16光合作用(三)光合作用和呼吸作用綜合問題

光合作用（三）光合作用與呼吸作用綜合問題12021/5/9葉肉細胞O2？漢水丑生侯偉作品22021/5/91.明確3種元素的轉(zhuǎn)移途徑(1)(2)(3)有氧呼吸CO2H2O[H]2.解讀總光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)圖示(2)解讀①A點：

。②AB段：總光合速率<呼吸速率。③B點：為

，總光合速率＝呼吸速率。④B點以后：總光合速率>呼吸速率。⑤C點：為

。只進行細胞呼吸光補償點光飽和點O2O2O2漢水丑生侯偉作品52021/5/9CO2CO2CO2漢水丑生侯偉作品62021/5/9漢水丑生侯偉作品72021/5/9光合速率﹥呼吸速率漢水丑生侯偉作品82021/5/9光合速率﹦呼吸速率漢水丑生侯偉作品92021/5/9光合速率﹤呼吸速率漢水丑生侯偉作品102021/5/93.明確各種速率的表示方法及相互關(guān)系(1)呼吸速率：有機物或

、

。(2)凈光合速率：有機物積累量、

、CO2吸收量。(3)總光合速率：有機物或O2產(chǎn)生量、CO2消耗量。(4)總光合速率＝凈光合速率＋

。O2消耗量CO2產(chǎn)生量O2釋放量呼吸速率O2的產(chǎn)生量=容器內(nèi)O2的增加量CO2的固定量=

容器內(nèi)CO2的減少量有機物的制造量（產(chǎn)生量）=真光合速率=凈光合速率+呼吸速率O2的釋放量

+細胞呼吸的耗氧量CO2的吸收量

+細胞呼吸的產(chǎn)生的CO2量有機物的積累量+細胞呼吸的有機物消耗量漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品122021/5/9小結(jié)：通常，我們用測量到的密閉容器內(nèi)的O2釋放量或CO2吸收量來表示光合速率，但是因為葉肉細胞中光合作用和呼吸作用同時進行的，我們測量到的其實是光合作用減去細胞呼吸的差數(shù)，即凈光合速率。植物真正的光合速率是不能直接測量到的。真(總)光合速率=凈光合速率+呼吸速率。凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2______、CO2_______或有機物________表示。真光合速率：常用一定時間內(nèi)O2______、CO2_______或有機物_________________表示。釋放量吸收量積累量產(chǎn)生量固定量制造量（產(chǎn)生量）漢水丑生侯偉作品132021/5/9漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品142021/5/9只要有02產(chǎn)生，就有光合作用只呼呼>光呼=光呼<光漢水丑生侯偉作品152021/5/9判斷下圖面積與合成、消耗有機物的關(guān)系技法提煉S1＋S3：細胞呼吸消耗有機物量；S2＋S3：光合作用產(chǎn)生有機物總量；S2－S1：O～D時，光合作用凈積累有機物量。123據(jù)圖可知，OA表示細胞呼吸釋放的CO2量，由光(CO2)補償點到光(CO2)飽和點圍成△BCD面積代表凈光合作用有機物的積累量。改變影響光合作用某一因素，對補償點和飽和點會有一定的影響，因此凈光合作用有機物的積累量也會隨之變化。規(guī)律方法1條件改變△面積光(CO2)補償點光(CO2)飽和點適當提高溫度減少右移左下移適當增大CO2濃度(光照強度)增加左移右上移適當減少CO2濃度(光照強度)減少右移左下移植物缺少Mg元素減少右移左下移注：適當提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎(chǔ)上；光照強度或CO2濃度的改變均是在飽和點之前。具體分析如下表所示：(經(jīng)典題改編)已知某植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示30℃時光合作用與光照強度的關(guān)系。若溫度降到25℃(原光照強度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應(yīng)點a、b、d的移動方向分別是A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移√答案解析1231.六種探究光合作用強度的實驗設(shè)計方法(1)液滴移動法(氣體體積變化法)①黑暗條件下，裝置甲中紅色液滴左移的距離代表有氧呼吸消耗氧氣的量。②適宜光照下，裝置乙中紅色液滴右移的距離代表凈光合速率。③真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(2)黑白瓶法：取三個玻璃瓶，一個用黑膠布包上，并包以錫箔。從待測的水體深度取水，保留一瓶以測定水中原來的溶氧量(初始值)。將剩余的兩個黑、白瓶沉入取水深度，經(jīng)過一段時間，將其取出，并進行溶氧量的測定。①有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量；白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。②沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總光合作用量。(3)葉圓片稱重法測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。(4)半葉片法將植物對稱葉片的一部分(A)遮光或取下置于暗處，另一部分(B)則留在光下進行光合作用(即不做處理)，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時間后，在這兩部分葉片的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為MA、MB，開始時二者相應(yīng)的有機物含量應(yīng)視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量，再通過計算可得出光合速率。(5)葉圓片上浮法首先通過對葉片打孔、抽氣、沉底的材料處理，然后根據(jù)不同的實驗?zāi)康慕o予不同的單一變量操作，最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時間。