光合作用和呼吸作用.doc

浙江省桐庐中学（311500） 徐玉华在近几年高考生物卷中，图表题比例较大，题数多且分值又较高。图1为CO2吸收量与光照强度关系的坐标图，属于光合作用中典型的坐标图，利用发散性思维，发现高考复习中与之有关的有10个常见问题，现归纳总结，希望能帮助大家提高复习效率。1纵坐标“CO2 吸收量”代表光合总产量，还是光合净产量？分析坐标图时，首先要明确纵坐标和横坐标的含义。光合总产量和光合净产量常用的判定方法：如果CO2 吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；（光下）CO2 吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量；光合作用CO2 吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。2a点、b点、c点的生物学含义是什么？ a点光照强度为0，只进行呼吸作用。b点光合净产量为0，即光合作用强度等于呼吸作用强度。c点为光合净产量达到最大值（m）所对应的最低的光照强度。3a点、b点产生ATP的细胞结构是什么？ a点只进行呼吸作用，产生ATP的细胞结构是细胞质基质和线粒体。b点既进行光合作用，又进行呼吸作用，产生ATP的细胞结构是叶绿体基粒、细胞质基质和线粒体。4什么光照强度，植物能正常生长？ 光合净产量 0，植物才能正常生长。bd段（不包括b点）和de段光合作用强度大于呼吸作用强度，所以白天光照强度大于b点，植物能正常生长。在一昼夜中，白天的光照强度需要满足白天的光合净产量 晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。5bd段、de段光合作用的限制因素分别是什么？ bd段随着光照强度增大，光合净产量增加，则光合作用的限制因素是光照强度；de段，随着光照强度进一步增大，光合净产量不变，则光合作用的限制因素不是光照强度，而可能是CO2和温度等。6d点与b点相比，ATP、NADPH、C3、C5含量如何变化？此类问题借用下面的反应流程，找到突破口就容易解决。在其它环境条件不变的情况下，d点与b点相比，光照强度增大，光反应增强，形成的ATP和NADPH都增多（为突破口），所以C3被还原的增多，则剩余的C3减少；形成C3消耗的C5减少，则剩余的C5增多。（注：如果ATP和NADPH都增多，则ADP和NADP+都减少）7若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a点、b点、c点如何移动？ 阴生植物的呼吸作用强度一般比阳生植物低，所以对应的a点一般上移。阴生植物叶绿素含量相对较多，且叶绿素a叶绿素b的比值相对较小，叶绿素b的含量相对较多，在光照比较弱时，光合作用强度就达到最大，所以对应的c点左移。阴生植物在光照比较弱时，光合作用强度就等于呼吸作用强度，所以对应的b点左移。8若实验时将光照由白光改为蓝光（光照强度不变），则b点如何移动？ 把白光改为蓝光（光照强度不变），相当于把其它颜色的光都替换为蓝光，植物全部能被吸收，则光合作用效率提高，但呼吸作用基本没有变，所以光照强度相对较弱时光合作用强度就等于呼吸作用强度，即b点左移。若把白光改为蓝光，过滤掉其它颜色的光（光照强度减弱），则光合作用效率减弱，对应b点右移。9若植物体缺Mg，则对应的b点如何移动？ 植物体缺Mg，叶绿素合成减少，光合作用效率减弱，但呼吸作用没有变，需要增加光照强度，光合作用强度才等于呼吸作用强度，所以b点右移。10已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25和30，则温度由25上升到30时，对应的a点、b点如何移动？根据光合作用和呼吸作用的最适温度可知，温度由25上升到30时，光合作用减弱，呼吸作用增强，所以对应的a点下移。光照强度增强才能使光合作用强度等于呼吸作用强度，所以b点右移。1、纵坐标代表实际光合作用强度还是净光合作用强度？这是什么图？分析坐标图时，首先要明确纵坐标和横坐标的含义。大家知道我们通常用单位时间里CO2 吸收量、O2 释放量、有机物的制造量来代表光合作用强度。而光合作用强度又有实际光合作用强度和净光合作用强度，我们如何区分它们呢？光合总产量和光合净产量常用的判定方法：如果CO2 吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；（光下）CO2 吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量；光合作用CO2 吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。因此本图纵坐标代表的是净光合作用强度。A点：A点时光照强度为0，光合作用强度为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。AC段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐增加C点：当光照强度增加到一定值时，光合作用强度达到最大值。CD段：当光照强度超过一定值时，光合作用强度不随光照强度的增加而增加。3、几个点、几个线段的生物学含义：A点：A点时光照强度为0，光合作用强度为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。净光合强度为负值 ，由此点获得的信息是：呼吸速率为OA的绝对值。AB段：此时光照较弱，实际光合作用强度小于呼吸作用强度。净光合强度仍为负值。此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余。表现为释放CO2。B点：实际光合作用强度等于呼吸作用强度（光合作用与呼吸作用处于动态衡），净光合作用强度净为0。表现为既不释放CO2也不吸收CO2（此点为光合作用补偿点）BC段：实际光合作用强度大于呼吸作用强度，呼吸产生的CO2不够光合作用所用，表现为吸收CO2。