高中生物：光合速率测定

专题11光合作用中典型曲线分析

影响光合作用的因素有环境因素和内部因素

1.环境因素

光照（包括光质【光的波长】、光强度、光照时间、光照面积）、温度、C02浓度、水、矿质

营养及各因素的综合影响。

白光为复合光，光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。

C

。

吸

净

收/

总

台

光

速

>介

率

o速

率

CJ光照强度

p呼吸速率

糕

放

形成光饱和现象的主要原因是？

一'二丁;o2

1

co2

【知识细节】植物的整体的光合速率和能进行光合作用的细胞的光合速率是不一样

的。比如当植物整体处于光合速率等于呼吸速率时，因为植物的根、茎等部位的细

胞一般不进行光合作用而只进行呼吸作用，所有此时的叶肉细胞的光合速率是大于

呼吸速率的。

应用：

（1）延长光合作用时间（可采用轮种的方法）

（2）增加光合作用面积（可采用间种、套种、合理密植、改变株型的方法）

（3）适当增加光照强度

（4）C02的供应（可采用增施有机肥料、通风、使用C02发生器等方法）

（5）必需矿质元素的供应

（6）控制温度（大棚作物白天可适当升高温度，夜晚适当降低温度）

（7）合理灌溉

2

（2020年1月）27.（8分）某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、NaHCCh

溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题:

（1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究。

在相同时间内，用玻璃纸罩住的实验组02释放量最少。光合色素主要吸收

光，

吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为o

（2）用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是,引起溶液pH

的改变。

（3）若将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，此时RuBP和三碳酸的含量与密

封前相比分别为。

（4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用的强

度分别将,其主要原因是o

专题12光合速率测定

植物光合强度是以光合速率作为衡量指标的。

光合速率：指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或。2的释放量或干物质的积累量。

净（表观）光合速率（向外界）释放。2速率，（从外界）吸收CO2速率，有机物积累速率

真正（总）光合速率02产生速率，CO2固定速率，CO2同化（消耗）速率，有机物产生（制

造）速率，叶绿体CO2吸收速率，光合作用CO2吸收速率，光合作用

02释放速率

呼吸速率黑暗中。2吸收速率，黑暗中C02释放速率，有机物消耗速率

测定方法

（1）小叶片浮起数量法

两种检测指标是什么？

上浮至液面的时间

甲乙

（2）液滴移动法

3

水滴

毛细管

一绿色植物

、NaHCa溶液（：

问LNaHC03溶液的作用？

2.单位时间内液滴右移的体积表示什么?

3.如何获得真正光合速率？

4.呼吸速率如何测定？对照组如何设置?

5.呼吸方式的检测，如何设计实验？

-

初始位置-

.

=

5

0

5

5

2

100

新鲜绿叶—50

00

50

-50

CC>2缓冲液

1.为了防止无关因子对实验结果的干扰，对照实验装置与实验组装置的区别是？

2.如果将试管中的C02缓冲液改为水，则实验测得的数据指标是？

（3）黑白瓶法

水生植物光合速率和呼吸速率的测定方法

从相同的水深中用三个瓶子取水，其中一个瓶用于测定初始的02含量。另外两个瓶

取其中一个瓶用锡纸包裹，称黑瓶，（黑瓶用于测定细胞呼吸后剩余的02）

相对而言另一个瓶称白瓶。（白瓶用于测定光合作用后的02）黑瓶和白瓶同时放回

到相同的水深度。则细胞呼吸的强度为：初始02含量一黑瓶C02含量；净光合作用

的强度为：白瓶02含量一初始02含量；总光合作用的强度为：白瓶02含量一黑瓶

02含量

例题：从池塘一定深度采取水样，分别等量装于透光白瓶和不透光黑瓶中。测定初

始含氧量mO后，将样瓶悬浮于水体某深度4小时。测得白瓶和黑瓶的含氧量分别为

ml和m2。下列叙述正确的是（）

4

A.ml—m2为植物制造的02量，折算成有机物量即总初级生产量

B.将白瓶中自养生物过滤烘干称重，4h前后干重之差为生物量

C.M0-m2是自养生物呼吸消耗的02量，模拟池塘夜晚呼吸速率

D.若黑瓶中生物的细胞呼吸强度与白瓶相同，则该方法没有实验误差。

（2020年5月嘉兴一模）叶绿体被膜上的磷酸转运器能将卡尔文循环产生的三碳糖磷酸不断

运到叶绿体外，同时将释放的Pi（无机磷酸）运回叶绿体基质，如下图。

回答下列问题：

（1）卡尔文循环中，与C02结合的物质是,推动卡尔文循环的能源物

质是。在叶绿体内，离开卡尔文循环的三碳糖磷酸可作为合成淀粉、

蛋白质、的原料。

（2）磷酸转运器的活性受Pi浓度的调节。若叶绿体外浓度较低，则会导致磷酸

转运器的工作效率，叶绿体内淀粉的合成速率。磷酸转

运器活性受抑制时光合速率会下降，原因包括：叶绿体内,抑制碳反

应；叶绿体内，抑制光反应。

（3）在夜晚，叶绿体中的淀粉水解，水解产物运出叶绿体并转变为蔗糖，供植物体

其它细胞储存，或作为能源物质参与o

30.（7分）回答与光合作用有关的问题

（1）在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培

养小球藻一段时间.当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-璘酸甘油酸的含量

会。为3—磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是。若停

止C02供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会。研究发现Rubiscof酶是光合

作用过程中的关键酶，它催化C02被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体中。

（2）在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自

上而下两条带中的色素合称为。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可

见光中的光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的

现象主要与抑制叶绿素的合成有关。

30.（7分）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：

（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，用的C02供给小球藻，每隔一定

时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并标记化

5

合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物。根据标记化合物出现的

时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO?与某一个二碳分子结合生

成的，但当后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定C02

的物质不是二碳分子。

(2)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物幼苗，用含有

lOOmmol/LNaCl的完全营养液进行培养，测定其光合作用速率和气孔导度，结果如图所

示。本实验可推出的实验结论是_____________________________________________

o实验中设置了前后自身对照，还可设置

作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外，还可采用

(答出两点

(

s匚＞光合作用速率

.

疑r