吸作用原理的应用 资料.doc 资料
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贮藏农作物产品
降低温度
延长种子、 延长种子、果实和 蔬菜的贮藏时间
减少氧气含量
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3、总结：光合作用和呼吸作用原理的应用
⒈植物光合作用影响因素：光照、温度、湿度 植物光合作用影响因素：光照、温度、 和二氧化碳浓度； 和二氧化碳浓度； 增加二氧化碳浓度的方法：增加有机肥， 增加二氧化碳浓度的方法：增加有机肥，利 用微生物分解有机物产生二氧化碳等。 用微生物分解有机物产生二氧化碳等。 ⒉植物呼吸作用影响因素：温度、氧气和植物 植物呼吸作用影响因素：温度、 细胞的含水量； 细胞的含水量； 减弱呼吸作用，减少有机物消耗的方法： 减弱呼吸作用，减少有机物消耗的方法：降 低温度、 低温度、减少氧气和植物细胞的含水量。
前期知识回顾
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专题2 细胞代谢 微专题3 光合作用与细胞呼吸的影响因素及实验设计
专题2 细胞代谢微专题3光合作用与细胞呼吸的影响因素及实验设计1.掌握影响细胞呼吸的4类曲线①不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
②线粒体能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质中分解。
③对于细胞呼吸来说，有H2O生成一定在进行有氧呼吸，有CO2生成一定不是产生乳酸的无氧呼吸。
有酒精生成的一定在进行无氧呼吸，动物细胞无氧呼吸不会产生酒精。
2.掌握影响光合作用因素的3类曲线3.光补偿点、光饱和点的移动(1)光补偿点对应的两种生理状态①整个植株：光合作用强度＝细胞呼吸强度。
②叶肉细胞：光合作用强度>细胞呼吸强度。
(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)注：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。
4.呼吸速率和净光合速率测定的常用方法(1)液滴移动法(气体体积变化法)①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。
②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。
对照装置与两装置相比，不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。
(2)黑白瓶法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题，题中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：经典考题重现农作物增产的本质就是充分利用光能，提高植物的光合作用。
下列关于光合作用和细胞呼吸影响因素的表述正确的有①②③。
①在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降。
(2021·湖南卷，7C)②合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。
细胞呼吸和光合作用的综合应用(含详细解析)
细胞呼吸和光合作用的综合应用令狐采学(40分钟100分)1.(12分)科学家在黑暗条件下，将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(图1)，当叶绿体基质和类囊体腔均达到pH=4时也不能产生ATP(图2)，将其转移到pH=8的碱性溶液中(图3)发现能产生ATP。
回答下列问题：(1)该实验是研究叶绿体中ATP产生的机理，由实验结果可以推测，叶绿体中ATP合成的必要条件是________________________________________。
(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是__________，叶绿体依靠光反应中__________过程在类囊体腔部位积累H+产生类似于图3的条件。
(3)图3实验状态下，叶绿体________(填“会”或“不会”)释放氧气，其原因是________________________。
【解题指南】解答本题的关键是：(1)三图所示只有图3叶绿体中能产生ATP。
(2)实验条件是离体的叶绿体、黑暗的环境条件。
(3)三图的主要不同是不同部位pH不同(H+浓度不同)。
【解析】(1)由实验结果可知，三种条件下只有图3的条件才能产生ATP，与图1、图2相比，图3的条件是类囊体腔中的pH低于叶绿体基质，即类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。
(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是类囊体薄膜上，叶绿体中水的光解会产生H+，H+积累形成类似于图3的条件。
(3)由于实验在黑暗条件下进行，叶绿体内无法进行水的光解，因此不能释放氧气。
答案：(1)类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质(或类囊体腔中的pH低于叶绿体基质)(2)类囊体薄膜上水的光解(3)不会在黑暗条件下，叶绿体不能进行水的光解，不能释放氧气2.(12分)(2017·武汉模拟)下图1为植物光合作用与有氧呼吸的过程示意图，图中字母表示有关物质，序号表示相关生理过程，请据图回答问题：(1)写出下列符号所表示的含义：C________，D________，①________。
高三生物 微专题三 光合作用与细胞呼吸的综合应用
