1、专项考能集训专项考能集训(三三)光合作用速率光合作用速率与细胞呼吸与细胞呼吸(hx)速率的综合应用速率的综合应用第一页，共25页。1光合速率与呼吸速率光合速率与呼吸速率(1)呼吸速率的表示方法：植物呼吸速率的表示方法：植物(zhw)置于黑暗环境中，测置于黑暗环境中，测定实验容器内定实验容器内CO2增加量、增加量、O2减少量或有机物减少量。减少量或有机物减少量。(图中图中A点点)第二页，共25页。(2)净净(表观表观)光合速率和真正光合速率和真正(总总)光合速率光合速率净光合速率：植物组织在有光条件下，常用净光合速率：植物组织在有光条件下，常用(chn yn)一定时间内一定时间内O2释放量、释放
2、量、CO2吸收量或有机物积累量吸收量或有机物积累量(增加量增加量)表表示；示；真正光合速率：常用真正光合速率：常用(chn yn)一定时间内一定时间内O2产生产生量、量、CO2固定固定(同化同化)量或有机物产生量或有机物产生(制造制造)量表示。量表示。(3)光合速率与呼吸速率的关系光合速率与呼吸速率的关系真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。第三页，共25页。由关系式用由关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：或葡萄糖的量表示如下：光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量光合作用固定光合作用固定CO2量量CO2吸收量细胞呼吸释放吸
3、收量细胞呼吸释放CO2量量 光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分增重部分)细细胞呼吸消耗葡萄糖量胞呼吸消耗葡萄糖量(4)光合速率与植物生长光合速率与植物生长当净光合速率当净光合速率0时，植物积累有机物而生长；时，植物积累有机物而生长；净光合速率净光合速率0时，植物不能生长；时，植物不能生长；净光合速率净光合速率0时，植物不能生长，长时间处于时，植物不能生长，长时间处于(chy)此此种状态，植物将死亡。种状态，植物将死亡。第四页，共25页。2光合速率的实验测定方法光合速率的实验测定方法(如下图所示如下图所示)(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时装置中溶
4、液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可溶液可吸收容器中细胞呼吸产生吸收容器中细胞呼吸产生(chnshng)的的CO2；在测净光合速率；在测净光合速率时时NaHCO3溶液可提供溶液可提供CO2，保证了容器内，保证了容器内CO2浓度的恒定。浓度的恒定。第五页，共25页。(2)测定方法测定方法将植物将植物(甲装置甲装置)置于黑暗中一定置于黑暗中一定(ydng)时间，记录红色时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。液滴移动的距离，计算呼吸速率。将同一植物将同一植物(乙装置乙装置)置于光下一定置于光下一定(ydng)时间，记录红时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。色液滴移动的距离，计算
5、净光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。第六页，共25页。3当外界条件变化时，当外界条件变化时，CO2(光光)补偿点移动补偿点移动(ydng)规律规律(1)若呼吸速率增加，若呼吸速率增加，CO2(光光)补偿点应右移，反之应左移。补偿点应右移，反之应左移。(2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光光)补偿点应右移，反之应左移。补偿点应右移，反之应左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，阴生植物与阳生植物相比，CO2(光光)补偿点和饱和点都相补偿点和饱和点都相应向左
6、移动应向左移动(ydng)。第七页，共25页。1如图，若细胞呼吸的最适温度如图，若细胞呼吸的最适温度(wnd)大于光合作用的大于光合作用的最适温度最适温度(wnd)，据图分析不正确的是，据图分析不正确的是()第八页，共25页。A光照强度和二氧化碳光照强度和二氧化碳(r yng hu tn)为无关变量为无关变量B若虚线表示净产量，则在若虚线表示净产量，则在035 的范围内，光合作用的范围内，光合作用强度随着温度的升高逐渐增加强度随着温度的升高逐渐增加C在进行有氧呼吸时，植物叶绿体吸收的二氧化碳在进行有氧呼吸时，植物叶绿体吸收的二氧化碳(r yng hu tn)等于从外界吸收的二氧化碳等于从外界吸
7、收的二氧化碳(r yng hu tn)和线和线粒体产生的二氧化碳粒体产生的二氧化碳(r yng hu tn)的代数和的代数和D若虚线表示净产量，则某一温度下，叶绿体吸收的二氧若虚线表示净产量，则某一温度下，叶绿体吸收的二氧化碳化碳(r yng hu tn)的数值等于两个曲线的纵坐标的值之和的数值等于两个曲线的纵坐标的值之和第九页，共25页。解析：图中的横坐标是温度，可知温度是自变量，故光照解析：图中的横坐标是温度，可知温度是自变量，故光照强度和二氧化碳为无关变量。由于细胞呼吸的最适温度大于光强度和二氧化碳为无关变量。由于细胞呼吸的最适温度大于光合作用的最适温度，所以随着合作用的最适温度，所以随
