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第14講
光合作用的因素及其應(yīng)用探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響影響光合作用的因素及應(yīng)用光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析植物“三率”的判定及測(cè)定探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響考點(diǎn)一光合作用強(qiáng)度:(1)概念:是光合作用反應(yīng)強(qiáng)弱的指標(biāo)(2)表示方法:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)光合作用制造有機(jī)物的量固定CO2的量產(chǎn)生02的量一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響一般用植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過(guò)光合作用制造糖類的量(即光合作用速率,是化學(xué)中的一種反應(yīng)速率)來(lái)衡量。CO2+H2O(CH2O)+O2
光能葉綠體1.實(shí)驗(yàn)原理一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響(1)利用抽氣法排出葉片細(xì)胞間隙中的______,使其沉入水中。(2)光合作用的過(guò)程中產(chǎn)生______的多少與光合作用強(qiáng)度密切相關(guān),O2積累在細(xì)胞間隙從而使下沉的葉片______。因此可依據(jù)一定時(shí)間內(nèi)_______________________,來(lái)比較光合作用強(qiáng)度。氣體O2上浮小圓形葉片上浮的數(shù)量(1)自變量:
,通過(guò)調(diào)整
之間的距離來(lái)調(diào)節(jié)
的大小。或使用相同距離,不同瓦數(shù)的臺(tái)燈。
(2)因變量:
,可通過(guò)觀測(cè)
來(lái)衡量光合作用的強(qiáng)弱。
一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響光照強(qiáng)度臺(tái)燈與燒杯光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的圓形小葉片上浮的數(shù)量或浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間長(zhǎng)短葉片大小、溶液的量等保持一致2.實(shí)驗(yàn)變量分析(3)無(wú)關(guān)變量:①取材3.方法步驟一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響打孔:取生長(zhǎng)旺盛的綠葉,用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片(避開(kāi)大的葉脈)因?yàn)槠渲袥](méi)有葉綠體,而且會(huì)延長(zhǎng)圓形小葉片上浮的時(shí)間,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。避開(kāi)大的葉脈的原因:②排氣3.方法步驟一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響將圓形小葉片置于注射器內(nèi),注射器內(nèi)吸入清水,待排除注射器內(nèi)殘留的空氣后,用手指堵住注射器前端小孔并緩慢地拉動(dòng)活塞,使葉片內(nèi)氣體逸出??芍貜?fù)2-3次。③沉水3.方法步驟一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響將處理過(guò)圓形小葉片放入清水中,黑暗保存,小圓形葉片全部沉到水底避免光合作用產(chǎn)生O2,使葉片上浮④分組3.方法步驟一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響取3只小燒杯,分別倒入富含CO2的清水(可以事先用口通過(guò)玻璃管向清水內(nèi)吹氣的方法補(bǔ)充CO2,也可以用1%~2%的NaHCO3溶液來(lái)提供CO2)可確保溶液中CO2含量充足且穩(wěn)定,為光合作用提供CO2⑤光照3.方法步驟一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片,然后分別置于強(qiáng)、中、弱三種光照。(實(shí)驗(yàn)中,可用5W的LED燈作為光源,利用小燒杯與光源的距離來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度)?;蛴貌煌邤?shù)相同距離來(lái)調(diào)整光照強(qiáng)度。中間盛水的玻璃柱的作用:吸收光的熱量,避免光照時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置中溫度的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。臺(tái)燈燈泡的功率(W)404040臺(tái)燈與燒杯的距離(cm)102030葉片漂起的數(shù)量5min10min15min20min不同光照強(qiáng)度處理下葉片漂起的狀況(室溫:25℃)3.方法步驟一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響不同光照強(qiáng)度處理下葉片漂起的狀況(室溫:25℃)臺(tái)燈燈泡的功率(W)404040臺(tái)燈與燒杯的距離(cm)102030葉片漂起的數(shù)量5min100010min104015min105120min11624.實(shí)驗(yàn)結(jié)果在一定范圍內(nèi),臺(tái)燈與小燒杯的距離越近,單位時(shí)間內(nèi)浮起的圓形小葉片也越多。一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響思考:葉片一定會(huì)出現(xiàn)上浮嗎?(1)在黑暗情況下,植物葉片只進(jìn)行____________,吸收O2,產(chǎn)生的CO2較易溶于水,所以葉片____________。細(xì)胞生理狀態(tài)如下圖:細(xì)胞呼吸沉在水底一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生理狀態(tài)分析外界環(huán)境葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用(2)在弱光下,此時(shí)的光合作用強(qiáng)度______________細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,葉片中仍然沒(méi)有足夠的O2,葉片仍然沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如下圖:小于或等于一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生理狀態(tài)分析光合作用<呼吸作用光合作用=呼吸作用外界環(huán)境葉肉細(xì)胞若材料換成植物,此時(shí)光合作用強(qiáng)度仍_____呼吸作用,因?yàn)橹参矬w內(nèi)有的細(xì)胞只進(jìn)行呼吸。