高三一輪復(fù)習(xí)生物：光合作用與呼吸作用的綜合分析課件

光合作用與呼吸作用綜合分析三率的表示方法光合呼吸曲線的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)問(wèn)題光合呼吸的“日變化曲線”分析三率的測(cè)定方法液滴移動(dòng)分析法黑白瓶法半葉法葉圓片稱(chēng)重法葉片上浮法探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響請(qǐng)分別以有機(jī)物、O2、CO2的變化含量表示以下兩個(gè)量：凈光合量（速率）？有機(jī)物的積累量O2的釋放量\吸收量CO2的吸收量\釋放量總（真）光合量（速率）？有機(jī)物的生成量\合成量O2的產(chǎn)生量CO2的消耗量?jī)艄夂狭浚ㄋ俾剩?總光合量（速率）－呼吸量（速率）

一、三率（三量）的表示法任務(wù)1光照強(qiáng)度ABCO2的吸收量CO2的釋放量?jī)艄夂纤俾士偣夂纤俾士?真)光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸速率呼吸速率坐標(biāo)圖中的三率的表示法：請(qǐng)?jiān)谝韵伦鴺?biāo)圖上標(biāo)出三率OCEV光＞V呼有機(jī)物積累V光＝V呼有機(jī)物不積累V光＜V呼有機(jī)物負(fù)積累吸收量消耗量釋放量產(chǎn)生量產(chǎn)生量消耗量請(qǐng)分析以下三種情況，以1、3圖情況為例，標(biāo)出以CO2、O2

為指標(biāo)的“吸收量\釋放量”、“消耗量”、“產(chǎn)生量”光照強(qiáng)度AB（光補(bǔ)償點(diǎn)）（光飽和點(diǎn)）CO2的吸收值CO2的釋放值O1234OA段A點(diǎn)之后O點(diǎn)A點(diǎn)

請(qǐng)說(shuō)出以下4個(gè)圖所示狀態(tài)在坐標(biāo)圖上的對(duì)應(yīng)位置?！秳?chuàng)新》P81T1以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是［］光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等A總光合量關(guān)鍵在于搞清楚題中“真光合”和“凈光合”精要點(diǎn)撥AB時(shí)間0吸收CO2CDS1ES2S3如何用面積來(lái)表示呼吸量、總光合量、凈光合量呼吸量：＿＿＿＿＿＿總光合量：＿＿＿＿＿＿凈光合量：＿＿＿＿＿＿S1＋S2S2＋S3S3－S1思考：葉面積指數(shù)超過(guò)多少，植物無(wú)法生活下去？為什么？最佳是？

反應(yīng)速率葉面積指數(shù)246810O（真）光合速率呼吸速率凈光合

速率P10，白天不能積累有機(jī)物，夜間還有呼吸消耗；3左右葉面積指數(shù)圖中，應(yīng)如何表示“凈光合速率”？拓展（1）僅改變呼吸速率（其他條件且適宜），對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)的影響若A點(diǎn)下移，B、C、D點(diǎn)如何移動(dòng)？

B右移；C不動(dòng)；D下移。

二、光合呼吸曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”的移動(dòng)問(wèn)題分析⑴若X為光照強(qiáng)度，適當(dāng)降低CO2濃度，B點(diǎn)如何移動(dòng)？

右移。⑵若X為CO2濃度，適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，B點(diǎn)如何移動(dòng)？

左移。（2）若呼吸速率不變，改變某一影響光合速率的因素對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)的影響在一定范圍內(nèi)，如果改變一個(gè)變量促進(jìn)反應(yīng)，則可適當(dāng)調(diào)整另一個(gè)變更來(lái)抑制反應(yīng)，從而維持光合速率不變。方法提煉⑴若X為光照強(qiáng)度，適當(dāng)降低CO2濃度，C、D點(diǎn)如何移動(dòng)？

C左移；D左下移。⑵若X為CO2濃度，適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，C、D點(diǎn)如何移動(dòng)？

C右移；D右上移。光合速率降低，飽和點(diǎn)左移；反之則右移。方法提煉（3）若呼吸速率不變，改變某一影響光合速率的因素對(duì)飽和點(diǎn)的影響將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO2

濃度，在適宜光照強(qiáng)度下測(cè)定葉片光合作用的強(qiáng)度，結(jié)果如右圖。下列相關(guān)敘述，正確的是 ［］DA．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)左移B．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移C．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，a點(diǎn)右移，b點(diǎn)右移D．如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移【能力提升】《創(chuàng)新》P78T2a點(diǎn)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，

所以CO2釋放減少。b點(diǎn)：有微弱光照，植物開(kāi)始進(jìn)行________。bc段：光合作用強(qiáng)度________細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。c

點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度________細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。ce段：光合作用強(qiáng)度________細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。（1）自然環(huán)境中一晝夜植物CO2吸收或釋放速率的變化曲線

