光合作用和呼吸作用综合问题

1、第第5章章 细胞中的能量供应和利用细胞中的能量供应和利用 高考一轮复习高考一轮复习 第3讲 能量之源光与光合作用 第三讲第三讲 能量之源能量之源光合作用光合作用 第三单元 细胞的能量供应和利用 【考纲要求】【考纲要求】 光合作用和呼吸作用的综合问题光合作用和呼吸作用的综合问题 叶肉细胞叶肉细胞 O2 ？ O2 O2 O2 如何测定叶片的呼吸耗氧量？如何测定叶片的呼吸耗氧量？ 黑暗黑暗条件下将植物的一片叶子放入一个条件下将植物的一片叶子放入一个密闭透密闭透 明明的容器内，用氧气传感器测量容器内氧气的浓度的容器内，用氧气传感器测量容器内氧气的浓度 为为M1，一段时间后再测量一次氧气浓度，一段时间后

2、再测量一次氧气浓度M2。 M1M2就是叶片这段时间内氧气消耗量就是叶片这段时间内氧气消耗量 O2 O2 O2 氧气传感器氧气传感器 较强光照较强光照下将植物的一片叶放入一个下将植物的一片叶放入一个密闭透明密闭透明 的容器内，用氧气传感器测量容器内氧气的浓度为的容器内，用氧气传感器测量容器内氧气的浓度为 N1，一段时间后再测量一次氧气浓度为，一段时间后再测量一次氧气浓度为N2。 N2N1是否就是这段时间内叶片中氧气的是否就是这段时间内叶片中氧气的产生产生量？量？ 氧气释放量氧气释放量呼吸耗氧量呼吸耗氧量氧气产生量氧气产生量 CO2 CO2 CO2 如何测定叶片的呼吸产生如何测定叶片的呼吸产生CO

3、2量？量？ 黑暗黑暗条件下将植物的一片叶子放入一个条件下将植物的一片叶子放入一个密闭透密闭透 明明的容器内，用的容器内，用CO2传感器测量容器内传感器测量容器内CO2的浓度为的浓度为 M1，一段时间后再测量一次，一段时间后再测量一次CO2浓度浓度M2。 M2M1就是叶片这段时间内产生的就是叶片这段时间内产生的CO2量量 CO2 CO2 CO2 CO2传感器传感器 较强光照下较强光照下将植物的一片叶子放入一个将植物的一片叶子放入一个密闭透密闭透 明明的容器内，用的容器内，用CO2传感器测量容器内传感器测量容器内CO2的浓度为的浓度为 N1，一段时间后再测量一次，一段时间后再测量一次CO2浓度为浓

4、度为N2。 N1N2： CO2吸收量吸收量呼吸产生量呼吸产生量 CO2的固定量的固定量 这段时间内叶片中这段时间内叶片中CO2吸收量吸收量 黑暗条件下黑暗条件下植物只进行呼吸作用。植物只进行呼吸作用。 植物从外界吸收植物从外界吸收0 02 2，并将细胞呼吸产生的，并将细胞呼吸产生的C0C02 2 释放到外界。释放到外界。 细胞呼吸强度的表示方式细胞呼吸强度的表示方式: 黑暗下单位时间内黑暗下单位时间内COCO2 2释放量释放量( (或实验容器内或实验容器内C0C02 2增加量增加量) ) 黑暗下单位时间黑暗下单位时间0 02 2吸收量吸收量( (或实验容器内或实验容器内O O2 2减少量减少量

5、) ) 黑暗下单位时间重量黑暗下单位时间重量( (有机物有机物) )的减少量的减少量 光照条件下光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用。植物既进行光合作用，又进行呼吸作用。 较弱光下：光合速率较弱光下：光合速率呼吸速率呼吸速率 光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用。光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用。 弱光下：光合速率弱光下：光合速率 呼吸速率呼吸速率 较弱光下：光合速率较弱光下：光合速率呼吸速率呼吸速率 光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用。光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用。 较强光下：光合速率较强光下：光合速率呼吸速率呼吸速率 弱光下：光合速率弱