8、着(su zhe)温度的升高，光合作用比温度的升高，光合作用比细胞呼吸先下降，可知表中的实线表示的是细胞呼吸。当虚线细胞呼吸先下降，可知表中的实线表示的是细胞呼吸。当虚线表示净产量时，总光合作用吸收的二氧化碳等于净光合作用吸表示净产量时，总光合作用吸收的二氧化碳等于净光合作用吸收的二氧化碳收的二氧化碳(净产量净产量)和细胞呼吸释放的二氧化碳的和。和细胞呼吸释放的二氧化碳的和。答案：答案：B第十页，共25页。2(2012山东省东营市第一中学二模山东省东营市第一中学二模)以测定的产氧和耗氧以测定的产氧和耗氧速率为指标，研究温度速率为指标，研究温度(wnd)对某种绿藻的光合作用与细胞呼对某种绿藻的光
9、合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析不正确的是吸的影响，结果如下图所示。下列分析不正确的是()第十一页，共25页。A测定光照下产氧速率时，各温度测定光照下产氧速率时，各温度(wnd)条件下的光照条件下的光照强度必须相同强度必须相同B测定呼吸耗氧速率时，须置于黑暗条件下进行测定呼吸耗氧速率时，须置于黑暗条件下进行C35 是最有利于该绿藻生长的温度是最有利于该绿藻生长的温度(wnd)D若温度若温度(wnd)长期保持在长期保持在40，则该绿藻不能生长，则该绿藻不能生长解析：光照下测定的产氧速率是净光合作用速率，在解析：光照下测定的产氧速率是净光合作用速率，在40 时净光合速率与呼吸作用速
10、率相交在一点，绿藻能正常生长。时净光合速率与呼吸作用速率相交在一点，绿藻能正常生长。答案：答案：D第十二页，共25页。3(2011山东省潍坊市高三第二模拟山东省潍坊市高三第二模拟)科研小组在一定浓度科研小组在一定浓度的的CO2和适宜温度条件下，对甲、乙两种植物的光合作用与细和适宜温度条件下，对甲、乙两种植物的光合作用与细胞呼吸进行研究，实验结果胞呼吸进行研究，实验结果(ji gu)如下表。下列说法不正确的如下表。下列说法不正确的是是()光合与呼吸速率相等时光照强度(klx)光饱和时光照强度(klx)光饱和时CO2吸收量(mg/100 cm2 h)呼吸强度(mg/100 cm2 h)甲植物131
11、15.5乙植物393015第十三页，共25页。A测定两种植物的呼吸测定两种植物的呼吸(hx)强度需在黑暗条件下进行强度需在黑暗条件下进行B当光照强度为当光照强度为1 klx时，甲植物叶肉细胞不与外界进行气时，甲植物叶肉细胞不与外界进行气体交换体交换C当光照饱和时提高当光照饱和时提高CO2浓度，乙植物浓度，乙植物CO2吸收量仍为吸收量仍为30 mg/100 cm2 hD当光照强度为当光照强度为3 klx时，甲与乙固定时，甲与乙固定CO2量的差值为量的差值为1.5 mg/100 cm2 h 第十四页，共25页。解析：当光照解析：当光照(gungzho)饱和时，限制光合作用的因素有饱和时，限制光合作
12、用的因素有温度和温度和CO2浓度，若提高浓度，若提高CO2浓度，乙植物浓度，乙植物CO2吸收量应增吸收量应增加，大于加，大于30 mg/100 cm2 h。答案：答案：C第十五页，共25页。4将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室 CO2 浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以以CO2 吸收速率吸收速率(sl)表示表示)，测定结果如下图。下列相关叙述，正确的，测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是是()第十六页，共25页。A如果光照强度适当如果光照强度适当(shdng)降低，降低，a 点
13、左移，点左移，b 点左移点左移B如果光照强度适当如果光照强度适当(shdng)降低，降低，a 点左移，点左移，b 点右移点右移C如果光照强度适当如果光照强度适当(shdng)增强，增强，a 点右移，点右移，b 点右移点右移D如果光照强度适当如果光照强度适当(shdng)增强，增强，a 点左移，点左移，b 点右移点右移第十七页，共25页。解析：本题考查光照强度与解析：本题考查光照强度与CO2浓度对光合作用的影响。浓度对光合作用的影响。分析曲线图可知，分析曲线图可知，a点时，点时，CO2吸收速率为吸收速率为0，此时叶片光合作，此时叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，用强度等于呼吸作用强度，b点时，点
14、时，CO2吸收速率最大，吸收速率最大，CO2浓浓度达到饱和点。当光照强度适当增强时，光合作用增强，由于度达到饱和点。当光照强度适当增强时，光合作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时呼吸作用强度不变，此时CO2浓度只有小于浓度只有小于a点时的浓度，才能点时的浓度，才能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点左移。光照强度点左移。光照强度增强，光能增多，光反应增强，增强，光能增多，光反应增强，CO2浓度成为浓度成为(chngwi)限制光限制光合作用达到最大值的主要因素，合作用达到最大值的主要因素，CO2浓度只有大于浓度只有大于b点时的浓点时的浓度，光合作用强度