C点：当光照强度增加到一定值时，光合作用强度达到最大值。此值为纵坐标（此点为光合作用饱和点）CD段：净光合作用强度已达到最大值，不随光照强度的增加而增加。N点：为光合作用强度达到最大值（CM）时所对应的最低的光照强度。（先描述纵轴后横轴）4、AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值之后，限制因素主要是其它因素了AC段：限制AC段光合作用强度的因素主要是光照强度。CD段：限制CD段光合作用强度的因素主要是外因有：CO2浓度、温度等。内因有：酶、叶绿体色素、C55、什么光照强度，植物能正常生长？净光合作用强度 0，植物才能正常生长。BC段（不包括b点）和CD段光合作用强度大于呼吸作用强度，所以白天光照强度大于B点，植物能正常生长。在一昼夜中，白天的光照强度需要满足白天的光合净产量 晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。6、若该曲线是某阳生植物，那么阴生植物的相关曲线图如何？为什么？阴生植物呼吸作用强度一般比阳生植物低，所以对应A点一般上移。阴生植物叶绿素含量相对较多，且叶绿素a叶绿素b的比值相对较小，叶绿素b的含量相对较多，在光照比较弱时，光合作用强度就达到最大，所以对应的C点左移。阴生植物在光照比较弱时，光合作用强度就等于呼吸作用强度，所以对应B点左移。7、已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25和30，则温度由25上升到30时，对应的A点、B点、N点分别如何移动？根据光合作用和呼吸作用的最适温度可知，温度由25上升到30时，光合作用减弱，呼吸作用增强，所以对应的A点下移。光照强度增强才能使光合作用强度等于呼吸作用强度，所以B点右移。由于最大光合作用强度减小了，制造的有机物减少了，所需要的光能也应该减少，所以N点应该左移。8若实验时将光照由白光改为蓝光（光照强度不变），则B点如何移动？把白光改为蓝光（光强不变），相当于把其它颜色的光都替换为蓝光，植物全部能被吸收，则光合效率提高，但呼吸作用基本没有变，所以光照强度相对较弱时光合作用强度就等于呼吸作用强度，即b点左移，而A点不变。若把白光改为蓝光，过滤掉其它颜色的光（光照强度减弱），则光合作用效率减弱，对应b点右移。9若植物体缺Mg，则对应的了B点如何移动植物体缺Mg，叶绿素合成减少，光合作用效率减弱，但呼吸作用没有变，需要增加光照强度，光合作用强度才等于呼吸，所以B点右移10、A点、B点产生ATP的细胞结构是什么？a点只进行呼吸作用，产生ATP的细胞结构是细胞质基质和线粒体。B点既进行光合作用，又进行呼吸作用，产生ATP的细胞结构是叶绿体基粒、细胞质基质和线粒体。11、处于A点、AB段、B点、BC段时，右图分别发生哪些过程？A点：ef（前者是CO2，后者是O2） AB段：abef（a是CO2，b是O2）B点：ab BC段：abcd（c是O2，d是CO2）12、典型例题下图一表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图二表示将A植物放在不同浓度环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答：（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是 。（2）图一中的“a”点表示 。如果以缺镁的全营养液培养A植物幼苗，则b点的移动方向是 。（3）在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从向方向（提示：填“叶绿体基质”或“囊状结构薄膜”）移动。下图与c点相符的是 。（4）e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中的含量 ；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中的含量 。（填“高”、“ 低”或“基本一致”）（5）当光照强度为g时，比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小，结果应分1.光合作用与呼吸作用之间的联系2.呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2的增加量、O2的减少量或有机物的减少量。3.净光合速率和真正光合速率净光合速率（表观光合速率）：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示；真正光合速率（实际光合速率）：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示；4.光合速率与呼吸速率的关系4.1.绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率（A点）。4.2.绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。4.3.真正光合速率=净光合速率+呼吸速率关系式用O2、CO2、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固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量（增重部分）+细胞呼吸消耗葡萄糖量5.注意：植物所有的生活过程都受温度的影响。在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率。但是温度对光合作用和呼吸作用的影响不同（如图所示），所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。1.图一：光合作用CO2吸收量大于呼吸作用CO2释放量，有机物积累。