光合作用(三)光合作用和呼吸作用综合问题(汉水丑生一轮复习)

1、光合作用（三）光合作用（三）光合作用与呼吸作用综合问题光合作用与呼吸作用综合问题叶肉细胞叶肉细胞O2？汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品1.明确明确3种元素的转移途径种元素的转移途径(1) (2) (3) 有氧呼吸CO2H2OH2.解读总光合速率与呼吸速率的关系解读总光合速率与呼吸速率的关系(1)图示图示(2)解读解读A点：点： 。AB段：总光合速率段：总光合速率呼吸速率。呼吸速率。C点：为点：为 。只进行细胞呼吸光补偿点光饱和点O2O2O2汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品CO2CO2CO2汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品光合速率光合速率呼吸速率呼吸速率汉汉水水丑

2、丑生生侯侯伟伟作作品品光合速率光合速率 呼吸速率呼吸速率汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品光合速率光合速率呼吸速率呼吸速率汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品3.明确各种速率的表示方法及相互关系明确各种速率的表示方法及相互关系(1)呼吸速率：有机物或呼吸速率：有机物或 、。(2)净光合速率：有机物积累量、净光合速率：有机物积累量、 、CO2吸收量。吸收量。(3)总光合速率：有机物或总光合速率：有机物或O2产生量、产生量、CO2消耗量。消耗量。(4)总光合速率净光合速率总光合速率净光合速率 。O2消耗量CO2产生量O2释放量呼吸速率O O2 2的产生量的产生量 = = 容器内容器内O2的增加量的增加量

3、COCO2 2的固定量的固定量= = 容器内容器内CO2的减少量的减少量有机物的制造量有机物的制造量（产生量）（产生量）= =真光合速率真光合速率 = = 净光合速率净光合速率 + + 呼吸速率呼吸速率O O2 2的释放量的释放量 + + 细胞呼吸的耗氧量细胞呼吸的耗氧量COCO2 2的吸收量的吸收量 + + 细胞呼吸的产生的细胞呼吸的产生的COCO2 2量量有机物的积累量有机物的积累量 + + 细胞呼吸的细胞呼吸的有机物消耗量有机物消耗量汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品小结：小结：通常，我们用通常，我们用测量到的测量到的密闭容器内的密闭容器内的O2释放量释放量

4、或或CO2吸收量来表示光合速率，但是因为叶肉细胞中吸收量来表示光合速率，但是因为叶肉细胞中光合作用和呼吸作用同时进行的，我们测量到的其实光合作用和呼吸作用同时进行的，我们测量到的其实是光合作用减去细胞呼吸的差数，即是光合作用减去细胞呼吸的差数，即净光合速率净光合速率。植。植物真正的光合速率是不能直接测量到的物真正的光合速率是不能直接测量到的。真真(总总)光合速率光合速率 = 净光合速率净光合速率 + 呼吸速率呼吸速率。净光合速率：常用一定时间内净光合速率：常用一定时间内O2_、CO2_或有机物或有机物_表示。表示。真光合速率：常用一定时间内真光合速率：常用一定时间内O2_、CO2_或有机物或有

5、机物_表示。表示。释放量释放量吸收量吸收量积累量积累量产生量产生量固定量固定量制造量（产生量）制造量（产生量）汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品.汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品.只要有只要有0 02 2产生，就有光合作用产生，就有光合作用只呼只呼呼呼 光光呼呼= =光光呼呼 光光汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品判断下图面积与合成、消耗有机物的关系判断下图面积与合成、消耗有机物的关系技法提炼技法提炼S1S3：细胞呼吸消耗有机物量；S2S3：光合作用产生有机物总量；S2S1：OD时，光合作用净积累有机物量。123据图可知，OA表示细胞呼吸释放的CO2量，由光(CO2

6、)补偿点到光(CO2)饱和点围成BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。 规律方规律方法法1 1条件改变条件改变面积面积光光(CO2)补偿点补偿点光光(CO2)饱和点饱和点适当提高温度适当提高温度减少减少右移右移左下移左下移适当增大适当增大CO2浓浓度度(光照强度光照强度)增加增加左移左移右上移右上移适当减少适当减少CO2浓浓度度(光照强度光照强度)减少减少右移右移左下移左下移植物缺少植物缺少Mg元素元素减少减少右移右移左下移左下移注：注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO

7、2浓度的改变均是在饱和点之前。具体分析如下表所示：(经典题改编经典题改编)已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为为25 和和30 ，如图表示，如图表示30 时光合作用与光照强度的关系。时光合作用与光照强度的关系。若温度降到若温度降到25 (原光照强度和二氧化碳浓度不变原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图，理论上图中相应点中相应点a、b、d的移动方向分别是的移动方向分别是A.下移、右移、上移下移、右移、上移B.下移、左移、下移下移、左移、下移C.上移、左移、上移上移、左移、上移D.上移、右移、上移上移、右移、上移答案解析1231.六种探究光合作

