光合作用和呼吸作用专题综合分析

1、光合作用和呼吸作用专题综合分析1. 密闭装置法燕憎水装置甲 装並乙 装笼两1. 密闭装置法燕憎水装置甲 装並乙 装笼两(1)装置中溶液的作用：甲装置中NaHCO 3溶液(或C02缓冲液)可为光合作用提供C02，乙装置中NaOH溶液可 吸收容器中 的 C02。(2 )测定原理甲、乙两装置中液滴的移动均是由 02含量的变化引起的。甲装置单位时间红色液滴向右移动的距离为植物02的释放速率，可代表净光合速率(若液滴向左移动，则为负值)。乙装置单位时间红色液滴移动的距离为植物02的吸收速率，可代表呼吸速率。(3 )测定方法将甲装置置于光下一定时间，记录红色液滴向右移动的相对距离(m),计算净光合速率。将

2、乙装置置于黑暗中一定时间，记录红色液滴向左移动的相对距离(n)，计算呼吸速率。真正光合速率=净光合速率+呼吸速率= m+ n。(4)对照实验：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应设置对照实验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述 实验，若液 滴移动，则需要对实验结果进行校正。例题1、请利用下图装置完成对某植物光合作用强度和呼吸作用强度的测定，并分析回答有关问题:剜2剜211的实脸30分钟后红:最水滴祎动牺况甲装宜M 左移-或”右移)4来合作川锁度右移05便来甲装*1.5理米區圧卡旷或円右務)作屮强度Z4W右移5匣杲D: NaHCO缓冲液 假设红墨水滴每移动 1厘米植物体的葡萄糖增加或减少1克，植

3、物的实际光合速率是 克/小时。假设每天光照15个小时，一昼夜积累葡萄糖 克(不考虑昼夜温差的影响)。【答案】右移左移12842. 圆叶片上浮法C02禾UC02放出。2，由于02在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间上浮叶片数目的多少(或者 叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。例题2取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下（如图甲），测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间 （如图乙）。下列分析错误的是（）尙H

4、伫0溶液浓度乙ab段随着NaHCO溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大cd段随着NaHCO溶液浓度的增加，叶绿体基质中Q的生 成速率逐渐减小cd段随着NaHCO溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小ad段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间【解析】：NaHCO溶液能够分解产生CO，因此不同浓度的NaHCO溶液能够为叶圆片提供稳定的CO来源。分析 题图乙的 曲线可知，刚开始增加NaHCO溶液的浓度，光合作用强度增强；超过一定浓度再增加NaHCO溶液的浓度，由于外界溶液浓度太高，导致植物的叶肉细胞失水，会使叶肉细胞光合速率降低，叶片上浮时间延长。【

5、答案】：D3. 半叶法将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度，曝光的一半测得的数据变化值 代表净光合 作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理， 以防止有机物的运 输。例题3、现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光适当的（A），另一半不遮光（B），并采 方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在用的叶片，烘干称重，分别记作m和m2,单位mg/（dm2 h）。下列说确的是（该方法在未测出细胞呼吸强度的条件下，能测出实际光合作用的强度（m- m）表示B叶片被截取的部分

6、在光照时间有机物的积累量2m2表示被截取的部分在光照时间净光合作用的大小m表示被截取的部分在光照时间细胞呼吸的大小【解析】（1）光照下光合作用和细胞呼吸生理过程均发生，则有机物的增加量代表净光合作用强度；而黑暗中只进 行细胞呼 吸不进行光合作用，则在黑暗中有机物的减少量代表细胞呼吸强度。（2）假设原来半片叶重为m,m和m分别表示在适宜光照和温度下照射一段时间后的被截取的部分（A部分）干重和被截取的部分（B部分）干重，而在该时间段，前者只进行细胞呼吸，而后者同时进行光合作用和细胞呼吸，则mm二细胞呼吸速率，m2 m为光照下的净光合作用速率，实际光合作用速率二净光合作用速率+细胞呼吸速率二m mo

7、+ m- mi= m- m,即为B叶片被截取的部分在光照时间有机物的合成量。【答案】 A4. 黑白瓶法黑瓶为用黑布罩住的玻璃瓶， 只有呼吸作用，而白瓶既能进行光合作用又能进行呼吸作用，所以用黑瓶（无光照的一组）测得的为呼吸作用强度值，用白瓶 （有光照的一组）测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合 作用强 度值。例题4.下表是采用黑白瓶（不透光瓶一可透光瓶）测定夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并比较计算后的数据。下列有关分析正确的是 （）水深（m）1234白瓶中Q浓度（g/m3）+ 3+ 1.501黑瓶中Q浓度（g/m 3） 1.51.5 1.51.5A

8、. 水深1 m处白瓶中水生植物24小时制造的氧气为3 g/m水深2 m处黑瓶中水生植物不能进行水的光解但能进行 C3的还原水深3 m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体水深4 m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用【解析】白瓶中02浓度的变化量即为净光合量，黑瓶中Q浓度的变化量即为呼吸量。水深1 m处白瓶中水生植物24小时制造的氧气二净光合量+呼吸量二3+ 1.5 = 4.5 （g/m 3）, A错误；黑瓶中植物因缺乏光照不能进行光合作用，B错误；水深3 m处白瓶中净光合速率为0,说明光合速率等于呼吸速率，此时植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体，C正确；在水深4 m处白瓶

