光合作用与细胞呼吸关系重点知识梳理

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1、金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com光合作用与细胞呼吸关系重点知识梳理光合作用与呼吸作用过程图解2、有氧呼吸与光合作用中氧原子的去向与来源2.1光合作用“O”的来源和去路↓↓↑↑↑光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O22.2有氧呼吸“O”的来源和去路与光合作用相反。3、植物光合作用-呼吸作用过程中几种关系（若植物细胞同时具有线粒体和叶绿体）①若光合作用强度等于呼吸作用强度此时细胞的光合作用和呼吸作用强度相同，光合作用产生的O2，提供给呼吸作用。而呼吸作用产生的CO2则供应细胞的

2、光合作用。可用图表示为：CO2O2叶绿体线粒体②若光合作用强度小于呼吸作用强度此时细胞的光合作用强度小于呼吸作用强度，呼吸作用占上风。呼吸作用所需要的O2，一方面来自叶绿体提供，另一方面则来自外界环境中；产生的CO2一则提供给叶绿体利用，多余的则释放到环境中去。可用下图表示：第29页共29页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com金太阳新课标资源网wx.jtyjy.comO2O2叶绿体线粒体CO2CO2③若光合作用强度大于呼吸作用强度此时细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，细胞光合作用所利用的CO2除来自

3、细胞自身呼吸产生外，不足的部分则来自外界环境；细胞光合作用产生的O2，除用于自身细胞呼吸消耗外，其余的O2则释放到外界环境中。可用图表示为：线粒体CO2叶绿体CO2O2O24光合作用中“总量”与“净量”问题光合作用强度与光照强度关系曲线第29页共29页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com结论：（1）真正（理论）光合作用O2产生速率＝表观（实测）光合作用O2释放速率＋呼吸作用O2消耗速率。（2）真正（理论）光合作用CO2吸收速率＝表观（实测）光合作用CO2吸收速

4、率＋呼吸作用CO2释放速率。（3）光合作用产生有机物的速率＝有机物积累速率＋呼吸作用有机物消耗速率。植物的光合作用受内外因素的影响，而衡量内外因素对光合作用影响程度的常用指标是光合速率(photosyntheticrate)。一、光合速率及表示单位光合速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。常用单位有：μmolCO2·m-2·s-1(以前用mg·dm-2·h-1表示，1μmol·m-2·s-1＝1.58mg·dm-2·h-1)、μmol

5、O2·dm-2·h-1和mgDW(干重)·dm-2·h-1。CO2吸收量用红外线CO2气体分析仪测定，O2释放量用氧电极测氧装置测定，干物质积累量可用改良半叶法等方法测定(请参照植物生理实验指导书)。有的测定光合速率的方法都没有把呼吸作用(光、暗呼吸)以及呼吸释放的CO2被光合作用再固定等因素考虑在内，因而所测结果实际上是表观光合速率(apparentphotosyntheticrate)或净光合速率(netphotosyntheticrate，Pn)，如把表观光合速率加上光、暗呼吸速率，便得到总光合速率(

6、grossphotosyntheticrate)或真光合速率(truephotosyntheticrate)。二、内部因素(一)叶片的发育和结构第29页共29页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com1.叶龄新长出的嫩叶，光合速率很低。其主要原因有：(1)叶组织发育未健全，气孔尚未完全形成或开度小，细胞间隙小，叶肉细胞与外界气体交换速率低；(2)叶绿体小，片层结构不发达，光合色素含量低，捕光能力弱；(3)光合酶，尤其是Rubisco的含量与活性低。(4)幼叶的呼吸

7、作用旺盛，因而使表观光合速率降低。但随着幼叶的成长，叶绿体的发育，叶绿素含量与Rubisco酶活性的增加，光合速率不断上升；当叶片长至面积和厚度最大时，光合速率通常也达到最大值，以后，随着叶片衰老，叶绿素含量与Rubisco酶活性下降，以及叶绿体内部结构的解体，光合速率下降。依据光合速率随叶龄增长出现“低—高—低”的规律，可推测不同部位叶片在不同生育期的相对光合速率的大小。如处在营养生长期的禾谷类作物，其心叶的光合速率较低，倒3叶的光合速率往往最高；而在结实期，叶片的光合速率应自上而下地衰减。2.叶的结构叶

8、的结构如叶厚度、栅栏组织与海绵组织的比例、叶绿体和类囊体的数目等都对光合速率有影响。叶的结构一方面受遗传因素控制，另一方面还受环境影响。第29页共29页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com金太阳新课标资源网wx.jtyjy.comC4植物的叶片光合速率通常要大于C3植物，这与C4植物叶片具有花环结构等特性有关。许多植物的叶组织中有两种叶肉细胞，靠腹面的为栅栏组织细胞；靠背面的为海绵组织细胞。栅栏组织细胞细长