疑難點(diǎn)四細(xì)胞代謝---曲線及相關(guān)試驗(yàn)分析

1、疑難點(diǎn) 細(xì)胞代謝-光合作用和細(xì)胞呼吸曲線與實(shí)驗(yàn)分析依綱自查細(xì)胞呼吸-概念：用氧呼吸:類忖五氧呼吸事概念反響式圖解各階段場(chǎng)所 物質(zhì)變化.能量變化H和ATP的 來源和去向類型的判定方法(依據(jù) 場(chǎng)所、物質(zhì)F 曲線判斷和5：驗(yàn)探究?【呼吸速率麻送思路溫度：機(jī)理曲線應(yīng)用但* -氧氣；|機(jī)理曲線應(yīng)用 因素L水：機(jī)理曲線應(yīng)用J概念：發(fā)現(xiàn),科學(xué)家、實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)結(jié)論或觀點(diǎn)光合作用一廠光反響階段1過程-匚暗反響階段 反響式二場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化等響光照強(qiáng)度e主l2濃度r 因素匚泡度各因素影響機(jī)理相 民曲線分薪最生產(chǎn)應(yīng)用J疑難突破1.默寫過程圖解第階 段4H + 2c瓜0a無氧呼吸第二階段苴產(chǎn)2c居5金比向0

2、H(丙酮酸)有氧呼吸第三階段 有氧呼吸第二階段WAV細(xì)胞質(zhì)基.質(zhì) 線粒體乙加究以降色素,向種類顏色功能提取和別離原理聲,和步驟、考前須知l拓展：速率測(cè)定凈量和總量的區(qū)分與計(jì)算-將過程圖解放在細(xì)胞結(jié)構(gòu)中明確各個(gè)過程的場(chǎng)所:依據(jù)上述的圖解試總結(jié)判斷細(xì)胞呼吸類型的方法(1) 根據(jù)反響場(chǎng)所來判斷：(2) 根據(jù)反響物或生成物的有無來判斷：(3) 根據(jù)相關(guān)氣體的物質(zhì)的量的關(guān)系來判斷:(4) 根據(jù)坐標(biāo)圖中信息來判斷：QtC02釋放總量AR0 C5P氣體交換相對(duì)值RQT呼吸嫡RQ=放出的CO2量力吸收的.2量.2吸收量無鴦乎吸CO2釋放量 C02釋放量.加吸收量abed氧濃度(% ) /氧氣濃度隨ab .氧分

3、壓 圖乙(5) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞呼吸的方式一依據(jù)液滴的移動(dòng)方向來判斷欲確認(rèn)某生物的呼吸類型,應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置,Ha活塞著色液 卜 工= 金去L刻度管如下圖(以發(fā)芽種子為例)：忠一活塞著自液橡皮塞-容器,刻度管 橡皮塞-容器20%的NaOH 5 mL 發(fā)芽 種子-獴,蒸鏘水5 mL實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論裝置一 液滴裝置二 液滴不動(dòng)不動(dòng)不動(dòng)右移左移右移左移不動(dòng)裝置二裝置一實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:(6)細(xì)胞呼吸速率的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)裝置有色液滴NaOH_萌發(fā)的 小麥種子裝置甲有色液滴(TNaOH萌發(fā)后死亡的 小麥種子裝置乙(2)實(shí)驗(yàn)原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收 .2,釋放CO2, CO2被NaOH溶液吸收, 使容器

4、內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,刻度管內(nèi)的液滴左移.單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表 示呼吸速率.裝置乙為對(duì)照 (3)誤差的校正如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物,整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理,否那么植物的光合作用會(huì)干擾 呼吸速率的測(cè)定.如果實(shí)驗(yàn)材料是種子,為預(yù)防微生物呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè) 種子進(jìn)行消毒處理.為預(yù)防氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差,應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),將所測(cè)的 生物材料滅活(如將種子煮熟),其他條件均不變.【典例】1 .某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO釋放和Q吸收速率的變化趨勢(shì)如下圖請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)以下問題：(1)在1224 h期間,呼吸速率逐漸增強(qiáng),在此期間呼吸作用的主要方式是呼吸,該呼吸方式在細(xì)胞中發(fā)生的部位

