光合作用和呼吸作用專題綜合分析

1、光合作用和呼吸作用專題綜合分析1.密閉裝置法裝置甲裝置乙裝置丙裝置中溶液的作用：甲裝置中NaHCO3溶液（或CO2緩沖液）可為光合作用提供 CO2,乙裝置中NaOH溶液可吸收容器中的 CO2.（2）測定原理甲、乙兩裝置中液滴的移動均是由O2含量的變化引起的。甲裝置單位時間內(nèi)紅色液滴向右移動的距離為植物。2的釋放速率，可代表凈光合速率 （若液滴向左移動，則為負值）。乙裝置單位時間內(nèi)紅色液滴移動的距離為植物。2的吸收速率，可代表呼吸速率 .（3）測定方法將甲裝置置于光下一定時間，記錄紅色液滴向右移動的相對距離（m）,計算凈光合速率。將乙裝置置于黑暗中一定時間，記錄紅色液滴向左移動的相對距離（n）,

2、計算呼吸速率.真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率=m+n.（4）對照實驗：為防止氣壓、溫度等因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實驗，即使用死亡的綠色植物分別進行上 述實驗，若液滴移動，則需要對實驗結(jié)果進行校正例題1、請利用下圖裝置完成對某植物光合作用強度和呼吸作用強度的測定，并分析回答有關(guān)問題：死的轎 一因物中裝置乙裝出D： NaHC磁沖液實的n的實險 加 分鐘后打黑水滴移動情況測泥值物凈光甲裝置 H左移*或*右移“ ）4.5 1 犬合作作強度乙裝置右移0. 7甌米測定植物呼吸甲裝置1.5厘米（陌“左糕"或“右移"）作用強度乙裝置右科0,5匣米（2 ）假設(shè)紅墨水滴每移動 1厘米植

3、物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1克，植物的實際光合速率是 一克/小時.假設(shè)每天光照15個小時，一晝夜積累葡萄糖 克（不考慮晝夜溫差的影響）.【答案】（1 ）右移 左移 （2） 12842 .圓葉片上浮法利用真空滲入法排除葉肉細胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中.在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在細胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少（或者葉片全部上浮所需時間的長短），即能比較光合作用的強弱。例題2.取生長旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為1 cm的葉圓片，將葉圓片細胞間隙中的氣體排出后，平均分裝到盛有等量的不同濃度 NaHC

4、O§液的培養(yǎng)皿底部， 置于光溫恒定且適宜的條件下 （如圖甲），測得各組培養(yǎng)皿中 葉圓片上浮至液面所用的時間 （如圖乙）.下列分析錯誤的是（光培養(yǎng)皿葉網(wǎng)片NaHCQ、溶裱甲一泣以籬A. ab段隨著NaHCM液濃度的增加，類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增大B. cd段隨著NaHCM液濃度的增加，葉綠體基質(zhì)中Q的生成速率逐漸減小C. cd段隨著NaHC燒液濃度的增加，單個葉圓片有機物的積累速率逐漸減小D. ad段如果增加光照強度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時間【解析】：NaHCM液能夠分解產(chǎn)生 CO,因此不同濃度的 NaHCO溶液能夠為葉圓片提供穩(wěn)定的 CO來源.分析題 圖乙的

5、曲線可知，剛開始增加NaHCO容液的濃度，光合作用強度增強；超過一定濃度再增加NaHCO溶液的濃度，由于外界溶液濃度太高，導(dǎo)致植物的葉肉細胞失水，會使葉肉細胞光合速率降低，葉片上浮時間延長。【答案】：D3 .半葉法將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表呼吸作用強度，曝光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表凈光合作用強度值，最后計算真正光合作用強度值。需要注意的是該種方法在實驗之前需對葉片進行特殊處理，以防止有機物的運輸。例題3、現(xiàn)采用如圖所示方法測定植物葉片光合作用強度，將對稱葉片的一半遮光（A）,另一半不遮光（B）,并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚?A、B間物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照和溫度下照

