1.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 (1)内在关系 ①细胞呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)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——单位时间内一定量叶面积所吸收的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。 (2)判定方法 ①根据坐标曲线判定
a.当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,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。 b.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。 ②根据关键词判定
2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动 (1)细胞呼吸对应点(A点)的移动:细胞呼吸增强,A点下移;细胞呼吸减弱,A点上移。 (2)补偿点(B点)的移动 ①细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。 ②细胞呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。 (3)饱和点(C点)和D点的移动:相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,C点右移,D点上移的同时右移;反之,移动方向相反。 3.植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析 (1)自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线 a点:凌晨,温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放减少。 b点:有微弱光照,植物开始进行光合作用。 bc段:光合作用强度小于细胞呼吸强度。 c点:上午7时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度。 ce段:光合作用强度大于细胞呼吸强度。 d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象。 e点:下午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度。 ef段:光合作用强度小于细胞呼吸强度。 fg段:没有光照,光合作用停止,只进行细胞呼吸。 bf段:制造有机物的时间段。 ce段:积累有机物的时间段。 一昼夜有机物的积累量=S1-(S2+S3)。 (S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。 (2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线 (注意:分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时,应分析曲线变化趋势的快慢,也就是斜率。) AB段:无光照,植物只进行细胞呼吸。 BC段:温度降低,细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。 CD段:4时后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度小于细胞呼吸强度。 D点:随光照增强,光合作用强度等于细胞呼吸强度。 DH段:光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。 H点:随光照减弱,光合作用强度下降,光合作用强度等于细胞呼吸强度。 HI段:光照继续减弱,光合作用强度小于细胞呼吸强度,直至光合作用完全停止。 I点低于A点:一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用大于细胞呼吸,植物能正常生长(若I点高于A点,植物不能正常生长)。 【例题1】 已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变),理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( )
A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移 C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移 【答案】 C 【解析】 图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃”可知,当温度从30 ℃降到25 ℃时,细胞呼吸强度降低,a点上移;光合作用强度增强,所以光饱和点(d点)时吸收的CO2增多,d点上移。b点表示光合作用强度=细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸强度降低,光合作用强度增强,在除光照强度外其他条件不变的情况下要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等,需降低光照强度,即b点左移。 【例题2】 在天气晴朗的夏季,将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内放在室外进行培养。每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度,绘制成下图所示的曲线(水平虚线表示实验开始时玻璃罩内CO2浓度)。据图得出的判断不正确的是( ) A.d点和h点表示光合速率等于呼吸速率 B.bc段和ab段曲线斜率差异可能主要是温度造成的 C.光合速率最大值可能出现在h点 D.呼吸速率最小值可能出现在b点 【答案】 C 【解析】 图中d点和h点时,玻璃罩内的CO2浓度达到平衡,此时光合速率等于呼吸速率,A项正确; 在夜间只进行细胞呼吸,但是ab段上升速率快,而bc段变缓,这是由于凌晨温度较低,细胞呼吸减弱,B项正确; h点时光合作用积累的有机物最多,但光合速率不是最大,C项错误; b点之前,CO2增加的速率快,b点之后,CO2增加的速率慢,因此呼吸速率最小值可能出现在b点,D项正确。 |
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