图二：光合作用CO2吸收量等于呼吸作用CO2释放量，有机物量不变 。图三：光合作用CO2吸收量小于呼吸作用CO2释放量，有机物消耗。2、下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是（ ）A无光合作用，有呼吸作用B光合作用与呼吸作用达到动态平衡C无呼吸作用，有光合作用D光合作用与呼吸作用都不进行3.下面甲、乙两图分别表示光照强度和空气中二氧化碳含量对某绿色植物光合作用的影响，S1、S2、S3的面积大小表示有关生理过程产生或消耗物质的数量。请据图回答（1）图甲中B点与图乙中 点叶肉细胞所处的生理状态相同，此时细胞中能够产生ATP的部位是 。 （2）限制乙图曲线最终趋于平缓的外界因素主要是 ， 写出与C点高低有关的生理过程的反应式：。 （3）在甲图曲线中，可用 表示呼吸作用消耗有机物的量，可用 表示光合作用产生的有机物总量。（用S1、S2、S3表示） （4）右图为探究植物光合作用速率的装置。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，水滴位置在X。恒温30分钟后，将针筒容量调至0.6mL，水滴位置恢复到X。若以氧气释放量来表示光合作用速率，则该植物的光合作用速率是 mL/h，该数值比实际的光合作用速率低，原因是 。答案： （1）F 细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体结构的薄膜（答案顺序可调换，答全才得分） （2）光照强度、温度 CO2+H2O（CH2O）+O2。 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 （3）S1+S3 S2+S3 （4）0.8 植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气（2分）4.合肥市2011年高三第二次教学质量检测第29题29. (22 分）I下图是夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收量和释放量的变化示意图(单位:mg/h)。A、B点对应时刻分别为6:00和19:00。请分析回答：(1) 在此24小时内不进行光合作用的时段是_(2) 测得该植物一昼夜的O2净释放量为300mg，假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O2总量是_mg,光合作用速率最高时，光合作用每小时利用CO2的量是_mgc图中阴影部分所表示的O2释放量_(从“大于、等于、小于”中选填)300mg。(3) 若适当增加植物生长环境中CO2的浓度，B点将向_(左/右）移动.在生产实践中，常采用施用农家肥的方法增加CO2的浓度，其原理是_5.两个关于细胞呼吸和光合作用的好题题1.如下图表示某植物的非绿色器官在不同的氧气浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：（1）图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。（2）P点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。（3）在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。（4）若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_（填“一样多”或“更多”或“更少”），有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。（5）在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目是_。氧浓度应调节到_点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由_。答案：(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制(2)不同氧浓度下，无氧呼吸生成的CO2总量（氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量）(3)所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在X轴上的投影点。如图所示(4)一样多1/3(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗 R R点时细胞呼吸消耗的有机物少（此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少）博主：1.解题注意点：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少（是CO2生成量曲线的最低点），此时有利于蔬菜的运输。2.从这个题目可以得出一个几何面积的等式：面积OQP（由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积）=原点、纵轴和图中虚线围成的面积（即面积0 1 10）。就是无氧呼吸产生的CO2的总量。另外还可以找出一个几何等式：面积1 B P=面积0 B 10.3.这个题目有一个缺点，就是第三问是在默认AB=BC的前提下进行的，实际上题干没有指出AB=BC，如果像这样考的话，不妨将第4问放在第三问前面，让第三问作为第四问的一个子问题，这个题目就没有遗憾了。题2.在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系（氧气浓度为15%）、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系依次如下图甲、乙、丙所示，请据图回答下列问题：(1)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是_；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在_条件下测量。