光合作用速率

關(guān)于光合作用速率光合作用總過程：光能葉綠體CO2+H2O（CH2O)+

O26CO2+12H2O

C6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體第2頁,共74頁，2024年2月25日，星期天光合作用速率的測定以及影響因素第3頁,共74頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)光合作用的總反應(yīng)式中的原料和產(chǎn)物一、光合作用的指標(biāo)是光合速率光能葉綠體CO2

+H2O

（CH2O)+

O2（1）單位時間單位葉面積產(chǎn)生糖的數(shù)量（2）單位時間單位葉面積吸收二氧化碳的量（3）單位時間單位葉面積放出的氧氣的量試想一下光合速率的表示方法為什么H2O不用來表示光合速率？水分在植物體中的功能較多，不單是光合作用利用因此光合作用中利用了多少水分很難測定。第4頁,共74頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)有氧呼吸的總反應(yīng)式中的原料和產(chǎn)物二、呼吸作用的指標(biāo)是呼吸速率（這里指有氧呼吸）（1）單位時間單位葉面積消耗糖的數(shù)量（2）單位時間單位葉面積釋放二氧化碳的量（3）單位時間單位葉面積吸收的氧氣的量試想一下呼吸速率的表示方法酶6CO2+12H2O+能量

C6H12O6+6H2O+6O2

第5頁,共74頁，2024年2月25日，星期天2、植物在進(jìn)行光合作用的同時也在進(jìn)行呼吸作用？三、區(qū)別總光合速率和凈光合速率3、因此光合作用（或葉綠體）生產(chǎn)的糖類（A）

會有一部分（B）被呼吸作用消耗掉

剩下的糖類才是積累量（C）。ABC的數(shù)量關(guān)系是？1、白天進(jìn)行呼吸作用么？是的，呼吸作用與光無關(guān)YesA=B+C4、如果定義：A為總光合量，B為呼吸量，C為凈光合量總（真）光合速率=呼吸速率+凈(表觀)光合速率第6頁,共74頁，2024年2月25日，星期天葉肉細(xì)胞C6H12O6CO2C3H4O3O2大氣中的CO2大氣中的O2請觀察圖中植物進(jìn)行光合作用（葉綠體）吸收的CO2的來源請觀察圖中植物進(jìn)行光合作用（葉綠體）釋放的O2的去路CO2的來源有兩個1、葉片或葉肉細(xì)胞外的CO22、線粒體呼吸作用釋放的CO2O2的去路有兩個1、排出葉片或葉肉細(xì)胞2、進(jìn)入線粒體進(jìn)行呼吸作用線粒體葉綠體題目中如何判斷總光合量和凈光合量呢第7頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

在測定光合速率時，測定的是容器中的氣體變化量（CO2減少量或O2增加量），檢測不到細(xì)胞內(nèi)部線粒體與葉綠體的氣體交換情況，因此此測定是凈光合速率。

第8頁,共74頁，2024年2月25日，星期天歸納：從描述性詞匯來判斷葉綠體（光合作用）吸收的CO2量或者釋放的O2量，指的是總光合在范圍上超過葉綠體的，比如葉肉細(xì)胞，葉片，容器等就是指凈光合第9頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(真)總光合速率(表觀)凈光合速率O2CO2

葡萄糖一、光合作用強度1、什么是光合作用強度？

光合作用強度通常用光合速率表示，即單位葉面積葉片在單位時間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量?？梢詼y出凈光合速率和呼吸速率，只能計算出總光合速率總光合速率=凈光合速率+呼吸速率產(chǎn)生、生成量釋放、增加量固定、利用量、需要量吸收量、減少量制造、生產(chǎn)、合成、積累量、凈生產(chǎn)量生成的量第10頁,共74頁，2024年2月25日，星期天2、測量速率的方法：（1）測量呼吸速率：（2）測量凈光合速率：避免光合作用的影響

將植物放置在黑暗條件下，測量容器中CO2增加量、O2減少的量、有機物減少量。

將植物置于光下，測密閉容器中CO2減少的量、

O2增加的量、有機物增加的量（干重）

。第11頁,共74頁，2024年2月25日，星期天這株植物在光下1小時光合作用共產(chǎn)生

克葡萄糖該葉片在10℃、5000勒克斯的光照條件下，每小時光合作用所產(chǎn)生的氧氣量是

mg.。。。則1小時積累的葡萄糖是

克。

根據(jù)關(guān)鍵字來判斷是總光合還是凈光合？在25℃條件下，這株植物在充分光照下1小時總共制造葡萄糖

克?？偣夂狭靠偣夂狭績艄夂狭靠偣夂狭繉⒛尘G色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，黑暗處理1h，罩內(nèi)CO2含量增加了25mg；再給以1h的充足光照，罩內(nèi)CO2減少了36mg，則后一個小時光合作用固定了CO2____________mg。25+36=61第12頁,共74頁，2024年2月25日，星期天測量指標(biāo)說明公式CO2吸收量只是從外界吸收CO2，不包括自身呼吸作用產(chǎn)生的CO2，所以代表凈產(chǎn)量，有時也叫積累量。CO2的利用總量=CO2吸收量+自身呼吸

