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1、光合作用与呼吸作用,解题辅导课,（2课时）,教学目标,知道光合作用与呼吸作用的表示方法知道光合作用和呼吸作用的测量方法掌握真（总）光合与净光合的区别审题时能正确区分真光合与净光合会分析并计算光合与呼吸的综合题目,光合作用总过程：,概念:,光合速率指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或者是O2的释放量；也可以用单位时间、单位叶面积干物质的积累量来表示。,真正光合速率（总光合速率）=表观光合速率（净光合速率）+呼吸速率,一、光合作用的指标是光合速率,根据光合作用的总反应式中的原料和产物,一、光合作用的指标是光合速率,（1）单位时间单位叶面积 产生糖的数量（2）单位时间单位叶面积 吸收二氧化碳的量（
2、3）单位时间单位叶面积 放出的氧气的量,试想一下光合速率的表示方法,为什么H2O不用来表示光合速率？,水分在植物体中的功能较多，不单是光合作用利用因此光合作用中利用了多少水分很难测定。,根据有氧呼吸的总反应式中的原料和产物,二、呼吸作用的指标是呼吸速率（这里指有氧呼吸）,（1）单位时间单位叶面积 消耗糖的数量（2）单位时间单位叶面积 释放二氧化碳的量（3）单位时间单位叶面积 吸收的氧气的量,试想一下呼吸速率的表示方法,2、植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用？,三、区别总光合速率和净光合速率,3、因此光合作用（或叶绿体）生产的糖类（A）会有一部分（B）被呼吸作用消耗掉 剩下的糖类才是积累量
3、（C）。那么ABC的数量关系是？,1、白天进行呼吸作用么？,是的，呼吸作用与光无关,是的,A=B+C,4、如果定义：A为总光合量，B为呼吸量，C为净光合量,真（总）光合速率=呼吸速率+净(表观)光合速率,叶肉细胞,C6H12O6,CO2,C3H4O3,O2,大气中的CO2,大气中的O2,请观察图中植物进行光合作用（叶绿体）吸收的CO2的来源,请观察图中植物进行光合作用（叶绿体）释放的O2的去路,CO2的来源有两个1、叶片或叶肉细胞外的CO22、线粒体呼吸作用释放的CO2,O2的去路有两个1、排出叶片或叶肉细胞2、进入线粒体进行呼吸作用,线粒体,叶绿体,题目中如何判断总光合量和净光合量呢,在测定
4、光合速率时，测定的是容器中的气体变化量（CO2减少量或O2增加量），检测不到细胞内部线粒体与叶绿体的气体交换情况，因此此测定是净光合速率。,叶绿体（光合作用）吸收的CO2量或者释放的O2量，指的是总光合速率。,在范围上超过叶绿体的，比如叶肉细胞，叶片，容器等就是指净光合速率。,根据下列关键词判断分别属于表中哪种光合指标？,CO2：,O2：,(CH2O)：,请判断:下列5种说法中哪个是总光合，哪个是净光合？植物叶片吸收CO2的量（释放O2的量）植物叶肉细胞吸收CO2的量（释放O2的量）容器中CO2的减少量（释放O2的量）植物光合作用利用的CO2的量（释放O2的量）植物叶绿体吸收CO2的量（释放O
5、2的量）,答案：1、2、3是净光合 4、5是总光合,请判断:以下哪些数据表示真正光合速率：（1）光照下CO2吸收量；（2）叶绿体吸收CO2量；（3）植物（叶片）制造的葡萄糖量；（4）植物（叶片）积累的葡萄糖量；（5）植物固定的CO2量；,答案：（2）（3）（5）（8）,（6）,（8）,（7）,光合作用实际产O2量实测（净）O2释放量呼吸作用耗O2量光合作用实际CO2消耗量实测（净）CO2消耗量呼吸作用CO2释放量光合作用C6H12O6实际生产量实测（净）C6H12O6生产量 呼吸作用C6H12O6消耗量,1、在有光条件下，植物进行光合作用和呼吸作用。2、在无光条件下，植物只进行呼吸作用（此时可
6、测定呼吸速率）3、总（实际）光合作用量（速率）=净光合生产量（速率）+呼吸作用量（速率）。,总结：,4、叶绿体（光合作用）的 CO2吸收量才是总光合量,1干物质量的积累“半叶法”测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质积累数,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，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射a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)
7、。,四、光合速率和呼吸速率的测定方法,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，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射a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)。问题：（1）可用什么方法阻止两部分叶片的物质和能量转移？（2）a小时内上述B部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（M）为_。,可先在中央大叶脉基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理,M=MB-
8、MA,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，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y2zx)6 gcm-2h-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(),变式训练1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,A,遮光处理,2气体体积变化法测光合作用O2产生(或CO2消耗
9、)的体积,说明：装置二必须进行遮光处理，其中的NaOH吸收细胞呼吸产生的CO2，所以该装置有色液滴的移动反映的是装置内 的消耗量，测出是。,遮光处理,氧气,呼吸速率,四、光合速率和呼吸速率的测定方法,2气体体积变化法测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积,说明：装置三为对照实验，排除无关变量（如温度、气压变化、微生物呼吸等）对实验结果的影响，或校正因无关变量（如温度、气压变化、微生物呼吸等）造成的实验误差。,2气体体积变化法测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积,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（忽略温度对气体膨胀的影响）。测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适
10、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NaHCO3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：,向左移动,向右移动,c玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动,d装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的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
11、长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动,显示图,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。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光合作用速率，该植物的净光合作用速率是 mL
12、/h。（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL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。,1.2,1.4,黑白瓶,3测溶氧量的变化黑白瓶法,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：,3测溶氧量的变化黑白瓶法,例3原初溶解氧的含量为10mg/L。将它们分别置于六