5、是 ,其產(chǎn)物 (2)從第12 h到胚根長(zhǎng)由期間,萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會(huì) ,主要原 因是 O3胚根長(zhǎng)生后,萌發(fā)種子的 呼吸速率明顯升高答案i無氧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 酒精和二氧化碳2減少 種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物,同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物,使有機(jī)物的總量下降3有氧解析1據(jù)圖可知,在1224 h期間,氧氣吸收量很少,而二氧化碳釋放量很多,說明此時(shí)的呼吸作用主要是無 氧呼吸；無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),產(chǎn)物是酒精和二氧化碳.2第12 h到胚根長(zhǎng)出期間,種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物,同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物,使有機(jī)物的總量下降.3胚根長(zhǎng)出后,氧氣的吸收量明顯增多,說明有氧呼吸的速率明顯提升.2 .【典例

6、引領(lǐng)】 如圖是探究醉母菌呼吸方式類型的裝置,以下說法正確的選項(xiàng)是酵母菌培養(yǎng)液紅色液滴NaOH溶液裝置一酵母菌培養(yǎng)液裝置二A.裝置一中液滴左移, B.裝置一中液滴不移, C.裝置一中液滴左移, D.裝置一中液滴左移, 呼吸裝置二中液滴右移, 裝置二中液滴右移, 裝置二中液滴不移動(dòng)裝置二中液滴右移說明醉母菌只進(jìn)行無氧呼吸說明醉母菌只進(jìn)行有氧呼吸,說明醉母菌死亡,說明醉母菌進(jìn)行有氧呼吸和無氧【審題】1裝置一中NaOH可吸收2田胞呼吸釋放出 CO?,因此刻度管內(nèi)的液滴移動(dòng)情況反映的是氧氣消耗量的變化, 因此裝置一可探究酵母菌是否發(fā)生有氧呼吸方E2裝置二中因“ NaOH溶液換成“清水,假設(shè)只進(jìn)行有氧呼吸

7、,因消耗氧氣量和釋放CO上量相同,那么液滴不整動(dòng).假設(shè)只進(jìn)行無氧呼吸,那么會(huì)因釋放CO導(dǎo)致液滴右移.因此裝置二可探究酵母菌是否發(fā)生無氧呼吸方式【答案】D3 .【典例引領(lǐng)】.某同學(xué)用如下圖實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定果蠅幼蟲的呼吸速率.實(shí) 驗(yàn)所用毛細(xì)管橫截面積為1 mm,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),翻開軟管夾,將裝置放入25 C水浴中,10 min后關(guān)閉軟管夾,隨后每隔5 min記錄一次毛細(xì)管中液滴移動(dòng)的位置,結(jié)果如下表所示.以下分析正確的選項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)時(shí)間 (min)101520253035液滴移動(dòng)距離(mm)032.565100130162.5鍍鋅絲網(wǎng)果蠅幼蟲-壬X,A.圖中X為NaOH容液,軟管夾關(guān)閉后液滴將向右移動(dòng)B.在2

8、030 min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為6.5 mm3/min軟管夾一橡皮管刻庠尺毛細(xì)管液滴玻璃管Nz即可測(cè)定果蠅幼蟲無氧呼吸速率X換成清水,并將該裝置置于相同的環(huán)境C.如將X換為清水,并向試管充入 D.增設(shè)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)只需將裝置中的 中【審題】(1) X為NaO昭液,其可吸收果蠅幼蟲的呼吸釋放的CO,所以液滴移動(dòng)情況反映的是氧氣消耗量的變化.(2)由表中信息可知在 2030min內(nèi)氧氣變化差值為 130-65mm因此該時(shí)間段內(nèi)的平均吸收速率為6.5(mm3/min)(3)果蠅幼蟲無氧呼吸產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO,所以將X換為清水,并向試管充入無論是否進(jìn)行無氧誨酸液滴都不會(huì)移動(dòng)(4)因氣壓、溫度等物理因素

