高三生物一輪復(fù)習(xí)課件29光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第5課時(shí)）

光合作用與能量轉(zhuǎn)化-5第16講一輪復(fù)習(xí)第5課時(shí)（共5課時(shí)）影響光合強(qiáng)度(光合速率)的因素光合速率的表示光合速率的測(cè)定影響光合速率的因素總光合速率凈光合速率液滴移動(dòng)法——測(cè)氧氣葉圓片稱(chēng)重法——測(cè)有機(jī)物半葉法——測(cè)有機(jī)物黑白瓶法——測(cè)氧氣葉圓片上浮法——測(cè)氧氣(定性)環(huán)境因素：光、溫、水、鹽、氣等內(nèi)部因素：植物種類(lèi)、葉齡、氣孔導(dǎo)度、有機(jī)物輸出1.光合速率的表示(單位：mol·m-2·h-1)CO2O2吸收:m2CO2釋放:m1固定:m1+m2產(chǎn)生:n1+n2吸收:n1O2釋放:n2呼吸速率呼吸速率凈光合速率凈光合速率總光合速率總光合速率糖類(lèi)糖類(lèi)制造消耗積累丙酮酸CO2吸收量(μmol·m-2·s-1)0-4481216CO2O2CO2O2O2CO2CO2O2CO2O2CO2O2光強(qiáng)44222244441212光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)葉肉細(xì)胞的光合速率與植物體的光合速率葉肉細(xì)胞的葉綠體葉肉細(xì)胞的線粒體葉肉細(xì)胞的葉綠體葉肉細(xì)胞的線粒體非葉肉細(xì)胞的線粒體葉肉細(xì)胞植物體1.葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率時(shí)，植物體的光合速率_____呼吸速率小于2.植物體的光合速率等于呼吸速率時(shí)，葉肉細(xì)胞的光合速率_____呼吸速率大于科研人員以天竺葵為材料進(jìn)行研究，圖1表示天竺葵葉肉細(xì)胞中光合作用、細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]的轉(zhuǎn)移過(guò)程?？蒲腥藛T用3個(gè)相同的透明玻璃容器將生長(zhǎng)狀況相似的三株天竺葵分別罩住形成密閉氣室，在其他環(huán)境因素相同且適宜的條件下，探究自然條件下不同光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用強(qiáng)度的影響，利用傳感器定時(shí)測(cè)定氣室中二氧化碳濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中三組天竺葵的呼吸速率相同）。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)圖1中過(guò)程_________(填序號(hào)）發(fā)生在生物膜上。圖1中②所示生理過(guò)程的能量來(lái)源是___________________。光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]中活躍的化學(xué)能①③科研人員以天竺葵為材料進(jìn)行研究，圖1表示天竺葵葉肉細(xì)胞中光合作用、細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]的轉(zhuǎn)移過(guò)程。科研人員用3個(gè)相同的透明玻璃容器將生長(zhǎng)狀況相似的三株天竺葵分別罩住形成密閉氣室，在其他環(huán)境因素相同且適宜的條件下，探究自然條件下不同光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用強(qiáng)度的影響，利用傳感器定時(shí)測(cè)定氣室中二氧化碳濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中三組天竺葵的呼吸速率相同）。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(2)圖2中A組天竹葵能發(fā)生圖1所示哪些生理過(guò)程___________。（填序號(hào)）③④(3)B組天竺葵葉肉細(xì)胞的光合速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)它的呼吸速率，原因是___________________。原因：B組裝置中的CO2濃度不變，表明整個(gè)天竺葵植株的光合速率與呼吸速率相等，植株中有許多細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用，因此葉肉細(xì)胞的光合速率應(yīng)該大于其呼吸速率。大于CO2吸收量(μmol·m-2·s-1)光強(qiáng)0-4481216凈光合速率呼吸速率總光合速率CO2固定量CO2吸收量CO2釋放量O2產(chǎn)生量O2釋放量O2消耗量有機(jī)物制造量有機(jī)物積累量有機(jī)物消耗量總光合速率凈光合速率呼吸速率+=光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)達(dá)到最大光合速率所需的最小光照強(qiáng)度光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)1.以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是（）A.光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等B.光照相同時(shí)間，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(kāi)始減少D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等A2.將狀況相同的某種綠葉均分為四組，在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(光照強(qiáng)度相同)，測(cè)其重量變化，得出如下表的數(shù)據(jù)。可以得出的結(jié)論是（）A.該植物光合作用的最適溫度約是27℃B.該植物細(xì)胞呼吸的最適溫度約是29℃C.27~29℃下的凈光合速率相等D.30℃下的真正光合速率為2mg·h-1組別一二三四溫度(℃)27282930暗處理后重量變化(mg)-1-2-3-1光照后與暗處理前重量變化(mg)+3+3+3+1B2.光合速率的測(cè)定①液滴移動(dòng)法CO2緩沖液裝置的燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖溶液，用于保證容器內(nèi)______滿(mǎn)足光合作用需求，同時(shí)使容器中CO2濃度保持恒定。紅色液滴向_____移動(dòng)的距離，是光合作用__________的量。（代表凈光合速率）

