光合速率和呼吸速率的關(guān)系解讀及測定

1、.光合速率和呼吸速率的關(guān)系解讀及測定.考向一光合速率和呼吸速率的關(guān)系考向一光合速率和呼吸速率的關(guān)系高考這樣考高考這樣考【典例】【典例】(2014(2014全國卷全國卷)某植物凈光合速率的變化某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。趨勢如圖所示。.據(jù)圖回答下列問題：據(jù)圖回答下列問題：(1)(1)當(dāng)當(dāng)COCO2 2濃度為濃度為a a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為_。COCO2 2濃度在濃度在a ab b時(shí)，曲線時(shí)，曲線_表表示了凈光合速率隨示了凈光合速率隨COCO2 2濃度的增高而增高。濃度的增高而增高。(2)CO(2)CO2 2濃度大于濃度大于c c時(shí)，曲線時(shí)，曲線

2、B B和和C C所表示的凈光合速率不所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是再增加，限制其增加的環(huán)境因素是_。.(3)(3)當(dāng)環(huán)境中當(dāng)環(huán)境中COCO2 2濃度小于濃度小于a a時(shí)，在圖示的時(shí)，在圖示的3 3種光強(qiáng)下，該種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的植物呼吸作用產(chǎn)生的COCO2 2量量_(_(填填“大于大于”“”“等等于于”或或“小于小于”) )光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2量。量。(4)(4)據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高COCO2 2濃度的措濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮_這一這

3、一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。因素的影響，并采取相應(yīng)措施。.【解題指南】【解題指南】(1)(1)關(guān)鍵知識：凈光合速率關(guān)鍵知識：凈光合速率= =總光合速總光合速率率- -呼吸速率。呼吸速率。(2)(2)圖示信息：坐標(biāo)圖中凈光合速率小于圖示信息：坐標(biāo)圖中凈光合速率小于0 0時(shí)，光合速時(shí)，光合速率小于呼吸速率；凈光合速率為率小于呼吸速率；凈光合速率為0 0時(shí)，光合速率時(shí)，光合速率= =呼吸呼吸速率；凈光合速率大于速率；凈光合速率大于0 0時(shí)，光合速率大于呼吸速率。時(shí)，光合速率大于呼吸速率。.【解析】【解析】本題考查環(huán)境因素對光合速率的影響。本題考查環(huán)境因素對光合速率的影響。(1)(1)圖中圖中COC

4、O2 2濃度為濃度為a a時(shí)，高光強(qiáng)時(shí)，高光強(qiáng)( (曲線曲線A)A)下的縱坐標(biāo)為下的縱坐標(biāo)為0 0，即凈光合速率為，即凈光合速率為0 0；COCO2 2濃度在濃度在a ab b時(shí)，曲線時(shí)，曲線A A、B B、C C均表現(xiàn)為上升趨勢，即凈光合速率均隨均表現(xiàn)為上升趨勢，即凈光合速率均隨COCO2 2濃度的增濃度的增高而增高。高而增高。(2)CO(2)CO2 2濃度大于濃度大于c c時(shí)，高光強(qiáng)條件下時(shí)，高光強(qiáng)條件下( (曲線曲線A)A)的凈光合的凈光合速率仍然能夠隨著速率仍然能夠隨著COCO2 2濃度的增加而增加，由此可知。濃度的增加而增加，由此可知。限制限制B B、C C凈光合速率增加的環(huán)境因素是

5、光強(qiáng)凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。.(3)CO(3)CO2 2濃度小于濃度小于a a時(shí)，時(shí)，3 3種光強(qiáng)下，凈光合速率均小于種光強(qiáng)下，凈光合速率均小于0 0，即呼吸速率大于光合速率，也就是說呼吸作用產(chǎn)生的即呼吸速率大于光合速率，也就是說呼吸作用產(chǎn)生的COCO2 2量大于光合作用吸收的量大于光合作用吸收的COCO2 2量。量。(4)(4)圖中圖中COCO2 2濃度和光強(qiáng)會影響凈光合速率，從而影響濃度和光強(qiáng)會影響凈光合速率，從而影響植物的產(chǎn)量，故為提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮植物的產(chǎn)量，故為提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮COCO2 2濃濃度和光強(qiáng)的影響。度和光強(qiáng)的影響。.答案：答案：(1)0(1)0A

