5.5光合作用與呼吸作用的關(guān)系人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用光合作用光合速率的測(cè)定影響因素及原理應(yīng)用外因：光、CO2、水、無(wú)機(jī)鹽離子、溫度內(nèi)因：色素、酶、葉齡O2CO2細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸速率測(cè)定知識(shí)體系核心素養(yǎng)[知識(shí)體系］一、內(nèi)部因素1．與植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)有關(guān)，以陰生植物、陽(yáng)生植物為例，如圖所示。

考點(diǎn)一影響光合作用強(qiáng)度的因素及應(yīng)用

知識(shí)梳理重難透析2．植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)、葉綠素含量及酶等也會(huì)影響光合作用，如圖所示。二、外部環(huán)境因素1．光照強(qiáng)度(1)原理：光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的___反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度______，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，使暗反應(yīng)中還原過(guò)程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。(2)曲線分析：光加快人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用①A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行

。②AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸

。③B點(diǎn)：為光補(bǔ)償點(diǎn)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度

細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。④BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，到C點(diǎn)后不再增強(qiáng)了。⑤C點(diǎn)：為光飽和點(diǎn)，限制C點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、酶的數(shù)量和最大活性，外部因素是CO2濃度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。(3)應(yīng)用：①溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)

，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽(yáng)生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。細(xì)胞呼吸減少等于光照強(qiáng)度人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用2．CO2濃度(1)原理：CO2影響

反應(yīng)階段，制約___的形成。(2)曲線分析：圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B點(diǎn)和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。暗C3人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。3．溫度(1)原理：溫度通過(guò)影響

影響光合作用。(2)曲線分析：酶的活性人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用AB段在B點(diǎn)之前，隨著溫度升高，光合速率______B點(diǎn)酶的_____溫度，光合速率最大BC段隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率______，50℃左右光合速率幾乎為零增大最適減小(3)應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)

溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。降低人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用4．水分(1)原理：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的

，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。(2)曲線分析：介質(zhì)人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的需水規(guī)律，合理灌溉。圖2曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，是因?yàn)闇囟雀?，蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了

的供應(yīng)。5．光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對(duì)光合作用的綜合作用(1)常見曲線：CO2(2)曲線分析：P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷

。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素主要為各曲線所表示的因子。提高(3)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)增加

，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加

和CO2濃度以提高光合速率。CO2濃度光照強(qiáng)度

基礎(chǔ)速練1．判斷正誤：(1)夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí)，小麥光合速率最高()(2)凈光合速率長(zhǎng)期為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng)()(3)光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與()(4)將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢(shì)是一直保持穩(wěn)定，不變化()(5)停止供水，植物光合速率下降，這是由于水既是光合作用的原料，又是光合作用產(chǎn)物在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕橘|(zhì)()(6)溫室內(nèi)適當(dāng)補(bǔ)充CO2，即適當(dāng)提高CO2濃度，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量()√√×√×√2．在下面的四幅圖中依次標(biāo)出坐標(biāo)曲線中的A點(diǎn)，AB段(不包括A、B兩點(diǎn))，B點(diǎn)和B點(diǎn)之后的O2和CO2的轉(zhuǎn)移方向。題組一環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1．葉面積指數(shù)是指單位土地面積上植物葉片總面積占土地面積的倍數(shù)(葉面積指數(shù)＝葉片總面積/土地面積)，指數(shù)過(guò)大或過(guò)小都不利于農(nóng)作物高產(chǎn)，下列分析不當(dāng)?shù)氖?

