内容正文:
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单元微专题3
光合作用与细胞呼吸的模型分析
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1.常考易错的植物“三率”
(1)细胞呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。
(2)净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量绿色组织所吸收的CO2量或释放的O2量。
(3)真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。
悟一悟
知
识
归纳
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2.植物“三率”的判定方法
(1)根据坐标曲线判定
①当光照强度为0时,若CO2吸收量为负值,该值的绝对值代表细胞呼吸速率,该曲线代表净光合速率,如图甲。
②当光照强度为0时,光合速率也为0,该曲线代表真正光合速率,如图乙。
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(2)根据关键词判定
(3)根据实验条件判定:实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值,则为呼吸速率;若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值,则为净光合速率。
检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率
CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量
O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量
有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量
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(4)根据代谢过程图解进行判定:
图中①和④分别表示从外界吸收的CO2和释放到外界中的O2,两者均表示净光合速率;图中②和⑤分别表示线粒体进行细胞呼吸产生的CO2和消耗的O2,两者均可表示呼吸速率;图中③和⑥分别表示叶绿体进行光合作用利用的CO2和产生的O2,两者均表示真正(总)光合速率。故:③=①+②;⑥=④+⑤。
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3.光合作用与呼吸作用的相关曲线分析
(1)图1中曲线Ⅰ表示总光合量,曲线Ⅲ表示呼吸量,曲线Ⅱ表示净光合量。交点D对应点E,此时净光合量为0,B点时植物生长最快。
(2)图2中曲线c表示净光合速率,d表示呼吸速率,c+d表示总光合速率。在G点时,总光合速率是呼吸速率的2倍。
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4.植物有机物积累量的计算方法
(1)持续光照条件下:有机物积累量=V净×t。
(2)有时光照有时黑暗条件下,有以下两种计算方法。
方法一:有机物积累量=光合作用产生量-呼吸作用消耗量;
方法二:有机物积累量=光照时的积累量-黑暗时的消耗量。
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[特别提醒] (1)判断植物体能否正常生长,即判断植物有机物积累量是否大于0。
(2)注意所求与已知的物质是否一致,如已知CO2的量,所求为葡萄糖的量,则需要借助反应式进行换算。
(3)计算结果还应注意时间、面积、质量、物质的量等单位是否统一。
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B
1.(2021·江西赣州期末)如图所示,表示植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,下列说法不正确的是( )
A.若适当提高温度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,则补偿点B相应的向右移动
B.若增加CO2浓度,B点左移,C点左移,D点向右上方移动
C.D点时,ATP的移动方向为从类囊体薄膜到叶绿体基质
D.若图为阳生植物,则换为阴生植物,B点和D点均要向左移动
练一练
命
题
突破
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解析:选B。本题考查环境因素变化对光合作用的影响。根据题图可知,B点是光补偿点,即光合速率等于呼吸速率;若适当提高温度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,则B点应向右移动,A正确。题图中D点为光饱和点,若增加CO2浓度,则植物光合作用增强,B点左移,C点右移,D点向右上方移动,B错误。D点时,植物光合作用光反应产生的ATP参与暗反应中C3的还原,其移动方向为由类囊体薄膜到叶绿体基质,C正确。阴生植物的光补偿点和光饱和点都低于阳生植物,若题图的阳生植物换为阴生植物,则B点左移,D点向左下方移动,D正确。
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C
2.(2021·山东威海一模)如图表示25 ℃时,葡萄和草莓在不同光照强度条件下CO2吸收量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.M点时葡萄的净光合速率为10 mg·m-2·h-1
B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃,若将环境温度改变为30 ℃,其他条件不变,则P点将左移
C.对草莓而言,若白天和黑夜的时间各为12 h,则平均光照强度在X klx以上才能正常生长
D.光照强度为Y klx时葡萄和草莓光合作用合成有机物的量相等
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解析:选C。M点时葡萄的净光合速率为8 mg·m-2·h-1,A错误;已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃,若将环境温度改变为30 ℃,其他条件不变,则呼吸速率升高,光合速率下降,则P点将右移,B错误;对草莓而言,光照强度在X klx时,净光合速率为1 mg·m-2·h-1,呼吸速率1 mg·m-2·h-1,故若白天和黑夜的时间各为12 h,则平均光照强度在X klx以上才能正常生长,C正确;光照强度为Y klx时葡萄和草莓光合作用积累的有机物的量相等,由于呼吸速率不相同,故合成的有机物的