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一轮复习——必修一 第10讲 光合作用与呼吸作用的综合分析
一、光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系
1.过程联系
2.物质联系(光合——呼吸)
①C：
②O：
③H：
3.能量联系(光合——呼吸)
典例分析1
1．如图所示为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法不正确的是(　　)
A．①③产生还原型辅酶，②③消耗还原型辅酶
B．过程②只发生在叶绿体基质中，过程②释放的能量
用于C3的还原
C．能发生在动物细胞内的生理过程有③④
D．若过程①②的速率大于过程③的速率，甘蔗植株的
干重一定增加
小结：光合呼吸关键的中间产物
二 、光合作用与细胞呼吸的综合分析
1.日变化分析
典例分析2
（2017新课标Ⅰ卷·30） 植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：
（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是？
甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_________（填“大于0”“等于0”或“小于0”）
（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是？
典例分析3
在强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体，然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起到保护叶绿体的作用。下图是夏季连续两昼夜内，某杏树CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。请据图回答下列问题：
(1)图中MN段杏树叶肉细胞合成ATP的场所有________________，造成MN段波动的主要外界因素是________。
(2)图中B点时，该杏树的叶肉细胞中光合作用速率________呼吸作用速率。
(3)经过这两昼夜，该杏树仍正常生长，则有机物的积累量在图示_____(填字母)时刻达到最大值。图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是___________，图中FG段CO2吸收量下降，造成这一变化的主要原因是________________________________。
(4)在强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率______，原因是？
三、用模型建构法分析光合作用、呼吸作用的“三率”
1.“三率”的表示方法
(1)呼吸速率：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织一定时间内_______释放量或______吸收量，即图1中_____点。
(2)净光合速率：绿色组织在有光条件下测得的一定时间内O2________、CO2________或有机物_______。即图1中的_______段对应CO2量，也称为表观光合速率。
总(实际)光合速率＝______________＋___________，即图1中的_______段对应的CO2总量。
B点对整个植株而言，光合速率____呼吸速率，而对于叶肉细胞来说，光合速率____呼吸速率。(填“>”“＝”或“<”)
2.结合曲线辨析
图2中曲线Ⅰ表示____________，曲线Ⅲ表示_________，曲线Ⅱ表示___________。
交点D对应点E，此时净光合量为_____，B点时植物生长______。
图3中，若光照下CO2的吸收量是测的叶绿体，则曲线c表示____________，
d表示____________，在G点时，总光合速率是呼吸速率的_______倍。
若光照下CO2的吸收量是测的叶肉细胞，则曲线c表示____________，
d表示____________，在G点时，总光合速率是呼吸速率的_______倍。
小结：总光合速率=经光合速率+呼吸速率
注意：叶绿体吸收的CO2≠植物体吸收的CO2≠叶肉细胞吸收的CO2
典例分析4
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
与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 （ ）
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呼吸作用消耗的有机物的量相等
四、光合速率的测定
1.“液滴移动法”
测光下氧气的变化量 测黑暗条件下氧气的变化量 对照
典例分析5
某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在室温25 ℃下进行了一系列
的实验，下列对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是(　　)
A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小
B.若要测真光合强度，需另加设一装置遮光处理，X溶液为NaOH溶液
C.若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移
D.若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移
2.黑白瓶法
将待测植物均分两组，分别放入A（黑瓶）、B瓶（白瓶），密闭，在适宜光照下照射6 h后，测得A、B的溶氧量，分别记为OA、OB，获得相应数据，则该叶片的真光合速率（以产氧速率计）＝ mg/(dm2·h)
3.半叶法
“半叶法”的原理是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(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。
在适宜光照下照射6h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作用速率M，
M＝ mg/(dm2·h)
典例分析6
某生物科研小组从池塘某一深度取水样，分装到六对黑白瓶中。剩余水样立即测定初始溶解氧为10 mg/L。将瓶密封后有五对置于五种不同强度的光照条件下(温度相同)，一对放回原水层，24小时后，测定瓶中溶解氧量。请根据记录数据(如表)判断，下列说法不正确的是（ ）
A.a为黑暗条件，b时净光合速率大于零
B.c的白瓶中的光合速率可能小于原水层
C.原水层与c的白瓶溶解氧含量相同，可以推测原水层的光照强度为c
D.当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量都是27mg/L
典例分析7
某课外小组用传感器测定了不同条件下250 mL有鱼和无鱼池水的溶解氧变化，获得下表数据。下列说法正确的是(　　)
A．1号瓶池水中植物光合作用产生的氧气量为0.378 μg　
B．4号瓶池水中植物不能进行光合作用
C．26 ℃条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为1.136 μg
D．池水中植物光合作用的最适温度为26 ℃
4.叶片称重法
呼吸： 净光合：
典例分析8
某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了下图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，在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，测得叶片的光合作用速率＝[(3y－2z－x)/6] g/(cm2·h)(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是（ ）
A．下午4时后将整个实验装置遮光3 h
B．下午4时后将整个实验装置遮光6 h
C．下午4时后在阳光下照射1 h
D．晚上8时后在无光下放置3 h
典例分析9
如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑
为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：
(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______，总光合速率可表示为__________。在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度将_______(填“增强”“减弱”或“不变”)，实际光合作用的强度将_______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)恒定在上述____ ℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了____ mg。

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