16光合作用(三)光合作用和呼吸作用综合问题(汉水丑生一轮复习课件)
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光合作用（三）
光合作用与呼吸作用综合问题
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
O2
？
叶肉细胞
1.明确3种元素的转移途径 (1)
(2)
H2O
(3)
CO2 有氧呼吸 [H]
2.解读总光合速率与呼吸速率的关系 (1)图示 (2)解读 ①A点：只进行细胞呼吸 。 ②AB段：总光合速率<呼吸速率。 ③B点：为 光补偿点 ，总光合速率＝呼 吸速率。 ④B点以后：总光合速率>呼吸速率。 ⑤C点：为 光饱和点。
123
1 规律方 法
据图可知，OA表示细胞呼吸释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到 光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。 改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响， 因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。
具体分析如下表所示：
条件改变
△面积 光(CO2)补偿点 光(CO2)饱和点
1234
答案
4.某生物兴趣小组利用下图所示的实验装置来探究绿色植物的 生理作用。据此回答下列问题。
(1) 若 要 探 究 植 物 细 胞 呼 吸 的 类 型 ， 选 取 的 实 验 装 置 有 _装__置__一__和__装__置__二__，为使实验结果更科学，还需设置_对__照__实__验___。
罩 内 检 测 到 含 18O 的 氧 气 ， 其 产 生 的 途 径 为
___________________C__18_O_2__―_暗―_―反_―_应―__→_H_2_18_O__―光_―_―反_―_应―→ 18O2(或： C18O__2参___与__光__合__作__用__暗__反__应__产__生__H_2_18_O___，_H__21_8O___参__与__光__反__应__产__生____ 。
A.下移、右移、上移
√C.上移、左移、上移
B.下移、左移、下移 D.上移、右移、上移
123
解析 答案
1.六种探究光合作用强度的实验设计方法 (1)液滴移动法(气体体积变化法)
①黑暗条件下，装置甲中红色液滴左移的距离代表有氧呼吸消耗 氧气的量。 ②适宜光照下，装置乙中红色液滴右移的距离代表净光合速率。 ③真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
1234
解析 答案
(2) 若 M ＝ MB － MA ， 则 M 表 示 _B__叶__片__被__截__取__部__分__在__6_小__时__内__光__合__作__用__合__成__的有机物总量 _____________。 (3) 总 光 合 速 率 的 计 算 方 法 是
__M__值__除__以__时__间__再__除__以__面__积__，__即__M__/(_截__面__积__×时间) _______。 (4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路。
(5)叶圆片上浮法 首先通过对叶片打孔、抽气、沉底的材料处理，然后根据不同的 实验目的给予不同的单一变量操作，最后观察并记录叶片上浮所 用的平均时间。 (6)梯度法 用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度装置，可探究光照强度、 温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。
2 技能提升
1.某同学研究甲湖泊中X深度生物光合作用和 有氧呼吸。具体操作如下：取三个相同的透明 玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以铅 箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水，测定 瓶中水内氧容量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测 水体深度，经24小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24 小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是
_将__从__测__定__叶__片__的__相__对__应__部__位__切__割__的__等__面__积__叶__片__分__开__，__一__部__分__立__ _即__烘__干__称__重__，__另__一__部__分__在__黑__暗__中__保__存__几__小__时__后__再__烘__干__称__重__，__根__ _据__二__者__干__重__差__即__可__计__算__出__叶__片__的__呼__吸__速__率__。
若实验中对照组的红色液滴静止不动，植物既进行有氧呼吸又
进行无氧呼吸，则观察到的实验现象是
____装__置__一__红__色__液__滴__左__移__、__装__置__二__红__色__液__滴__右_。移
1234
解析 答案
(2)若要验证CO2是植物光合作用的必需原料，选取的最佳实验
装置是__装__置__一__和__装__置__三_，实验中给植物提供C18O2后，在玻璃
适当提高温度
减少
右移
左下移
适当增大CO2浓 度(光照强度)
增加
左移
右上移
适当减少CO2浓 度(光照强度)
减少
右移
左下移
植物缺少Mg元素 减少
右移
左下移
注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强 度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。
(经典题改编)已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若 温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应 点a、b、d的移动方向分别是
(2)净光合速率：有机物积累量、O2释放量 、CO2吸收量。 (3)总光合速率：有机物或O2产生量、CO2消耗量。 (4)总光合速率＝净光合速率＋ 呼吸速率。
真光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
容器内O2的增加量
O2的产生量
= O 的释放量 + 细胞呼吸的耗氧量 汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
是光合作用减去细胞呼吸的差数，即净光合速率。植
汉
水
物
ห้องสมุดไป่ตู้
真
正
的
光
合
速
率
是
不
能
直
接
测
量
到
的
。丑 生 侯 伟 作 品
