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(2)测定原理 ①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。 ②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。 ③总(真正)光合速率=净光合速率+呼吸速率。
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(3)测定方法 ①将植物(甲装置)置于黑暗中一定的时间,记录红色液滴移动的 距离,计算呼吸速率。 ②将同一植物(乙装置)置于光下相同时间,记录红色液滴移动的 距离,计算净光合速率。 ③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到总(真正)光合速率。 (4)物理误差的校正:为减小气压、温度等物理因素所引起的误差, 应设置对照实验,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。
总光合速率、净光合速率、呼吸速 率的辨析与测定
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一
二
一、总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析 1.总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系 (1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行细胞呼吸,测得 数据为呼吸速率(如下页左上图中的A点)。 (2)绿色组织在有光条件下,光合作用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。 (4)对各点(段)光合作用和细胞呼吸的分析
C.若X溶液为清水并给予光照,光合作用强度大于细胞呼吸强度 时设,一液个滴遮右光移处理(不能进行光合作用)的装置并将X溶液更换为NaOH溶液, 此D时.若液滴X溶移液动距为离清即水为并有遮氧光呼处吸理消,耗消O耗2的的量底,B物项为正脂确肪;若时X溶,液液滴为左清移水并
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①在黑暗条件下,细胞不进行光合作用,只进行细胞呼吸。O2的 吸收量等于CO2的释放量。
②在较弱光照强度下,细胞呼吸强度大于光合作用强度,细胞表 现为吸收O2,释放CO2。
③在光补偿点时,细胞呼吸强度等于光合作用强度,细胞表现为 既不吸收气体,也不放出气体。光合作用产生的O2全部被线粒体吸 收;细胞呼吸产生的CO2全部被叶绿体吸收。
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典例3某兴趣小组设计了如右上图所示的实验装置若干组,室温 25 ℃下进行了一系列的实验,下列有关叙述错误的是( )
注装置内氧气充足,不考虑无氧呼吸。
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A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照,液滴移动距离可表示净光 关闭 合给作予光用照强时度,装大置小内植物既进行光合作用,也进行细胞呼吸,CO2缓冲液可 保B持.若装要置内测C真O正2浓光度合不强变度,此,时需液另滴加移设动一距装离置即遮表光示处净光理合,X作溶用液产为生O2的 N多a少OH,A溶项液正确;真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,测呼吸速率需另加
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典例1在CO2浓度为0.03%、温度恒定且适宜的条件下,测定植物 甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如下图。下列有关 分析正确的是( )
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A.光照强度为1 klx时,植物甲开始进行光合作用 B.光照强度为3 klx时,植物乙不进行光合作用 C.若在C点时突然停止CO2供应,短时间内植物甲的叶绿体中C3 的含量会增加 光度照D.强D度点为时1限kl制x时植,植物物乙甲的的光光合合速作率用增强度大等的于主细要胞环呼境吸因强素度是,AC项O错2的误浓; 关闭
项D 错C.误在。图甲中C点时,图乙中不存在的过程是m2、m3、n2、n3
关闭
D.图甲中E点以后,图乙中n4不再增加,其主要原因是m1值太低
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二、总光合速率、净光合速率、呼吸速率的测定 1.气体体积变化法——测光合作用产生O2(或消耗CO2)的体积
(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,以保证容 器内CO2浓度的恒定。
④在较强光照强度下,光合作用强度大于细胞呼吸强度,细胞表 现为吸收CO2,释放O2。
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注意:总光合作用速率曲线与细胞呼吸速率曲线的交点表示,光 合作用速率=细胞呼吸速率,但不要认为净光合作用速率曲线与细 胞呼吸速率曲线的交点也表示光合作用速率=呼吸作用速率,此时 总光合作用速率恰恰是细胞呼吸速率的2倍。
因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度,D项
正确。
关闭
D
解析 答答案案
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2.净(表观)光合速率与总(真正)光合速率的微观水平分析
注m1,m2表示CO2的消耗量;n1,n2表示O2的产生量。 (1)呼吸速率 ①用CO2表示:m1,即线粒体释放CO2的量或“黑暗”条件下细胞或 植物体释放CO2的量。 ②用O2表示:n1,即线粒体吸收O2的量或“黑暗”条件下细胞或植物 体从外界吸收的O2的量。
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(2)总光合速率 ①用CO2表示:m1+m2,即叶绿体利用CO2或固定CO2总量(为细胞 呼吸量与净光合作用量之和)。 ②用O2表示:n1+n2,即叶绿体产生O2的总量(为细胞呼吸量与净光 合作用量之和)。
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典例2 图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系,图乙 表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图 判断,下列说法错误的是(注:不考虑无氧呼吸)( )
光照强度为3 klx时,植物乙的总光合速率=净光合速率+呼吸速率
=0+20=20 [mg/(100 cm2叶·h)],B项错误;对于植物甲,C点时突然停止CO2供 应,CO2固定受阻,导致短时间内C3的含量减少,C项错误;D点是植物乙的光 饱和点,因此光照强度不再是限制因素,而题中又提出“温度恒定且适宜”,
关闭
图甲中的A点表示植物只能进行细胞呼吸,不能进行光合作用,则图乙中的
m2或n2可表示此时植物的细胞呼吸强度,图乙中不存在的过程是m3、m4、
n3、n4,A、B两项正确;在图甲中C点时,光合作用强度等于细胞呼吸强度,
植n3,物ABC项..不在图正吸图甲确收甲中;气图中A体甲点A,中点对也E时不应点释,的图以放纵后乙气坐,中图体标不乙,所的中存以数n在4图不值的乙再可过中增用程不加图是存,其乙在m主3中的、要过的m原程4m因、2是或是nm3nm、22、3表值nm4示太3、低n,2D、
