專題4凈光合速率與總光合速率呼吸速率的關(guān)系（課件精講）-2022年高考生物二輪復(fù)習(xí)課件與精練

專題4凈光合速率與總光合速率、呼吸速率的關(guān)系2主要內(nèi)容1光合作用和呼吸作用的

關(guān)系2凈光合速率是什么3三者的關(guān)系如何

？光合作用和呼吸作用有什么聯(lián)系？什么是凈光合作用？測得O2增加量為凈光合測得CO2減少量為凈光合測得有機(jī)物增加量（積累量）為凈光合凈光合、總光合、呼吸三者的關(guān)系？①凈光合：

釋放的O2②呼吸：

消耗的O2總光合：①+②產(chǎn)生的O2③凈光合：

吸收的CO2④呼吸：

提供的CO2總光合：④+③固定的CO2總光合量=凈光合量+呼吸量⑤呼吸：

消耗的有機(jī)物⑥呼吸：

積累的有機(jī)物總光合：⑤+⑥合成的有機(jī)物凈光合、總光合、呼吸的常用表示方法總光合速率（實(shí)際光合速率、真正光合速率）O2產(chǎn)生速率CO2固定(或消耗)速率有機(jī)物產(chǎn)生(或制造、生成)速率凈光合速率（表觀光合速率）O2釋放速率CO2吸收速率有機(jī)物積累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率黑暗中有機(jī)物消耗速率干物質(zhì)量密閉容器氣體變化值光合作用和細(xì)胞呼吸綜合曲線解讀(1)A點(diǎn):只進(jìn)行呼吸作用,不進(jìn)行光合作用,凈光合量小于0,如圖甲所示。(2)AB段:真正光合速率小于呼吸速率,凈光合量小于0,如圖乙所示。(3)B點(diǎn):真正光合速率等于呼吸速率,凈光合量等于0（

密閉空間氣體變化值為0），如圖丙所示。(4)B點(diǎn)以后:真正光合速率大于呼吸速率,凈光合量大于0,如圖丁所示。A點(diǎn)AB段B點(diǎn)BC段補(bǔ)償點(diǎn)飽和點(diǎn)下圖為高等植物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是 (

)

A.發(fā)生在生物膜上的過程有②③④

B.人體細(xì)胞中可發(fā)生的過程有②④

C.過程①③都消耗ATP

D.過程①消耗的CO2普遍少于②產(chǎn)生的CO2典例1——過程圖B研究工作者對某種農(nóng)作物的黃化突變體與正常植株進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，在一定的光照強(qiáng)度和適宜的溫度條件下，黃化突變體與正常植株的凈光合速率隨環(huán)境CO2濃度變化趨勢如下圖所示。請分析并回答問題:若縱坐標(biāo)表示氧氣釋放相對速率，環(huán)境

濃度為c時(shí)，正常植株對光能利用率是黃花突變體植株的____________倍。當(dāng)

濃度大于c時(shí)，限制正常植物光合作用的外界因素主要是_______________?？偣夂纤俾蔬€是凈光合速率？總光合速率還是凈光合速率？5/3典例2——曲線圖光照強(qiáng)度[2018·全國卷Ⅲ](2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí),隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均

。當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時(shí),群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是