真(总)光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率。
净光合速率：常用一定时间内O2_释__放__量_、CO2_吸__收__量__ 或有机物_积__累___量__表示。
真光合速率：常用一定时间内O2_产__生__量_、CO2_固__定__量__ 或有机物__制__造__量__（__产__生__量__）_表示。
映的是光合作用和细胞呼吸强度的差，b和a的差值反映的是总
光合作用强度。
1234
解析 答案
2.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做如图所示实验： 在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于 不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片，烘 干后称其重量，M处的实验条件是下午16时后将整个实验装置 遮光3小时，则测得叶片叶绿体的光合速率是(单位：g·cm－2·h－ 1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对 叶片生理活动的影响)。则叶圆片总光合速率为
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
只要有02产生，就有光合作用
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
只呼 呼>光 呼=光 呼<光
技法提炼
判断下图面积与合成、消耗有机物的关系
S1＋S3：细胞呼吸消耗有机物量； S2＋S3：光合作用产生有机物总量； S2－S1：O～D时，光合作用净积累有机物量。
18O2)
1234
解析 答案
(2)黑白瓶法：取三个玻璃瓶，一个用黑胶布包上，并包以锡箔。从 待测的水体深度取水，保留一瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。 将剩余的两个黑、白瓶沉入取水深度，经过一段时间，将其取出， 并进行溶氧量的测定。 ①有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量；白瓶中 氧气的增加量为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。 ②没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的 现有氧气量之差即总光合作用量。
2
容器内CO2的减少量
CO2的固定量=
CO 的吸收量 汉
水
丑
生
侯
2
伟 作 品
+ 细胞呼吸的产生的CO2量
有机物的制造量 有机物的积累量 （产生量）=
+ 细胞呼吸的 有机物消耗量
小结：通常，我们用测量到的密闭容器内的O2释放量 或CO2吸收量来表示光合速率，但是因为叶肉细胞中 光合作用和呼吸作用同时进行的，我们测量到的其实
(3)叶圆片称重法 测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机 物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
净光合速率＝(z－y)/2S； 呼吸速率＝(x－y)/2S； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。
(4)半叶片法 将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B) 则留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止 两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应 部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始 时二者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗 处的叶片重量，超出部分即为光合作用产物的量，再通过计算可 得出光合速率。
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
O2
O2
O2
CO2
CO2
CO2
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
光合速率﹥呼吸速率
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
光合速率 ﹦呼吸速率
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
光合速率﹤呼吸速率
3.明确各种速率的表示方法及相互关系 (1)呼吸速率：有机物或 O2消耗量 、 CO2产生量。
1234
A.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/
瓶
B.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/
瓶
√C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k—v)
mol/瓶
D.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k—v)
mol/瓶 解析 c瓶是对照，a和c的差值能反映呼吸强度，b和c的差值反
√A.(3y－2z－x)/6
x－z)/3
B.(3y－2z－x)/3
1234
C.(2y－x－z)/6
D.(2y －
解析 答案
3. 某研究小组用“半叶法”对番茄叶的光合速 率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另 一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两 部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的 对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB， 获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是 mg/(dm2·h)。请分析回答下列问题： (1)MA表示6小时后叶片初始质量－细胞呼吸有机物的消耗量； MB表示6小时后(_叶__片__初__始__质__量__)＋(__光__合__作__用__有__机__物__的__总__产__量_)－ 细胞呼吸有机物的消耗量。
光合作用与呼吸作用综合问题
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
O2
？
叶肉细胞
1.明确3种元素的转移途径 (1)
(2)
H2O
(3)
CO2 有氧呼吸 [H]
2.解读总光合速率与呼吸速率的关系 (1)图示 (2)解读 ①A点：只进行细胞呼吸 。 ②AB段：总光合速率<呼吸速率。 ③B点：为 光补偿点 ，总光合速率＝呼 吸速率。 ④B点以后：总光合速率>呼吸速率。 ⑤C点：为 光饱和点。
