第4节 光合作用和细胞呼吸中课件

1、第 4 节 光合作用和细胞呼吸中相关曲线的拓展1有关光合作用与呼吸作用的变化曲线的分析有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图，如图1所示： 抓纲扣本抓纲扣本夯实基础夯实基础常见类型研析常见类型研析曲线的各点含义及形成原因分析a点：凌晨3时4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少；b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；bc段：光合作用小于呼吸作用；c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用； ce段：光合作用大于呼吸作用；d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用；ef段：光合作用小于

2、呼吸作用；fg段；太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。 2有关有机物情况的分析(见图2) (1)积累有机物时间段：ce段；(2)制造有机物时间段：bf段；(3)消耗有机物时间段：og段；(4)一天中有机物积累最多的时间点：e点；(5)一昼夜有机物的积累量表示：SPSMSN。 3在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图(见图3) (1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加；(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4)CO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。 4在

3、相对密闭的环境下，一昼夜O2含量的变化曲线图(见图4)(1)如图N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加；(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4)O2含量最高点为e点，O2含量最低点为c点。5用线粒体和叶绿体表示两者关系 图5、图6中表示O2的是；图中表示CO2的是。图6中：ob段：只有呼吸作用应有；bc段：呼吸作用大于光合作用应有；c点：呼吸作用等于光合作用应有；ce段：呼吸作用小于光合作用应有；e点：呼吸作用等于光合作用应有；ef段：呼吸作用大于光合作用应有；fg段：只有呼吸作用

4、应有。 6植物叶片细胞内三碳化合物含量变化曲线图(见图7) AB时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原，含量较高。BC时间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐增加，三碳化合物不断被还原，含量逐渐降低。CD时间段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO2进入减少，三碳化合物合成减少，含量最低。 DE时间段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，三碳化合物合成增加，含量增加。EF时间段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐减少，三碳化合物被还原消耗的越来越少，含量逐渐增加。FG时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，

5、三碳化合物不能被还原，含量较高。 7植物叶片细胞内五碳化合物含量变化曲线图(见图8) AB时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。BC时间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐增加，三碳化合物不断被还原成五碳化合物，五碳化合物含量逐渐增加。CD时间段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO2进入减少，五碳化合物固定合成三碳化合物减少，含量最高。 DE时间段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，五碳化合物固定生成三碳化合物合成增加，五碳化合物含量减少。EF时间段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和NADPH

6、逐渐减少，三碳化合物还原成五碳化合物越来越少，五碳化合物含量逐渐减少。FG时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP或NADPH，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。 1(2012重庆)长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(下图)。 随随 堂堂 巩巩 固固达标训练达标训练技能过关技能过关注：气孔导度越大，气孔开启程度越大 据图分析：(1)光合作用消耗ATP最快的时刻是_。根吸水能力最强的时刻是_。(2)直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测导致12 00时光合速率出现低

7、谷的环境因素主要是_(填“光照”或“CO2”)。(3)在14 00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中H含量的变化是_。 解析(1)消耗ATP最快的时刻即为暗反应最快的时刻，即光合速率最大的时刻，为图中的1000。根吸收的水分有99%用于蒸腾作用，故根吸水能力最强时也就是蒸腾速率最大时，即图中的1200。(2)从图中可以看出，气孔导度与蒸腾速率两曲线趋势一致，因此引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔导度。夏季1200时，气孔导度最大，此时气孔开启程度最大，CO2供应充足，因此导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。(3)1400时光合速率相对较高，若此时适当提高CO2浓度，会使C3化合物含量上升

8、，用于还原C3化合物的H增多，故H含量降低。 答案(1)10 0012 00(2)气孔导度光照(3)降低 2(2012浙江)某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如下图所示。请回答： (1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_的原料，又是光合产物在植物体内_的主要介质。(2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和 点 低 的 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 点 ， 其 主 要 原 因 是_。( 3 ) 停 止 供 水 一 段 时 间 后 ， 叶 片 发 黄 ， 原 因 是_。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的_减少。(

9、4)生产实践中，可适时喷施植物激素中的_，起到调节气孔开度的作用。 解析(1)水是绿色植物光合作用的原料，同时也是无机盐离子及光合产物在植物体内运输的主要介质。停止供水后，光合速率会下降。(2)比较分析图像中的A、B两点：B点时由于已经停止供水，气孔开度相对较小，则CO2的吸收量相对减少，生成的C3减少，达到光饱和点时所需光反应提供的NADPH和ATP量减少，因此光饱和点较低。(3)停止供水一段时间后，由于无机盐及有机物的运输受阻，叶绿素合成速率减慢甚至停止，类胡萝卜素颜色逐渐显露出来，呈现黄色，若此时类囊体结构破坏，光反应提供给碳反应的NADPH和ATP将相对减少。(4)在缺水条件下，植物叶

10、片中脱落酸的含量增多，引起气孔关闭，农业生产中常用脱落酸作为抗蒸腾剂喷施植物叶片，使气孔关闭，以降低蒸腾速率。 答案(1)光合作用运输(2)B气孔开度降低，CO2吸收减少(答出一项即可)(3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可)NADPH和ATP(4)脱落酸3(2012全国)金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。 据图回答下列问题：(1)该研究探讨了_对金鱼藻_的影响。其中，因变量是_。( 2 ) 该 研 究 中 净 光 合 速 率 达 到 最 大

11、时 的 光 照 度 为_1x。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_mol。(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是_。解析解答本题时需要灵活分析不同条件对植物光合速率的影响，分析并提取题干中的信息，并注意分析所给曲线的含义，特别是横、纵坐标的含义。(1)从所给图示可以看出，图中横坐标分别为光照度、光照度、NaHCO3浓度、pH，所以研究探讨的应该是外界条件(光照度、NaHCO3浓度、pH)对金鱼藻净光合速率的影响，因变量是净光合速率。 (2)从b图可以看出，当光照度超过12.5103 lx时，净光合速率不再增加。从a图可以看出，当光照度为0时，金鱼藻净光合速率为8，

12、此时为无光条件，实际光合速率为0，由题干中所给信息可知，此时金鱼藻呼吸速率为8 molg1h1。(3)pH主要通过影响相关酶的活性来影响光合速率。答案(1)光照度、pH、NaHCO3浓度净光合速率净光合速率(2)12.51038(3)酶活性受pH的影响4(2012四川)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：(1)提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入_，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的 _。(2)该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时，与野生型相比

13、，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率 _。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成_的速率更快，对光反应产生的_消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。 (3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是_。解析(1)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨叶片时要加入少量的CaCO3，以防止研磨过程中色素被破坏。由于叶绿素b在层析液中的溶解度最低，用纸层析法分离色素时，叶绿素b应该出现在滤纸条的最下端。(2)当光照强度为0时，O2的释放速率为植物细胞呼吸强度。当光照强度为n时，突变体和野生型O2释放速率相同，即净光合作用强度相等。但是根据图中光照强度为0时与纵轴的交点来看，野生型水稻的细胞呼吸强度小于突变体水稻的，说明此时突变体的真光合作用强度大于野生型的，即单位面积叶片中叶