高三生物微专题三光合作用与细胞呼吸的综合应用一、表观光合速率与真正光合速率的内涵及表示方法1．净(表观)光合速率和总(真正)光合速率的关系：总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
凡是进行光合作用的植物，同时也在进行着细胞呼吸。
在不考虑光强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段代表植物净光合速率，OA＋OD表示总光合速率，故总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
图中B点既不吸收也不释放二氧化碳，表示总光合速率＝呼吸速率，净光合速率为0。
在考题中，常需根据图表中的信息找出净光合速率和呼吸速率，进而推出总光合速率。
2．净光合速率和总光合速率的判定方法(1)若为坐标曲线形式，当光强度为0时，CO2吸收值为0，则为总(真正)光合速率；若是负值，则为净(表观)光合速率。
(2)若所给数值表示有光条件下绿色植物的测定值，则表示净光合速率。
(3)有机物积累量表示净光合速率，制造量表示总光合速率。
3．植物有机物积累量的计算方法(1)计算方法：常见以下两种情况①持续光照条件下：有机物积累量V净·t。
②有时光照有时黑暗条件下，有两种计算方法：方法一：有机物积累量＝光合作用产生量－细胞呼吸消耗量＝(V净＋V呼)·t光－V呼·(t光＋t暗)。
方法二：有机物积累量＝光照时的积累量－黑暗时的消耗量＝V净·t光－V呼·t暗。
(2)注意事项①判断植物体能否正常生长，即判断植物有机物积累量是否大于0。
②注意所求与已知的物质是否一致，如已知CO2的量求葡萄糖的量，则需要借助反应式运用化学计算方法进行换算。
③计算结果还应注意时间、面积、质量、物质的量等单位是否统一。
二、光合作用坐标图中关键点移动分析1．模型构建如图1是光强度对某一植物光合作用强度的影响，适当改变CO2浓度，则会引起关键点的移动：适当提高CO2浓度，细胞呼吸不变，光合作用增强，对光合作用有利，A点的光合作用强度等于细胞呼吸强度，此点为光补偿点，要维持两者相等，则不需要那么高的光强度，故A点左移；B点是光合作用强度达到最大值所需的最低的光强度，此点为光饱和点，此时该植物需要更大的光强度才能达到饱和，故B点右移；C点为光合作用最强的点，同时该植物需要更大的光强度才能达到饱和，故C点右上移；反之，当适当降低CO2浓度时，则情况相反。
高考专题复习：第10讲 光合作用与细胞呼吸的综合分析(必修1 分子与细胞)(共64张PPT)
草莓是人们非常喜爱的水果之一，被誉为“水果皇后”，栽
种广泛。某科研小组以大棚种植的草莓为实验材料，在保证
生长所需水肥等相同且适宜的条件下，探究不同空气质量状
况对草莓光合速率的影响。如图表示草莓叶肉细胞中光合作
用和有氧呼吸的部分过程，其实验过程中测得的相关数据如下表所示。
空气质量状况 二级良
三级轻度污染 四级中度污染 五级重度污染
4.光合作用与细胞呼吸综合计算关系
关系：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 解读：也可写成净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率；真正光合 速率即通过光合作用合成的有机物的量，仅与光合作用有关；呼吸 速率即通过细胞呼吸消耗有机物的量；通过光合作用合成的有机物 不能全部保留，其中一部分会通过呼吸作用消耗，剩下的才是积累 的有机物，即净光合速率，它既与光合作用有关，也与细胞呼吸有 关，等于光合作用和细胞呼吸的差值。
D．ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生
解析：叶绿体是光合作用的场所，可发生CO2→C3→C6H12O6的变化，线粒 体是有氧呼吸的主要场所，线粒体分解的底物是丙酮酸，不是葡萄糖，A错误； 叶绿体和线粒体都具有较大膜面积和复杂的酶系统，如叶绿体增加膜面积的方式 是类囊体堆叠成基粒，线粒体增加膜面积的方式是内膜向内腔折叠形成嵴，有利 于新陈代谢高效而有序地进行，B正确；光能转变成化学能发生在叶绿体中，有 机物中的化学能转变成ATP中活跃的化学能发生在线粒体中，C错误；[H]在叶绿 体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而消耗，而ATP在叶绿体中随光 能的吸收、传递和转化产生，在线粒体中随着有机物的分解以及水的生成而产生， D错误。
[解题思维建模] [典例] (2017·全国卷Ⅱ)下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意 图。据图回答下列问题：
2.11【二轮复习】专题三考点2光合作用和呼吸作用的影响因素及应用(解析)
光合作用和细胞呼吸的影响因素及应用1．影响细胞呼吸曲线分析(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
(2)乙图：①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
(3)丙图：自由水含量较高时呼吸作用旺盛。
(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。
2．影响光合作用的因素影响因素原理图像图像解读光照强度影响光反应阶段ATP、[H]的产生P点的限制因素①外因：温度、CO2浓度等②内因：色素含量、酶的数量和活性、C5的含量等CO2浓度影响暗反应阶段C3的生成P点的限制因素①外因：温度、光照强度等②内因：酶的数量和活性、色素含量、C5的含量等温度通过影响酶的活性来影响光合作用P点对应的温度为进行光合作用的最适温度(1)曲线中特殊点含义分析①A点：只进行细胞呼吸。
AB段：光合速率小于呼吸速率。
B点以后：光合速率大于呼吸速率。
②B点：光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度)，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用。
③C点：光饱和点(光合速率达到最大时的最低光照强度)，继续增加光照强度，光合作用强度不再增加。
