高考生物复习 第5章 第4节 能量之源——光与光合作用课件 必修1.ppt

第4节 能量之源 光与光合作用 一 捕获光能的色素和结构 红光和蓝紫光 1 绿叶中色素的种类 叶绿素和类胡萝卜素 前者主要吸 蓝紫光 收 后者主要吸收 2 绿叶中色素提取和分离的结果 胡萝卜素 橙黄 叶黄素 黄 叶绿素a 蓝绿 叶绿素b 黄绿 3 叶绿体的结构 由双层膜 基质和基粒构成 基粒由类囊体堆叠而成 增大了膜面积 分布着 4 叶绿体的功能 是进行 的细胞器 1 叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上 2 叶绿体基质是光合作用的主要场所 色素和光反应所需酶 光合作用 二 光合作用的过程 光 色素 酶 水 adp atp 酶 h atp atp 三 光合作用的意义1 制造有机物 将光能转化为化学能 储存在有机物中 是生物生命活动所需能量的最终来源 2 是最基本的物质代谢和 能量代谢 3 维持大气中o2与co2含量的相对稳定 光合作用和呼吸作用所产生的 h 相同吗 答案 不同 光合作用产生的 h 是还原型辅酶 nadph 呼吸作用产生的 h 是还原型辅酶 nadh 考点 光合作用的探究历程 中的各个实验分析 续表 续表 续表 黑暗 无光照 续表 h2o c18o2 植物 o2 h182o 恩格尔曼的实验在设计上的巧妙之处 1 选用水绵作为实验材料 水绵不仅具有细而长的带状叶绿体 而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中 便于观察和分析研究 2 将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中 排除了环境中光线和氧的影响 从而确保实验能够正常进行 3 选用极细的光束照射 并且用好氧细菌进行检测 从而 能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位 4 进行黑暗 局部光照 和曝光的对比实验 从而明确实验 结果完全是由光照引起的 典例1 下列有关科学家的经典研究中 采取了同位素 示踪法的是 恩格尔曼发现光合作用的部位 梅耶指出植物通过光 合作用把光能转换为化学能 鲁宾和卡门证明光合作用释放 的o2来自水移途径a c 卡尔文探明了co2中的碳在光合作用中的转b d 解题思路 恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验 从而发现光合作用的部位 鲁宾和卡门用18o分别标记h2o co2 证明光合作用释放的o2来自水 卡尔文用14c标记co2 探明了co2中的碳在光合作用中的转移途径 答案 d 考点对应练1 双选 将某植物 其叶片如下图图甲所示 放在黑暗中两天后 根据图乙所示 处理其中一块叶片 然后将整株植物置于阳光下4小时 取该叶片经酒精脱色处理后 滴加碘液显色 下列有关该实验结果和现象的描述正确的是 a 该实验的结果显示出x为蓝色 y为棕黄色 b w和x两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素c x和y两部分对照实验能证明光合作用需要水 d y和木塞夹着的部分对照实验能证明光合作用需要光解析 x有色素 光 co2 通过光合作用产生淀粉 y有色素 光 无co2 不能产生淀粉 x与y相对照说明光合作用需要co2 答案 ab 考点 叶绿体中色素的吸收光谱和合成 1 色素与吸收光谱 1 叶绿体中的色素有叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄 素 2 叶绿体中的色素只吸收可见光 对红外光和紫外光等不 吸收 3 叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大 类胡萝卜素对蓝紫 光的吸收量大 但对其他波段的光吸收量较少 2 不同颜色温室大棚的光合效率 1 光合效率最高 无色透明大棚 日光中各色光均能透过无色透明大棚 而有色大棚主要透过同色光 其他光被其吸收 2 光合效率最低 绿色塑料大棚 叶绿素对绿光的吸 收最少 3 影响叶绿素合成的因素 1 光照 光是影响叶绿素合成的主要因素 一般植物在黑 暗中不能合成叶绿素 因而叶片发黄 2 温度 温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性 进而影响叶绿素的合成 低温时 叶绿素分子易被破坏 而使叶子变黄 3 必需元素 叶绿素中含n mg等必需元素 缺乏n mg将导致叶绿素无法合成 叶变黄 另外 fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分 缺fe也将导致叶绿素合成受阻 叶变黄 典例2 2011年龙岩一检 关于植物体中色素的描述 错 误的是 a 叶绿体色素与atp的合成有关b 液泡中的色素也参与光合作用c 叶绿体色素与o2和 h 的形成有关d 叶绿体色素能吸收和传递光能 解题思路 叶绿体色素能吸收和传递光能 将水光解成o2和 h 并将水光解后多余的能量合成atp 液泡中的色素没有叶绿素 不参与光合作用 答案 b 考点对应练2 2011年镇江调研 下图是不同材料的色素提取物进行层 析的结果 其中不正确的是 解析 mg是合成叶绿素的必需元素 在缺mg培养液中长 期培养的番茄叶片无叶绿素 答案 b 考点 光合作用过程 1 光合作用过程图解2 光合作用反应式 1 光合作用的产物 主要是糖类 包括单糖 葡萄糖和果糖 二糖 蔗糖 和多糖 淀粉 其中以蔗糖和淀粉最为普遍 但蛋白质 脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物 2 元素的去向 氧元素 碳元素 co2 c3 ch2o 氢元素 h2o h ch2o 3 叶绿体处于不同条件下c3 c5 h atp ch2o 合成量的动态变化 4 光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系 续表 典例3 下图为叶绿体结构与功能示意图 下列说法错 误的是 a 结构a中的能量变化是光能转变为atp中的化学能b 供给14co2 放射性出现的顺序为co2 c3 甲c 结构a释放的o2可进入线粒体中d 如果突然停止co2的供应 短时间内c3的含量将会增加 解题思路 第一步 分析图形 结构a是基粒类囊体 是 光反应发生的场所 b是叶绿体基质 是暗反应发生的场所 第二步 分析选项 b项 供给14co2 先由c5固定成c3 再还原成甲 途径为co2 c3 甲 c项 结构a释放的o2先自由扩散到细胞质基质 再进入线粒体中 d项 在光合作用中co2首先和c5生成c3 如果突然停止co2的供应 则c3的生成量减少 而其消耗量不变 因此c3含量减少 而c5由于无法与co2结合 其消耗量减少 而其生成量基本不变 因此c5短期内会增加 答案 d 考点对应练3 2011年潍坊统考 下图为光合作用过程示意图 在适宜条件下栽培小麦 如果突然将c降低至极低水平 其他条件不 变 则a b在叶绿体中含量的变化将会是 a a上升 b下降c a b都下降 b a b都上升d a下降 b上升 解析 a b是 h 和atp c是co2 如果突然将c降低至极低水平 形成的三碳化合物减少 需要的a b减少 而a b的生成量不变 则a b在叶绿体中的含量都上升 答案 b 考点 影响光合作用强度的环境因素 1 单因素对光合作用的影响 1 光照强度曲线图 续表 续表 2 co2浓度 续表 3 温度 4 矿质元素 5 水分 影响 水是光合作用的原料 缺水既可直接影响光合作用 又会导致叶片气孔关闭 限制co2进入叶片 从而间接影响光合作用 应用 根据作物的需水规律合理灌溉 2 多因素对光合作用的影响 1 影响光合作用的主要因素有光照强度 co2浓度和温度 等 2 分析光照强度 co2浓度 温度与光合速率变化的关系 曲线图 续表 3 植物一天的光合作用中c3含量的变化分析 1 ab段 ij段的c3含量较高 原因 夜间没光 h 和atp缺乏 c3不能被还原 2 bc段的c3含量下降 gi段的c3含量上升 原因 bc段的光照强度增强 产生 h 和atp增多 c3被还原 c3减少 gi段的光照强度减弱 产生 h 和atp减少 c3被还原的量减少 c3增多 3 cd段的c3含量升高 原因 可能是白天该地区天气暂时由晴转阴 光反应不足 4 g点的c3含量最低 原因 g点气孔关闭 二氧化碳不足 生成c3的量减少 而c3的还原还正常进行 所以c3含量低 相反c5的消耗减少 而还原过程又产生c5 因此g点c5含量较高 4 同一植物不同条件下气体代谢的特点及相对强度的比较 方法 1 黑暗时 植物只进行呼吸作用而不进行光合作用 气体 代谢特点如甲图 相当于丙图的a点 2 弱光时 细胞呼吸强度等于光合作用 植物不需与外界进行气体 交换 相当于丙图的b点 细胞呼吸强度大于光合作用 植物光合作用产生的o2全部供给细胞呼吸 细胞还从外界吸收o2 细胞呼吸产生的co2部分供给植物光合作用外 多余部分外排 相当于丙图的ab段 3 较强光照时 植物同时进行细胞呼吸和光合作用 且光合作用强度大于呼吸强度 如图乙 相当于丙图的bc段 植物光合作用产生的o2 用m表示 除用于植物的呼呼吸作用消耗 用m1表示 之外 