光合作用和呼吸作用的图解.docx
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光合作用和呼吸作用的图解
光合作用和呼吸作用的图解
光合作用相关研究进程和呼吸作用密不可分的,因此,要专门好的研究光合作用第一要弄清楚二者的关系,第二要了解不同情形下二者的综合表现,然后才能针对性的去面对具体问题分析解答。
一、光合作用与呼吸作用的关系
在同一张叶片中,既有叶绿体吸收CO2,释放O2;又有线粒体释放CO2,吸收O2。
(参见右图)
光合强度(又叫光合速度),它是指单位时刻、单位叶面积的CO2吸收量,或O2释放量。
呼吸强度(又叫呼吸速度),它一样是指无光照时,单位时刻、单位叶面积的CO2释放量,或O2吸收量。
⑴在光照强度为0时(即黑暗),叶绿体吸收的CO2量是0;释放的O2量是0。
线粒体释放的CO2全数进入空气中;吸收的O2全数来自于空气中。
现在,光合强度情形表示为“呼吸强度”(A点)。
(参见以下图)
⑵在光照强度有所增强,但光合速度<呼吸速度时,叶绿体吸收的CO2量全数来自于有氧呼吸;释放的O2量全数用于有氧呼吸。
线粒体释放的CO2有一部份用于光合作用,一部份进入空气中;吸收的O2一部份来自于光合作用,一部份来自于空气中。
现在,光合强度情形表现为“释放到空气中的CO2量”(例如B点)。
(参见以下图)
⑶在光照强度增强到光合速度=呼吸速度时,叶绿体吸收的CO2量全数来自于有氧呼吸;释放的O2量全数用于有氧呼吸。
线粒体释放的CO2全数用于光合作用;吸收的O2全数来自于光合作用。
现在,光合强度情形表现为“CO2量等于零”(C点)。
(参见以下图)
⑷在光照强度增强到光合速度>呼吸速度时,叶绿体吸收的CO2量有一部份来自于有氧呼吸,一部来自于空气中;释放的O2量一部份用于有氧呼吸,一部份进入空气中。
线粒体释放的CO2量全数用于光合作用;吸收的O2量全数来自于光合作用。
现在,光合强度情形表现为“空气中被吸收的CO2量”(例如D点)。
(参见以下图)
⑸在光照强度增强到必然数值时,光合速度将再也不提高,有1个最大定值(E点)。
(参见以下图)
结合上述知识,得出随光照强度改变时,空气中CO2量的转变曲线:
图1
在光合作用中实测呼吸速度是很困难的,因此在黑暗条件中测定CO2的释放速度(或O2的吸收速度);在光照条件下测定CO2吸收速度(或O2的释放速度)。
把二者的绝对值相加,称为总光合速度。
总光合速度不扣除线粒体有氧呼吸的消耗,纯为叶绿体进行光合作历时的产物量。
在图1中,光照强度为E时的总光合速度,等于E点对应的CO2值加O点对应的CO2量绝对值。
二、基础巩固
一、在高等植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器,请回答:
图1 图2
⑴在图1中,A是_1_、B是__2__、C是_3___、D是__4___、E是__5__
⑵在图2中,A表示____6___、B表示____7____、C表示____8____、D表示___9____、E表示__10__
⑶进程①表示__11___、②表示_12__、③表示__13____、④表示__14____、⑤表示__15____、
⑥表示__16__、⑦表示___17__、⑧表示__18___、⑨表示___19___。
⑷在图2中A点所处的状态时,能够发生图1中的哪些进程?
(用图1中编号表示)___20___;
在图2中B点所处的状态时,能够发生图1中的哪些进程?
(用图1中编号表示)__21____;
在图2中C点所处的状态时,能够发生图1中的哪些进程?
(用图1中编号表示)__22____;
在图2中D点所处的状态时,能够发生图1中的哪些进程?
