光合作用速率-ppt课件.ppt

1、光合作用总过程：光合作用总过程：6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2根据光合作用的总反应式中的原料和产物一、光合作用的指标是光合速率一、光合作用的指标是光合速率（1）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 产生糖的数量产生糖的数量（2）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 吸收二氧化碳的量吸收二氧化碳的量（3）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 放出的氧气的量放出的氧气的量试想一下光合速率的表示方法光合速率的表示方法为什么H2O不用来表示光合速率？水分在植物体中的功能较多，不单是光合作用利用因此光合作用中利用了多少水分很难测定。根据有氧呼吸的总反应式中的原料

2、和产物二、呼吸作用的指标是呼吸速率二、呼吸作用的指标是呼吸速率（这里指有氧呼吸）（这里指有氧呼吸）（1）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 消耗糖的数量消耗糖的数量（2）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 释放二氧化碳的量释放二氧化碳的量（3）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 吸收的氧气的量吸收的氧气的量试想一下呼吸速率的表示方法呼吸速率的表示方法酶酶6 CO2 + 12H2O +能量能量 C6H12O6 + 6H2O +6O2 2 2、植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用？、植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用？三、区别总光合速率和净光合速率三、区别总光合速率和净光合速

3、率3 3、因此光合作用（或叶绿体）生产的糖类（、因此光合作用（或叶绿体）生产的糖类（A A） 会有一部分（会有一部分（B B）被呼吸作用消耗掉）被呼吸作用消耗掉 剩下的糖类才是积累量（剩下的糖类才是积累量（C C）。）。ABCABC的数量关系是？的数量关系是？1 1、白天进行呼吸作用么？、白天进行呼吸作用么？是的，呼吸作用与光无关是的，呼吸作用与光无关YesA = B + C4 4、如果定义：、如果定义：A A为总光合量，为总光合量，B B为呼吸量，为呼吸量，C C为净光合量为净光合量总（真）光合速率总（真）光合速率 = =呼吸速率呼吸速率 + +净净 ( (表观表观) )光合速率光合速率叶肉

4、细胞C6H12O6CO2C3H4O3O2大气中的CO2大气中的O2请观察图中植物进行光合作用（叶绿体）吸收的CO2的来源请观察图中植物进行光合作用（叶绿体）释放的O2的去路CO2的来源有两个1、叶片或叶肉细胞外的CO22、线粒体呼吸作用释放的CO2O2的去路有两个1、排出叶片或叶肉细胞2、进入线粒体进行呼吸作用线粒体叶绿体题目中如何判断总光合量和净光合量呢 在测定光合速率时，测定的是容器中的气体变在测定光合速率时，测定的是容器中的气体变化量化量（CO2减少量或减少量或O2增加量），增加量），检测不到细胞内部检测不到细胞内部线线粒体与叶绿体粒体与叶绿体的气体交换情况，因此此测定是净光的气体交换情

5、况，因此此测定是净光合速率。合速率。 归纳：从描述性词汇来判断归纳：从描述性词汇来判断叶绿体（光合作用）叶绿体（光合作用）吸收的吸收的COCO2 2量或者释放的量或者释放的O O2 2量，指的是总光合量，指的是总光合在范围上超过叶绿体的，在范围上超过叶绿体的，比如比如叶肉细胞，叶片，容器叶肉细胞，叶片，容器等就是指净光合等就是指净光合横坐标和纵坐标的单位名称横坐标和纵坐标的单位名称在坐标曲线图中，曲线与横、纵坐标之间的关系在坐标曲线图中，曲线与横、纵坐标之间的关系 况可以通过纵坐标数值反映出来。况可以通过纵坐标数值反映出来。每条曲线在图中的走势变化每条曲线在图中的走势变化曲线的斜率和最终的去向