9、也會(huì)影響液滴移動(dòng),為了預(yù)防該誤差,那么應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),應(yīng)將裝置中的果蠅幼蟲換成等質(zhì)量的死幼蟲,并將該裝置置于相同環(huán)境中,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).【答案】 B二、影響光合作用速率的環(huán)境因素【根本理論】1 .光合作用強(qiáng)度(1)含義：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量.(2)兩種表7K方法一定時(shí)間內(nèi)原料的消耗量.一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量.2 .影響光合作用強(qiáng)度的因素(1)空氣中CO2的濃度.(2)土壤中水分的炙少一溫度的上下一(3)光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱A光的成分.r光照強(qiáng)度-影 1r人】響 光合 作用J均co?濃度一1-溫度一中LS:光反響H和ATP應(yīng)用：補(bǔ)光、延長(zhǎng)時(shí)間、輪作一機(jī)理：暗反響一G的生成應(yīng)用：正

10、其行,通其風(fēng);有機(jī)巴;干冰酶活性主要是喑反響應(yīng)用：適時(shí)播種大田;增加晝夜溫差溫室r溫度廠利唧：酶活性L應(yīng)用：蔬菜水果貯藏、增加晝夜溫差溫室氧氣型四：有氧呼吸需要氧氣,氧氣抑制無氧呼吸 匚應(yīng)用：貯藏；中耕松土;有氧運(yùn)動(dòng)；傷口包扎機(jī)理：有氧呼吸的原料和細(xì)胞呼吸的環(huán)境 L應(yīng)用：糧食貯藏前晾曬;干種子萌發(fā)前浸泡【曲線解讀】 一、單因子： 1光照強(qiáng)度:BD光未噌點(diǎn)co2+ 吸 收 量甲2光飽和點(diǎn) 光照強(qiáng)度A在黑暗中呼吸 所放出的co量乙Oco2釋放量【原理】光照強(qiáng)度通過影響植物的光反響進(jìn)而影響光合速率.光照強(qiáng)度增加,光 反響速度加快,產(chǎn)生的H和ATP增多,使暗反響中復(fù)原過程加快,從而使光合 作用產(chǎn)物增加

11、.【解讀】A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸, CO釋放量表示此時(shí)的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度AB段光照強(qiáng)度增強(qiáng),光合速率逐漸增強(qiáng),但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度B點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn),即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,細(xì)胞呼吸釋放的CQ全部用于光合作用BD段隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度C點(diǎn)光飽和點(diǎn)、繼續(xù)增加光照強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度不再增加【思考】(1)上述各點(diǎn)和區(qū)段中,葉肉細(xì)胞氣體交換代謝特點(diǎn)如何？(2)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的內(nèi)涵及光合作用曲線中補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律假設(shè)環(huán)境缺少鎂？在光合作用的最適溫度 25 C條件下測(cè)得繪制的曲線,現(xiàn)假設(shè) 將溫度提升至細(xì)胞呼吸最適溫度 30 C,

12、再測(cè)得數(shù)據(jù)繪制曲線？陰生植物與陽生植 物相比,CO2像光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)？補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng)：呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),CO2俄光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移.呼吸速率根本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí),CO2豉光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移.飽和點(diǎn)的移動(dòng)：相關(guān)條件的改變(如增大光照強(qiáng)度或增大 CO於度)使光合速率 增大時(shí),飽和點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移.陰生植物與陽生植物相比,CO2像光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動(dòng).(3)圖甲中D點(diǎn)和圖乙中P點(diǎn)之前的限制因素？而之后的限制因素：外因有溫度、CO2的供給量；內(nèi)因有色素含量、酶的數(shù)量和活性、C5的含量等.(4)如何在曲線中區(qū)分凈光合速率和總光合速率？(5)假