小于(3)在中、強(qiáng)光下,光合作用強(qiáng)度__________細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,葉片中會(huì)有足夠的O2產(chǎn)生,大于有氧呼吸消耗的氧氣,從而充滿了細(xì)胞間隙并釋放到外界一部分,使葉片浮起來(lái)。細(xì)胞生理狀態(tài)如下圖:大于一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生理狀態(tài)分析光合作用>呼吸作用外界環(huán)境葉肉細(xì)胞若材料換成植物,此時(shí)光合作用強(qiáng)度_____________________呼吸作用強(qiáng)度,因?yàn)橹参矬w內(nèi)有的細(xì)胞只進(jìn)行呼吸。小于,大于,等于6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度有影響:在一定的范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度的不斷增強(qiáng),光合作用也不斷增強(qiáng)。一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響控制溫度、光照強(qiáng)度相同,在各燒杯中加入不同濃度的NaHCO3溶液,可以用于探究CO2濃度對(duì)光合速率的影響。NaHCO3溶液濃度太高,使葉片滲透失水,不利于光合作用。一.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響【實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展1】外界環(huán)境葉肉細(xì)胞(1)延長(zhǎng)光照時(shí)間能夠提高光合作用強(qiáng)度。(
×
)(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的O2產(chǎn)生量是植物光合作用實(shí)際產(chǎn)生的總O2量。(
×
)思考:凈光合速率、呼吸速率、總光合速率的關(guān)系?光合大于呼吸時(shí),實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的是細(xì)胞釋放到外界環(huán)境的O2,即凈光合作用產(chǎn)生的O2量,有利于提高有機(jī)物的積累,但不能提高單位時(shí)間內(nèi)光作用制造的有機(jī)物+細(xì)胞呼吸消耗的O2量=光合作用實(shí)際產(chǎn)生的O2量考點(diǎn)四植物“三率”的判定及測(cè)定(1)內(nèi)在關(guān)系①呼吸速率:植物非綠色組織(如蘋(píng)果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。
②凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。
二、植物“三率“的判定及測(cè)定1.總光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析思考:能通過(guò)傳感器直接測(cè)量出光合作用強(qiáng)度嗎?O2CO2O2CO2(可以測(cè)得)(可以測(cè)得)可測(cè)量可測(cè)量光合作用產(chǎn)生的O2量
=釋放到環(huán)境中的O2量+呼吸作用消耗的O2量二、植物“三率“的判定及測(cè)定1.總光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析(1)內(nèi)在關(guān)系
凈光合速率
呼吸速率③總(真正)光合速率=+(2)三種速率的表示方法:(對(duì)象:植株、葉片、細(xì)胞)二、植物“三率“的判定及測(cè)定1.總光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析總(真正)光合速率凈(表觀)光合速率(光下測(cè)量)呼吸速率“同化”“固定”或“消耗”“利用”的CO2的量“從環(huán)境(容器)中吸收”或“環(huán)境(容器)中減少”的CO2的量黑暗中釋放/產(chǎn)生的CO2的量“產(chǎn)生”或“制造”的O2的量“釋放至容器(環(huán)境)中”或“容器(環(huán)境)中增加”的O2的量黑暗中吸收的O2的量“產(chǎn)生”“合成”或“制造”的有機(jī)物的量“積累”“增加”或“凈產(chǎn)生”的有機(jī)物的量黑暗中消耗的有機(jī)物的量光合大于呼吸時(shí),凈光合大于0(正值)
凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率光合小于呼吸時(shí),凈光合小于0(負(fù)值)光合等于呼吸時(shí),凈光合等于0(2)三種速率的表示方法:(對(duì)象:植株、葉片、細(xì)胞)二、植物“三率“的判定及測(cè)定1.總光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析總(真正)光合速率凈(表觀)光合速率(光下測(cè)量)呼吸速率“同化”“固定”或“消耗”“利用”的CO2的量“從環(huán)境(容器)中吸收”或“環(huán)境(容器)中減少”的CO2的量黑暗中釋放/產(chǎn)生的CO2的量“產(chǎn)生”或“制造”的O2的量“釋放至容器(環(huán)境)中”或“容器(環(huán)境)中增加”的O2的量黑暗中吸收的O2的量“產(chǎn)生”“合成”或“制造”的有機(jī)物的量“積累”“增加”或“凈產(chǎn)生”的有機(jī)物的量黑暗中消耗的有機(jī)物的量思考:葉綠體中吸收CO2量和釋放O2量表示什么速率?總光合速率思考:線粒體中CO2產(chǎn)生量和O2吸收量表示什么速率?呼吸速率①甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2,因此單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率,可代表有氧呼吸速率。二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法(1)氣體體積變化法——測(cè)定氣體的變化量
若材料換成萌發(fā)的種子甲裝置可不放置在黑暗環(huán)境。②乙裝置在光照,適宜溫度條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸,由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定,因此單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率,可代表凈光合速率(光合大于呼吸)。③總光合速率=凈光合速率+有氧呼吸速率。二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法(1)氣體體積變化法——測(cè)定氣體的變化量
若乙裝置置于黑暗條件下呢??jī)H呼吸,吸收O2→左移光合<呼吸?光合=呼吸?吸收O2→左移不吸不放→不移二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法(1)氣體體積變化法——測(cè)定氣體的變化量