產(chǎn)生CO2量O2釋放量只是釋放到外界的O2量，不包括自身呼吸作用利用的部分，所以代表凈產(chǎn)量O2產(chǎn)生總量=O2釋放量+自身呼吸消

耗O2量有機物積累量單位時間光合作用增加的有機物量，不包括自身呼吸作用消耗的部分，所以代表凈產(chǎn)量產(chǎn)生有機物的總量=有機物的積累量（表現(xiàn)為植物的增重）+自身呼吸作用消耗量

總結(jié)測量值一般為凈產(chǎn)量，凈產(chǎn)量與總產(chǎn)量的關(guān)系為：測量值（凈產(chǎn)量）=實際值（總產(chǎn)量）—

呼吸作用

消耗值3.凈產(chǎn)量與總產(chǎn)量的關(guān)系第13頁,共74頁，2024年2月25日，星期天4.你認(rèn)為在上述坐標(biāo)圖中有哪些需要關(guān)注的信息？⑴橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的單位名稱⑵在坐標(biāo)曲線圖中，曲線與橫、縱坐標(biāo)之間的關(guān)系

一般來說，橫坐標(biāo)表示自變量，縱坐標(biāo)表示因變量，曲線在坐標(biāo)圖中隨著自變量的變化而變化，曲線的變化情況可以通過縱坐標(biāo)數(shù)值反映出來。第14頁,共74頁，2024年2月25日，星期天⑶當(dāng)橫軸為0時，曲線與縱軸的交點所表達(dá)的信息⑷當(dāng)縱軸為0時，曲線與橫軸的交點所表達(dá)的信息⑸兩條曲線的交點表達(dá)的信息⑹每條曲線的拐點表達(dá)的信息⑺每條曲線在圖中的走勢變化—曲線的斜率和最終的去向第15頁,共74頁，2024年2月25日，星期天5.光合作用與呼吸作用的曲線解讀A點：光照為0，植物只進(jìn)行呼吸作用，縱坐標(biāo)的數(shù)值

（CO2釋放量）表明此時的呼吸作用強度；P69AB段：光合作用強度小于呼吸作用強度，在此過程中，隨著光照增強，植物光合作用強度逐漸增大，CO2

的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用。第16頁,共74頁，2024年2月25日，星期天B點：光的補償點。光合作用強度等于呼吸作用強度，此時植物光合作用利用CO2的速率等于呼吸作用產(chǎn)生CO2的速率。

植物白天的光照強度必須大于B點以上才能正常生長第17頁,共74頁，2024年2月25日，星期天BC段：光合作用強度大于呼吸作用強度，隨光照增強，吸

收CO2的速率逐漸增大。C點：光的飽和點。在此光照強度下，植物的光合作用強度最大，此后光照強度不再是限制因素，而CO2濃

度或者溫度等其他條件可能是限制因素。第18頁,共74頁，2024年2月25日，星期天乙丙丁甲圖對應(yīng)

；乙圖對應(yīng)

；丙圖對應(yīng)

；丁圖對應(yīng)

。甲A點A→B點B點光照強度大于B點第19頁,共74頁，2024年2月25日，星期天B：光補償點C2：光飽和點ABC1光照強度0吸收CO2C2caba(凈光合作用)=b(總光合作用)–c(呼吸作用)光補償點：

光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等時的光強度。光飽和點：

光合作用達(dá)到最強時所需的最低的光強度。第20頁,共74頁，2024年2月25日，星期天A植物：呼吸速率為每小時釋放CO2____mg/100cm2當(dāng)光照強度為Y時，總光合速率為______，凈光合速率為__________注意坐標(biāo)圖的起始點41612第21頁,共74頁，2024年2月25日，星期天〖例1〗下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽生植物CO2的吸收量和光照強度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答：（1）該植物的呼吸速率為每小時釋放CO2

mg/dm2。（2）b點表示光合作用與呼吸作用速率

。5

10

15

20

25

30

352520151050－5CO2吸收量mg/dm2·h光照強度（Klx）abcd（3）若該植物葉面積為10dm2，在光照強度為25Klx條件下光照1小時，則該植物光合作用固定CO2

mg；合成葡萄糖

mg。

5相等250170.5（20+5）×10=第22頁,共74頁，2024年2月25日，星期天5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強度（Klx）abcd（4）若白天光照強度較長時期為b該植物能否正常生長？為什么？（5）若該植物為陰生植物，則b點應(yīng)向