(2)由图丙可知，40时，植物体_(填“能”或“不能”)显示生长现象；而5时的状态可用图甲中_(填“A”、“B”或“C”)点表示。(3)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光照强度为_点对应的光照强度，温度为_最佳。(4)图乙中D点为两曲线的交点，它的含义是_。(5)绘制下列有关曲线图：图甲中光合作用强度是用CO2吸收量(molh)表示的，如果改为O2的吸收量(molh)表示，请在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线； 在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系。(6)在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式：_；_。（7）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是_。答案：(1)温度 无光(或黑暗) (2)不能 B(3) C 25 (4) （在氧浓度为10的条件下）植物只进行有氧呼吸（5）（6）ADP+Pi+能量 ATP H2O O2 +H（7）ATP和H（NADPH）评析：从学生做题发现，错误最多的是第（5）问的作图的第一个图，错的原因是题目理解不清楚，画了两个曲线。（一个是用O2吸收量表示光合作用强度随光照强度的变化而变化的曲线，一个是以二氧化碳表示光合作用强度作的实际光合作用曲线）评讲试卷是学生问了个问题图甲会不会进行无氧呼吸？我说注意甲图有一个条件是氧气浓度为15%，再从乙图可知当氧气浓度为10%时无氧呼吸就消失了，所以不用考虑无氧呼吸。6.右图表示20玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，下列说法中不正确的是（ ）三种选项：A S2-S3表示玉米光合作用有机物的净积累量B S2+S3 表示玉米光合作用产生的有机物总量C S2表示玉米光合作用有机物的净积累量D S1+S3 表示玉米呼吸作用消耗的有机物量AS?1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量BS2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量C若土壤中缺Mg,则B点右移，D点左移DS2-S3表示玉米光合作用有机物的净积累量AS?1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量BS2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量C若土壤中缺Mg,则B点右移，D点右移DS2-S1表示玉米光合作用有机物的净积累量第3和第6题的理解：横坐标应是时间（1）图示分析：光合作用的线和AE构成的面积表示光合合成量；呼吸作用的线(AE)和横坐标构成的面积表示呼吸消耗量；光合作用的线和横坐标构成的面积表示净产量；从外界吸收的CO2量是净光合量，所以S2表示(BD时间段)玉米光合作用有机物的净积累量。（2）面积分析：A点放出的CO2表示呼吸作用的强度，随着光照强度的增加呼吸强度是不变的，所以：S1：光照强度由0D时光合作用的净积累量（为负）；S2：光照强度由BD时的光合作用有机物的净积累量；S1+S3：0D时段玉米呼吸作用消耗的有机物量；S2+S3：光合作用产生的有机物总量。所以：当光照强度由0D时，玉米呼吸作用消耗的有机物量为S1+S3，光合作用的净积累量为S2-S1。（3）疑点分析：速率和时间的积才是重量，速率和光强的积是什么所以本题的横坐标应是时间。横坐标应理解成随着时间的推移光照强度的变化。详细解析：从B点向AE做一条垂线垂足为F。设面积BAF为S4。0B段，呼吸大于光合，如果不考虑光合作用的话，呼吸作用释放的CO2应该一直是OA长度，由于光合作用的存在，所以表现出释放的才是AB这个线，所以面积S4就表示OB时段光合作用吸收的CO2。所以OB时段净光合作用为总光合呼吸=S4（S1+S4）=S1。BD时段的净光合为S2，所以OD时段净光合为S1+S2即S2S1。OD时段总呼吸消耗为S1+S3。OD时段总光合等于净光合+呼吸=（S2S1）+（S1+S3）=S2+S3。7.下图表示A、B两种植物随着光照强度的变化，CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图。据图回答：（1）下图表示A、B两种植物随着光照强度的变化，CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图。据图回答：写出光合作用的总反应式_（2）比较A、B植物呼吸作用，其中呼吸作用较强的是 植物。当二氧化碳净吸收为0时，植物细胞中可以产生ATP的场所有 。（3）当光照强度达到Z点后，限制A植物光合作用的因素主要是_ (答出两点)。如果在图中M点突然停止光照，短期内由于_（限制因素）使叶绿体内C3化合物的含量会发生变化。（4）当平均光照强度在X和Y之间（不包括X、Y），假设白天和黑夜的时间各为12h，A植物一昼夜中有机物积累量的变化是 （减少或增加）。（5）在光照强度为Z时，A植物光合作用产生的葡萄糖为 mg（m2h）。（保留两位小数）（6）对B植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12h，平均光照强度在 klux以上才能使CO2的吸收量超过CO2的释放量。答案：（1）略 （2）A 细胞质基质、线粒体和叶绿体（缺一不可）（3）温度、二氧化碳浓度 由于ATP和NADPH减少，导致C3化合物还原受阻（4）减少（5）6.82 （6）X8.