6、 A、B B和和C C(2)(2)光強(qiáng)光強(qiáng)(3)(3)大于大于(4)(4)光強(qiáng)光強(qiáng).備考這樣做備考這樣做1.1.記住基本關(guān)系式：記住基本關(guān)系式：真正真正( (總總) )光合速率光合速率= =凈凈( (表觀表觀) )光合速率光合速率+ +_。2.2.理解理解“三率三率”的表示方法：的表示方法：項(xiàng)目項(xiàng)目常用表示方法常用表示方法真正光真正光合速率合速率O O2 2產(chǎn)生產(chǎn)生( (生成生成) )速率速率COCO2 2固定速率固定速率有機(jī)物產(chǎn)生有機(jī)物產(chǎn)生( (制制造、生成造、生成) )速率速率呼吸速率呼吸速率.項(xiàng)目項(xiàng)目常用表示方法常用表示方法凈凈( (表觀表觀) )光合速率光合速率O O2 2釋放速率釋放

7、速率 COCO2 2吸收速率吸收速率有機(jī)物積累速率有機(jī)物積累速率呼吸呼吸速率速率黑暗中黑暗中O O2 2吸收速率吸收速率黑暗中黑暗中COCO2 2釋放速率釋放速率有機(jī)物消耗速率有機(jī)物消耗速率.根據(jù)表格內(nèi)容完善下面的公式：根據(jù)表格內(nèi)容完善下面的公式：(1)(1)光合作用光合作用O O2 2的產(chǎn)生量的產(chǎn)生量= =光合作用光合作用O O2 2的的_量量+ +黑暗黑暗中中O O2 2的的_量。量。(2)(2)光合作用光合作用COCO2 2的固定量的固定量= =光合作用光合作用COCO2 2的的_量量+ +黑黑暗中暗中COCO2 2的的_量。量。(3)(3)光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量=

8、 =光合作用有機(jī)物的光合作用有機(jī)物的_量量+ +有機(jī)物的有機(jī)物的_量。量。釋放釋放吸收吸收吸收吸收釋放釋放積累積累消耗消耗.3.3.看懂曲線模型：看懂曲線模型：(1)O(1)O點(diǎn)：植物只進(jìn)行點(diǎn)：植物只進(jìn)行_。CC點(diǎn)：光合速率達(dá)點(diǎn)：光合速率達(dá)到到_。細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸最大值最大值.(2)AB(2)AB段：凈光合速率段：凈光合速率_0(_0(填填“”“=”“=”或或“”)”“=”“=”或或“”)”“=”“=”或或“”)”)，植，植物因積累有機(jī)物而生長。物因積累有機(jī)物而生長。 .預(yù)測這樣練預(yù)測這樣練1.1.某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，

9、連續(xù)培實(shí)驗(yàn)，連續(xù)48 h48 h測定溫室內(nèi)測定溫室內(nèi)COCO2 2濃度及植物濃度及植物COCO2 2吸收速吸收速率，得到如下圖所示曲線率，得到如下圖所示曲線( (整個(gè)過程呼吸速率恒定整個(gè)過程呼吸速率恒定) )，據(jù)圖分析正確的是據(jù)圖分析正確的是( () ).A.A.圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有3 3個(gè)個(gè)B.B.綠色植物吸收綠色植物吸收COCO2 2速率達(dá)到最大的時(shí)刻是第速率達(dá)到最大的時(shí)刻是第4545小時(shí)小時(shí)C.C.實(shí)驗(yàn)開始的前實(shí)驗(yàn)開始的前2424小時(shí)比后小時(shí)比后2424小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱D.D.實(shí)驗(yàn)全過程葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)

