光合作用和呼吸作用專題之氧氣和二氧化碳濃度變化

關(guān)于光合作用和呼吸作用專題之氧氣和二氧化碳濃度變化第一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實驗及其結(jié)果，請回答相關(guān)問題。（1）由甲圖可推知，與M點相比，N點限制單株光合強度的外界因素是

。（2）測得該植物一晝夜的O2凈釋放量為300mg，圖中陰影部分所表示的O2釋放量

(從“大于、等于、小于”中選填)300mg。假設該植物在24小時內(nèi)呼吸速率不變，則該植物一天通過光合作用產(chǎn)生的O2總量是

mg。光合作用速率最高時，光合作用每小時固定CO2的量是

mg。若適當增加植物生長環(huán)境中CO2的濃度，C點將向

(左/右）移動。。（3）將對稱葉片上側(cè)遮光下側(cè)曝光（如圖丙），并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射1小時后，從兩側(cè)截取同等面積的（設為S）葉片，烘干稱重，分別記為a和b（單位：g）則b-a所代表的是

。（1）光照強度、二氧化碳濃度（2）大于54077右（3）S面積的葉片1小時光合作用合成的有機物的總量第二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日光合作用與細胞呼吸的聯(lián)系

CO2O2CO2O2O2CO2第三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸消耗O2————肯定進行了有氧呼吸C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量酶無氧呼吸C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+能量酶未消耗O2————只進行無氧呼吸有CO2產(chǎn)生————不一定是有氧呼吸無CO2產(chǎn)生————肯定是無氧呼吸是否消耗O2是否有CO2產(chǎn)生一.呼吸作用中的02和CO2第四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量酶怎樣判斷酵母菌、植物的非綠色器官的呼吸方式？有氧呼吸無氧呼吸①CO2

產(chǎn)生量=

O2消耗量————②CO2

產(chǎn)生量＞

O2消耗量————(只有CO2生成，沒有O2消耗———只進行無氧呼吸)③CO2

產(chǎn)生量＜

O2消耗量————只進行有氧呼吸有氧呼吸+無氧呼吸底物可能為脂肪的有氧呼吸從CO2的產(chǎn)生量與O2的消耗量比較:第五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量酶怎樣判斷酵母菌、植物的非綠色器官的呼吸方式？有氧呼吸無氧呼吸②CO2

產(chǎn)生量＞

O2消耗量————有氧呼吸+無氧呼吸計算，確定兩者的強弱（以葡萄糖的消耗量表示）當=4/3時，當＞

4/3時，當＜

4/3時，有氧呼吸=無氧呼吸有氧呼吸＜無氧呼吸有氧呼吸＞無氧呼吸第六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日探究酵母菌的細胞呼吸方式※下圖是探究酵母菌的呼吸類型實驗裝置NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液甲清水酵母菌培養(yǎng)液乙序號裝置中紅色液滴的移動現(xiàn)象裝置甲裝置乙１２３結(jié)論只進行有氧呼吸只進行無氧呼吸有氧呼吸、無氧呼吸都進行不移動不移動向左移向左移向右移向右移第七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日探究酵母菌的細胞呼吸方式※、下圖是探究酵母菌的呼吸類型實驗裝置NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液甲清水酵母菌培養(yǎng)液乙追問：①a代表

值；

b代表

值．②為使測得的a、b值更精確，還應再設置一對照裝置。應怎樣設置？③若要測定已長出一片真葉幼苗的呼吸商，則應將該裝置置于何種條件下？為什么？消耗氧的體積消耗氧與釋放二氧化碳的體積之差第八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日探究酵母菌的細胞呼吸方式※、下圖是探究酵母菌的呼吸類型實驗裝置NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液甲清水酵母菌培養(yǎng)液乙思考2:如果甲向左移距離為a,乙向右移距離為b,怎樣計算呼吸商?=b+aa第九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例1.如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．氧濃度為a時最適于儲藏該植物器官B．氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸

的5倍C．氧濃度為c時，無氧呼吸強度最弱D．氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等B10836477第十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例2一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列敘述錯誤的是(

)A.氧濃度為a時，只進行無氧呼吸B.氧濃度為b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為0.6molC.氧濃度為c時，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精發(fā)酵D.氧濃度為d時，只進行有氧呼吸氧濃度(%)

abcd產(chǎn)生CO2的量(mol)0.91.31.53.0產(chǎn)生C2H5OH的量(mol)