右图表示A、B两种植物随着光照强度的变化，CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图。据图分析下列叙述不正确的是（ ）AA植物的呼吸作用较B强B如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体中C3化合物的含量将会增加C当平均光照强度在X和Y之间（每日光照 12h），植物一昼夜中有机物积累量的变化是A减少、B增加D当光照强度为0时，植物细胞中可以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体解析：C项的理解：对于A植物，当光照强度为Y时一昼夜的有机物积累为122-122=0.所以当平均光照强度在X和Y之间时，植物一昼夜中有机物积累量将减少。对于B植物，当光照强度为X时一昼夜的有机物积累为121-121=0.所以当平均光照强度在X和Y之间时，植物一昼夜中有机物积累量将增加。一、光合作用、细胞呼吸关系图解及动态分析动态分析如下：(1)强光光照：光合作用速率大于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2的去向：供给线粒体释放到叶片外。叶绿体需要的CO2的来源：线粒体产生外界吸收。过程如图1所示。图1图2(2)中性光照：光合作用速率等于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2供给线粒体进行细胞呼吸。线粒体产生的CO2供给叶绿体进行光合作用，叶片与外界环境不进行气体交换。过程如图2所示。(3)弱光光照：光合作用速率小于细胞呼吸速率。叶绿体产生的全部O2和从外界吸收的O2供给线粒体利用。线粒体产生的CO2除供给叶绿体利用外，其余释放到叶片外。过程如图3所示。图3图4(4)黑暗情况：不进行光合作用，只进行细胞呼吸，叶片从外界吸收O2，释放CO2。过程如图4所示。二、光合作用、细胞呼吸坐标曲线解读(参见前面知识，此处不再展开)三、光合作用、细胞呼吸的测定方法及实验装置1.表观(净)光合速率的测定方法(如图)(1)NaHCO3溶液作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。(2)植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是光合速率。(3)条件：整个装置必须在光下。动态分析：当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。2细胞呼吸状况的实验测定归纳欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水，即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液，其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。结果与分析若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)。若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。a为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3，以便校正。b进行结果与结论的描述时应先结果后结论，而不是先结论后结果，如上。重点题型升格训练,光合作用、细胞呼吸关系的综合题1(2012天津市河西质调)小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和30。下图甲为小麦叶肉细胞中的部分代谢示意图；图乙是在CO2浓度一定、环境温度为25、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。请据图分析回答问题。(1)当图甲中细胞有d过程发生而没有e过程发生时，该细胞处于的生理状态是_。若是d过程也不发生，则此时该细胞内进行的生理过程是(用化学反应式表示)_。(2)在图乙中B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有_。C点时，该植物的总光合速率为_mg/(dm2叶h)。C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是_。(3)适当提高CO2浓度时，C点将_(填上移下移或不动)；当植物缺镁时，B点将_(填左移或右移)。(4)某同学以绿色植物叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，请帮助他提出一个探究的课题：_。需要特别注意的是，该实验需要在_条件下进行。答案(1)光合作用强度小于或等于呼吸作用强度6O2C6H12O66H2O6CO212H2O能量(2)细胞质基质和线粒体、叶绿体20CO2浓度(3)上移右移(4)探究温度(O2浓度)对细胞呼吸速率的影响黑暗,侧重坐标曲线、柱状图、表格的试题1某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：将8株各有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中CO2含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题。编号12345678温度/1010202030304040光照强度/lx1 00001 00001 00001 0000开始时CO2量/g5.05.05.05.05.05.05.05.012 h后CO2量/g4.55.13.55.41.95.92.05.8(1)表中序号1、3、5、7可构成另一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是_，无关变量是_(至少答两个)。