6、曲线的斜率和最终的去向ABAB段：段：光合作用强度小于呼吸作用强度，在此过程中，光合作用强度小于呼吸作用强度，在此过程中， 随着光照增强，植物光合作用强度逐渐增大，随着光照增强，植物光合作用强度逐渐增大，CO2 CO2 的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用。的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用。植物白天的光照强度必须大于植物白天的光照强度必须大于B B点以上才能正常生长点以上才能正常生长例例1 1下图是在一定的下图是在一定的COCO2 2浓度和浓度和温度下，某阳生植物温度下，某阳生植物COCO2 2的吸收量和的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：光照强度的关系曲线，据图回答：（1 1）该

7、植物的呼吸速率为每小时）该植物的呼吸速率为每小时释放释放COCO2 2mg/dmmg/dm2 2。（2 2）b b点表示光合作用与呼吸作用点表示光合作用与呼吸作用速率速率。5 510101515202025253030353525252020151510105 50 05 5COCO2 2吸收量吸收量mg/dmmg/dm2 2hh光照强度（光照强度（KlxKlx）a ab bc cd d（3 3）若该植物叶面积为）若该植物叶面积为10dm10dm2 2，在光照强度为，在光照强度为25Klx25Klx条件下光照条件下光照1 1小时，则该植物光合作用固定小时，则该植物光合作用固定COCO2 2 m

8、gmg；合成葡萄糖合成葡萄糖mgmg。5250170.55 510101515202025253030353525252020151510105 50 05 51010COCO2 2吸收量吸收量mg/dmmg/dm2 2hh光照强度（光照强度（KlxKlx）a ab bc cd d（4 4）若白天光照强度较长）若白天光照强度较长时期为时期为b b该植物能否正常生该植物能否正常生长？为什么？长？为什么？（5 5）若该植物为阴生植物，则）若该植物为阴生植物，则b b点应向点应向移动。移动。那么如何用CO2或O2来表示总光合呢？真（总）光合速率真（总）光合速率 = = 呼吸释放呼吸释放CO2速率速率

9、 + + 测得的测得的CO2吸收的速率真（总）光合速率真（总）光合速率 = = 呼吸吸收呼吸吸收O2速率速率 + + 测得的测得的O2释放的速率那么呼吸速率在什么条件下测定呢？在无光的条件下，植物只进行呼吸作用，此时的在无光的条件下，植物只进行呼吸作用，此时的CO2释放速率就是呼吸速率光合作用实际产O2量实测（净）O2释放量呼吸作用耗O2量光合作用实际CO2消耗量实测（净） CO2消耗量呼吸作用CO2释放量光合作用C6H12O6实际生产量实测（净）C6H12O6生产量 呼吸作用C6H12O6消耗量1 1、在、在有光有光条件下，植物条件下，植物进行光合作用和呼吸作用。进行光合作用和呼吸作用。2

10、2、在、在无光无光条件下，植物条件下，植物只进行呼吸作用只进行呼吸作用（此时可测定呼吸速率）（此时可测定呼吸速率）3 3、总（实际）光合作用量（速率）总（实际）光合作用量（速率） = = 净光合生产量（速率）净光合生产量（速率） + + 呼吸作用量（速率）呼吸作用量（速率） 。总结：4 4、叶绿体（光合作用）叶绿体（光合作用）的的 CO CO2 2吸收量才是总光合量吸收量才是总光合量例例1 1、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，COCO2 2的含量每小时增加的含量每小时增加8mg8mg，给予充足光照后，容器内，

11、给予充足光照后，容器内COCO2 2的含量每小时减少的含量每小时减少36mg36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg30mg，请回答：，请回答：（1 1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是强度差是mgmg。（2 2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是_ mgmg。（3 3）若一昼夜中先光照）若一昼夜中先光照4 4小时，接着放置在黑暗情况下小时，接着放置在黑暗情况下2020小时，该植物体内有机小时，该植物

12、体内有机物含量变化是（填增加或减少）物含量变化是（填增加或减少）。（4 4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是：）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是：0 024.524.5减少减少延长光照时间降低夜间温度增加延长光照时间降低夜间温度增加COCO2 2浓度浓度 (2) 在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是24.5mg。 方法方法1 CO2 + H2O （CH2O）+ O2 44 30 36 X X =363044 =24.5方法方法2 净光合量净光合量=总光合量总光合量-呼吸量呼吸量 总光合量已知为总光合量已知为30