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1 规律方 法
据图可知，OA表示细胞呼吸释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到 光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。 改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响， 因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。
具体分析如下表所示：
条件改变
△面积 光(CO2)补偿点 光(CO2)饱和点
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答案
4.某生物兴趣小组利用下图所示的实验装置来探究绿色植物的 生理作用。据此回答下列问题。
(1) 若 要 探 究 植 物 细 胞 呼 吸 的 类 型 ， 选 取 的 实 验 装 置 有 _装__置__一__和__装__置__二__，为使实验结果更科学，还需设置_对__照__实__验___。
罩 内 检 测 到 含 18O 的 氧 气 ， 其 产 生 的 途 径 为
___________________C__18_O_2__―_暗―_―反_―_应―__→_H_2_18_O__―光_―_―反_―_应―→ 18O2(或： C18O__2参___与__光__合__作__用__暗__反__应__产__生__H_2_18_O___，_H__21_8O___参__与__光__反__应__产__生____ 。
A.下移、右移、上移
√C.上移、左移、上移
B.下移、左移、下移 D.上移、右移、上移
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解析 答案
1.六种探究光合作用强度的实验设计方法 (1)液滴移动法(气体体积变化法)
①黑暗条件下，装置甲中红色液滴左移的距离代表有氧呼吸消耗 氧气的量。 ②适宜光照下，装置乙中红色液滴右移的距离代表净光合速率。 ③真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
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解析 答案
(2) 若 M ＝ MB － MA ， 则 M 表 示 _B__叶__片__被__截__取__部__分__在__6_小__时__内__光__合__作__用__合__成__的有机物总量 _____________。 (3) 总 光 合 速 率 的 计 算 方 法 是
__M__值__除__以__时__间__再__除__以__面__积__，__即__M__/(_截__面__积__×时间) _______。 (4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路。
(5)叶圆片上浮法 首先通过对叶片打孔、抽气、沉底的材料处理，然后根据不同的 实验目的给予不同的单一变量操作，最后观察并记录叶片上浮所 用的平均时间。 (6)梯度法 用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度装置，可探究光照强度、 温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。
2 技能提升
1.某同学研究甲湖泊中X深度生物光合作用和 有氧呼吸。具体操作如下：取三个相同的透明 玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以铅 箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水，测定 瓶中水内氧容量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测 水体深度，经24小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24 小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是
_将__从__测__定__叶__片__的__相__对__应__部__位__切__割__的__等__面__积__叶__片__分__开__，__一__部__分__立__ _即__烘__干__称__重__，__另__一__部__分__在__黑__暗__中__保__存__几__小__时__后__再__烘__干__称__重__，__根__ _据__二__者__干__重__差__即__可__计__算__出__叶__片__的__呼__吸__速__率__。
若实验中对照组的红色液滴静止不动，植物既进行有氧呼吸又
进行无氧呼吸，则观察到的实验现象是
____装__置__一__红__色__液__滴__左__移__、__装__置__二__红__色__液__滴__右_。移
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解析 答案
(2)若要验证CO2是植物光合作用的必需原料，选取的最佳实验
装置是__装__置__一__和__装__置__三_，实验中给植物提供C18O2后，在玻璃
适当提高温度
减少
右移
左下移
适当增大CO2浓 度(光照强度)
增加
左移
右上移
适当减少CO2浓 度(光照强度)
减少
右移
左下移
植物缺少Mg元素 减少
右移
左下移
注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强 度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。
(经典题改编)已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若 温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应 点a、b、d的移动方向分别是
(2)净光合速率：有机物积累量、O2释放量 、CO2吸收量。 (3)总光合速率：有机物或O2产生量、CO2消耗量。 (4)总光合速率＝净光合速率＋ 呼吸速率。
真光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
容器内O2的增加量
O2的产生量
= O 的释放量 + 细胞呼吸的耗氧量 汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
是光合作用减去细胞呼吸的差数，即净光合速率。植
汉
水
物
ห้องสมุดไป่ตู้
真
正
的
光
合
速
率
是
不
能
直
接
测
量
到
的
。丑 生 侯 伟 作 品
真(总)光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率。
