“细胞呼吸+光合作用”知识点.pdf

“呼吸作用、光合作用”重点知识整理 细胞呼吸一、一、呼吸作用过程呼吸作用过程1、有氧呼吸阶段场所物质变化产能情况第一阶段细胞质基质少量能量第二阶段线粒体基质少量能量第三阶段线粒体内膜大量能量总反应式及物质转移：2、无氧呼吸阶段场所物质变化产能情况第一阶段少量能量第二阶段细胞质基质不产能二、细胞呼吸的能量变化二、细胞呼吸的能量变化有氧呼吸与无氧呼吸的比较：有氧呼吸与无氧呼吸的比较：有氧呼吸无氧呼吸场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件O2和酶酶产物CO2和 H2OC2H5OH 和 CO2 或 乳酸不同点能量大量能量少量能量实质分解有机物，释放能量相同点联系第一阶段的场所及转变过程相同三、影响呼吸作用的因素：三、影响呼吸作用的因素：1、温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。2、氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。当 CO2释放总量最少时，生物呼吸作用最弱，最宜存放。3、CO2：增加 CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加 CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。C6H12O6 2 丙酮酸+4H+能量酶2 丙酮酸+6H2O 6CO2+20H+能量酶24H+6O2 12H2O+能量酶乳酸发酵：C6H12O6 2C3H6O3+能量酶酒精发酵：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量酶C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量酶有机物中稳定的化学能酶热能（较多）ATP 中活跃的化学能3 检测产物四、探究四、探究探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式1 实验原理：（1）酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。（2）二氧化碳的检测方法：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色时间的长短，可检测二氧化碳的产生情况。（3）酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。2 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸，属于 兼性厌氧 菌检测产物CO2检测产物酒精试剂名称澄清石灰水溴麝香草酚蓝水溶液试剂名称重铬酸钾溶液现象观察变浑浊由蓝变绿再变黄实验条件酸性条件评价标准变浑浊程度变黄的时间实验现象由橙色变灰绿色4 实验现象及结论：实验现象：澄清石灰水变混浊；酵母菌培养液的滤液不能使重铬酸钾的浓硫酸溶液变色（仍为棕色）。实验结论：有氧条件下，酵母菌将葡萄糖氧化分解，生成大量二氧化碳。实验现象：澄清石灰水变混浊，但与有氧条件比，程度轻；酵母菌培养液的滤液使重铬酸钾的浓硫酸溶液变成灰绿色。实验结论：在无氧条件下，酵母菌将葡萄糖氧化分解，生成酒精和少量二氧化碳。5 补充说明：酵母菌呼吸方式探究装置中的液滴移动及原因：（探究酵母菌细胞呼吸类型的装置图为广口瓶内加入添加葡萄糖的酵母菌培养液，瓶内小烧杯中加入 NaOH 溶液或清水，瓶塞连有带刻度内有红色液滴的细玻璃管）呼吸方式小烧杯加入的溶液液滴移动方向移动原因碱液左移有氧呼吸消耗 O2，产生的 CO2 被吸收，乳酸发酵无气体的消耗或生成，装置中气体体积减小。只进行有氧呼吸或有氧呼吸与乳酸发酵同时进行清水不移动有氧呼吸消耗 O2，产生等量的 CO2，乳酸发酵无气体的消耗或生成，装置中气体体积不变。碱液不移动酒精发酵不消耗 O2，产生的 CO2 被吸收，装置中气体体积不变。只进行酒精发酵清水右移酒精发酵不消耗 O2，但产生 CO2，装置中气体体积增加。碱液左移有氧呼吸消耗 O2，产生等量的 CO2 被吸收，酒精发酵产生的CO2 被吸收，装置中气体体积减少。有氧呼吸和酒精发酵同时进行清水右移有氧呼吸消耗 O2，产生等量 CO2，酒精发酵产生 CO2，装置中气体体积增加。碱液只进行乳酸发酵清水不移动无气体的产生与消耗，装置中气体体积不变。7.判断细胞呼吸方式 .无 O2、有 CO2，无氧呼吸 看 O2、CO2 .O2=CO2，有氧呼吸 .O2CO2，有氧、无氧呼吸，多余 CO2来自无氧呼吸.