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1、第5章 细胞中的能量供应和利用,高考一轮复习,第3讲 能量之源光与光合作用,第三讲 能量之源光合作用,第三单元 细胞的能量供应和利用,【考纲要求】光合作用和呼吸作用的综合问题,叶肉细胞,O2,?,O2,O2,O2,如何测定叶片的呼吸耗氧量?,黑暗条件下将植物的一片叶子放入一个密闭透明的容器内,用氧气传感器测量容器内氧气的浓度为M1,一段时间后再测量一次氧气浓度M2。,M1M2就是叶片这段时间内氧气消耗量,O2,O2,O2,氧气传感器,较强光照下将植物的一片叶放入一个密闭透明的容器内,用氧气传感器测量容器内氧气的浓度为N1,一段时间后再测量一次氧气浓度为N2。,N2N1是否就是这段时间内叶片中氧
2、气的产生量?,氧气释放量,呼吸耗氧量,CO2,CO2,CO2,如何测定叶片的呼吸产生CO2量?,黑暗条件下将植物的一片叶子放入一个密闭透明的容器内,用CO2传感器测量容器内CO2的浓度为M1,一段时间后再测量一次CO2浓度M2。,M2M1就是叶片这段时间内产生的CO2量,CO2,CO2,CO2,CO2传感器,较强光照下将植物的一片叶子放入一个密闭透明的容器内,用CO2传感器测量容器内CO2的浓度为N1,一段时间后再测量一次CO2浓度为N2。,N1N2:,CO2吸收量,呼吸产生量,这段时间内叶片中CO2吸收量,黑暗条件下植物只进行呼吸作用。,植物从外界吸收02,并将细胞呼吸产生的C02释放到外界
3、。,细胞呼吸强度的表示方式:,黑暗下单位时间内CO2释放量(或实验容器内C02增加量)黑暗下单位时间02吸收量(或实验容器内O2减少量)黑暗下单位时间重量(有机物)的减少量,光照条件下植物既进行光合作用,又进行呼吸作用。,较弱光下:光合速率呼吸速率,光照条件下植物既进行光合作用,又进行呼吸作用。,弱光下:光合速率 呼吸速率,较弱光下:光合速率呼吸速率,光照条件下植物既进行光合作用,又进行呼吸作用。,较强光下:光合速率呼吸速率,弱光下:光合速率 呼吸速率,较弱光下:光合速率呼吸速率,A点、AB段、B点、B点以后、C点分别代表什么生物学意义?,A点:(光强为0时)呼吸作用速率,B点:呼吸速率=光合
4、速率(光补偿点),C点:光合作用最强所需的最低光照强度(光饱和点),AB段:呼吸速率光合速率,B点以后:光合速率呼吸速率,B,A,B,光照强度,0,CO2吸收量,B:光补偿点,C:光饱和点,C,思考:当CO2浓度适当升高时,B、C两点应怎样移动?,B:向左移动,C:向右移动,例: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,正确的是(),二氧化碳吸收速率,CO2的浓度,a,b,A.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
5、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,D,A,B,光照强度,0,CO2吸收量,阳生植物,阴生植物,B:光补偿点,C:光饱和点,C,光补偿点、光饱和点:阳生植物 阴生植物,小结:,在光合作用与细胞呼吸同时进行时,测定的实际结果实质是光合作用减去细胞呼吸的差数,即净(表观)光合速率,若把呼吸速率加到净光合速率上去,则得到总(真正)光合速率。,真正(总)光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率,保证了容器内CO2浓度的恒定,满足绿色植物光合作用的需求。,(1)NaHCO3溶液作用:,(2)植物净光合速率指标:,(3)条件:,植物光合作用释放O2,使容器内
6、气体压强增大,毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即可代表光合速率。,整个装置必须在光下。,表观光合速率,光合速率测定方法的图示和解读,表观光合速率,(净),光照强度,A,B,净光合速率,总光合速率,真正(总)光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率,CO2的吸收量,CO2的释放量,呼吸速率,C,CO2的固定量,CO2的吸收量,呼吸产生的CO2量,=,+,O2的释放量,O2的产生量,=,呼吸消耗的O2量,+,有机物的产生量(制造量),有机物的积累量,呼吸消耗的有机物量,=,+,半叶法测光合作用强度:原理是:将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不进行处理,并采用适当的方法阻止两部分
7、的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取相等面积的叶片,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)。,若M=MB-MA,则M表示。,MA:,MB:,MB-MA:,净光合量+呼吸消耗量,总光和强度,原叶重-呼吸消耗量,原叶重+净光合量,例1,光照,净光合速率,黑暗,该条件下植物呼吸作用的速率,重复多次实验,取平均值,例2,D,光合作用和呼吸作用曲线图剖析,我们见到的有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中,最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线。,a点:凌晨3-4点时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释
8、放减少。,b点:早上6点左右,太阳出来,开始进行光合作用。,bc段点:光合速率 呼吸速率。,c点和e点:光合速率=呼吸速率。,ce段:光合速率 呼吸速率。,ef段点:光合速率 呼吸速率。,fg段点:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用。,积累有机物的时间段:ce段,制造有机物的时间段:bf段,消耗有机物的时间段:og段,一天中有机物最多的时间点:e点,一天中有机物最少的时间点:c点,图中表示O2的是:,图中表示CO2的是:,ob段:,bc段点:,c点和e点:,ce段:,ef段点:,fg段点:,将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况
9、,绘制成如右图的曲线,下列有关说法正确的是(),BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱CO2浓度下降从DE段开始,说明植物进行光合作用是从D点开始FG段CO2浓度下降不明显,是因为气孔关闭,叶片对CO2的吸收减少H点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收最多,光合作用最强A B C D,C,净光合速率,呼吸速率,总光合速率,A,净光合速率,3、,B,A,光合最适温度:,呼吸最适温度:,图甲表示某绿色植物的细胞代谢状况,图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系。请分析回答:,(1)图甲所示的该植物细胞代谢情况可用图乙的_点表示。(2)图乙中的a点表示_。,C,在光照强度为零时,植物只进行呼吸作用,(3)在光照强度大于_klx时,植物才会表现出生长现象。在相同温度下,将该植物的叶片置于8 klx光照下9小时,然后移到黑暗处15小时,则每100 cm2叶片的CO2的净吸收量为_mg。,2,18,(4)图乙中光合速率曲线是用CO2吸收量(mg/100 cm2h)表示的,如果改为用O2的吸收量(mg/100 cm2.h)表示,请在图丙中绘出光照强度与光合速率关系的大致曲线a,