(用图1中编号表示)__23_____;
在图2中CD段时,限制光合作用的要紧因素是___24___。
参考答案:
一、O2 二、CO2 3、葡萄糖 4、丙酮酸 五、淀粉 六、黑暗情形下的有氧呼吸强度
7、光合作用强度小于有氧呼吸强度 八、光合作用强度等于有氧呼吸强度 九、光合作用强度大于有氧呼吸强度 10、最大光合作用强度 1一、有氧呼吸释放出的CO2总量1二、有氧呼吸释放到空气中的CO2量 13、光合作用消耗的CO2总量 14、光合作用消耗的空气中CO2量 1五、有氧呼吸消耗的O2总量 1六、光合作用释放出的O2总量 17、光合作用释放到空气中的O2量 1八、有氧呼吸消耗的空气中O2量 1九、糖酵解 20、①②⑤⑧⑨ 2一、①②③⑤⑥⑧⑨ 2二、①③⑤⑥⑨ 23、①③④⑤⑥⑦⑨ 24、光照强度
三、实战训练
1、如下图农田一日夜温度转变Ⅰ、光照强度转变Ⅱ和植物吸收CO2转变Ⅲ数据绘制成的曲线,那么以下说法不正确的选项是( )
A.在Ⅲ曲线与时刻轴交点c和e时,光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等
B.a点的形成是由夜间的低温造成的
C.从时刻轴上的c点开始合成有机物,到e点有机物的合成停止
D.增大曲线Ⅲ与时刻轴所围成的正面积的方法包括提高光照强度、CO2浓度和充沛的水分供给
2、将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培育,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。
用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的转变情形,绘制成如图的曲线,以下有关说法正确的选项是( )
A.H点CO2浓度最低,说明现在植物对CO2的吸收量多,光合作用最强
B.CO2浓度下降从DE段开始,说明植物进行光合作用是从D点开始的
C.D点说明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等
D.D点较B点CO2浓度高,是因为D点温度高,使植物细胞呼吸强
3、如下图,甲图表示A、B两种植物光合速度随光照强度改变的转变曲线,乙图表示将A植物放在不同CO2浓度环境条件下,光合速度受光照强度阻碍的转变曲线,请分析回答以下问题:
(1)在较长持续阴雨的环境中,生长受到显著阻碍的是________植物。
(2)甲图a点表示的生理学含义是________________,b点称为光补偿点,假设光照强度小于b点,光合速度________细胞呼吸速度;在其他条件不变的情形下,增加CO2浓度,c点将向________移动。
(3)在c点时,叶绿体中ADP的运输方向______________________________________。
(4)乙图中d、e两点比较,限制d点光合速度不同的要紧缘故是__________,e、f两点比较,限制f点光合速度不同的要紧缘故是__________________________________________。
(5)增施农家肥可提高光合速度的缘故是________________________________________。
4、以下图中的甲、乙两图为一日夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示用意。
甲图是在春天的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答下列问题:
(1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度转变为零)处,植株处于何种生理活动状态_______________________________________________。
(2)依照甲图推测该植物光合作用强度最高的是________点,植株积存有机物最多的是________点。
(3)乙图中FG段CO2吸收量慢慢减少是因为________,以致光反映产生的________和________慢慢减少,从而阻碍了暗反映强度。
(4)乙图曲线中间E处光合作用强度临时降低,可能是因为_______________________。
解析及答案:
1、C此题考查光合作用和细胞呼吸的关系。
c、e两点表示植物光合作用吸收CO2和细胞呼吸放出CO2的量相等,现在植物光合作用合成有机物的量和细胞呼吸消耗有机物的量相等,c点之前、e点以后也进行光合作用。
2、C H点CO2浓度最低,说明现在植物体内积存的有机物最多;D点和H点时,光合作用强度与细胞呼吸强度相等,D点之前,H点以后也进行光合作用,只只是是光合作用强度比细胞呼吸强度弱;D点以前由于植物只进行细胞呼吸,或是细胞呼吸强度大于光合作用强度,因此玻璃罩内的CO2浓度慢慢增大。
3、
(1)甲图中A是阳生植物,B是阴生植物,故长时刻持续阴雨天气对A植物生长阻碍较大。
(2)a点光阴照强度为0,表示植物A的呼吸速度;b点光阴合速度等于细胞呼吸速度,假设光照强度小于b点,那么光合速度小于细胞呼吸速度。
增加CO2的浓度,光合作用增强,故c点向右上方移动。
(3)c点光阴合作用旺盛,叶绿体类囊体薄膜不断产生ATP,消耗ADP,叶绿体基质不断消耗ATP,产生ADP。
(4)乙图中d,e两点CO2浓度相同,光照强度不同,限制d点光合作用的因素要紧为光照强度;e,f两点光照强度相同,CO2浓度不同,故CO2浓度是限制f点光合作用的要紧因素。
(5)农家肥被土壤中微生物分解产生CO2,为植物光合作用提供原料。
答案:
(1)A
(2)A植物的细胞呼吸速度 小于 右上方(3)由叶绿体基质向类囊体薄膜移动(4)光照强度 CO2浓度 (5)农家肥被土壤微生物分解产生CO2,为植物光合作用提供原料
4、解析:
甲图C点与E点植物不吸收也不释放CO2,说明植物的光合作用强度等于呼吸作用强度;光合作用强度最高点,应是CO2吸收速度最高点(D),有机物积存最多点应是光合作用减弱到等于呼吸作历时的点(E)。
答案:
(1)呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量
(2)D E (3)光照强度慢慢减弱 ATP NADPH[H] (4)温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,阻碍了CO2原料的供给。
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