16光合作用(三)光合作用和呼吸作用綜合問題

光合作用（三）光合作用與呼吸作用綜合問題12021/5/9葉肉細(xì)胞O2？漢水丑生侯偉作品22021/5/91.明確3種元素的轉(zhuǎn)移途徑(1)(2)(3)有氧呼吸CO2H2O[H]2.解讀總光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)圖示(2)解讀①A點(diǎn)：

。②AB段：總光合速率<呼吸速率。③B點(diǎn)：為

，總光合速率＝呼吸速率。④B點(diǎn)以后：總光合速率>呼吸速率。⑤C點(diǎn)：為

。只進(jìn)行細(xì)胞呼吸光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)O2O2O2漢水丑生侯偉作品52021/5/9CO2CO2CO2漢水丑生侯偉作品62021/5/9漢水丑生侯偉作品72021/5/9光合速率﹥呼吸速率漢水丑生侯偉作品82021/5/9光合速率﹦呼吸速率漢水丑生侯偉作品92021/5/9光合速率﹤呼吸速率漢水丑生侯偉作品102021/5/93.明確各種速率的表示方法及相互關(guān)系(1)呼吸速率：有機(jī)物或

、

。(2)凈光合速率：有機(jī)物積累量、

、CO2吸收量。(3)總光合速率：有機(jī)物或O2產(chǎn)生量、CO2消耗量。(4)總光合速率＝凈光合速率＋

。O2消耗量CO2產(chǎn)生量O2釋放量呼吸速率O2的產(chǎn)生量=容器內(nèi)O2的增加量CO2的固定量=

容器內(nèi)CO2的減少量有機(jī)物的制造量（產(chǎn)生量）=真光合速率=凈光合速率+呼吸速率O2的釋放量

+細(xì)胞呼吸的耗氧量CO2的吸收量

+細(xì)胞呼吸的產(chǎn)生的CO2量有機(jī)物的積累量+細(xì)胞呼吸的有機(jī)物消耗量漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品122021/5/9小結(jié)：通常，我們用測量到的密閉容器內(nèi)的O2釋放量或CO2吸收量來表示光合速率，但是因?yàn)槿~肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行的，我們測量到的其實(shí)是光合作用減去細(xì)胞呼吸的差數(shù)，即凈光合速率。植物真正的光合速率是不能直接測量到的。真(總)光合速率=凈光合速率+呼吸速率。凈光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi)O2______、CO2_______或有機(jī)物________表示。真光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi)O2______、CO2_______或有機(jī)物_________________表示。釋放量吸收量積累量產(chǎn)生量固定量制造量（產(chǎn)生量）漢水丑生侯偉作品132021/5/9漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品142021/5/9只要有02產(chǎn)生，就有光合作用只呼呼>光呼=光呼<光漢水丑生侯偉作品152021/5/9判斷下圖面積與合成、消耗有機(jī)物的關(guān)系技法提煉S1＋S3：細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物量；S2＋S3：光合作用產(chǎn)生有機(jī)物總量；S2－S1：O～D時(shí)，光合作用凈積累有機(jī)物量。123據(jù)圖可知，OA表示細(xì)胞呼吸釋放的CO2量，由光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)到光(CO2)飽和點(diǎn)圍成△BCD面積代表凈光合作用有機(jī)物的積累量。改變影響光合作用某一因素，對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)會(huì)有一定的影響，因此凈光合作用有機(jī)物的積累量也會(huì)隨之變化。規(guī)律方法1條件改變△面積光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)光(CO2)飽和點(diǎn)適當(dāng)提高溫度減少右移左下移適當(dāng)增大CO2濃度(光照強(qiáng)度)增加左移右上移適當(dāng)減少CO2濃度(光照強(qiáng)度)減少右移左下移植物缺少M(fèi)g元素減少右移左下移注：適當(dāng)提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎(chǔ)上；光照強(qiáng)度或CO2濃度的改變均是在飽和點(diǎn)之前。具體分析如下表所示：(經(jīng)典題改編)已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示30℃時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到25℃(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、d的移動(dòng)方向分別是A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移√答案解析1231.六種探究光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法(1)液滴移動(dòng)法(氣體體積變化法)①黑暗條件下，裝置甲中紅色液滴左移的距離代表有氧呼吸消耗氧氣的量。②適宜光照下，裝置乙中紅色液滴右移的距離代表凈光合速率。③真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(2)黑白瓶法：取三個(gè)玻璃瓶，一個(gè)用黑膠布包上，并包以錫箔。從待測的水體深度取水，保留一瓶以測定水中原來的溶氧量(初始值)。將剩余的兩個(gè)黑、白瓶沉入取水深度，經(jīng)過一段時(shí)間，將其取出，并進(jìn)行溶氧量的測定。①有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量；白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。②沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總光合作用量。(3)葉圓片稱重法測定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。(4)半葉片法將植物對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光或取下置于暗處，另一部分(B)則留在光下進(jìn)行光合作用(即不做處理)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時(shí)間后，在這兩部分葉片的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為MA、MB，開始時(shí)二者相應(yīng)的有機(jī)物含量應(yīng)視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量，再通過計(jì)算可得出光合速率。