其余的o2释放到周围的环境中 用m2表示 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 用n1表示 外 不足的部分从外界吸收 用n2表示 1 不同条件下光照强度对光合作用曲线的影响 1 当原温度是光合作用的最适温度时 降低温度 其他条 件不变 a点上移 b点左移 d下移 2 当缺镁时 其他条件不变 a点不变 b点右移 d下移 3 当上图表示阳生植物的光合作用强度时 则阴生植物的 a点上移 b点左移 d下移 4 当co2浓度较低时 其他条件不变 a点不变 b点右 移 d下移 5 干旱初期 对呼吸作用影响不大 a点不变 但植物气 孔关闭 co2吸收量少 则b点右移 d下移 6 当上图表示蓝紫光时的光合作用强度 则改用红光后 a点不变 b点左移 d上移 2 不同条件下co2 光 补偿点的移动规律 1 若呼吸速率增加 co2 光 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 co2 光 补偿点应右移 反之应左移 3 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 典例4 下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况 除各图中所示因素外 其他因素均控制在最适范围内 下 列分析错误的是 a 甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量b 乙图中d点与c点相比 相同时间内叶肉细胞中c3的 生成量多 c 图中m n点的限制因素是光照强度 p点的限制因素 是温度 d 丙图中 随着温度的升高 曲线走势将稳定不变 解题思路 甲图有两个变量 光照强度和co2浓度 a点后随光照强度和co2浓度的升高光合速率基本不变 说明a点的限制因素不是光照强度和co2浓度 限制因素可能是叶绿体中酶的数量 m点前后 光合速率随光照强度变化 其限制因素是光照强度 乙图有光照强度和温度两个变量 其中d点时的光照较c点强 光反应生成的atp和 h 较多 促进c3的还原 使c5生成量多 因此c5与co2结合生成c3的量也会增多 n点前后光合速率随光照强度变化 其限制因素是光照强度 丙图有光照强度和温度两个变量 每条曲线的后面都会随着温度的进一步升高 曲线走势将下降 p点前后光合速率随温度变化 其限制因素是温度 答案 d 考点对应练4 2011年唐山摸底 下图表示植物生理作用与环境因素之 间的关系 下列叙述正确的是 a 甲图中b点表示光合作用消耗的co2与呼吸作用释放 的co2相等 b 光照强度为a时 不同温度情况下co2吸收量不同 其主要原因是不同温度条件下光反应强度不同 c 乙图中曲线cd段说明在一定范围内 随着co2浓度的升高 光合作用逐渐加强 d点之后 影响光合作用强度的因素只有光照强度和温度 d 要提高农作物的产量 只需注意提供上述环境因素即可 解析 甲图中b点是光补偿点 表示光合作用消耗的co2与呼吸作用释放的co2相等 光照强度为a时 影响的因素是不同温度条件 温度主要影响暗反应强度 乙图中d点之后 影响光合作用强度的因素有光照强度 温度 水等 答案 a 考点 光合作用与细胞呼吸的比较及代谢类型 1 光合作用与细胞呼吸的比较 分解 分解 续表 续表 2 生物的新陈代谢类型 3 化能合成作用与光合作用的比较 光合作用只在部分细胞中进行 如 植物含叶绿体的细胞和光合细菌等 但细胞呼吸则是所有活细胞都要进行的 光合作用光反应产生的atp只供暗反应利用 而细胞呼 吸产生的atp可供各项生命活动利用 光合作用的光反应中产生的 h 即nadph 来自水的光解 用于暗反应中c3的还原以生成 ch2o 有氧呼吸中产生的 h 即nadh 来自第一 二阶段有机物的氧化 用于第三阶段与o2结合生成h2o 并产生大量atp 一天内植物对co2的吸收和释放量的变化分析 以 夏季晴天的一昼夜变化为例 植物在无光时进行呼吸作用 有光时进行光合作用和呼 吸作用 0 6时 18 24时为夜晚 植物只进行呼吸作用释放co2 环境中co2浓度增加 6 18时为白天 植物进行光合作用消耗co2 环境中co2浓度降低 横坐标下方代表植物消耗有机物的总量 上方代表净积 累量 ag段植物进行光合作用 b f点时光合作用速率等于 呼吸作用速率 c点时的光合速率最强 d点的形成是因为温度太高 气孔关闭 co2的吸收量 减少 光合作用速率下降 ac段之间的变化是因为光照强度上升 光合作用速率上升 eg段之间的变化是因为光照强度下降 光合作用速率下降 典例5 2011年宁波八校联考 