④D点的含义：光照强度为C时该植物吸收CO2的速率。
(2)曲线中的“关键点”移动①细胞呼吸对应点(图中A点)的移动：细胞呼吸增强，A点下移；细胞呼吸减弱，A点上移。
②光补偿点(图中B点)的移动细胞呼吸速率提高，其他条件不变时，光补偿点右移，反之左移。
细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点右移，反之左移。
③光饱和点(图中C点)和D点的移动：其他相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。
1．在光照较强的夏季中午，绿色植物的光合作用强度会降低，原因是什么？提示：夏季中午，光照过强、温度过高，导致气孔部分关闭，叶肉细胞吸收CO2减少，C3生成减少，故光合作用强度会降低。
课件4：光合作用与细胞呼吸的综合应用
A．烧杯中盛放 NaHCO3 溶液，可用于测定一定光强 下植物的净光合速率
B．在遮光条件下，烧杯中盛放 NaOH 溶液，可用于 测定植物无氧呼吸的强度
C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光 合速率
D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物 有氧呼吸的强度
解析 NaHCO3 溶液可以维持装置内二氧化碳浓度的 恒定，U 形管中液面高度的变化是装置中氧气量的变化造成 的，可以代表净光合速率，A 正确；NaOH 可以吸收二氧化 碳，U 形管液面高度的变化由装置中氧气量的变化造成，而 无氧呼吸不消耗氧气，不能用来测定无氧呼吸的强度，B 错 误；由于植物光下同时进行光合作用和呼吸作用，所以光下 无法测得真光合速率，C 错误；在单位时间内，有氧呼吸消 耗的氧气量等于产生的二氧化碳量，无论有氧呼吸强度多 大，U 形管中液面都不会发生变化，D 错误。
(1)MA 表示 6 h 后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消 耗 量 ； MB 表 示 6 h 后 _____叶__片__初__始_质 __量 ______ ＋ _光__合__作__用__有__机__物__的__总__产__量___－呼吸作用有机物的消耗量。
(2)若 M＝MB－MA，则 M 表示___B__叶__片__被__截__取__部__分__在__ _6__h_内__光__合__作__用__合__成__的__有__机__物__总__量_____。
光合速率和呼吸速率的测定 一 装置图法测定光合速率与呼吸速率 气体体积变化法测光合作用 O2 产生或 CO2 消耗的体积
(1)装置中溶液的作用 在测细胞呼吸速率时，NaOH 溶液可吸收容器中的 CO2；在测净光合速率时 NaHCO3 溶液可提供 CO2，能保 证容器内 CO2 浓度的恒定。 (2)测定原理 ①甲装置胞呼吸产生的 CO2，所以单位时间内 红色液滴左移的距离表示植物的 O2 吸收速率，可代表呼吸 速率。
光合作用与呼吸作用综合应用PPT
优化光合细菌
通过筛选和培养具有高效光合作用 性能的光合细菌，提高其在生物燃 料、生物塑料等方面的生产效率。
强化光合作用环境
通过优化植物生长环境，如提供适 宜的光照、温度、水分等条件，促 进植物的光合作用。
探索呼吸作用的新应用
呼吸作用在疾病治疗中的应用
01
研究呼吸作用在疾病治疗中的作用，如开发新型药物或治疗方
法，以调节呼吸作用来治疗某些疾病。
呼吸作用在环境保护中的应用
02
探索呼吸作用如何应用于环境污染治理，如利用呼吸作用降解
有机污染物等。
呼吸作用在能源领域的应用
03
研究呼吸作用在生物燃料生产中的应用，如利用呼吸作用产生
能量或合成生物燃料。
促进光合作用与呼吸作用的交叉研究与应用
光合作用与呼吸作用相互影响的研究
THANKS
感谢观看
深入探讨光合作用与呼吸作用之间的相互影响和调节机制，为相关应用提供理论支持。
光合作用与呼吸作用在农业中的应用
研究如何利用光合作用和呼吸作用的原理，提高农作物的产量和品质，促进可持续农业 的发展。
光合作用与呼吸作用在生物工程中的应用
探索光合作用和呼吸作用在生物工程领域的应用，如构建高效的人工光合作用系统、利 用呼吸作用进行生物燃料生产等。
稳定。
植物生长与发育
01
02
03
物质合成
光合作用合成有机物，为 植物的生长和发育提供所 需的营养物质。
生长调节
呼吸作用产生的能量用于 合成生长调节物质，如细 胞分裂素和赤霉素等，影 响植物的生长和发育。
抗逆性
光合作用和呼吸作用共同 调节植物体内能量代谢和 物质循环，增强植物的抗 逆性。
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微专题三 光合作用和细胞呼吸的综合应用
一、单选题
1. 下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置（假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响），下列有关说法错误的是（）
选项现象结论
甲装置乙装置
A液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸
B液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸
C液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸
D液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
A．A B．B C．C D．D
2. 呼吸商（RQ ）=呼吸作用释放的CO 2量/吸收的O 2量。
下图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸商与氧分压的关系，以下叙述正确的是
( )
A ．呼吸商越大，细胞呼吸产生的CO 2越多
B ．b 点有氧呼吸强度大于a 点