10、全過程葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATPATP的場所是線粒體和葉的場所是線粒體和葉綠體綠體.【解析】【解析】選選C C。圖中細(xì)線是在恒溫密閉環(huán)境中測得的。圖中細(xì)線是在恒溫密閉環(huán)境中測得的COCO2 2吸收速率，當(dāng)吸收速率為零時(shí)，表示植物不從外界吸收速率，當(dāng)吸收速率為零時(shí)，表示植物不從外界吸收吸收COCO2 2，此時(shí)光合作用所需的所有，此時(shí)光合作用所需的所有COCO2 2全由細(xì)胞呼吸全由細(xì)胞呼吸提供，即此時(shí)呼吸速率與光合速率相等。據(jù)圖可知呼提供，即此時(shí)呼吸速率與光合速率相等。據(jù)圖可知呼吸速率與光合速率相等的點(diǎn)有吸速率與光合速率相等的點(diǎn)有4 4個(gè)，分別在第個(gè)，分別在第6 6、1818、3030、4242小時(shí)；據(jù)

11、曲線分析，小時(shí)；據(jù)曲線分析，COCO2 2吸收速率最大時(shí)對應(yīng)的吸收速率最大時(shí)對應(yīng)的時(shí)間是第時(shí)間是第3636小時(shí)；由曲線圖看出，前小時(shí)；由曲線圖看出，前2424小時(shí)比后小時(shí)比后2424.小時(shí)的平均小時(shí)的平均COCO2 2吸收速率低，因此，前吸收速率低，因此，前2424小時(shí)比后小時(shí)比后2424小小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱；實(shí)驗(yàn)過程中葉肉細(xì)胞內(nèi)既進(jìn)行時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱；實(shí)驗(yàn)過程中葉肉細(xì)胞內(nèi)既進(jìn)行細(xì)胞呼吸又進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生細(xì)胞呼吸又進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生ATPATP的場所包括細(xì)胞質(zhì)的場所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體?；|(zhì)、線粒體和葉綠體。.2.(20172.(2017濟(jì)南模擬濟(jì)南模擬) )如圖表示一生長迅速

12、的植物在夏如圖表示一生長迅速的植物在夏季季24 h24 h內(nèi)內(nèi)COCO2 2凈吸收量和凈釋放量凈吸收量和凈釋放量( (單位：單位：mg)mg)。請回答：。請回答： 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號.(1)(1)在在_時(shí)，該植物既沒有時(shí)，該植物既沒有COCO2 2的凈吸收，也沒的凈吸收，也沒有有COCO2 2的凈釋放，說明此時(shí)刻植物的凈釋放，說明此時(shí)刻植物_。(2)(2)測定植物呼吸速率比較簡單的方法是測定植物呼吸速率比較簡單的方法是_。假設(shè)該植物在。假設(shè)該植物在24 h24 h內(nèi)呼吸速率不內(nèi)呼吸速率不變，則該植物的呼吸速率為變，則該植物的呼吸速率為_mg/h_mg/h，最高光合，最高光合速率約為速

13、率約為_mg/h_mg/h。.(3)(3)該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為_(_(用字母表示用字母表示) )。(4)(4)若某一階段，該植物體對若某一階段，該植物體對COCO2 2的吸收量與釋放量總的吸收量與釋放量總是符合圖中所示的曲線，說明植物正處于旺盛生長狀是符合圖中所示的曲線，說明植物正處于旺盛生長狀態(tài)，因?yàn)檫@一階段態(tài)，因?yàn)檫@一階段_。.【解析】【解析】(1)(1)從圖中可以看出，在從圖中可以看出，在1818：0000和和6 6：0000時(shí)，時(shí)，該植物該植物COCO2 2的吸收量均為的吸收量均為0 0，即細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的，即細(xì)胞呼吸產(chǎn)

14、生的COCO2 2剛好剛好被光合作用吸收，光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相被光合作用吸收，光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等。等。(2)(2)在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，單位時(shí)間內(nèi)在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，單位時(shí)間內(nèi)COCO2 2釋放量可以表示呼吸速率，測定植物呼吸速率比較釋放量可以表示呼吸速率，測定植物呼吸速率比較簡單的方法是測定在黑暗條件下單位時(shí)間內(nèi)簡單的方法是測定在黑暗條件下單位時(shí)間內(nèi)COCO2 2釋放釋放.量。圖中植物夜間量。圖中植物夜間COCO2 2的釋放量為的釋放量為10 mg/h10 mg/h，該值表示，該值表示呼吸速率。圖中呼吸速率。圖中C C區(qū)段區(qū)段COCO2 2吸收的最高