13、mg葡糖糖，呼吸量消耗的葡萄糖如下葡糖糖，呼吸量消耗的葡萄糖如下 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O 180 446 X 8 X =1808446 =5.5 净生产量净生产量 = 305.5 = 24.5(3) 4个小时有机物积累量个小时有机物积累量20小时有机物消耗量小时有机物消耗量 4 24.5 - 5.5 20 = -12 0 所以，减少。所以，减少。(1) 呼吸作用与光无关，因此光下与黑暗中一样，差值为呼吸作用与光无关，因此光下与黑暗中一样，差值为0根据右图，请判断曲线上的点在各个不同位置时，根据右图，请判断曲线上的点在各个不同位置时，左图的哪些字母对应

14、的途径是发生的？左图的哪些字母对应的途径是发生的？ 1、右图中、右图中A点时。点时。2、右图中、右图中B点时。点时。 3、右图中、右图中C点时。点时。4、右图中、右图中AB区间点时。区间点时。 5、右图中、右图中BC区间点时。区间点时。GECACDFEBCDEFHGECADFBCDEFH仅有仅有 呼吸呼吸 作用作用呼吸呼吸 = 光合光合呼吸呼吸 光合光合呼吸呼吸 光合光合说出各点呼吸与说出各点呼吸与光合的强弱关系光合的强弱关系一、干物质量的积累一、干物质量的积累“半叶法半叶法”-测光合作用有机测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质积累数物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质积

15、累数 例例1 某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法半叶法”对番茄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。在适宜光照下照射质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在小时后，在A、B的对应部位截的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用

16、强度，其单位是则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2h)。问题：问题：（1）可用什么方法阻止两部分叶片）可用什么方法阻止两部分叶片的物质和能量转移？的物质和能量转移？（2）6小时内上述小时内上述B部位截取的叶片部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（光合作用合成有机物的总量（M）为）为_。可先在中央大叶脉基部用热水、或热可先在中央大叶脉基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理M=MB-MA P62 解析：解析： 本方法又叫半叶称重法，常用大田农作物的光合速率测定。 如图1所示，A部分遮光，这半片叶片虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用。另一

17、半B部分叶片既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。 题中：MB表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量， MA表示6小时后初始质量-呼吸作用有机物的消耗量， 所以，M=MB-MA，就是光合作用有机物的经过6小时干物质的积累数（B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量）。 这样，真正光合速率（ 单位：mg /dm2h）就是M值除以时间再除以面积就可测得。 答案： B叶片被截取部分在6小时内光合作用 合成的有机物总量 变式训练变式训练1 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作

18、环剥处理图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和仅限制叶片有机物的输入和输出输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一一2zx)6 gcm-2h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响度微小变化对叶生理活动的影响)。则。则M处的实验条件是处的实验条件是( ) A下午下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光3小时小时 B下午

19、下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光6小时小时 C下午下午4时后在阳光下照射时后在阳光下照射1小时小时 D晚上晚上8时后在无光下放置时后在无光下放置3小时小时 A 解析：解析： 起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x克,从上午10时到下午4时，叶片在这6小时内既进行光合作用，又进行呼吸作用,所以下午4时移走的叶圆片干重y 克减去上午10时移走时的叶圆片干重x克的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量:（y一x）克.若要求出呼吸作用干物质量,应将叶片遮光处理,先假设叶片遮光处理为M小时后干重为z克,下午4时移走的叶圆片干重y克减去叶片遮光处理M小时后的干重z克差值，就是呼吸作用干

20、物质量：（y一x）克。已知：测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2zx)6 gcm-2h-1 ，据真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2zx)6 =（y一x）/ 6 + （y一x）/ M ， 计算出M = 3小时 ，A选项正确。二、二、气体体积变化法气体体积变化法-测光合作用测光合作用O2产生产生(或或CO2消耗消耗)的体积的体积 例例1某生物兴趣小组设计了图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）。体膨胀的影响）。测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的测定植物的呼吸作用强度：装置的烧