④物理誤差的校正:為防止氣壓、溫度等物理因素引起誤差,應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。采用“同向相減,異向相加“的原則對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行矯正。①操作示意圖
②結(jié)果分析a.凈光合速率=(z-y)/2S(S為葉圓片面積,下同)。b.呼吸速率=(x-y)/2S。c.總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法(2)葉圓片稱重法——測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中有機(jī)物生成量①測(cè)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?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷)阻止物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射th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。二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法(3)半葉法——測(cè)定光合作用有機(jī)物的制造量②計(jì)算:設(shè)被截取部分初始干重為M。a.被截取部分的呼吸速率=(M-MA)/t。b.被截取部分的凈光合速率=(MB-M)/t。c.被截取部分的總光合速率=呼吸速率+凈光合速率=(MB-MA)/t。因此實(shí)際無(wú)需測(cè)初始葉片重量(4)黑白瓶法——測(cè)水中溶氧量的變化
注:瓶中O2充足,不考慮無(wú)氧呼吸。二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法
可分為有初始值與沒(méi)有初始值兩種情況,規(guī)律如下:規(guī)律1:有初始值的情況下,黑瓶中氧氣的減少量(或二氧化碳的增加量)為有氧呼吸量;白瓶中氧氣的增加量(或二氧化碳的減少量)為凈光合作用量;二者之和為總光合作用量。(4)黑白瓶法——測(cè)水中溶氧量的變化
二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法規(guī)律2:沒(méi)有初始值的情況下,白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量與黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量之差即總光合作用量。在適宜光照下照射6h后,在A(黑瓶)、B(白瓶)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)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度M,M=________________(MB-MA)/6(4)黑白瓶法——測(cè)水中溶氧量的變化
二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法①用“黑瓶a”“黑瓶b”“白瓶C”在同一水域同時(shí)取等量的樣本。
②立即測(cè)定“黑瓶a”中初始含氧量,記為A。
③x
h后測(cè)定“黑瓶b”中的含氧量,記為B,則________是水體中所有生物的耗氧量。
④x
h后測(cè)定“白瓶c”中的含氧量,記為C,則_______是水體中生產(chǎn)者的凈放氧量,________是水體中生產(chǎn)者的總放氧量。規(guī)律1:有初始值的情況下,A一BC一AC-B(5)間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量測(cè)定方法:光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同的酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行,在一般情況下,光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的速率快得多,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH除滿足暗反應(yīng)正常利用外,還有一定量的剩余。持續(xù)光照,光反應(yīng)產(chǎn)生的大量ATP和NADPH不能及時(shí)被完全利用,暗反應(yīng)限制了光合作用的速率,降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行,則黑暗間隔期植物可利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)產(chǎn)物,再持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)。因此,在光照強(qiáng)度與光照時(shí)間不變的情況下,交替光照較連續(xù)光照條件下制造的有機(jī)物多。二、植物“三率“的判定及測(cè)定2.光合速率的測(cè)定方法A(2023·江西九江模擬)為探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響,某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組,在25℃條件下進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是(
)A.在無(wú)光條件下,液滴向左移動(dòng)B.在有光條件下,液滴向右移動(dòng)C.在有光條件下,液滴向右移動(dòng)的距離代表光合速率D.隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng),液滴向右移動(dòng)的距離逐漸增大CO2緩沖液作用:維持裝置中CO2濃度不變光合作用的影響因素及其應(yīng)用考點(diǎn)二三、光合作用的影響因素及應(yīng)用主要因素(外因:“三度”):光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度。水過(guò)多,無(wú)氧呼吸(光照時(shí)間長(zhǎng)短)葉綠素、酶的合成、細(xì)胞失水環(huán)境中CO2濃度、葉片氣孔導(dǎo)度內(nèi)因外因酶的種類、數(shù)量、活性葉面積指數(shù)(疏密)植物種類(陰生、陽(yáng)生)光(強(qiáng)度、光質(zhì))礦質(zhì)元素水分CO2濃度溫度葉齡①原理:光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的_____進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加,光反應(yīng)速率
,產(chǎn)生的NADPH和ATP增多,使暗反應(yīng)速率加快,從而使光合作用產(chǎn)物增加。光反應(yīng)加快1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】②曲線分析光補(bǔ)償點(diǎn):光合作用吸收CO2的速率與呼吸作用釋放CO2的速率相等時(shí)的所需的光照強(qiáng)度即B點(diǎn)。光飽和點(diǎn):光合作用吸收CO2的速率達(dá)到最大值時(shí)的最小光照強(qiáng)度---d點(diǎn)。CO2的釋放CO2的吸收AB段:隨光照強(qiáng)度增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng),CO2釋放量逐漸