15、值為吸收的最高值為75 mg/h75 mg/h，此，此值表示凈光合速率，此時(shí)真正光合速率為凈光合速率值表示凈光合速率，此時(shí)真正光合速率為凈光合速率+ +呼吸速率呼吸速率=75+10=85 mg/h=75+10=85 mg/h。(3)(3)白天植物光合速率大于呼吸速率，則白天植物光合速率大于呼吸速率，則A A和和C C區(qū)段表示區(qū)段表示白天積累的有機(jī)物；夜間只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，則白天積累的有機(jī)物；夜間只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，則B B區(qū)段表區(qū)段表示夜間消耗的有機(jī)物，故該植物在一晝夜中有機(jī)物示夜間消耗的有機(jī)物，故該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為積累量的代數(shù)式可表示為A+C-BA+C-B。.(4)(4)

16、圖中圖中A+CA+C的面積大于的面積大于B B，表示光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞，表示光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度呼吸強(qiáng)度( (同化作用大于異化作用同化作用大于異化作用) )，植物積累的有機(jī)，植物積累的有機(jī)物較多，說明該植物正處于旺盛生長階段。物較多，說明該植物正處于旺盛生長階段。.答案：答案：(1)18(1)18：0000和和6 6：0000光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等強(qiáng)度相等(2)(2)測定在黑暗條件下單位時(shí)間內(nèi)測定在黑暗條件下單位時(shí)間內(nèi)COCO2 2的釋的釋放量放量10108585(3)A+C-B(3)A+C-B(4)A+C(4)A+C的總面積大于的總面積大于B B，表示

17、植物光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度表示植物光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度( (同化作用同化作用大于異化作用大于異化作用) )，植物積累的有機(jī)物較多，植物積累的有機(jī)物較多.3.3.某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收收COCO2 2的速率和遮光的速率和遮光( (完全黑暗完全黑暗) )后釋放后釋放COCO2 2的速率。吸收的速率。吸收或釋放或釋放COCO2 2的速率隨時(shí)間變化趨勢的示意圖如下的速率隨時(shí)間變化趨勢的示意圖如下( (吸收吸收或釋放或釋放COCO2 2的速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收的速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放或釋放

18、COCO2 2的量的量) )，回答下列問題：，回答下列問題：.(1)(1)在光照條件下，圖形在光照條件下，圖形A+B+CA+B+C的面積表示該植物在一的面積表示該植物在一定時(shí)間內(nèi)單位面積葉片光合作用定時(shí)間內(nèi)單位面積葉片光合作用_，其中，其中圖形圖形B B的面積表示的面積表示_。從圖形。從圖形C C可推測該可推測該植物存在另一個(gè)植物存在另一個(gè)_的途徑。的途徑。COCO2 2進(jìn)出葉肉細(xì)進(jìn)出葉肉細(xì)胞都是通過胞都是通過_的方式進(jìn)行的。的方式進(jìn)行的。(2)(2)在上述實(shí)驗(yàn)中，若提高溫度、降低光照，則圖形在上述實(shí)驗(yàn)中，若提高溫度、降低光照，則圖形_(_(填填“A”A”或或“B”)B”)的面積變小，圖形的面

19、積變小，圖形._(_(填填“A”A”或或“B”)B”)的面積增大，原因是的面積增大，原因是_。.【解析】【解析】本題考查光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識及本題考查光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識及對圖形的識別能力。對圖形的識別能力。(1)(1)根據(jù)坐標(biāo)圖分析，根據(jù)坐標(biāo)圖分析，A A為葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)為葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)COCO2 2的凈吸收量，即凈光合速率。而的凈吸收量，即凈光合速率。而B B、C C均為遮光后釋放均為遮光后釋放的的COCO2 2量，即量，即B+CB+C的總和則是植物自身產(chǎn)生的總和則是植物自身產(chǎn)生COCO2 2的量，光的量，光照下照下A+B+CA+B+C的面積表示光合作用過程

