第3单元细胞的能量供应和利用专题突破2光合速率和呼吸速率的综合分析与C4植物和CAM植物及光呼吸特殊代谢类型

“三率”的关系及测定光合作用与细胞呼吸的关系C4植物和CAM植物及光呼吸等特殊代谢类型

微观辨析“三率”的关系1CO2关系：m3=m2+m1O2关系：n3=n2+n1计算公式：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率

光合速率与呼吸速率的常用表示方法2产生(生成)产生(制造、生成)积累释放吸收黑暗

①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。与图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。(1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法3

(2)“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光合作用强度值，综合两者可计算出真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需切断左右叶片间的联系，以防止有机物的运输。

(3)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化Ⅰ.“黑瓶”不透光，测定的是；“白瓶”给予光照，测定的是______________。有氧呼吸量净光合作用量

Ⅲ.在没有初始值的情况下，______________________________________＝总光合作用量。Ⅱ.在有初始值的情况下，黑瓶中___________________________为有氧呼吸量；白瓶中_________________________为净光合作用量；二者之和为。O2的减少量(或CO2的增加量)O2的增加量(或CO2的减少量)总光合作用量白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量

瓶身是否放入长势良好的植物放入适宜水深测定时间测定项目取值表示量A黑瓶不放相同放入时测定水中溶氧量水中溶氧量为：初始量B黑瓶放入相同一段时间后测定水中溶氧量与初始值的差值为：有氧呼吸量C白瓶放入相同与B瓶相同时间后测定水中溶氧量与初始值的差值为：净光合量设初始值为x，白瓶现有量为M白，黑瓶现有量为M黑，则：总光合量=？【解析】净光合量=M白–x，呼吸量=x-M黑总光合量=净光合量+呼吸量=（M白-x）+（x-M黑）=M白-M黑①若有初始值，可推出呼吸量和净光合量；②无论是否有初始值，均可用白瓶现有量-黑瓶现有量算出总光合量。

①操作图示本方法通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。②结果分析净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。(4)“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量

(5)“叶圆片上浮法”——定性检测O2释放速率本方法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。

光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和NADPH不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应，因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。(6)间隔光照法——比较有机物的合成量

考向一“三率”的关系及测定1.(2021·北京，3)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是A.两组植株的CO2吸收速率最大值接近B.35℃时两组植株的真正(总)光合速率相等C.50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能D.HT植株表现出对高温环境的适应性√

2.(2022·全国乙，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定