真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系专题

内蒙古师大附中生物教研室

(1)净光合作用速率与真正光合作用速率的关系

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①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。

②绿色组织在有光条件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。

(2)光合速率与呼吸速率的常用表示方法

(3)光合速率与植物生长

①当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。

②当净光合速率＝0时，植物不能生长。

③当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

利用图解与曲线的结合分析植物

光合作用与呼吸作用的关系

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1．A点bea0e010a41e37063b18417de9215d2c.png　word/media/image1.gif

2．AB段7cc4be3f486403294c0f904334589044.png　word/media/image1.gif

3．B点aa7db22fdcffd74c019235ada82918d2.png　word/media/image1.gif

4．B点后cfb72cae01648c0c0fd8cc82975a0917.png　word/media/image1.gif

题组四　影响净光合作用的因素及相关计算

5．(2015·高考海南卷)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(　　)

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A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能

B．叶温在36～50 ℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高

C．叶温为25 ℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的

D．叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0

6．将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别处于5 klx、10 klx光照条件和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸，结果如图。据图判断下列推测正确的是(　　)

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A．该叶片在20℃、10 klx的光照强度下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mg

B．该叶片在5 klx的光照强度下，10℃时积累的有机物比20℃时的少

C．该叶片在10℃、5 klx的光照强度下，每小时光合作用所产生的O2量是3 mg

D．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比

7．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。相关分析正确的是(　　)

A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等

B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少

D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等

题组五　光合作用与细胞呼吸的关键点移动

8．将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室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(　　)

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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强，a点右移，b点右移

D．如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移

9.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℃。如图表示该植物在25℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30℃(原光照强度和CO2浓度等不变)，从理论上分析图中相应点的移动应该是(　　)

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A．A点上移，B点左移，m值增加 B．A点不移，B点左移，m值不变

C．A点下移，B点右移，m值下降 D．A点下移，B点不移，m值上升

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补偿点和饱和点的移动

植物的光(CO2)补偿点和光(CO2)饱和点受外界环境影响，当外界环境变化时，光(CO2)补偿点和饱和点都会发生相应变化，规律如下：

(1)若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。

(2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。

(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。

题组六　光合速率的测定与实验探究

10．(2015·吉林长春十一中期中)利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是(　　)

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A．试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量

B．在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气

C．为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验

D．为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化

11．下图甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积变化如图乙所示。

(1)标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是________。

(2)若此时图甲植物光照强度为15 klx，则1 h光合作用产生的气体量为________mL。若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为0.8(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸收________mL CO2。

(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照组实验装置与实验组实验装置的区别是____________。如果对照组在相同光照条件下，毛细刻度管中的红色液滴较实验组向右移了5 mL，其原因是__________________________。

3．(2012·高考山东卷)夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

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A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多

C．曲线b－c段和d－e段下降的原因相同

D．两曲线b－d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭

4．(2014·高考课标Ⅱ卷)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。

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据图回答下列问题：

(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为____________。CO2浓度在a～b之间时，曲线____________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。

(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是____________。

(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量____________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。

(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑____________这一因素的影响，并采取相应措施。

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测定净光合速率的方法

1．NaHCO3溶液作用：烧杯中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。

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2．植物净光合速率测定指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滳右移的体积即表示净光合速率。

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。

真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系专题答案

5.解析：选D。植物进行光合作用所需能量均来自于太阳能，A正确；叶温在36～50 ℃时，植物甲的曲线在植物乙曲线上方，所以植物甲的净光合速率比植物乙的高，B正确；叶温为25 ℃时，植物甲和乙的曲线没有相交，即二者的净光合速率不同，C正确；叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零，所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0，D错误。

6.解析：选A。叶片在20℃、10 klx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10＋2)/2×(44/32)＝8.25(mg)；在5 klx的光照强度下，10℃时积累的有机物(虚线)比20℃(实线)时的多；在10℃、5 klx的光照强度下，每小时光合作用所产生的O2量是(6＋1)/2＝3.5(mg)；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和总光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。