20、中固定的的面積表示光合作用過程中固定的COCO2 2的總的總量。遮光之后，植物主要進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生量。遮光之后，植物主要進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生COCO2 2，根據(jù)，根據(jù).遮光后平穩(wěn)段的直線的變化趨勢可以推出遮光后平穩(wěn)段的直線的變化趨勢可以推出B B的面積表示的面積表示這段時(shí)間內(nèi)植物細(xì)胞呼吸放出的這段時(shí)間內(nèi)植物細(xì)胞呼吸放出的COCO2 2量，而量，而C C則表示植則表示植物可能通過其他途徑產(chǎn)生物可能通過其他途徑產(chǎn)生COCO2 2。COCO2 2屬于小分子，進(jìn)出細(xì)屬于小分子，進(jìn)出細(xì)胞都是通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)行的。胞都是通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)行的。(2)(2)提高溫度，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，降低光照，光合作用減提高

21、溫度，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，降低光照，光合作用減弱，因此單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)的弱，因此單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)的A A面積減小，面積減小，B B面積增大。面積增大。.答案：答案：(1)(1)固定固定COCO2 2總量細(xì)胞呼吸放出的總量細(xì)胞呼吸放出的COCO2 2量量釋放釋放COCO2 2( (其他答案合理也可其他答案合理也可) )自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散(2)A(2)AB B光合速率降低，呼吸速率增強(qiáng)光合速率降低，呼吸速率增強(qiáng)( (其他答案合其他答案合理也可理也可) ).考向二光合速率與呼吸速率的測定考向二光合速率與呼吸速率的測定 高考這樣考高考這樣考【典例】【典例】(2014(2014江蘇高考江蘇高考)

22、 )為研究浮游藻類的光合作為研究浮游藻類的光合作用，將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長期，并以此為材料，用，將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長期，并以此為材料，測定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率測定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率(Pn)(Pn)。圖。圖1 1為為光合放氧測定裝置的示意圖；圖光合放氧測定裝置的示意圖；圖2 2是不同是不同NaHCONaHCO3 3濃度濃度(pH 8.5(pH 8.5，25)25)條件下測得的條件下測得的PnPn曲線圖。請回答下列曲線圖。請回答下列.問題問題: :.(1)(1)通過變換圖通過變換圖1 1中光源，可研究中光源，可研究_、_對光合作用的影響。對光合作用的影響。(2)(2

23、)在測定不同光照對在測定不同光照對PnPn的影響時(shí)，如不精確控制溫的影響時(shí)，如不精確控制溫度，則測得的光照與度，則測得的光照與PnPn的關(guān)系的關(guān)系_(_(填填“呈正呈正相關(guān)相關(guān)”“”“呈負(fù)相關(guān)呈負(fù)相關(guān)”或或“難以確定難以確定”) )。(3)(3)由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離COCO2 2濃度很低，藻光濃度很低，藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶(CA)(CA)分解水中的分解水中的3HCO.獲得獲得COCO2 2。圖。圖2 2中達(dá)到最大中達(dá)到最大PnPn值的最低值的最低NaHCONaHCO3 3濃度為濃度為_；在更高在更高NaHCONaHCO3 3濃

24、度下，濃度下，PnPn不再增加的主要原不再增加的主要原因有因有_、_。(4)(4)培養(yǎng)基中的培養(yǎng)基中的 與與 之間的離子平衡與之間的離子平衡與pHpH有關(guān)，有關(guān)，堿性條件下堿性條件下pHpH越高，越高， 越少，越少， 越多，而越多，而 幾乎幾乎不能被該藻利用。在測定不同不能被該藻利用。在測定不同pH(7.0pH(7.010.0)10.0)對光合作對光合作用的影響時(shí)，導(dǎo)致用的影響時(shí)，導(dǎo)致PnPn發(fā)生變化的因素有發(fā)生變化的因素有_、_。23CO23CO23CO3HCO3HCO.【解題探究】【解題探究】1.1.分析影響測定凈光合速率的兩大因素：分析影響測定凈光合速率的兩大因素：(1)(1)光照：圖光