。但呼吸作用強(qiáng)度
光合作用強(qiáng)度,所以植物體表現(xiàn)為從外界吸收O2,向外界釋放CO2A點(diǎn):光照強(qiáng)度為0,只進(jìn)行___。植物體表現(xiàn)為從外界吸收O2,向外界釋放CO2細(xì)胞呼吸減少②曲線分析1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】大于CO2的釋放CO2的吸收OA段:呼吸速率(絕對(duì)值)B點(diǎn):為光補(bǔ)償點(diǎn),細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用強(qiáng)度
細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。植物體表現(xiàn)為不與外界進(jìn)行氣體交換。等于②曲線分析1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】CO2的釋放CO2的吸收此時(shí)葉肉細(xì)胞:光合大于呼吸提醒
當(dāng)植株凈光合速率為0時(shí),葉肉細(xì)胞的凈光合速率______0;當(dāng)葉肉細(xì)胞中凈光合速率為0時(shí),植株的凈光合速率______0。大于小于②曲線分析酶1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】BC段:表明隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。此段光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,所以植物體表現(xiàn)為從外界吸收CO2,向外界釋放O2B點(diǎn)之后CO2的釋放CO2的吸收C點(diǎn):該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度(d)為光飽和點(diǎn),光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大,C點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、
的數(shù)量和最大活性,外部因素是CO2濃度、溫度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。思考:在圖中,呼吸作用消耗有機(jī)物的量可表示為
,光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量可表示為
。,凈光合積累的有機(jī)物的量可表示為_(kāi)_________(用S1、S2、S3和數(shù)學(xué)符號(hào)表示)
S1+S2S3+S21.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】S3-S1a.溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)增強(qiáng)
,以提高光合速率,使作物增產(chǎn);光照強(qiáng)度溫室大棚一般選無(wú)色透明塑料薄膜遇到陰雨天時(shí)給溫室補(bǔ)充光照應(yīng)當(dāng)給予紅光或藍(lán)紫光。優(yōu)先選擇紅光③應(yīng)用1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】玉米--大豆桃樹(shù)--甘藍(lán)原因是:(1)兩種植物的根系深淺搭配,合理的利用了不同層次土壤內(nèi)水分和養(yǎng)分。(2)兩種植物高矮結(jié)合,充分利用了不同層次的陽(yáng)光b.合理密植,增加光合作用面積等。如:陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一般間作合理利用光能)③應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】c.延長(zhǎng)光合作用時(shí)間,通過(guò)輪作或套作。輪作:在同一塊田地上,按預(yù)定的種植計(jì)劃,輪換種植不同的作物【連作:在同一塊地上長(zhǎng)期連年種植一種作物】玉米,輪作花生水稻,蘑菇輪作原因是:(1)不同作物吸收土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素的種類、數(shù)量及比例各不相同,根系深淺與吸收水肥的能力也各不相同,輪作可以均衡利用土壤中的礦質(zhì)元素。(2)每種作物都有一些專門(mén)為害的病蟲(chóng)雜草,輪作能夠改變?cè)械氖澄镦?,防止病蟲(chóng)害;抑制雜草生長(zhǎng),減輕草害。③應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】套作:在同一塊田地上,在前季作物的生育后期,在其株行間播種或移栽后季作物的種植方式玉米套種花生果園套種油菜c.延長(zhǎng)光合作用時(shí)間,通過(guò)輪作或套作。③應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度【單位:勒克斯(lx)】2020,全國(guó)1卷(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見(jiàn)下表,從提高光能利用率的角度考慮,最適合進(jìn)行間作的兩種作物是
。選擇這兩種作物的理由是
。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點(diǎn)/umol·m-2·s-112001180560623A和C作物A光飽和點(diǎn)高且長(zhǎng)得高,可利用上層光照進(jìn)行光合作用;作物C光飽和點(diǎn)低且長(zhǎng)得矮,與作物A間作后,能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用。①原理:CO2影響
反應(yīng)階段,制約
的形成。暗C3圖1中,A點(diǎn):CO2補(bǔ)償點(diǎn);1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(2)CO2濃度即光合速率=呼吸速率時(shí)的CO2濃度CO2啟動(dòng)點(diǎn)
在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大,但當(dāng)CO2濃度增加到一定值后,光合作用速率不再繼續(xù)增大,此時(shí)限制因素的外因主要為光照強(qiáng)度和溫度,不再為CO2濃度。內(nèi)因是酶的數(shù)量和活性等;。②曲線分析:圖2中,A′點(diǎn):進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度;圖1和圖2中的B點(diǎn)和B′點(diǎn):CO2飽和點(diǎn)。③應(yīng)用:1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(2)CO2濃度a.多施有機(jī)肥或農(nóng)家肥b.大田生產(chǎn)“正其行(合理安排植株的間距),通其風(fēng)(補(bǔ)充新鮮的CO2)”,即為提高CO2濃度、增加產(chǎn)量c.溫室栽培農(nóng)作物可以投放一定量的干冰或給植物澆碳酸飲料(施NH4HCO3)或使用CO2發(fā)生器。(微生物分解有機(jī)肥,產(chǎn)生大量CO2和