(5)葉圓片上浮法首先通過對(duì)葉片打孔、抽氣、沉底的材料處理，然后根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕o予不同的單一變量操作，最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時(shí)間。(6)梯度法用一系列不同光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度裝置，可探究光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。1.某同學(xué)研究甲湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：取三個(gè)相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a、b、c三瓶從待測水體深度取水，測定瓶中水內(nèi)氧容量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測水體深度，經(jīng)24小時(shí)取出，測兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則24小時(shí)待測深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是技能提升21234A.24小時(shí)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/瓶B.24小時(shí)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是kmol/瓶C.24小時(shí)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k—v)mol/瓶D.24小時(shí)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k—v)mol/瓶答案解析√解析c瓶是對(duì)照，a和c的差值能反映呼吸強(qiáng)度，b和c的差值反映的是光合作用和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的差，b和a的差值反映的是總光合作用強(qiáng)度。12342.某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示實(shí)驗(yàn)：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片，烘干后稱其重量，M處的實(shí)驗(yàn)條件是下午16時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)，則測得葉片葉綠體的光合速率是(單位：g·cm－2·h－1，不考慮取葉圓片后對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響)。則葉圓片總光合速率為答案解析A.(3y－2z－x)/6B.(3y－2z－x)/3C.(2y－x－z)/6 D.(2y－x－z)/3√1234解析分析題意可知，上午10時(shí)到下午16時(shí)之間的6個(gè)小時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此其重量變化表示的是凈光合作用量，則凈光合速率＝凈光合作用量/6＝(y－x)/6；而M處的實(shí)驗(yàn)條件是下午16時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)，此時(shí)葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此可以計(jì)算出呼吸速率＝(y－z)/3；因此總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6。12343.

某研究小組用“半葉法”對(duì)番茄葉的光合速率進(jìn)行測定。將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)MA表示6小時(shí)后葉片初始質(zhì)量－細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量；MB表示6小時(shí)后(_____________)＋(_______________________)－細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量。答案葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量解析1234解析葉片A部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn)行細(xì)胞呼吸。葉片B部分不做處理，即能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸。分析題意可知，MB表示6小時(shí)后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量－細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量，MA表示6小時(shí)后葉片初始質(zhì)量－細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6小時(shí)干物質(zhì)的生成量(B葉片被截取部分在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量)。由此可計(jì)算總光合速率，即M值除以時(shí)間再除以面積。1234(2)若M＝MB－MA，則M表示___________________________________________________。(3)總光合速率的計(jì)算方法是____________________________________________。(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案

B葉片被截取部分在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量

M值除以時(shí)間再除以面積，即M/(截面積×?xí)r間)將從測定葉片的相對(duì)應(yīng)部位切割的等面積葉片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在黑暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率12344.某生物興趣小組利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問題。(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有_______________，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置__________。若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________________________。裝置