酒精=CO2，无氧呼吸看酒精、CO2.酒精CO2，有氧、无氧呼吸，多余 CO2来自有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸 有有氧氧呼呼吸吸 无氧呼吸无氧呼吸光合作用一、一、“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验中滤纸条上色素分布实验中滤纸条上色素分布一、实验原理：提取色素的原理：色素可以溶解在有机溶剂中。分离色素的原理：色素在层析液中的溶解度不同。二、色素的分布、功能及特性(1)分布：叶绿体类囊体的薄膜上。(2)功能：吸收光能、传递光能(四种色素)、转化光能(只有少数处于特殊状态的叶绿素 a)。（3）特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂。（4）分离方法：纸层析法（5）叶绿色素溶液的透射颜色和反射颜色：叶绿色素溶液对绿光吸收最少，所以透射下是翠绿色的，而在反射光下是棕红色的，这是叶绿素荧光现象。三、方法步骤：(1)称取 5 克绿色叶片并剪碎 充分研磨 漏斗过滤 色素滤液收集（2）加入少许 SiO2、CaCO3和 5 的丙酮 到试管并棉 塞封口（1）将干燥处理过的定性滤纸剪成长 6、宽 1的滤纸条，并在一端剪去两角；（2）干燥处理，重复 23 次。（1）用毛细吸管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地画一条滤液线。（2）干燥处理，重复画 23 次。（1）将 3ML 层析液倒入烧杯。（2）将滤纸条略微斜靠烧杯内壁（有滤液细线的一端朝下），轻轻插入层析液中。（3）用培养皿盖盖上烧杯。滤纸条上出现四条宽度，颜色不同的色素带，从上到下依次是：橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素 a、黄绿色的叶绿素 b1、选材时要注意选取新鲜、颜色深的叶片。2、用丙酮和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂，所以研磨时要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，减少有机溶剂的挥发。3、在研磨时加入少许 SiO2，目的是为了研磨得充分；加入少许 CaCO3 的目的是为了防止研磨时叶绿体中色素受到破坏；加入丙酮的目的是作为叶绿体中色素的溶剂。4、在制备滤纸条时，要剪去两角，这是为了使色素带整齐；要在距离去两角的一端 1处画一铅笔细线，其目的是起标记作用，以便使每次重复画的滤液细线在同一位置，画滤液细线要重复 23 次，是为了增加色素的含量，使实验交得明显。胡萝卜素：橙黄色叶黄素：黄色叶绿素 a：蓝绿色叶绿素 b：黄绿色叶绿体中的色素叶绿素（含量约占 3/4）类胡萝卜素（含量约占 1/4）叶绿素 a（蓝绿色）叶绿素 b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）含量排名：1234主要吸收：蓝紫光蓝紫光和红光红光主要吸收：蓝紫光蓝紫光提取色素制备滤纸条画滤液细线层析色素观察结果5、分离色素时，一是不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解于层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。二、光合作用过程二、光合作用过程1、光合作用中光反应和暗反应的比较2、总反应式：3、物质转移（以生成葡萄糖为例）：三、光照和三、光照和 CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内 C3、C5、H、ATP 和和 O2及及(CH2O)含量的影响含量的影响HATPO2产生量C3C5(CH2O)光照强弱CO2供应不变减少减少减少上升下降减少光照弱强CO2供应不变增多增多增多下降上升增加光照不变CO2供应减少相对增加相对增加减少下降上升相对减少光照不变CO2供应增加相对减少相对减少增加上升下降相对增加四、专有名词辨析四、专有名词辨析1、实际光合作用速率（强度）：真正的光合作用强度。衡量量：O2产生量、CO2消耗量、有机物制造量。2、净光合作用速率（强度）：表现光合作用速率，可直接测得。衡量量：O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量。