“细胞代谢”专题知识复习123

“细胞呼吸和光合作用”专题复习

广东省深圳市沙头角中学陈东标 518081

光合作用和细胞呼吸是高考中最重要的考点，其试题常考常新，考题数量多、分值高、区分度大，《考试说明》中规定的各类能力均可设置考查。较常见的题型是结合生产、生活中的实践性问题以实验或简答得形式考查。

解题中应该注意哪些问题呢？下面就谈谈解题中应注意的几个问题：

一．根据CO2释放量与O2消耗量判断细胞呼吸类型（以细胞呼吸底物为葡萄糖为例）细胞呼吸的相关反应式……①

……②

……③

1．不消耗O2，只释放CO2：细胞只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸。

2．无CO2释放：细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，本类呼吸在密闭空间内不引起气压的变化。

3．酒精产生量＝CO2释放量：细胞只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸。

4．CO2释放量＝O2消耗量：细胞只进行有氧呼吸或同时进行产生乳酸的无氧呼吸和有氧呼吸。由细胞呼吸的反应式①和②可以看出，反应过程中CO2释放量与O2吸收量相等时，密闭容器内气压不变。5．CO2释放量＞O2消耗量：细胞同时进行有氧呼吸及产生酒精、CO2的无氧呼吸，除去有氧呼吸产生的CO2外，多余的CO2来自于无氧呼吸。由细胞呼吸的反应式①③可知。

（1）当有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等（即消耗的葡萄糖量相等）时，CO2释放量/O2消耗量＝4/3；（2）当无氧呼吸强度比有氧呼吸强度大时，CO2释放量/O2消耗量＞4/3；

（3）当有氧呼吸强度大于无氧呼吸强度时，CO2释放量/O2消耗量＜4/3。

6．酒精产生量＜CO2释放量：细胞既进行有氧呼吸，也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，除去无氧呼吸产生的CO2外，多余的CO2来自于有氧呼吸。

【典例点析】

典例1：(2013·广东惠州调研二)将等量的小麦种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1 h后，容器

O2浓度变化量0 1% 2% 3% 5% 7%

10

%

15

%

20

%

25

%

O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7

CO2释放量

/mol

1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7

A．在O2浓度为0%～3%时只进行无氧呼吸 B．贮藏时应选择O2浓度为5%的适宜条件

C．有氧呼吸的强度随O2浓度升高而增强 D．无氧呼吸的产物是乳酸和二氧化碳

【解析】本题中等难度，主要考查细胞呼吸产物和影响细胞呼吸的因素。在O2含量为0%时只进行无氧

呼吸，但在1%～3%时有O2的吸收，说明既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。贮藏种子时应选择

有机物消耗最少时，即O2含量为5%的适宜条件。在O2含量为15%以内，有氧呼吸的强度随O2含

量升高而增强，超过这个范围则不变。小麦种子无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。答案 B 典例2：(2013·长沙模拟)现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，产生酒精和二氧化碳的量如图所示，请据图回答问题。

（1）曲线a表示________量；曲线b表示________量。判断依据是

______________________________________。

（2）酵母菌呼吸作用产生酒精的场所是______，酒精可用______鉴定。

（3）氧气浓度为a时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖总消

耗量的______________。

【解析】（1）解析见参考答案。（2）酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，其场所是细胞质基质，酒精可用重铬酸钾溶液鉴定。（3）当氧气浓度为a时，产生的酒精量为7 mol，所以酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳量也为7 mol，二氧化碳的总产生量为14 mol，说明有氧呼吸产生的二氧化碳量为14－7＝7(mol)，再根据无氧呼吸和有氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为7×1

2

＝7

2(mol)，

有氧呼吸消耗的葡萄糖量为7×1

6

＝7

6(mol)，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖总消耗量的

3

4

。答案（1）二氧化碳酒精随氧气浓度升高，酵母菌无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，所以酒精产生量减少，二氧化碳产生量增加（2）细胞质基质重铬酸钾溶液（3）

