高考生物专题总复习细胞的代谢专点6区分净光合作用速率和总光合作用速率掌握相关计算规律复习题

考点6 区分净光合作用速率和总光合作用速率，掌握相关计算规律1．呼吸速率、总(真正)光合速率与表观光合速率的关系的确认(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。

但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为净光合速率和真光合速率。

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，称为净光合速率，而植物真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

而呼吸速率是将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。

(2)不同情况下净光合量、真光合量和呼吸量的判定(3)有机物积累量的表示方法：一昼夜有机物的积累量(用CO2的量表示)可用式子表示为：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。

2．有关细胞呼吸计算的规律总结规律一：细胞有氧呼吸时，葡萄糖∶CO2∶O2＝1∶6∶6；无氧呼吸时，葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。

规律二：消耗等量葡萄糖时，则酒精发酵与有氧呼吸产生的CO2的摩尔数之比为1∶3；有氧呼吸消耗氧气摩尔数与有氧呼吸和酒精发酵产生的二氧化碳摩尔数之和的比为3∶4。

规律三：产生同样数量的ATP 时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔数之比为19∶1。

规律四：在进行有氧呼吸和无氧呼吸的气体变化计算及反应速率比较时，应使用C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶6CO 2＋12H 2O ＋能量和C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2＋能量这两个反应式，并结合化学课上所学的，根据化学方程式计算的规律和方法进行解答。

规律五：如果在题干中没有给出所要计算的具体数值，只有体积比，则可将此比值当成实际体积(或物质的量)进行计算，最后求解。

题组一 透过坐标系相关数据，辨析相关规律1．(2012·新课标全国，29)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。

若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题：(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成__________，再通过______________作用为种子萌发提供能量。

(2)萌发过程中在____________小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为____________mg 。

(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为____________mg·粒－1·d －1。

(4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是____________，原因是________________________________________。

答案 (1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化) (2)72～96 26.5 (3)22 (4)持续下降 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用解析 解答本题的突破点：①正确分析坐标曲线的生物学含义：随着时间的延续，胚乳干重逐渐减少，种子的干重也逐渐减少。

②两条曲线变化趋势不一致的原因：第(3)小问提到的“胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质”。

(1)淀粉被水解成葡萄糖后才能被细胞通过呼吸作用利用，为种子萌发提供能量。

(2)因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质，所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。

由图示曲线可以看出，在72～96 h之间，单位时间内种子的干重减少量最大，该时间段(24 h)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5(mg)。

(3)转化速率＝(胚乳的减少量－种子的干重减少量)/单位时间。

在72～96 h内，转化速率为(161.7－118.1)－(204.2－177.7)＝17.1(mg·粒－1·d－1)，96～120 h内，转化速率为(118.1－91.1)－(177.7－172.7)＝22(mg·粒－1·d－1)，因此最大转化速率为22 mg·粒－1·d－1。

(4)黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。

2．(经典高考)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。

下列分析正确的是( )A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等B．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多C．温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少D．其他条件不变，光照强度适当增强时，两曲线的交点将向左下方移动答案 A解析分析题意与图像可知，图中的虚线代表净光合作用量，实线代表呼吸作用量。

在光照下，光合作用制造的有机物总量(真光合作用量)＝呼吸作用消耗的有机物量(呼吸量)＋有机物的净积累量(净光合作用量)，即某温度下图中实线所对应的量加上虚线所对应的量就是真光合作用量。

读取图中20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃等温度下对应的CO2的吸收量与释放量，根据上面的等式关系可以推断出：光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等；光照相同时间，在25 ℃条件下植物积累的有机物的量最多；温度高于25 ℃时，有机物的净积累量开始减少；两曲线的交点表示某温度时，有机物的净积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等，当其他条件不变，光照强度适当增强时，净光合作用量增大，两曲线的交点将向右上方移动。

3．(1)某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化如图所示。

如果小麦叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15 min内，小麦叶片光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)是________mol/min。

答案6×10－8解析据图可知，0～5 min之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量＝(5－4)×10－7mol÷5 min＝0.2×10－7mol/min；5～15 min之间，小麦的净光合作用速率＝(8－4)×10－7mol÷10 min＝0.4×10－7mol/min；故5～15 min小麦的平均光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸消耗速率＝0.4×10－7mol/min＋0.2×10－7mol/min＝6×10－8mol/min。

(2)(2017·长沙模拟节选)如图为不同光照条件下，测得马尾松和锥栗的光合速率的变化曲线。

①图中C点锥栗的总光合速率_____(填“等于”“大于”或“小于”)马尾松的总光合速度。

②若锥栗每天接受12小时光照，且平均光照强度为1 200 lx，则一昼夜6 dm2的叶片净产生氧气________mmol。

据图分析，马尾松林中的锥栗高度比马尾松低却能正常生长的原因是___________________________________________________________________。

答案①小于②288锥栗在较弱光照条件下有生长优势解析①图中C点锥栗的总光合速率为6＋2＝8 mmol·dm－2·h－1，马尾松的总光合速度为6＋4＝10 mmol·dm－2·h－1。

②若锥栗每天接受12小时光照，且平均光照强度为1 200 lx，则净光合量为12×6＝72 mmol，而夜晚12小时消耗的氧气有12×2＝24 mmol，一昼夜6 dm2的叶片释放氧气(72－24)×6＝288 mmol。

由于锥栗在较弱光照条件下有生长优势，所以马尾松林中的锥栗高度比马尾松低却能正常生长。

(3)如图表示在不同温度下，测定某植物叶片1 cm2质量(mg)变化情况(均考虑为有机物的质量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：①从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为________(mg·cm－2·h－1)(用图中字母表示)，实际光合速率可表示为____________(mg·cm－2·h－1)(用图中字母表示)。

②从图分析，恒定在上述________℃下，维持12 h光照，12 h黑暗，该植物叶片1 cm2增重最多，增重了____mg。

答案①X Y＋2X ②1436解析①由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X(mg·cm－2·h－1)，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝M＋Y－(M－X)＋X＝Y＋2X(mg·cm－2·h－1)。

②从结果可以看出，在14 ℃下，维持12 h光照，12 h黑暗，该植物叶片增重最多，净光合速率＝总光合速率－呼吸速率＝(3＋2×2)×12－2×24＝36(mg)。

题组二透过表格数据，辨析相关规律4．(2014·广东，26节选)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。

请回答下列问题：注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照。

与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数____________，单位时间内平均每片叶CO2吸收量____________。

对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是______________，最后发生改变的是______________。

答案少少净光合速率叶面积解析柑橘平均每片叶的气孔总数＝平均叶面积×气孔密度，通过计算可知，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数最少，单位时间内平均每片叶CO2吸收量也少。

在遮阴条件下，植物接受的光照减少，会首先影响其光合速率，净光合速率随之改变。

为了适应弱光环境，植物要合成更多的叶绿素来尽量提高光合速率，一段时间后，植物叶面积也会变大，以便通过增加气孔总数来提高光合速率。

5．(1)(2017·泰安一模节选)某实验小组在提取与分离该植物的色素过程中，偶然发现其缺失叶黄素色素带。

为了研究缺失该色素带的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异，在不同的光照强度下测定了两植株的CO 2吸收速率，结果如表：根据表格中信息可知，当光照强度为10 klx 时，植株甲的光合作用速率______(填“大于”“小于”或“等于”)植株乙；当光照强度为25 klx 时，植株甲积累的葡萄糖的量约为_________ mg·m －2·h －1。