6、射一段時間，在A B中截取對應(yīng)部分相等面積的葉片，烘干稱重，分別記作 m和m>,單位mg/ （ dm2 h）。下列說法正確的是（）A.該方法在未測出細胞呼吸強度的條件下，能測出實際光合作用的強度B. （m2m）表示B葉片被截取的部分在光照時間內(nèi)有機物的積累量C. m2表示被截取的部分在光照時間內(nèi)凈光合作用的大小D. m表示被截取的部分在光照時間內(nèi)細胞呼吸的大小【解析】（1）光照下光合作用和細胞呼吸生理過程均發(fā)生，則有機物的增加量代表凈光合作用強度；而黑暗中只進 行細胞呼吸不進行光合作用，則在黑暗中有機物的減少量代表細胞呼吸強度。（2）假設(shè)原來半片葉重為 m）,m1和m2分別表示在適宜光照

7、和溫度下照射一段時間后的被截取的部分（A部分）干重和被截取白部分（B部分）干重，而在該時間段內(nèi)，前者只進行細胞呼吸，而后者同時進行光合作用和細胞呼吸 ，則rom =細胞呼吸速率，m2-m）為光照下的凈光合作用速率 ，實際光合作用速率=凈光合作用速率+細胞呼吸速率=R2-R0+ R0- m= m2- m,即為B葉片被截取的部分在光照時間內(nèi)有機物的合成量?！敬鸢浮?A4.黑白瓶法黑瓶為用黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，而白瓶既能進行光合作用又能進行呼吸作用，所以用黑瓶（無光照 的一組）測得的為呼吸作用強度值，用白瓶（有光照的一組）測得的為凈光合作用強度值，綜合兩者即可得到真正 光合作用強度值。例題

8、4.下表是采用黑白瓶（不透光瓶 -可透光瓶）測定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度，并比較計算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是（）水深（m）1234白瓶中Q濃度（g/m3）+ 3+ 1.501黑瓶中Q濃度（g/m3）1。51。51.51。5A.水深1 m處白瓶中水生植物 24小時制造的氧氣為 3 g/m 3B.水深2 m處黑瓶中水生植物不能進行水的光解但能進行Q的還原C.水深3 m處白瓶中水生植物產(chǎn)生 ATP的細胞器是葉綠體和線粒體D.水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進行光合作用【解析】白瓶中 Q濃度的變化量即為凈光合量，黑瓶中Q濃度的變化量即為呼吸量。水深 1

9、m處白瓶中水生植物24小時制造的氧氣=凈光合量+呼吸量=3+1.5= 4。5（g/m3）, A錯誤；黑瓶中植物因缺乏光照不能進行光合作用，B錯誤；水深3 m處白瓶中凈光合速率為 0,說明光合速率等于呼吸速率，此時植物產(chǎn)生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體，C正確；在水深 4 m處白瓶中水生植物 24小時制造的氧氣量=1 + 1.5 =0.5（g/m 3）,故能進行光 合作用，D錯誤.【答案】C例題5、用等體積的三個玻璃瓶甲、乙、丙，同時從某池塘水深0。5 m處的同一位置取滿水樣，立即測定甲瓶中的Q含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的Q含量，結(jié)果如下（不考慮化能合成

10、作用）.有關(guān)分析不合理的是（）透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4。9 mg5.6 mg3。8 mgA.丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生 H的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)B.在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細胞呼吸消耗的Q量約為1。1 mgC.在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低D.在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的Q量約為1.8 mg【解析】丙瓶不透光，生物只能進行細胞呼吸，產(chǎn)生H的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。甲瓶與丙瓶Q量的差表示丙瓶細胞呼吸消耗的量。丙瓶不透光，一晝夜的時間內(nèi)水樣中生物均在進行呼吸作用，乙瓶透光，有光照時水樣中生物會進行光合作用，消耗部分呼吸作用產(chǎn)生的CO,因此一晝夜后，乙瓶水

11、樣 pH比丙瓶的高.乙、丙瓶取自同一處，生物的種類和數(shù)量基本相同，細胞呼吸速率相同，乙瓶一晝夜的凈光合量用Q表示為0.7 mg ,細胞呼吸的量用 Q表示為1。1 mg,所以一晝夜乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的Q量為1.8 mg?！敬鸢浮緾5 .間隔光照法光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對獨立進行，由于催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的，因此在一般情況下，光反應(yīng)的速率比日f反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物 ATP和H不能被暗反應(yīng)及時消耗掉.持續(xù)光照，光反應(yīng) 產(chǎn)生的大量的H和ATP不能及時被暗反應(yīng)消耗， 暗反應(yīng)限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。 但若光照、黑暗交替進行，則黑暗間隔有利于充分利