13、設(shè)改為“氧氣吸收與釋放？曲線又該如何？【應(yīng)用】溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度,以提升光合速率,使作物增產(chǎn)；陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低,如圖中虛線所示,間作套種農(nóng)作物,可合理利用光能.(2) CO2濃度圖1圖2【原理】：CO縛響暗反響階段,制約 C3的形成.【解讀】A點(diǎn)光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的 CO濃度,即CO補(bǔ)償點(diǎn)A,點(diǎn)進(jìn)行光合作用所需 CO的最低濃度B和B點(diǎn)CO飽和點(diǎn),即繼續(xù)增加CO的濃度,光合速率不再增加AB段和A B段在一定范圍內(nèi),光合速率隨 CO濃度增加而增大【思考】(1)上述兩圖之間的關(guān)系？(2) B點(diǎn)和B點(diǎn)的限制因素？【應(yīng)用】在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過 “正其行,通其風(fēng)

14、,增施農(nóng)家肥等增大 CO2 濃度,提升光合速率.(3)溫度【原理】：溫度通過影響酶的活性影響光合作用【解讀】AB段在B點(diǎn)之前,隨著溫度升高,光合速率增大B點(diǎn)酶的最適溫度,光合速率最大BC段隨著溫度升高,酶的活性下降,光合速率減小,50 C左右 光合速率幾乎為零【應(yīng)用】溫室栽培植物時(shí),白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提升光合速率; 晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度,以降低細(xì)胞呼吸速率,保證植物有機(jī)物的積累. 二、多因子OOO3 2 1ccecab C0P QOTP Q O P Q光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度溫度圖中：乩高CO?濃度b中CO2濃度c低co?濃度高光強(qiáng) 中光強(qiáng) 低光強(qiáng)【曲線分析】：P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為

15、橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著因子的不斷增強(qiáng),光 合速率不斷提升.Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素,影響因素主要為各曲線 所表示的因子.【應(yīng)用】：溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提升溫度,增加光合酶的 活性,提升光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)增加CO,進(jìn)一步提升光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和 CO濃度以提升光合速率.典例特訓(xùn)1 .科學(xué)家研究CO凝度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響,得到 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖.請(qǐng)據(jù)圖判斷以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是“光合作用強(qiáng)度 CO2濃度0.04% 30 tA.光照強(qiáng)度為a時(shí),造成曲線n和田光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO球度不同B.光照強(qiáng)

16、度為b時(shí),造成曲線I和n光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同C.光照強(qiáng)度為ab,曲線I、n光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高D.光照強(qiáng)度為bc,曲線I、田光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高【答案】D曲線n和田的co凝度不同,因此光照強(qiáng)度為a時(shí),造成曲線n和田光合作用強(qiáng)度差異的原因是 CO凝度不同,A項(xiàng)正確；曲線I和n的溫度不同, 因此光照強(qiáng)度為b時(shí),造成曲線I和n光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同,B項(xiàng)正確；由曲線圖可知,光照強(qiáng)度為 ab,曲線I、n光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高,C項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度為bc,曲線I光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高,但曲線田光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的升高不再變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤

17、.2 .某科研小組研究了不同環(huán)境條件下CO濃度對(duì)銀杏凈光合速率的影響,得到如下圖曲線.請(qǐng)答復(fù)：CO2/ixmolmo?1由圖可知,與28 C相比,溫度為15 C時(shí),增加CO濃度對(duì)提升凈光合速 率的效果不顯著,原因是 o當(dāng)CO濃度為300以mol-moL時(shí),28 C條件下銀杏凈光合速率明顯低 于20 C和15 C下的銀杏凈光合速率,原因主要是 o 假設(shè)圖中C和A曲線分別表示相同光照和溫度下CO濃度對(duì)某兩種植物甲和乙的凈光合速率的影響,那么將等大的甲和乙幼苗共同種植在一個(gè)透明密閉的裝置中,一段時(shí)間后,植物先死亡,理由是答案溫度低,酶活性低這種條件下,光合作用受CO濃度的限制,而銀杏的呼吸作用又比2