下图表示某高等植物光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系 下列说法正确的是 a 2过程消耗的atp来自1 3 4 5过程产生的atpb 1 2过程发生在叶绿体中 3 4 5过程在线粒体中 进行 c 1过程产生的nadph参与2过程 3和4过程产生的 h 与氧结合产生水 d 高等植物所有的细胞都可以进行1 2 3 4 5过程 解题思路 第一步 图形分析 图中的1 2 3 4 5过 程分别是光反应 暗反应 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸第二阶段 有氧呼吸第三阶段 第二步 过程分析 2过程消耗的atp来自1 光反应 过程 产生的atp 有氧呼吸产生的atp用于其他生命活动 有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体 而3则在细胞质基质中进行 高等植物细胞中 只有含叶绿体和线粒体的细胞才可以进行1 2 3 4 5过程 答案 c 考点对应练5 下面坐标图表示的是光照强度与光合作用强度之间的关系 该曲线是实测一片叶子在不同光照强度条件下的co2吸收和释放的情况 你认为下列四个选项中 细胞中发生的情况与 曲线中a点相符的是 b 解析 a点只进行呼吸作用 消耗o2产生co2 6 易错 下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中 正确的是 d a 适宜光照下 叶绿体和线粒体合成atp都需要o2b 只要提供o2 线粒体就能为叶绿体提供o2和atpc 无光条件下 线粒体和叶绿体都产生atpd 叶绿体和线粒体都有atp合成酶 都能发生氧化还原反应解析 叶绿体中存在着水的光解和co2的还原 线粒体有水的形成 两者都能发生氧化还原反应 绿叶中色素的提取和分离 1 实验原理 1 叶绿体中的色素是有机物 不溶于水 易溶于乙醇等有 机溶剂中 所以用乙醇 丙酮等能提取色素 2 叶绿体不同的色素在层析液中的溶解度不同 分子量小的溶解度高 随层析液在滤纸上扩散得快 分子量大的 溶解度低 随层析液在滤纸上扩散得慢 所以用层析法来分离四种色素 2 实验步骤和分析 续表 续表 3 实验结果及分析 1 结果示意图 2 分析 扩散最快的是胡萝卜素 扩散最慢的是叶绿素b 含量 最多的是叶绿素a 从色素带的宽度可得色素含量的多少依次为 叶绿素a 叶绿素b 叶黄素 胡萝卜素 从色素带的位置可得各色素在层析液中溶解度大小依次 为 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b 距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素 典例 2011年丹东四校联考 在做 绿叶中色素的提取和分离 实验时 甲 乙 丙 丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示 表示使用 表示未使用 其余 操作均正常 他们所得的实验结果依次应为 a b c d 解题思路 图中色素带自上而下分别是胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 且色素含量的多少依次为 叶绿素a 叶绿素b 叶黄素 胡萝卜素 图 为正常叶片 图 只是叶绿素含量少 是因为没加入caco3 叶绿素被破坏 图 无色素线 可能是没加丙酮 色素无法溶解 图 各种色素都有所减少 没加入sio2 叶片研磨不充分 答案 b 1 2011年汕头二模 下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相 对含量及在滤纸条上的分离情况 下列说法不正确的是 a 叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上b 四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中c 四种色素在层析液中溶解度最大的是甲d 发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙 解析 在层析液中溶解度越大与滤液细线的距离越远 应 为丁 答案 c 2 2011年珠海摸底 在两个相同的密闭 透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲 乙两种植物幼苗 在充足的水分 光照和适宜的温度等条件下 用红外线测量仪定时测量玻璃室内的co2含量 结果如下表 假设实验期间光照 水分和温度等条 