15、才能达到最大值，故度，光合作用强度才能达到最大值，故b点右移。点右移。答案：答案：D第十八页，共25页。5以测定的以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如右图所示。下列分色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如右图所示。下列分析析(fnx)正确的是正确的是()第十九页，共25页。A光照相同时间，光照相同时间，35 时光合作用时光合作用(gungh-zuyng)制制造的有机物的量与造的有机物的量与30 时相等时相等B光照相同时间，在光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量条件下植物积累的有机物的量最多最多C
16、温度高于温度高于25 时，光合作用时，光合作用(gungh-zuyng)制造的制造的有机物的量开始减少有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用两曲线的交点表示光合作用(gungh-zuyng)制造的制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等与细胞呼吸消耗的有机物的量相等第二十页，共25页。解析：本题以坐标曲线为载体，考查温度对绿色植物光合解析：本题以坐标曲线为载体，考查温度对绿色植物光合作用和细胞呼吸的影响。图中虚线表示作用和细胞呼吸的影响。图中虚线表示(biosh)的是的是CO2的吸收的吸收量，即光合作用净合成量，在光照时间相同的情况下，量，即光合作用净合成量，在光照时间相同的情况下，30 时
17、时光合作用的总量为光合作用的总量为3.50(净合成量净合成量)3.00(呼吸消耗量呼吸消耗量)6.5 mg/h,35 时光合作用的总量为时光合作用的总量为3.00(净合成量净合成量)3.50(呼吸消耗呼吸消耗量量)6.5 mg/h，二者相同；在，二者相同；在25 时，时，CO2吸收量最大，即光吸收量最大，即光合作用净合成量最大；两曲线的交点表示合作用净合成量最大；两曲线的交点表示(biosh)光合作用的净光合作用的净合成量等于细胞呼吸消耗量。合成量等于细胞呼吸消耗量。答案：答案：A第二十一页，共25页。6在一定浓度的在一定浓度的CO2和适当的温度和适当的温度(T1)条件下，测定条件下，测定A植
18、植物和物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下(rxi)表。表。根据表中数据，回答问题。根据表中数据，回答问题。光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克司)植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度(千勒克司)植物达到最大光合作用强度时CO2吸收速率(mg/100 cm2叶小时)黑暗条件下CO2释放速率(mg/100 cm2叶小时)A植物13115.5B植物393015第二十二页，共25页。(1)与与B植物相比，植物相比，A植物是在植物是在_光照条件下生长的植光照条件下生长的植物，判断物，判断(pndun)的依据是的依据是_。(2)当光照强度超过当
19、光照强度超过9千勒克司时，千勒克司时，B植物光合速率将植物光合速率将_，造成这种现象的主要限制因素是造成这种现象的主要限制因素是_ _。(3)当光照强度为当光照强度为9千勒克司时，千勒克司时，B植物的总光合速率是植物的总光合速率是_ _(mg CO2/100 cm2叶叶小时小时)。当光照强度为。当光照强度为3千勒克司时，千勒克司时，A植物与植物与B植物固定的植物固定的CO2量的差值为量的差值为_(mg CO2/100 cm2叶叶小时小时)。第二十三页，共25页。(4)使温度使温度(T1)保持恒定，在保持恒定，在24小时内对小时内对B植物连续进行先光植物连续进行先光照一段时间，然后黑暗处理的操作
20、，若只提供照一段时间，然后黑暗处理的操作，若只提供9千勒克司的光照千勒克司的光照强度，则需要连续光照时间大于强度，则需要连续光照时间大于_小时，才能使植物生小时，才能使植物生长。长。(5)根据你在第根据你在第(4)题得出的结论，使温度题得出的结论，使温度(T1)保持恒定，在保持恒定，在24小时内对小时内对B植物进行先光照植物进行先光照10 s再黑暗再黑暗10 s交替的处理，那么交替的处理，那么(n me)，B植物在这一天内植物在这一天内_(能能/不能不能)积累有机物。积累有机物。第二十四页，共25页。答案：答案：(1)弱光因为弱光因为A植物在光饱和时的光照强度低于植物在光饱和时的光照强度低于B植植物物(A植物在光合速率与呼吸速率相等植物在光合速率与呼吸速率相等(xingdng)时的光照强度时的光照强度低于低于B植物植物)(2)不再增加不再增加CO2的吸收速率不再增大的吸收速率不再增大(暗反应暗反应)(3)451.5(4)8(5)能能第二十五页，共25页。
