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1、专题二 细胞代谢小专题二 光合作用和呼吸作用导学案【核心考点整合】考点整合一：光合作用过程的分析1、外界条件改变对C3、C5、H和ATP含量的影响(短时间内的变化)改变条件C3C5H和ATPCO2不变停止光照增加下降减少增大适宜光照减少增加增加光照不变停止CO2供应减少增加增加增大CO2供应增加减少减少动手归纳：C3、C5、H和ATP含量变化的原因：2、影响光合作用的环境因素因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段，制约ATP及H的产生，进而制约暗反应欲使植物生长，光照强度必须大于B点延长光合作用时间。通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约C
2、3生成大气中二氧化碳浓度过低时（OA段）植物无法进行光合作用（1）大田中增加空气流动，以增大二氧化碳浓度（正其行，通其风）；（2）温室中可增施有机肥，施放干冰等，以增大二氧化碳浓度温度通过影响酶活性进而影响光合作用（主要制约暗反应）（1）大田中适时播种；（2）温室中，增加昼夜温差（白天适当升温，夜晚适当降温，保证植物有机物的积累必需矿质元素可通过所参与的与光合作用相关的化合物对光合作用造成直接或间接影响，如钾离子可影响光合产物的运输和积累合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率。施用有机肥，微生物分解后既可补充二氧化碳又可提供各种矿质元素【对点练习】1（2013枣庄期中16题）
3、光合作用是生物界最重要的物质代谢与能量代谢。下列关于光合作用的叙述，正确的是 （ ）A给绿色植物提供含有H218O的水，只会在植物释放的O2中发现18OB根据光合作用释放的O2量，可以计算光合作用中有机物的积累量C停止光照，暗反应很快会停止；停止供应CO2则光反应不受影响D温室大棚采用红色薄膜可以有效提高作物产量2. （2013潍坊四县一校）据图判断下列叙述不正确的是 （ ） A. X、Y物质分别代表C3和丙酮酸 B.过程中可以产生H，过程需要消耗HC.过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基质中 D.四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气3.（2013宝鸡质检一）下图为光合作用过程的图解
4、，根据此图选出不合理的选项（ ）A光合作用需一系列酶的催化，所以温度是影响光合速率的重要因素之一B如果停止光照，那么C3的量将增加，C5的量会减少C光合作用合成的ATP与细胞呼吸合成的ATP都属于能量通货，可广泛应用于各项生命活动D从图中知暗反应的原料、还原剂及产物有（CH2O），还可以知光合作用的产物中可能有水4（2013吉林市期末13题）某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10、20和30下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是 （ ）A该实验研究的是光照强度和温度对光
5、合速率的影响BA点和C点的限制因素分别为温度和光照强度CB点条件下伊乐藻能进行光合作用D若在缺镁的培养液中进行此实验则B点向右移动5（2013湘中名校联考31题）图甲表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系；图乙表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下，O2吸收量和CO2释放量之间的关系。对下列图示解释不正确的是 （ ）A图甲L点时，叶绿体中ADP从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动zxxkB图乙中由纵轴、CO2释放量和O2吸收量共同围成的面积表示无氧呼吸生成的CO2总量C影响图甲中曲线上的P点上下移动的主要外界因素是氧气浓度D为了有利于贮藏蔬菜和水果，贮藏室内的O2浓度应调节到图乙中N点对应的
6、浓度6.(2013洛阳统练一7题)【动手总结】光合作用过程中某条件改变后曲线图中关键点的移动情况考点整合二：光合速率的测定方法光合速率指单位时间、单位叶面积的CO2的吸收量或者是O2的释放量；也可以用单位时间、单位叶面积干物质积累量表示。通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示（mg/ dm2h），一般测定光合速率的方法都不能排除叶子的呼吸作用，所以测定的结果实际是光合作用速率减去呼吸作用速率的差值，叫做表观光合速率或净光合速率。若能测出其呼吸速率,把它加到净光合速率上去,则可测得真正光合速率。真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。光合速率常见的测定方法归纳如下：1.“半叶法”-测光合
7、作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质产生总量【典例1】（2012唐山期末29I）某学校某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。其原理是：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6小时后，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强度，其单位是mg/(dm2h)。（1）MA表示6小时后叶片初始质量-呼吸作用有机物的消耗量，MB表示6小时后：（ ）+（
8、）-呼吸作用有机物的消耗量。（2）若M=MB-MA，则M表示 （3）真正光合速率（ 单位：mg /dm2h）就是 2. 气体体积变化法-测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积【典例2】某生物兴趣小组设计了图2 装置进行光合速率的测试实验（忽略温度对气体膨胀的影响）。（1）测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得X值。（2）测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得Y值。请你预测在植物生长期
9、红墨水滴最可能移动方向并分析原因： 项目红墨水滴移动方向原因分析测定植物呼吸作用速率a c 测定植物净光合作用强度b d 3. 黑白瓶法-测溶氧量的变化 【典例3】 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下表： 光照强度（klx）0（黑暗）abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是
10、；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为 mg/L24h。（2）当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为 mg/L24h。（3）光照强度至少为 （填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。4. 小叶片浮起数量法-定性比较光合作用强度的大小【典例4】探究光照强弱对光合作用强度的影响，操作过程如下： 步骤操作方法说明材料处理打孔取生长旺盛的菠菜叶片绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片。注意避开大的叶脉。抽气将小圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可重复几次。
11、沉底将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。叶片细胞间隙充满水而全都沉到水底。分组取3只小烧杯，标记为A、B、C，分别倒入20mL富含CO2的清水。分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片。事先可用口通过玻璃管向清水内吹气。对照用3盏40 W台灯分别向A、B、C 3个实验装置进行强、中、弱三种光照。光照强弱（自变量）可通过调节 来决定。观察观察并记录叶片浮起的数量（因变量）。实验预期：_烧杯中的小叶片浮起的数目最多。分析：本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。但该实验方法只能比较大小
12、，无法测出具体的量变。5.红外线CO2传感器-测装置中CO2浓度的变化 由于CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2的多少与红外线的降低量之间有一线性关系,因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度的变化。【典例5】（2012唐山期末29I）某学校某研究小组用通过用红外线CO2传感器-测装置中CO2浓度的变化来测光合速率。 由于CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2的多少与红外线的降低量之间有一线性关系,因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度的变化。为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中，瓶中安放一个
13、CO2传感器来监测不同条件下瓶中CO2浓度的变化，如下图5所示。相同温度下，在一段时间内测得结果如图6所示。请据图回答：（1）在060min时间段：瓶内CO2浓度上升的原因是：植物在黑暗条下 ，60min内植物呼吸释放CO2量是 （ppm）。（2）在60120min时间段：瓶内CO2浓度下降的原因是 ，用瓶中安放的CO2传感器来监测瓶中CO2浓度60min内的变化数值是 （ppm）,该数值是60min内净光合作用消耗的CO2量。（3）此时间段该植物光合速率为 (ppmmin)。稍作小憩，完成对点练习【对点练习】7. 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2zx)6 gcm-2h-1