9、中水生植物24小时制造的氧气量=1 + 1.5 = 0.5（g/m 3），故能进行光合 作用，D 错误。【答案】C例题5、用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的Q含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的Q含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。有关分析不合理的是（）透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mg丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是细胞质基质和线粒体基质在一昼夜，丙瓶生物细胞呼吸消耗的Q量约为1.1 mg在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低在一昼夜，乙瓶中生产者实际光合

10、作用释放的 Q量约为1.8 mg【解析】 丙瓶不透光，生物只能进行细胞呼吸，产生H的场所有细胞质基质和线粒体基质。甲瓶与丙瓶02量的差表示丙瓶细胞呼吸消耗的量。丙瓶不透光，一昼夜的时间水样中生物均在进行呼吸作用，乙瓶透光，有光照时水 样中生物会 进行光合作用，消耗部分呼吸作用产生的CO,因此一昼夜后，乙瓶水样pH比丙瓶的高。乙、丙瓶取自Q表示为Q表示为0.7 mg,细胞呼吸02 量为 1.8 mg。02 量为 1.8 mg。【答案】C5间隔光照法光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行,由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的,因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物A

11、TP和H不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的H和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进 行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应。因此在 光照强度和光照时间不变的 情况下，制造的有机物相对较多。例题6、某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，作如图所示实验在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输 出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cnf的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率二(3y - 2z - x) /6 gcm汕1 (不考虑取叶圆片后对叶生理活动的

12、影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)则M处的实验条件是)A.下午4则M处的实验条件是)A.下午4时后将整个实验装置遮光 3小时B.下午4时后将整个实验装置遮光6小时C.下午 4时后在下照射1小时D.晚上8时后在无光下放置 3小时【解析】计算光合作用时，也要计算出呼吸作用的强度，题干中只有光照下，没有遮光的条件，所以M是在遮光条件下进行测量的数据.假设遮光a小时，根据实际光合作用二净光合作用+呼吸作用，有3y-2z-x/6二y-x/6+y-z/a解得，a=3小时.所以下午4时后将整个实验装置遮光3小时。答案是A。【答案】A6. “梯度法”探究影响光合作用的因素用一系列不同光照强度、温度或CO2

13、浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。例题7、图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间CQ释放量和02产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说确的是 ()屮乙A.图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率B.图甲中，光照强度为d时，单位时间细胞从周围吸收2个单位的CQC.图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.图乙中，限制e、f、屮乙A.图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率B.图甲中，光照强度为d时，单位时间细胞从周围吸收2个单位的CQC.图乙中，当光照强度为x时，细胞中产

14、生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度【解析】分析甲图可知，光照强度为 b时，CQ释放量和02产生总量相等，都为3个单位，细胞呼吸释放的CO首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞呼吸大于光合作用，A项错误；光照强度为d时，水稻叶肉细胞光合速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a时，CQ释放量即为细胞呼吸速率，则光照强度为d时,Q2产生总量为8个单位，需要消耗的CQ也为8个单位，所以单位时间需从外界吸收CQ为2个单位，B项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C项错误；图乙中，限制g点光合作用速率的因素

15、不是光照强度,可能是二氧化碳浓度及温度等，D项错误。【答案】B1所示：7.夏季的一天中CQ2吸收和释放变化曲线图，如图CQ2释放减少；1 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，b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；be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；ee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：光合作用小于呼吸作用；fg段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。胶收/jra b /i1i ii1 f s _24 HCS 的7 lri

16、 )3 的坪放1S 1的吸吹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；制造有机物时间段：bf段；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;的含虽一昼夜有机物的积累量表示： Sp SM SN。的含虽CC2含量的变化曲线图CC2含量的变化曲线图(见图3)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体的有机物总量增加；如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体的有机物 总量减少；/计 仝址%Eib*(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体的有机物总量不变;C02含量最高点为c点，C02含量最低点为e点。4.在相对密闭的环境下，一昼夜如果N点低于M点，如

17、果N点高于M点，如果N点等于M点，O24.在相对密闭的环境下，一昼夜如果N点低于M点，如果N点高于M点，如果N点等于M点，O2含量的变化曲线图(见图4) 说明经过一昼夜 说明经过一昼夜， 说明经过一昼夜，植物体的有机物总量减少; 植物体的有机物总量增加; 植物体的有机物总量不变;02含量最高点为e点，02含量最低点为c点。例题&右图表示20 c时玉米光合作用强度与光照强度的关系,S、S2、S3表示图中所示区域的面积，下列说法中错误的是()。的仃MV1 ”dI时IMA. Si +s3表示玉米呼吸消耗的有机物量收址EP光呢応度B . S+ 表示玉米光合作用产生的有机物总量C.若土壤中缺Mg则B点右

18、移，D点左移D . Sa-丄表示玉米光合作用有机物的净积累量【解析】题图所示，纵坐标C0吸收量表示光合作用强度，C0呼吸量为负值表示呼吸强度，则 吸消耗 Si + S2表示玉米呼 的有机物量，S+S表示玉米光合作用产生的有机物总量，玉米光合作用有机物的净积累量为+ S3) = S2(s+ S) (s.2i Sj。B点为光补偿点，D点为光饱和点，缺Mg条件下，植物光合作用强度低，达到最大光合强度时，光 照强度较低，D点左移，B点右移。答案】 D例题9、如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 hCQ的吸收量和释放量，光合作用速率和呼吸作用速率用单位时间CQ的吸收最和CQ的释放帚表示(图中间CQ的吸收最和CQ的释放帚表示(图中入。下列表述不合理的是(A.在18:00时和6:00时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等假设该植物在24 h假设该植物在24 h呼吸速率不变，最大光合速率为85mg/ h该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为 A+C- BB.D.中午1