移動。不能正常生長。白天光照強度為b時，缺少有機物積累，而夜間消耗有機物，從全天來看，有機物的消耗多于積累，不能正常生長。左第23頁,共74頁，2024年2月25日，星期天那么如何用CO2或O2來表示總光合呢？真（總）光合速率=呼吸釋放CO2速率+測得的CO2吸收的速率真（總）光合速率=呼吸吸收O2速率+測得的O2釋放的速率那么呼吸速率在什么條件下測定呢？在無光的條件下，植物只進(jìn)行呼吸作用，此時的CO2釋放速率就是呼吸速率第24頁,共74頁，2024年2月25日，星期天光合作用實際產(chǎn)O2量＝實測（凈）O2釋放量＋呼吸作用耗O2量光合作用實際CO2消耗量＝實測（凈）CO2消耗量＋呼吸作用CO2釋放量光合作用C6H12O6實際生產(chǎn)量＝實測（凈）C6H12O6生產(chǎn)量＋呼吸作用C6H12O6消耗量1、在有光條件下，植物進(jìn)行光合作用和呼吸作用。2、在無光條件下，植物只進(jìn)行呼吸作用（此時可測定呼吸速率）3、總（實際）光合作用量（速率）

=凈光合生產(chǎn)量（速率）+呼吸作用量（速率）。總結(jié)：4、葉綠體（光合作用）的CO2吸收量才是總光合量第25頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

例1、將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg，給予充足光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖30mg，請回答：（1）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的強度與黑暗時呼吸作用的強度差是

mg。（2）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產(chǎn)量是_____________

mg。（3）若一晝夜中先光照4小時，接著放置在黑暗情況下20小時，該植物體內(nèi)有機物含量變化是（填增加或減少）

。（4）若要使這株植物有更多的有機物積累，你認(rèn)為可采取的措施是：024.5減少①延長光照時間②降低夜間溫度③增加CO2濃度第26頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(2)在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產(chǎn)量是24.5mg。

方法1

CO2+H2O→（CH2O）+O2

44

30

36

X

X=36×30÷44=24.5方法2

凈光合量=總光合量-呼吸量

總光合量已知為30mg葡糖糖，呼吸量消耗的葡萄糖如下

C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O180

44×6

X

8

X=180×8÷44×6=5.5

凈生產(chǎn)量=30－5.5=24.5(3)4個小時有機物積累量<20小時有機物消耗量4×24.5-5.5×20=-12<0

所以，減少。(1)呼吸作用與光無關(guān)，因此光下與黑暗中一樣，差值為0第27頁,共74頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)右圖，請判斷曲線上的點在各個不同位置時，

左圖的哪些字母對應(yīng)的途徑是發(fā)生的？

1、右圖中A點時。

2、右圖中B點時。

3、右圖中C點時。

4、右圖中AB區(qū)間點時。

5、右圖中BC區(qū)間點時。GECACDFEBCDEFHGECADFBCDEFH僅有呼吸作用呼吸=

光合呼吸<

光合呼吸>

光合呼吸<

光合說出各點呼吸與光合的強弱關(guān)系第28頁,共74頁，2024年2月25日，星期天一、干物質(zhì)量的積累“半葉法”---測光合作用有機物的生產(chǎn)量，即單位時間、單位葉面積干物質(zhì)積累數(shù)

例1

某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實驗，采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強度進(jìn)行測定。其原理是：將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/(dm2·h)。問題：（1）可用什么方法阻止兩部分葉片的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移？（2）6小時內(nèi)上述B部位截取的葉片光合作用合成有機物的總量（M）為_________________?？上仍谥醒氪笕~脈基部用熱水、或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理M=MB-MA

P62第29頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

解析：

本方法又叫半葉稱重法，常用大田農(nóng)作物的光合速率測定。如圖1所示，A部分遮光，這半片葉片雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn)行呼吸作用。另一半B部分葉片既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用。題中：MB表示6小時后葉片初始質(zhì)量+光合作用有機物的總產(chǎn)量-呼吸作用有機物的消耗量，MA表示6小時后初始質(zhì)量-呼吸作用有機物的消耗量，所以，M=MB-MA，就是光合作用有機物的經(jīng)過6小時干物質(zhì)的積累數(shù)（B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量）。這樣，真正光合速率（單位：mg/dm2·h）就是M值除以時間再除以面積就可測得。

