光合作用和呼吸作用考点分析..docVIP

高中生物光合作用与呼吸作用中代谢考点的分析 绿色植物在有光、无光时都要进行呼吸作用，吸收O2，释放CO2，呼吸作用强度与温度有关，而与光无关。绿色植物在光下同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用吸收CO2，释放O2；呼吸作用吸收O2，释放CO2，光合作用强度和呼吸作用强度因环境状况不同而有所区别。在不同状况下，绿色植物光合作用和呼吸作用的气体代谢特点及代谢强度的表示方式，可进行如下分析： 黑暗状况时：绿色植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。 1、气体代谢特点：此状况下，绿色植物从外界吸收O2，并将呼吸作用产生的CO2释放到体外（图1表示） CO2 M2 N2 O2 O2 CO2 CO2 图1 图2 2、呼吸作用相对强度可用三种方式表示： ①用CO2释放量（或实验容器内的CO2增加量）表示； ②用O2吸收量（或实验容器内的O2减少量）表示； ③用植物重量（有机物）减轻量表示。 此时，CO2的释放速率等于O2的吸收速率。 有光状况下：绿色植物同时进行光合作用和呼吸作用。 1、气体代谢特点：此状况下，气体代谢可分为三种情况。 （1）是当光合作用强度大于呼吸作用强度时，植物光合作用所利用的CO2（用M表示）除来自植物呼吸作用产生的（用M1表示）外，不足的CO2部分从外界吸收（用M2表示）（图2表示）；植物光合作用产生的O2（用N表示）除用于植物自身的呼吸作用消耗（用N1表示）外，多余部分的O2释放到植物体外环境中（用N2表示）。 （2）当光合作用强度等于呼吸作用强度时，环境中的O2和CO2的量没有变化，植物光合作用吸收的C02的量等于呼吸作用释放的CO2的量，光合作用释放的O2的量等于呼吸作用吸收的O2的量（图3表示）。 （3）当光合作用强度小于呼吸作用强度时，植物呼吸作用利用的O2（用Q表示）除来自光合作用产生的（用Q1表示）外，不足的部分从外界吸收（用Q2表示）；植物呼吸作用产生的CO2（用P表示）除用于植物自身的光合作用需求（用P1表示）外，多余部分的CO2释放到植物体外环境中（用P2表示）（图4表示）。 CO2 O2 图3 图4 分析图2和图4，可得出如下数量关系：M=M1+M2；N=N1+N2；P=P1+P2；Q=Q1+Q2。 2、光合作用与呼吸作用相对强度的三种表示方式： （1）光合作用强度大于呼吸作用强度时，光合作用强度表示方式为： ①用O2释放量（或实验容器内的O2增加量）表示； ②用CO2吸收量（或实验容器内的CO2减少量）表示； ③用植物重量（有机物）增加量表示。 此时，光合作用产生O2的速率等于环境中O2增加的速率与呼吸作用利用O2的速率之和，即N=N1+N2； （2）当光合作用强度等于呼吸作用强度时： 此时，环境中的O2和CO2的量没有变化，植物光合作用吸收的CO2的量等于呼吸作用释放的CO2的量，光合作用释放的 O2的量等于呼吸作用吸收的O2的量。 （3）当光合作用强度小于呼吸作用强度时，呼吸作用强度表示方式为： ①用CO2释放量（或实验容器内的CO2增加量）表示； ②用O2吸收量（或实验容器内的O2减少量）表示； ③用植物重量（有机物）减轻量表示。 此时，呼吸作用产生CO2的速率等于环境中CO2增加的速率与光合作用利用CO2的速率之和，即P=P1+P2。 例1、测定某绿色植物叶片光合作用的强度，必须先测出该叶片呼吸作用的强度。测定呼吸作用的强度，必须将叶片置于无光的环境中，然后测出某一时间内环境中氧气的减少量或二氧化碳增加量。现测出某叶片在环境温度为25℃的无光条件下，环境中氧气减少的速率是1.5mg/h。（1）若将该叶片置于温度为25℃并有较强光照的环境中，环境中氧气增加的速率是2.5mg/h，计算该叶片光合作用吸收二氧化碳的速率。（2）若将该叶片置于温度为25℃并有较弱光照的环境中，测得在2h内环境中氧气减少了2.5mg，计算该叶片光合作用合成葡萄糖的速率（假定光合作用合成的有机物都是葡萄糖） 解析：叶片在无光环境中只进行呼吸作用，因此该环境中O2减少的速率即为叶片呼吸作用吸收O2的速率，即为1.5mg/h。 在有较强光照的条件下，光合作