)A．葉面積指數(shù)過(guò)小，影響對(duì)光的充分利用B．葉面積指數(shù)適中，光合作用的強(qiáng)度與呼吸作用的強(qiáng)度相等C．葉面積指數(shù)過(guò)大，呼吸作用會(huì)消耗大量的有機(jī)物D．葉面積指數(shù)過(guò)大，葉片相互遮擋，影響光合作用的效果B合理密植，有利于充分利用光能，提高光合效率，達(dá)到高產(chǎn)的目的，而不是使光合作用的強(qiáng)度與呼吸作用的強(qiáng)度相等2．多種含磷化合物在植物光合作用過(guò)程中起著重要作用，下列有關(guān)葉片中磷元素含量與光合速率之間的關(guān)系，正確的是(

)B解析：一定范圍內(nèi)，隨著葉片中磷含量的升高，光合速率逐漸增大，達(dá)到一定程度后光合速率不會(huì)繼續(xù)增大。人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用3．如圖表示光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某植物光合作用強(qiáng)度的影響。下列敘述中錯(cuò)誤的是(

)A．曲線中a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí)，葉綠體中C3濃度降低B．曲線中d點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí)，葉綠體中C5濃度升高C．a(chǎn)b段影響光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度D．bc段影響光合作用速率的限制性因素可能是溫度等其他條件B曲線中d點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí)，CO2濃度增加，CO2用于暗反應(yīng)中與C5結(jié)合生成C3，因此葉綠體中C5濃度降低，C3濃度升高人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用題組二光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)的移動(dòng)5．(2014·四川理綜)將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測(cè)得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是

人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用A．與單作相比，間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響B(tài)．與單作相比，間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D．大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作解析：由題圖可知，兩種植物單作和間作時(shí)的呼吸速率(與縱軸的交點(diǎn))不同，桑樹間作時(shí)呼吸速率較大，大豆單作時(shí)呼吸速率較大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；桑樹間作時(shí)光飽和點(diǎn)大，大豆單作時(shí)光飽和點(diǎn)大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；間作提高了桑樹的光合速率，在較低光照強(qiáng)度下，間作提高了大豆的光合速率，但在較高光照強(qiáng)度下，間作降低了大豆的光合速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；大豆開始積累有機(jī)物的最低光照強(qiáng)度(與橫軸的交點(diǎn))單作大于間作，D項(xiàng)正確。人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用6．已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃。如圖表示該植物在25℃時(shí)光合強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度提高到30℃(原CO2濃度等不變)，從理論上分析圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)應(yīng)該是(

)A．A點(diǎn)上移，B點(diǎn)左移，m值增加B．A點(diǎn)不移，B點(diǎn)左移，m值不變C．A點(diǎn)下移，B點(diǎn)右移，m值下降D．A點(diǎn)下移，B點(diǎn)不移，m值上升解析：分析題圖曲線，A點(diǎn)表示植物在一定溫度下的呼吸速率，B點(diǎn)表示植物的光補(bǔ)償點(diǎn)即此時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，m表示在一定條件下的最大光合強(qiáng)度。由于細(xì)胞呼吸的最適溫度為30℃，因此當(dāng)溫度由25℃提高到30℃時(shí)，呼吸速率增大，A點(diǎn)下移；而光合作用的最適溫度為25℃，當(dāng)溫度提高到30℃時(shí)，超過(guò)了最適溫度，因此植物的光合作用強(qiáng)度降低，m值下降，B點(diǎn)(光補(bǔ)償點(diǎn))應(yīng)右移。C人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律如圖所示，A、B、D依次表示“光為0”點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn)與飽和點(diǎn)，其移動(dòng)規(guī)律歸納如下：(1)細(xì)胞呼吸加強(qiáng)時(shí)，其O2吸收量或CO2釋放量均增加(離O點(diǎn)越遠(yuǎn))，圖示A點(diǎn)下移，反之，細(xì)胞呼吸減弱時(shí)，O2吸收量或CO2釋放量均減小(離O點(diǎn)越近)，圖示A點(diǎn)上移。(2)若改變的條件有利于光合作用時(shí)，補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)左移(靠O點(diǎn)越近)，即B點(diǎn)左移，而飽和點(diǎn)(D點(diǎn))應(yīng)右移(曲線圖上C點(diǎn)向右上移)。(3)若改變的條件不利于光合作用(如缺Mg2＋，溫度變的不適宜等)時(shí)，補(bǔ)償點(diǎn)(即B點(diǎn))應(yīng)右移，飽和點(diǎn)(D)應(yīng)左移(曲線圖上即C點(diǎn)向左下移)。人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用1．細(xì)胞呼吸與光合作用過(guò)程圖解(1)物質(zhì)名稱：b.