件恒定不变 下列有关分析不正确的是 a 在0 25min期间 影响光合速率的主要因素是co2 浓度 b 在0 25min期间 甲和乙两种植物光合速率都逐渐 减小 c 在30 45min期间 甲 乙两种植物仍然在进行光 合作用 d 上表数据说明 甲植物比乙植物固定co2的能力强 植物比甲植物固定co2的能力强 答案 d 解析 乙植物到30min后保持在8 比甲植物低 说明乙 3 2010年江门一模 下图表示植物细胞内的代谢过程 下 列叙述不正确的是 a x y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸b 过程可以产生 h 过程需要消耗 h c 四个过程中既没有消耗氧气 也没有产生氧气d 过程发生在线粒体基质中 过程发生在叶绿体基质中 解析 过程是有氧呼吸的第一阶段 发生在细胞质基质 中 过程是co2的还原 发生在叶绿体基质中 答案 d 4 2011年肇庆二模 双选 下列对暗反应描述不正确的是 ab a 发生在类囊体基质中b 氧气在暗反应中被释放c 五碳化合物是暗反应的中间产物d 每一步反应都要有酶的参与解析 暗反应的场所是叶绿体基质 过程包括co2的固定与c3化合物的还原 5 2012年茂名一模 细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物 滨藜是一种适宜在沙漠环境生活的植物 图1是上述两种植物 用甲 乙表示 单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线 图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度 0 b1 b2 c 下的生理状态 请据图分析回答下列问题 图1 图2 1 图1中 代表滨藜的曲线是 当光照强度为b1时 甲植物叶肉细胞内产生atp的场所有 2 图2中 细胞器 利用co2的场所和细胞器 产生co2的场所分别是 状态下影响o2消耗速率的环境因素主要是 3 就图1甲曲线代表的植物来说 四种不同光照强度 0 b1 b2 c 对应图2中的状态依次是 假如滨藜 细辛两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异 从结构与功能相适应的角度分析 含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是 甲 叶绿体 线粒体 细胞质基质 温度 细辛 叶绿体基质 线粒体基质 4 生产实践中经常在大棚中栽培乙植物 若图1表示大棚内乙植物在温度 水分适宜的条件下测得的曲线 则d点之后限制增产的主要外界因素是 若要改变这一限制因素 提高乙植物的产量 通常采用增施有机肥料 如农家肥 的方法 其原理是 co2浓度 土壤中的微生物将有机肥料分解 放出co2浓度 6 2011年广东 中国的饮食讲究 色香味 颜色会影响消费 小李同学拟研发 绿色 食用色素 他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验 提取叶绿素 探究ph对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品 配成一定浓度的溶液 于室温 约 25 下进行实验 方法和结果如下表 注 叶绿素被破坏后变成黄褐色 根据所学知识和实验结果 请回答下列问题 1 提取食用叶绿素的x应该为 原因是 2 表中y应该为 原因是 对人体无害的有机溶剂 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂 8 0 食用酒精 对人体的影响 规律和应考虑碱性ph对叶绿素稳定性的影响 实验中自变量的变化应有 3 若用作食品色素 天然叶绿素色素不适用于 的食品 否则 4 小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素 请你提供 检测方法并写出主要步骤 纸层析法 其主要步骤 制备滤纸条 画色素滤液细 线 用层析液分离色素 观察色素带 酸性 由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质 光合作用与呼吸作用题型 解题攻略 绿色植物在光下同时存在着光合作用与呼吸作用两种生命活动 酵母菌是兼性厌氧型 也就是包括有氧呼吸和无氧呼吸 与上述有关的综合题型包括下面四个内容 1 光合作用和呼吸作用的相对强弱 以绿色植物为例 1 没有光合作用时 植物仍有呼吸作用 植物体内葡萄糖 的总量减少 环境中co2量增加 o2量减少 2 有光合作用但弱于呼吸作用时 