8、用强度的实验设计方法六种探究光合作用强度的实验设计方法(1)液滴移动法液滴移动法(气体体积变化法)黑暗条件下，装置甲中红色液滴左移的距离代表有氧呼吸消耗黑暗条件下，装置甲中红色液滴左移的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量。氧气的量。适宜光照下，装置乙中红色液滴右移的距离代表净光合速率。适宜光照下，装置乙中红色液滴右移的距离代表净光合速率。真光合速率净光合速率呼吸速率。真光合速率净光合速率呼吸速率。(2)黑白瓶法黑白瓶法：取三个玻璃瓶，一个用黑胶布包上，并包以锡箔。从待测的水体深度取水，保留一瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。将剩余的两个黑、白瓶沉入取水深度，经过一段时间，将其取出，并进行溶氧量的测

9、定。有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之差即总光合作用量。(3)叶圆片称重法叶圆片称重法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。净光合速率(zy)/2S；呼吸速率(xy)/2S；总光合速率净光合速率呼吸速率(xz2y)/2S。(4)半叶片法将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B)则留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两

10、部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始时二者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超出部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。(5)叶圆片上浮法首先通过对叶片打孔、抽气、沉底的材料处理，然后根据不同的实验目的给予不同的单一变量操作，最后观察并记录叶片上浮所用的平均时间。(6)梯度法用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。1.某同学研究甲湖泊中某同学研究甲湖泊中X深度生物光合作用和深度生物光合作用和有氧呼吸。具体操作如下：取三个相同的透明有氧呼吸。具体操作如下：取三个

11、相同的透明玻璃瓶玻璃瓶a、b、c，将，将a先包以黑胶布，再包以铅先包以黑胶布，再包以铅箔。用箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水，测定三瓶从待测水体深度取水，测定瓶中水内氧容量。将瓶中水内氧容量。将a瓶、瓶、b瓶密封再沉入待测瓶密封再沉入待测水体深度，经水体深度，经24小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是 技能提升技能提升2 21234A.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶瓶B.

12、24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶瓶C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(kv) mol/瓶瓶D.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(kv) mol/瓶瓶答案解析解析解析c瓶是对照，a和c的差值能反映呼吸强度，b和c的差值反映的是光合作用和细胞呼吸强度的差，b和a的差值反映的是总光合作用强度。12342.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做如图所示实验：某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做如图所示实

13、验：在叶柄基部做环剥处理在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出仅限制叶片有机物的输入和输出)，于，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片，烘的叶圆片，烘干后称其重量，干后称其重量，M处的实验条件是下午处的实验条件是下午16时后将整个实验装置时后将整个实验装置遮光遮光3小时，则测得叶片叶绿体的光合速率是小时，则测得叶片叶绿体的光合速率是(单位：单位：gcm2h1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响叶片生理活动的影响)。则叶圆片总光合速率为

14、。则叶圆片总光合速率为答案解析A.(3y2zx)/6 B.(3y2zx)/3 C.(2yxz)/6 D.(2yxz)/31234解析解析分析题意可知，上午10时到下午16时之间的6个小时，植物既进行光合作用，也进行细胞呼吸，因此其重量变化表示的是净光合作用量，则净光合速率净光合作用量/6(yx)/6；而M处的实验条件是下午16时后将整个实验装置遮光3小时，此时叶片只进行细胞呼吸，因此可以计算出呼吸速率(yz)/3；因此总光合速率净光合速率呼吸速率(yx)/6(yz)/3(3y2zx)/6。12343. 某研究小组用某研究小组用“半叶法半叶法”对番茄叶的光合速对番茄叶的光合速率进行测定。将对称叶

15、片的一部分率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另遮光，另一部分一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在小时后，在A、B的的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是mg/(dm2h)。请分析回答下列问题：。请分析回答下列问题：(1)MA表示表示6小时后叶片初始质量细胞呼吸有机物的消耗量；小时后叶片初始质量细

16、胞呼吸有机物的消耗量；MB表示表示6小时后小时后(_)(_)细胞呼吸有机物的消耗量。细胞呼吸有机物的消耗量。答案叶片初始质量光合作用有机物的总产量解析1234解析解析叶片A部分遮光，虽不能进行光合作用，但仍可照常进行细胞呼吸。叶片B部分不做处理，即能进行光合作用，又可以进行细胞呼吸。分析题意可知，MB表示6小时后叶片初始质量光合作用有机物的总产量细胞呼吸有机物的消耗量，MA表示6小时后叶片初始质量细胞呼吸有机物的消耗量，则MBMA就是光合作用6小时干物质的生成量(B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量)。由此可计算总光合速率，即M值除以时间再除以面积。1234(2)若MMBMA，则

17、M表示_。(3)总光合速率的计算方法是_。(4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路。_。答案 B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量 M值除以时间再除以面积，即M/(截面积时间)将从测定叶片的相对应部位切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在黑暗中保存几小时后再烘干称重，根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率12344.某生物兴趣小组利用下图所示的实验装置来探究绿色植物的生理作用。据此回答下列问题。(1)若要探究植物细胞呼吸的类型，选取的实验装置有_，为使实验结果更科学，还需设置_。若实验中对照组的红色液滴静止不动，植物既进行有氧呼吸又进 行 无 氧 呼 吸 ， 则 观 察 到 的 实 验 现 象 是_。装置一和装置二对照实验装置一红色液滴左移、装置二红色液滴右移答案解析1234解析解析若要探究植物细胞呼吸的类型，选取的实验装置有装置一和装置二，为使实验结果更科学，还需设置没有植物(或死植物)的对照实验，排除物理因素的影响。若实验中对照组的红色液滴静止