答案：B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用

合成的有機物總量

第30頁,共74頁，2024年2月25日，星期天變式訓(xùn)練1

某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合作用速率，做了如圖所示實驗。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的葉綠體真正光合作用速率=(3y一2z—x)／6g·cm-2·h-1(不考慮取葉圓片后對葉生理活動的影響和溫度微小變化對葉生理活動的影響)。則M處的實驗條件是(

)

A．下午4時后將整個實驗裝置遮光3小時

B．下午4時后將整個實驗裝置遮光6小時

C．下午4時后在陽光下照射1小時

D．晚上8時后在無光下放置3小時A第31頁,共74頁，2024年2月25日，星期天解析：

起始干重為上午10時移走時的葉圓片干重x克，從上午10時到下午4時，葉片在這6小時內(nèi)既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，所以下午4時移走的葉圓片干重y

克減去上午10時移走時的葉圓片干重x克的差值，就等于該葉圓片凈光合作用干物質(zhì)量：（y一x）克。

若要求出呼吸作用干物質(zhì)量，應(yīng)將葉片遮光處理，先假設(shè)葉片遮光處理為M小時后干重為z克，

下午4時移走的葉圓片干重y

克減去葉片遮光處理M小時后的干重z克差值，就是呼吸作用干物質(zhì)量：（y一x）克。

已知：測得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y一2z—x)／6

g·cm-2·h-1

，

據(jù)真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2z—x)／6

=

（y一x）/

6

+

（y一x）/

M

，計算出M

=

3小時

，A選項正確。解析：

起始干重為上午10時移走時的葉圓片干重x克，從上午10時到下午4時，葉片在這6小時內(nèi)既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，所以下午4時移走的葉圓片干重y

克減去上午10時移走時的葉圓片干重x克的差值，就等于該葉圓片凈光合作用干物質(zhì)量：（y一x）克。

若要求出呼吸作用干物質(zhì)量，應(yīng)將葉片遮光處理，先假設(shè)葉片遮光處理為M小時后干重為z克，

下午4時移走的葉圓片干重y

克減去葉片遮光處理M小時后的干重z克差值，就是呼吸作用干物質(zhì)量：（y一x）克。

已知：測得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y一2z—x)／6

g·cm-2·h-1

，

據(jù)真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2z—x)／6

=

（y一x）/

6

+

（y一x）/

M

，計算出M

=

3小時

，A選項正確。

解析：

起始干重為上午10時移走時的葉圓片干重x克,從上午10時到下午4時，葉片在這6小時內(nèi)既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用,所以下午4時移走的葉圓片干重y克減去上午10時移走時的葉圓片干重x克的差值，就等于該葉圓片凈光合作用干物質(zhì)量:（y一x）克.若要求出呼吸作用干物質(zhì)量,應(yīng)將葉片遮光處理,先假設(shè)葉片遮光處理為M小時后干重為z克,下午4時移走的葉圓片干重y克減去葉片遮光處理M小時后的干重z克差值，就是呼吸作用干物質(zhì)量：（y一x）克。已知：測得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y一2z—x)／6g·cm-2·h-1

，據(jù)真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2z—x)／6=（y一x）/6+（y一x）/M，

計算出M=3小時，A選項正確。第32頁,共74頁，2024年2月25日，星期天二、氣體體積變化法---測光合作用O2產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積

例1某生物興趣小組設(shè)計了圖3

裝置進(jìn)行光合速率的測試實驗（忽略溫度對氣體膨脹的影響）。①測定植物的呼吸作用強度：裝置的燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液；將玻璃鐘罩遮光處理，放在適宜溫度的環(huán)境中；1小時后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得X值。②測定植物的凈光合作用強度：裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中；1小時后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得Y值。請你預(yù)測在植物生長期紅墨水滴最可能移動方向并分析原因：第33頁,共74頁，2024年2月25日，星期天項目紅墨水滴移動方向原因分析測定植物呼吸作用速率a．

c．

測定植物凈光合作用強度b．

d．

向左移動向右移動c．玻璃鐘罩遮光，植物只進(jìn)行呼吸作用，植物進(jìn)行有氧呼吸消耗O2，而釋放的CO2氣體被裝置燒杯中NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體、壓強減小，紅色液滴向左移動d．裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液可維持裝置中的CO2濃度；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，在植物的生長期，光合作用強度超過呼吸作用強度，表現(xiàn)為表觀光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴向右移動第34頁,共74頁，2024年2月25日，星期天解析：