無(wú)機(jī)鹽,同時(shí)釋放熱能,增加溫度)1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(2)CO2濃度思考;與水稻、小麥等C3植物相比,C4植物的CO2的補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)較_____、_____。高溫、干旱時(shí)C4植物還能保持高效光合作用的原因是______________________________________________________________________________________。低PEP羧化酶對(duì)CO2具有高親和力,C4植物可利用低濃度的CO2進(jìn)行光合作用低1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用
(3)溫度①原理:溫度通過(guò)影響與光合作用有關(guān)的酶的活性影響光合作用,主要制約暗反應(yīng)。②曲線分析③應(yīng)用:a.適時(shí)播種;b.溫室栽培植物時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,提高凈光合速率,夜間適當(dāng)降溫,降低細(xì)胞呼吸消耗,保證植物有機(jī)物的積累。呼吸酶的最適溫度大于光合酶。隨溫度升高,光合速率先升高后下降。(2020·唐山二模)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖所示。則有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.25℃時(shí)該植物積累有機(jī)物最快B.在0~30℃范圍內(nèi),溫度對(duì)光合作用有關(guān)酶的影響相對(duì)于呼吸作用有關(guān)酶的影響更大C.45℃時(shí)葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率D.春季大棚栽培該植物白天適當(dāng)提高溫度可提高產(chǎn)量C45℃時(shí)整個(gè)植物的光合速率等于呼吸速率,因?yàn)檫€存在非光合作用的細(xì)胞,所以葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率①原理:a.水既是光合作用的
,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的
,直接影響光合作用速率;
b.水分還能影響氣孔的
,間接影響__進(jìn)入葉片,從而影響光合作用速率。原料介質(zhì)開(kāi)閉CO2保衛(wèi)細(xì)胞吸水氣孔張開(kāi)缺水氣孔關(guān)閉限制CO2進(jìn)入葉片光合作用受影響c.缺水,葉片淀粉水解減弱,糖類堆積,光合產(chǎn)物
減慢,光合產(chǎn)物積累,間接抑制了植物的光合作用.輸出(4)水1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用如:夏天中午,氣溫高,植物為了防止蒸騰作用過(guò)強(qiáng),蒸發(fā)過(guò)多水分,部分氣孔關(guān)閉,導(dǎo)致
_____吸收量減少,光合速率
_____。即午休現(xiàn)象CO2降低②曲線:合理灌溉(4)水1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用③應(yīng)用:夏季“午休”現(xiàn)象①原理:礦質(zhì)元素通過(guò)影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成,對(duì)光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。(5)礦質(zhì)元素1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用N:P:K:Mg:影響光合色素及NADPH和ATP等重要組分類囊體膜、NADPH和ATP等的重要組分促進(jìn)光合產(chǎn)物(淀粉)向貯藏器官運(yùn)輸葉綠素的重要組分③應(yīng)用:合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大,促進(jìn)葉綠素合成,促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化等,進(jìn)而提高光合速率。(5)礦質(zhì)元素1.外部因素:?jiǎn)我蜃訉?duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用②曲線分析:ON、P、K等礦質(zhì)元素光合速率AB礦質(zhì)元素濃度升高,增加必需元素的供應(yīng),可先提高光合速率(OA段)。但當(dāng)?shù)V質(zhì)元素過(guò)多,植物會(huì)因土壤溶液濃度過(guò)高,發(fā)生滲透失水而萎蔫(AB段)光合速率會(huì)下降。光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對(duì)光合作用的綜合作用2.外部因素:多因子對(duì)光合速率的影響及應(yīng)用A點(diǎn):限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷
。依次為_(kāi)_______、________、________。提高三、光合作用的影響因素及應(yīng)用①曲線分析:光照強(qiáng)度CO2濃度光照強(qiáng)度溫度CO2濃度光照強(qiáng)度B點(diǎn):橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素,影響因素主要為各曲線所表示的因子。依次為_(kāi)_______、________、________。②應(yīng)用:溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)增加
,進(jìn)一步提高光合速率;當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加
和CO2濃度以提高光合速率。CO2濃度光照強(qiáng)度2.外部因素:多因子對(duì)光合速率的影響及應(yīng)用三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(1)植物自身的遺傳特性,如植物品種不同,以陰生植物、陽(yáng)生植物為例<<2.內(nèi)部因素三、光合作用的影響因素及應(yīng)用(2)植物葉片的葉齡、
葉綠素含量、
酶的活性和數(shù)量、
有機(jī)物的輸出情況、
