2022年医学专题—总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析(1).ppt

从内涵和外延掌握总光合速率、净光合速率与呼吸速率，会判断(pndun)巧计算，全取高考拉分题,第一页，共五十六页。,1.测定组织细胞呼吸(hx)速率的方法,重点1总光合速率(sl)、净光合速率(sl)与呼吸 速率的测定（三率测定）,(1)测定(cdng)组织细胞呼吸速率的装置与原理装置,第二页，共五十六页。,指标：细胞(xbo)呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即表示呼吸速率。(2)物理误差的校正如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。,第三页，共五十六页。,为防止气压、温度等物理因素所引起(ynq)的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。注用脂肪(或脂质)含量高的种子，如油料种子做测定实验，则水滴移动更明显(因其消耗O2量更大)。,第四页，共五十六页。,2.植物(zhw)光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法,(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。(2)测定原理在黑暗条件下甲装置中的植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生(chnshng)的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。,第五页，共五十六页。,在光照条件下乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。(3)测定方法将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算(j sun)呼吸速率。将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。,第六页，共五十六页。,(4)物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照(duzho)实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。,第七页，共五十六页。,1.(2015福建泉州毕业班质检，28)如图装置(zhungzh)可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置(zhungzh)的叙述错误的是(),A.试管内加入的试剂是NaOH溶液B.温水(wn shu)的作用是使瓶内温度相对稳定C.实验中玻璃管内的红墨水向右移动D.该装置直接测定动物呼吸释放的CO2量,第八页，共五十六页。,解析该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。由于(yuy)呼吸作用过程中有CO2和O2两种气体的变化，因此通过在试管内放NaOH溶液来吸收CO2，消除CO2对瓶内气压的影响，测出动物呼吸时所消耗的氧气量，而不是直接测定动物呼吸时所释放的CO2量，D错误。将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定；由于动物呼吸消耗氧气会让瓶内的气压降低，因此红墨水会向右移动，A、B、C正确。答案D,第九页，共五十六页。,2.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置(zhungzh)。请你利用这些装置(zhungzh)完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。,第十页，共五十六页。,(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的D中都放入_，装置乙作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行_处理，放在温度(wnd)等相同且适宜的环境中。30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的D中放入_。把甲、乙装置放在_。30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。,第十一页，共五十六页。,(3)实验进行(jnxng)30 min后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表：,(4)假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g，那么该植物的呼吸速率是_g/h；白天光照15 h.一昼夜葡萄糖的积累(jli)量是_g(不考虑昼夜温差的影响)。,第十二页，共五十六页。,解析要测定光合作用强度必须先测定呼吸作用强度，在测定呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2，植物进行呼吸作用消耗一定量的O2，释放等量的CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸作用强度。在测定净光合作用强度时要满足光合作用所需的条件：充足(chngz)的光照、一定浓度的CO2(由NaHCO3溶液提供)，光合作用过程中消耗一定量CO2，产生等量O2，而NaHCO3溶液可保证装置内CO2浓度的恒定，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响.而不受CO2气体减少量的影响。对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素,第十三页，共五十六页。,(如气压等)对实验产生影响的结果，实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内气体体积的改变(gibin)量，即该植物的呼吸速率为(1.50.5)24(g/h)；净光合速率为(4.50.5)28(g/h)，白天光照15 h的净光合作用量是815120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量等于15 h的光合作用实际产生量减去24 h的呼吸作用消耗量，等同于15 h的净光合作用量减去9 h的呼吸作用消耗量，即1204984(g)。答案(1)NaOH溶液遮光(2)NaHCO3溶液，装置乙作为对照光照充足、温度等相同且适宜的环境中(3)左右(4)484,第十四页，共五十六页。,3.