光合作用和呼吸作用专题之氧气和二氧化碳浓度变化

呼吸作用与光合作用专题复习之O2与CO2浓度变化乐平中学：饶世龙第一页，共四十六页。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。（1）由甲图可推知，与M点相比，N点限制单株光合强度的外界因素是

。（2）测得该植物一昼夜的O2净释放量为300mg，图中阴影部分所表示的O2释放量

(从“大于、等于、小于”中选填)300mg。假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O2总量是

mg。光合作用速率最高时，光合作用每小时固定CO2的量是

mg。若适当增加植物生长环境中CO2的浓度，C点将向

(左/右）移动。。（3）将对称叶片上侧遮光下侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射1小时后，从两侧截取同等面积的（设为S）叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）则b-a所代表的是

。（1）光照强度、二氧化碳浓度（2）大于54077右（3）S面积的叶片1小时光合作用合成的有机物的总量第二页，共四十六页。光合作用与细胞呼吸的联系

CO2O2CO2O2O2CO2第三页，共四十六页。C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸消耗O2————肯定进行了有氧呼吸C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量酶无氧呼吸C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+能量酶未消耗O2————只进行无氧呼吸有CO2产生————不一定是有氧呼吸无CO2产生————肯定是无氧呼吸是否消耗O2是否有CO2产生一.呼吸作用中的02和CO2第四页，共四十六页。C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量酶怎样判断酵母菌、植物的非绿色器官的呼吸方式？有氧呼吸无氧呼吸①CO2

产生量=

O2消耗量————②CO2

产生量＞

O2消耗量————(只有CO2生成，没有O2消耗———只进行无氧呼吸)③CO2

产生量＜

O2消耗量————只进行有氧呼吸有氧呼吸+无氧呼吸底物可能为脂肪的有氧呼吸从CO2的产生量与O2的消耗量比较:第五页，共四十六页。C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量酶怎样判断酵母菌、植物的非绿色器官的呼吸方式？有氧呼吸无氧呼吸②CO2

产生量＞

O2消耗量————有氧呼吸+无氧呼吸计算，确定两者的强弱（以葡萄糖的消耗量表示）当=4/3时，当＞

4/3时，当＜

4/3时，有氧呼吸=无氧呼吸有氧呼吸＜无氧呼吸有氧呼吸＞无氧呼吸第六页，共四十六页。探究酵母菌的细胞呼吸方式※下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置NaOH溶液酵母菌培养液甲清水酵母菌培养液乙序号装置中红色液滴的移动现象装置甲装置乙１２３结论只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸都进行不移动不移动向左移向左移向右移向右移第七页，共四十六页。探究酵母菌的细胞呼吸方式※、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置NaOH溶液酵母菌培养液甲清水酵母菌培养液乙追问：①a代表

值；

b代表

值．②为使测得的a、b值更精确，还应再设置一对照装置。应怎样设置？③若要测定已长出一片真叶幼苗的呼吸商，则应将该装置置于何种条件下？为什么？消耗氧的体积消耗氧与释放二氧化碳的体积之差第八页，共四十六页。探究酵母菌的细胞呼吸方式※、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置NaOH溶液酵母菌培养液甲清水酵母菌培养液乙思考2:如果甲向左移距离为a,乙向右移距离为b,怎样计算呼吸商?=b+aa第九页，共四十六页。例1.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是（）A．氧浓度为a时最适于储藏该植物器官B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸

的5倍C．氧浓度为c时，无氧呼吸强度最弱D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等B10836477第十页，共四十六页。例2一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(

)A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6molC.氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵D.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸氧浓度(%)

abcd产生CO2的量(mol)0.91.31.53.0产生C2H5OH的量(mol)

0.90.70.60C第十一页，共四十六页。酵母菌或植物的非绿色器官呼吸速率随O2浓度的变化O2浓度CO2释放速率0无氧呼吸有氧呼吸ABCab总曲线A点:只进行无氧呼吸C点及以后:只进行有氧呼吸A～C之间:无氧呼吸+有氧呼吸B点对应的氧浓度下，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸又很微弱，消耗的有机物最少．O2的吸收速率第十二页，共四十六页。例3.如图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段XY=YZ，则在氧浓度为a时，

A．有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多

B．有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多

C．有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多

D．有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等

B第十三页，共四十六页。光照强度ABC光补偿点CO2释放速率CO2吸收速率o纵坐标的值实指净光合速率A点对应的纵坐标的绝对值实指呼吸速率光饱和点最大净光合速率呼吸速率最大光合速率二、光合作用中的O2和CO2其大小主要受温度影响第十四页，共四十六页。1.左上图中A点，AB段，B点，BC段分别对应图2的？2.请用坐标曲线在上图中表示出O2的释放量和吸收量随光照强度的变化？O2第十五页，共四十六页。例4.如图为某种植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是(

)。A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的dD．以H218O作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的bC第十六页，共四十六页。“总光合量”与“净光合量”的比较项目总光合量净光合量有机物O2量CO2量植物量植物量；收获植物所得的有机物量，一段时间内干物质增加量植物体量植物体量；植物所处外界环境中氧气的量植物体固定量植物体从外界量；植物所处外界环境中二氧化碳的量产生或制造积累产生或制造释放增加吸收