①測定植物的呼吸作用強度時，將玻璃鐘罩遮光處理，綠色植物只進(jìn)行呼吸作用，植物進(jìn)行有氧呼吸消耗O2，而釋放的CO2氣體被裝置燒杯中的NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體量減小，壓強減小，紅色液滴向左移動，向左移動的距離X，就代表植物進(jìn)行有氧呼吸消耗的量O2量，也就是有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量。

②測定植物的凈光合作用強度：裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液可維持裝置中的CO2濃度；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，又處在植物的生長期，其光合作用強度超過呼吸作用強度，表現(xiàn)為表觀光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴向右移動，向右移動距離Y，就代表表觀光合作用釋放O2量，也就是表觀光合作用吸收的CO2量。所以，依據(jù)實驗原理：真正光合速率=呼吸速率+表觀光合速率，就可以計算出光合速率。第35頁,共74頁，2024年2月25日，星期天變式訓(xùn)練2

圖4是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度，該裝置置于20℃環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。20min后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在位置X處。據(jù)此回答下列問題：（1）若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量清水，重復(fù)上述實驗，20min后，要使水滴維持在位置X處，針筒的容量

（需向左/需向右/不需要）調(diào)節(jié)。（2）若以釋放出的氧氣量來代表凈光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是

mL/h。（3）若將圖中的碳酸氫鈉溶液換成等量濃氫氧化鈉溶液，在20℃、無光條件下，30min后，針筒的容量需要調(diào)至0.1mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X處。則在有光條件下該植物的實際光合速率是

mL/h。1.21.4第36頁,共74頁，2024年2月25日，星期天三、測溶氧量的變化---黑白瓶法例3

某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼樱盅b于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時后以溫克碘量法測定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下：表2（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是

；該瓶中所有生物細(xì)胞呼吸消耗的O2量為

mg/L·24h。（2）當(dāng)光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為

mg/L·24h。（3）光照強度至少為

（填字母）時，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。光照強度（klx）0（黑暗）abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333生物呼吸消耗氧氣7721aA10第37頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

解析：（1）由光合作用的總反應(yīng)式6CO2+12H2O

C6H12O6+6O2+6H2O，可知反應(yīng)前后氣體體積不變，所以不需要調(diào)節(jié)針筒容量就可使水滴維持在X處。（2）光照條件下，由于光合作用吸收的CO2由緩沖液補充，緩沖液能維持CO2濃度，同時釋放出O2導(dǎo)致密閉裝置內(nèi)氣體壓強增大，若使水滴X不移動，其針筒中單位時間內(nèi)O2氣體容量的增加就代表表觀光合速率的大小。由題可知，若以釋放出的氧氣量來代表表觀光合速率，該植物的表觀光合作用速率是（0.6-0.2）×3=1.2(mL/h)。（3）瓶中液體改放為NaOH溶液，則裝置內(nèi)CO2完全被吸收，植物體不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，瓶中氣體的變化即呼吸消耗的O2的變化。則在有光條件下該植物的真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率，既1.2+0.1×2=1.4（mL/h）。

光能葉綠體第38頁,共74頁，2024年2月25日，星期天變式訓(xùn)練3：以下實驗是對低等植物的水域生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行的測定。步驟1：取兩個相同的透明玻璃瓶，分別編號為1號、2號。步驟2：用兩個瓶同時從水深3m處取水樣（都裝滿），立即測定2號瓶中的溶氧量，將1號瓶密封瓶口沉入原取水樣處。步驟3：24h后將1號瓶取出，測定瓶中的溶氧量。按以上步驟重復(fù)3次，結(jié)果1號瓶溶氧量平均值為6.5mg，2號瓶溶氧量平均值為5.3mg。（1）24h后，1號瓶中溶氧變化量是

，這說明

。（2）經(jīng)過24h后，1號瓶增加的有機物量（假設(shè)全為葡萄糖）為

。（3）現(xiàn)欲使實驗過程同時還能測出1號瓶24h中實際合成的有機物總量，需補充3號瓶進(jìn)行實驗。簡述需補充的實驗內(nèi)容（請自行選擇實驗用具）：