0.90.70.60C第十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日酵母菌或植物的非綠色器官呼吸速率隨O2濃度的變化O2濃度CO2釋放速率0無氧呼吸有氧呼吸ABCab總曲線A點:只進行無氧呼吸C點及以后:只進行有氧呼吸A～C之間:無氧呼吸+有氧呼吸B點對應的氧濃度下，無氧呼吸受到抑制，有氧呼吸又很微弱，消耗的有機物最少．O2的吸收速率第十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例3.如圖表示的是某植物的非綠色器官呼吸時O2的吸收量和CO2的釋放量之間的相互關(guān)系，其中線段XY=YZ，則在氧濃度為a時，

A．有氧呼吸比無氧呼吸消耗的有機物多

B．有氧呼吸比無氧呼吸釋放的能量多

C．有氧呼吸比無氧呼吸釋放的二氧化碳多

D．有氧呼吸和無氧呼吸釋放的能量相等

B第十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日光照強度ABC光補償點CO2釋放速率CO2吸收速率o縱坐標的值實指凈光合速率A點對應的縱坐標的絕對值實指呼吸速率光飽和點最大凈光合速率呼吸速率最大光合速率二、光合作用中的O2和CO2其大小主要受溫度影響第十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日1.左上圖中A點，AB段，B點，BC段分別對應圖2的？2.請用坐標曲線在上圖中表示出O2的釋放量和吸收量隨光照強度的變化？O2第十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例4.如圖為某種植物細胞部分結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)圖分析，下列四項敘述中，正確的是(

)。A．a(chǎn)、b箭頭表示的是O2進出細胞的過程B．e、f箭頭表示的是CO2進出細胞的過程C．以C18O2作原料進行光合作用，在較強光照下，測得含18O的呼吸作用產(chǎn)物的主要去向是圖中的dD．以H218O作原料進行光合作用，在較強呼吸作用下，測得含18O的光合作用產(chǎn)物的主要去向是圖中的bC第十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日“總光合量”與“凈光合量”的比較項目總光合量凈光合量有機物O2量CO2量植物量植物量；收獲植物所得的有機物量，一段時間內(nèi)干物質(zhì)增加量植物體量植物體量；植物所處外界環(huán)境中氧氣的量植物體固定量植物體從外界量；植物所處外界環(huán)境中二氧化碳的量產(chǎn)生或制造積累產(chǎn)生或制造釋放增加吸收

減少第十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日總（真正）光合速率凈光合速率第十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日A,B兩種植物的呼吸速率，凈光合作用速率，真正光合作用速率分別是？第十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日植物的光合作用受CO2濃度、光照強度和溫度的影響。右圖為在一定CO2濃度和適宜溫度條件下，測定某植物在不同光照強度下的光合作用速率。下列有關(guān)說法正確的是（

）

A．在a點，該植物細胞只進行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所是線粒體B．b點時，該植物的實際光合作用速率為0C．若將該植物置于c點條件下光照9小時，其余時間置于黑暗中，則每平方米葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為15mgD．適當提高CO2濃度，則圖中a點下移，b點左移，c點上移

C例5：第二十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日組別一二三四溫度/℃27282930暗處理后重量變化/mg-1-2-3-1光照后與暗處理前重量變化比較/mg+1+2+3+1例6：將狀況相同的某種綠葉分成四等組，在不同溫度下分別先暗處理1h，再光照1h（各組光照強度相同），測其重量變化，得到下表的數(shù)據(jù)?？梢缘贸龅恼_結(jié)論是（）

A．該植物光合作用的最適溫度約是27℃

B．在上述四種溫度下，該植物呼吸作用的最適溫度是29℃

C．27℃和29℃該植物合成有機物的速率相等

D．30℃下該植物的真正光合速率為2mg/hB第二十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日組別一二三四溫度/℃27282930暗處理后重量變化/mg-1-2-3-1光照后與暗處理前重量變化/mg+1+2+3+1凈光合量總光合量24623693第二十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實驗及其結(jié)果，請回答相關(guān)問題。（1）由甲圖可推知，與M點相比，N點限制單株光合強度的外界因素是

。（2）測得該植物一晝夜的O2凈釋放量為300mg，圖中陰影部分所表示的O2釋放量

(從“大于、等于、小于”中選填)300mg。假設該植物在24小時內(nèi)呼吸速率不變，則該植物一天通過光合作用產(chǎn)生的O2總量是

mg。光合作用速率最高時，光合作用每小時固定CO2的量是

mg。若適當增加植物生長環(huán)境中CO2的濃度，C點將向

(左/右）移動。。（3）將對稱葉片上側(cè)遮光下側(cè)曝光（如圖丙），并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射1小時后，從兩側(cè)截取同等面積的(設為S)葉片，烘干稱重，分別記為a和b（單位：g）。則b-a所代表的是

