高中生物：光合速率測定

專題11光合作用中典型曲線分析

影響光合作用的因素有環(huán)境因素和內(nèi)部因素

1.環(huán)境因素

光照（包括光質(zhì)【光的波長】、光強度、光照時間、光照面積）、溫度、C02濃度、水、礦質(zhì)

營養(yǎng)及各因素的綜合影響。

白光為復合光，光合作用能力最強，單色光中紅光作用最快，藍紫光次之，綠光最差。

C

。

吸

凈

收/

總

臺

光

速

>介

率

o速

率

CJ光照強度

p呼吸速率

糕

放

形成光飽和現(xiàn)象的主要原因是？

一'二丁;o2

1

co2

【知識細節(jié)】植物的整體的光合速率和能進行光合作用的細胞的光合速率是不一樣

的。比如當植物整體處于光合速率等于呼吸速率時，因為植物的根、莖等部位的細

胞一般不進行光合作用而只進行呼吸作用，所有此時的葉肉細胞的光合速率是大于

呼吸速率的。

應用：

（1）延長光合作用時間（可采用輪種的方法）

（2）增加光合作用面積（可采用間種、套種、合理密植、改變株型的方法）

（3）適當增加光照強度

（4）C02的供應（可采用增施有機肥料、通風、使用C02發(fā)生器等方法）

（5）必需礦質(zhì)元素的供應

（6）控制溫度（大棚作物白天可適當升高溫度，夜晚適當降低溫度）

（7）合理灌溉

2

（2020年1月）27.（8分）某同學進行“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動，以黑藻、NaHCCh

溶液、精密pH試紙、100W聚光燈、大燒杯和不同顏色的玻璃紙等為材料用具?；卮鹣铝袉栴}:

（1）選用無色、綠色、紅色和藍色的4種玻璃紙分別罩住聚光燈，用于探究。

在相同時間內(nèi)，用玻璃紙罩住的實驗組02釋放量最少。光合色素主要吸收

光，

吸收的光能在葉綠體內(nèi)將H2O分解為o

（2）用精密試紙檢測溶液pH值來估算光合速率變化，其理由是,引起溶液pH

的改變。

（3）若將燒杯口密封，持續(xù)一段時間，直至溶液pH保持穩(wěn)定，此時RuBP和三碳酸的含量與密

封前相比分別為。

（4）若將黑藻從適宜溫度移到高溫的溶液環(huán)境，一段時間后，其光合作用的強度和呼吸作用的強

度分別將,其主要原因是o

專題12光合速率測定

植物光合強度是以光合速率作為衡量指標的。

光合速率：指單位時間、單位葉面積的CO2吸收量或。2的釋放量或干物質(zhì)的積累量。

凈（表觀）光合速率（向外界）釋放。2速率，（從外界）吸收CO2速率，有機物積累速率

真正（總）光合速率02產(chǎn)生速率，CO2固定速率，CO2同化（消耗）速率，有機物產(chǎn)生（制

造）速率，葉綠體CO2吸收速率，光合作用CO2吸收速率，光合作用

02釋放速率

呼吸速率黑暗中。2吸收速率，黑暗中C02釋放速率，有機物消耗速率

測定方法

（1）小葉片浮起數(shù)量法

兩種檢測指標是什么？

上浮至液面的時間

甲乙

（2）液滴移動法

3

水滴

毛細管

一綠色植物

、NaHCa溶液（：

問LNaHC03溶液的作用？

2.單位時間內(nèi)液滴右移的體積表示什么?

3.如何獲得真正光合速率？

4.呼吸速率如何測定？對照組如何設(shè)置?

5.呼吸方式的檢測，如何設(shè)計實驗？

-

初始位置-

.