减少第十七页，共四十六页。总（真正）光合速率净光合速率第十八页，共四十六页。A,B两种植物的呼吸速率，净光合作用速率，真正光合作用速率分别是？第十九页，共四十六页。植物的光合作用受CO2浓度、光照强度和温度的影响。右图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物在不同光照强度下的光合作用速率。下列有关说法正确的是（

）

A．在a点，该植物细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所是线粒体B．b点时，该植物的实际光合作用速率为0C．若将该植物置于c点条件下光照9小时，其余时间置于黑暗中，则每平方米叶片一昼夜中CO2的净吸收量为15mgD．适当提高CO2浓度，则图中a点下移，b点左移，c点上移

C例5：第二十页，共四十六页。组别一二三四温度/℃27282930暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1光照后与暗处理前重量变化比较/mg+1+2+3+1例6：将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别先暗处理1h，再光照1h（各组光照强度相同），测其重量变化，得到下表的数据。可以得出的正确结论是（）

A．该植物光合作用的最适温度约是27℃

B．在上述四种温度下，该植物呼吸作用的最适温度是29℃

C．27℃和29℃该植物合成有机物的速率相等

D．30℃下该植物的真正光合速率为2mg/hB第二十一页，共四十六页。组别一二三四温度/℃27282930暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1光照后与暗处理前重量变化/mg+1+2+3+1净光合量总光合量24623693第二十二页，共四十六页。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。（1）由甲图可推知，与M点相比，N点限制单株光合强度的外界因素是

。（2）测得该植物一昼夜的O2净释放量为300mg，图中阴影部分所表示的O2释放量

(从“大于、等于、小于”中选填)300mg。假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O2总量是

mg。光合作用速率最高时，光合作用每小时固定CO2的量是

mg。若适当增加植物生长环境中CO2的浓度，C点将向

(左/右）移动。。（3）将对称叶片上侧遮光下侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射1小时后，从两侧截取同等面积的(设为S)叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。则b-a所代表的是

。（1）光照强度、二氧化碳浓度（2）大于54077右（3）S面积的叶片1小时光合作用合成的有机物的总量第二十三页，共四十六页。1.气体体积变化法——测O2产生（CO2消耗)的体积2.黑白瓶法——测溶氧量的变化3.小叶片浮起数量法——定性比较光合作用强度的大小4.“半叶法”——测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质的积累数测定光合作用强度的方法第二十四页，共四十六页。?活塞着色液刻度管橡皮塞无色玻璃容器烧杯绿色植株NaHCO3缓冲液装置１思考：下图装置1能否用来进行光合速率的测定？思考：１．NaHCO3缓冲液的作用？２．着色液的移动方向，移动数值代表什么？３．怎样排除物理误差？持续提供CO2,保持空间CO2浓度相对稳定．植株光合作用O2的释放量与呼吸作用O2的消耗量的差值.?活塞着色液刻度管橡皮塞无色玻璃容器烧杯死植株装置２NaHCO3缓冲液第二十五页，共四十六页。光合、呼吸速率的测定实验(1)净光合速率的测定(如图)①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液，保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。②植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。③条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。第二十六页，共四十六页。①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。②植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)呼吸速率的测定(如上图)第二十七页，共四十六页。例7.有两个兴趣小组运用下列装置进行了如下实验，请分析回答：（1）甲组探究的问题是种子萌发时进行的呼吸类型。①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为二）如何设计?_________。②如果装置一液滴左移，装置二液滴不移动，则证明了_，相关的反应式_____________________。③如果种子消耗的O2为6mol／L，释放的CO2为9mol／L，则种子无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的______倍。①装置二除用等量蒸馏水代替NaOH溶液外，其他设计与装置一相同

②萌发的种子只进行有氧呼吸③1．5第二十八页，共四十六页。（2）乙组利用该装置测定光合作用速率。萌发的种子换成小球藻培养液，NaOH溶液换成二氧化碳缓冲液（假设该装置编号为三），缓冲液用以调节装置内C02的量，使其浓度保持在0.03％，装置内气体体积的变化可根据红色液滴的移动距离测得。在不同强度光照条件下，测得装置内气体体积如下表所示（表中气体体积的单位是微升／立方厘米小球藻／分。“+”表示增加，“-”表示减少。光强度单位为千勒克司）。光强0510203040气体体积-0.25+0.5+1.2+1.7+1.7+1.7①光强度为0时，装置内减少的气体是__，减少的原因是__。②光强度增加时，装置内增加的气体是__，增加的原因是__。③为了防止光照引起装置三内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验结果进行校正。那么对照组装置内应放置___________。A．同样体积新鲜小球藻和水B．同样体积死小球藻和缓冲溶液C．同样体积碎纸片和水D．同样体积死小球藻和水O2