比较项目光反应暗反应反应场所类囊体薄膜叶绿体基质能量变化光能活跃化学能活跃化学能稳定化学能物质变化H2OHO2ATPPiATPC5+CO22C22C2C5+(CH2O)反应物H2O、ADP、PiCO2、ATP、H反应产物O2、ATP、H（CH2O）、ADP、Pi、H2O反应条件需光、色素、酶酶反应时间有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）叶绿体中的色素光能水在光下分解H2OO2HATPADP+Pi酶供能供氢酶2C3CO2还原固定多种酶参加催化C5(CH2O)光反应阶段暗反应阶段CO2+H2O (CH2O)+O2光能叶绿体光能叶绿体6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O3、呼吸作用速率：衡量量：O2消耗量、CO2产生量、有机物消耗量。五、环境因素对光合作用强度的影响五、环境因素对光合作用强度的影响（一）单一因素的影响（一）单一因素的影响1、光（包括、光（包括光照强度、光照时间、光质）：变化规律变化规律：当其他因素适当且一定时，在一定范围内，光照强度逐渐增强，光合作用强度也随着加强；但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。B 点称为光饱和点原理原理：影响光反应，最终影响有机物的合成应用应用：A 适当提高光照强度；B 通过轮种延长光合作用时间 C 合理密植、套种增加光合作用面积2、CO2（浓度）（浓度）：变化规律变化规律：当其他因素适当且一定时，在一定范围内，二氧化碳的浓度逐渐增强光合作用强度也随着加强；但二氧化碳的浓度增大到一定程度时，光合作用强度就不再增加。原理原理：影响暗反应中 CO2的固定)，最终影响有机物的合成应用：应用：燃烧木炭；3、温度、温度：变化规律变化规律：当其他因素适当且一定时，在一定范围内，温度逐渐增大，光合作用强度也随着加强；但温度增大到一定程度时（一般为 30-35C），光合作用强度就开始下降。原理原理：通过影响酶的活性影响光合作用，主要影响暗反应，最终影响有机物的合成应用：应用：适当提高温度4、矿质营养、矿质营养：如 Mg 是叶绿素的组成成分，N 是光合酶的组成成分，P 是 ATP 分子的组成成分等等。应用应用：合理施肥5、水分、水分：原理原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。应用应用：预防干旱；适时适量灌溉(二二)综合因素曲线图：综合因素曲线图：1、光照强度、光照强度二氧化碳浓度二氧化碳浓度（当温度适当且一定时，光照强度、二氧化碳浓度与光合速率如下图：）（1）甲图两条曲线在 OA 段重合在一起，是什么原因？说明什么道理？光照强度较低时，光反应减弱，ATP、NADPH 减少，最终影响光合速率；OA 段光合作用限制因素为光照强度，与 CO2的浓度无关。（2）两条曲线在光照强度为 B 时，光合速率各不相同，说明当光照强度较高时，二氧化碳浓度成为限制因素，光照强度不再是限制因素。同理：同理：（1）乙图两条曲线在 OA 段重合在一起，是什么原因？说明什么道理？二氧化碳的浓度光合速度B0.3%的 CO20.05%的 CO2甲甲BAO高光照强度高光照强度低光照强度低光照强度乙乙BAO CO2浓度浓度 CO2的浓度较低时，C3 的生成减少，最终影响光合速率；OA 段光合作用限制因素为 CO2的浓度，与光照强度无关。（2）两条曲线在光照强度为 B 时，光合速率各不相同，说明当 CO2的浓度较高时，光照强度成为限制因素，CO2的浓度不再是限制因素。2、光照强度、光照强度温度温度（当 CO2的浓度适当且一定时，光照强度、温度与光合速率如下图：）（1）三条曲线在 OA 段重合在一起，是什么原因？说明什么道理？光照强度较低时，光反应减弱，ATP、NADPH 减少，最终影响光合速率；OA 段光合作用限制因素为光照强度，与温度无关。(2)三条曲线在光照强度为 B 时，光合速率各不相同，说明当光照强度较高时，温度成为限制因素，光照强度不再是限制因素。同理：同理：（1）三条曲线在 OA 段重合在一起，是什么原因？说明什么道理？温度较低时，主要影响暗反应中酶的活性，最终影响光合速率；OA 段光合作用限制因素为温度，与光照强度无关。(2)三条曲线在光照强度为 B 时，光合速率各不相同，说明当温度较高时，光照强度成为限制因素，温度不再成为限制因素。细胞呼吸和光合作用的关系（1）黑暗 （2）光合作用强度=呼吸作用强度（3）光合作用强度呼吸作用强度（4）光合作用强度呼吸作用强度CO2CO2吸收O2O2消耗产生释放产生消耗CO2O2CO2O2吸收释放产生产生消耗消耗甲甲BAO 乙乙BAO 温度温度高光照强度中光照强度低光照强度