25、照：圖1 1中提供可調(diào)光源，改變光合速率的途中提供可調(diào)光源，改變光合速率的途徑有兩個(gè)：徑有兩個(gè)：_、_。(2)(2)溫度：通過影響溫度：通過影響_來影響光合作用來影響光合作用。光強(qiáng)光強(qiáng)光的波長光的波長( (光質(zhì)光質(zhì)) )酶的活性酶的活性.2.2.分析分析 影響光合作用的原理：影響光合作用的原理： 通過兩個(gè)方面影響光合作用：影響溶液通過兩個(gè)方面影響光合作用：影響溶液pHpH和和_。3HCO3HCOCOCO2 2的供應(yīng)的供應(yīng).【解析】【解析】本題考查光合作用的影響因素和酶活性的影本題考查光合作用的影響因素和酶活性的影響因素。響因素。(1)(1)可調(diào)光源能改變光照強(qiáng)度、光的波長可調(diào)光源能改變光照強(qiáng)度

26、、光的波長( (光質(zhì)光質(zhì)) )，從而，從而可以研究光強(qiáng)和光質(zhì)對光合作用的影響。可以研究光強(qiáng)和光質(zhì)對光合作用的影響。(2)(2)溫度是無關(guān)變量，溫度過高或過低都會影響酶的活溫度是無關(guān)變量，溫度過高或過低都會影響酶的活性，從而影響光合作用，難以確定光照對性，從而影響光合作用，難以確定光照對PnPn的影響，的影響，因此在實(shí)驗(yàn)過程中要使無關(guān)變量相同且適宜，以排除因此在實(shí)驗(yàn)過程中要使無關(guān)變量相同且適宜，以排除對實(shí)驗(yàn)的干擾。對實(shí)驗(yàn)的干擾。.(3)(3)由題圖可以看出，達(dá)到最大由題圖可以看出，達(dá)到最大PnPn值的最低值的最低NaHCONaHCO3 3濃度濃度為為120 mg120 mgL L-1-1；在更高

27、；在更高NaHCONaHCO3 3濃度下，外界因素是濃度下，外界因素是COCO2 2濃度達(dá)到了飽和，不能吸收更多的濃度達(dá)到了飽和，不能吸收更多的COCO2 2；內(nèi)部因素是；內(nèi)部因素是CACA量不足，不能催化分解更多的量不足，不能催化分解更多的 。(4)(4)由題意可知，由題意可知，pHpH一方面會影響一方面會影響 的含量，從而的含量，從而影響影響PnPn；另一方面；另一方面pHpH也會影響也會影響CA(CA(細(xì)胞細(xì)胞) )的活性，從而的活性，從而影響影響PnPn。3HCO3HCO.答案：答案：(1)(1)光強(qiáng)光質(zhì)光強(qiáng)光質(zhì)(2)(2)難以確定難以確定(3)120 mg(3)120 mgL L-1

28、-1達(dá)到了達(dá)到了COCO2 2飽和點(diǎn)飽和點(diǎn)CACA量有限量有限(4)CO(4)CO2 2( (或或 ) )供應(yīng)量不同供應(yīng)量不同CA(CA(細(xì)胞細(xì)胞) )活性變化活性變化3HCO. 備考這樣做備考這樣做1.1.利用指示劑測定光合速率和細(xì)胞呼吸速率：利用指示劑測定光合速率和細(xì)胞呼吸速率：(1)(1)方法：利用溴麝香草酚藍(lán)水溶液測定環(huán)境中方法：利用溴麝香草酚藍(lán)水溶液測定環(huán)境中_量。量。(2)(2)原理：原理：COCO2 2會使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由會使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由_變綠再變綠再變變_。COCO2 2藍(lán)藍(lán)黃黃.2.2.利用氣體體積變化測定光合速率和細(xì)胞呼吸速率：利用氣體體積變化測定光合速率和細(xì)胞