，c.

，d.

，e.

，f.

，g.

，h.

。C3ATPADPNADPH([H])C5CO2O2考點(diǎn)二光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用(2)生理過(guò)程及場(chǎng)所①②③④⑤生理過(guò)程_＿＿＿

＿＿＿＿有氧呼吸第一階段有氧呼吸第二階段有氧呼吸第三階段場(chǎng)所＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿光反應(yīng)暗反應(yīng)葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用2.光合作用和細(xì)胞呼吸的聯(lián)系(1)物質(zhì)聯(lián)系(2)能量聯(lián)系：人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用項(xiàng)目光合作用有氧呼吸物質(zhì)變化無(wú)機(jī)物→有機(jī)物有機(jī)物→無(wú)機(jī)物能量變化光能→化學(xué)能(儲(chǔ)能)穩(wěn)定的化學(xué)能→活躍的化學(xué)能(放能)實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物，釋放能量，供細(xì)胞利用場(chǎng)所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無(wú)光都能進(jìn)行3．光合作用與有氧呼吸的區(qū)別人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用

基礎(chǔ)速練1．判斷正誤：(1)白天植物只進(jìn)行光合作用()(2)光合作用與細(xì)胞呼吸是兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程()(3)線粒體可為葉綠體提供CO2和ATP()(4)葉綠體可為線粒體提供O2和[H]()(5)線粒體和葉綠體產(chǎn)生的[H]都能與O2結(jié)合()(6)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體都消耗ATP()×××√××2．據(jù)下面綠色植物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用過(guò)程圖判斷正誤。(1)乙過(guò)程利用的ATP是由甲和丙過(guò)程共同提供的()(2)乙中的ATP用于固定二氧化碳和還原三碳化合物()(3)甲、丙中合成ATP所需的能量來(lái)源不相同()(4)丁中的能量可用于肌肉收縮、人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖、興奮傳導(dǎo)等()×××√題組一光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程1．(2019·天津和平一模)下圖所示為甘蔗葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A．過(guò)程①產(chǎn)生[H]，過(guò)程②消耗[H]，過(guò)程③既產(chǎn)生也消耗[H]B．過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，過(guò)程③只發(fā)生在線粒體基質(zhì)中C．過(guò)程①消耗CO2、釋放O2，過(guò)程③消耗O2、釋放CO2D．若葉肉細(xì)胞內(nèi)過(guò)程②的速率大于過(guò)程③的速率，則甘蔗的干重必然增加暗反應(yīng)只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，細(xì)胞呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中光反應(yīng)階段不消耗CO2葉肉細(xì)胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，但甘蔗植株中非葉肉細(xì)胞部分的呼吸作用速率有可能大于葉肉細(xì)胞的凈光合作用速率，甘蔗干重未必增加A2．(2017·宿州質(zhì)檢)下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)部分生命活動(dòng)示意圖，其中①～⑤表示生理過(guò)程，A～D表示物質(zhì)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程有③和④B．①②⑤過(guò)程均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中C．A和B分別表示丙酮酸和[H]D．有氧呼吸包括圖中的①②③過(guò)程B解析：由圖可知，①、②、③依次為有氧呼吸的第一、二、三階段，④為光反應(yīng)，⑤為暗反應(yīng)。A為丙酮酸，B為[H]，C為ADP和Pi，D為ATP和[H]；在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程有有氧呼吸的第三階段③和光反應(yīng)④；有氧呼吸的第一階段①在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成，有氧呼吸的第二階段②在線粒體基質(zhì)中完成，暗反應(yīng)階段⑤在葉綠體基質(zhì)中完成。3．下圖甲表示某種植物光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖乙表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(圖中M和N代表兩種氣體的體積)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(注：不考慮無(wú)氧呼吸)A．影響m3大小的外界因素有光照強(qiáng)度和溫度等B．甲圖中a、b、c、d、e任意一點(diǎn)，乙圖中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0C．甲圖中e點(diǎn)以后，乙圖中n4不再增加，限制因素主要是光反應(yīng)D．甲圖中c點(diǎn)時(shí)，乙圖中有m1＝n1＝m4＝n4解析：乙圖中m1～m4分別表示線粒體釋放、細(xì)胞釋放、細(xì)胞吸收、葉綠體吸收的CO2量，n1～n4分別表示線粒體吸收、細(xì)胞吸收、細(xì)胞釋放、葉綠體釋放的O2量。甲圖中的縱坐標(biāo)數(shù)值是整個(gè)細(xì)胞吸收的CO2量，即乙圖中的m3。如在e點(diǎn)時(shí)，葉綠體產(chǎn)生的O2足夠線粒體呼吸消耗，n2＝0。甲圖中e點(diǎn)以后，乙圖中n4不再增加，即達(dá)到了光飽和點(diǎn)，其主要原因是葉綠體中的色素有限，來(lái)不及吸收和利用更多的光能。甲圖中c點(diǎn)時(shí)，光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，故有m1＝n1＝m4＝n4。答案：B一、植物“三率”的含義、關(guān)系及判定1．微觀辨析總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系考點(diǎn)三難點(diǎn)突破——光合速率、呼吸速率及凈光合速率的關(guān)系(以光合速率大于呼吸速率為例)項(xiàng)目表示方法呼吸速率線粒體釋放CO2量(m1)；黑暗條件下細(xì)胞(植物體)釋放CO2量(葡萄糖消耗量)線粒體吸收O2量(n1)；黑暗條件下細(xì)胞(植物體)吸收O2量?jī)艄夂纤俾始?xì)胞(植物體)吸收的CO2量(m2)；植物(葉片)積累葡萄糖量細(xì)胞(植物體)釋放的O2量(n2)真正光合速率葉綠體利用、固定CO2量m3或(m1＋m2)；植物(葉綠體)產(chǎn)生葡萄糖量葉綠體產(chǎn)生、釋放O2量n3或(n1＋n2)2.