氣孔導(dǎo)度等活性性活三、光合作用的影響因素及應(yīng)用2.內(nèi)部因素生產(chǎn)實(shí)踐中,可適時(shí)噴施植物激素中的_脫落酸_,起到調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)度的作用葉片的有機(jī)物輸出越多快,其光合速率越快。若將一株植物的果實(shí)去除,則去除的果實(shí)越多,其光合速率就_________,兩片相鄰的葉片,若一片遮光,則另一片葉子的光合速率會(huì)________。越慢增強(qiáng)(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量、酶的活性和數(shù)量、有機(jī)物的輸出情況、氣孔導(dǎo)度等三、光合作用的影響因素及應(yīng)用2.內(nèi)部因素(3)植物葉面積指數(shù)不再增加合理密植2.內(nèi)部因素三、光合作用的影響因素及應(yīng)用光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析考點(diǎn)三1、光合作用與呼吸作用的比較項(xiàng)目光合作用呼吸作用代謝類型發(fā)生范圍含葉綠體的植物細(xì)胞、藍(lán)細(xì)菌等所有_________發(fā)生場(chǎng)所發(fā)生條件在_____進(jìn)行時(shí)時(shí)刻刻都進(jìn)行能量變化實(shí)質(zhì)_______有機(jī)物、儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物,釋放能量活細(xì)胞光下合成合成作用(或同化作用)分解作用(或異化作用)葉綠體(真核生物);細(xì)胞質(zhì)(原核生物)有氧呼吸:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體無(wú)氧呼吸:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(真核生物);細(xì)胞質(zhì)(原核生物)光能化學(xué)能化學(xué)能熱能、化學(xué)能四.光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析(1)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與元素的去向四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析2、光合作用與呼吸作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化①C:
②H:(1)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與元素的去向四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析2、光合作用與呼吸作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化③O:(1)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的元素的去向四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析2、光合作用與呼吸作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化③O:(1)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的元素的去向四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析2、光合作用與呼吸作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化(2)能量變化四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析2、光合作用與呼吸作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化光反應(yīng)暗反應(yīng)活躍穩(wěn)定用于各項(xiàng)生命活動(dòng)四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析2、光合作用與呼吸作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化(3)光合作用與有氧呼吸中有關(guān)NADH、NADPH、ATP的來(lái)源與去路光反應(yīng)水的光解還原C3四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析2、光合作用與呼吸作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化(3)光合作用與有氧呼吸中有關(guān)NADH、NADPH、ATP、還原氫的來(lái)源與去路(光能ATP)還可用于葉綠體內(nèi)DNA的復(fù)制等(除暗反應(yīng))3、自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內(nèi)光合速率曲線的比較(1)自然環(huán)境中綠色植物一晝夜內(nèi)CO2的吸收與釋放速率的曲線分析四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析①a點(diǎn):凌晨3時(shí)~4時(shí),溫度降低,__________________
CO2釋放減少。②b點(diǎn):有微弱光照,________________。④bc段:光合作用強(qiáng)度
細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。⑤c、e點(diǎn):光合作用強(qiáng)度
細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。呼吸酶活性低,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱小于等于開(kāi)始進(jìn)行光合作用③ob段:因?yàn)闊o(wú)光,只進(jìn)行__________。呼吸作用⑥ce段:光合作用強(qiáng)度
呼吸作用強(qiáng)度。大于3、自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內(nèi)光合速率曲線的比較(1)自然環(huán)境中綠色植物一晝夜內(nèi)CO2的吸收與釋放速率的曲線分析四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析⑦d點(diǎn):溫度過(guò)高,部分______,導(dǎo)致植物從外界吸收的CO2減少,出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。氣孔關(guān)閉⑧ef段:光合作用強(qiáng)度______細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。⑨fg段:太陽(yáng)落山,光合作用停止,只進(jìn)行________。小于細(xì)胞呼吸注意:hj下降是因?yàn)闅饪撞糠株P(guān)閉,CO2吸收減少,光合速率下降。ie下降是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度減弱,光合速率下降。ihj3、自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內(nèi)光合速率曲線的比較(1)自然環(huán)境中綠色植物一晝夜內(nèi)CO2的吸收與釋放速率的曲線分析四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析制造有機(jī)物時(shí)間段:______段。消耗有機(jī)物時(shí)間段:_____段。積累有機(jī)物時(shí)間段:______段。一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn):____點(diǎn)。cebfogeS4面積:呼吸消耗有機(jī)物的量:S2+S4+S3光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量:一晝夜凈光合積累有機(jī)物的量:S1+S4S1-S2-S3①AB段:無(wú)光照,植物只進(jìn)行