。

增加

群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質(zhì)積累速率降低群體干物質(zhì)積累速率即群體的凈光合速率=群體光合速率-群體呼吸速率典例3——原因分析不同CO2濃度和磷濃度對龍須菜ATP水解酶活性和凈光合速率的影響（2021福建卷·17）（12分）大氣中濃度持續(xù)升高的CO2會導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長進(jìn)而影響海洋生態(tài)。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類，生長速度快，一年可多次種植和收獲。科研人員設(shè)置不同大氣CO2濃度（大氣CO2濃度LC和高CO2濃度HC）和磷濃度（低磷濃度LP和高磷濃度HP）的實(shí)驗(yàn)組合進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究在一定光照強(qiáng)度下，____________。（2）略典例4——實(shí)驗(yàn)分析（2021福建卷·17）（12分）大氣中濃度持續(xù)升高的CO2會導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長進(jìn)而影響海洋生態(tài)。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類，生長速度快，一年可多次種植和收獲?？蒲腥藛T設(shè)置不同大氣CO2濃度（大氣CO2濃度LC和高CO2濃度HC）和磷濃度（低磷濃度LP和高磷濃度HP）的實(shí)驗(yàn)組合進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（3）由圖1、2可知，在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下，HC+HP處理比LC+HP處理的龍須菜凈光合速率低，推測原因是在酸化環(huán)境中，龍須菜維持細(xì)胞酸堿度的穩(wěn)態(tài)需要吸收更多的礦質(zhì)元素，因而細(xì)胞___________________增強(qiáng)，導(dǎo)致有機(jī)物消耗增加。呼吸作用凈光合速率=光合速率-呼吸速率主動運(yùn)輸消耗能量（2021福建卷·17）（12分）大氣中濃度持續(xù)升高的CO2會導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長進(jìn)而影響海洋生態(tài)。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類，生長速度快，一年可多次種植和收獲?？蒲腥藛T設(shè)置不同大氣CO2濃度（大氣CO2濃度LC和高CO2濃度HC）和磷濃度（低磷濃度LP和高磷濃度HP）的實(shí)驗(yàn)組合進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（4）由圖2可知，大氣CO2條件下，高磷濃度能____________龍須菜的凈光合速率。磷等礦質(zhì)元素的大量排放導(dǎo)致了某海域海水富營養(yǎng)化，有人提出可以在該海域種植龍須菜。結(jié)合以上研究結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的角度分析種植龍須菜的理由是____________。龍須菜在高磷條件下能快速生長，收獲經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，能降低海水中的磷等礦質(zhì)元素的濃度，保護(hù)海洋生態(tài)提高(1)當(dāng)凈光合速率>0時(shí),植物因積累有機(jī)物而生長。(2)當(dāng)凈光合速率=0時(shí),植物不能生長。(3)當(dāng)凈光合速率<0時(shí),植物不能生長,長時(shí)間處于此狀態(tài)下,植物將死亡。I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,凈光合速率大于0，植物生長若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,凈光合速率小于0，植物不能生長若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,凈光合速率等于0，植物不生長如何確定凈光合速率與植物生長的關(guān)系右圖曲線中I點(diǎn)低于、高于、等于A點(diǎn)時(shí)，該密閉容器內(nèi)植物體生長情況怎樣？

為探究CO2濃度和光照強(qiáng)度對植物光合作用的影響,某興趣小組設(shè)計(jì)了圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組,利用緩沖液維持密閉小室內(nèi)CO2濃度的相對恒定,在室溫25℃條件下進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn),對相應(yīng)裝置準(zhǔn)確測量的結(jié)果如下表所示,下列說法錯誤的是(

)組別光強(qiáng)(lx)實(shí)驗(yàn)條件CO2(%)液滴移動(mL/h)100.05左移2.2428000.03右移6.00310000.03右移9.00410000.05右移11.20515000.05右移11.20615000.03右移9.00B典例5——實(shí)驗(yàn)分析A.1組中液滴左移的原因是植物有氧呼吸消耗了氧氣B.6組中液滴右移的原因是植物光合作用產(chǎn)生氧氣量小于有氧呼吸消耗氧氣量C.與3組比較可知,限制2組液滴移動的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.與4組比較可知,限制3組液滴右移的主要環(huán)境因素是CO2濃度[解析]1組中沒有光照,液滴左移2.24mL/h,說明植物呼吸作用消耗了密閉小室內(nèi)的氧氣,A正確;6組光照強(qiáng)度為1500lx,CO2濃度為0.03%時(shí),既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用,液滴右移9.00mL/h,說明植物光合作用產(chǎn)生氧氣量大于有氧呼吸消耗氧氣量,B錯誤;2組和3組相比,CO2濃度都為0.03%,光照強(qiáng)度分別是800lx和1000lx,限制液滴移動的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度,C正確;3組和4組相比,光照強(qiáng)度都為1000lx,CO2濃度分別是0.03%和0.05%,限制液滴移動的主要環(huán)境因素是CO2濃度,D正確。

[2019·全國卷Ⅱ]

通常,對于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來說,可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量)。若要測定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級生產(chǎn)量,可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣,將水樣分成三等份,一份直接測定O2含量(A);另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中,密閉后放回取樣處,若干小時(shí)后測定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據(jù)此回答下列問題。在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下,本實(shí)驗(yàn)中C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)

;C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)

;A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)

。

生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量生產(chǎn)者光合作用的總放氧量生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量典例6——實(shí)驗(yàn)分析[解析]在實(shí)驗(yàn)中,測得的數(shù)值A(chǔ)是水體中的含氧量,以此為對照。甲瓶不透光,一定時(shí)間后瓶內(nèi)氧氣的含量因細(xì)胞呼吸的消耗而下降,乙瓶在有光的條件下,其內(nèi)浮游植物可進(jìn)行光合作用,一定時(shí)間后,乙瓶中的氧氣含量增加。若甲、乙瓶中只有生產(chǎn)者且呼吸作用相同,C與A的差值表示在光下進(jìn)行一定時(shí)間的光合作用后,凈積累的氧氣的量,即生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量;C與B的差值表示生產(chǎn)者通過光合作用產(chǎn)生的氧氣的總量;A與B的差值表示生產(chǎn)者呼吸作用消耗的