凈光合速率與真正光合速率的關(guān)系①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。②綠色組織在有光條件下光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率關(guān)系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：a．光合作用產(chǎn)氧量＝氧氣釋放量＋細(xì)胞呼吸耗氧量；b．光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋細(xì)胞呼吸釋放CO2量；c．光合作用葡萄糖產(chǎn)生量＝葡萄糖積累量(增重部分)＋細(xì)胞呼吸消耗葡萄糖量。3．?？记€分析以“測(cè)定的CO2吸收量與釋放量”為指標(biāo)：人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用人教版高中生物必修一光合作用與呼吸作用的關(guān)系復(fù)習(xí)用[特別提醒]總光合速率與呼吸速率曲線交點(diǎn)處表示此時(shí)光合速率＝呼吸速率，不要認(rèn)為凈光合速率曲線與呼吸速率曲線交點(diǎn)處也表示光合速率＝呼吸速率，此時(shí)總光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。二、光合速率和呼吸速率的測(cè)定方法方法1測(cè)定裝置中氣體體積變化(1)裝置中溶液的作用：在測(cè)細(xì)胞呼吸速率時(shí)NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在測(cè)凈光合速率時(shí)NaHCO3溶液可提供CO2，保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定。(2)測(cè)定原理①在黑暗條件下甲裝置中的植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。②在光照條件下乙裝置中的植物進(jìn)行光合作用和細(xì)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(shí)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。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(3)測(cè)定方法①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算凈光合速率。③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真正光合速率。(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。方法2“半葉法”測(cè)定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表呼吸作用強(qiáng)度，曝光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值，最后計(jì)算真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對(duì)葉片進(jìn)行特殊處理，以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。方法3“黑白瓶法”測(cè)定溶氧量的變化黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，而白瓶既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行呼吸作用，所以用黑瓶(無(wú)光照的一組)測(cè)得的為呼吸作用強(qiáng)度值，用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。方法4葉圓片稱重法——測(cè)定有機(jī)物的變化量本方法通過(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)。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。方法5葉圓片上浮法——定性檢測(cè)O2釋放速率本方法通過(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。方法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[H]不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的[H]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。光合作用和細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)探究中常用實(shí)驗(yàn)條件的控制①增加水中O2——泵入空氣或吹氣或放入綠色水生植物；②減少水中O2——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水；③除去容器中CO2——?dú)溲趸c溶液；④除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中；⑤除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱；⑥除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾——給植株遮光；⑦如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光；⑧線粒體提取——細(xì)胞勻漿離心。三、自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析1．自然環(huán)境中(夏季)一晝夜植物CO2吸收量與CO2釋放量變化曲線(1)曲線的各點(diǎn)含義及形成原因分析如下：①a點(diǎn)：凌晨3時(shí)～4時(shí)，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少。②b點(diǎn)：上午6時(shí)左右，太陽(yáng)出來(lái)，開始進(jìn)行光合作用。③bc點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。④c點(diǎn)：上午7時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。⑤ce段：光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。⑥d點(diǎn)：溫度過(guò)高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。⑦e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。⑧ef段：光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。⑨fg段：太陽(yáng)落山，停止光合作用，只進(jìn)行呼吸作用。(2)綠色植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物的“制造”“消耗”與“積累”2．密閉容器內(nèi)—晝夜CO2濃度變化曲線

