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专题4
细胞呼吸与光合作用
（第二课时）
一、影响光合作用、呼吸作用的因素及在生产中的应用
学生活动一：小组讨论影响光合作用的主要外界因素，并画出相关的曲线。
学生活动二：分析光合作用中的多因子影响因素曲线图，思考P点以前，Q点以后光合作用的限制因子分别是什么？
学生活动三：分析解读下图，体会氧气浓度是如何影响呼吸作用的？影响呼吸作用的主要外界因素是什么？
学生活动四：根据以上分析，谈谈如何控制条件促进果蔬的产量？温室大棚中如何贮存种子，果蔬？
练习1：下图表示某植物光合作用速率(用密闭容器中实际测得的每小时释放氧气量表示)与环境因素之间的关系；表格表示呼吸速率(用每小时氧气消耗量表示)与温度的关系。请据图回答：
（1）甲图表示在CO2充足的条件下，某植物光合速率与光照强度、温度的关系。在温度为10℃，光照强度大于
(klx)时，光合速率不再增加。当温度为30℃，光照强度小于L2(klx)时，光合速率的限制因素是
。
（2）从甲图可见，在充足的光照条件下，若外界环境中CO2的浓度保持不变，影响植物光合速率的限制因素是
。其内在原因是光合作用的
阶段受到限制。
（3）乙图中A、B点表示在光照强度为L2(klx)时，37℃和50℃时的光合速率。请根据图甲提供的数据，在乙图中绘出光照强度L2(klx)的状态下，该植物随温度变化的光合速率变化曲线。乙图中A→B下降的原因可能是
。
（4）20℃条件下，用L2<（klx）强度的光连续照射10小时，该植物合成的葡萄糖约________mg。（保留2位小数）
（5）10℃条件下连续12小时给予L2（klx）光照，再转入30℃条件下连续8小时的黑暗处理，则该植物20小时内积累的葡萄糖为________mg。
练习2：某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化如下图所示。请分析回答：
（1）小麦叶肉细胞进行光合作用的场所是
:
。CO2进入叶肉细胞后被固定，固定产物的还原需要光反应提供
。　
（2）B点时，叶片的光合作用速率
（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。A点以后的短时间内，叶片细胞内C3的量将
。
（3）在0～5min内，该容器内氧气量减少的原因是
。在5～15
min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为
。
（4）如果小麦叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15
min内，小麦叶片光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)是
mol／min。
氧气量(×10-7
mol)
黑暗
光照
时间（min）专题4
细胞呼吸与光合作用
（第一课时）
一、光合作用和细胞呼吸过程
学生活动一：自主复习光合作用和细胞呼吸的过程，尝试分析以下问题：
1．试用文字加箭头的形式写出光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系：
①物质变化：
C：CO2
H：H2O
O：H2O
CO2
②能量变化：
光能
2．光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去向分析
光合作用
有氧呼吸
[H]
来源
H2O光解产生
去向
ATP
来源
去向
用于各项生命活动(植物C3的还原除外)
练习1．如图表示植物叶肉细胞的两个重要的生理过程中C、H、O的转化，下列有关叙述中不正确的是
A．a、c过程产生[H]时也产生ATP
B．甲、乙过程中的[H]转移途径相同
C．进行甲、乙过程的环境条件有差异
D．甲、乙过程中的[H]不是同一种物质
二、光合作用和呼吸作用速率测定
学生活动二：小组合作探究光合、呼吸速率的测定：利用典型装置测定光合、呼吸速率(如图)
(1)净光合速率的测定：
①条件：整个装置必须在
。
②植物光合速率指标：单位时间内水滴右移的体积即
。
(2)呼吸速率的测定：
①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶
液换成
，吸收植物呼吸作用释放的
。
②条件：整个装置必须
。
③植物呼吸速率指标：单位时间内水滴
即是呼吸速率。
练习2.（2014·江苏卷）为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同的NaHCO3浓度(pH
8.5，25
℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题：
　　　　　　　　　
　
图1
　图2
(1)通过变换图1中光源，可研究
、
对光合作用的影响。
(2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为________；在更高NaHCO3浓度下，Pn不再增加的主要原因有
、
。
(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关，碱性条件下pH越高，HCO越少，CO越多，而CO几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.
0～10.0)对光合作用的影响时，导致Pn发生变化的因素有
、
。
12.（2015年江苏卷.27）
(8分)为了研究2
个新育品种
P1、P2
幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。
请回答下列问题:
(1)图1
的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在
相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积
的释放量。
(2)光合作用过程中,CO2
与C5结合生成
,消耗的C5
由
经过一系列反应再生。
(3)由图可知,P1
的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的
；另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的
。
(4)栽培以后,P2
植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是
。
（2016江苏卷.32）（8分）为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：
（1）最适宜在果树林下套种的品种是▲
，最适应较高光强的品种是▲。
（2）增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的▲，而S3在光饱和点时可能▲（填序号）。①光反应已基本饱和
②暗反应已基本饱和
③光、暗反应都已基本饱和（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子▲的合成。（4）在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示图。
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的▲。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由▲糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。

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