光合作用与细胞呼吸速率及相关曲线模型辨析

1、 光合作用与细胞呼吸速率及相关曲线模型辨析光合作用与细胞呼吸速率及相关曲线模型辨析1光合作用与细胞呼吸常用的光合作用与细胞呼吸常用的2种典型实验方法种典型实验方法(1)“黑白瓶法黑白瓶法”：用黑瓶：用黑瓶(无光照的一组无光照的一组)测得的为呼吸作用测得的为呼吸作用强度值，用白瓶强度值，用白瓶(有光照的一组有光照的一组)测得的为净光合作用强度测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到值，综合两者即可得到真光合作用真光合作用强度值。强度值。(2)梯度法：用一系列不同光照强度、温度或梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装浓度的装置，可探究光照强度、温度或置，可探究光照强度、温度或CO2浓

2、度对光合作用强度的影浓度对光合作用强度的影响。响。2生物呼吸类型判定实验设计生物呼吸类型判定实验设计探究某生物材料的细胞呼吸类型探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。(1)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，则只进行有氧呼吸。，则只进行有氧呼吸。(2)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，则只进行无氧呼吸。，则只进行无氧呼吸。(3)若甲液滴若甲液滴 ，乙液滴，乙液滴，则既进行有氧呼

3、吸，又进，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。行无氧呼吸。(4)物理误差的校正：除将装置中物理误差的校正：除将装置中 换为换为 外其余均与乙装置相同。外其余均与乙装置相同。左移左移 不动不动 不动不动 右移右移 左移左移 右移右移 生物材料生物材料 杀死的等量同杀死的等量同 种生物材料种生物材料 3光合速率与呼吸速率的测定光合速率与呼吸速率的测定(1)测定装置测定装置NaOH 吸收吸收CO2 遮光遮光 左左 耗氧量耗氧量 NaHCO3 CO2浓度恒定浓度恒定 较强光照较强光照 (3)实验设计中的实验设计中的3个关键点个关键点变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡变量的控制手段，如光照

4、强度的大小可用不同功率的灯泡(或或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲缓冲液调节。液调节。对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。无论哪种装置，在光下测得的数值均为无论哪种装置，在光下测得的数值均为“表观表观(净净)光合作用强光合作用强度值度值”。例例1 呼吸商呼吸商(RQ)指

5、单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值量与吸收氧气量的比值(RQ释放的二氧化碳体积释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体消耗的氧气体积积)。甲装置甲装置乙装置乙装置A1A2B1B2有色液滴有色液滴不动不动有色液滴左移有色液滴左移5个单位个单位有色液滴左移有色液滴左移5个单位个单位有色液滴左移有色液滴左移10个单位个单位 现利用甲现利用甲(A1，A2)、乙、乙(B1，B2)装置各两套进行实验，在装置各两套进行实验，在氧气充足的情况下，分别测量等量蓖麻、玉米种子萌发过程中氧气充足的情况下，分别测量等量蓖麻、玉米种子萌发过程中的气体变化情况，

6、所测数据如表所示，则属于测量蓖麻种子的的气体变化情况，所测数据如表所示，则属于测量蓖麻种子的装置是装置是 和和 ，请解释出现这种结果的原，请解释出现这种结果的原因：因： 。 则蓖麻和玉米种子的呼吸商分别是则蓖麻和玉米种子的呼吸商分别是_和和_。A2B2蓖麻种子中脂质较多，氧化分解时会消耗更多的氧气蓖麻种子中脂质较多，氧化分解时会消耗更多的氧气0.51例例2 甲图表示绿色植物叶肉细胞中的部分结构，表示物质；甲图表示绿色植物叶肉细胞中的部分结构，表示物质；乙图表示该植物叶片乙图表示该植物叶片CO2吸收量随光照强度逐渐增强的变化曲线，吸收量随光照强度逐渐增强的变化曲线，S1、S2、S3分别表示所属范

7、围的面积；丙图表示在恒温密闭玻璃分别表示所属范围的面积；丙图表示在恒温密闭玻璃温室内，连续温室内，连续48小时测定室内小时测定室内CO2浓度及植物浓度及植物CO2的吸收速率。的吸收速率。据图回答下列问题：据图回答下列问题： (1)叶绿体中的色素分布于叶绿体中的色素分布于_上。提取绿叶中的色素时，上。提取绿叶中的色素时，为保护色素，要加入的化学药为保护色素，要加入的化学药_，其中叶绿素主要吸收，其中叶绿素主要吸收_ 光。光。 (2)甲图中，在供给植物甲图中，在供给植物CO2后的后的60秒内，相隔不同时间取样，秒内，相隔不同时间取样，杀死细胞并分析细胞代谢产物，发现杀死细胞并分析细胞代谢产物，发现

8、7秒后的代谢产物多达秒后的代谢产物多达12种，种，而而5秒内的代谢产物主要是一种物质，该物质最可能是秒内的代谢产物主要是一种物质，该物质最可能是_(填图中序号填图中序号)。 (3)若该绿色植物长时间处于黑暗状态：则甲图中若该绿色植物长时间处于黑暗状态：则甲图中的的循环循环_(填填“能能”或或“不能不能”)进行，原因是进行，原因是_。 (4)当光照强度处于乙图中的当光照强度处于乙图中的D点时，甲图中的去向是点时，甲图中的去向是_ 。类囊体膜类囊体膜CaCO3红光和蓝紫红光和蓝紫不能不能没有光反应提供的没有光反应提供的ATP和和【H】，暗反应不能进行，暗反应不能进行扩散到线粒体和外界扩散到线粒体和