(6)梯度法用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度裝置，可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響。1.某同學(xué)研究甲湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a、b、c三瓶從待測水體深度取水，測定瓶中水內(nèi)氧容量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測水體深度，經(jīng)24小時取出，測兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則24小時待測深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是技能提升21234A.24小時待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/瓶B.24小時待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是kmol/瓶C.24小時待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k—v)mol/瓶D.24小時待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k—v)mol/瓶答案解析√解析c瓶是對照，a和c的差值能反映呼吸強度，b和c的差值反映的是光合作用和細胞呼吸強度的差，b和a的差值反映的是總光合作用強度。12342.某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示實驗：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片，烘干后稱其重量，M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3小時，則測得葉片葉綠體的光合速率是(單位：g·cm－2·h－1，不考慮取葉圓片后對葉片生理活動的影響和溫度微小變化對葉片生理活動的影響)。則葉圓片總光合速率為答案解析A.(3y－2z－x)/6B.(3y－2z－x)/3C.(2y－x－z)/6 D.(2y－x－z)/3√1234解析分析題意可知，上午10時到下午16時之間的6個小時，植物既進行光合作用，也進行細胞呼吸，因此其重量變化表示的是凈光合作用量，則凈光合速率＝凈光合作用量/6＝(y－x)/6；而M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3小時，此時葉片只進行細胞呼吸，因此可以計算出呼吸速率＝(y－z)/3；因此總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6。12343.

某研究小組用“半葉法”對番茄葉的光合速率進行測定。將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請分析回答下列問題：(1)MA表示6小時后葉片初始質(zhì)量－細胞呼吸有機物的消耗量；MB表示6小時后(_____________)＋(_______________________)－細胞呼吸有機物的消耗量。答案葉片初始質(zhì)量光合作用有機物的總產(chǎn)量解析1234解析葉片A部分遮光，雖不能進行光合作用，但仍可照常進行細胞呼吸。葉片B部分不做處理，即能進行光合作用，又可以進行細胞呼吸。分析題意可知，MB表示6小時后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機物的總產(chǎn)量－細胞呼吸有機物的消耗量，MA表示6小時后葉片初始質(zhì)量－細胞呼吸有機物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6小時干物質(zhì)的生成量(B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量)。由此可計算總光合速率，即M值除以時間再除以面積。1234(2)若M＝MB－MA，則M表示___________________________________________________。(3)總光合速率的計算方法是____________________________________________。(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實驗設(shè)計思路。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案

B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量

M值除以時間再除以面積，即M/(截面積×?xí)r間)將從測定葉片的相對應(yīng)部位切割的等面積葉片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在黑暗中保存幾小時后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計算出葉片的呼吸速率12344.某生物興趣小組利用下圖所示的實驗裝置來探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問題。(1)若要探究植物細胞呼吸的類型，選取的實驗裝置有_______________，為使實驗結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置__________。若實驗中對照組的紅色液滴靜止不動，植物既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則觀察到的實驗現(xiàn)象是_______________________________________。裝置