。（4）設(shè)3號瓶溶氧量平均值為a，則1號瓶實際合成葡萄糖量為

。增加1.2mg水生植物光合作用強度大于呼吸作用1.125mg另取一個和1號、2號相同的瓶，設(shè)法使之不透光，設(shè)為3號瓶，其他處理和1號瓶相同，24h后測定溶氧量，重復(fù)3次，去平均值。15/16×(6.5-a)第39頁,共74頁，2024年2月25日，星期天【解題思路與答案】實驗前測量2號瓶的溶氧量和實驗后測量1號瓶的溶氧量，其目的還是測量2號瓶實驗前后的溶氧量變化。為了使2號瓶實驗前后保持水量、水質(zhì)等的一致性，故設(shè)置1號瓶以進(jìn)行開始溶氧量的測量。利用溶氧增加量可以計算出有機物的積累量。由上述分析可知，實驗原理是利用水生低等植物光合作用氧氣的產(chǎn)生與所有水生生物呼吸作用氧氣的消耗關(guān)系計算該水層的生產(chǎn)能力，即生產(chǎn)者在一晝夜積累有機物的量。（1）實驗開始時，1號瓶溶氧量應(yīng)與2號瓶一樣為5.3mg，24h后變成6.5mg，溶氧量增加的原因是由一晝夜中該水層水生植物光合作用產(chǎn)氧量超過所有水生生物的呼吸作用耗氧量引起的；（2）根據(jù)溶氧增加量可直接計算葡萄糖積累量為1.125mg；（3）另取一個和1號、2號相同的瓶，設(shè)法使之不透光，設(shè)為3號瓶，其他處理和1號瓶相同，24h后測定溶氧量，重復(fù)3次，去平均值。（4）根據(jù)現(xiàn)有實驗條件，只能測知1號瓶溶氧增加量。要想知道1號瓶24h產(chǎn)生氧氣的總量，根據(jù)氧氣產(chǎn)生總量＝溶氧增加量＋生物消耗量，必須再測知1號瓶中所有生物的耗氧量，所以需要另設(shè)一個同樣的黑色不透光的3號瓶，使該瓶生物只進(jìn)行呼吸作用，處理方法同1號瓶。24h后測3號瓶溶氧量，設(shè)為a，則瓶中24h耗氧量為（5.3－a）mg，所以1號瓶產(chǎn)生氧氣的總量為（6.5－5.3）mg＋（5.3－a）mg，根據(jù)6O2～C6H12O6列出方程：180/y＝6×32/[（6.5－5.3）＋（5.3－a）]y＝180×(6.5－a)/6×32＝15(6.5－a)/16第40頁,共74頁，2024年2月25日，星期天四、定性比較光合作用強度的大小---小葉片浮起數(shù)量法例4

探究光照強弱對光合作用強度的影響，操作過程如下：

步驟操作方法說明材料處理打孔取生長旺盛的菠菜葉片綠葉，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片。注意避開大的葉脈。抽氣將小圓形葉片置于注射器內(nèi)，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出。這一步驟可重復(fù)幾次。沉底將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。葉片細(xì)胞間隙充滿水而全都沉到水底。分組取3只小燒杯，標(biāo)記為A、B、C，分別倒入20mL富含CO2的清水。分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片。事先可用口通過玻璃管向清水內(nèi)吹氣。對照用3盞40W臺燈分別向A、B、C3個實驗裝置進(jìn)行強、中、弱三種光照。光照強弱（自變量）可通過調(diào)節(jié)

來決定。觀察觀察并記錄葉片浮起的數(shù)量（因變量）。實驗預(yù)期：____燒杯中的小葉片浮起的數(shù)目最多。第41頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

本實驗除通過觀察相同時間內(nèi)，葉片上浮數(shù)量的多少來反映光合作用速率的大??；還可以通過三個燒杯中上浮相同葉片數(shù)量所用時間的長短來描述。但該實驗方法只能定性比較，無法測出具體的量變。即該實驗方法只能比較大小，無法測出具體的量變。

小葉片浮起數(shù)量法的原理和不足答案：

臺燈與實驗裝置間的距離

A第42頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

五、測裝置中CO2濃度的變化---紅外線CO2傳感器原理：由于CO2對紅外線有較強的吸收能力，CO2的多少與紅外線的降低量之間有一線性關(guān)系,因此CO2含量的變化即可靈敏地反映在檢測儀上，常用紅外線CO2傳感器來測量CO2濃度的變化。第43頁,共74頁，2024年2月25日，星期天例5為測定光合作用速率，將一植物幼苗放入大錐形瓶中，瓶中安放一個CO2傳感器來監(jiān)測不同條件下瓶中CO2濃度的變化，如下圖5所示。相同溫度下，在一段時間內(nèi)測得結(jié)果如圖6所示。請據(jù)圖回答：