(2)序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的主题是_。(3)根据表中实验数据，在图中的坐标上标出光照强度为1 000 lx，温度分别为10、20、30和40时的光合作用速率(标出相应的点即可)，并请注明横坐标所表示的变量和具体数值。(4)在光照强度为1 000 lx，温度为30时，12 h每株天竺葵可积累葡萄糖约_g。(计算结果保留一位小数。相对原子质量C12，H1，O16)解析(1)表中序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，探究的是温度对光合作用速率的影响，根据单一变量原则，自变量是温度，因变量是密闭容器中二氧化碳含量的变化，无关变量有光照强度、二氧化碳浓度、天竺葵盆栽植株的大小和长势、叶片的数目等。(2)序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，该实验的自变量也是温度，但没有光照，所以该实验组合研究的主题是温度对植物呼吸作用速率的影响。(3)根据表中实验数据，光照强度为1 000 lx，温度为10时的实际光合作用速率为净光合作用速率此温度下的呼吸作用速率，即(5.04.5)(5.15.0)0.6(g/12 h)，以此类推20、30和40时的实际光合作用速率分别为1.9 g/12 h、4.0 g/12 h和3.8 g/12 h。(4)根据光合作用的反应式：6CO212H2OC6H12O66O26H2O，在光照强度为1 000 lx，温度为30时，12 h每株天竺葵可积累葡萄糖2.1(g)。答案(1)温度光照强度、二氧化碳浓度(2)温度对植物呼吸作用速率的影响(3)见下图(四个点正确，横坐标含义正确，不得连线，四个点对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8)(4)2.1光合作用和呼吸作用（A篇）说明：部分内容来自于网络，注意合理使用。1.光合作用与细胞呼吸关系的图示比较（1）从反应式上追踪元素的来龙去脉光合作用总反应式： 有氧呼吸反应式：特别提醒：a光合作用过程中：O2中O原子全部来自水；CO2中C经C3进入（CH2O），不经C5。b呼吸作用过程中：产生的H2O中的O原子全部来自O2，与反应物H2O中O原子无关。（2）从具体过程中寻找物质循环和能量流动（如图）物质循环能量流动（3）植物细胞中两大生理过程联系图解（4）光合作用和细胞呼吸中H和ATP的来源和去路分析来源去路H光合作用水的光解（叶绿体囊状结构的膜上）暗反应过程中与C5结合（叶绿体的基质中膜上）有氧呼吸第一阶段：葡萄糖变成丙酮酸（细胞质基质）和第二阶段：丙酮酸分解成CO2（线粒体基质中）第三阶段与氧气结合生成水（线粒体的内膜上）ATP光合作用光反应阶段参与暗反应还原阶段的反应有氧呼吸第一、二、三阶段生物体各项生命活动特别提醒：光合作用中产生的H是还原型辅酶（NADPH）十分简化的表示方式（教材P103相关信息），而细胞呼吸中产生的H是还原型辅酶I（NADH）十分简化的表示方式（教材P94相关信息），二者不是一种物质，尽管书写形式相同。还原氢的书写形式一定不能写成H、H+、H2，只能写成H或NADH或NADPH。2.光合作用与细胞呼吸的相关测定（1）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。（2）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如右图所示。（3）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。（4）一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。（5）判定方法若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。3.光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律1）黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外，如图甲所示。2）弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸。a细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸收O2与放出CO2量较少（如图乙）。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：用CO2释放量表示：N1=N2-N；用O2吸收量表示：m2=m1-m；用植物重量（有机物）减少量表示。b细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物与外界不进行气体交换,即没有O2和CO2的吸收与释放（如图丙）。此时表现为呼吸速率或光合速率等于0。3）较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。a气体代谢特点（如图丁）：植物光合作用所利用的CO2（用N表示）除来自植物自身细胞呼吸（N2）之外，不足部分来自外界（N1）；植物光合作用产生的氧气（m）除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余氧气释放到周围环境中（m2）。分析图可知：N=N1+N2，m=m1+m2。b光合作用相对强度的表示方法用O2释放量（或容器中O2的增加量）表示：m2=m-m1；用CO2吸收量(或容器中CO2的减少量)表示:N1=N-N2；用植物重量（或有机物量）的增加量表示。