3

4

二．细胞呼吸方式及影响细胞呼吸因素的实验探究

1．细胞呼吸强度的测定：在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此，此时测得的氧气吸收量(即空气中O2的减少量)或二氧化碳释放量(即空气中的CO2增加量)直接反映呼吸速率。即在黑暗条件下所测量出的是实际呼吸强度。可以根据下面三个图来进行操作：

装置1装置2装置3材料发芽种子发芽种子煮熟的种子

试剂20%NaOH溶液5 mL蒸馏水5 mL蒸馏水5 mL

导致瓶内气压变化的气体

O2(CO2被吸收)(呼吸引

起)

CO2－O2(差值)(呼吸引

起)

CO2－O2(差值)(环境引

起)

【解析】装置1中NaOH溶液只能将细胞呼吸产生的CO2吸收，而不能吸收O2，故装置1的液滴只能向左移或不移动。装置2只是将装置1的NaOH溶液换成了蒸馏水，不能吸收CO2和O2，故装置2液滴只能向右移或不移动。装置3只是起到排除温度等无关变量对实验结果的影响。（1）若装置1液滴不动，装置2液滴右移，说明：细胞只进行无氧呼吸。因为无氧呼吸产生的CO2被NaOH溶液吸收了。

（2）若装置1液滴左移，装置2液滴不移动，说明：细胞只进行有氧呼吸。因为有氧呼吸吸收的O2和释放的CO2的量相等。

（3）若装置1液滴左移，装置2液滴右移，说明：细胞既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。（4）若装置1和装置2的液滴均左移，说明：细胞呼吸过程中O2消耗量大于CO2释放量，细胞呼吸底物中可能有脂质参与。因为与糖类相比，脂肪的C、H比例高，O的比例低，故氧化分解时释放相同的CO2时，脂肪耗氧量多，CO2释放量/O2消耗量＜1。

a．为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3，以便校正。

b．进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。

【典例点析】

典例3：(2013·山东烟台，3)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 ( )

A. a条件下，呼吸产物除CO2

外还有乙醇或乳酸

B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少

C．c条件下，种子消耗的葡萄糖最少

D．d条件下，产生的CO2来自细胞质基质和线粒体

【解析】无氧条件下产生了CO2，这说明该植物的无氧呼吸产物是

酒

精，不会是乳酸，A错误；b条件下，氧气消耗的相对值为3，可

计算出葡萄糖消耗的相对值为0.5，无氧呼吸产生CO2的相对值为5，可计算出消耗葡萄糖的相对值

为2.5，B正确；有氧呼吸时，消耗葡萄糖最少，C错误；d条件下，种子只进行有氧呼吸，CO2全

部来自线粒体，D错误。答案 B

典例4：(2012·江南十校联考)在科学研究中常用

呼吸熵(RQ＝释放二氧化碳体积/消耗的氧气体

积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。

测定发芽种子呼吸熵的装置如图。关闭活塞，

在25℃下经20 min读出刻度管中着色液移动

距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x mm和y mm。x和y值反映了容器内气体体积的减少量(装置1的小瓶中NaOH溶液用于吸收呼吸产生的CO2)。请回答下列问题：

（1）若测得x＝180 mm，y＝50 mm，则该发芽种子的呼吸熵是________(保留两位小数)。假设发芽种子仅进行有氧呼吸，根据呼吸熵数值可以推测有氧呼吸分解的有机物中除________以外还有其他有机物。

（2）为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置，对照装置的容器和小瓶中分别放入等量死的发芽种子和蒸馏水，设置对照装置的目的是_______________。

（3）假设发芽种子呼吸消耗的有机物全部为葡萄糖，在25 ℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离x＝300 mm，y＝－100 mm(装置2着色液向右移动了100 mm)，则可推断有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是________。