C ．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c 点
D ．c 点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化
3. 下图是一晴朗夏日某植物的光合作用强度随时间变化的曲线图，C 点与B 点比较，叶肉细胞内的C 3、C 5、ATP 和[H]的含量发生的变化依次是
（）
A ．升、升、升、升
B ．降、降、降、降
C ．降、升、升、升
D ．升、升、降、降
4. 如图表示在夏季晴朗的白天，温度适宜，植物细胞内C 3和C 5的相对含量随一种环境因素的改变而变化的情况，下列对这一环境因素的改变分析正确的是（ ）
C ．降低环境温度
B ．突然增加CO 2浓度A ．突然停止光照
D．增加光照强度
5. 以测定的CO2的吸收量或释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。
图乙所示装置可用来测定植物的净光合速率，下列分析正确的是（）
A．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
B．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时的相等
C．如果该植物原重m kg，置于暗处4h后重，然后光照4h后重，则总光合速率为
D．若将图乙所示装置中的NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线
6. 植物光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。
如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。
下列有关说法，不正确的是（）
A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只有线粒体
B．该植物叶片的呼吸速率是5mgCO2/（100cm2叶·小时）
C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45mg D．已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，若将温度提高到30℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），则图中b点将右移，c点将下移
7. 将等量且新鲜的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如表：
变化量/O2浓度01% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2释放量/mol 10.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
下列有关叙述中正确的是( )
A．苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%和5%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP越多
D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳
8.有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如表所示。
氧浓度/%a b c d
产生CO2的量/mol30912.515
产生酒精的量/mol 0 9 6.5 6
下列叙述错误的是（）
A．氧浓度为a时，酵母菌只进行有氧呼吸
B．氧浓度为b时，此时氧浓度为0
C．氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2的量为6mol
D．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵
9. 如图所示为某阳生植物细胞在夏季某一晴天内的光合作用过程中，C3、C5的含量变化。
若第二天中午天气由晴天转为阴天，叶绿体中C3、C 的含量变化分别相当于曲线中的（）
A．c→d段（X）、b→c段（Y）
B．d→e段（X）、d→e段（Y）
C．d→e段（Y）、c→d段（Y）
D．b→c段（Y）、b→c段（X）
10. 现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。
在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位mg/·（dm2·h）。
下列说法正确的是（）
A．该方法在未测出细胞呼吸强度的条件下，能得出实际光合作用的强度
B．（m2-m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量
C．m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小
D．m1表示被截取的部分在光照时间内细胞呼吸的大小
二、综合题
A ．A 、C 表示叶绿体释放氧气的量，A+C 可以表示总光合速率
B ．B 、
C 表示线粒体吸收氧气的量，B+C 可以表示呼吸速率C ．黑暗中，A 、C 的量为零
D ．叶肉细胞的净光合速率可以用C 或D 来表示
12. 下图1表示光合作用和有氧呼吸过程中含碳化合物的变化过程，图2
表示净光合速率与光照强度之间的关系。
据图回答：
（1）图1中①和②过程表示光合作用的 ，③过程进行的场所是。
（2）图1中①～④过程能产生ATP 的是 ，消耗ATP 的过程是 。
（3）若绿色植物由图2中A 环境转移到B 环境，叶绿体中C 3的含量会 。
BC 段限制净光合速率增加的主要环境因素是 。
.如图是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解，据图判断下列说法错误的是（）11。