1．將生長(zhǎng)狀況相同的某種植物的葉片均分成4等份，在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(光照強(qiáng)度相同)，測(cè)其有機(jī)物變化，得到如圖數(shù)據(jù)。下列說(shuō)法正確的是A．該植物在27℃時(shí)生長(zhǎng)最快，在29℃和30℃時(shí)不表現(xiàn)生長(zhǎng)現(xiàn)象B．該植物呼吸作用和光合作用的最適溫度在所給的4個(gè)溫度中都是29℃C．在27℃、28℃和29℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量相等D．30℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物等于呼吸作用消耗的有機(jī)物都是1mg/h解析：暗處理后有機(jī)物減少量代表呼吸速率，4個(gè)溫度下分別為1mg/h、2mg/h、3mg/h、1mg/h，光照后與暗處理前的有機(jī)物增加量代表1h光合作用制造有機(jī)物量和2h呼吸作用消耗有機(jī)物量的差值，所以4個(gè)溫度下總光合速率(有機(jī)物制造量)分別為5mg/h、7mg/h、9mg/h、3mg/h。該植物在29℃時(shí)生長(zhǎng)最快，4個(gè)溫度下都表現(xiàn)生長(zhǎng)現(xiàn)象；該植物在29℃條件下制造的有機(jī)物量最多；該植物在30℃條件下光合作用制造的有機(jī)物為3mg/h，呼吸作用消耗的有機(jī)物為1mg/h。答案：B2．(2018·合肥二模)對(duì)某植物在不同環(huán)境條件下O2的吸收量和釋放量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下表，下列對(duì)結(jié)果的分析不正確的是(

)A.在5klx光照條件下5h,10℃時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量比20℃時(shí)多2.5mgB．在20℃時(shí)，分別用10klx和5klx光照10h，黑暗14h，O2增加量前者比后者多30mgC．在10℃、10klx光照4.8h后，轉(zhuǎn)入20℃黑暗環(huán)境19.2h，O2變化量為OD．該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度、溫度和光照時(shí)間，CO2濃度等屬于無(wú)關(guān)變量解析：黑暗中單位時(shí)間內(nèi)O2的吸收量代表呼吸速率，光下測(cè)定的單位時(shí)間內(nèi)O2的釋放量是凈光合速率，在5klx光照條件下5h,10℃時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量是3.5×5＝17.5mg,20℃時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量是3×5＝15mg；在20℃時(shí)，用10klx和5klx光照10h，黑暗14h，O2的增加量分別是5×10－1×14＝36mg、2×10－1×14＝6mg，前者比后者多30mg；在10℃時(shí)，用10klx光照4.8h，積累O2量為4×4.8＝19.2mg,20℃黑暗環(huán)境19.2h，消耗O2量為1×19.2＝19.2mg，O2變化量為0；該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度與溫度，光照時(shí)間、CO2濃度等屬于無(wú)關(guān)變量。題組二光合速率和呼吸速率的測(cè)定方法3．下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法測(cè)定夏季某池塘不同深度水體中，初始平均O2濃度與24小時(shí)后平均O2濃度比較后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是(