【解析】（1）装置1中着色液移动距离代表O2消耗量，装置2中着色液移动距离代表O2消耗量减去CO2释放量，故该发芽种子的呼吸熵为130/180≈0.72。若种子仅进行有氧呼吸且底物均为糖类的话，装置2中着色液应不移动。（2）另设一组对照，除加入的是等量死的发芽种子外，其他条件均与装置2相同，其目的是排除无关变量对实验结果的影响。（3）用着色液的移动距离表示容器中气体体积的变化。由题意可知，总耗氧量是300，总二氧化碳释放量为400。有氧呼吸消耗氧气量为300，释放二氧化碳量为300，消耗葡萄糖量为300/6＝50；无氧呼吸释放的二氧化碳量为400－300＝100，消耗葡萄糖量为100/2＝50。

答案（1）0.72 糖类（2）用于校正装置1和装置2内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化（3）1∶1

典例5：(2013·广州二模，29)请回答与酵母菌有关的问题。

（1）在利用酵母菌进行酿酒时，严格密封的情况下发现酒中酸味过重，最

可能的原因是__________________。

（2）如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，在实验过程中酵母菌始

终保持活性(忽略实验室的温度和大气压强对实验结果的影响)。

红色液滴移动情况结论

Ⅰ.向________移动进行有氧呼吸，同时可能进行无氧呼吸

Ⅱ.不移动________

现象：__________________________。

【解析】（1）在利用酵母菌进行酿酒时，严格密封的情况下如发现酒中存在酸味，最可能的原因是培

养液或菌种混有的其他杂菌在发酵过程产生了乳酸等酸性物质。（2）①图中的NaOH溶液可以吸收酵母菌呼吸作用释放的CO2，当酵母菌只进行有氧呼吸时，消耗容器内的O2，红色液滴向左移动；当酵母菌只进行无氧呼吸时，不消耗容器内的O2，红色液滴不移动；酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，红色液滴向左移动。②如果要确定酵母菌只进行有氧呼吸，将装置中的氢氧化钠溶液换成等量的蒸馏水，其他条件相同，当液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸；当液滴向右移动时，说明酵母菌只进行无氧呼吸或者同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

答案（1）培养液或菌种混有在发酵过程产生酸性物质的微生物(杂菌)（2）①Ⅰ.左Ⅱ.只进行无氧呼吸②将装置中的氢氧化钠溶液换成等量的蒸馏水，其他条件相同液滴不移动

【训练】为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型，请据所给的材料和用具设计实验：

Ⅰ.实验原理：种子萌发过程中，如果只进行有氧呼吸则吸收氧气量和CO2释放量相等；如果只进行无氧呼吸则只释放CO2。

Ⅱ.实验材料和用具：萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、

100mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、

NaOH溶液、清水、凡士林。

Ⅲ.实验方法：按照装置一图将实验材料和用具装好。若想得到预

期的实验结论，必须同时设计另一组实验装置即装置二，请指

出应如何设计。(在方框内绘出装置二的图示并做好相应标注)

Ⅳ.完成如下表格，预测实验可能出现的现象及结论。(请描述

装置一和二中滴液移动状况)

实验现象结论

装置1液滴左移，装置2不移动①

②只进行无氧呼吸

③既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸

参考答案

ⅢⅣ①只进行有氧呼吸；②装置1不移，2右移；③装置1左移，2右移

三．当外界因素中光照强度与CO2浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、[H]、ATP和C6H12O6等物质的生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量。它们的变化规律如何？

根据光合作用的基本原理及反应式，可以得出有关C3、C5、[H]、ATP和C6H12O6等物质含量的变化的通式：

（1）CO2供应不变，光照强度减弱时→光反应减弱→[H]和ATP减少→暗反应中，C3还原减弱、CO2固定仍在正常进行→C3含量上升、C5含量下降→C6H12O6合成量减少。

即：停止光照（强→弱）时，根据通式可以得出[H]↓、ATP↓、C3↑、C5↓、C6H12O6↓。（如图甲）

（2）同理：在CO2供应不变，突然增强光照时，[H]↑、ATP↑、C3↓、C5↑、C6H12O6↑。（如上图乙甲）（3）光照条件不变，减少CO2供应时→暗反应中，CO2固定减弱、C3还原仍正常进行→C3含量下降，C5含量上升→[H]和ATP相对含量增加→但因CO2固定量减少，C6H12O6合成量相对减少。即：停止（或减少）CO2供应时，C3↓、C5↑、[H]↑、ATP↑、C6H12O6↓。（如图丙）