13、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：（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/L24h。（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。,生物呼吸耗氧,7,7,21,a,A10,变式训练3：以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。步骤1：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为1号、2号。步骤2：用两个瓶同时从水深3m处取水样（都装满），立即测定2号瓶中的溶氧量，将1号瓶密封瓶口沉入原取
14、水样处。步骤3：24h后将1号瓶取出，测定瓶中的溶氧量。按以上步骤重复3次，结果1号瓶溶氧量平均值为6.5mg，2号瓶溶氧量平均值为5.3mg。（1）24h后，1号瓶中溶氧变化量是，这说明。（2）经过24h后，1号瓶增加的有机物量（假设全为葡萄糖）为。,增加1.2mg,水生植物光合作用强度大于呼吸作用,1.13mg,（3）现欲使实验过程同时还能测出1号瓶24h中实际合成的有机物总量，需补充3号瓶进行实验。简述需补充的实验内容（请自行选择实验用具）：_。（4）设3号瓶溶氧量平均值为a，则1号瓶实际合成葡萄糖量为。,另取一个和1号、2号相同的瓶，设法使之不透光，设为3号瓶，其他处理和1号瓶相同，2
15、4h后测定溶氧量，重复3次，去平均值。,15/16(6.5-a),变式训练3：以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。步骤1：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为1号、2号。步骤2：用两个瓶同时从水深3m处取水样（都装满），立即测定2号瓶中的溶氧量，将1号瓶密封瓶口沉入原取水样处。步骤3：24h后将1号瓶取出，测定瓶中的溶氧量。按以上步骤重复3次，结果1号瓶溶氧量平均值为6.5mg，2号瓶溶氧量平均值为5.3mg。,提示 光合作用实际产生氧的量为：6.55.3（5.3a）,4定性比较光合作用强度的大小小叶片浮起数量法,探究光照强弱对光合作用强度的影响，操作过程如下：,4定性比较光合作用强度
16、的大小小叶片浮起数量法,探究光照强弱对光合作用强度的影响，操作过程如下：,本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。但该实验方法只能定性比较，无法测出具体的量变。,小叶片浮起数量法的原理和不足,例4、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。,分析回答下列问题：
17、（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,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。,3,3,水、无机盐,5测装置中CO2浓度的变化-红外线CO2传感器,原理：由于CO2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
18、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。,CO2分析仪可测定M、N两处气体中CO2浓度的变化,例5 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ppmmin。,逐渐降低,CO2浓度降低的趋势逐渐降低,植物的光合作用强度大于呼吸作用强度,25,变式训练3将一株绿色植物置于密
19、闭锥形瓶中，如下图所示。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CO2浓度变化结果如图-4所示。据此分析可知（）A最初10min内，瓶内CO2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90ppmCO2/min,D,A.二氧化碳含量低于a点时，叶绿体悬浮液不进行光合作用B.二氧化碳含量在a点时，光合作用和呼吸作用的速度相等C.b点时限制光合作
20、用的内因有五碳化合物和酶的含量等D.如果增加叶绿体悬浮液中叶绿体的数量b点将向右移,例6.某课外兴趣小组的同学从菠菜叶中分离得到具有活性的叶绿体，制成叶绿体悬浮液。在提供叶绿体悬浮液必要的物质和适宜温度、光照强度下，测得光合作用强度与二氧化碳含量的关系如上图。针对上图的分析中错误的是（）,6叶绿体离体法,B,1、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是mg。（2）在
21、光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是 mg。（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）。（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是：,0,24.5,减少,延长光照时间 降低夜间温度 增加CO2浓度,(2)在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是24.5mg。方法1 CO2+H2O（CH2O）+O2 44 30 36 X X=363044=24.5 方法2 净光合量总光合量呼吸量 总光合量已知为30mg葡糖糖，呼吸量消耗的葡萄糖如下 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O 180 446 X 8 X=18
22、08446=5.5 净生产量=305.5=24.5,(3)4个小时有机物积累量20小时有机物消耗量 4 24.5-5.5 20=-12 0 所以减少。,(1)呼吸作用与光无关，因此光下与黑暗中一样，差值为0,解题分析：,2、下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：,1甲图曲线中C点和E点处，植株处于何种生理活动状态_2根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点。,V光合V呼吸,B-F,D,D,2、下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C
23、O2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：,3乙图中F-G段CO2吸收量逐渐减少是因为，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。4乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为：_,ATP,H,光强逐渐减弱,温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了原料CO2的供应。,3、下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2mg/dm2。（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率。,（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用吸收CO2 mg/dm2；合成葡萄糖mg。,5,相等,250,170.5,（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？,（5）若该植物为阴生植物，则b点应向移动。,不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。,左,
