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光合作用和呼吸作用的图解 陕西省旬邑中学　燕亚军 一、光合作用与呼吸作用的关系 在同一张叶片中，既有叶绿体吸收CO2，释放O2；又有线粒体释放CO2，吸收O2。（参见右图） 光合强度（又叫光合速率），它是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量，或O2释放量。 呼吸强度（又叫呼吸速率），它一般是指无光照时，单位时间、单位叶面积的CO2释放量，或O2吸收量。 ⑴在光照强度为0时（即黑暗）， 叶绿体吸收的CO2量是0；释放的O2量是0。线粒体释放的CO2全部进入空气中；吸收的O2全部来自于空气中。此时，光合强度情况表示为“呼吸强度”（A点）。（参见下图） ⑵在光照强度有所增强，但光合速率＜呼吸速率时，叶绿体吸收的CO2量全部来自于有氧呼吸；释放的O2量全部用于有氧呼吸。线粒体释放的CO2有一部分用于光合作用，一部分进入空气中；吸收的O2一部分来自于光合作用，一部分来自于空气中。此时，光合强度情况表现为“释放到空气中的CO2量”（例如B点）。（参见下图） ⑶在光照强度增强到光合速率＝呼吸速率时，叶绿体吸收的CO2量全部来自于有氧呼吸；释放的O2量全部用于有氧呼吸。线粒体释放的CO2全部用于光合作用；吸收的O2全部来自于光合作用。此时，光合强度情况表现为“CO2量等于零”（C点）。（参见下图） ⑷在光照强度增强到光合速率＞呼吸速率时，叶绿体吸收的CO2量有一部分来自于有氧呼吸，一部来自于空气中；释放的O2量一部分用于有氧呼吸，一部分进入空气中。线粒体释放的CO2量全部用于光合作用；吸收的O2量全部来自于光合作用。此时，光合强度情况表现为“空气中被吸收的CO2量”（例如D点）。（参见下图） ⑸在光照强度增强到一定数值时，光合速率将不再提高，有1个最大定值（E点）。（参见下图） 结合上述知识，得出随光照强度改变时，空气中CO2量的变化曲线： 图1 在光合作用中实测呼吸速率是很困难的，因此在黑暗条件中测定CO2的释放速率（或O2的吸收速率）；在光照条件下测定CO2吸收速率（或O2的释放速率）。把两者的绝对值相加，称为总光合速率。 总光合速率不扣除线粒体有氧呼吸的消耗，纯为叶绿体进行光合作用时的产物量。 在图1中，光照强度为E时的总光合速率，等于E点对应的CO2值加O点对应的CO2量绝对值。 二、基础巩固 1、在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答： 图1 图2 ⑴在图1中，A是_1_、B是__2__、C是_3___、D是__4___、E是__5__ ⑵在图2中，A表示____6___、B表示____7____、C表示____8____、D表示___9____、E表示__10__ ⑶过程①表示__11___、②表示_12__、③表示__13____、④表示__14____、⑤表示__15____、 ⑥表示__16__、⑦表示___17__、⑧表示__18___、⑨表示___19___。 ⑷在图2中A点所处的状态时，可以发生图1中的哪些过程？（用图1中编号表示）___20___； 在图2中B点所处的状态时，可以发生图1中的哪些过程？（用图1中编号表示）__21____； 在图2中C点所处的状态时，可以发生图1中的哪些过程？（用图1中编号表示）__22____； 在图2中D点所处的状态时，可以发生图1中的哪些过程？（用图1中编号表示）__23_____； 在图2中CD段时，限制光合作用的主要因素是___24___。 参考答案： 1、O2 2、CO2 3、葡萄糖 4、丙酮酸 5、淀粉 6、黑暗情况下的有氧呼吸强度 7、光合作用强度小于有氧呼吸强度 8、光合作用强度等于有氧呼吸强度 9、光合作用强度大于有氧呼吸强度 10、最大光合作用强度 11、有氧呼吸释放出的CO2总量 12、有氧呼吸释放到空气中的CO2量 13、光合作用消耗的CO2总量 14、光合作用消耗的空气中CO2量 15、有氧呼吸消耗的O2总量 16、光合作用释放出的O2总量 17、光合作用释放到空气中的O2量 18、有氧呼吸消耗的空气中O2量 19、糖酵解 20、①②⑤⑧⑨ 21、①②③⑤⑥⑧⑨ 22、①③⑤⑥⑨ 23、①③④⑤⑥⑦⑨ 24、光照强度 三、实战训练 1、如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收CO2变化Ⅲ数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是(　　) A．在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等 B．a点的形成是由夜间的低温造成的 C．从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止 D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应 2、将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