（1）在60～120min時間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強度的變化趨勢為

。理由是

。（2）在60～120min時間段，瓶內(nèi)CO2濃度下降的原因是

。此時間段該植物光合速率為

ppm／min。逐漸降低CO2濃度降低的趨勢逐漸降低植物的光合作用強度大于呼吸作用強度25第44頁,共74頁，2024年2月25日，星期天解析：（1）在60～120min時間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強度的變化趨勢為逐漸降低，理由是C02的濃度逐漸降低。（2）在60～120min時間段，瓶內(nèi)CO2濃度下降的原

因是：植物的光合作用強度大于呼吸作用強度，CO2

不斷減少。用瓶中安放的CO2傳感器來監(jiān)測瓶中CO2

濃度60min內(nèi)的變化是1500–500=1000（ppm）,該

數(shù)值是60min內(nèi)凈光合作用消耗的CO2量。

在0～60min時間段，瓶內(nèi)CO2濃度上升的原因是：植物在黑暗條件下只進(jìn)行呼吸作用，60min內(nèi)植物呼吸釋放CO2量是1500-1000=500（ppm）。

所以，此時間段該植物光合速率為（1000+500）/60=25(ppm／min)第45頁,共74頁，2024年2月25日，星期天變式訓(xùn)練3

將一株綠色植物置于密閉錐形瓶中，如下圖所示。在連續(xù)60分鐘監(jiān)測的過程中，植物一段時間以固定的光照強度持續(xù)照光，其余時間則處于完全黑暗中，其他外界條件相同且適宜，測得瓶內(nèi)CO2濃度變化結(jié)果如圖-4所示。據(jù)此分析可知（

）

A．最初10min內(nèi)，瓶內(nèi)CO2濃度逐漸下降，說明植物的光合

作用逐漸增強

B．第20～30min內(nèi)，瓶內(nèi)植物光合作用逐漸減弱，呼吸作用

逐漸增強

C．第40～60min內(nèi)，瓶內(nèi)植物的光合作用速率與呼吸作用速

率大致相等

D．瓶內(nèi)植物在照光時段內(nèi)實際的光合作用速率平均為90ppmCO2/min

DP61第46頁,共74頁，2024年2月25日，星期天解析：

從圖—4可知縱軸每一刻度代表50ppm，在連續(xù)60分鐘監(jiān)測的過程中，植物一段時間以固定的光照強度持續(xù)照光（前20min），其余時間則處于完全黑暗中（后40min）；

前20min內(nèi)CO2的減少量=1750－1500=1600(ppm)，凈光合速率=1600÷20=80（ppm/min）

后40min內(nèi)CO2的增加量=550－150=400（ppm），呼吸速率=400÷40=10（ppm/min）

所以，總光合速率=凈光合速率＋呼吸速率=80＋10=90（ppm/min），故D答案正確。第47頁,共74頁，2024年2月25日，星期天二、影響光合作用的因素光照氣體溫度水分礦質(zhì)營養(yǎng)—光照強度、光照時間、光質(zhì)（影響光反應(yīng)）—空氣中CO2

濃度（影響暗反應(yīng)）—影響酶的活性（影響光反應(yīng)和暗反應(yīng)）—影響光反應(yīng)、產(chǎn)物的運輸?shù)取绊懭~綠體的構(gòu)成等內(nèi)因——不同種類植物、不同發(fā)育期外因第48頁,共74頁，2024年2月25日，星期天1、光照的影響（1）光照強度的影響：O光照強度光合作用速率A'B'C'呼吸速率光補償點光飽和點BAC陽生植物陰生植物陽生植物:

水稻、玉米、向日葵陰生植物:

胡椒、綠豆、三七陰生植物的光補償點和光飽和點都比陽生植物低。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：大田中可用陽生與陰生植物間行種植提高光能利用率。（間作）第49頁,共74頁，2024年2月25日，星期天（2）光的波長影響：色素吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光最多，吸收綠光最少藍(lán)紫光下：產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪較多；紅光下：產(chǎn)物中糖類較多；白光的光合效率比單色光高。第50頁,共74頁，2024年2月25日，星期天⑶光照時間的影響

光照時間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多。措施：

延長光合作用時間——

一年兩熟或一年三熟⑷光照的間接影響：①葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件②影響氣孔開閉.第51頁,共74頁，2024年2月25日，星期天2、二氧化碳濃度對光合作用的影響（1）CO2作用曲線

二氧化碳含量很低時，綠色植物不能制造有機物。

在一定的濃度范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2的濃度增大而加快，超過一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。ACO2濃度光合速率0B

大氣中CO2含量一般為0.03%，如果提高到0.1%光合速率個以提高一倍左右。第52頁,共74頁，2024年2月25日，星期天⑵在生產(chǎn)上怎樣提高CO2的濃度？①大田措施——通風(fēng)透光（正其行、通其風(fēng)）

