光合作用与呼吸作用专题复习汇编.docx

光合作用与呼吸作用专题复习一、基本知识回顾及网络构建:1光合作用过程：2、光反应与暗反应的区别与联系:项目光反应暗反应条件需<等不需要和，但需要场所叶绿体上叶绿体的中物质转化水的光解：CO2的固定：ATP的形成：C3的还原：能量转化光能t电能tt有机物中联系光反应为暗反应提供，暗反应为光反应提供4、呼吸作用过程:有缸砰吸第-阶段有氧呼吸第二阶段5、有氧呼吸与无氧呼吸区别与联系项目有氧呼吸无氧呼吸不同占八、场所条件产物能量特点相同占八、联系实质意义6、细胞呼吸网络构建ATP与细胞呼吸产生方式_|-1-有 呼tt吸无g 呼【条件场所条件细 呼胞 吸1场 所r产生途径光合作用场所结构简式含义A代表有无0兔P代表和利代表co2 J吸1DC/I表观光 合速率oB光照强度(X)2/释/速率放rA核心考点突破（一）: 光照强度对光合作用的影响一、基础知识： 原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响_阶段，制约_的产生，进而制约 _阶段。 图像分析：A点时只进行； AB段随着光照强度的增强，强度也增强，但是仍然小于 强度；B点时代谢特点为； BC段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为_，限制C点的环境因素可能有等。完成填空后，在下面的四幅图中标出A点、AB段、B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。B点后A点时AB段应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于 提高可增加大棚作物产量。例题1：如图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系,点对应的光照强度；适当图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构（图中M和N代表两种气体的体积），下列说法不正确的是（注：不考虑无氧呼吸）A影响m3大小的外界因素有光照强度和温度等B.甲图中a、b、c、d、e任意一点，乙图中都有 m1 = n1>0, m2= n2>0C .甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，限制因 素主要是光反应D .甲图中c点时，乙图中有 ml = n1= m4 = n4 例题2 :如下图所示，图 A表示鞭植物细胞的部分 结构和相关代谢情况，af指的是。2或CO 2。图度与CO 2吸收之间的关系曲线， m点是能够进行光合作用的 CO 2最低浓度。请据图回答:d . A fC0u 吸“ 收题中所说的“适宜条件”主要是指 （至少答两点）请在图B中绘出b点之前的部分， 使曲线完整，与纵轴的交点为 a。当CO 2浓度分别为c和n时，图A 中，对应的 af过程分别是：c:； n: :、光补偿点与饱和点1、光补偿点与饱和点概念光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合作用吸收的CO2量和呼吸作用放出的 CO2量相等时的光照强度。光饱和点：在光照强度较低时，植物光合速度随光照强度增加而增加，但当光照强度进 一步提高时，光合速度增加幅度减小。当光照强度超过一定值时，光合速度不再增加时的 光照强度。2、光补偿点与饱和点的变化：不同植物：同一植物：3、光补偿点与饱和点的变化规律例3、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（以 CO2吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正a点左移，b点左移 a点左移，b点右移 a点右移，b点右移 a点左移，b点右移空气中C02含量与植物确的是A 如果光照强度适当降低，B 如果光照强度适当降低，C 如果光照强度适当增强，D 如果光照强度适当增强， 例4、在相同光照和温度条件下,C3植物能更有效地利用 CO2，光合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某种使光合产量高于 m点的选项是光合个产量A.右a点在a2,b点在b2时B.若a点在al,b点在bl时C.若a点在a2,b点在bl时D.若a点在al,b点在b2时当外界条件变化时，光补偿点移动规律如下： 若呼吸速率增加，光补偿点应 移，反之应 移。 若呼吸速率基本不变， 条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应移，反之应移。 阴生植物与阳生植物相比，光补偿点和饱和点都相应向 移动。核心考点突破（二）:光合速率的测定方法例析光合速率指单位时间、 单位叶面积的CO 2的吸收量或者是 。2的释放量；也可以用单位 时间、单位叶面积干物质积累数表示。通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳毫克 数表示（mg/ dm2 h）, 般测定光合速率的方法都没有考虑叶子的呼吸作用，所以测定的 结果实际是光合作用速率减去呼吸作用速率的差数，叫做表观光合速率或净光合速率。若 能测出其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则可测得真正光合速率，真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。光合速率常见的测定方法有哪些呢？光合速率又是如何计算的呢？ 请看以下几种光合速率的测定方法。1. 半叶法”-测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质产生总量例1.某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用半叶法”对番茄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）不做处理，并采用适当的方法（可先在叶柄基部用 热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理）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、Ma、Mb,获得相应数据，则可B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为 计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/（dm2h）。问题：若 M=M b-Ma，则 M 表示 _。变式训练1.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基（千1氓）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） / 6 _2 _1g cm （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 2 .