高中生物光合作用和呼吸作用練習(xí)題答案

高中生物光合作用和呼吸作用練習(xí)題答案高考的出題中，光合作用和呼吸作用被考到的頻率很高，幾乎年年都會(huì)有相關(guān)的代謝考題。不言而喻，與光合、呼吸這邊相關(guān)的代謝知識(shí)，基礎(chǔ)概念都是重點(diǎn)內(nèi)容。但此塊知識(shí)較抽象，學(xué)生往往不易于理解，尤其總光合作用、凈光合作用與呼吸作用概念間的辨析更是難上加難，筆者從概念的表述，三率測(cè)定、三者的聯(lián)系以及常見曲線圖等方面進(jìn)行教學(xué)，效果較好，想與同行分享。1、凈光合速率和總光合速率的含義和外延拓展外界條件是有光，放在密閉容器中的綠色植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，測(cè)出的O2增加量、CO2減少量或有機(jī)物的增加量，可以表示凈光合速率，而真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。有哪些常用的表示方法呢，其實(shí)可參考如下表示：【凈光合速率】：①“測(cè)定出”植物(葉片)吸收CO2量或“實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)”CO2的減少量；②“植物(葉片)”釋放O2量或“容器內(nèi)”O(jiān)2的增加量；③植物(葉片“)積累”葡萄糖量或植物(葉片)質(zhì)量(有機(jī)物)增加量?！究偣夂纤俾省浚孩偃~綠體“吸收”CO2量；②CO2的同化量；③葉綠體“釋放”O(jiān)2量；④O2產(chǎn)生總量；⑤植物或葉綠體“產(chǎn)生”葡萄糖量；⑥植物制造有機(jī)物的量?！竞粑俾省浚汉诎禇l件下，①植物CO2釋放量；②O2吸收量；③有機(jī)物消耗量。2、總光合速率、凈光合速率與呼吸速率的關(guān)系第一，外界環(huán)境黑暗，綠色組織在此條件下只進(jìn)行呼吸作用或非綠色組織測(cè)得的數(shù)據(jù)為呼吸速率(A點(diǎn))。第二，外界環(huán)境有光，植物綠色細(xì)胞中線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行呼吸作用，葉綠體中進(jìn)行光合作用，從外界表觀測(cè)得的數(shù)據(jù)則代表凈光合速率。第三，總光合速率等于凈光合速率與呼吸速率之和。第四，各點(diǎn)(段)光合作用和呼吸作用分析例如如下圖示：第五，常考曲線分析曲線上的A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用——呼吸速率是指單位時(shí)間從外界吸收O2的量或向外界排出CO2量，此時(shí)的生理過程是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體這兩個(gè)場(chǎng)所中進(jìn)行。AB段(不含A、B點(diǎn))呼吸量＞實(shí)際光合量——凈光合＜0B點(diǎn)實(shí)際光合量＝呼吸量——凈光合＝0，所以與外界不發(fā)生氣體交換。B點(diǎn)之后實(shí)際光合量＞呼吸量——凈光合＞0從外界吸收CO2,向外界釋放O2——此時(shí)植物可更新空氣。3、總光合速率、凈光合速率與呼吸速率的測(cè)定3.1呼吸速率的測(cè)定（1）裝置（2）指標(biāo)：細(xì)胞呼吸速率常用單位時(shí)間內(nèi)，CO2的釋放量或O2的吸收量來表示。（3）原理：外界環(huán)境是無光的條件下，組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被小瓶中的NaOH溶液吸收，使整個(gè)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的水滴就會(huì)左移。單位時(shí)間內(nèi)水滴左移的體積即表示呼吸速率。3.2理誤差的校正第一，如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理，否則不能準(zhǔn)確測(cè)出植物的呼吸速率，原因是光合速率會(huì)干擾到呼吸速率的檢測(cè)。第二，如果選取種子充當(dāng)實(shí)驗(yàn)材料，必須得考慮微生物的存在而進(jìn)行呼吸作用從而干擾實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)，所以應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè)種子進(jìn)行消毒處理。第三，避免實(shí)驗(yàn)過程中氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將所測(cè)的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。注用脂肪(或脂質(zhì))含量高的種子，如油料種子做測(cè)定實(shí)驗(yàn)，則水滴移動(dòng)更明顯（因其消耗O2量更大）。3.3植物光合速率與呼吸速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定常用方法3.3.1裝置中所使用的溶液發(fā)揮的作用用NaOH溶液吸收容器中的CO2，只需通過氧氣的變化量測(cè)出細(xì)胞的呼吸速率；碳酸氫鈉分解產(chǎn)生二氧化碳，保證容器內(nèi)二氧化碳的恒定，只需測(cè)定容器中氧氣的增加量，獲知植物的凈光合速率。3.3.2測(cè)定原理甲裝置中的植物在黑暗條件下，吸收氧氣使氣壓變小，而釋放的二氧化碳又被氫氧化鈉吸收不影響容器的氣壓。故整體裝置的氣壓變小，液滴左移，左移的體積可代表呼吸速率。在光照條件下乙裝置中的植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。3.3.3測(cè)定方法①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算凈光合速率。③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真正光合速率。3.3.4物理誤差的校正設(shè)置對(duì)照試驗(yàn)，以確保實(shí)驗(yàn)過程中氣壓是由植物的生理過程而產(chǎn)生變化，與實(shí)驗(yàn)裝置本身無關(guān)。4、精選試題、強(qiáng)化練習(xí)【例1】用CO2吸收量與釋放量作為測(cè)定的指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如下圖所示。下列分析正確的是（）A.用相同的時(shí)間光照，35℃時(shí)，植物光合作用制造的有機(jī)物量與30℃時(shí)的相等B.用相同的時(shí)間光照，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少；D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等；【解析】在此題中只提供了綠葉在光照下的凈光合速率和黑暗下的呼吸速率，如題圖所示。如何知道綠葉在不同溫度下的總光合速率呢？我們可以利用總光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率，從而還原出總光合速率的曲線(如右圖所示)，再來回答題中問題就非常容易了?！纠?】測(cè)定植物葉片葉綠體的光合速率，某同學(xué)設(shè)計(jì)并做了如下實(shí)驗(yàn)：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時(shí)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(shí)驗(yàn)條件是下午16時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)，則測(cè)得葉片葉綠體的光合速率是(單位：g/cm－2h－1，不考慮取葉圓片后對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響（)）A.(3y－2z－x)/6B.(3y－2z－x)/3C.(2y－x－z)/6D.(2y－x－z)/3【解析】分析題意可知，上午10時(shí)到下午16時(shí)之間的6個(gè)小時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，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(shí)驗(yàn)條件是下午16時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)，此時(shí)葉片只進(jìn)行呼吸作用，因此可以計(jì)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)/