高中生物光合作用和呼吸作用練習題答案

高中生物光合作用和呼吸作用練習題答案高考的出題中，光合作用和呼吸作用被考到的頻率很高，幾乎年年都會有相關(guān)的代謝考題。不言而喻，與光合、呼吸這邊相關(guān)的代謝知識，基礎(chǔ)概念都是重點內(nèi)容。但此塊知識較抽象，學生往往不易于理解，尤其總光合作用、凈光合作用與呼吸作用概念間的辨析更是難上加難，筆者從概念的表述，三率測定、三者的聯(lián)系以及常見曲線圖等方面進行教學，效果較好，想與同行分享。1、凈光合速率和總光合速率的含義和外延拓展外界條件是有光，放在密閉容器中的綠色植物同時進行光合作用和呼吸作用，測出的O2增加量、CO2減少量或有機物的增加量，可以表示凈光合速率，而真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。有哪些常用的表示方法呢，其實可參考如下表示：【凈光合速率】：①“測定出”植物(葉片)吸收CO2量或“實驗容器內(nèi)”CO2的減少量；②“植物(葉片)”釋放O2量或“容器內(nèi)”O(jiān)2的增加量；③植物(葉片“)積累”葡萄糖量或植物(葉片)質(zhì)量(有機物)增加量?！究偣夂纤俾省浚孩偃~綠體“吸收”CO2量；②CO2的同化量；③葉綠體“釋放”O(jiān)2量；④O2產(chǎn)生總量；⑤植物或葉綠體“產(chǎn)生”葡萄糖量；⑥植物制造有機物的量。【呼吸速率】：黑暗條件下，①植物CO2釋放量；②O2吸收量；③有機物消耗量。2、總光合速率、凈光合速率與呼吸速率的關(guān)系第一，外界環(huán)境黑暗，綠色組織在此條件下只進行呼吸作用或非綠色組織測得的數(shù)據(jù)為呼吸速率(A點)。第二，外界環(huán)境有光，植物綠色細胞中線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進行呼吸作用，葉綠體中進行光合作用，從外界表觀測得的數(shù)據(jù)則代表凈光合速率。第三，總光合速率等于凈光合速率與呼吸速率之和。第四，各點(段)光合作用和呼吸作用分析例如如下圖示：第五，?？记€分析曲線上的A點只進行細胞呼吸，不進行光合作用——呼吸速率是指單位時間從外界吸收O2的量或向外界排出CO2量，此時的生理過程是在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體這兩個場所中進行。AB段(不含A、B點)呼吸量＞實際光合量——凈光合＜0B點實際光合量＝呼吸量——凈光合＝0，所以與外界不發(fā)生氣體交換。B點之后實際光合量＞呼吸量——凈光合＞0從外界吸收CO2,向外界釋放O2——此時植物可更新空氣。3、總光合速率、凈光合速率與呼吸速率的測定3.1呼吸速率的測定（1）裝置（2）指標：細胞呼吸速率常用單位時間內(nèi)，CO2的釋放量或O2的吸收量來表示。（3）原理：外界環(huán)境是無光的條件下，組織細胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被小瓶中的NaOH溶液吸收，使整個容器內(nèi)氣體的壓強減小，刻度管內(nèi)的水滴就會左移。單位時間內(nèi)水滴左移的體積即表示呼吸速率。3.2理誤差的校正第一，如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應遮光處理，否則不能準確測出植物的呼吸速率，原因是光合速率會干擾到呼吸速率的檢測。第二，如果選取種子充當實驗材料，必須得考慮微生物的存在而進行呼吸作用從而干擾實驗的檢測，所以應對裝置及所測種子進行消毒處理。第三，避免實驗過程中氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設(shè)置對照實驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。注用脂肪(或脂質(zhì))含量高的種子，如油料種子做測定實驗，則水滴移動更明顯（因其消耗O2量更大）。3.3植物光合速率與呼吸速率的實驗測定常用方法3.3.1裝置中所使用的溶液發(fā)揮的作用用NaOH溶液吸收容器中的CO2，只需通過氧氣的變化量測出細胞的呼吸速率；碳酸氫鈉分解產(chǎn)生二氧化碳，保證容器內(nèi)二氧化碳的恒定，只需測定容器中氧氣的增加量，獲知植物的凈光合速率。3.3.2測定原理甲裝置中的植物在黑暗條件下，吸收氧氣使氣壓變小，而釋放的二氧化碳又被氫氧化鈉吸收不影響容器的氣壓。故整體裝置的氣壓變小，液滴左移，左移的體積可代表呼吸速率。在光照條件下乙裝置中的植物進行光合作用和細胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。3.3.3測定方法①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計算呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計算凈光合速率。③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計算得到真正光合速率。3.3.4物理誤差的校正設(shè)置對照試驗，以確保實驗過程中氣壓是由植物的生理過程而產(chǎn)生變化，與實驗裝置本身無關(guān)。4、精選試題、強化練習【例1】用CO2吸收量與釋放量作為測定的指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結(jié)果如下圖所示。下列分析正確的是（）A.用相同的時間光照，35℃時，植物光合作用制造的有機物量與30℃時的相等B.用相同的時間光照，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少；D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與細胞呼吸消耗的有機物的量相等；【解析】在此題中只提供了綠葉在光照下的凈光合速率和黑暗下的呼吸速率，如題圖所示。如何知道綠葉在不同溫度下的總光合速率呢？我們可以利用總光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率，從而還原出總光合速率的曲線(如右圖所示)，再來回答題中問題就非常容易了。【例2】測定植物葉片葉綠體的光合速率，某同學設(shè)計并做了如下實驗：在葉柄基部做環(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，M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3小時，則測得葉片葉綠體的光合速率是(單位：g/cm－2h－1，不考慮取葉圓片后對葉片生理活動的影響和溫度微小變化對葉片生理活動的影響（)）A.(3y－2z－x)/6B.(3y－2z－x)/3C.(2y－x－z)/6D.(2y－x－z)/3【解析】分析題意可知，上午10時到下午16時之間的6個小時，植物既進行光合作用，也進行呼吸作用，因此其重量變化表示的是凈光合作用量，則凈光合速率＝凈光合作用量/6＝(y－x)/6；而M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3小時，此時葉片只進行呼吸作用，因此可以計算出呼吸速率＝(y－z)/3；因此總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(y－x)/6＋(y－z)/