18、0 C和15 C時(shí)強(qiáng)乙 甲能利用低濃度 CO進(jìn)行光合作用,乙不能3.將某種植物置于 CO濃度適宜、水分充足的環(huán)境中,溫度分別保持在5 C、 15 C、25 C和35 C條件下,改變光照強(qiáng)度,測(cè)定CO的吸收速率,得到圖1所示結(jié)果.處理圖1中有關(guān)數(shù)據(jù)得到圖 2、圖3.以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是5忙35 8 in光照強(qiáng)度相對(duì)值J64 20-2CP的吸收速率(相對(duì)世)相對(duì)值A(chǔ).B.圖1中的自變量是溫度和光照強(qiáng)度當(dāng)光照強(qiáng)度大于 7時(shí),25 C與15L5 25 35溫度UC) 圖2(I 1b1n515 25 35溫度&C)圖3C條件下植物的有機(jī)物的合成速率相IC.圖2表示在535 C條件下該植物光飽和點(diǎn)的變化

19、D.圖3表示在535 C條件下該植物呼吸速率的變化答案 B解析 題圖中CO的吸收速率指的是凈光合速率,有機(jī)物的合成速率應(yīng)該是 凈光合速率加上呼吸速率.當(dāng)光照強(qiáng)度大于7時(shí),25 C與15 C條件下植物的凈光合速率相等,但由于呼吸速率不同,故有機(jī)物的合成速率不相同.4,為了探究生長(zhǎng)條件對(duì)植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低 光照,其他培養(yǎng)條件相同.培養(yǎng)較長(zhǎng)一段時(shí)間T后,測(cè)定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度 即單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO的量,光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如下圖.答復(fù)以下問題：1據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度

20、低于a時(shí),影響甲組植物光合作用的限制因子是 2b光照強(qiáng)度下,要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高,可以考慮的舉措是提升填“ CO濃度或“ Q濃度.3播種乙組植株產(chǎn)生的種子, 得到的盆栽苗根據(jù)甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后,再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度,得到的曲線與甲組的相同.根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是 O答案 1光照強(qiáng)度2CO2濃度 3乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的,而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻慕馕?1據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度低于a時(shí),甲組光合作用強(qiáng)度隨光照的增強(qiáng)而增強(qiáng),說明光照強(qiáng)度低于 a點(diǎn)時(shí),影響植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng) 度.2甲組在b點(diǎn)條件下,光照強(qiáng)度不再是光合作用的

21、限制因子,要增加 光合作用強(qiáng)度,需增加光合作用原料,而Q是光合作用產(chǎn)物,CO才是光合作用的原料,故應(yīng)該增加CO濃度.3個(gè)體的表現(xiàn)型受遺傳因素與環(huán)境因素 共同影響.假設(shè)乙組的光合作用強(qiáng)度變化受遺傳因素影響,那么在甲組的光照條件下,乙組的子代光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化情況應(yīng)與甲組不同,此與題干矛盾,故可排除遺傳因素影響,因此乙組光合作用強(qiáng)度的變化應(yīng)由環(huán)境因 素即低光照引起,并非遺傳物質(zhì)改變所致.三、密閉容器及自然環(huán)境中植物一晝夜光合作用曲線a點(diǎn)：凌晨24時(shí),溫度降低,呼吸作用減弱,CO釋放減少.b點(diǎn)：有微弱光照,植物開始進(jìn)行光合作用.bc段：光合作用小于呼吸作用.c點(diǎn)：上午7時(shí)左右,光合作用等于呼

22、吸作用.ce段：光合作用大于呼吸作用.d點(diǎn)：溫度過高,局部氣孔關(guān)閉,由現(xiàn)“午休現(xiàn)象.e點(diǎn)：下午6時(shí)左右,光合作用等于呼吸作用.ef段：光合作用小于呼吸作用.fg段：沒有光照,光合作用停止,只進(jìn)行呼吸作用.bf段：制造有機(jī)物的時(shí)間段.ce段：積累有機(jī)物的時(shí)間段.一晝夜有機(jī)物的積累量=9一Sm- SnSp、Sm Sn分別表示P、M N的面積,J,.11J,1J,I1J,J,E蛆2 4 6 8 1012 141618202224 時(shí)間圖2密閉玻璃罩內(nèi)CO2濃度與時(shí)間的關(guān)系曲線AB段：無光照,植物只進(jìn)行呼吸作用.BC段：溫度降低,呼吸作用減弱.CD段：4時(shí)后,微弱光照,開始進(jìn)行光合作用,但光合作用強(qiáng)度