。②BC段:溫度降低,
。③CD段:4時(shí)后,微弱光照,C點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行光合作用,(KCD<KBC)但光合作用
__呼吸作用。④D點(diǎn):光合作用強(qiáng)度
呼吸作用強(qiáng)度,此時(shí)CO2濃度最大。呼吸作用呼吸酶活性低,呼吸作用減弱(KBC<KAB)小于等于3、自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內(nèi)光合速率曲線的比較(2)密閉環(huán)境中綠色植物一晝夜內(nèi)CO2含量的變化曲線分析四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析⑤DH段:光照繼續(xù)增強(qiáng),光合作用
__呼吸作用。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。大于斜率變小(KFG<KDF)⑦HI點(diǎn):
光照繼續(xù)減弱,光合作用
___呼吸作用。直至光合作用完全停止。小于
此時(shí)有機(jī)物積累量最大。H點(diǎn)并沒(méi)有停止光合作用⑥H點(diǎn):光合作用強(qiáng)度_____
呼吸作用強(qiáng)度。等于3、自然環(huán)境與密閉環(huán)境中一晝夜內(nèi)光合速率曲線的比較(2)密閉環(huán)境中綠色植物一晝夜內(nèi)CO2含量的變化曲線分析四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析I點(diǎn)I點(diǎn)低于A點(diǎn),說(shuō)明一晝夜密閉容器中CO2濃度減少
,即總光合量大于總呼吸量,凈光合大于0,植物能生長(zhǎng)。課中必練一晝夜內(nèi)植物是否有有機(jī)物的積累?無(wú)(1)當(dāng)凈光合速率>0時(shí),植物因積累有機(jī)物而生長(zhǎng)。(2)當(dāng)凈光合速率=0時(shí),植物不能生長(zhǎng)。(3)當(dāng)凈光合速率<0時(shí),植物不能生長(zhǎng),長(zhǎng)時(shí)間處于此種狀態(tài),植物將死亡。4、光合速率與植物生長(zhǎng)①當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2吸收值為負(fù)值,該值絕對(duì)值代表呼吸速率,該曲線代表凈光合速率;②當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2吸收值為0,該曲線代表真正光合速率。四、光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合分析光合作用與細(xì)胞呼吸的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)(1)A點(diǎn):代表呼吸速率,細(xì)胞呼吸增強(qiáng),A點(diǎn)下移;反之,A點(diǎn)上移。(2)B點(diǎn)與C點(diǎn)的變化(3)D點(diǎn):代表最大光合速率,若增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度使光合速率增大時(shí),D點(diǎn)向_________移動(dòng);反之,移動(dòng)方向相反。a.若環(huán)境條件改變導(dǎo)致呼吸速率增大,光合速率減小,則光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)B____,光(CO2)飽和點(diǎn)C_____。右移左移b.若環(huán)境條件改變導(dǎo)致光合速率增大,呼吸速率減小,則光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)B左移,光(CO2)飽和點(diǎn)C右移。右上方關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)若已知植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為:25℃和30℃如圖:在25℃,一定光照強(qiáng)度下,某植物光合作用曲線。在相應(yīng)條件變化時(shí),相關(guān)點(diǎn)如何移動(dòng)?(1)適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度,A點(diǎn):___________,B點(diǎn):___________,C點(diǎn):___________,D點(diǎn):___________?;静粍?dòng)左移右移右上移(2)適當(dāng)減小CO2濃度,A點(diǎn):___________,B點(diǎn):___________,C點(diǎn):___________,D點(diǎn):___________?;静粍?dòng)右移左移左下移識(shí)記:條件好,兩邊跑;條件差,往回跑關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)若已知植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為:25℃和30℃如圖:在25℃,一定光照強(qiáng)度下,某植物光合作用曲線。在相應(yīng)條件變化時(shí),相關(guān)點(diǎn)如何移動(dòng)?(3)溫度升高到30℃時(shí),A點(diǎn):___________,B點(diǎn):___________,C點(diǎn):___________,D點(diǎn):___________。下移右移左移左下移延長(zhǎng)光合作用時(shí)間增加光合作用面積增加光能利用率提高光合作用效率控制光照強(qiáng)弱控制光質(zhì)控制溫度控制CO2供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制H2O供應(yīng)提高復(fù)種指數(shù)(輪作如一年兩茬)溫室中人工光照合理密植間作(同時(shí)播種)套種(不同時(shí)播種)通風(fēng)透光在溫室中施有機(jī)肥,使用CO2發(fā)生器陰生植物陽(yáng)生植物提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施紅光(糖類多)和藍(lán)紫光(蛋白質(zhì)和脂質(zhì)多)適時(shí)適量施肥合理灌溉保持晝夜溫差如圖表示在不同溫度下,測(cè)定某植物葉片重量變化情況(均考慮為有機(jī)物的重量變化)的操作流程及結(jié)果,據(jù)圖分析回答問(wèn)題:(1)由圖分析可知,該植物的呼吸速率可表示為_(kāi)___,總光合速率可表示為_(kāi)_______。在13~16℃之間,隨著溫度的升高,呼吸作用強(qiáng)度將_____(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”),實(shí)際光合作用的強(qiáng)度將_____(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。XY+2X增強(qiáng)增強(qiáng)凈光合=(M+Y)-(M-X)=Y+X(2)恒定在上述____℃溫度下,維持10小時(shí)光照,10小時(shí)黑暗,該植物葉片增重最多,增重了____mg。1430凈光合=(M+Y)-(M-X)=Y+X10x5-10x2(2023·湖北四地七校聯(lián)盟)某實(shí)驗(yàn)小組研究溫度對(duì)水綿光合作用的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示,據(jù)圖分析,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(