植物体内葡萄糖的总量 减少 环境中的co2量增加 o2减少 3 光合作用和呼吸作用的强度相等 植物体内葡萄糖的总 量不变 环境中的co2量不变 o2量不变 4 光合作用强度大于呼吸作用强度 植物体内葡萄糖的总 量增加 环境中的co2量减少 o2量增加 5 不存在只进行光合作用而不进行呼吸作用的生物或细 胞 2 根据光合作用和呼吸作用的反应式进行计算 1 物质计算 光合作用 6co2 12h2oc6h12o6 6o2 6h2o 根据反应式推出 光合作用释放6molo2来自光反应阶段12molh2o的分 解 光反应阶段 12molh2o光解产生24mol h 在暗反 应中用于还原6molco2 并产生6molh2o 光合作用产物c6h12o6中的碳和氧来自原料co2 氢来 自原料水 叶绿体 光能 生成物h2o中的氢来自原料水 氧来自原料co2 呼吸作用 c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 根据反应式推出 生成物h2o中的氢来自原料h2o和c6h12o6 氧来自原 料o2 生成物co2中的碳来自原料c6h12o6 氧来自原料h2o 和c6h12o6 酶 2 能量计算 1mol葡萄糖有氧呼吸氧化分解所释放的能量值是2870kj 有1161kj能量转移到atp中 转移效率约为40 5 1mol葡萄糖无氧呼吸分解成乳酸共释放196 65kj能量 有61 08kj能量转移到atp中 转移效率约为31 06 3 光合作用和呼吸作用的综合计算 光合作用实际产o2量 实测的o2释放量 呼吸作用耗 o2量 光合作用实际co2消耗量 实测的co2消耗量 呼吸作 用co2释放量 光合作用c6h12o6净生成量 光合作用实际c6h12o6生 成量 呼吸作用c6h12o6消耗量3 总光合作用量和净光合作用量 1 总光合作用量 也称真正光合速率 是指叶绿体进行光合作用制造的有机物总量 或吸收的co2总量或释放的o2总量 其中包括植物从外界环境中吸收的co2量 加上呼吸作用释放的co2量 即植物实际所同化的co2量 2 净光合作用量是在光照条件下 人们测得的co2吸收量 或释放的o2总量或有机物的净积累量 是植物从外界环境吸收的co2总量 也称表观光合速率 3 净光合作用量 总光合作用量 呼吸作用量 4 具体的判断方法 若坐标中出现co2吸收量为负值 则纵坐标为净光合作 用量 如图中实线 虚线表示的是总光合作用量 光下的co2吸收量 o2释放量和葡萄糖积累量都表示净 光合作用量 光合作用的co2吸收量 o2释放量和葡萄糖制造量都表 示总光合作用量 分类集训 题型一 光合作用和呼吸作用的相对强弱 以绿色植物为例 1 2011年山东兖州一模 下图为某植物细胞部分结构示意 图 据图分析 下列四项叙述中正确的是 a a b箭头表示的是o2进出细胞的过程b e f箭头表示的是co2进出细胞的过程c 以c18o2作原料进行光合作用 在较强光照下 测得含 18o 的呼吸作用产物的主要去向是图中的d d 以作原料进行光合作用 在较强呼吸作用下 测得含18o的光合作用产物的主要去向是图中的b解析 c18o2作原料进行光合作用 产生含18o的有机物 经呼吸作用后产生含18o的co2 co2在较强光照下 主要去向是提供给叶绿体进行光合作用 d 答案 c 2 2011年广州五校联考 将一长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养 并置于室外 用co2测定仪测定玻璃罩内co2浓度在某一天的变化情况 绘成曲线如下图甲所示 下图乙表示该植株处于光照下的叶肉细胞 a表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的co2量 b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的co2量 回答下列问题 不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响 1 如图甲所示 bc段较ab段co2浓度增加速率减慢的原因是 从16时到18时 叶绿体内atp合成速率的变化是 填 增大 或 减小 温度降低 细胞呼吸 呼吸作用 减弱 减小 2 如图乙所示 在氧气不足的条件下 线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会 适宜光照条件下 光反应能够为暗反应提供 和 若光照突然停止而其他条件不变 则短时间内叶绿体中c3的合成速率将会 填 变大 不变 或 变小 减慢 atp h 变小 3 