23、呼吸作用 強(qiáng)度.D點(diǎn)：隨光照增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度.DH段：光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度.其中FG段表示“光合午休現(xiàn)象.H點(diǎn)：隨光照減弱,光合作用強(qiáng)度下降,光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度.HI段：光照繼續(xù)減弱,光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度,直至光合作用完全 停止.圖2中植物生長(zhǎng)與否的判斷11點(diǎn)低于A點(diǎn),說明一晝夜,密閉容器中CO2濃度減小,即光合作用呼吸作用,植物生長(zhǎng).2假設(shè)I點(diǎn)高于A點(diǎn),說明光合作用呼吸作用,植物體內(nèi)有機(jī)物總量減少,植物不能生長(zhǎng).3假設(shè)I點(diǎn)等于A點(diǎn),說明光合作用=呼吸作用,植物體內(nèi)有機(jī)物總量不變,植物不生長(zhǎng).典例特訓(xùn)1.三倍體西瓜由于含糖量高且無籽, 備受人們青睞.以下圖是三倍

24、體西瓜葉片 凈光合速率Pn,以CO吸收速率表示與胞間CO濃度Ci的日變化曲線, 以下分析正確的選項(xiàng)是PnA.與11: 00時(shí)相比,13: 00時(shí)葉綠體中合成 G的速率相對(duì)較高B.14 : 00后葉片的Pn下降,導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開始減少C.17: 00后葉片的Ci快速上升,導(dǎo)致葉片暗反響速率遠(yuǎn)高于光反響速率D.葉片的Pn先后兩次下降,主要限制因素分別是CO濃度和光照強(qiáng)度解析 與11: 00相比,13: 00時(shí)Ci低,CO2固定減弱,C3合成速率相對(duì)較低,A錯(cuò)誤；14: 00后Pn下降,有機(jī)物的合成速率下降,但有機(jī)物仍有積累,B錯(cuò)誤；17: 00后葉片的Ci快速上升是光合速率小于呼吸速率的原

25、故,光反響與暗反響相互制約,不會(huì)形成速率差異很大,C錯(cuò)誤；葉片的Pn先后兩次下降,第一次是氣孔關(guān)閉,CO2濃度下降引起,第二次是光照強(qiáng)度減弱引起光反響速率降低 導(dǎo)致的,D正確.【思維延伸】在晴朗的夏季,科研人員探究某種豆科植物葉片凈光合速率以CO吸收速率Pn表示與胞間CO濃度Ci的日變化規(guī)律,結(jié)果如圖.13g00 J7 DO9: 00至11: 00胞間二氧化碳濃度下降的原因 ,此時(shí) 葉肉細(xì)胞內(nèi)氧氣的擴(kuò)散方向是 .與11時(shí)相比,13時(shí)葉肉細(xì)胞葉綠體形成 G的速率相對(duì)較 或“低),就圖分析其原因是 17: 00后葉片的Ci快速上升,其原因是 【答案】光合作用利用的CO多于呼吸作用產(chǎn)生的 CO由葉綠

26、體擴(kuò)散至線粒體和細(xì)胞外低胞間二氧化碳濃度降低,二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成的三碳化合物減少,同時(shí)光照強(qiáng)度三碳化合物復(fù)原仍然進(jìn)行光合速率減小,導(dǎo)致 CO2在胞間積累2.甲圖是生物興趣小組在密閉的玻璃容器內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)示意圖( CO傳感器用于測(cè)量裝置內(nèi) CO的含量),乙圖表示在夏季晴朗的一天甲圖所示密閉玻璃容器內(nèi)24 h的CO濃度變化,請(qǐng)答復(fù)以下問題：溫L度計(jì)圖甲玻璃容器 -F2 4 6 8 10 12 14 16圖乙(1)乙圖中代表植物光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度的點(diǎn)是葉肉細(xì)胞內(nèi)的代謝狀況應(yīng)為以下中的 18202224時(shí)間力O此時(shí)| 55(%(2)乙圖中FG段相比EF段CO濃度下降趨緩的原因是;推

