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(共39张PPT)
模块一 分子与细胞
概念一　细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
重点01　细胞由多种多样的分子组成
重点02　各种细胞具有相似的基本结构,细胞各部分结构既分工又合作
概念二　细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖
重点03　物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
重点04　细胞的功能绝大多数基于化学反应
重点05　细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程
光合作用和呼吸作用
一、光合作用与细胞呼吸过程
过程及物质变化
能量变化
O的来源和去向？
C的来源和去向？
例1（2022·广东）种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是
A.该反应需要在光下进行 B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关 D.不能用红色深浅判断种子活力高低
例2（2022·浙江）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C.梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
B
B
例3（2022·全国）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（ ）
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
C
例4“有氧运动”是一种运动时间不低于30分钟的低强度富“韵律性”运动，生理上是指人体吸入的氧气与需求相等的平衡状态。如图表示人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率
的关系，下列相关分析错误的是
A.进行有氧运动时，细胞内葡萄糖氧化分解
释放的能量少数储存在ATP中
B.在运动强度为b时，肌细胞CO2的产生量明显大于O2的消耗量
C.在运动强度为c时，血浆中积累的部分乳酸能被缓冲物质所中和
D.随着人体运动强度的增大，细胞的有氧呼吸和无氧呼吸都会增强
B
例5.（2017年全国）下图是表示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：
（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是____、______、________、____，［H］代表的物质主要是____________________。
NADH（或答：还原型辅酶Ⅰ）　
O2
NADP＋
ADP＋Pi
C5
例6（2022·山东）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（ ）
A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
C
将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路”，通过分析其来路和去路的变化来确定含量变化。
一、光合作用与细胞呼吸过程
光合作用过程物质骤变
P39. 典例2（3）
(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将_______(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________________________。
减少
模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足
例.(2020·山东)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
例2.(2020·山东)阳光穿过森林会在地上投下“光斑”。如图显示了生长旺盛的某植物的一片叶子在“光斑”照耀前后的光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。虚线代表O2的释放速率，实线代表CO2的吸收速率，以下判断错误的是
A.A点细胞中ATP的产量增加
B.A点后O2释放速率下降与ADP和
NADP＋供应不足有关
C.C与D的面积可能相等
D.B点细胞中C5含量增加
D
消耗
例1（2021湖北）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（ ）
A. 常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B. 密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜
C. 冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D. 低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
二、影响细胞呼吸的因素及应用
C
例2.细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的方式、原理和其在生产、生活中应用的叙述，错误的是
A.人体细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质
B.小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋受氧气浓度的影响
C.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖
D.蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来
B
净光合作用（速率）=总光合作用（速率）-呼吸作用（速率）
（表观光合作用）
（实际光合作用）
（细胞呼吸）
CO2吸收量
O2释放量
CO2固定（同化）量
O2产生量
有机物生成（合成）量
CO2生成（产生）量
O2吸收量
有机物消耗量
黑暗条件下
有机物积累量
二、总光合速率和净光合速率
注意：植物净光合速率和叶肉细胞净光合速率
二、总光合速率和净光合速率
常见曲线
真光合速率和净光合速率的判断
（2022·全国）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是（　　）
A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
D
（2022·湖南）双选.在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（　　）
A.叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少
B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D.光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
AD
（2022·全国）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