)A.水深1m處白瓶中水生植物24小時(shí)產(chǎn)生的O2為3g/m2B．水深2m處白瓶中水生植物光合速率等于所有生物的呼吸速率C．水深3m處白瓶中水生植物不進(jìn)行光合作用D．水深4m處白瓶中藻類植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體水深/m1234白瓶中O2濃度/(g·m－2)＋31.50－1黑瓶中O2濃度/(g·m－2)－1.5－1.5－1.5－1.5解析：根據(jù)題意可知，黑瓶中水生植物只能進(jìn)行呼吸作用，白瓶中水生植物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行呼吸作用，在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間，黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)即為正常的呼吸消耗量。由表中數(shù)據(jù)可知，在水深1m處白瓶中水生植物產(chǎn)生的O2量＝3＋1.5＝4.5(g/m2)。水深2m處白瓶中水生植物光合速率＝1.5＋1.5＝3.0[g/(m2·d)]，呼吸速率為1.5g/m(m2·d)。水深3m處白瓶中水生植物光合作用量等于呼吸作用量，即1.5g/m2。水深4m處白瓶中藻類植物能進(jìn)行光合作用和呼吸作用，故白瓶中藻類植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。D4．某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示實(shí)驗(yàn)：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時(shí)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(cè)得葉片葉綠體的光合速率是(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)(不考慮取葉圓片后對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響)M處的實(shí)驗(yàn)條件是(

)A．下午4時(shí)后在陽(yáng)光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí)B．下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C．下午4時(shí)后在陽(yáng)光下照射6小時(shí)D．下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)解析：依據(jù)選項(xiàng)，逆向推導(dǎo)，符合題干信息的就為正確選項(xiàng)。依題意，光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，凈光合作用速率為(y－x)/6(g·cm－2·h－1)，還需測(cè)定呼吸速率，所以遮光3小時(shí)，呼吸速率為(y－z)/3(g·cm－2·h－1)，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6(g·cm－2·h－1)。D5．取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，利用打孔器打出一批直徑為1cm的葉圓片，將葉圓片細(xì)胞間隙中的氣體排出后，平均分裝到盛有等量的不同濃度NaHCO3溶液的培養(yǎng)皿底部，置于光溫恒定且適宜的條件下(如圖甲)，測(cè)得各組培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間(如圖乙)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．A～B段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，類囊體薄膜上水的分解速率逐漸增大B．C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉綠體基質(zhì)中C3的生成速率逐漸減小C．C～D段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，單個(gè)葉圓片有機(jī)物的積累速率逐漸減小D．A～D段如果增加光照強(qiáng)度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間“裝置置于光溫恒定且適宜的條件下”，因此此時(shí)如果增加光照強(qiáng)度或溫度，都會(huì)使光合速率降低，導(dǎo)致葉圓片上浮至液面的時(shí)間延長(zhǎng)D6．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：(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____________________________________________________________。(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6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量M值除以時(shí)間再除以面積，即M/(截取面積×?xí)r間)將從測(cè)定葉片的相對(duì)應(yīng)部分切割的等面積葉片分開，一部分立即烘干稱重，另一部分在暗中保存幾小時(shí)后再烘干稱重，根據(jù)二者干重差即可計(jì)算出葉片的呼吸速率7．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展了對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度測(cè)試的研究課題，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。請(qǐng)你利用這些裝置完成光合作用強(qiáng)度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并分析回答有關(guān)問(wèn)題。(1)先測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度，方法步驟如下：①甲、乙兩裝置的D中都放入_______＿_(dá)，裝置乙作為對(duì)照。②將甲、乙裝置的玻璃鐘罩進(jìn)行________處理，放在溫度等相同且適宜的環(huán)境中。③30min后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和距離。(2)測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟如下：①甲、乙兩裝置的D中放入___________________________________________________________。②把甲、乙裝置放在___________________________________________________________。③30min后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和距離。NaOH溶液遮光NaHCO3溶液，裝置乙作為對(duì)照光照充足、溫度等相同且適宜的環(huán)境中(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行30min后，記錄的甲、乙裝置中紅墨水滴移動(dòng)情況如下表：實(shí)驗(yàn)30min后紅墨水滴移動(dòng)的情況測(cè)定植物呼吸作用強(qiáng)度甲裝置____(填“左”或“右”)移1.5cm乙裝置右移0.5cm測(cè)定植物凈光合作用強(qiáng)度甲裝置____(填“左”或“右”)移4.5cm乙裝置右移0.5cm(4)假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g，那么該植物的呼吸速率是________g/h；白天光照15h。一晝夜葡萄糖的積累量是________g(不考慮晝夜溫差的影響)。左右4848．(2018·云南昆明摸底)夏季晴天，將裝有某綠色植物的密閉玻璃罩置于室外，從凌晨0時(shí)開始，定期測(cè)定玻璃罩中某種氣體含量，結(jié)果如圖。下列分析正確的是(