（4）同理：突然增加CO2供应时，C3↑、C5↓、[H]↓、ATP↓、C6H12O6↑。（如上图丁）

典例6：离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于短时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是 ( )。

【解析】光合作用稳定时，ATP与ADP的转化也相对稳定；突然中断CO2的供给使C3骤减，ATP因

失去作用对象而终止水解，此时的光反应继续利用ADP合成ATP。当ADP和NADP＋耗尽后，光反应也停止，不再产生O2。答案 B

错因分析：本题易错之处是不能对光合作用(包括光反应和暗反应)过程涉及的诸多物质含量的变化进行相互联系、动态分析，如本题中CO2供应的减少，导致暗反应减弱，从而影

响光反应的进行。

四．光合作用与细胞呼吸知识的应用。

（一）光合作用和细胞呼吸过程中，“CO2”与“O2”交换关系

1．模型构建

2．模型解读：绿色植物进行光合——呼吸过程中，O2和CO2的去路与来源：（1）叶绿体光合作用产生O2的去路：①用于植物呼吸作用；②释放到周围的环境中。（2）叶绿体光合作用利用CO2的来源：

①来自植物自身的呼吸作用；②从外界环境中吸收(若是水生植物，则从周围的水中吸收)。光合作

用强度与呼吸作用强度间的关系，可参见下表：

光照条件生理过程气体进出图解生物学含义无光照(或黑暗) ⑤和⑥只进行呼吸作用弱光照①②⑤⑥

光合作用强度小于呼吸

作用强度较强光照①②

光合作用强度等于呼吸

作用强度强光照①②③④

光合作用强度大于呼吸

作用强度

（二）光合作用和细胞呼吸中“光合速率与光照、温度等”的数学模型

1．界定总光合速率、呼吸速率与表观(净)光合速率

（1）呼吸速率

①概念：是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。

②表示方法：单位时间内，释放的CO2量或吸收的O2量。

③测定条件：黑暗条件下。

（2）表观(净)光合速率：光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)。

（3）实际(总)光合速率：植物在光下实际合成有机物的速率。

计算公式：实际光合速率＝表观(净)光合速率＋呼吸速率。

具体可表示为：实际光合速率＝从外界吸收CO2的速率＋呼吸释放CO2的速率，

或实际光合速率＝释放O2的速率＋呼吸消耗O2的速率。

（4）真正光合速率、净光合速率与呼吸速率的常用表示方法(如下表)

真正光合速率O2产生(生成)速率或叶绿

体释放O2量

CO2固定速率或叶绿体吸

收CO2量

有机物产生(制造、生成)

速率

净光合速率植物或叶片或叶肉细胞O2

释放速率

植物或叶片或叶肉细胞

CO2吸收速率

有机物积累速率

呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率

2．光合作用曲线分析（右图甲）

（1）右图甲的曲线为净光合速率曲线。

（2）A点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，释放CO2的量表示

呼吸强度。AB段表示随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2

的释放量逐渐减少，有一部分CO2用于光合作用；B点（光补偿

点）时，光合作用强度＝呼吸作用强度。BC段表示随着光照强

度不断加强，光合作用强度不断加强，C点（光饱和点）后不再

加强。

（3）光的补偿点：光合速率＝呼吸速率，即光合作用过程中吸收的CO2和细胞呼吸中释放的CO2等量时的光照强度。此时细胞净光合速率为0。

光的饱和点：光合速率不再随光照强度的升高而增加。即C点所对应的光照强度。

（4）影响A、C两点的主要因素：A点光照强度为0，表示细胞呼吸速率大小，因此，影响A点大小的主要因素是温度。细胞在达到光合速率最大值（C点或饱和点）前，主要受光照强度、色素的影响，主要影响光反应过程；C点后主要受CO2浓度、酶量和温度的影响，主要影响暗反应过程。（5）环境因素改变对A、B、C三点的影响：