21、杯中放入适宜浓度的NaOH溶液；将玻溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；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小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得和刻度，得X值。值。测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入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；将装置缓冲溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；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，小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得得Y值。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：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

22、目项目红墨水滴移动方向红墨水滴移动方向原因分析原因分析测定植物呼吸作用速率测定植物呼吸作用速率a a c c 测定植物净光合作用强度测定植物净光合作用强度b b d d 向左移动向左移动 向右移动向右移动 c玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的，而释放的CO2气气体被装置烧杯中体被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动 d装置的烧杯中放入装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置

23、放在光照浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表充足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放现为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动 解析：解析： 测定植物的呼吸作用强度时，将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中的NaOH溶液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红色液滴向左移动，向左移动的距离X，就代表植物进行有氧呼吸消耗的量O2量，也就是有氧呼吸产生的CO2量。 测定植物

24、的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，又处在植物的生长期，其光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动，向右移动距离Y，就代表表观光合作用释放O2量，也就是表观光合作用吸收的CO2量。 所以，依据实验原理：真正光合速率 = 呼吸速率 + 表观光合速率，就可以计算出光合速率。变式训练变式训练2 图图4是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装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，该装置置于置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的

25、二氧化碳浓度，该装置置于20环境中。实验开始时，针筒的读数是环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水，毛细管内的水滴在位置滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才的读数，才能使水滴仍维持在位置能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：处。据此回答下列问题：（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，清水，重复上述实验，20min后，要使水后，要使水滴维持在位置滴维持在位置X处，针筒的容量处，针筒的容量 （需向左（需向左/需向右需向右/不需要）调节。不需要）调节。（2）若以释放出的氧气量来

26、代表）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是作用速率是 mL/h。（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在浓氢氧化钠溶液，在20、无光条件下，、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维的读数，才能使水滴仍维持在持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是 mL/h。1.21.4三、测溶氧量的变化三、测溶氧量的变化-黑白瓶法黑白瓶法例例3 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于某研究

27、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，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：各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下： 表表2（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是的原因是 ；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的该瓶中所有生物细胞呼吸消

28、耗的O2量为量为 mg/L24h。（2）当光照强度为）当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为为 mg/L24h。（3）光照强度至少为）光照强度至少为 （填字母）时，该水层产氧量才能维持（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。生物正常生活耗氧量所需。光照强度（光照强度（klx）0 0（黑暗）（黑暗）a ab bc cd de e白瓶溶氧量白瓶溶氧量(mg/L)3 310101616242430303030黑瓶溶氧量黑瓶溶氧量(mg/L)3 33 33 33 33 33 3生物呼吸消耗氧气生物呼吸消耗氧气 7721aA10 解析解析：

29、（1）由光合作用的总反应式6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O，可知反应前后气体体积不变，所以不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X处。（2）光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，缓冲液能维持CO2浓度，同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是（0.6-0.2） 3=1.2(mL/h)。（3）瓶中液体改放为NaOH溶液，则装置内CO2完全被吸收，植物体不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，瓶中气体的变化即呼吸消耗的

30、O2的变化。则在有光条件下该植物的真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率，既1.2+0.12=1.4（mL/h）。 光能光能叶绿体叶绿体变式训练变式训练3：以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。步骤步骤1：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为1号、号、2号。号。步骤步骤2：用两个瓶同时从水深：用两个瓶同时从水深3m处取水样（都装满），立即测定处取水样（都装满），立即测定2号瓶中的溶氧量，将号瓶中的溶氧量，将1号瓶密封瓶口沉入原取水样处。号瓶密封瓶口沉入原取水样处。步骤步骤3：24h后将后将1号瓶取出，

