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一輪復習——必修一 第10講 光合作用與呼吸作用的綜合分析
一、光合作用與細胞呼吸三個層面上的聯系
1.過程聯系
2.物質聯系(光合——呼吸)
①C：
②O：
③H：
3.能量聯系(光合——呼吸)
典例分析1
1．如圖所示為甘蔗葉肉細胞內的一系列反應過程，下列有關說法不正確的是(　　)
A．①③產生還原型輔酶，②③消耗還原型輔酶
B．過程②只發生在葉綠體基質中，過程②釋放的能量
用于C3的還原
C．能發生在動物細胞內的生理過程有③④
D．若過程①②的速率大于過程③的速率，甘蔗植株的
干重一定增加
小結：光合呼吸關鍵的中間產物
二 、光合作用與細胞呼吸的綜合分析
1.日變化分析
典例分析2
（2017新課標Ⅰ卷·30） 植物的CO2補償點是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時環境中的CO2濃度，已知甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的。回答下列問題：
（1）將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養。培養后發現兩種植物的光合速率都降低，原因是？
甲種植物凈光合速率為0時，乙種植物凈光合速率_________（填“大于0”“等于0”或“小于0”）
（2）若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養一段時間后，發現植物的有氧呼吸增加，原因是？
典例分析3
在強光下，激發態葉綠素會與氧分子反應形成單線態氧而損傷葉綠體，然而類胡蘿卜素可快速淬滅激發態葉綠素，起到保護葉綠體的作用。下圖是夏季連續兩晝夜內，某杏樹CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與橫軸圍成的面積。請據圖回答下列問題：
(1)圖中MN段杏樹葉肉細胞合成ATP的場所有________________，造成MN段波動的主要外界因素是________。
(2)圖中B點時，該杏樹的葉肉細胞中光合作用速率________呼吸作用速率。
(3)經過這兩晝夜，該杏樹仍正常生長，則有機物的積累量在圖示_____(填字母)時刻達到最大值。圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是___________，圖中FG段CO2吸收量下降，造成這一變化的主要原因是________________________________。
(4)在強光條件下，與正常植株相比，缺乏類胡蘿卜素的突變體的光合速率______，原因是？
三、用模型建構法分析光合作用、呼吸作用的“三率”
1.“三率”的表示方法
(1)呼吸速率：綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織一定時間內_______釋放量或______吸收量，即圖1中_____點。
(2)凈光合速率：綠色組織在有光條件下測得的一定時間內O2________、CO2________或有機物_______。即圖1中的_______段對應CO2量，也稱為表觀光合速率。
總(實際)光合速率＝______________＋___________，即圖1中的_______段對應的CO2總量。
B點對整個植株而言，光合速率____呼吸速率，而對于葉肉細胞來說，光合速率____呼吸速率。(填“>”“＝”或“<”)
2.結合曲線辨析
圖2中曲線Ⅰ表示____________，曲線Ⅲ表示_________，曲線Ⅱ表示___________。
交點D對應點E，此時凈光合量為_____，B點時植物生長______。
圖3中，若光照下CO2的吸收量是測的葉綠體，則曲線c表示____________，
d表示____________，在G點時，總光合速率是呼吸速率的_______倍。
若光照下CO2的吸收量是測的葉肉細胞，則曲線c表示____________，
d表示____________，在G點時，總光合速率是呼吸速率的_______倍。
小結：總光合速率=經光合速率+呼吸速率
注意：葉綠體吸收的CO2≠植物體吸收的CO2≠葉肉細胞吸收的CO2
典例分析4
以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用
與呼吸作用的影響，結果如圖所示。下列分析正確的是 （ ）
A.光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等
B.光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多
C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少
D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等
四、光合速率的測定
1.“液滴移動法”
測光下氧氣的變化量 測黑暗條件下氧氣的變化量 對照
典例分析5
某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置若干組，在室溫25 ℃下進行了一系列
的實驗，下列對實驗過程中裝置條件及結果的敘述錯誤的是(　　)
A.若X溶液為CO2緩沖液并給予光照，液滴移動距離可表示凈光合作用強度大小
B.若要測真光合強度，需另加設一裝置遮光處理，X溶液為NaOH溶液
C.若X溶液為清水并給予光照，光合作用大于細胞呼吸時，液滴右移
D.若X溶液為清水并遮光處理，消耗的底物為脂肪時，液滴左移
2.黑白瓶法
將待測植物均分兩組，分別放入A（黑瓶）、B瓶（白瓶），密閉，在適宜光照下照射6 h后，測得A、B的溶氧量，分別記為OA、OB，獲得相應數據，則該葉片的真光合速率（以產氧速率計）＝ mg/(dm2·h)
3.半葉法
“半葉法”的原理是將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當的方法(可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理)阻止兩部分的物質和能量轉移。
在適宜光照下照射6h后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應數據，則可計算出該葉片的光合作用速率M，
M＝ mg/(dm2·h)
典例分析6
某生物科研小組從池塘某一深度取水樣，分裝到六對黑白瓶中。剩余水樣立即測定初始溶解氧為10 mg/L。將瓶密封后有五對置于五種不同強度的光照條件下(溫度相同)，一對放回原水層，24小時后，測定瓶中溶解氧量。請根據記錄數據(如表)判斷，下列說法不正確的是（ ）
A.a為黑暗條件，b時凈光合速率大于零
B.c的白瓶中的光合速率可能小于原水層
C.原水層與c的白瓶溶解氧含量相同，可以推測原水層的光照強度為c
D.當光照強度大于d時，白瓶中的植物產生的氧氣量都是27mg/L
典例分析7
某課外小組用傳感器測定了不同條件下250 mL有魚和無魚池水的溶解氧變化，獲得下表數據。下列說法正確的是(　　)
A．1號瓶池水中植物光合作用產生的氧氣量為0.378 μg　
B．4號瓶池水中植物不能進行光合作用
C．26 ℃條件下魚呼吸作用消耗的氧氣量為1.136 μg
D．池水中植物光合作用的最適溫度為26 ℃
4.葉片稱重法
呼吸： 凈光合：
典例分析8
某同學欲測定植物葉片葉綠體的光合作用速率，做了下圖所示實驗。在葉柄基部做環剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，在不同時間分別在同一葉片上陸續取下面積為1 cm2的葉圓片，烘干后稱其重量，測得葉片的光合作用速率＝[(3y－2z－x)/6] g/(cm2·h)(不考慮取葉圓片后對葉生理活動的影響和溫度微小變化對葉生理活動的影響)。則M處的實驗條件是（ ）
A．下午4時后將整個實驗裝置遮光3 h
B．下午4時后將整個實驗裝置遮光6 h
C．下午4時后在陽光下照射1 h
D．晚上8時后在無光下放置3 h
典例分析9
如圖表示在不同溫度下，測定某植物葉片重量變化情況(均考慮
為有機物的重量變化)的操作流程及結果，據圖分析回答問題：
(1)由圖分析可知，該植物的呼吸速率可表示為______，總光合速率可表示為__________。在13～16 ℃之間，隨著溫度的升高，呼吸作用強度將_______(填“增強”“減弱”或“不變”)，實際光合作用的強度將_______(填“增強”“減弱”或“不變”)。
(2)恒定在上述____ ℃溫度下，維持10小時光照，10小時黑暗，該植物葉片增重最多，增重了____ mg。

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