)BA.據(jù)圖可知,水綿細(xì)胞呼吸作用的最適溫度為35℃B.圖中水綿細(xì)胞積累有機(jī)物速率最大時(shí)的溫度是25℃C.每天光照12小時(shí),最有利于水綿生長(zhǎng)的溫度是25℃D.在5℃時(shí),水綿細(xì)胞產(chǎn)生O2的速率是消耗O2的速率的2倍若持續(xù)光照,最有利于植物生長(zhǎng)的最適溫度是??jī)艄夂纤俾首畲蟮?5℃白天12h+夜晚12h(積累-消耗)max(凈光合-消耗)max(2023·山東調(diào)研)如圖甲表示水稻葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為0、4、8、12klx時(shí),單位時(shí)間釋放的氣體總量的變化,圖乙表示用水稻葉片實(shí)驗(yàn)時(shí)光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是(
)DA.圖甲中,光照強(qiáng)度為8klx時(shí),細(xì)胞的光合作用速率等于呼吸作用速率B.圖乙中,限制E、F、G點(diǎn)后葉片光合速率的主要環(huán)境因素為光照強(qiáng)度C.圖乙中,如果增大CO2濃度,曲線和X軸的交點(diǎn)F點(diǎn)可能向右移動(dòng)D.圖甲中,光照強(qiáng)度為12klx時(shí),單位時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞固定了12個(gè)單位的CO2用密閉的培養(yǎng)瓶培養(yǎng)等量的綠藻(單細(xì)胞藻類),將其置于4種不同溫度下(t1<t2<t3<t4)培養(yǎng),分別測(cè)定光照和黑暗條件下培養(yǎng)瓶中氧氣的含量變化如圖所示。下列敘述正確的是()A.氧氣消耗的場(chǎng)所為線粒體基質(zhì),產(chǎn)生的場(chǎng)所為葉綠體中的類囊體薄膜B.溫度逐漸升高過(guò)程中,綠藻的光反應(yīng)速率不變,暗反應(yīng)速率增強(qiáng)C.溫度逐漸升高過(guò)程中,綠藻的光合速率和呼吸速率均逐漸增強(qiáng)D.溫度為t3時(shí),光照時(shí)間至少長(zhǎng)于16小時(shí)綠藻才能正常生長(zhǎng)C【詳解】A、綠藻是真核生物,有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體,氧氣消耗的場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜,光合作用中O2產(chǎn)生的場(chǎng)所為葉綠體中的類囊體薄膜,A錯(cuò)誤;B、真光合速率=凈光合速率+呼吸速率,圖中光照條件下氧氣增加速率可代表凈光合速率,黑暗條件下氧氣消耗量可表示呼吸速率,據(jù)圖可知,溫度逐漸升高的過(guò)程,光合速率逐漸增加,即綠藻的光反應(yīng)速率和暗反應(yīng)速率均增強(qiáng),B錯(cuò)誤;C、真光合速率=凈光合速率+呼吸速率,圖中光照條件下氧氣增加速率可代表凈光合速率,黑暗條件下氧氣消耗量可表示呼吸速率,據(jù)圖可知,溫度逐漸升高的過(guò)程,綠藻的光合速率和呼吸速率均逐漸增強(qiáng),C正確;D、溫度為t3時(shí),假設(shè)光照時(shí)間至少為n小時(shí)綠藻才能正常生長(zhǎng),則應(yīng)滿足12n-8(24-n)>0,可求得n=9.6,D錯(cuò)誤。圖甲表示某種植物葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系,圖乙表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(M和N代表兩種氣體)。據(jù)圖判斷,下列說(shuō)法正確的是(不考慮無(wú)氧呼吸)()A.圖甲中的縱坐標(biāo)數(shù)值即為圖乙中的m4B.圖甲中c點(diǎn)時(shí),圖乙中有m1=n1=m4=n4C.圖甲中e點(diǎn)以后,圖乙中n4不再增加,其主要原因是m1值太低D.圖甲中a、b、c、d、e任意一點(diǎn),圖乙中都有m1=n1>0,m2=n2>0Bd、e點(diǎn)呼吸小于光合,應(yīng)為m3=n3>0,c點(diǎn)呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度,m3=n3=0,c、d、e點(diǎn)時(shí),m2=n2=0,【詳解】A、圖甲中的縱坐標(biāo)數(shù)值是CO2的吸收量,圖乙中m3表示CO2的吸收量,A錯(cuò)誤;B、圖甲中c點(diǎn)時(shí),光合速率等于呼吸速率,因此線粒體產(chǎn)生的二氧化碳剛好能供葉綠體利用,葉綠體產(chǎn)生的氧氣剛好供線粒體利用,因此圖乙中有m1=n1=m4=n4,B正確;C、圖甲中e點(diǎn)以后,圖乙中n4不再增加,其主要原因是m3值太低,或溫度的限制,C錯(cuò)誤;D、圖甲中a、b、c、d、e任意一點(diǎn),圖乙中都有m1=n1>0,但由于d、e點(diǎn)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度,應(yīng)為m3=n3>0,c點(diǎn)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度,m3=n3=0,c、d、e點(diǎn)時(shí),m2=n2=0,D錯(cuò)誤。故選B。(2022山東)在單位時(shí)間里,生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)輻射能量,叫作總初級(jí)生產(chǎn)量;總初級(jí)生產(chǎn)量扣除生產(chǎn)者自身的呼吸量,剩下的就是凈初級(jí)生產(chǎn)量。如圖表示一個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)中森林地上部分總初級(jí)生產(chǎn)量、凈初級(jí)生產(chǎn)量的變化情況。圖中橫坐標(biāo)表示葉面積指數(shù)(單位土地面積上植物葉片總面積占土地面積的倍數(shù)),縱坐標(biāo)表示最大光合量。下列敘述正確的是(
)A.當(dāng)葉面積指數(shù)達(dá)到8時(shí),森林的凈初級(jí)生產(chǎn)量達(dá)到了最大值B.當(dāng)葉面積指數(shù)達(dá)到4~6時(shí),對(duì)森林進(jìn)行合理開(kāi)采利用最合理C.當(dāng)葉面積指數(shù)達(dá)到8時(shí),限制a曲線上升的因素是CO2濃度D.最大光合量時(shí)的葉面積吸收了大部分的太陽(yáng)輻射能量Ba表示總初級(jí)生產(chǎn)量,b表示凈初級(jí)生產(chǎn)量解析:
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