31、测定瓶中的溶氧量。按以上步骤重号瓶取出，测定瓶中的溶氧量。按以上步骤重复复3次，结果次，结果1号瓶溶氧量平均值为号瓶溶氧量平均值为6.5mg，2号瓶溶氧量平均号瓶溶氧量平均值为值为5.3mg。（1）24h后，后，1号瓶中溶氧变化量是号瓶中溶氧变化量是 ，这说明，这说明 。（2）经过）经过24h后，后，1号瓶增加的有机物量（假设全为葡萄糖）号瓶增加的有机物量（假设全为葡萄糖）为为 。（3）现欲使实验过程同时还能测出）现欲使实验过程同时还能测出1号瓶号瓶24h中实际合成的有机中实际合成的有机物总量，需补充物总量，需补充3号瓶进行实验。简述需补充的实验内容（请号瓶进行实验。简述需补充的实验内容（请自

32、行选择实验用具）：自行选择实验用具）： 。（4）设）设3号瓶溶氧量平均值为号瓶溶氧量平均值为a，则，则1号瓶实际合成葡萄糖量号瓶实际合成葡萄糖量为为 。增加增加1.2mg水生植物光合作用强度大于呼吸作用水生植物光合作用强度大于呼吸作用1.125mg另取一个和另取一个和1号、号、2号相同的瓶，设法使之不透光，设为号相同的瓶，设法使之不透光，设为3号瓶，其他处理号瓶，其他处理和和1号瓶相同，号瓶相同，24h后测定溶氧量，重复后测定溶氧量，重复3次，去平均值。次，去平均值。15/16(6.5-a)【解题思路与答案】【解题思路与答案】实验前测量2号瓶的溶氧量和实验后测量1号瓶的溶氧量，其目的还是测量2

33、号瓶实验前后的溶氧量变化。为了使2号瓶实验前后保持水量、水质等的一致性，故设置1号瓶以进行开始溶氧量的测量。利用溶氧增加量可以计算出有机物的积累量。由上述分析可知，实验原理是利用水生低等植物光合作用氧气的产生与所有水生生物呼吸作用氧气的消耗关系计算该水层的生产能力，即生产者在一昼夜积累有机物的量。（1）实验开始时，1号瓶溶氧量应与2号瓶一样为5.3mg，24h后变成6.5mg，溶氧量增加的原因是由一昼夜中该水层水生植物光合作用产氧量超过所有水生生物的呼吸作用耗氧量引起的；（2）根据溶氧增加量可直接计算葡萄糖积累量为1.125 mg；（3）另取一个和另取一个和1号、号、2号相同的瓶，设法使之不透

34、光，设为号相同的瓶，设法使之不透光，设为3号瓶，其他处理和号瓶，其他处理和 1号瓶相同，号瓶相同，24h后测定溶氧量，重复后测定溶氧量，重复3次，去平均值。次，去平均值。（4）根据现有实验条件，只能测知1号瓶溶氧增加量。要想知道1号瓶24h产生氧气的总量，根据氧气产生总量溶氧增加量生物消耗量，必须再测知1号瓶中所有生物的耗氧量，所以需要另设一个同样的黑色不透光的3号瓶，使该瓶生物只进行呼吸作用，处理方法同1号瓶。24h后测3号瓶溶氧量，设为a，则瓶中24h耗氧量为（5.3a）mg，所以1号瓶产生氧气的总量为（6.55.3）mg（5.3a）mg，根据6O2C6H12O6列出方程： 180/y63

35、2/（6.55.3）（5.3a） y180(6.5a)/63215(6.5a)/16四、定性比较光合作用强度的大小四、定性比较光合作用强度的大小-小叶片浮起数量法小叶片浮起数量法例例4 探究光照强弱对光合作用强度的影响，操作过程如下：探究光照强弱对光合作用强度的影响，操作过程如下： 步骤步骤操作方法操作方法说明说明材材料料处处理理打打孔孔取生长旺盛的菠菜叶片绿叶，用直径为取生长旺盛的菠菜叶片绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小的打孔器打出小圆形叶片圆形叶片30片。片。注意避开大的叶脉。注意避开大的叶脉。抽抽气气将小圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出将小圆形叶片置于注射器内，并让注射