假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合强度一致 图乙表示该植株的一个进行光合作用的细胞 那么 当在图甲中c点时 图乙中a b 填 或 4 写出光合作用的反应式 ch2o o2 光能 co2 h2o 叶绿体 题型二 根据光合作用和呼吸作用的反应式进行计算3 等量的酵母菌培养在甲乙两组浓度相同的葡萄糖溶液中 甲组进行有氧呼吸 乙组进行发酵 若两组消耗了等量的 葡萄糖 下列不正确的是 a 甲组释放的co2与乙组释放的co2的比例为3 1b 两者共释放的co2与消耗的o2的物质的量之比为4 3c 若甲组消耗1mol葡萄糖可生成38molatpd 两组释放的能量相等 解析 有氧呼吸 1mol葡萄糖 6molo2 6molco2 38molatp 无氧呼吸 1mol葡萄糖 2molco2 2molatp 从反应式的比例可算出 甲组释放的co2与乙组释放的co2的比例为3 1 两者共释放的co2 6 2 与消耗的o2 6 的物质的量之比为4 3 答案 d 4 双选 某实验小组以co2吸收量与释放量为指标 在光照等条件适宜的情况下 研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响 他们将某植株放在特殊的装置内 实际测得的 数据如下图所示 下列对这一结果的叙述 正确的是 a 光照相同时间 35 时光合作用有机物的积累量与30 时相等 b 光照相同时间 在25 条件下植物积累有机物的量最 多 c 温度高于25 时 光合作用合成的有机物的量开始减 少 d 若昼夜均为12小时 则在二曲线交点的温度条件下 植物每天有机物的积累量为0 解析 虚线是光照下的co2的吸收量 也就是包括光合作用与呼吸作用在内的净co2吸收量 实线是黑暗下co2的释放量 也就是只进行呼吸作用的呼吸量 积累量 净产量 制造量 生成量 合成量 呼吸量 有机物的积累量只要看虚线就可以 在25 条件下植物积累有机物的量最多 b项正确 35 时光合作用有机物的积累量小于30 时 最高是25 时 a项错误 25 后虚线下降是因为呼吸作用强烈 使积累量下降 并不是光合作用合成的有机物的量开始减少 两曲线交点的温度 净积累量等于呼吸量 若昼夜均为12小时 植物白天积累的有机物全部在晚上消耗掉 则一天的积累量为0 答案 bd 题型三 总光合作用量和净光合作用量5 将某绿色植物放在特定的实验装置中 研究温度对光合作用与呼吸作用的影响 其他实验条件均适宜 实验以co2的吸收量与释放量为指标 实验结果如下表所示 下列对该表数 据的分析正确的是 a 光照条件下 当温度为25 时该植物合成有机物的速率 最快 b 光照条件下 当温度为20 时该植物积累有机物的速 率最快 c 光照条件下 30 比35 的温度条件更有利于植物的 光合作用 d 该植物光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度解析 从表中看出 光下吸收的co2代表净光合量 所以光合作用的最适温度为30 35 而呼吸作用的最适温度为40 答案 d 6 将某植物的大小相似的绿色叶片分组进行如下实验 实验前先称出叶片的重量 各组均相等 在不同温度下分别暗处理1小时 测其重量变化 立刻再光照1小时 光照强度等条件相同 再测其重量变化 得到如下结果 指与实验前的重量进行比较 则在哪一温度条件下 每小时叶片光合作用产生氧气量最 多 d a 27 c 29 b 28 d 30 解析 在不同温度下分别暗处理1小时 测其重量变化 立刻再光照1小时 光照强度等条件相同 再测其重量变化 说明叶片进行了2小时呼吸作用 1小时光合作用 净重量加上2小时呼吸量即为实际光合作用生成量 经计算 30 实际光合作用生成量为9mg 产生氧气量最多 7 请利用下图装置完成对某植物光合作用强度和呼吸作用强度的测定 并分析回答有关问题 注 a为开关 b为玻璃罩 c为转基因植物 d为烧杯 内装naoh或nahco3溶液 e为红墨水滴 f为直尺 实验步骤 1 测定植物的净光合作用强度 方法步骤是 nahco3 在甲 乙两装置的d中都放入等量 溶液 装置 乙作为 对照 组 将甲 乙两装置放在适宜的光照强度和温度等条件相同的环境中 30分钟后分别记录甲 乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度 2 测定植物的呼吸作用强度 方法步骤是 30分钟后分别记录甲 乙两装置红墨水滴移动的方向和 刻度 在甲 乙两装置的d中都放入等量的naoh溶液 装置乙作为对照 将甲 乙两装置遮光处理 放在温度等条件相同的 环境中 实验结果和分析 右移 左移 1 实验结果如下表 填写