净光合速率：常用一定时间内O2_释__放__量_、CO2_吸__收__量__ 或有机物_积__累___量__表示。
真光合速率：常用一定时间内O2_产__生__量_、CO2_固__定__量__ 或有机物__制__造__量__（__产__生__量__）_表示。
映的是光合作用和细胞呼吸强度的差，b和a的差值反映的是总
光合作用强度。
1234
解析 答案
2.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做如图所示实验： 在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于 不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片，烘 干后称其重量，M处的实验条件是下午16时后将整个实验装置 遮光3小时，则测得叶片叶绿体的光合速率是(单位：g·cm－2·h－ 1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对 叶片生理活动的影响)。则叶圆片总光合速率为
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只要有02产生，就有光合作用
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
只呼 呼>光 呼=光 呼<光
技法提炼
判断下图面积与合成、消耗有机物的关系
S1＋S3：细胞呼吸消耗有机物量； S2＋S3：光合作用产生有机物总量； S2－S1：O～D时，光合作用净积累有机物量。
18O2)
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解析 答案
(2)黑白瓶法：取三个玻璃瓶，一个用黑胶布包上，并包以锡箔。从 待测的水体深度取水，保留一瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。 将剩余的两个黑、白瓶沉入取水深度，经过一段时间，将其取出， 并进行溶氧量的测定。 ①有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量；白瓶中 氧气的增加量为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。 ②没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的 现有氧气量之差即总光合作用量。
2
容器内CO2的减少量
CO2的固定量=
CO 的吸收量 汉
水
丑
生
侯
2
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+ 细胞呼吸的产生的CO2量
有机物的制造量 有机物的积累量 （产生量）=
+ 细胞呼吸的 有机物消耗量
小结：通常，我们用测量到的密闭容器内的O2释放量 或CO2吸收量来表示光合速率，但是因为叶肉细胞中 光合作用和呼吸作用同时进行的，我们测量到的其实
(3)叶圆片称重法 测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机 物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
净光合速率＝(z－y)/2S； 呼吸速率＝(x－y)/2S； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。
(4)半叶片法 将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B) 则留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止 两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应 部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始 时二者相应的有机物含量应视为相等，照光后的叶片重量大于暗 处的叶片重量，超出部分即为光合作用产物的量，再通过计算可 得出光合速率。
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O2
O2
O2
CO2
CO2
CO2
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汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
光合速率﹥呼吸速率
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
光合速率 ﹦呼吸速率
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
光合速率﹤呼吸速率
3.明确各种速率的表示方法及相互关系 (1)呼吸速率：有机物或 O2消耗量 、 CO2产生量。
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A.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/
瓶
B.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/
瓶
√C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k—v)
mol/瓶
D.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k—v)
mol/瓶 解析 c瓶是对照，a和c的差值能反映呼吸强度，b和c的差值反
√A.(3y－2z－x)/6
x－z)/3
B.(3y－2z－x)/3
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C.(2y－x－z)/6
D.(2y －
解析 答案
3. 某研究小组用“半叶法”对番茄叶的光合速 率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另 一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两 部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的 对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB， 获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是 mg/(dm2·h)。请分析回答下列问题： (1)MA表示6小时后叶片初始质量－细胞呼吸有机物的消耗量； MB表示6小时后(_叶__片__初__始__质__量__)＋(__光__合__作__用__有__机__物__的__总__产__量_)－ 细胞呼吸有机物的消耗量。