5.4 光合作用与能量转化（第四课时 光合作用与呼吸作用及实验的设计）（备作业）2021-2022学年高一生物同步备课系列（人教版2019必修1）（原卷版）.docxVIP

第4节光合作用与能量转化

第4课时光合作用与细胞呼吸及实验的设计

【教学重点】

1、光合作用与细胞呼吸的关系。

2、曲线模型及相关实验设计。

【教学难点】

1、光合作用与细胞呼吸的关系。

2、曲线模型及相关实验设计。

【知识梳理】

1、光合作用与细胞呼吸在物质和能量上的联系

(1)物质方面

①C：CO2eq\o(――→,\s\up7(暗反应))(CH2O)eq\o(――――――――→,\s\up7(有氧呼吸第一阶段))丙酮酸eq\o(――――――――→,\s\up7(有氧呼吸第二阶段))CO2。

②O：H2Oeq\o(――→,\s\up7(光反应))O2eq\o(―――――――→,\s\up7(有氧呼吸第三阶段))H2O。

③H：H2Oeq\o(――→,\s\up7(光反应))NADPHeq\o(――→,\s\up7(暗反应))(CH2O)eq\o(―――――――――→,\s\up7(有氧呼吸第一、二阶段))[H]eq\o(―――――――→,\s\up7(有氧呼吸第三阶段))H2O

(2)能量方面：光能eq\o(――→,\s\up7(光反应))ATP和NADPH中的能量eq\o(――→,\s\up7(暗反应))(CH2O)中的能量eq\o(―――→,\s\up7(细胞呼吸))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(热能,ATP中的能量→各项生命活动))

2．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)。

3．密闭环境中一昼夜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。

4、测定光合速率和呼吸速率的方法

“装置图法”测定光合速率与呼吸速率

(1)测定装置

(2)测定方法及解读

①测定呼吸速率(装置甲)

a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。

b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。

c．置于适宜温度环境中。

d．红色液滴向左移动(用红色液滴单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。

②测定净光合速率(装置乙)

a．装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。

b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。

c．红色液滴向右移动(用红色液滴单位时间内向右移动的距离代表净光合速率)。

③根据“总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。

物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。

1．如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是()

A．a过程一定伴随O2的释放，d过程不需要O2的直接参与

B．a过程产生的ATP和NADPH可用于b过程中C3的还原

C．a、c中合成ATP所需的能量来源不同

D．c过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中

2．长叶刺葵是一种棕榈科植物，下图为某研究小组在水分充足的条件下测得长叶刺葵24小时内光合作用强度的曲线，下列有关曲线的描述错误是()

A．曲线a表示总光合作用强度，曲线b表示净光合作用强度

B．10：00以后曲线b下降的原因是与光合作用有关的酶对温度不敏感所致

C．14：00以后a、b均下降的原因是光照强度减弱

D．大约18：00时有机物积累量最大

3．如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。(注：植物细胞呼吸的