6、光下：光合速率 呼吸速率呼吸速率 较弱光下：光合速率较弱光下：光合速率呼吸速率呼吸速率 A A点、点、ABAB段、段、B B点、点、 B B点以后、点以后、C C点分别代点分别代 表什么生物学意义？表什么生物学意义？ A A点：点：( (光强为光强为0 0时时) )呼吸作用速率呼吸作用速率 B B点：点：呼吸速率呼吸速率= =光合速率（光合速率（光补偿点光补偿点） C C点：点：光合作用最强所需的最低光照强度（光合作用最强所需的最低光照强度（光饱和点光饱和点） ABAB段：段：呼吸速率呼吸速率 光合速率光合速率 B B点以后：点以后：光合速率光合速率 呼吸速率呼吸速率 B 思考：当思考：当CO

7、CO2 2浓度适当升高时，浓度适当升高时，B B、C C两点应怎样移动？两点应怎样移动？ B B：向左移动：向左移动C C：向右移动：向右移动 例：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节例：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节 小室小室COCO2 2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的 强度（以强度（以COCO2 2吸收速率表示），测定结果如下图。下列吸收速率表示），测定结果如下图。下列 相关叙述，正确的是（相关叙述，正确的是（ ） 二氧化碳二氧化碳 吸收速率吸收速率 COCO2 2的浓度的浓度a ab b A. A. 如果光照强度适当降低

8、，如果光照强度适当降低，a a 点左移，点左移，b b 点左移点左移 B. B. 如果光照强度适当降低，如果光照强度适当降低，a a 点左移，点左移，b b 点右移点右移 C. C. 如果光照强度适当增强，如果光照强度适当增强，a a 点右移，点右移，b b 点右移点右移 D. D. 如果光照强度适当增强，如果光照强度适当增强，a a 点左移，点左移，b b 点右移点右移 D D 光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点: : 阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物 小结：小结： 在光合作用与细胞呼吸同时进行时，测定的实在光合作用与细胞呼吸同时进行时，测定的实 际结果实质是光合作用减去细胞呼吸的差数，

9、即净际结果实质是光合作用减去细胞呼吸的差数，即净 （表观）光合速率，若把呼吸速率加到净光合速率（表观）光合速率，若把呼吸速率加到净光合速率 上去，则得到总上去，则得到总( (真正真正) )光合速率。光合速率。 真正真正( (总总) )光合速率光合速率 = = 表观表观( (净净) )光合速率光合速率 + + 呼吸速率呼吸速率 保证了容保证了容 器内器内CO2CO2浓度的恒定浓度的恒定，满足绿，满足绿 色植物光合作用的需求。色植物光合作用的需求。 (1)(1)NaHCONaHCO3 3溶液作用：溶液作用： (2)(2)植物净光合速率指标：植物净光合速率指标： (3)(3)条件：条件： 植物光植物

10、光 合作用合作用释放释放O2O2，使容器内气，使容器内气 体体压强增大压强增大，毛细管内的，毛细管内的水滴水滴 右移右移。单位时间内水滴右移的单位时间内水滴右移的 体积即可代表光合速率。体积即可代表光合速率。 整个装置必须在整个装置必须在光光下。下。 表观光合速率表观光合速率 光合速率测定方法的图示和解读光合速率测定方法的图示和解读表观光合速率表观光合速率（净）（净） 光照强度光照强度 A B 净光合速率净光合速率 总光合速率总光合速率 真正真正( (总总) )光合速率光合速率 = = 表观表观( (净净) )光合速率光合速率 + + 呼吸速率呼吸速率 CO2的的 吸收量吸收量 CO2的的 释

11、放量释放量 呼吸速率呼吸速率 C COCO2 2的固定量的固定量COCO2 2的吸收量的吸收量呼吸产生的呼吸产生的COCO2 2量量= =+ + O O2 2的释放量的释放量O O2 2的产生量的产生量= =呼吸消耗的呼吸消耗的O O2 2量量+ + 有机物的产生有机物的产生 量（制造量）量（制造量） 有机物的有机物的 积累量积累量 呼吸消耗的呼吸消耗的 有机物量有机物量 = =+ + 半叶法测光合作用强度：半叶法测光合作用强度： 原理是：将对称叶片的一部分（原理是：将对称叶片的一部分（A A）遮光，另一部分（）遮光，另一部分（B B）不进行处）不进行处 理，并采用理，并采用适当的方法适当的方