特别提醒：B点为光的补偿点，为补偿细胞呼吸消耗，就应适当调节光照强度或CO2浓度的大小。

①温度升高，A点一般下移；温度降低，A点上移；

②当光照强度和温度不变时，适当增加CO2的供应，B点左移，C点右上移；

③当光照强度和温度不变时，适当减少CO2的供应，B点右移，C点左下移；

④当CO2浓度和温度不变时，适当增加光照强度，B点左移，C点右上移；

⑤当CO2浓度和温度不变时，适当减少光照强度，B点右移，C点左下移；

⑥植物缺Mg元素时，B点右移，C点左下移；

此外，如果原曲线为阳生植物的净光合曲线，那么，阴生植物的净

光合曲线如右图虚线表示，其中A点上移、B点左移、C点左下移。

判断规律：光照减弱或CO2浓度降低时，B点均右移，C点左下移；

光照增强或CO2浓度升高时，B点左移，C点右上移。

即：

①光照减弱，CO2补偿点升高而右移，CO2饱和点降低而左移；光照增强，CO2补偿点降低而左移，CO2饱和点升高而右移。

②CO2浓度降低，光补偿点升高而右移，光饱和点降低而左移； CO2浓度升高，光补偿点降低而左移，光饱和点升高而右移。

3．光合速率与植物生长的关系

（1）当净(表观)光合速率＞0时，植物积累有机物而生长；

（2）净光合速率＝0时，植物不能生长；

（3）净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

由图乙可看出，最有利于植物生长的应为净光合速率的至高点，而非真正光合速率的至高点。

典例7：如图甲表示a、b两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图乙表示将a植物放在不同浓度CO 2环境条件下，a植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。

请分析回答下列问题。

（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长

受到显著影响的植物是____________。

（2）图甲中的A点表示__________。如果

以缺镁的完全营养液培养a植物幼苗，

则B点的移动方向是________________。

（3）在C点时，叶绿体中ADP的移动方向是从________向________移动。如图所示中与C点相符合的是_____________。

（4）与D点相比，E点时叶肉细胞中C3的含量________；与F点相比，E点时叶肉细胞中C3的含量________。(填“高”“低”或“基本一致”)

（5）当光照强度为g时，比较植物a、b的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小，结果应分别为M1________M2、N1________N2。

（6）增施农家肥可以提高光合效率的原因是________。

【解析】根据坐标曲线的含义可知，图甲是以光照强度和植物种类为自变量的多变量模型，图乙是以光照强度和CO2浓度为自变量的多变量模型。（1）在较长时间连续阴雨的环境中，由于光照不足，a植物生长受到显著影响。（2）图甲中，A点光照强度为零，植物不能进行光合作用，此时A点表示a植物的呼吸速率。若缺Mg，a植物中的叶绿素减少，使光反应受到抑制，只有通过增加光照强度来提高光合速率，才能使光合速率与呼吸速率相等，即B点右移。（3）C点时，光合作用强度最大，在叶绿体基质中ATP不断被分解产生ADP，并移向类囊体薄膜参与ATP的合成。（4）E 点与D点相比，两者CO2浓度相等，所以C3的来源不变，但E点的光照强度较大，光反应产生的ATP和[H]多，有利于C3的还原，使其去路增多，所以C3含量降低；E点与F点相比，光照强度相同，光反应产生的ATP和[H]相等，所以C3的去路不变，但E点CO2浓度较大，即有利于C3的生成，故C3的含量增加。（5）G点是a与b曲线的交点，所以此时M1＝M2，而a植物的呼吸速率大于b 植物的，因此N1＞N2。（6）农家肥即有机肥，分解后可为农作物提供CO2和矿质元素，有利于光合作用的进行。

答案（1）a（2）a植物的呼吸速率向右（3）叶绿体基质类囊体薄膜D（4）低高（5）＝＞（6）农家肥被微生物分解为农作物提供CO2；提供矿质元素；促进土壤微生物的活动，提高土壤的通气性，促进植物对矿质元素的吸收(答出任意两项即可)

