最经典总结-辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率

重点1辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率1.微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系

(以光合速率大于呼吸速率为例)

项目表示方法

呼吸速率线粒体释放CO2量(m1)；黑暗条

件下细胞(植物体)释放CO2量

(葡萄糖消耗量)

线粒体吸收O2量(n1)；黑暗条件

下细胞(植物体)吸收O2量

净光合速率细胞(植物体)吸收的CO2量(m2)；

植物(叶片)积累葡萄糖量

细胞(植物体)释放的O2量(n2)

真正光合速率叶绿体利用、固定CO2量m3或

(m1＋m2)；植物(叶绿体)产生葡

萄糖量

叶绿体产生、释放O2量n3或(n1

＋n2)

2.常考曲线分析

【特别提醒】总光合速率与呼吸速率曲线交点处表示此时光合速率＝呼吸速率，不要认为净光合速率曲线与呼吸速率曲线交点处也表示光合速率＝呼吸速率，此时总光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。

视角1总光合速率、净光合速率及呼吸速率的计算

1.将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如图数据。下列说法正确的是()

A.该植物在27 ℃时生长最快，在29 ℃和30 ℃时不表现生长现象

B.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29 ℃

C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃时光合作用制造的有机物的量相等

D.30 ℃时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物都是1 mg/h

解析暗处理后有机物减少量代表呼吸速率，4个温度下分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，光照后与暗处理前的有机物增加量代表1 h光合作用制造有机物量和2 h呼吸作用消耗有机物量的差值，所以4个温度下总光合速率(有机物制造量)分别为5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。该植物在29 ℃时生长最快，4个温度下都表现生长现象；该植物在29 ℃条件下制造的有机物量最多；该植物在30 ℃条件下光合作用制造的有机物为 3 mg/h，呼吸作用消耗的有机物为 1 mg/h。

答案 B

2.适宜的温度和一定的CO2浓度等条件下，某同学对甲、乙两种高等植物设计实验，测得的相关数据如下表。下列说法错误的是()

注：光照强度单位为klx；CO2吸收量或释放量单位为

[mg·(100 cm2·h)－1]。

A.本实验中，适宜的温度和一定的CO2浓度属于无关变量

B.光照强度为1 klx时，甲植物叶肉细胞的叶绿体中ATP由叶绿体基质移向类囊体薄膜

C.光照强度为3 klx时，甲、乙两植物固定CO2速率的差为1.5 mg/(100 cm2·h)

D.甲、乙两植物相比较，甲植物更适合在弱光下生长

解析本实验中，适宜的温度和一定的CO2浓度属于无关变量，光照强度为自变量，A正确；光照强度为1 klx时，甲植物光合速率与呼吸速率相等，叶绿体中ATP产生于类囊体薄膜，消耗于叶绿体基质，因此叶绿体中ATP由类囊体薄膜移向叶绿体基质，B错误；光照强度为3 klx时，甲的真正光合速率＝11＋5.5

＝16.5 mg/(100 cm2·h)，而乙的真正光合速率＝15 mg(100 cm2·h)，因此甲、乙两植物固定CO2速率的差＝16.5－15＝1.5 mg(100 cm2·h)，C正确；甲、乙植物比较，甲植物更适合在弱光下生长，这是因为甲植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度和光合速率达到最大值时的最小光照强度均比较小，D正确。

答案 B

视角2结合曲线模型分析总光合速率、净光合速率和呼吸速率

3.(2016·四川卷，5)三倍体西瓜由于含糖量高且无子，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，以下分析正确的是()

A.与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高

B.14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少

C.17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率

D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度

[慧眼识图获取信息]

答案 D

4.下列关于曲线的描述，正确的是()

A.图1中，两曲线的交点对应的温度是净光合速率为0时的温度

B.图2中，C点对所有进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量

C.图3中A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点

D.若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，则图1中30 ℃时10 h需消耗葡萄糖15 mg 解析本题考查对光合作用图解的分析和理解。图1中，虚线表示的是净光合速率，实线表示的是呼吸速率，A错误；图2中C点表示整个植物体光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量，但对于进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量，B错误；图3中A、B两点都表示CO2浓度变化的转折点，此时光合速率等于呼吸速率，C正确；由图1可知，30 ℃时植物呼吸作用每小时产生3 mg CO2，根据呼吸作用的总反应式可推知：6CO2→C6H12O6，设1 h需消耗葡萄糖x mg，则(6×44)/3＝180/x，x≈2.045 mg/h，则10 h约需消耗葡萄糖20.45 mg，D错误。

答案 C

重点2三率测定的三种实验模型

模型1“半叶法”测定光合作用有机物的生产量

本方法又叫半叶称重法，即检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量，常用于大田农作物的光合速率测定。在测定时，叶片一半遮光，一半曝光，分别测定两