。（1）光照強度、二氧化碳濃度（2）大于54077右（3）S面積的葉片1小時光合作用合成的有機物的總量第二十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日1.氣體體積變化法——測O2產(chǎn)生（CO2消耗)的體積2.黑白瓶法——測溶氧量的變化3.小葉片浮起數(shù)量法——定性比較光合作用強度的大小4.“半葉法”——測光合作用有機物的生產(chǎn)量，即單位時間、單位葉面積干物質(zhì)的積累數(shù)測定光合作用強度的方法第二十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日?活塞著色液刻度管橡皮塞無色玻璃容器燒杯綠色植株NaHCO3緩沖液裝置１思考：下圖裝置1能否用來進行光合速率的測定？思考：１．NaHCO3緩沖液的作用？２．著色液的移動方向，移動數(shù)值代表什么？３．怎樣排除物理誤差？持續(xù)提供CO2,保持空間CO2濃度相對穩(wěn)定．植株光合作用O2的釋放量與呼吸作用O2的消耗量的差值.?活塞著色液刻度管橡皮塞無色玻璃容器燒杯死植株裝置２NaHCO3緩沖液第二十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日光合、呼吸速率的測定實驗(1)凈光合速率的測定(如圖)①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液，保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。②植物光合速率指標：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強增大，毛細管內(nèi)的水滴右移。單位時間內(nèi)液滴右移的體積即是凈光合速率。③條件：整個裝置必須在光下，光是植物進行光合作用的條件。第二十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日①上圖同樣可以用于呼吸速率的測定，但要把NaHCO3溶液換成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用釋放的CO2。②植物呼吸作用的指標：植物呼吸作用吸收氧氣，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強減小，毛細管內(nèi)的水滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即是呼吸速率。③條件：整個裝置必須遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。(2)呼吸速率的測定(如上圖)第二十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例7.有兩個興趣小組運用下列裝置進行了如下實驗，請分析回答：（1）甲組探究的問題是種子萌發(fā)時進行的呼吸類型。①想得到實驗結(jié)論還必須同時設置對照實驗，請問對照實驗裝置（假設該裝置編號為二）如何設計?_________。②如果裝置一液滴左移，裝置二液滴不移動，則證明了_，相關(guān)的反應式_____________________。③如果種子消耗的O2為6mol／L，釋放的CO2為9mol／L，則種子無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的______倍。①裝置二除用等量蒸餾水代替NaOH溶液外，其他設計與裝置一相同

②萌發(fā)的種子只進行有氧呼吸③1．5第二十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日（2）乙組利用該裝置測定光合作用速率。萌發(fā)的種子換成小球藻培養(yǎng)液，NaOH溶液換成二氧化碳緩沖液（假設該裝置編號為三），緩沖液用以調(diào)節(jié)裝置內(nèi)C02的量，使其濃度保持在0.03％，裝置內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)紅色液滴的移動距離測得。在不同強度光照條件下，測得裝置內(nèi)氣體體積如下表所示（表中氣體體積的單位是微升／立方厘米小球藻／分。“+”表示增加，“-”表示減少。光強度單位為千勒克司）。光強0510203040氣體體積-0.25+0.5+1.2+1.7+1.7+1.7①光強度為0時，裝置內(nèi)減少的氣體是__，減少的原因是__。②光強度增加時，裝置內(nèi)增加的氣體是__，增加的原因是__。③為了防止光照引起裝置三內(nèi)氣體的物理性膨脹或收縮所造成的誤差，必須要有對照，并對實驗結(jié)果進行校正。那么對照組裝置內(nèi)應放置___________。A．同樣體積新鮮小球藻和水B．同樣體積死小球藻和緩沖溶液C．同樣體積碎紙片和水D．同樣體積死小球藻和水O2

O2

B第二十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例8、右圖是探究植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的CO2濃度。該裝置放在20℃環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2ml，毛細管內(nèi)的水滴在位置x。30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6ml的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在x的位置。據(jù)此實驗回答下列問題：⑴以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是_____mL／h。⑵用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率為低，原因是：_________________________________。0.8植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣1.氣體體積變化法——測O2產(chǎn)生（CO2消耗）的體積第三十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例9.某生物興趣小組探究某植物光合強度，設計了如圖裝置進行實驗。假設實驗期間均處于適宜且相對穩(wěn)定的環(huán)境條件下。請分析回答有關(guān)問題：（1）.實驗一：測定植物呼吸作用強度時，燒杯中加入_____（NaHCO3/NaOH溶液）。將裝置置_______條件下。1小時后裝置中紅墨水滴向左移動，原因是______。讀取移動刻度為2cm。植物在黑暗下呼吸作用，吸收氧氣，釋放CO2，釋放的CO2被NaOH溶液吸收，氣體體積減小第三十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日向右290存活實驗裝置中氧氣體積增加0.9cm/小時，說明植物光合作用大于動植物呼吸作用，釋放的O2供昆蟲呼吸有余。