典例8：（06.四川理综）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节

小室的CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2

吸收速率表示），测定结果如图。下列相关叙述正确的是 [ ]

A. 如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移

B. 如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移

C. 如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移

D. 如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移

【解析】根据图中所示，a表示CO2补偿点（光合作用强度等于呼吸作用强度），b表示CO2饱和点。

限制b点光合速率的因素可能是光照强度（即光合作用光反应产物[H]和ATP的量）、CO2浓度等因素。因为a点表示光合作用有机物生成量等于细胞呼吸有机物消耗量，所以要补偿细胞呼吸消耗，就应适当调节光照强度或CO2浓度。

因此，当降低光照强度（即光反应产物减少）时，由于a点的光合作用降低比细胞呼吸显著

（但细胞呼吸速率几乎不变），为维持a点光合作用强度和呼吸作用强度的平衡，根据公式可知，要求提高暗反应中CO2浓度才能维持光合速率与细胞呼吸速率相等，所以CO2补偿点（即a点）右移。相反，若光照强度升高，则a点左移。同理，根据公式可知，在CO2浓度不变情况下，提高光照强度（光反应产物[H]和ATP增加），光合作用强度也随之升高，故光的饱和点（b点）向右向上移动。答案：D

变式训练1：如果右图1曲线表示阳生植物光合速率与

光照强度的关系，则对阴生植物来说，a、b、c各

点分别向什么方向移动？（a点上移，b点和c点

左移）

变式训练2：如果右图1所示植物外界CO2下降时，b点

移动方向是怎样？（b点右移）

变式训练3：如果右图1所示植物缺Mg时，b点又如何

移动？（b点右移）

变式训练4：根据右图1，c点以前，影响光合速率的主要因素是什么？bc段反映了光合作用的哪一阶

光合作用的光反应阶段）

变式训练5：根据右图1，c点以后影响光合速率的因

素是什么？反映了光合作用哪一阶段的活性？可采取哪

些措施提高光合效率？（影响光合速率的主要因素有酶；

温度；CO2浓度等。bc段反映了光合作用的暗反应阶段）

变式训练6：根据右图2的原图表示阳生植物的曲线图，

请在右图中画出阴生植物CO2吸收速率与CO2浓度的关系，

并标出a1、b1、c1两点。（参考答案如图）

4．植物光合作用强度的测定

在光照条件下所测量出的密闭容器中O2浓度或CO2浓度的变化量，是植物细胞进行光合作用过程中的净产量或净消耗量，即净光合速率。因此，在测定植物细胞的光合速率时，先要在黑暗条件下测定该装置中，植物的细胞呼吸速率。

如果实验用原有用来“测定细胞呼吸的实验装置1”进行改动，又应如何改呢？（见下图）

(1)装置需改动的地方有三处（见装置4）：

①将“发芽种子”换成“能进行光合作用的材料”；

②将“NaOH溶液”换成“Na2CO3/NaHCO3缓冲液”，保证CO2的相对稳定。

③置于不同的光照强度下，观察液滴移动。

(2)结果分析：

c1

●

b1

●

a1●

CO2

吸

收

速

率

CO2浓度

a

b

c

O

图2

①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大；

②若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小；

③若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶

内气压不变。

典例9：某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题。研究中设计了下图所示的装置。

请利用以上装置完成对该转基因作物光合作用强度的测试。

实验步骤

（1）测定植物的呼吸作用强度，方法步骤：

①__________________________________；

②__________________________________；

③__________________________________。

（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤：

①__________________________________；

②__________________________________；

③__________________________________。

参考答案（1）①甲、乙装置D中放入NaOH溶液，乙装置作为对照组②将装置甲、乙的广口瓶遮光处理，放在温度等相同的环境中③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度（2）①甲、乙装置D中放入NaHCO3溶液，乙装置作为对照组②将装置甲、乙放在光照强度、温度等相同的环境中③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度。