27、測(cè) 此時(shí)段葉肉細(xì)胞內(nèi)光反響速率應(yīng) (填“更強(qiáng) “稍弱或“不變), 原因是.衿海疫彳睛,差碣作用 四在,右以酈必1儂出尹稍弱;暗反響減弱,抑制光反響.三、光合速率、呼吸速率及關(guān)系1.光合速率與呼吸速率的常用表示方法真正光合速率凈光合速率呼吸速率Q產(chǎn)生生成速率Q釋放速率黑暗中Q吸收速率CO固定速率CO吸收速率黑暗中CO釋放速率有機(jī)物產(chǎn)生制造、生成速率有機(jī)物積累速率有機(jī)物消耗速率2.凈光合速率的測(cè)定綠色植物紅色液滴NaHCO3溶液1NaHCQ溶液作用：燒杯中的 NaHCO容液保證了容器內(nèi) CO濃度的恒定, 滿足了綠色植物光合作用的需求.(2)植物凈光合速率測(cè)定指標(biāo)：植物光合作用釋放氧氣,使容器內(nèi)氣體

28、壓強(qiáng) 增大,毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移.單位時(shí)間內(nèi)水滴右移的體積即表示凈光合速率.(3)條件：整個(gè)裝置必須在光下,光是植物進(jìn)行光合作用的條件. 將該裝置中的 NaHCO液換成NaOH容液,且置于黑暗條件下,即可測(cè) 定呼吸速率.3.真正光合速率、凈光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))(2)綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈 光合速率.(3)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率.易誤提醒對(duì)光合作用與細(xì)胞呼吸的兩個(gè)熟悉誤區(qū)(1)誤以為白天植物只進(jìn)行光合作用.細(xì)胞呼吸無論是在有光還是 無光條件下,都會(huì)一直進(jìn)行.因此在分析光下植物生

29、命活動(dòng)時(shí),應(yīng) 從光合作用和呼吸作用兩個(gè)角度進(jìn)行綜合分析.(2)植物生長(zhǎng)速率取決于總光合速率與呼吸速率之差即“凈光合速 率,切不可盲目地認(rèn)為總光合速率越高時(shí),植物生長(zhǎng)越快.【典例特訓(xùn)】CO的吸收量或Q消1 .科研人員測(cè)定透明密閉玻璃罩內(nèi)某植物在單位時(shí)間內(nèi) 耗量(相對(duì)值)隨溫度的變化,結(jié)果如下圖,那么：從空氣中吸收的co士量單位時(shí)間內(nèi)氣體的吸收量或消耗量A點(diǎn)時(shí),葉肉細(xì)胞中的光合作用 填“大于“等于或“小于 其呼吸作用.D點(diǎn)時(shí),葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生H的場(chǎng)所有 c 圖中B、D兩點(diǎn)的含義是.據(jù)圖推測(cè),該植物的光合酶對(duì)溫度的敏感度比呼吸酶對(duì)溫度的敏感度填“高或“低.溫室栽培該植物,為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng) 限制

30、的最低溫度約為 o答案大于葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍高 20 C2 .以測(cè)定的CO吸收量與釋放量為指標(biāo),研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與 呼吸作用的影響,結(jié)果如下圖.以下分析正確的選項(xiàng)是.的吸收量與釋放好颼 c UA.光照相同時(shí)間,35 C時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 C時(shí)相等B.光照相同時(shí)間,在 20 C條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25 C時(shí),光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D.其他條件不變,光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)時(shí),兩曲線的交點(diǎn)將向左下方移動(dòng)答案 A解析 分析題意與圖像可知,圖中的虛線代表凈光合作用,實(shí)線代表呼吸作用.在光照下,光合作

31、用制造的有機(jī)物總量真光合作用量=呼吸作用消耗的有機(jī)物量 呼吸量+有機(jī)物的凈積累量?jī)艄夂献饔昧?即某溫度以下圖中實(shí)線所對(duì)應(yīng)的量加上虛線所對(duì)應(yīng)的量就是真光合作用量.讀取圖中20 C、25 C、30 C、35 C等溫度下對(duì)應(yīng)的 CO2的吸收量與釋放量,根據(jù)上面的等式關(guān)系可以推斷出：光照相同時(shí)間,35 c時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 C時(shí)相等；光照相同時(shí)間,在25 C條件下植物積累的有機(jī)物的量最多；溫度高于25 C時(shí),有機(jī)物的凈積累量開始減少；兩曲線的交點(diǎn)表示某溫度時(shí),有機(jī)物的凈積累量與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等,當(dāng)其他條件不變,光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)時(shí),凈光合作用量增大,兩曲線的交點(diǎn)將向右上方移動(dòng).