第三十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日

例10、采用黑-白瓶（不透光-透光)法測定池塘群落各深度日代謝的平均氧濃度變化，結(jié)果見下表，請據(jù)表分析，該池塘一晝夜產(chǎn)生氧和消耗氧量各為多少。深度瓶中O2的變化（g/m2）白瓶黑瓶1m＋3－12m＋2－13m0－14m－1－1水底－3－3A.5、7B.8、7C.8、11D.5、11解析：白瓶中氧的變化為凈光合量，黑瓶中氧的變化為呼吸量，池塘一晝夜產(chǎn)生氧氣量為總光合量，即凈光合量＋呼吸量2、黑白瓶法——測溶氧量的變化第三十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例11.一同學研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸時，設計了如下操作：①取三個相同的透明玻璃瓶標號a、b、c，并將a用不透光黑布包扎起來；②將a、b、c三個瓶子均在湖中X深度取滿水，并測定c瓶中水的溶氧量；③將a、b兩瓶密封后再沉入X深度水體中，24小時后取出；④測定a、b兩瓶中水的溶氧量，三個瓶子的測量結(jié)果如圖所示。關(guān)于24小時內(nèi)X深度水體中生物光合作用和有氧呼吸情況的分析正確的是（

）

A．光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-w）mol/瓶

B．光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-v）mol/瓶

C．有氧呼吸消耗的氧氣量為（k-v）mol/瓶

D．有氧呼吸消耗的氧氣量為vmol/瓶

B第三十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日3：小葉片浮起數(shù)量法---定性比較光合作用強度的大小例12、某校生物研究性學習小組通過下列實驗，驗證影響光合作用的因素。實驗步驟：第一步：用直徑為1cm的打孔器打出葉圓片40片(避開大的葉脈)，抽去其中的氣體。第二步：把抽去氣體的葉圓片連同水倒入燒杯中放在黑暗處備用。第三步：按下表所示條件進行實驗(4只燒杯內(nèi)葉圓片數(shù)目相等）第四步：觀察記錄實驗結(jié)果。第三十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日燒杯光照（lx）溫度（℃）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列問題：（1）要觀察并記錄的實驗結(jié)果是_______________

___________________________________。（2）3號和4號燒杯的實驗是研究_________對光合作用強度的影響，1號和3號燒杯的實驗、2號和3號燒杯的實驗依次是研究________和________對光合作用強度的影響。

燒杯內(nèi)相同時間上浮的葉圓片數(shù)或葉圓片上浮所需的時間光照強度溫度CO2濃度第三十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日燒杯光照（lx）溫度（℃）CO2（%）16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列問題：（3）上述四個燒杯中，釋放氧氣最多的是____號燒杯。最先浮起葉片的是______號。（4）除上述實驗中影響光合作用的環(huán)境因素外，還有_____________等因素也對對光合作用有重要影響。33水、無機鹽第三十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日

例13、采用“半葉法”對葉片的光合作用強度進行測定，其原理是，將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不作處理，并用適當方法阻止兩部分的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB獲得相應數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/dm2h。①、請設計一張表格用于記錄實驗數(shù)據(jù)（假設實驗選定3片葉）。②、若M=MB－MA，則M表示________________。4、半葉法：測定有機物的生產(chǎn)量第三十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日葉片編號MBMA123M表示B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成有機物總量平均值答案：第三十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日例14.在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的葉綠體光合作用速率=(3y一2z—x)／6g·cm-2·h-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(

)

A．下午4時后將整個實驗裝置遮光3小時

B．下午4時后將整個實驗裝置遮光6小時C．下午4時后在陽光下照射1小時

D．晚上8時后在無光下放置3小時（3y一2z—x)／6=（y一x）/6+（y一z）/M，計算出M=3hA第四十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期日

練習1.將某種綠色植物的葉片，放在特定的實驗裝置中。研究在10℃、20℃的溫度條件下，分別置于黑暗和5klx、10klx條件下的光合作用和呼吸作用。結(jié)果如下圖所示(橫坐標為時間，單位：小時)。對以上結(jié)果分析正確的是，該葉片(

)A．20℃時的呼吸速率是10℃時的4倍B．在10℃、5klx的光照