4光合作用和呼吸作用强度测定的综合实验分析测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物（活种子或植物或动物），通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼吸状况，如图装置所示。由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所产生的CO2，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收O2所引起，从而排除CO2对气压变化的干扰。（1）物理误差的校正由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致（包括NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等）。（2）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。结果分析：若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大。若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小。若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放O2等于吸收O2,瓶内气压不变。（3）细胞呼吸状况的实验测定归纳欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水,即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液,其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。结果与分析若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等）。若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产CO2，不耗O2）。若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。a.为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3，以便校正。b.进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。【高考真题】1（2012福建1）下列有关碗豆的叙述，正确为是（）A.萌发初期，种子的有机物总皿世增加B.及时排涝，能防止板细胞受酒精毒害C.进人夜间，叶肉细胞内ATP合成停止D.叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多2(2012海南)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是（）A.一直降低，直至为零 B.一直保持稳定，不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定 D.升高至一定水平时保持相对稳定3（2012山东）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（）A.甲植株在a点开始进行光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C.曲线bc段和de段下降的原因相同D.两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭4.（2012天津）设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是（）A.用d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的H多B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1K2K3D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物5.（2012广东）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。叶片发育情况叶面积（最大面积的%）总叶绿素含量气孔相对开放度净光合速率A新叶展开前19-2.8B新叶展开中871.1551.6C新叶展开完成1002.9812.7D新叶已成熟10011.11005.8注：“”表示未测数据。B的净光合速率较低，推测原因可能是：叶绿素含量低，导致光能吸收不足；_，导致_。将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累_；D的叶肉细胞中，ATP含量将_。与A相比，D合成生长素的能力_；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_。叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是_的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是_。6.（2012海南)取生理状态相同的某植物叶片，分离得到大量的叶肉细胞，将等量的叶肉细胞分别悬浮在不同浓度的蔗糖溶液中，并在适宜的条件下，测定该叶肉细胞的光合作用强度，实验结果如图所示。据图回答下列问题：(1)叶肉细胞光合作用强度达到最大后，随着蔗糖浓度升高，叶肉细胞的光合作用强度 _，从渗透作用的角度分析出现这一现象的原因是_。(2)如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响，最好将叶肉细胞放在浓度为_的蔗糖溶液中，原因是_。(3)除蔗