9、外界 (5)乙图中乙图中0D间此幼苗呼吸作用消耗有机物的量为间此幼苗呼吸作用消耗有机物的量为_，光合作用有机物的净积累量为光合作用有机物的净积累量为_。(用用S1、S2、S3表示表示) (6)丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有_个，个，叶绿体吸收叶绿体吸收CO2速率最大的时刻是第速率最大的时刻是第_小时，前小时，前24小时比小时比后后24小时的平均光照强度小时的平均光照强度_。 (7)如果使用相同强度绿光进行实验，丙图中如果使用相同强度绿光进行实验，丙图中c点的位置将点的位置将_(填填“上移上移”“”“下移下移”或或“不变不变”)。S1+S3S

10、2-S1436弱弱上移上移规律总结规律总结1、除去叶中原有淀粉除去叶中原有淀粉 除去容器中二氧化碳除去容器中二氧化碳 除去光合作用对呼吸作用的干扰除去光合作用对呼吸作用的干扰 保持容器中保持容器中CO2体积不变体积不变 置于黑暗环境中置于黑暗环境中氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液给植株遮光给植株遮光NaHCO3溶液溶液规律总结规律总结2高考常考的植物高考常考的植物“三率三率”(总光合速率、净光合速率、呼吸总光合速率、净光合速率、呼吸速率速率)问题归纳问题归纳(1)植物植物“三率三率”间的内在关系间的内在关系呼吸速率：植物呼吸速率：植物非绿色组织非绿色组织(如苹果果肉细胞如苹果果肉细胞)或或绿色组织绿色

11、组织在黑暗条件下在黑暗条件下测得的值测得的值(CO2释放量或释放量或O2吸收量吸收量)。净光合速率：植物绿色组织在净光合速率：植物绿色组织在“有光有光”条件下测得的值条件下测得的值小室内小室内CO2减少减少(或增加或增加)量或小室内量或小室内O2增加增加(或减少或减少)量。量。真正光合速率真正光合速率 净光合速率呼吸速率净光合速率呼吸速率(2)植物植物“三率三率”的常用表示方法的常用表示方法项目项目表示方法表示方法净光合速率净光合速率真正光合速率真正光合速率呼吸速率呼吸速率(遮光遮光条件下测得条件下测得)CO2吸收量或小室中吸收量或小室中CO2减少量，减少量，O2释放释放量或小室中量或小室中O

12、2增加量、增加量、C6H12O6积累量积累量CO2固定量、固定量、O2产生量或叶绿体产生量或叶绿体CO2吸收吸收量或叶绿体量或叶绿体O2释放量、释放量、C6H12O6制造量制造量CO2释放量、释放量、O2吸收量或线粒体吸收量或线粒体CO2释放释放量或线粒体量或线粒体O2吸收量、吸收量、C6H12O6消耗量消耗量3.高考常考的高考常考的“三率三率”相关模式图整合相关模式图整合A点时点时AB段段B点时点时B点后点后4.高考常考的高考常考的“三率三率”相关模式图整合相关模式图整合4.高考常考的高考常考的“三率三率”相关模式图整合相关模式图整合4.高考常考的高考常考的“三率三率”相关模式图整合相关模式

13、图整合趁热打铁趁热打铁1将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如下图。下列有关说法不正确的是下图。下列有关说法不正确的是()。答案答案AA图乙中的图乙中的C点对应图甲中的点对应图甲中的C点，此时细胞内的气体交换状点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的态对应图丙中的B图甲中的图甲中的F点对应图乙中的点对应图乙中的H点，此时细胞内的气体交换状点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的态对应图丙中的C到达图乙中的到达图乙中的D点时，玻

14、璃罩内点时，玻璃罩内CO2浓度最高，此时细胞内浓度最高，此时细胞内气体交换状态对应图丙中的气体交换状态对应图丙中的D经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加2某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞光合作用速率和呼吸速率的关系，并绘制了甲、乙、丙、丁光合作用速率和呼吸速率的关系，并绘制了甲、乙、丙、丁四幅图。其中图中四幅图。其中图中“A”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是速率相等的是()。答案答案A3(多选多选)图甲表示植物在不同光照强度下单位时

15、间内图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放释放量和量和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，下列说法不正确的是说法不正确的是()。A若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的c时与图乙的时与图乙的C时细胞中产生时细胞中产生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体和叶绿体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，图甲的若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的b相当于

16、相当于图乙的图乙的B点点C图甲植物的图甲植物的d时单位时间内细胞从周围环境吸收时单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的个单位的CO2D图乙的图乙的A、B、C点光合作用限制因素只有光照强度点光合作用限制因素只有光照强度答案答案ABD4科研人员在不同条件下测定发育良好的某植株光合速率的变科研人员在不同条件下测定发育良好的某植株光合速率的变化情况，结果如图所示，请分析回答问题。化情况，结果如图所示，请分析回答问题。(1)分析上图可知，导致两条表示净光合速率的曲线不同的主分析上图可知，导致两条表示净光合速率的曲线不同的主要环境因素是要环境因素是_和和_。(2)J点时，对于该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶点时，对于该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的绿体消耗的CO2量量_(填填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的CO2量。量。(3)若若B和和F对应的数值分别为对应的数值分别为0.5和和1.3，且不同天气条件下，且不同天气条件下，在同一时间的气温等其他因素相同，则上午在同一时间的气温等其他因素相同，则上午9：30时，该植物在时，该植物在晴 天