凌晨溫度低，細(xì)胞呼吸弱光合作用＜＝＞葉肉細(xì)胞呢？V光＞V呼三、光合呼吸的“日變化曲線”分析d點(diǎn)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，

出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。e

點(diǎn)：V光_____V呼。ef段：V光_____V呼。fg段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。bf段：________＿＿＿的時(shí)間段。ce段：＿＿＿＿＿＿＿的時(shí)間段。一晝夜有機(jī)物的積累量＝＿＿＿＿＿＿＿＿

(S1、S2、S3分別表示曲線和橫軸圍成的面積)溫度過(guò)高，氣孔關(guān)閉＝＜光合作用停止，只有呼吸作用有光合作用V光＞V呼S1－S2－S3《創(chuàng)新》P79T4AB段：無(wú)光照，植物只進(jìn)行＿＿＿＿＿；BC段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；CD段：4時(shí)后，有微弱光照，開(kāi)始進(jìn)行

光合作用，但＿＿＿＿＿＿＿。D點(diǎn)：隨光照增強(qiáng)，＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線提示：分析光合作用或細(xì)胞呼吸速率的變化時(shí)，應(yīng)分析曲線變化趨勢(shì)的快慢，也就是斜率。呼吸作用溫度低，呼吸作用減弱V光＜V呼V光＝V呼DH段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

其中＿＿＿表示“午休”現(xiàn)象。H點(diǎn)：隨光照減弱，光合作用強(qiáng)度下降，

＿＿＿＿＿。HI段：光照繼續(xù)減弱，＿＿＿＿＿＿，

直至光合作用完全停止。V光＞V呼FG段V光＝V呼V光＜V呼【例1】如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，圖乙表示一株小麥葉片細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量在一天24小時(shí)內(nèi)的變化，請(qǐng)據(jù)圖分析：(1)圖甲中A、B、C、D分別表示參與光合作用或光合作用生成的物質(zhì)，則A、B、C、D依次是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)在Ⅰ中發(fā)生的過(guò)程稱(chēng)為＿＿＿＿，在Ⅰ中含有的參與此過(guò)程的物質(zhì)是＿＿＿＿＿。H2O、CO2、C3、C5光反應(yīng)色素和酶(3)在Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)與Ⅱ

中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)聯(lián)系

是＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(4)圖乙中，從＿＿點(diǎn)開(kāi)始合成有機(jī)物，至＿＿點(diǎn)有機(jī)物合成終止。(5)AB段C3含量較高，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(6)E點(diǎn)C3含量極少，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(7)E點(diǎn)與D點(diǎn)相比，葉綠體中NADPH含量較＿＿(高/低)

光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供［H］和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi等B無(wú)光不進(jìn)行光反應(yīng)，C3不能被還原氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，CO2的固定減弱高H(1)GH段C3含量相對(duì)升高的原因是什么？提示：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP逐漸減少，

導(dǎo)致C3的還原逐漸減弱。(2)E點(diǎn)與D點(diǎn)相比，哪個(gè)點(diǎn)的C5含量相對(duì)較高？提示：E點(diǎn)。凈光合速率、實(shí)際光合速率、呼吸速率中，

哪些量不可直接測(cè)量？怎樣才能得到？四、三率的測(cè)定1、液滴移動(dòng)分析法——測(cè)量氣體體積變化使用右圖裝置測(cè)定凈光合速率時(shí)，必備條件是？燒杯中的溶液是？作用是？

光照；NaHCO3溶液，保持瓶?jī)?nèi)CO2濃度的恒定

(持續(xù)穩(wěn)定地為植物提供所需的CO2)條件？？使用右圖裝置測(cè)定呼吸速率時(shí)，必備條件是？燒杯中的溶液是？作用是？黑暗；NaOH溶液，吸收體系中的CO2(確保裝置內(nèi)的體積變化為O2的量引起)條件？？請(qǐng)利用以上裝置完成對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度的測(cè)試。1.某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用能力。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開(kāi)展了對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合強(qiáng)度測(cè)試的研究課題。研究中設(shè)計(jì)了下圖所示的裝置。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度，方法步驟：①___________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________。甲、乙裝置D中放入NaOH溶液，乙裝置作為對(duì)照組將裝置甲、乙遮光處理，放在溫度等相同的環(huán)境中1h后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度實(shí)驗(yàn)步驟:(2)測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟：①___________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________。甲、乙裝置D中放入NaHCO3溶液，乙裝置作為對(duì)照組1h后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度將裝置甲、乙放在光照強(qiáng)度、溫度等相同的環(huán)境中分析乙裝置的作用？對(duì)D中的物質(zhì)的要求？對(duì)照作用，排除外界溫度、氣壓以及花盆中土壤微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。D中物質(zhì)必須是相同的《創(chuàng)新》P85典例1“黑瓶”不透光，測(cè)定的是呼吸量；