气体体积变化法-测光合作用02产生（或CO 2消耗）的体积（忽略温度对气体膨胀的影例2:某生物兴趣小组设计了图3装置进行光合速率的测试实验躱也H物响）。 测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入 适宜浓度的NaOH溶液；将玻璃钟罩遮光处理， 放在适宜温度的环境中；1小时后记录红墨水滴移 动的方向和刻度，得 X值。 测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放 入NaHCO 3缓冲溶液；将装置放在光照充足、温 度适宜的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方 向和刻度，得Y值。请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因：表1项目红墨水滴移动方向原因分析测定植物呼吸作用速率a.c.测定植物净光合 作用强度b.d.变式训练2 .图4是探究绿色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二氧化碳浓度，该装置置于20C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。 20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验， 20min 后，要使水滴维持在位置 X处，针 筒的容量 （需向左/需向右/不需要）调节。（2）若以释放出的氧气量来代表净在20C、无光条件下，30min后,光合作用速率，该植物的净光合作 用速率是mL/h。（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液,针筒的容量需要调至 O.ImL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是mL/h。3.黑白瓶法-测溶氧量的变化例3:某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下：表2光照强度（klx）0 （黑暗）abcde白瓶溶氧量（mg/L）31016243030黑瓶溶氧量（mg/L）333333（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为 3mg/L的原因是-该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为 _mg/L- 24h。（2） 当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为mg/L24h。（3） 光照强度至少为 （填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所 需。4:小叶片浮起数量法-定性比较光合作用强度的大小例4:探究光照强弱对光合作用强度的影响，操作过程如下：表3步骤操作方法说明材 料 处 理打孔取生长旺盛的菠菜叶片绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片 30片。注意避开大的叶脉。抽气将小圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水， 待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端 的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可重复几次。沉底将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水 的烧杯中待用。叶片细胞间隙充满水而全都 沉到水底。分组取3只小烧杯，标记为 A、B、C,分别倒入20mL富 含CO2的清水。分别向3只小烧杯中各放入 10片小 圆形叶片。事先可用口通过玻璃管向清 水内吹气。对照用3盏40 W台灯分别向A、B、C 3个实验装置进行 强、中、弱三种光照。光照强弱（自变量）可通过 调节来决定。观察观察并记录叶片浮起的数量（因变量）。实验预期：烧杯中的小叶片浮起的数目最多。例5: （06全国卷I ）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请 用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验 步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯 （实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO 2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计 ）。实验步骤和预测实验结果：（1） 剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCOs稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到 叶片均下沉到试管底部。（3）分析预测的结果:5.红外线CO2传感器-测装置中CO2浓度的变化由于CO 2对红外线有较强的吸收能力， CO2的多少与红外线的降低量之间有一线性关系 ， 因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量 CO2浓度的变化。例6:为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中，瓶中安放一个CO2传感器来监测不同条件下瓶中 CO2浓度的变化，如下图 5所示。相同温度下，在一段时间内测得结 果如图6所示。请据图回答：(1)在 60120min时间段内，叶肉细胞光合作用强度的变化趋势为理由是。（2）在60120min时间段，瓶内 CO2浓度下降的原因是 <此时间段该植物光合速率为 ppm/ min。变式训练3:将一株绿色植物置于密闭锥形瓶中，如图-3所示。在连续60分钟监测的过程中，植物一段时间以固定的光照强度持续照光，其余时间则处于完全黑暗中，其他外界条件相同且适宜，测得瓶内CO 2浓度变化结果如图-4所示。据此分析可知（）二一 r=-a三二一 -J-二J3三一-二二-A .最初10min内，瓶内CO 2浓度逐渐下降，说明植物的光合作用逐渐增强 B.第2030min内，瓶内植物光合作用逐渐减弱，呼吸作用逐渐增强C .第4060min内，瓶内植物的光合作用速率与呼吸作用速率大致相等D .瓶内植物在照光时段内实际的光合作用速率平均为90ppmCO 2/min核心考点突破（三）:总光合量与净光合量的比较、分析与计算C02 J吸 收1DC、表观光 合速率-O叫 释 放/)AB光照强度A呼吸速率、基础知识A点:点 点B CABB例1测定某绿色植物叶片光合作用的强度，必须先测出该叶片呼吸作用的强度。