高三一轮复习生物：光合作用与呼吸作用的综合分析课件

光合作用与呼吸作用综合分析三率的表示方法光合呼吸曲线的“关键点”移动问题光合呼吸的“日变化曲线”分析三率的测定方法液滴移动分析法黑白瓶法半叶法叶圆片称重法叶片上浮法探究环境因素对光合作用的影响请分别以有机物、O2、CO2的变化含量表示以下两个量：净光合量（速率）？有机物的积累量O2的释放量\吸收量CO2的吸收量\释放量总（真）光合量（速率）？有机物的生成量\合成量O2的产生量CO2的消耗量净光合量（速率）=总光合量（速率）－呼吸量（速率）

一、三率（三量）的表示法任务1光照强度ABCO2的吸收量CO2的释放量净光合速率总光合速率总(真)光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率呼吸速率坐标图中的三率的表示法：请在以下坐标图上标出三率OCEV光＞V呼有机物积累V光＝V呼有机物不积累V光＜V呼有机物负积累吸收量消耗量释放量产生量产生量消耗量请分析以下三种情况，以1、3图情况为例，标出以CO2、O2

为指标的“吸收量\释放量”、“消耗量”、“产生量”光照强度AB（光补偿点）（光饱和点）CO2的吸收值CO2的释放值O1234OA段A点之后O点A点

请说出以下4个图所示状态在坐标图上的对应位置。《创新》P81T1以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是［］光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少两曲线的交点表示光合作用制造的有机物与细胞呼吸消耗的有机物的量相等A总光合量关键在于搞清楚题中“真光合”和“净光合”精要点拨AB时间0吸收CO2CDS1ES2S3如何用面积来表示呼吸量、总光合量、净光合量呼吸量：＿＿＿＿＿＿总光合量：＿＿＿＿＿＿净光合量：＿＿＿＿＿＿S1＋S2S2＋S3S3－S1思考：叶面积指数超过多少，植物无法生活下去？为什么？最佳是？

反应速率叶面积指数246810O（真）光合速率呼吸速率净光合

速率P10，白天不能积累有机物，夜间还有呼吸消耗；3左右叶面积指数图中，应如何表示“净光合速率”？拓展（1）仅改变呼吸速率（其他条件且适宜），对补偿点、饱和点的影响若A点下移，B、C、D点如何移动？

B右移；C不动；D下移。

二、光合呼吸曲线中的“关键点”的移动问题分析⑴若X为光照强度，适当降低CO2浓度，B点如何移动？

右移。⑵若X为CO2浓度，适当增加光照强度，B点如何移动？

左移。（2）若呼吸速率不变，改变某一影响光合速率的因素对补偿点的影响在一定范围内，如果改变一个变量促进反应，则可适当调整另一个变更来抑制反应，从而维持光合速率不变。方法提炼⑴若X为光照强度，适当降低CO2浓度，C、D点如何移动？

C左移；D左下移。⑵若X为CO2浓度，适当增加光照强度，C、D点如何移动？

C右移；D右上移。光合速率降低，饱和点左移；反之则右移。方法提炼（3）若呼吸速率不变，改变某一影响光合速率的因素对饱和点的影响将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2

浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度，结果如右图。下列相关叙述，正确的是 ［］DA．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移D．如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移【能力提升】《创新》P78T2a点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，

所以CO2释放减少。b点：有微弱光照，植物开始进行________。bc段：光合作用强度________细胞呼吸强度。c

点：光合作用强度________细胞呼吸强度。ce段：光合作用强度________细胞呼吸强度。（1）自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线

凌晨温度低，细胞呼吸弱光合作用＜＝＞叶肉细胞呢？V光＞V呼三、光合呼吸的“日变化曲线”分析d点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，

出现“午休”现象。e

点：V光_____V呼。ef段：V光_____V呼。fg段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。bf段：________＿＿＿的时间段。ce段：＿＿＿＿＿＿＿的时间段。一昼夜有机物的积累量＝＿＿＿＿＿＿＿＿

(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)温度过高，气孔关闭＝＜光合作用停止，只有呼吸作用有光合作用V光＞V呼S1－S2－S3《创新》P79T4AB段：无光照，植物只进行＿＿＿＿＿；BC段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；CD段：4时后，有微弱光照，开始进行

光合作用，但＿＿＿＿＿＿＿。D点：随光照增强，＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线提示：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。呼吸作用温度低，呼吸作用减弱V光＜V呼V光＝V呼DH段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

其中＿＿＿表示“午休”现象。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，

＿＿＿＿＿。HI段：光照继续减弱，＿＿＿＿＿＿，

直至光合作用完全停止。V光＞V呼FG段V光＝V呼V光＜V呼【例1】如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)在Ⅰ中发生的过程称为＿＿＿＿，在Ⅰ中含有的参与此过程的物质是＿＿＿＿＿。H2O、CO2、C3、C5光反应色素和酶(3)在Ⅰ中发生的反应与Ⅱ

