总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析教师版

1、 总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析重点1：总光合速率、净光合速率与呼吸速率的测定(三率测定)1.测定组织细胞呼吸速率的方法(1)测定组织细胞呼吸速率的装置与原理装置指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即表示呼吸速率。(2)物理误差的校正如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因

2、素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。注用脂肪(或脂质)含量高的种子，如油料种子做测定实验，则水滴移动更明显(因其消耗O2量更大)。2.植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。(2)测定原理在黑暗条件下甲装置中的植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。在光照条件下乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，由

3、于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。 (3)测定方法将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。(4)物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。【典例1】如图装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的叙述错误的是

4、(B) A.试管内加入的试剂是NaOH溶液 B.温水的作用是使瓶内温度相对稳定 C.实验中玻璃管内的红墨水向右移动 D.该装置直接测定动物呼吸释放的CO2量【典例2】.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的D中都放入_，装置乙作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行_处理，放在温度等相同且适宜的环境中。30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合作用

5、强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的D中放入_。把甲、乙装置放在_。30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(3)实验进行30 min后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表：实验30 min后红墨水滴移动情况测定植物呼吸作用强度甲装置_(填“左”或“右”)移1.5 cm乙装置右移0.5 cm测定植物净光合作用强度甲装置_(填“左”或“右”)移4.5 cm乙装置右移0.5 cm(4)假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g，那么该植物的呼吸速率是_g/h；白天光照15 h.一昼夜葡萄糖的积累量是_g(不考虑昼夜温差的影响)。答案(1)NaOH溶液遮光

6、(2)NaHCO3溶液，装置乙作为对照光照充足、温度等相同且适宜的环境中(3)左右(4)484重点2：辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率1.理清净光合速率和真正光合速率内涵在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中单位时间O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率净光合速率呼吸速率。项目表示方法（单位时间内）净光合速率“测定的”植物(叶片)吸收CO2量或“实验容器内”CO2的减少量；“植物(叶片)”释放O2量或“容器内”O2的增加量；植物(叶片)“积累”葡萄糖量或植物(叶片)质量(有机物)增加量真正光合速率叶绿体“吸收”CO2量；叶绿体“释放”

7、O2量；植物或叶绿体“产生”葡萄糖量呼吸速率(遮光条件下测得)黑暗条件下，植物CO2释放量、O2吸收量、C6H12O6消耗量注：若试题以坐标曲线形式出现，如果光照强度为0时，CO2吸收量为0，则为真正光合速率，如果光合速率数值有负值，则为净光合速率。2.通过曲线图分析总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得数据为呼吸速率(A点)。(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。(3)总(真正)光合速率净光合速率呼吸速率。(4)各点(段)光合作用和呼吸作用分析曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所细胞或植物体外

8、观表现图示A点只进行细胞呼吸，不进行光合作用呼吸速率只在细胞质基质和线粒体从外界吸收O2，向外界排出CO2AB段(不含A、B点)呼吸量光合量净光合0细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2，向外界排出CO2B点光合量呼吸量净光合0与外界不发生气体交换B点之后光合量呼吸量净光合0从外界吸收CO2，向外界释放O2此时植物可更新空气(5)常考曲线分析曲线I：总光合量曲线II：呼吸量曲线III：净光合量（即IIII差值）交点D对应E，此时净光合量为0，B点为植物生长最快点。曲线a：总光合强度曲线b：呼吸强度ab间差（a-b）：净光合强度或干物质量交点F：光合强度呼吸强度（此时净光合速率等于0，植物不能

9、生长，相当于前一个图中的D点和E点）曲线c：净光合强度曲线d：呼吸强度c+d:总光合强度交点G：净光合强度呼吸强度（此时植物仍能生长直至曲线c与横轴相交使得净光合量降为0时，才与图2中D、E点相当）特别提醒：总光合速率与呼吸速率曲线交点处表示此时光合速率呼吸速率，不要认为净光合速率曲线与呼吸速率曲线交点处也表示光合速率呼吸速率，此时总光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。3.净(表观)光合速率与实际(总)光合速率宏观与微观水平分析m表示CO2n表示O2【典例3】在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是(D)光合速率与呼吸速率相

10、等时的光照强度/klx光饱和时的光照强度klx光饱和时的CO2吸收速率/mg(102cm2叶h)1黑暗条件下CO2释放速率/mg(102cm2叶h)1A植物13115.5B植物393015 A.与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物 B.当光照强度超过9 klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应 C.当光照强度为9 klx时，B植物的总光合速率是45 mg CO2/100 cm2叶h D.当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定CO2速率的差值为4 mg CO2/100 cm2叶h【典例4】下列关于曲线的描述，正确的是(C) A.图1中，两曲线的

11、交点对应的是净光合速率为0时的温度 B.图2中，C点对所有进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量 C.图3中A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点 D.若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，则图1中30 时10 h需消耗葡萄糖15 mg【典例5】将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如图数据。下列说法正确的是(B) A.该植物在27 时生长最快，在29 和30 时不表现生长现象 B.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29 C.在27 、28 和29 时光合作用制造

12、的有机物的量相等 D.30 时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物都是1 mg/h【典例6】图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是(C) A.若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的c时与图乙的C时细胞中产生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体 和叶绿体 B.若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的b相当于图乙的B点 C.图甲植物的d时单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2 D.图乙的A、B、C点光合作用限制因素只有光照强度【典例7】如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变