29、呼吸速率：(1)(1)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)裝置：經(jīng)典實(shí)驗(yàn)裝置：.(2)(2)實(shí)驗(yàn)裝置解讀：實(shí)驗(yàn)裝置解讀：甲甲裝置：置于黑暗中，紅色液滴變化是由無氧呼吸裝置：置于黑暗中，紅色液滴變化是由無氧呼吸產(chǎn)生的產(chǎn)生的_引起的，因此可測定綠色植物的無氧呼吸引起的，因此可測定綠色植物的無氧呼吸速率。速率。乙裝置：置于黑暗中，紅色液滴變化是由有氧呼吸乙裝置：置于黑暗中，紅色液滴變化是由有氧呼吸吸收的吸收的_引起的，因此可測定綠色植物的有氧呼吸速引起的，因此可測定綠色植物的有氧呼吸速率。率。COCO2 2O O2 2.丙裝置：置于光照下，丙裝置：置于光照下，NaHCONaHCO3 3的作用是保證容器內(nèi)的作用是保證容器內(nèi)_的恒

30、定，滿足綠色植物光合作用的需要，紅色液的恒定，滿足綠色植物光合作用的需要，紅色液滴移動是由于光合作用產(chǎn)生的滴移動是由于光合作用產(chǎn)生的_和細(xì)胞呼吸消耗的和細(xì)胞呼吸消耗的O O2 2引起的，因此可測定綠色植物的凈光合速率引起的，因此可測定綠色植物的凈光合速率。COCO2 2O O2 2. 預(yù)測這樣練預(yù)測這樣練1.1.某同學(xué)研究甲湖泊中某同學(xué)研究甲湖泊中X X深度生物的光合作用和有氧呼深度生物的光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：取吸。具體操作如下：取3 3個(gè)相同的透明玻璃瓶個(gè)相同的透明玻璃瓶a a、b b、c c，將，將a a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a a、b b、c

31、 3c 3瓶從瓶從待測水體深度取水，測定待測水體深度取水，測定c c瓶中水內(nèi)容氧量。將瓶中水內(nèi)容氧量。將a a瓶、瓶、b b瓶密封再沉入待測水體深度，經(jīng)瓶密封再沉入待測水體深度，經(jīng)24 h24 h取出，測兩瓶氧取出，測兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則含量，結(jié)果如圖所示。則24 h24 h待測深度水體中生物待測深度水體中生物.光合作用和有氧呼吸的情況是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號光合作用和有氧呼吸的情況是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號77982074(77982074() )A.24 hA.24 h待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/vmol/瓶瓶.B.24 hB.24 h待

32、測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是kmol/kmol/瓶瓶C.24 hC.24 h待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k-v)mol/(k-v)mol/瓶瓶D.24 hD.24 h待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k-v)mol/(k-v)mol/瓶瓶.【解析】【解析】選選D D。根據(jù)題意知，。根據(jù)題意知，a a瓶生物在黑暗條件下僅瓶生物在黑暗條件下僅能進(jìn)行有氧呼吸，能進(jìn)行有氧呼吸，24 h24 h待測深度水體中生物進(jìn)行有氧待測深度水體中生物進(jìn)行有氧呼吸消耗

33、的氧氣量為呼吸消耗的氧氣量為(w-v)mol/(w-v)mol/瓶；瓶；b b瓶生物在光照條瓶生物在光照條件下，氧氣的增加量為件下，氧氣的增加量為(k-w)mol/(k-w)mol/瓶，即瓶內(nèi)生物瓶，即瓶內(nèi)生物24 h24 h進(jìn)行光合作用和有氧呼吸凈積累的氧氣量進(jìn)行光合作用和有氧呼吸凈積累的氧氣量( (凈光合凈光合量量) )為為(k-w)mol(k-w)mol，故，故24 h24 h待測深度水體中生物光合作用待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量產(chǎn)生的氧氣量= =呼吸消耗的氧氣量呼吸消耗的氧氣量+ +凈光合量凈光合量= =(w-v)+(k-w)=(k-v)mol/(w-v)+(k-w)=(k-

34、v)mol/瓶。瓶。.2.2.研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光- -暗轉(zhuǎn)換條件下暗轉(zhuǎn)換條件下COCO2 2吸收量的變化，每吸收量的變化，每2 s2 s記錄一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中記錄一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。.(1)(1)在開始檢測后的在開始檢測后的200 s200 s內(nèi)，擬南芥葉肉細(xì)胞利用光內(nèi)，擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解能分解_，同化，同化COCO2 2。而在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。而在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中，葉片可通過中，葉片可通過_將儲藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的將儲藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_和熱能。和熱能。(2)(2)圖中顯示，擬南芥葉片在照

