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第五章 细胞的能量供应和利用 5.4 能量之源——光和光合作用第

4课时

【考纲】1.叶绿体色素的提取和分离 b

2.光合作用以及对它的认识过程 C 3.影响光合作用速率的环境因素 C 【教学过程】 （九）光合作用和呼吸作用的关系 1.光合作用与呼吸作用的区别和联系 光合作用 呼吸作用 物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物 代谢类型 合成作用（同化作用） 分解作用（异化作用） 能量变化 光能→化学能 稳定的化学能→活跃的化学能+ 热能 实质 合成有机物（同化作用)，储存能量 分解有机物(异化作用），释放能量，产生ATP 场所 叶绿体、光合细菌 活细胞（主要是线粒体） 条件 只在光下进行 有光、无光都进行 ①光合作用为细胞呼吸提供物质和能量基础，细胞呼吸为光合作用提供原联系 料 ②光合作用> 呼吸作用，植物就积累物质和能量，表现为生长。 ③光合作用释放出O2后，促进生物由无氧呼吸→有氧呼吸 ④共同维持自然界的碳循环 光能→ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能→ 热能 ATP中活跃的化学能→各项生命活动 2.和ATP的来源、去路的比较 来源 去路 光合作用 光反应中水的光解（叶绿体基用于暗反应中C3的还原（基质），形粒） 成有机物（CH2O) 有氧呼吸 葡萄糖的分解 （细胞质基质） 第三阶段与O2结合生成水，同时释丙酮酸和水的分解 （线粒体） 放大量能量（线粒体） 光合作用 太阳光能 （叶绿体基粒） 只用于暗反应中C3的还原（基质） ATP 有氧呼吸 葡萄糖分解释放的化学能 用于除光合作用外的各项生命活动 （细胞质基质、线粒体） 注意： ①光反应中（还原型辅酶II：NADPH)产生的和细胞呼吸(还原型辅酶I:NADH）产生的并不是同一种物质。还原氢只能写成或NADH、NADPH ②细胞呼吸是ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源。 3.植物呼吸作用与光合作用强度关系

【二次备课】 1

（1）光合作用速率：通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或O2、（CH2O)等产物的生成量来表示。 ①净光合速率：用有光条件下实验装置中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量来表示。 ②真正光合速率：常用O2产生量、CO2固定量、有机物的产生量(制造量）来表示， 真正（实际）光速率=净光合速率 + 呼吸速率 说明：在有光的条件下，光合作用和呼吸作用同时进行，测得的数据为净光合速率。 ③表观光合速率的测定方法： A.NaHCO3溶液（CO2缓冲液）作用：保证容器内CO2浓度的恒定，满足绿色植物光合作用的需求。 B.植物净光合速率指标:单位时间内液滴右移的体积即光合速率 。 C.条件：整个装置必须在光下 例：光合作用与细胞呼吸是植物体内两种重要的代谢过程。提高光合速率对于解决世界上的粮食问题具有重要的意义，科学家通过对有关酶及相关基因的研究，在野生植物体内找到了影响光合速率的主要基因并进行了相关实验，得到了某种转基因作物。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你分析并回答下列有关问题。 （1）用此装置测量植物的真正的光合作用速率，可以用_细胞呼吸消耗的氧气量+释放的氧气量_来表示。 （2）第一步：测定植物的细胞呼吸强度，方法步骤： ①甲装置的D中放入_ NaOH溶掖_，乙装置的D中放入_等量的NaOH溶液_； ②将装置甲、乙的玻璃钟罩_遮光处理_，放在温度等相同的环境中； ③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。 （3）第二步：测定植物的净光合作用强度，方法步骤是： ①_甲、乙两装置的D中都放入NaOH溶液，装置乙作对照组_ ； ② 将装置甲、乙放在光照充足、温度等相同的环境中_ ； ③_观察、记录红墨水滴移动情况_ 。 （4）实验数据：实验操作30分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况： 实验 测定植物呼吸速率 测定植物净光合速率 装置 甲装置 乙装置 甲装置 实验30分钟后红墨水滴移动情况 左 （填左移或右移）1.5厘米 右移0.5厘米 右 （填左移或右移）4.5厘米 乙装置 右移0.5厘米 （5）假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么该植物的细胞呼吸速率（分解葡萄糖速率）是_4_g／h。白天光照15小时，一昼夜葡萄糖的积累量是_84_g。（不考虑昼夜温差影响） （2）呼吸速率：将植物置于黑暗中，可用黑暗实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。 说明：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的 例：探究酵母菌呼吸方式类型（底物为葡萄糖）

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归纳： A.装置1液滴左移，2不动，只进行有氧呼吸； 说明：单位时间内有色液滴左移的体积即为有氧呼吸速率。 B.装置1不动，2液滴右移，只进行无氧呼吸； C.装置1左移，2右移，同时进行有眼呼吸和无氧呼吸 ； D.装置1、2液滴均不动，说明既不进行有氧呼吸，也不进行无氧呼吸，酵母菌可能死亡 说明： ①此图也可用来探究萌发种子的呼吸类型，但种子要消毒处理，原因：防止微生物的呼吸作用对实验的干扰； 若实验对象为绿色植物，则需在黑暗条件下进行。 ②为使试验结果精确，排除实验误差还应设置装置三，以校正环境因素中的无关变量对实验的干扰：将装置1或2中萌发酵母菌培养液换成等量的煮沸杀死的酵母菌培养液。 ③进行结果和结论的描述时应“先结果后结论”，而不是先结论后结果 （3）二者联系 I.细胞图： A.黑暗状况时： 植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，叶片从外界吸收O2，释放CO2，如图甲。 B.弱光情况下：同时进行光合作用和呼吸作用 ①细胞呼吸速率 ﹥ 光合作用速率，叶绿体产生的全部O2供给线粒体利用；线粒体产生的CO2除供给叶绿体利用外，其余释放到叶片外，如图乙。 ②中性光照：细胞呼吸速率 = 光合作用速率，叶绿体产生的O2供给线粒体进行细胞呼吸；线粒体产生的CO2供给叶绿体进行光合作用，叶片与外界不进行气体交换，如图丙。 C.较强光照时：同时进行光合作用和呼吸作用 光合作用速率 ﹥ 细胞呼吸速率，叶绿体产生的O2除供给线粒体利用外，多于的释放到叶片外；叶绿体需要的CO2来源处线粒体产生CO2外，其余从外界吸收，如图丁。 注意：一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量 II.曲线图： A.光照强度为0时，此时只进行呼吸作用，释放的CO2量表示此时的呼吸强度，也可测定实验容器内O2减少量或有机物减少量。(数值为呼吸速率) B.①当光照强度在(O-光补偿点）之间时，随光照强度增加，光合速率逐渐增强，但光合速率<呼吸速率，此时，呼吸作用产生的CO2有部分用于光合作用，故CO2释放量逐渐减少。 ②当光照强度=光补偿点时，呼吸作用产生的CO2全部用于光合作用，即光合速率=呼吸速率。

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