中发生反应的物质联系

是＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(4)图乙中，从＿＿点开始合成有机物，至＿＿点有机物合成终止。(5)AB段C3含量较高，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(6)E点C3含量极少，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(7)E点与D点相比，叶绿体中NADPH含量较＿＿(高/低)

光反应为暗反应提供［H］和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi等B无光不进行光反应，C3不能被还原气孔关闭，CO2供应不足，CO2的固定减弱高H(1)GH段C3含量相对升高的原因是什么？提示：光反应为暗反应提供的NADPH和ATP逐渐减少，

导致C3的还原逐渐减弱。(2)E点与D点相比，哪个点的C5含量相对较高？提示：E点。净光合速率、实际光合速率、呼吸速率中，

哪些量不可直接测量？怎样才能得到？四、三率的测定1、液滴移动分析法——测量气体体积变化使用右图装置测定净光合速率时，必备条件是？烧杯中的溶液是？作用是？

光照；NaHCO3溶液，保持瓶内CO2浓度的恒定

(持续稳定地为植物提供所需的CO2)条件？？使用右图装置测定呼吸速率时，必备条件是？烧杯中的溶液是？作用是？黑暗；NaOH溶液，吸收体系中的CO2(确保装置内的体积变化为O2的量引起)条件？？请利用以上装置完成对该转基因作物光合作用强度的测试。1.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题。研究中设计了下图所示的装置。实验步骤:(1)测定植物的呼吸作用强度，方法步骤：①___________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________。甲、乙装置D中放入NaOH溶液，乙装置作为对照组将装置甲、乙遮光处理，放在温度等相同的环境中1h后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度实验步骤:(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤：①___________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________。甲、乙装置D中放入NaHCO3溶液，乙装置作为对照组1h后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度将装置甲、乙放在光照强度、温度等相同的环境中分析乙装置的作用？对D中的物质的要求？对照作用，排除外界温度、气压以及花盆中土壤微生物对实验结果的干扰。D中物质必须是相同的《创新》P85典例1“黑瓶”不透光，测定的是呼吸量；

“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。总光合作用量(强度)＝净光合作用量(强度)＋有氧呼吸量(强度)。(1)有初始值的情况下：

黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为呼吸量

白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量(2)在没有初始值的情况下：

白瓶中测得的现有量

－

黑瓶中测得的现有量＝总光合量2、黑白瓶法——测溶氧量的变化《创新》P85典例2

某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)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。3、半叶法——测有机物的变化量（黑白瓶法变式）《创新》P86典例3(1)MA表示6h后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量；MB表示6h后______________＋______________________－呼吸作用有机物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，则M表示__________________________________________。

某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)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6小时后，在A、B的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mg/(dm2·h)。请分析回答下列问题：(3)真正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___________________________________________________。叶片初始质量光合作用有机物的总产量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M÷（截取面积×时间）将在测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在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3、半叶法——测有机物的变化量（黑白瓶法变式）《创新》P86典例3

本方法通过测定单位时间、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)。结果分析：净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率

＝(x＋z－2y)/2S。4、叶圆片称重法——测定有机物变化量（黑白瓶法变式）《创新》P86典例4

本方法通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。课本P105探究环境因素对光合作用强度的影响自变量：因变量：5、叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率例：生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是［］

C小叶片浮起来的原理是？光合作用产生的氧气附着在叶片上，使叶片上浮。《创新》P87典例5A.从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长B.光照强度为1klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动C.光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等D.光照强度为6klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短6、间隔光照法——比较有机物的合成量

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ATP和NADPH不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的NADPH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，制造的有机物相对多。

科研人员利用“间隙光”来测定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替进行12小时，并用灵敏传感器记录环境中氧气和二氧化碳的变化，实验结果部分记录如右图所示。

据实验结果部分记录图分析，与连续光照6小时，再连续黑暗6小时的相比，“间隙光”处理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)连续光照下的光合效率，原因是“间隙光”能____________________________________。

上面曲线出现的原因是光合作用光反应的速率比暗反应的速率________(填“更快”或“更慢”)。图中两条曲线所围成的面积S1________S2(填“大于”“等于”或“小于”)。充分利用光合作用光反应产生的NADPH和ATP大于更快等于《创新》P87典例6

阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，它会随太阳的运动和枝叶的摆动而移动。如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后的光合作用过程中吸收CO2和释放O2的有关曲线，此曲线说明夯实基础补充练习光合作用T9“光斑”照射前，光合作用无法进行“光斑”照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加“光斑”照射后，O2释放速率的变化说明暗反应对光反应有限制作用CO2曲线AB段的变化说明进行暗反应与光照无关3.(2022·重庆南开中学调研)科学家利用生长状态相同的某种植物为材料，探究光照对植物光合作用的影响，具体处理方式及实验结果见下表：(1)实验中需要给予四组等量且适宜的__________等环境条件(写出两项即可)。(2)D组的________是C组的2倍，但两组的光合作用产物的相对含量却相差不多，这一结果可表明，光合作用中________________________________。(3)A、B、C三组处理相比，随着_________________的增