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专题二细胞的代谢光合作用与细胞呼吸6.（09·菏泽模拟）把经过相同时间饥饿处理长势相近的同种植物放在透明玻璃钟罩内（密封），玻璃钟罩内的烧杯中放有不同物质，如下图所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是（）A.①②；③④B.①③；①④C.①④；②③D.③④；①③答案A坐标曲线、柱状图类5．右图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是()A．色素乙在滤纸上的扩散速度最快B．提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解C．水稻在开花时节，叶片中色素量是(甲＋乙)＜(丙＋丁)D．四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大D•(2010·威海模拟)如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析错误的是()A.［H］经①→②转移到葡萄糖，首先［H］与C3结合，该转变过程B.［H］经②→①C.［H］经②→④D.②→①产生的［H］和①→②产生的［H］全部来自于水解析：考查光合作用、有氧呼吸和无氧呼吸的生理过程及联系。在有氧呼吸过程中，第一阶段也可以产生少量的[H]，其来源是葡萄糖。答案：D有氧呼吸光合作用3．以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系(1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系光照情况代谢特点图示气体交换特征黑暗弱光强光只进行细胞呼吸，不进行光合作用细胞呼吸速率＞光合作用速率细胞呼吸速率＝光合作用速率同时进行光合作用和细胞呼吸；细胞呼吸速率＜光合作用速率从外界吸收O2放出CO2植物与外界不进行气体交换，即没有O2和CO2的吸收与释放植物光合作用所利用的CO2：N=N1＋N2；植物光合作用产生的O2：m=m1+m2从外界吸收O2放出少量CO2(2)光合速率与呼吸速率的关系①绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。②绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。•表示方法：•①表观(净)光合速率O2释放量、CO2吸收量有机物积累量（增加量）•②真正(实际)光合速率O2产生量或合成量、CO2固定量有机物制造量（生产量；合成量）•③呼吸速率黑暗中CO2释放量、O2吸收量有机物消耗量例1、下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2mg/dm2。（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率。51015202530352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照强度（Klx）abcd（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物叶绿体光合作用吸收CO2mg；合成葡萄糖mg。5相等250170.5黑藻在我国是一种比较常见的水生植物。因其取材方便，常作为生物学实验的材料。(1)如图甲所示，如果适当缩短光源与实验装置的距离，则单位时间内黑藻放出的气泡数量________(填“增加”、“减少”或“不变”)。增加改变距离实际上改变的就是光照强度(2)黑藻的叶肉细胞处于丙图状态时，对应图丁曲线中________。(3)图丁中如果其他条件不变，CO2浓度增大，B点往___方向移；如果A点时CO2释放量为aμmol/(m2·s)，C点时的CO2吸收量为bμmol/(m2·s)，则在C点时O2的产生量为________μmol/(m2·s)。(4)图丁中曲线的意义是：____________________________B点以后(a＋b)左在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而增加，但超过一定范围(光饱和点)后，光合速率不再增加•(2010·南通联考)如图所示某植物光合速率和呼吸速率随温度而变化的走势。相关叙述错误的是()•A．曲线A表示植株同化CO2的总量•B．净光合产量最大时的呼吸也最强•C．保持一定的昼夜温差有利于提高产量•D．光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度温度对光合和呼吸速率的影响答案：B总光合净光合呼吸（3）光合、呼吸速率的测定实验探究I.净光合速率的测定(如图)①NaHCO3溶液的作用：维持容器内CO2浓度的恒定②引起液滴移动的气体是：光合作用释放的氧气（使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移）单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。③条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。思考：为了校正由于温度和外界气压变化引起的气体体变化，应如何设置对照装置？另取一相同装置，其内放等量的死的同种植株，其他条件与该实验保持相同等量的死的同种绿色植物小思考大智慧：如果原装置向右移动4.5cm，校正装置向右移动0.5cm，实际向右移动？II.呼吸速率的测定(如上图)①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。②引起液滴移动的气体是：植物吸收的氧气（使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移）单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。③材料的选择：种子，动物，酵母菌，绿色植物（必须遮光）思考：为了校正由于温度和外界气压变化引起的气体体变化，应如何设置对照装置？另取一相同装置，其内放等量的死的同种植株，其他条件与原实验保持相同等量的死的同种绿色植物小思考大智慧：如果原装置向左移动4.5cm，校正装置向右移动0.5cm，实际移动？3.呼吸类型的判断氧气的吸收量CO2的释放量与氧气的吸收量的差值1左移2不动1不动2右移1左移2右移1左移2左移只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸底物为含脂肪高的种子底物为葡萄糖1.测净光合V时，必须用绿色植物，必须有光绿色植物+NaHCO3死的绿色植物+NaHCO32.测呼吸速率时，可以用动物、植物、微生物，用植物的绿色部分时必须遮光绿色植物+NaOH死的绿色植物+NaOH3.测呼吸类型时，可以用动物、植物、微生物，用植物的绿色部分时必须遮光绿色植物+NaOH绿色植物+蒸馏水无关变量1.为排除物理因素的干扰，需要进行校正2.