35、光條件下圖中顯示，擬南芥葉片在照光條件下COCO2 2吸收量在吸收量在_molm_molm-2-2ss-1-1范圍內(nèi)，在范圍內(nèi)，在300 s300 s時(shí)時(shí)COCO2 2_達(dá)到達(dá)到2.2molm2.2molm-2-2ss-1-1。由此得出，。由此得出，.葉片的總?cè)~片的總( (真正真正) )光合速率是光合速率是_molCO_molCO2 2mm-2-2ss-1-1。( (本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位) )(3)(3)從圖中還可看出，在轉(zhuǎn)入黑暗條件下從圖中還可看出，在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100 s100 s以后，以后，葉片的葉片的COCO2 2釋放釋放_，并達(dá)到一個(gè)相對

36、穩(wěn)定的水，并達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的水平，這提示在光下葉片可能存在一個(gè)與在黑暗中不同平，這提示在光下葉片可能存在一個(gè)與在黑暗中不同的呼吸過程。的呼吸過程。.(4)(4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的COCO2 2中的碳元素中的碳元素一部分來自葉綠體中的五碳化合物，可利用一部分來自葉綠體中的五碳化合物，可利用_技術(shù)進(jìn)行研究。技術(shù)進(jìn)行研究。.【解題指南】【解題指南】(1)(1)關(guān)鍵知識：葉片的總關(guān)鍵知識：葉片的總( (真正真正) )光合速率光合速率= =呼吸速率呼吸速率+ +凈凈( (表觀表觀) )光合速率。光合速率。(2)(2)圖示信息：圖示信息：COCO2 2吸收量表示凈吸收量

37、表示凈( (表觀表觀) )光合速率，光合速率，COCO2 2吸收量為吸收量為0 0，表示總，表示總( (真正真正) )光合速率光合速率= =呼吸速率。呼吸速率。.【解析】【解析】本題主要考查光合作用和細(xì)胞呼吸的原理及本題主要考查光合作用和細(xì)胞呼吸的原理及其應(yīng)用。其應(yīng)用。(1)(1)葉肉細(xì)胞利用光能分解水，產(chǎn)生氧氣。細(xì)胞呼吸過葉肉細(xì)胞利用光能分解水，產(chǎn)生氧氣。細(xì)胞呼吸過程是將有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為程是將有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATPATP中活躍的化學(xué)中活躍的化學(xué)能和熱能。能和熱能。(2)(2)從圖中可以看出從圖中可以看出COCO2 2吸收量范圍是吸收量范圍是0.20.20.6molm0.6

38、molm-2-2ss-l-l。300 s300 s時(shí)沒有光照，時(shí)沒有光照，COCO2 2應(yīng)該是應(yīng)該是.釋放量。葉片的總光合速率釋放量。葉片的總光合速率= =呼吸速率呼吸速率+ +凈光合速率，凈光合速率，因此總光合速率應(yīng)該為因此總光合速率應(yīng)該為2.42.42.8molCO2.8molCO2 2m m-2-2s s-1-1。(3)(3)在轉(zhuǎn)入黑暗條件下在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100 s100 s以后，葉片的以后，葉片的COCO2 2釋放量逐釋放量逐漸減少，說明黑暗條件中的呼吸過程可能與有光條件漸減少，說明黑暗條件中的呼吸過程可能與有光條件時(shí)不同。時(shí)不同。(4)(4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的COCO2 2中的碳元素一部中的碳元素一部分來自葉綠體中的五碳化合物，可利用同位素示蹤分來自葉綠體中的五碳化合物，可利用同位素示蹤技術(shù)進(jìn)行研究。技術(shù)進(jìn)行研究。.答案：答案：(1)(1)水細(xì)胞呼吸水細(xì)胞呼吸ATPATP中的化學(xué)能中的化學(xué)能(2)0.2(2)0.20.6