=

5

0

5

5

2

100

新鮮綠葉—50

00

50

-50

CC>2緩沖液

1.為了防止無關(guān)因子對實驗結(jié)果的干擾，對照實驗裝置與實驗組裝置的區(qū)別是？

2.如果將試管中的C02緩沖液改為水，則實驗測得的數(shù)據(jù)指標是？

（3）黑白瓶法

水生植物光合速率和呼吸速率的測定方法

從相同的水深中用三個瓶子取水，其中一個瓶用于測定初始的02含量。另外兩個瓶

取其中一個瓶用錫紙包裹，稱黑瓶，（黑瓶用于測定細胞呼吸后剩余的02）

相對而言另一個瓶稱白瓶。（白瓶用于測定光合作用后的02）黑瓶和白瓶同時放回

到相同的水深度。則細胞呼吸的強度為：初始02含量一黑瓶C02含量；凈光合作用

的強度為：白瓶02含量一初始02含量；總光合作用的強度為：白瓶02含量一黑瓶

02含量

例題：從池塘一定深度采取水樣，分別等量裝于透光白瓶和不透光黑瓶中。測定初

始含氧量mO后，將樣瓶懸浮于水體某深度4小時。測得白瓶和黑瓶的含氧量分別為

ml和m2。下列敘述正確的是（）

4

A.ml—m2為植物制造的02量，折算成有機物量即總初級生產(chǎn)量

B.將白瓶中自養(yǎng)生物過濾烘干稱重，4h前后干重之差為生物量

C.M0-m2是自養(yǎng)生物呼吸消耗的02量，模擬池塘夜晚呼吸速率

D.若黑瓶中生物的細胞呼吸強度與白瓶相同，則該方法沒有實驗誤差。

（2020年5月嘉興一模）葉綠體被膜上的磷酸轉(zhuǎn)運器能將卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的三碳糖磷酸不斷

運到葉綠體外，同時將釋放的Pi（無機磷酸）運回葉綠體基質(zhì)，如下圖。

回答下列問題：

（1）卡爾文循環(huán)中，與C02結(jié)合的物質(zhì)是,推動卡爾文循環(huán)的能源物

質(zhì)是。在葉綠體內(nèi)，離開卡爾文循環(huán)的三碳糖磷酸可作為合成淀粉、

蛋白質(zhì)、的原料。

（2）磷酸轉(zhuǎn)運器的活性受Pi濃度的調(diào)節(jié)。若葉綠體外濃度較低，則會導致磷酸

轉(zhuǎn)運器的工作效率，葉綠體內(nèi)淀粉的合成速率。磷酸轉(zhuǎn)

運器活性受抑制時光合速率會下降，原因包括：葉綠體內(nèi),抑制碳反

應；葉綠體內(nèi)，抑制光反應。

（3）在夜晚，葉綠體中的淀粉水解，水解產(chǎn)物運出葉綠體并轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽?，供植物體

其它細胞儲存，或作為能源物質(zhì)參與o

30.（7分）回答與光合作用有關(guān)的問題

（1）在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培

養(yǎng)小球藻一段時間.當用綠光照射該溶液，短期內(nèi)小球藻細胞中3-璘酸甘油酸的含量

會。為3—磷酸甘油酸還原成三碳糖提供能量的物質(zhì)是。若停

止C02供應，短期內(nèi)小球藻細胞中RuBP的含量會。研究發(fā)現(xiàn)Rubiscof酶是光合

作用過程中的關(guān)鍵酶，它催化C02被固定的反應，可知該酶存在于葉綠體中。

（2）在“光合色素的提取與分離”活動中，提取新鮮菠菜葉片的色素并進行分離后，濾紙條自

上而下兩條帶中的色素合稱為。分析葉綠素a的吸收光譜可知，其主要吸收可

見光中的光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成，如秋天葉片變黃的

現(xiàn)象主要與抑制葉綠素的合成有關(guān)。

30.（7分）光合作用是整個生物圈的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量基礎(chǔ)。回答下列問題：

（1）為研究光合作用中碳的同化與去向，用的C02供給小球藻，每隔一定

時間取樣，并將樣品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以殺死小球藻并標記化

5

合物。濃縮后再點樣進行雙向紙層析，使標記化合物。根據(jù)標記化合物出現(xiàn)的

時間，最先檢測到的是三碳化合物。猜測此三碳化合物是CO?與某一個二碳分子結(jié)合生

成的，但當后，發(fā)現(xiàn)RuBP的含量快速升高，由此推知固定C02

的物質(zhì)不是二碳分子。

(2)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動中，選用某植物幼苗，用含有

lOOmmol/LNaCl的完全營養(yǎng)液進行培養(yǎng)，測定其光合作用速率和氣孔導度，結(jié)果如圖所

示。本實驗可推出的實驗結(jié)論是_____________________________________________

o實驗中設(shè)置了前后自身對照，還可設(shè)置

作為空白對照。測量光合作用速率的指標除本實驗采用的之外，還可采用

(答出兩點

(

s匚＞光合作用速率

.

疑r