(1)不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________________（答出3点即可）。
(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是________________________________（答出1点即可）。
O2、NADPH和ATP
自身呼吸消耗或建造植物体结构
真光合速率和净光合速率的判断
甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是（ ）
A.图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率
B.图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
C.图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D.图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度
B
真光合速率和净光合速率的判断
如图是外界环境因素对光合作用速率的影响。
（4）如果30 ℃是某作物的光合作用的最适温度，则该植株在30 ℃ (一定/不一定)生长最快，理由是 。
植物生长速率与净光合速率大小有关，从乙图中不能确定30 ℃时净光合速率最大，因此该植株在30℃不一定生长最快
不一定
光合速率和植物的生长
例.水稻是世界主要粮食作物之一，其生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。下表为水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合指标。
生长期 光补偿点（μmol·m-2·s-1） 光饱和点 （μmol·m-2·s-1） 最大净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 甲 乙 甲 乙 甲 乙
抽穗期 63 46 1936 ＞2000 23．13 26．98
蜡熟期 75 72 1732 1365 19．17 12．63
（2）进入蜡熟期后，早衰期品种出现“籽叶皆黄”现象，而持绿型品种则由于叶片中 叶绿素 的含量仍保持较高，往往出现“叶青籽黄”的现象。由表中数据推测，属于持绿型的是品种 （填“甲”或“乙”）。某同学认为根据表中数据判断，持绿型水稻的产量必将高于早衰型水稻，你认同吗？请说明理由： 。
不认同(1分)。根据表中数据无法确定不同品种各生长时期的平均净光合速率大小及生长时长（2分）。
甲
　在同一天时间里，从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片，称取其质量，实验情况如图所示。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析，其中错误的是(　　)
D
A.叶圆片y比叶圆片x重
B.(y-x)g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量
C.在下午4时至晚上10时这段时间内，呼吸作用消耗有机物的量可表示为(y-z)g
D.假使全天温度保持不变，则从上午10时到下午4时，一个叶圆片制造的有机物为(y-x)g
光合速率的测量
(2019·全国卷)(节选)回答下列与生态系统相关的问题。
通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________________________；C与B的差值表示这段时间内________________________；A与B的差值表示这段时间内________________________。
生产者净光合作用的放氧量
生产者光合作用的总放氧量
生产者呼吸作用的耗氧量
光合速率的测量
利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(　　)
A.从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长
B.光照强度为1klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动
C.光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D.光照强度为6klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
D
光合速率的测量
某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在室温25℃下进行了一系列的实验，下列对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是(　　)
A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小
B.若要测真光合强度，需另加设一装置遮光处理，X溶液为NaOH溶液
C.若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移
D.若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移
C
光合速率的测量
测定方法：a.将甲装置置于光照下一定时间，记录红色液滴向右移动的相对距离（m），计作净光合速率。
b.将乙装置置于黑暗中一定时间，记录红色液滴向左移动的相对距离（n），计作呼吸速率。
c.真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=m+n
气体体积变化法—测定光合作用O2增加的体积或CO2消耗的体积
光合速率的测量
温度
光
合
速
率
含水量(浇水)
酶的活性
松土
根部呼吸
无机盐(施肥)
无机盐的吸收
光照
色素含量
光反应的速率
CO2浓度
暗反应的速率
气孔导度
CO2的吸收
有机物的输出
酶的含量
增大昼夜温差、中午适当降温
适时适量施肥，轮作（固氮）
中耕松土，及时排水
适时灌溉
大棚薄膜、补光、适当增加光照强度、延长光照时间、间作套种
正其行，通其风；有机肥；C3、C4植物
三、影响光合作用的因素及应用
（1）植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例
<
<
（2）植物叶片的叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量、有机物的输出情况 、气孔导度等
叶片的有机物输出越多，其光合速率越快。若将一株植物的果实去除，则去除的果实越多，其光合速率就越慢
内部因素
玉米--大豆
桃树--甘蓝
同时播种
种植过密的作物群体中，底层叶片所受的光照往往在光补偿点以下，这些叶片由于 ，进而造成作物减产。
呼吸作用速率大于光合作用速率，消耗其他部位的光合产物
基因决定酶种类数量不同
三、影响光合作用的因素及应用
CO2吸收量
CO2释放量
光照强度
O
A
D
光合作用强度=呼吸作用强度
光饱和点
B
净光合速率
呼吸速率
总（真）光合速率
A:光合作用为0，只进行呼吸作用
光补偿点
C
（限制因素：色素、酶、CO2浓度、温度等）
思考：若CO2浓度适当升高，B、C、D点将如何移动？
(B点左移，C点上移，D点右移）
（植物体）在B点时，那么它的叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度。（大于、等于、小于）
大于
外因1——光照强度