32、【典例11為了選擇適宜栽種的作物品種,研究人員在相同的條件下分別測(cè)定了 3個(gè)品種S1、S2、S3的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn),結(jié)果如圖 1和圖2.最 適宜在果樹林下套種的品種是,最適應(yīng)較高光強(qiáng)的品種是 .假設(shè)增加環(huán)境中CO2濃度后,測(cè)得 S2的光飽和點(diǎn)顯著提升,但 S3的光飽和點(diǎn)卻沒有顯著改變,原因可能是：在超過原光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)下,S2的光反響產(chǎn)生了過剩的 ,而S3在光飽和點(diǎn)時(shí)可能 填序號(hào).光反響已根本飽和暗反響已根本飽和光、暗反響都已根本飽和一部七百各土 一婁本矣1S答案 S2 S3 ATP、H 【典例21為探究某欣賞植物的 A、B兩個(gè)品種在干旱條件下生理活動(dòng)的變 化,研究者在溫度適宜的條件下采用控

33、水方法模擬干旱條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖.請(qǐng)答復(fù)相關(guān)問題：凈光合速率A1根據(jù)光合作用過程推測(cè), 干旱條件下A、B兩品種的光飽和點(diǎn)比正常供水條件下填“高或“低,推測(cè)理由是 2據(jù)圖分析,在干旱條件下 品種更適于在弱光環(huán)境下生存,做由判斷的依據(jù)是 O答案1低 干旱條件下氣孔開度降低氣孔關(guān)閉,CO吸收減少,暗反響 減弱,需要光反響提供的H和ATP少,因此較弱的光照即可滿足暗反響的 需求2B B品種光補(bǔ)償點(diǎn)低于 A品種,說明該品種在干旱條件下利用弱光的能力更強(qiáng)4 klx6 klx時(shí)B品種凈光合速率較高【典例31將小麥植株置于密閉玻璃罩內(nèi),以下圖是在不同溫度條件下測(cè)定小麥對(duì)氧氣的吸收或釋放量隨光照強(qiáng)度的變化,

34、實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖. 請(qǐng)答復(fù)下假設(shè)適當(dāng)提升CO濃度,d點(diǎn)將向 移動(dòng).此時(shí)葉綠體產(chǎn)生的 C2的去向是填“線粒體 “細(xì)胞外或“兩者都有.答案（1） 光合作用廣生氧氣的速率等于有氧呼吸消耗氧氣的速率細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體左（2） 右下兩者都有【典例41以下圖為甲乙兩種植物光合作用的研究結(jié)果,據(jù)圖分析答復(fù)以下問題： a b c CO?濃度 0 A B 時(shí)間圖一圖二1圖一表示不同濃度 CO條件下兩種植物的凈光合速率,能否依據(jù)圖形判斷兩種植物在d點(diǎn)時(shí)的葉綠體吸收的二氧化碳速率的大?。?.理 由是2將甲乙兩種植物同時(shí)放入一個(gè)密閉容器中,在適宜的溫度條件下,依 次給予黑暗和充足的光照處理,測(cè)得容器中氧氣濃度的變化曲線如圖二.在OA時(shí)間段內(nèi),曲線的斜率可以表示 ,在AB時(shí)間段 內(nèi),暗反響的速度變化趨勢(shì)為 o在該條件下植物存活時(shí)間更長(zhǎng).【答案】10分1不能 由于圖形中只表達(dá)出凈光合速率相同,而葉綠體吸收二氧化碳的速率是總光合速率,沒有細(xì)胞呼吸的速率,故不能判定只要答出“細(xì)胞呼吸速率未知就