利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列(xili)问题：,(1)实验前，应_(填“打开”或“关闭(gunb)”)活塞，记录有色液滴的位置。,第十五页，共五十六页。,(2)忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置_来探究该植物的呼吸作用类型，此时应对实验装置进行_处理，若_，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生CO2，但不伴随(bn su)ATP合成的生理过程是_。(3)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置_来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中，CO2需要转化成_才能被H还原。,第十六页，共五十六页。,解析(1)可通过该装置中有色液滴的移动情况来反映呼吸作用和光合作用(gungh-zuyng)，故需记录有色液滴的位置(或所在的刻度)；另外，装置必须密闭，即要关闭活塞。(2)可利用装置甲和装置乙来探究该植株的呼吸作用类型，实验时一定要对装置进行完全遮光处理，装置甲内含有氢氧化钠溶液，可吸收植株呼吸作用产生的CO2，若呼吸作用消耗氧气，则有色液滴向左移；装置乙内无吸收CO2的溶液，根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知，若植物进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，则装置乙中的有色液滴会向右移。无氧呼吸的第二阶段有CO2产生，但不产生ATP。(3)装置甲内无CO2，而装置丙内有CO2，且CO2浓度在一段时间内不变，故这两套装置适合用于验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。,第十七页，共五十六页。,答案(1)关闭(2)甲和乙完全遮光装置甲中的有色(yu s)液滴向左移，装置乙中的有色(yu s)液滴向右移无氧呼吸的第二阶段(3)甲和丙C3,第十八页，共五十六页。,光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制增加水中O2泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；减少水中O2容器密封或油膜覆盖或用凉开水；除去容器中CO2氢氧化钠溶液；除去叶中原(zhngyun)有淀粉置于黑暗环境中；除去叶中叶绿素酒精隔水加热；除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光；如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光；线粒体提取细胞匀浆离心。,第十九页，共五十六页。,第一步研析内涵、明点析线，宏观微观(wigun)并举，点悟 解题切入点,重点2辨析(binx)总光合速率、净光合速率与呼吸速率,1.理清净光合速率(sl)和真正光合速率(sl)内涵,在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率净光合速率呼吸速率。,第二十页，共五十六页。,常用表示(biosh)方法,注若试题以坐标曲线形式(xngsh)出现，如果光照强度为0时，CO2吸收量为0，则为真正光合速率，如果光合速率数值有负值，则为净光合速率。,第二十一页，共五十六页。,2.总光合速率(sl)、净光合速率(sl)与呼吸速率(sl)的关系,(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得数据为呼吸速率(A点)。(2)绿色组织在有光条件下，光合作用(gungh-zuyng)与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。(3)总(真正)光合速率净光合速率呼吸速率。,图1,第二十二页，共五十六页。,(4)各点(段)光合作用和呼吸作用(h x zu yn)分析,第二十三页，共五十六页。,第二十四页，共五十六页。,(5)常考曲线(qxin)分析,第二十五页，共五十六页。,以测定(cdng)的CO2吸收量与释放量为指标,第二十六页，共五十六页。,特别提醒总光合速率与呼吸速率曲线(qxin)交点处表示此时光合速率呼吸速率，不要认为净光合速率曲线(qxin)与呼吸速率曲线(qxin)交点处也表示光合速率呼吸速率，此时总光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。,第二十七页，共五十六页。,3.净(表观(bio un)光合速率与实际(总)光合速率宏观与微观水平分析,注m表示CO2n表示O2(1)呼吸(hx)速率用产物CO2表示：m1即线粒体释放CO2量或“黑暗”条件下细胞或植物体释放CO2量。用底物O2表示：n1即线粒体吸收O2总量或“黑暗”条件下细胞或植物体从外界吸收的O2量。,第二十八页，共五十六页。,(2)总光合速率用CO2表示(biosh)：m1m2即“叶绿体”利用CO2或固定CO2总量(此为呼吸量与净光合量之和)。用O2表示：n1n2即叶绿体产生或释放O2总量(此为呼吸耗O2量与净光合量之和)。(3)净光合速率(v净v总v呼)用底物CO2表示：m2即植物或细胞从外界吸收的CO2量。用产物O2表示：n2即植物或细胞向外界释放的O2量。,第二十九页，共五十六页。,光合速率与植物生长(1)当净光合速率0时，植物因积累(jli)有机物而生长。(2)当净光合速率0时，植物不能生长。(3)当净光合速率0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。由此可见：植物生长速率取决于总光合速率与呼吸速率之差即“净光合速率”，切不可盲目地认为总光合速率越高时，植物生长越快。,第三十页，共五十六页。,第二步研析(yn x)题型，变换视角，全取高考拉分题,视角1总光合速率(sl)、净光合速率(sl)及呼吸速率(sl)的计算,1.将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份，在不同温度下分别(fnbi)暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如图数据。下列说法正确的是(),第三十一页，共五十六页。,A.该植物在27 时生长最快，在29 和30 时不表现(bioxin)生长现象B.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29 C.在27、28 和29 时光合作用制造的有机物的量相等D.30 时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物都是1 mg/h,第三十二页，共五十六页。,解析暗处理后有机物减少量代表呼吸速率，4个温度下分别为1 mg/h、2