测定呼吸作用的强度，必须将叶片置于无光的环境中，然后测出某一时间内环境中氧气的减少量或 二氧化碳的增加量。现测出某叶片在环境温度为25 C无光条件下，环境中氧气减少的速率是 1. 5 mg/h.（1）若将该叶片置于温度为 25 C并有较强光照的环境中， 环境中氧气增加的速率是 2.5 mg/h , 计算该叶片光合作用吸收二氧化碳的速度。若将该叶片置于温度为 25C并有微弱光照的环境中，测得在2小时内环境中氧气减少了2.5mg，计算该叶片光合作用合成葡萄糖的速度（假设光合作用合成的有机物都是葡萄糖）二、总光合”与净光合”的判断1、根据数据表格中的关键词作判断（1） 如果光合强度用葡萄糖的量表示，那么，“产生”、“合成”或“制造”葡萄糖的量是指光合强度，而“积累”、“增加”或“净产生”葡萄糖的量则指的是 合强度。（2） 如果光合强度用 CO2的量表示，那么，“同化”、“固定”或“消耗” CO2的量表示的 是光合强度，而“从环境（或容器）中吸收”或“环境（或容器）中减少”CO2的量则指的是光合强度。（3） 如果光合强度用 02的量表示，那么“产生”或“制造” 02的量指的是光合强度， 而“释放至容器（或环境）中”或“容器（或环境）中增加”02的量则指的是光合强度。例2将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理 1h,再光照1h （光强相同），测其重量变化，得到如下表的数据。可以得出的结论是（）组别-一-二三四温度/ C27282930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+3+3+3+1A 该植物光合作用的最适温度约是27 C B 该植物呼吸作用的最适温度是 29 CC . 2729 C下的净光合速率相等D. 30 C下的真正光合速率为 2mg/h2、根据坐标系中曲线的起点作判断光照强度(:光照强度 B0 a g浓度（1）坐标系中横坐标是“光照强度” 起点在o点，纵坐标表示的是“ ”时（图A），曲线的图4表示该植物在不:若纵坐标是“光合速率（强度）_光合速率”；若纵坐标是“ CO2吸收速率”或“。2释放速率”时（图B），曲线的起点在横坐标上 （a点:光补偿点，此点光合速率等于呼吸速率）， 纵坐标表示的是“ 光合速率”。（2） 坐标系中横坐标是“ CO2浓度”：若纵坐标是“光合速率 （强度）”时（图D），曲线的 起点在横坐标上（a点:植物进行光合作用的最低二氧化碳浓度） ，纵坐标表示的是 光合 速率；若纵坐标是“ CO2吸收速率”或“ 02释放速率”时（图 E），曲线的起点在横坐标上（a点:二氧化碳补偿点，此点光合速率等于呼吸速率），纵坐标表示的是“光合速率”。（3） 坐标系中横坐标是“光照强度”或“C02浓度”：若纵坐标出现负值时（图 C和图F），纵坐标表示的是“ 光合速率”，曲线的起点在纵坐标的负轴上，其对应值表示“呼吸速率”（此点只进行呼吸作用）。例3植物的光合作用受 C02浓度、光照强度和温度的影响。右图为在一定C02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点所示条件下，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 C02的净吸收量为15mgD 适当提高C02浓度，则图中a点下移，b点左移，c点上移 例4图3表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。同温度（15C和25C ）下，某一光强度时氧气释放量和时间的关系。请据图回答R14(1)当图B纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时，则它们分别是在光强度为千勒克斯下的测定值。若该植物的呼吸商(呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的02量)为0.8,在25C条件下,1小时内呼吸作用放出的 CO 2量为毫升。(3) 若该植物的呼吸商为 0.8，在25C ,4千勒克斯光强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的 C02外，每小时还应从外界吸收CO 2毫升。(4) 在4千勒克斯光强度下，25 C时该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖量是15 C时的倍，这主要是因为。3、根据测定模型的实验原理作判断(1)液滴移动法测定模型：密闭透光小室中放入NaHCO 3缓冲液，可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼 吸作用强度，表现为 光合作用释放 O2,致装置内气体量增加，红色液滴移动。(2)圆片上浮法测定模型：利用减压逐出叶圆片组织间隙中的气体，叶片会沉于水底。由于光合作用释放出的 。2多于呼吸作用消耗的 。2,叶肉细胞间隙中的 。2增加，叶圆片会 由原来的下沉状态而上浮，根据上浮的快慢，即能比较光合作用的强弱。(3) 半叶法测定模型：将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的 物质和能量的转移。在适宜光照下照射一段时间后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位:g),贝U b-a所代表的是 光合量。(4) 黑白瓶法测定模型：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼吸作用量=瓶中溶解氧的变化。白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以 光合作用量=白瓶中溶解氧的变化。 光合量=白瓶中溶解氧的变化+黑瓶中溶解氧的变化。例5从没有经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积、厚薄相同的叶圆片，称其干 重。假定在整个实验过程中温度不变，叶片内有机物不向其他部位转移。以下分析正确的是:( )在上¥10时林和亞上年佃沖棒走肿叶K叶ftXUgl在中的叶II叶片十A .三个叶圆片的质量大小关系一定是z> x>yB.叶圆片Z在4小时内的有机物积累量为(z-x-2y)gC .叶圆片Z在后2小时内的有机物制造量为(z+x-2y)gD .整个实验过程中呼吸速率可表示为(x-y)g/4h例6 一同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼弁的叶PI叶片Zkfl)k dWv Jc吸时，设计了如下操作：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；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；将 a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出；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v mol/瓶