内容正文:
专题4净光合速率与总光合速率、呼吸速率的关系
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主要内容
1
光合作用和
呼吸作用的
关系
2
净光合速
率是什么
3
三者的关系如何
?
光合作用和呼吸作用有什么联系?
3
什么是净光合作用?
测得O2增加量为净光合
测得CO2减少量为净光合
测得有机物增加量(积累量)为净光合
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净光合、总光合、呼吸三者的关系?
①净光合: 释放的O2
②呼吸: 消耗的O2
总光合:
① +②产生的O2
③净光合: 吸收的CO2
④呼吸: 提供的CO2
总光合:
④ + ③固定的CO2
总光合量=净光合量+呼吸量
⑤呼吸: 消耗的有机物
⑥呼吸: 积累的有机物
总光合:
⑤ + ⑥合成的有机物
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净光合、总光合、呼吸的常用表示方法
总光合速率(实际光合速率、真正光合速率) O2产生速率 CO2固定(或
消耗)速率 有机物产生(或
制造、生成)速率
净光合速率(表观光合速率) O2释放速率 CO2吸收速率 有机物积累速率
呼吸速率 黑暗中O2
吸收速率 黑暗中CO2
释放速率 黑暗中有机物消
耗速率
干物质量
密闭容器气体变化值
光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
(1)A点:只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合量小于0,如图甲所示。
(2)AB段:真正光合速率小于呼吸速率,净光合量小于0,如图乙所示。
(3)B点:真正光合速率等于呼吸速率,净光合量等于0( 密闭空间气体变化值为0),如图丙所示。
(4)B点以后:真正光合速率大于呼吸速率,净光合量大于0,如图丁所示。
A点
AB段
B点
BC段
补偿点
饱和点
下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.发生在生物膜上的过程有②③④
B.人体细胞中可发生的过程有②④
C.过程①③都消耗ATP
D.过程①消耗的CO2普遍少于②产生的CO2
典例1——过程图
B
“禾下乘凉梦”
盐碱地、荒漠上已经种植出超级水稻
研究工作者对某种农作物的黄化突变体与正常植株进行了实验研究,在一定的光照强度和适宜的温度条件下,黄化突变体与正常植株的净光合速率随环境 CO2浓度变化趋势如下图所示。请分析并回答问题:
若纵坐标表示氧气释放相对速率,环境 浓度为c时,正常植株对光能利用率是黄花突变体植株的____________倍。当 浓度大于c时,限制正常植物光合作用的外界因素主要是_______________。
总光合速率还是净光合速率?
总光合速率还是净光合速率?
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典例2——曲线图
光照强度
[2018·全国卷Ⅲ](2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时,群体干物质
积累速率降低,其原因是
。
增加
群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低
群体干物质积累速率即群体的净光合速率=群体光合速率-群体呼吸速率
典例3——原因分析
不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响
(2021福建卷·17)(12分)大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下,____________。
(2)略
典例4——实验分析
(2021福建卷·17)(12分)大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如下图所示。回答下列问题:
(3)由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,因而细胞___________________增强,导致有机物消耗增加。
呼吸作用
净光合速率=光合速率-呼吸速率
主动运输消耗能量
(2021福建卷·17)(12分)大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重