右釋放O2CO2CO2緩沖液某種溶液NaOH溶液清水適宜光照，測(cè)量O2的釋放量(凈光合速率)遮光，測(cè)量O2的吸收量(有氧呼吸速率)遮光，測(cè)量O2的吸收量與CO2釋放的差①液滴移動(dòng)法另設(shè)一組實(shí)驗(yàn)，將正常植物換成死亡的植物，其余與實(shí)驗(yàn)組相同，作為對(duì)照。排除溫度等、氣壓等非生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。死亡植物正常植物①液滴移動(dòng)法某種溶液某種溶液1.某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，室溫25℃下進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置條件及結(jié)果的敘述錯(cuò)誤的是（

）C.若X溶液為清水并給予光照，光合作用大于細(xì)胞呼吸時(shí)，呼吸作用產(chǎn)生的CO2全部被光合作用所用D.若X溶液為清水并遮光處理，消耗的底物為淀粉時(shí)，液滴右移A.若X溶液為CO2緩沖液并給予光照時(shí)，液滴移動(dòng)距離可表示凈光合作用強(qiáng)度大小B.若要測(cè)真正光合強(qiáng)度，需另加設(shè)一裝置遮光處理，X溶液為NaOH溶液D2.下圖是某生物興趣小組探究不同條件下光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程中氣體產(chǎn)生情況的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的CO2緩沖液可維持瓶?jī)?nèi)二氧化碳濃度的恒定。下列分析錯(cuò)誤的是（

）A.甲裝置可用來(lái)測(cè)凈光合作用速率和有氧呼吸速率B.若裝置乙的水滴向左移動(dòng)，則青蛙進(jìn)行了有氧呼吸C.若甲和乙兩個(gè)裝置都在黑暗環(huán)境，則水滴都往左移D.若甲和乙兩個(gè)裝置都在光照環(huán)境，則水滴都往右移D3.如下圖所示，甲圖中A、B分別為培植于無(wú)色透明氣球內(nèi)質(zhì)量相等的某植物幼苗，氣球可膨脹、收縮，其中B幼苗已死亡。氣球內(nèi)的培養(yǎng)液中均含CO2緩沖液(維持氣球內(nèi)CO2濃度不變)，初始時(shí)指針指向正中央零的位置(指針向受重力大的那一側(cè)偏轉(zhuǎn))。乙圖為相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的燈泡到水面的距離與指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)的關(guān)系曲線，每次實(shí)驗(yàn)后指針都復(fù)位為零。下列相關(guān)描述中，錯(cuò)誤的是（

）A.在適宜光照條件下，指針將向右偏轉(zhuǎn)B.該實(shí)驗(yàn)的自變量為光強(qiáng)度，c點(diǎn)的含義為單位時(shí)間內(nèi)O2釋放量最大C.ce段說(shuō)明隨著燈泡到水面距離的增大，單位時(shí)間內(nèi)O2釋放量減少D.f點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)指針的偏轉(zhuǎn)方向相同，但數(shù)值較小D②葉圓片稱(chēng)重法如圖所示：葉圓片面積為S10時(shí)葉圓片干重x克12時(shí)葉圓片干重y克14時(shí)葉圓片干重z克上午10時(shí)置于黑暗中上午12時(shí)置于光下烘干烘干烘干環(huán)割葉柄處環(huán)割的目的：______________________________________阻止葉片的光合產(chǎn)物向外運(yùn)輸。凈光合速率=___________,呼吸速率=