O2

B第二十九页，共四十六页。例8、右图是探究植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的CO2浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2ml，毛细管内的水滴在位置x。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6ml的读数，才能使水滴仍维持在x的位置。据此实验回答下列问题：⑴以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是_____mL／h。⑵用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率为低，原因是：_________________________________。0.8植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气1.气体体积变化法——测O2产生（CO2消耗）的体积第三十页，共四十六页。例9.某生物兴趣小组探究某植物光合强度，设计了如图装置进行实验。假设实验期间均处于适宜且相对稳定的环境条件下。请分析回答有关问题：（1）.实验一：测定植物呼吸作用强度时，烧杯中加入_____（NaHCO3/NaOH溶液）。将装置置_______条件下。1小时后装置中红墨水滴向左移动，原因是______。读取移动刻度为2cm。植物在黑暗下呼吸作用，吸收氧气，释放CO2，释放的CO2被NaOH溶液吸收，气体体积减小第三十一页，共四十六页。向右290存活实验装置中氧气体积增加0.9cm/小时，说明植物光合作用大于动植物呼吸作用，释放的O2供昆虫呼吸有余。

第三十二页，共四十六页。

例10、采用黑-白瓶（不透光-透光)法测定池塘群落各深度日代谢的平均氧浓度变化，结果见下表，请据表分析，该池塘一昼夜产生氧和消耗氧量各为多少。深度瓶中O2的变化（g/m2）白瓶黑瓶1m＋3－12m＋2－13m0－14m－1－1水底－3－3A.5、7B.8、7C.8、11D.5、11解析：白瓶中氧的变化为净光合量，黑瓶中氧的变化为呼吸量，池塘一昼夜产生氧气量为总光合量，即净光合量＋呼吸量2、黑白瓶法——测溶氧量的变化第三十三页，共四十六页。例11.一同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸时，设计了如下操作：①取三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a用不透光黑布包扎起来；②将a、b、c三个瓶子均在湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量；③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出；④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。关于24小时内X深度水体中生物光合作用和有氧呼吸情况的分析正确的是（

）

A．光合作用产生的氧气量为（k-w）mol/瓶

B．光合作用产生的氧气量为（k-v）mol/瓶

C．有氧呼吸消耗的氧气量为（k-v）mol/瓶

D．有氧呼吸消耗的氧气量为vmol/瓶

B第三十四页，共四十六页。3：小叶片浮起数量法---定性比较光合作用强度的大小例12、某校生物研究性学习小组通过下列实验，验证影响光合作用的因素。实验步骤：第一步：用直径为1cm的打孔器打出叶圆片40片(避开大的叶脉)，抽去其中的气体。第二步：把抽去气体的叶圆片连同水倒入烧杯中放在黑暗处备用。第三步：按下表所示条件进行实验(4只烧杯内叶圆片数目相等）第四步：观察记录实验结果。第三十五页，共四十六页。烧杯光照（lx）温度（℃）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列问题：（1）要观察并记录的实验结果是_______________

___________________________________。（2）3号和4号烧杯的实验是研究_________对光合作用强度的影响，1号和3号烧杯的实验、2号和3号烧杯的实验依次是研究________和________对光合作用强度的影响。

烧杯内相同时间上浮的叶圆片数或叶圆片上浮所需的时间光照强度温度CO2浓度第三十六页，共四十六页。烧杯光照（lx）温度（℃）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列问题：（3）上述四个烧杯中，释放氧气最多的是____号烧杯。最先浮起叶片的是______号。（4）除上述实验中影响光合作用的环境因素外，还有_____________等因素也对对光合作用有重要影响。33水、无机盐第三十七页，共四十六页。

例13、采用“半叶法”对叶片的光合作用强度进行测定，其原理是，将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不作处理，并用适当方法阻止两部分的物质转移。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作用强度，其单位是mg/dm2h。①、请设计一张表格用于记录实验数据（假设实验选定3片叶）。②、若M=MB－MA，则M表示________________。4、半叶法：测定有机物的生产量第三十八页，共四十六页。叶片编号MBMA123M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成有机物总量平均值答案：第三十九页，共四十六页。例14.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1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2z—x)／6g·cm-2·h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的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时后在阳光下照射1小时

D．晚上8时后在无光下放置3小时（3y一2z—x)／6=（y一x）/6+（y一z）/M，计算出M=3hA第四十页，共四十六页。

练习1.将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于黑暗和5klx、10klx条件下的光合作用和呼吸作用。结果如下图所示(横坐标为时间，单位：小时)。对以上结果分析正确的是，该叶片(

)A．20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍B．在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mgC．在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少D．在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6mgD第四十一页，共四十六页。练习2．请回答下列有关光合作用的问题。①在温度为10℃、光照强度大于________千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是_________。②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。(3)丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。①当在________千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。②A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖________mg。(计算结果保留一位小数。相对原子质量C—12，H—1，O—16)③A植物在1天内(12小时白天，12小时黑夜)，要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于________千勒克司。L1光照强度610.96...第四十二页，共四十六页。PPT内容概述呼吸作用与光合作用专题复习之。B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6mol。下列四项叙述中，正确的是()。下列有关说法正确的是（

）。2.黑白瓶法——测溶氧量的变化。3.小叶片浮起数量法——定性比较光合作用强度的大小。２．着色液的移动方向，移动数值代表什么。③条