为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将整个装置及所测植物进行消毒处理。3.用植物进行呼吸测定时，为排除光合作用的干扰，因而有必要对整个装置进行遮光处理。【例2】(2010·南京调研)下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是()选项现象结论甲装置乙装置A液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸B液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸C液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸D液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸答案：C关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是。（2）x代表值，y代表________________________________值。吸收细胞呼吸产生的CO2氧气的增加量CO2释放量与氧气吸收量的差值（3）若测得x＝200（mm），y＝30（mm），则该发芽种子的呼吸商是。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入。设对照的目的是________________。呼吸商RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积0.85光合作用实际产O2量＝实测O2释放量＋呼吸作用耗O2量光合作用实际CO2消耗量＝实测CO2消耗量＋呼吸作用CO2释放量光合作用C6H12O6净生产量＝光合作用实际C6H12O6生产量－呼吸作用C6H12O6消耗量1.真正光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率光合作用与呼吸作用——计算2.一天有机物的积累量=白天的净光合-晚上的呼吸消耗=白天的总光合-一天的呼吸消耗3.只有当有机物积累量大于0时，植物才能正常生长•将状况相同的某植物绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化(假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同)，得到下表的数据。请分析并回答问题：•根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是_______________；27℃时绿叶的净光合速率是__________mg/h；29℃时真光合速率为___________mg/h。29℃49呼吸有机物的积累量1h的总光合-2h的呼吸考点3影响光合作用和呼吸作用因素的图象分析1．影响细胞呼吸的外部因素及应用外界因素图示原理应用温度氧气影响酶的活性大棚蔬菜的种植，保持一定的昼夜温差，或阴天适当降温，有利于增产在一定范围内有氧呼吸强度随氧气浓度升高而增大；氧气对无氧呼吸有抑制作用作物栽培中，采取中耕松土等措施防止板结，保证根细胞正常呼吸，以促进其对矿质元素的吸收、利用CO2含水量从化学平衡角度分析，CO2浓度增大，呼吸速率下降在果蔬保存中，如增加CO2浓度，减弱细胞呼吸，降低其代谢强度，达到保鲜目的在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随含水量的减少而减弱作物种子的储藏，需风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗勤思考：果蔬、种子储藏分别需要什么条件？•酵母菌细胞呼吸类型的判断：•1．若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸(图中A点)。•2．若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。•3．若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。•4．B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。例：下图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中XY=YZ，则在氧浓度为a时说法正确的是A有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多B有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等C有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多D有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多XYZO2吸收量CO2释放量体积相对量O2浓度aC2.影响光合作用的因素及应用(1)内部因素①植物种类不同，光合速率不同。光合速率取决于叶肉细胞中叶绿体的数量、色素的含量以及光合酶的种类和数量②同一植物在不同的生长发育阶段、不同部位的叶片、同一部位的叶片在不同的叶龄时，光合速率不同。内部因素图示应用阳生植物与阴生植物的光能利用能力自身叶面积指数、叶片生长状况对光能利用能力阴生植物三点均小于阳生植物，即b＜b’、c＜c’,aa’因此当图中光照大于c点所对应的强度时提高光照强度对阳生植物更有利由甲图知，无论是栽培农作物，还是植树、养花，都要合理密植。由乙图知，农作物、果树管理后期适当摘除老叶残叶及茎叶，都是根据该图原理，降低细胞呼吸消耗有机物(2)外部因素(单因子)因素原理图像应用光照强度CO2浓度影响光反应阶段，制约ATP及［H］的产生，进而制约暗反应。影响暗反应阶段阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，因此种植阴生植物应避免过强光照a.大田中增加空气流动，以增大CO2浓度b.温室中增大CO2浓度，即增施气肥、干冰c.增施有机肥因素原理影响途径或方式应用温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)温室栽培应用：冬天适当增温，夏天适当降温；白天调到最适温度，以提高光合作用效率；晚上适当降温，以降低呼吸作用，保证有机物积累矿质元素矿质元素可通过所参与构成的与光合作用相关的重要化合物对光合作用造成直接或间接影响合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率。因素原理影响途径或方式应用水分1.是光合作用原料之一；2.缺水时可导致叶气孔关闭，致使CO2供应不足进而影响光合速率保障水的供应，不仅满足光合作用原料需求，而且可使植物挺立、气孔开放，有利于接受CO2适时适量进行合理灌溉•2．多因子外界因素对光合作用速率的影响１．以C02的吸收量与释放量为指标，研究温度对某植物光合作用与呼吸作用的影响(其余实验条件均适