②溫室措施——施用氣體肥，提高CO2濃度③農(nóng)田使用農(nóng)家肥料，可以使土壤中微生物的數(shù)量增多，活動增強，分解有機物，放出二氧化碳。④植物的秸稈通過深耕埋于地下，可以通過微生物的分解作用產(chǎn)生二氧化碳。第53頁,共74頁，2024年2月25日，星期天下圖中的甲、乙兩圖為—晝夜中某作物植株對C02的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據(jù)圖回答問題：（1）甲圖曲線中C點和E點(外界環(huán)境中C02濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動狀態(tài)？（2）根據(jù)甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的

段，其中光合作用強度最高的是

點，植株積累有機物最多的是

點

呼吸作用釋放C02的量等于光合作用吸收C02的量BF

DE第54頁,共74頁，2024年2月25日，星期天⑶乙圖中FG段C02吸收量逐漸減少是因為

，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的

和

逐漸減少，從而影響了碳反應(yīng)強度，使化合物數(shù)量減少，影響了C02固定。（4）乙圖曲線中間E處光合作用強度暫時降低，可能是因為

。

光照強度逐步減弱ATPNADPH溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關(guān)閉，影響了C02原料的供應(yīng)第55頁,共74頁，2024年2月25日，星期天例：下圖所示是測定金魚藻光合作用的實驗裝置，表中數(shù)據(jù)是在適宜（恒定）溫度條件下，改變光源與燒杯距離測得的金魚藻放出的氣泡數(shù)，如下表所示，請仔細(xì)分析后回答下列問題：（1）從圖或表中可以得出的結(jié)論是

。（2）若將燈與燒杯間的距離固定在15cm處，溫度適宜，光照較長時間后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣泡數(shù)逐漸減少。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是

，導(dǎo)致

消耗減少，從而抑制了光反應(yīng)。光合速率隨光照強度的變化而變化溶液中的CO2減少NADPH和ATP自變量：因變量：光照強度金魚藻放出的氣泡數(shù)—光合速率第56頁,共74頁，2024年2月25日，星期天（3）據(jù)表中數(shù)據(jù)估計，呈現(xiàn)如右圖量變關(guān)系時的燈與燒杯間的距離為

cm。（4）金魚藻細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)所需要的直接能源物質(zhì)，其產(chǎn)生部位是

。45細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體第57頁,共74頁，2024年2月25日，星期天ABC1020304050溫度吸收CO2圖（4）

一般植物在10℃-35℃下正常進(jìn)行光合作用，35℃以上光合作用的酶活性下降，50℃左右光合作用完全停止。3、溫度的影響——酶的活性第58頁,共74頁，2024年2月25日，星期天T1T2溫度

溫度主要影響酶的活性，對光合作用、呼吸作用等都有影響。

縱坐標(biāo)為真光合速率時和凈光合速率時哪一點溫度對提高產(chǎn)量最有利？措施：適當(dāng)保持晝夜溫差、陰雨天適當(dāng)降低溫室溫度T1兩曲線的差值越大越好；T2絕對值越大越好。第59頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(07山東卷)以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A.光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等B.光照相同時間，在20℃條件下植物產(chǎn)生的有機物的量最多C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等

A《勝券在握》P7130℃—6.5(3+3.5)35℃—6.5(3.5+3)20℃—4.75(3.25+1.5)積累=消耗第60頁,共74頁，2024年2月25日，星期天4、礦質(zhì)元素的影響氮：葉綠體膜結(jié)構(gòu)的組成成分、葉綠素的組成成分

DNA和RNA的組成成分、NADP＋和ATP的組成成分

光合作用有關(guān)的酶的組成成分磷：葉綠體膜結(jié)構(gòu)的組成成分

NADP＋和ATP的組成成分鉀：與糖類合成、運輸有關(guān)鎂：葉綠素的重要組成成分合理施肥——少肥高效根據(jù)不同作物的經(jīng)濟(jì)器官不同，不同礦質(zhì)元素的生理作用不同、不同地塊的肥力條件不同等等進(jìn)行合理施肥。第61頁,共74頁，2024年2月25日，星期天5、水分的影響⑴

缺水→氣孔關(guān)閉影響CO2的供應(yīng)⑵缺水→光合產(chǎn)物輸出減慢（反饋抑制），降低

光合強度。(3)措施：

合理灌溉——適時、適量；少水高效第62頁,共74頁，2024年2月25日，星期天圖中A點表示：

；原因是：

；隨葉面積指數(shù)的增加，光合作用實際量不再增加有很多葉片被遮擋在光補償點以下6.葉