最新光合与呼吸.课件PPT.ppt

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1、光合与呼吸.一、光合——呼吸中“CO2与O2交换”的物理模型绿色植物的光合作用是在叶绿体内完成的，而细胞呼吸主要在线粒体内进行。两者之间的关系从物质交换的角度来看，主要涉及的是O2和CO2的去路与来源问题。通过构建物理模型可以进一步加深对光合作用强度与呼吸作用强度之间的内在联系的理解和认识。1．模型构建模型解读1．界定总光合速率、呼吸速率与表观(净)光合速率(1)呼吸速率①概念：是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。②表示方法：单位时间内，释放的CO2量或吸收的O2量。③测定条件：黑暗条

2、件下。(2)表观(净)光合速率：光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)。(3)实际(总)光合速率：植物在光下实际合成有机物的速率。计算公式：实际光合速率＝表观(净)光合速率＋呼吸速率。具体可表示为：实际光合速率＝从外界吸收CO2的速率＋呼吸释放CO2的速率，或实际光合速率＝释放O2的速率＋呼吸消耗O2的速率。(4)真正光合速率、净光合速率与呼吸速率的常用表示方法(如下表)真正光合速率O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2量CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量有机物产生(制造、生成)速率净光合速率

3、植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率植物或叶片或叶肉细胞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释放速率有机物消耗速率2.光合速率与植物生长的关系(1)当净(表观)光合速率>0时，植物积累有机物而生长；(2)净光合速率＝0时，植物不能生长；(3)净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。由图乙可看出，最有利于植物生长的应为净光合速率的至高点，而非真正光合速率的至高点。【典例1】如图甲表示a、b两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图乙表示将a植物放在

4、不同浓度CO2环境条件下，a植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答下列问题。(1)在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是________。(2)图甲中的A点表示________。如果以缺镁的完全营养液培养a植物幼苗，则B点的移动方向是__________________。(3)在C点时，叶绿体中ADP的移动方向是从________向________移动。如图所示中与C点相符合的是_______。(4)与D点相比，E点时叶肉细胞中C3的含量________；与F点相比，E点时

5、叶肉细胞中C3的含量________。(填“高”“低”或“基本一致”)(5)当光照强度为g时，比较植物a、b的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小，结果应分别为M1________M2、N1________N2。(6)增施农家肥可以提高光合效率的原因是________。解析根据坐标曲线的含义可知，图甲是以光照强度和植物种类为自变量的多变量模型，图乙是以光照强度和CO2浓度为自变量的多变量模型。(1)在较长时间连续阴雨的环境中，由于光照不足，a植物生长受到显著影响。(2)图

6、甲中，A点光照强度为零，植物不能进行光合作用，此时A点表示a植物的呼吸速率。若缺Mg，a植物中的叶绿素减少，使光反应受到抑制，只有通过增加光照强度来提高光合速率，才能使光合速率与呼吸速率相等，即B点右移。(3)C点时，光合作用强度最大，在叶绿体基质中ATP不断被分解产生ADP，并移向类囊体薄膜参与ATP的合成。(4)E点与D点相比，两者CO2浓度相等，所以C3的来源不变，但E点的光照强度较大，光反应产生的ATP和[H]多，有利于C3的还原，使其去路增多，所以C3含量降低；E点与F点相比，光照强度相

7、同，光反应产生的ATP和[H]相等，所以C3的去路不变，但E点CO2浓度较大，即有利于C3的生成，故C3的含量增加。(5)G点是a与b曲线的交点，所以此时M1＝M2，而a植物的呼吸速率大于b植物的，因此N1>N2。(6)农家肥即有机肥，分解后可为农作物提供CO2和矿质元素，有利于光合作用的进行。答案(1)a(2)a植物的呼吸速率　向右(3)叶绿体基质　类囊体薄膜D(4)低　高(5)＝>(6)农家肥被微生物分解为农作物提供CO2；提供矿质元素；促进土壤微生物的活动，提高土壤的通气性，促进植物对矿质元

8、素的吸收(答出任意两项即可)【训练1】如图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图。以下相关叙述错误的是()。A．细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为n1与n2的和D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且n1小于m2解析细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明细胞呼吸强度大于光合作用强度