36、器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可重复几次。这一步骤可重复几次。沉沉底底将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。中待用。叶片细胞间隙充满水而全都沉到叶片细胞间隙充满水而全都沉到水底。水底。分组分组取取3只小烧杯，标记为只小烧杯，标记为A、B、C，分别倒入，分别倒入20mL富含富含CO2的清水。分别向的清水。分别向3只小烧杯中各放入只小烧杯中各放入10片小圆

37、形叶片。片小圆形叶片。事先可用口通过玻璃管向清水内事先可用口通过玻璃管向清水内吹气。吹气。对照对照用用3盏盏40 W台灯分别向台灯分别向A、B、C 3个实验装置进行强、中、个实验装置进行强、中、弱三种光照。弱三种光照。光照强弱（自变量）可通过调光照强弱（自变量）可通过调节节 来决定。来决定。观察观察观察并记录叶片浮起的数量（因变量）。观察并记录叶片浮起的数量（因变量）。实验预期：实验预期：_烧杯中的小叶片烧杯中的小叶片浮起浮起的数目最多。的数目最多。 本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个多少来反映光合作

38、用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。但该实验方法只能定性比较，无法测出具体的量变。但该实验方法只能定性比较，无法测出具体的量变。即即该实验方法只能比较大小，无法测出具体的量变。该实验方法只能比较大小，无法测出具体的量变。 小叶片浮起数量法的原理和不足小叶片浮起数量法的原理和不足答案： 台灯与实验装置间的距离 A 五、测装置中五、测装置中CO2浓度的变化浓度的变化-红外线红外线CO2传感器传感器原理：原理：由于由于CO2对红外线有较强的吸收能力，对红外线有较强的吸收能力，CO2的的多少与红外线的降低量之间有一线性关系

39、多少与红外线的降低量之间有一线性关系,因此因此CO2含含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量传感器来测量CO2浓度的变化。浓度的变化。 例例5 为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中，瓶中安为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中，瓶中安放一个放一个CO2传感器来监测不同条件下瓶中传感器来监测不同条件下瓶中CO2浓度的变化，如下图浓度的变化，如下图5所示。相同温度下，在一段时间内测得结果如图所示。相同温度下，在一段时间内测得结果如图6所示。请据图回所示。请据图回答：答： （1）在）在60120min时间段内，叶

40、肉细胞光合作用强度的变化趋势时间段内，叶肉细胞光合作用强度的变化趋势为为 。理由是。理由是 。（2）在）在60120min时间段，瓶内时间段，瓶内CO2浓度下降的原因浓度下降的原因是是 。此时间段该植物光合速率为此时间段该植物光合速率为 ppmmin。逐渐降低逐渐降低 CO2浓度降低的趋势逐渐降低浓度降低的趋势逐渐降低 植物的光合作用强度大于呼吸作用强度植物的光合作用强度大于呼吸作用强度 25 解析：解析： （ 1 ）在60120min时间段内，叶肉细胞光合作用强度的变化趋势为逐渐降低，理由是C02的浓度逐渐降低。（2）在60120min时间段，瓶内CO2浓度下降的原 因是：植物的光合作用强度

41、大于呼吸作用强度，CO2 不断减少。用瓶中安放的CO2传感器来监测瓶中CO2 浓度60min内的变化是1500500 = 1000 （ppm）,该 数值是60min内净光合作用消耗的CO2量。 在0 060min60min时间段，瓶内COCO2浓度上升的原因是：植物在黑暗条件下只进行呼吸作用，60min60min内植物呼吸释放COCO2量是1500-1000=5001500-1000=500（ppmppm）。 所以，此时间段该植物光合速率为（1000+500）/60=25 (ppmmin) 变式训练变式训练3 将一株绿色植物置于密闭锥形瓶中，如下图所示。在将一株绿色植物置于密闭锥形瓶中，如下图