12、用光照時積累的光反應(yīng)的產(chǎn)物，持續(xù)進行一段時間的暗反應(yīng)。因此在光照 強度和光照時間不變的情況下，制造的有機物相對較多。例題6、某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合作用速率，作如圖所示實驗.在葉柄基部作環(huán)剝處理（僅限制葉片有2 一機物的輸入和輸出），于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的光合作用速率=（3y - 2z-x）/6 9cm "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（）Irv。：/下午4酎花陋片（干事丫有：A.下午4時后將整個實驗裝置遮光3小時.下午4時后將整個實驗裝置遮光6小時C.下午4

13、時后在陽光下照射1小時.晚上8時后在無光下放置3小時10 a he”光照強度C0a的釋放量【解析】 計算光合作用時，也要計算出呼吸作用的強度，題干中只有光照下，沒有遮光的條件，所以 M是在遮光條件下進行測量的數(shù)據(jù).假設(shè)遮光a小時，根據(jù)實際光合作用 = 爭光合作用+呼吸作用，有3y-2z x/6=y x/6+y-z/a ,解得,a=3小時.所以下午 4時后將整個實驗裝置遮光 3小時.答案是A.6 . “梯度法”探究影響光合作用的因素用一系列不同光照強度、溫度或 CO2濃度的裝置，可探究光照強度、溫度或 CO2濃度對光合作用強度的影響。例題7、圖甲表示水稻的葉肉細胞在光照強度分別為a、b、c、d時

14、，單位時間內(nèi) CO釋放量和 Q產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示藍藻光合速率與光照強度的關(guān)系，下列說法正確的是（）二。2的樣放后或（產(chǎn)生總呈CO卡的吸收量巾一笈On產(chǎn)生晶號g此一匚5的棒放量/A.圖甲中，光照強度為 b時，光合速率等于呼吸速率B.圖甲中，光照強度為 d時，單位時間內(nèi)細胞從周圍吸收 2個單位的CQC.圖乙中，當(dāng)光照強度為 x時，細胞中產(chǎn)生 ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體D.圖乙中，限制e、f、g點光合作用速率的因素主要是光照強度【解析】分析甲圖可知，光照強度為b時，CO釋放量和Q產(chǎn)生總量相等，都為3個單位，細胞呼吸釋放的 CO首先供應(yīng)葉綠體進行光合作用， 剩余部分釋放到外界，說明

15、此時細胞呼吸大于光合作用，A項錯誤；光照強度為d時，水稻葉肉細胞光合速率大于細胞呼吸速率，光照強度為a時，CO釋放量即為細胞呼吸速率，則光照強度為d時Q2產(chǎn)生總量為8個單位，需要消耗的CO也為8個單位，所以單位時間內(nèi)需從外界吸收CO為2個單位，B項正確；圖乙中所示生物為藍藻，藍藻不含線粒體和葉綠體，C項錯誤；圖乙中，限制g點光合作用速率的因素不是光照強度，可能是氧化碳濃度及溫度等,D項錯誤。7.夏季的一天中CO2吸收和釋放變化曲線圖，如圖 1所示:Cl k的 吸收| /T 1Hb/I1 口二的 靜的入，“、£_冽時圖1【答案】D例題9、如圖表示一株生長迅速的植物在夏季24 h內(nèi)CO的吸收量和釋放量，光合作用速率和呼吸作用速率用單位時間內(nèi)CO的吸收量和CO的釋放量表示（圖中 A、B、C表示相應(yīng)圖形的面積）。下列表述不合理的是（）80 -II雷 111時間L2:0018100:006:0012:00（24:001A.在18:00時和6: 00時，該植物光合作用強度與呼吸作用強度相等B.假設(shè)該植物在 24 h內(nèi)呼吸速率不變，最大光合速率為85mg/ hC.該植物在一晝夜中有機物積累量的代數(shù)式可表示為A+C- BD.中午12: 00時左右，與曲線最高點所對應(yīng)的時間相比，該植物葉綠體內(nèi)C5的含