“白瓶”給予光照，測(cè)定的是凈光合作用量。總光合作用量(強(qiáng)度)＝凈光合作用量(強(qiáng)度)＋有氧呼吸量(強(qiáng)度)。(1)有初始值的情況下：

黑瓶中O2的減少量(或CO2的增加量)為呼吸量

白瓶中O2的增加量(或CO2的減少量)為凈光合作用量(2)在沒(méi)有初始值的情況下：

白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量

－

黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量＝總光合量2、黑白瓶法——測(cè)溶氧量的變化《創(chuàng)新》P85典例2

某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。將對(duì)稱(chēng)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。3、半葉法——測(cè)有機(jī)物的變化量（黑白瓶法變式）《創(chuàng)新》P86典例3(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后______________＋______________________－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示__________________________________________。

某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。將對(duì)稱(chēng)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(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(3)真正光合速率的計(jì)算方法是________________________。(4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路___________________________________________________。葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量B葉片被截取部分在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量M÷（截取面積×?xí)r間）將在測(cè)定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開(kāi)，一部分立即烘干稱(chēng)重，另一部分在暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱(chēng)重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率3、半葉法——測(cè)有機(jī)物的變化量（黑白瓶法變式）《創(chuàng)新》P86典例3

本方法通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，

如圖所示以有機(jī)物的變化量測(cè)定光合速率(S為葉圓片面積)。結(jié)果分析：凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率

＝(x＋z－2y)/2S。4、葉圓片稱(chēng)重法——測(cè)定有機(jī)物變化量（黑白瓶法變式）《創(chuàng)新》P86典例4

本方法通過(guò)利用真空技術(shù)排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；在光合作用過(guò)程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來(lái)下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短)，即能比較光合作用強(qiáng)度的大小。課本P105探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響自變量：因變量：5、葉圓片上浮法——定性檢測(cè)O2釋放速率例：生長(zhǎng)旺盛的葉片，剪成5毫米見(jiàn)方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理，這四個(gè)處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是［］

C小葉片浮起來(lái)的原理是？光合作用產(chǎn)生的氧氣附著在葉片上，使葉片上浮?！秳?chuàng)新》P87典例5A.從圖乙可看出，F(xiàn)植物適合在較強(qiáng)光照下生長(zhǎng)B.光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，裝置甲中放置植物E的葉圓片進(jìn)行測(cè)定時(shí)，液滴不移動(dòng)C.光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，E、F兩種植物的葉圓片產(chǎn)生氧氣的速率相等D.光照強(qiáng)度為6klx時(shí)，裝置甲中E植物葉圓片比F植物葉圓片浮到液面所需時(shí)間短6、間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量

光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對(duì)獨(dú)立進(jìn)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)的速率比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和NADPH不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP不能及時(shí)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(jìn)行，則黑暗間隔有利于充分利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)的產(chǎn)物，持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)，因此在光照強(qiáng)度和光照時(shí)間不變的情況下，制造的有機(jī)物相對(duì)多。

科研人員利用“間隙光”來(lái)測(cè)定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替進(jìn)行12小時(shí)，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中氧氣和二氧化碳的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄如右圖所示。

據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分記錄圖分析，與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)黑暗6小時(shí)的相比，“間隙光”處理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)連續(xù)光照下的光合效率，原因是“間隙光”能____________________________________。

上面曲線出現(xiàn)的原因是光合作用光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的速率________(填“更快”或“更慢”)。圖中兩條曲線所圍成的面積S1________S2(填“大于”“等于”或“小于”)。充分利用光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP大于更快等于《創(chuàng)新》P87典例6

陽(yáng)光穿過(guò)森林中的空隙形成“光斑”，它會(huì)隨太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)和枝葉的擺動(dòng)而移動(dòng)。如圖表示一株生長(zhǎng)旺盛的植物在“光斑”照射前后的光合作用過(guò)程中吸收CO2和釋放O2的有關(guān)曲線，此曲線說(shuō)明夯實(shí)基礎(chǔ)補(bǔ)充練習(xí)光合作用T9“光斑”照射前，光合作用無(wú)法進(jìn)行“光斑”照射開(kāi)始后，光反應(yīng)和暗反應(yīng)迅速同步增加“光斑”照射后，O2釋放速率的變化說(shuō)明暗反應(yīng)對(duì)光反應(yīng)有限制作用CO2曲線AB段的變化說(shuō)明進(jìn)行暗反應(yīng)與光照無(wú)關(guān)3.(2022·重慶南開(kāi)中學(xué)調(diào)研)科學(xué)家利用生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料，探究光照對(duì)植物光合作用的影響，具體處理方式及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表：(1)實(shí)驗(yàn)中需要給予四組等量且適宜的__________等環(huán)境條件(寫(xiě)出兩項(xiàng)即可)。(2)D組的________是C組的2倍，但兩組的光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻相差不多，這一結(jié)果可表明，光合作用中________________________________。(3)A、B、C三組處理相比，隨著_________________的增