7.解析：选A。光下CO2的消耗量应为CO2吸收量与呼吸CO2释放量之和，35 ℃时消耗量为3.00＋3.50＝6.50,30 ℃时为3.50＋3.00＝6.50。图中可见光下25 ℃时CO2吸收量最大，故25 ℃时植物积累的有机物的量最多。25 ℃时，光合作用CO2的消耗量应为3.75＋2.25＝6.00，而30 ℃、35 ℃时都为6.50。图中两曲线的交点应表示光合作用积累的与呼吸作用消耗的有机物的量相等。

8.解析：选D。分析图像可知：在a点对应的CO2浓度下，CO2吸收速率为0，说明光合作用与呼吸作用速率相等，在b点对应的CO2浓度下光合作用速率达到最高。若光照强度降低，则光合作用减弱，而呼吸作用不变，只有适当提高CO2浓度以增强光合作用，才能与呼吸作用达平衡，所以a点应右移；光照减弱导致光合作用减弱，所以达最大光合作用强度所需的CO2浓度要减小，所以b点要左移。如果光照强度适当增强，则与上述分析相反，a点应左移，b点应右移。

解析：选C。明确曲线图中各字母所代表的含义是解答本题的关键。分析题图曲线，A点表示植物在一定温度下的呼吸速率，B点表示植物的光补偿点即此时光合作用强度等于呼吸作用强度，m表示在一定条件下的最大光合强度。由于细胞呼吸的最适温度为30℃，因此当温度由25℃提高到30℃时，呼吸速率增大，A点下移；而光合作用的最适温度为25℃，当温度提高到30℃时，超过了最适温度，因此植物的光合作用强度降低，m值下降，光补偿点应右移。

10.解析：选C。试管中收集的气体量是光合作用的净产氧量，A错误；在光下有气泡产生不能确定是光合作用产生的氧气，B错误；为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验，C正确；探究光照强度对光合作用的影响时，距光源不同距离，应设置不同装置，观察气泡产生速率的变化，D错误。

11.解析：本题考查细胞呼吸和光合作用的实验探究，明确“红色液滴移动”的实质是正确解题的关键。由于图甲中存在CO2缓冲液，所以在不同光照强度下，液滴位置改变的本质是O2的消耗和释放。光合作用产生O2的气体量应包括积累量和叶片消耗量(15 klx时为150＋50＝200 mL)，若呼吸熵为0.8，则植物自身呼吸作用产生的CO2为0.8×50＝40(mL)，植物光合作用产生的O2量等于消耗的CO2量，故植物还需从外界吸收160 mL CO2；设置对照时可将新鲜叶片改为经消毒的死叶片；除叶片本身会影响实验外，环境因素也可能影响实验结果。

答案：(1)O2　(2)200　160　(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片　环境因素(如温度变化等)对实验的影响

3.解析：选D。图中两曲线可表示植物的净光合速率，a点时光合速率等于呼吸速率，说明甲植株在a点前就已经开始进行光合作用，A错误；乙植株在18时后净光合速率小于0，该植株在18时有机物的积累量最多，B错误；曲线b－c段下降的原因是气孔关闭，乙植株因二氧化碳供应不足导致光合速率下降，曲线d－e段光合速率下降的原因则是光照强度减弱，C错误。分析两曲线b－d段可知，中午时乙植株出现净光合速率先下降后上升的现象，这可能是由于乙植株气孔发生关闭造成的，而甲植株没有发生类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭，D正确。

4.解析：(1)由图可知，当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0；CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B和C都表示净光合速率随CO2浓度的增高而增高。

(2)对比A、B、C 3条曲线可知，当CO2浓度大于c时，限制B、C净光合速率增加的环境因素为光强。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物净光合速率都小于0，说明该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)由图可以看出光强和CO2浓度都会影响植物的光合作用，所以在温室栽培植物时，可通过控制光强和CO2浓度等措施来提高产量。

答案：(1)0　A、B和C　(2)光强　(3)大于　(4)光强

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