_________,總光合速率=___________(z-y)/2S(x-y)/2S(x＋z-2y)/2S③半葉片法將植物對(duì)稱(chēng)葉片的一部分遮光，另一部分則留在光下進(jìn)行光合作用，并采用適當(dāng)方法阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移(或者將一半剪下進(jìn)行遮光處理)。一定時(shí)間后(h)在這兩部分葉片的對(duì)應(yīng)部位截取相同面積(S)的葉片，分別烘干稱(chēng)重，記為MA、MB。①該方法測(cè)定的_________速率為：______________(MB—MA)/S·h遮光光照阻止兩部分物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移或?qū)⑾掳氩糠旨粝翧B總光合②遮光部分在遮光后立即截取面積為S的葉片烘干稱(chēng)重，仍然記為MA,其余與上述操作相同，則測(cè)定的________速率為：凈光合(MB—MA)/S·h環(huán)割_________________④黑白瓶法“黑瓶”不透光，測(cè)定自養(yǎng)水生生物有氧呼吸量，“白瓶”給予光照，測(cè)定自養(yǎng)水生生物的凈光合量。黑瓶溶氧量變化量黑瓶原初溶氧量黑瓶放入水生生物一段時(shí)間后溶氧量—=白瓶溶氧量變化量白瓶原初溶氧量白瓶放入水生生物一段時(shí)間后溶氧量—=呼吸速率凈光合速率==某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼樱盅b于六對(duì)黑白瓶中，剩余的水樣測(cè)得原初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時(shí)后以溫克碘量法測(cè)定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下表2光照強(qiáng)度（klx）0(黑暗)abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為_(kāi)__mg/L·24h。（2）光照強(qiáng)度至少為_(kāi)__(填字母)時(shí)，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。21a⑤葉圓片上浮法打孔抽氣沉底光照小圓葉片水抽NaHCO3溶液水柱(置于黑暗處)上浮相同數(shù)量小圓葉片所需時(shí)間燒杯離臺(tái)燈的距離NaHCO3濃度結(jié)果注射器，內(nèi)含一定濃度的NaHCO3溶液和5片小圓葉片圖1圖2科研人員制作了特殊的實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)展探究光照強(qiáng)度和CO2濃度雙因素對(duì)菠菜葉片光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料:新鮮菠菜葉片、打孔器、注射器12支、5W白色LED燈、不同濃度NaHCO3溶液等實(shí)驗(yàn)裝置制作:如圖1所示實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和數(shù)據(jù)分析:1.打孔器打出的小圓葉片裝入注射器中，注射器吸入清水排出空氣，并用手指堵住注射器前端小孔緩慢拉動(dòng)活塞重復(fù)2~3次，目的是_________處理過(guò)的小圓葉片放入________________處盛有清水的燒杯中待用。氣體溢出黑暗(或無(wú)光照)2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以NaHCO3溶液濃度為X軸、注射器離圓心的距離為Y軸，各注射器內(nèi)小圓葉片上浮所用平均時(shí)間為Z軸，繪制三維柱形圖(圖2)。A1、B1和C1三支注射器，實(shí)驗(yàn)的自變量是___________，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果除了能說(shuō)明光合速率大小與CO2濃度、光照強(qiáng)度呈正相關(guān)性外，還能說(shuō)明______光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度越低，CO2濃度對(duì)光合作用速率的影響越顯著(或CO2濃度越低，光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響越顯著）3.影響光合速率的因素環(huán)境因素光照強(qiáng)度CO2濃度溫度內(nèi)部因素光合素色含量光合酶的活性氣孔導(dǎo)度有機(jī)物輸出情況…….…….水無(wú)機(jī)鹽葉齡植物種類(lèi)①光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)0光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)限制因素主要是光照強(qiáng)度限制因素主要是CO2濃度飽和階段的限制因素CO2固定酶活性強(qiáng)光下暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng)導(dǎo)致CO2擴(kuò)散速率CO2固定速率CO2濃度光強(qiáng)光反應(yīng)影響暗反應(yīng)影響0光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度一般來(lái)說(shuō)，光補(bǔ)償點(diǎn)高的植物,其光飽和點(diǎn)往往也高。陽(yáng)生植物陰生植物例如,陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)高于陰生植物。陽(yáng)生作物(高)與陰生作物(矮)種植在同一塊田里，有效改良土壤環(huán)境、提高光能利用率以及土地資源使用率，提高產(chǎn)量(比單作的產(chǎn)量高)。先后種植兩種農(nóng)作物套種或間作套種間作同時(shí)種植兩種農(nóng)作物玉米葉片遮擋部分陽(yáng)光，避免陽(yáng)光直射大豆，使大豆茁壯成長(zhǎng)；大豆根系上的根瘤菌具有固氮作用，能拓展資料土壤內(nèi)的氮元。玉米與大豆套種先種玉米(4月上旬)，再種大豆(5月25日左右)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng),促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。回答下列問(wèn)題。(1)中耕是指作物生長(zhǎng)期中,在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施,該栽培措施對(duì)作物的作用有___________________________________________________________________________________________________________。(2)農(nóng)田施肥的同時(shí),往往需要適當(dāng)澆水,此時(shí)澆水的原因是__________________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng);增加土壤氧氣含量,促進(jìn)根系的呼吸作用質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收肥料中的礦(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見(jiàn)下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進(jìn)行間作的兩種作物是_________,選擇這兩種作物的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點(diǎn)/[μmol·(m2·s)-1]12001180560623作物A光飽和點(diǎn)高且長(zhǎng)得高,可利用上層光照進(jìn)行光合A和C