根据不同色素对不同波长的光的吸收特点，想一想，温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源
三、影响光合作用的因素及应用
例1(2022·广东)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题：
(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量_____，原因可能是________________________________。
高
遮阴条件下植物合成较多的叶绿素
例2.农业生产中的一些载培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。
（3）农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________，选择这两种作物的理由是_______________________________。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/(μmol·m－2·s－1) 1200 1180 560 623
A和C
作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
外因2——CO2浓度
原理：CO2影响暗反应阶段，CO2浓度升高，CO2固定和C3还原加快，合成有机物增多
A点：CO2补偿点
A’：进行光合作用所需CO2的最低浓度
应用：1.在农业生产上可以通过“正其行、通其风”→增加CO2浓度
2.增施农家肥→①增加CO2浓度；②增加矿质元素→光合速率增强
三、影响光合作用的因素及应用
C3、C4与CAM植物
三、影响光合作用的因素及应用
例1.与花生不同，玉米固定CO2后首先会形成C4，因此被称为C4植物。C4植物含有的PEP羧化酶对CO2具有很强的亲和力，可以把浓度很低的CO2固定下来供给植物体利用，科学家形象地把这种作用比喻为“CO2泵”。如图所示为在某地夏季天气晴朗的时候测得的玉米和花生光合速率变化曲线，请分析回答：
(3)图示中花生在13：00时出现了“光合午休”现象，这可能是由于此时光照温度过高，______________，导致花生光合速率明显下降，玉米无“光合午休”的原因可能是_________________________________。
蒸腾作用散失水多，部分气孔关闭，植物吸收的CO2减少。
玉米含有的PEP羧化酶对CO2具有很强的亲和力，可以把浓度很低的CO2固定下来供给植物体利用，在CO2减少的情况下，仍可以维持细胞内较高的CO2浓度，此时光照强度增大，光合作用增强。
外因3——温度
温度过高时①植物气孔关闭或②酶活性降低，光合速率会减弱。
CO2
H2O
O2
温度过高，植物蒸腾作用过大，散失水分过多,导致气孔大量关闭，CO2吸收减少，出现“光合午休”现象。
应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；
晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸强度，保证植物有机物的积累。
三、影响光合作用的因素及应用
通过影响酶的活性影响光合速率
绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素
N：是蛋白质、叶绿素、ATP、NADPH
P：类囊体膜、ATP、NADPH
Mg：叶绿素
外因4——矿质元素和水
应用：适时、适量地增施合适的肥料
水：①原料②化学反应介质③各种矿质离子溶于水后才能被植物体吸收④水还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体。
应用：预防干旱(地膜覆盖)和及时合理灌溉
例：施氮肥可促进小麦叶肉细胞中光合色素、酶、NADP+、ADP等物质的合成(至少写出两种)，从而可提高植物的光反应速率。但施肥过多反而会降低小麦的光合速率，其原因是______________________________________________________。
施肥增加了土壤中溶液的浓度，导致植物失水过多而抑制气孔开放，减少胞间CO2浓度，从而降低了小麦光合作用速率。
三、影响光合作用的因素及应用
例2.轮作是用地、养地相结合的一种措施，是在同一田块上顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物，最终达到增产、增收的目的。回答下列问题。
(2)《农政全书》中有关于稻、棉水旱轮作的记载：“种棉二年，翻稻一年，草根溃烂，土气肥厚，虫螟不生”。通过水旱轮作，达到减少草害、提高土壤肥力、控制虫害的目的。“草根溃烂”的原因是___________________________。
（2）植物的根浸于水中，进行无氧呼吸产生酒精，导致腐烂
例1.农业生产中的一些载培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。
（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是？
（2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
例3.光补偿点（a）是光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度，光饱和点（b）是光合作用速率最大时的最小光照强度。在一定范围内，当光强在a点以上继续增加时，光合作用速率呈比例地增加，光合作用速率和光照强度呈直线关系。请回答相关问题。
（3）从结构上看，阴生植物用于运输水分和有机物的输导组织欠发达，据此解释为什么阴生植物的光饱和点一般较低。
（3）由于输导组织欠发达，一方面由于水分供给不足，另一方面由于光合作用产物的输出受阻造成积累，导致光照强度较低时，光合作用速率就不再增加，所以阴生植物的光饱和点较低。 （4 分）
例4.实验小组以羊草为实验对象探究了提高 CO2浓度对羊草光合作用的影响以及土壤湿度对羊草气孔阻力（气孔的开放程度越小，气孔阻力越大）的影响，实验结果如图所示，请回答下列问题：
（2）分析图甲，17:00之后，增大CO2浓度对光合作用的促进作用不明显，其主要原因是 。 （3）分析图乙，在土壤湿度较 高 (填“高”或“低”)时，施加有机肥更有利于促进羊草的光合作用，其原因是：
土壤湿度高时，气孔阻力小，气孔开放程度大，有利于叶肉细胞吸收CO2 。
17:00之后光照较弱，光合作用速率受光反应产生的ATP和[H]的限制
例5.轮作是指在同一田块上有顺序地季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。豆科植物苜蓿是优良的牧草，农民将其引入小麦的作物体系形成草田轮作系统，可以减少化肥的使用和增加农作物产量。回答以下问题：（2）研究发现，施氮肥对苜蓿-小麦轮作系统的冬小麦光合速率的增强效果并不明显，原因是_____；由此可见，该轮作系统可以减少农田氮肥的使用。
（2）苜蓿是豆科植物，根系共生的固氮生物具有生物固氮作用，增加了土壤中氮含量
例6.西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点有___(答出两点即可)。
充分利用土壤中的矿质资源；改善土壤、减少大面积病虫害发生、减少田间杂草危害
温室大棚
透光、保温、控制湿度
无色透明薄膜，适时补光
适时适量通风
三、影响光合作用的因素及应用
农业生产中的增产措施

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