42、所示。在连续连续60分钟监测的过程中，植物一段时间以固定的光照强度持续分钟监测的过程中，植物一段时间以固定的光照强度持续照光，其余时间则处于完全黑暗中，其他外界条件相同且适宜，照光，其余时间则处于完全黑暗中，其他外界条件相同且适宜，测得瓶内测得瓶内CO2浓度变化结果如图浓度变化结果如图-4所示。据此分析可知（所示。据此分析可知（ ） A最初最初10min内，瓶内内，瓶内CO2浓度逐渐下降，说明植物的光合浓度逐渐下降，说明植物的光合 作用逐渐增强作用逐渐增强 B第第2030min内，瓶内植物光合作用逐渐减弱，呼吸作用内，瓶内植物光合作用逐渐减弱，呼吸作用 逐渐增强逐渐增强 C第第4060min内

43、，瓶内植物的光合作用速率与呼吸作用速内，瓶内植物的光合作用速率与呼吸作用速 率大致相等率大致相等 D瓶内植物在照光时段内实际的光合作用速率平均为瓶内植物在照光时段内实际的光合作用速率平均为 90ppmCO2/min DP61解析：解析： 从图4可知纵轴每一刻度代表50ppm，在连续60分钟监测的过程中，植物一段时间以固定的光照强度持续照光（前20min），其余时间则处于完全黑暗中（后40min）； 前20min内 CO2 的减少量=17501500=1600(ppm)，净光合速率=160020=80（ ppm/min） 后40min内CO2 的增加量=550150=400（ppm），呼吸速率=

44、40040=10 （ppm/min） 所以，总光合速率=净光合速率呼吸速率 =80 10 = 90 （ppm/min）， 故D答案正确。矿质营养矿质营养呼吸速率呼吸速率光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点最多，吸收最多，吸收绿光绿光最少最少色光高。色光高。ACO2浓度浓度光光合合速速率率0BABC10 20 30 40 50温度温度吸收吸收CO2图（4）物的量相等物的量相等 A钾钾：与糖类合成、运输有关：与糖类合成、运输有关镁镁：叶绿素的重要组成成分：叶绿素的重要组成成分同等等进行合理施肥。同等等进行合理施肥。图中图中A A点表示：点表示： ；原因是：原因是： ；随叶面积指数的增加，光合作用实际量

45、不随叶面积指数的增加，光合作用实际量不再增加再增加有很多叶片被遮挡在光补偿点以下有很多叶片被遮挡在光补偿点以下302010光照强度光照强度光光合合速速率率PQ合速率。合速率。光光合合速速率率温度温度PQ302010光照强度光照强度光光合合速速率率PQ光光合合速速率率温度温度PQ. .保证保证水分的供应水分的供应适当增加适当增加昼夜的温差，利于有机物的积累昼夜的温差，利于有机物的积累同化同化类型类型光能光能自养自养化能化能自养自养绿色植物、蓝藻、绿色植物、蓝藻、光合细菌等光合细菌等硝化细菌等硝化细菌等异化异化类型类型蛔虫、乳酸菌、破伤风杆菌等蛔虫、乳酸菌、破伤风杆菌等多数动物、植物、微生物多数动

46、物、植物、微生物酵母菌、大肠杆菌酵母菌、大肠杆菌动物、微生物（细菌、真菌等）动物、微生物（细菌、真菌等）请说出以下生物的同化作用类型：请说出以下生物的同化作用类型：衣藻衣藻 蜣螂蜣螂 大肠杆菌大肠杆菌 草履虫草履虫 青霉菌青霉菌 洋葱洋葱自养型自养型异养型异养型异养型异养型异养型异养型异养型异养型自养型自养型请说出以下生物的代谢类型：请说出以下生物的代谢类型：酵母菌酵母菌 乳酸菌乳酸菌 小麦小麦 醋酸菌醋酸菌 蓝藻蓝藻 硝化细菌硝化细菌异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型异养厌氧型异养厌氧型自养需氧型自养需氧型异养需氧型异养需氧型自养需氧型自养需氧型自养需氧型自养需氧型请说出以下生物的异化作用类型：请说出以下生物的异化作用类型：水稻水稻 蛔虫蛔虫蘑菇蘑菇 醋酸菌醋酸菌