作用;作物C光飽和點(diǎn)低且長(zhǎng)得矮,與作物A間作后,能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用②CO2濃度胞間CO2濃度0CO2飽和點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)限制因素主要是CO2濃度限制因素主要是光照強(qiáng)度光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)飽和階段的限制因素NADPH和ATP的產(chǎn)生速率(即光反應(yīng)速率)RuBP的再生速率CO2濃度暗反應(yīng)影響光反應(yīng)影響②CO2濃度胞間CO2濃度0C4植物光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)C3植物C4植物具有CO2濃縮機(jī)制C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低加強(qiáng)通風(fēng)、增施CO2(CO2發(fā)生器、燃燒秸稈等)溫室栽培正其行、通其風(fēng)，增施有機(jī)肥(經(jīng)土壤微生物分解釋放CO2)大田生產(chǎn)C4植物的CO2飽和點(diǎn)低C4植物在CO2濃縮時(shí)消耗ATP②CO2濃度胞間CO2濃度0A植物光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)B植物若將上述兩種植物幼苗置于同一密閉玻璃罩內(nèi)，在光照等其他條件適宜的情況下，當(dāng)B的凈光合速率為0時(shí)，A的凈光合速率_______(填”大于0”，“等于0”或“小于0”)。一段時(shí)間內(nèi)，生長(zhǎng)首先受影響的植物是___,原因是什么？在低CO2濃度的條件下，B植物利用CO2進(jìn)行光合作用的能力弱，積累有機(jī)物少，因此，B植物生長(zhǎng)首先受到影響。B大于0③溫度15253545光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)溫度/℃最適溫度溫度酶活性影響光反應(yīng)暗反應(yīng)影響適當(dāng)增大晝夜溫差可提高農(nóng)作物產(chǎn)量④水直接影響間接影響水作為光合作用的原料氣孔導(dǎo)度下降缺水對(duì)光合速率的影響CO2供應(yīng)減少光合產(chǎn)物輸出慢糖類(lèi)積累，光合速率下降光合結(jié)構(gòu)受損葉綠體結(jié)構(gòu)被破壞作為光合作用原料的水，只占蒸騰失水的1%，因此，缺水主要通過(guò)間接影響來(lái)影響光合速率。⑤無(wú)機(jī)鹽N、Mg等是合成_________所必需的礦質(zhì)元素P還參與______與_______的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程和能量傳遞__________等是類(lèi)囊體膜成分、ATP和__________的必需元素葉綠體ATPADPN、PNADPHH2OH+O2e-e-H+H+NADPHNADP++H+ATPADP+Pi2