学生讲义(光合作用与细胞呼吸)

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1、光合作用与细胞呼吸光合作用速率的测定方法1、光合速率（概念）：指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或者是O2的释放量；也可以用单位时间、单位叶面积干物质的积累量来表示。2、实际光合速率与净光合速率、呼吸速率之间的关系净光合速率=总光合速率（实际光合速率）-呼吸速率3、实际光合速率与净光合速率、呼吸速率的表述方式实际光合速率单位时间植物对O2的产生量；CO2的固定量；有机物的产生量（制造量）净光合速率单位时间植物对O2的释放量；CO2的吸收量；有机物的积累量呼吸速率单位时间黑暗条件下CO2的释放量；O2的吸收量；有机物的

2、消耗量一、测干物质量的积累量——“半叶法”【例1】某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。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，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射a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/(dm2·h)。问题：a小时内上述B部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（M）为__________。二、测气体体积变化法——测

3、光合作用产生的O2或消耗的CO2体积【例6】某生物兴趣小组设计了图3 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

4、作用速率a．              c．                                测定植物净光合作用强度b．                d．                              【例7】下图4是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：（1）若将图中

5、的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量（需向左/需向右/不需要）调节。（2）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是     mL/h。（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是      mL/h。三、测溶氧量的变化——黑白瓶法【例8】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

6、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：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                    ；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为         mg/L·24h。（2）当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧

7、气量为         mg/L·24h。（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。【例9】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，黑瓶为黑布置住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下：光照强度（klx）0abcde白瓶溶氧量mg/L31016243030黑瓶溶氧量mg/L333333以下说法正确的是①若只考虑光照强度

8、，该深度湖水中所有生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量7/3mg；②光照强度为aklx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡；③当该水层中的溶氧量达到30mg/L时，光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素；④若将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下，瓶中光合生物细胞的C3含量会增加，C5含量会减少A．①②③B．①②④C．