12、法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下 照射照射6 6小时后，在小时后，在A A、B B的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分 别记为别记为M MA A、M MB B，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其 单位是单位是mg/(dmmg/(dm2 2h)h)。 若若M=MM=MB B-M-MA A，则，则M M表示。表示。 M MA A： M MB B： M MB B-M-MA A： 净光合量净光合量 + 呼吸消耗量呼吸消耗量 总光和强度总光和强

13、度 原叶重原叶重 - - 呼吸消耗量呼吸消耗量 原叶重原叶重 + + 净光合量净光合量 例例1 1 光照光照 净光合速率净光合速率 黑暗黑暗 该条件下植物呼吸作用的速率该条件下植物呼吸作用的速率 重复多次实验，取平均值重复多次实验，取平均值 例例2 2 D 光合作用和呼吸作用曲线图剖析光合作用和呼吸作用曲线图剖析 我们见到的有关光合作用和呼吸作用关系的变我们见到的有关光合作用和呼吸作用关系的变 化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中COCO2 2吸收吸收 和释放变化曲线。和释放变化曲线。 a a点：点：凌晨凌晨3-43-4点时，温度降低，呼吸作用减弱，点时，温

14、度降低，呼吸作用减弱， COCO2 2释释 放减少。放减少。 b b点：点：早上早上6 6点左右，太阳出来，开始进行光合作用。点左右，太阳出来，开始进行光合作用。 bcbc段点：段点：光合速率光合速率 呼吸速率。呼吸速率。 efef段点：段点：光合速率光合速率 呼吸速率。呼吸速率。 fgfg段点：段点：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。 积累有机物的时间段：积累有机物的时间段：cece段段 制造有机物的时间段：制造有机物的时间段：bfbf段段 消耗有机物的时间段：消耗有机物的时间段：ogog段段 一天中有机物最多的时间点：一天中有机物最多的时间点：

15、e e点点 一天中有机物最少的时间点：一天中有机物最少的时间点：c c点点 图中表示图中表示O O2 2的是：的是：图中表示图中表示COCO2 2的是：的是： obob段：段： bcbc段点：段点： c c点和点和e e点：点：cece段：段： efef段点：段点：fgfg段点：段点： 将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用 COCO2 2浓度测定仪测得了该玻璃罩内浓度测定仪测得了该玻璃罩内COCO2 2浓度的变化情况，浓度的变化情况， 绘制成如右图的曲线，下列有关说法正确的是绘制成如右图的曲线，下列有关说法正确的是( () ) BCB

16、C段较段较ABAB段段COCO2 2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼浓度增加减慢，是因为低温使植物呼 吸作用减弱吸作用减弱COCO2 2浓度下降从浓度下降从DEDE段开始，说明植物进行段开始，说明植物进行 光合作用是从光合作用是从D D点开始点开始FGFG段段COCO2 2浓度下降不明显，是因浓度下降不明显，是因 为气孔关闭，叶片对为气孔关闭，叶片对COCO2 2的吸收减少的吸收减少H H点点COCO2 2浓度最低浓度最低 ，说明此时植物对，说明此时植物对COCO2 2的吸收最多，光合作用最强的吸收最多，光合作用最强 A A B B C C D D C 净光合速率净光合速率 呼吸速率呼吸速率 总光合速率总光合速率 A 净光合速率净光合速率 3 3、 B A 光合最适温度：光合最适温度： 呼吸最适温度：呼吸最适温度： 图甲表示某绿色植物的细胞代谢状况，图乙表示在一定条件图甲表示某绿色植物的细胞代谢状况，图乙表示在一定条件 下测得的该植物光照强度与光合速率的关系。请分析回答：下测得的该植物光照强度与光合速率的关系。请分析回答： (1)(1)图甲所示的该植物细胞代谢情况可用图乙的图甲所示的该植物细胞代谢情况可用图乙的_ 点表示。点表示