)A．本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的氣體是CO2B．該植物進(jìn)行光合作用的起始時(shí)間是6時(shí)C．若9時(shí)和12時(shí)合成有機(jī)物的速率相等，則9時(shí)的呼吸速率小于12時(shí)的D．與0時(shí)相比較，24時(shí)該植物的干重減少本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的氣體是O26時(shí)和18時(shí)的光合速率和呼吸速率相等，光合作用的起始時(shí)間應(yīng)在6時(shí)之前24時(shí)的O2含量高于0時(shí)的，說(shuō)明植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物的積累量大于零C9．兩株基本相同的植物，分別置于透明的玻璃罩內(nèi)，如圖甲、乙所示，在相同自然條件下，測(cè)得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁曲線所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A．a(chǎn)b段和cd段，曲線下降的原因相同B．e點(diǎn)時(shí)，氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用基本停止C．一晝夜中，裝置乙的植物積累的有機(jī)物多D．14點(diǎn)時(shí)，裝置甲的植物葉綠體中三碳化合物含量相對(duì)較高解析：ab段下降是因?yàn)镃O2濃度下降，暗反應(yīng)速率下降，cd段下降是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度下降，光反應(yīng)速率下降；e點(diǎn)時(shí)，氣孔關(guān)閉導(dǎo)致CO2濃度下降，光合作用下降，但并未停止；從丙和丁圖曲線與x＝0所圍的面積(x>0部分須要減去x<0部分面積)就是一晝夜氧氣凈釋放量。顯然裝置乙一晝夜氧氣凈釋放量較大，積累的有機(jī)物較多；14點(diǎn)時(shí)甲中CO2不足，三碳化合物的生成受到抑制，所以裝置甲的植物葉綠體中三碳化合物含量相對(duì)較少。研析高考真題感悟[全國(guó)卷·真題體驗(yàn)]例1、(2018·全國(guó)卷Ⅰ)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲、乙兩種植物中，對(duì)光能的利用率較高的植物是________。(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。甲甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大乙CO2關(guān)鍵點(diǎn)撥:陽(yáng)生植物因?yàn)檫z傳方向的原因光合作用對(duì)光能的利用率要大于陰生植物,陰生植物可以利用相當(dāng)較弱的光照強(qiáng)度進(jìn)行光合作用,所以能在林下等陽(yáng)光不充足的環(huán)境中正常生長(zhǎng)繁殖。聽課筆記：例2、(2018·全國(guó)卷Ⅱ)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學(xué)選取來(lái)自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測(cè)定其凈光合速率，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)從圖可知，A葉片是樹冠________(填“上層”或“下層”)的葉片，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________。(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，A葉片的凈光合速率開始下降，但測(cè)得放氧速率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的________反應(yīng)受到抑制。(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，在提取葉綠素的過(guò)程中，常用的有機(jī)溶劑是________。下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片暗無(wú)水乙醇例3、(2017·全國(guó)卷Ⅰ)植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是___________________________________________