光合作用速率PPT讲稿.ppt

光合作用速率第1页，共74页，编辑于2022年，星期四光合作用总过程：光合作用总过程：光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体COCO2 2+H+H2 2OO（CHCH2 2O)+O)+OO2 26CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体第2页，共74页，编辑于2022年，星期四光合作用速率的测定以及光合作用速率的测定以及影响因素影响因素第3页，共74页，编辑于2022年，星期四根据光合作用的总反应式中的原料和产物一、光合作用的指标是光合速率一、光合作用的指标是光合速率光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O（CH2O)+O2（1）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 产生糖的数量产生糖的数量（2）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 吸收二氧化碳的量吸收二氧化碳的量（3）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 放出的氧气的量放出的氧气的量试想一下光合速率的表示方法光合速率的表示方法为什么H2O不用来表示光合速率？水分在植物体中的功能较多，不单是光合作用利用因此光合作用中利用了多少水分很难测定。第4页，共74页，编辑于2022年，星期四根据有氧呼吸的总反应式中的原料和产物二、呼吸作用的指标是呼吸速率二、呼吸作用的指标是呼吸速率（这里指有氧呼吸）（这里指有氧呼吸）（1）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 消耗糖的数量消耗糖的数量（2）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 释放二氧化碳的量释放二氧化碳的量（3）单位时间单位叶面积）单位时间单位叶面积 吸收的氧气的量吸收的氧气的量试想一下呼吸速率的表示方法呼吸速率的表示方法酶酶6 CO2 +12H2O+能量能量 C6H12O6+6H2O +6O2 第5页，共74页，编辑于2022年，星期四2 2、植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用？、植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用？三、区别总光合速率和净光合速率三、区别总光合速率和净光合速率3 3、因此光合作用（或叶绿体）生产的糖类（、因此光合作用（或叶绿体）生产的糖类（A A）会有一部分（会有一部分（B B）被呼吸作用消耗掉）被呼吸作用消耗掉 剩下的糖类才是积累量（剩下的糖类才是积累量（C C）。）。ABCABC的数量关系是？的数量关系是？1 1、白天进行呼吸作用么？、白天进行呼吸作用么？是的，呼吸作用与光无关是的，呼吸作用与光无关YesA=B+C4 4、如果定义：、如果定义：A A为总光合量，为总光合量，B B为呼吸量，为呼吸量，C C为净光合量为净光合量总（真）光合速率总（真）光合速率=呼吸速率呼吸速率+净净(表观表观)光合速率光合速率第6页，共74页，编辑于2022年，星期四叶肉细胞C6H12O6CO2C3H4O3O2大气中的CO2大气中的O2请观察图中植物进行光合作用（叶绿体）吸收的CO2的来源请观察图中植物进行光合作用（叶绿体）释放的O2的去路CO2的来源有两个1、叶片或叶肉细胞外的CO22、线粒体呼吸作用释放的CO2O2的去路有两个1、排出叶片或叶肉细胞2、进入线粒体进行呼吸作用线粒体叶绿体题目中如何判断总光合量和净光合量呢第7页，共74页，编辑于2022年，星期四 在测定光合速率时，测定的是容器中的气体变化在测定光合速率时，测定的是容器中的气体变化量量（CO2减少量或减少量或O2增加量），增加量），检测不到细胞内部检测不到细胞内部线粒体线粒体与叶绿体与叶绿体的气体交换情况，因此此测定是净光合速率。的气体交换情况，因此此测定是净光合速率。第8页，共74页，编辑于2022年，星期四归纳：从描述性词汇来判断归纳：从描述性词汇来判断叶绿体（光合作用）叶绿体（光合作用）吸收的吸收的COCO2 2量或者释放的量或者释放的O O2 2量，指的是总光合量，指的是总光合在范围上超过叶绿体的，在范围上超过叶绿体的，比如比如叶肉细胞，叶片，容器叶肉细胞，叶片，容器等就是指净光合等就是指净光合第9页，共74页，编辑于2022年，星期四(真真)总光合速率总光合速率(表观表观)净光合速率净光合速率O2CO2葡萄糖葡萄糖一、光合作用强度一、光合作用强度一、光合作用强度一、光合作用强度1 1、什么是光合作用强度？、什么是光合作用强度？、什么是光合作用强度？、什么是光合作用强度？光合作用强度光合作用强度光合作用强度光合作用强度通常用通常用光合速率表示，即光合速率表示，即光合速率表示，即光合速率表示，即单位叶面积叶片在单单位叶面积叶片在单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量。位时间内反应物的消耗量或产物的生成量。可以测出可以测出可以测出可以测出净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率和和呼吸速率呼吸速率，只能计算出，只能计算出，只能计算出，只能计算出总光合速率总光合速率总光合速率总光合速率总光合速率总光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率产生、生成量产生、生成量产生、生成量产生、生成量 释放、增加量释放、增加量释放、增加量释放、增加量固定、利用量、需要量固定、利用量、需要量固定、利用量、需要量固定、利用量、需要量 吸收量、减少量吸收量、减少量吸收量、减少量吸收量、减少量制造、生产、合成、制造、生产、合成、制造、生产、合成、制造、生产、合成、积累量、净生产量积累量、净生产量积累量、净生产量积累量、净生产量生成的量生成的量第10页，共74页，编辑于2022年，星期四2 2、测量速率的方法：、测量速率的方法：（1 1）测量呼吸速率：）测量呼吸速率：（2 2）测量净光合速率：）测量净光合速率：避免光合作用的影响避免光合作用的影响避免光合作用的影响避免光合作用的影响 将植物放置在黑暗条件下，将植物放置在黑暗条件下，测量容器中测量容器中CO2 CO2 增加增加量、量、O2O2减少的量、有机物减少量减少的量、有机物减少量。将植物置于光下，测将植物置于光下，测密闭容器中密闭容器中CO2CO2减少的量、减少的量、O2O2增加的量、有机物增加的量（干重）增加的量、有机物增加的量（干重）。第11页，共74页，编辑于2022年，星期四这株植物在光下这株植物在光下这株植物在光下这株植物在光下1 1 1 1小时光合作用小时光合作用小时光合作用小时光合作用共产生共产生克葡萄糖克葡萄糖该叶片在该叶片在1010、50005000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量产生的氧气量是是是是mg.mg.mg.mg.。则。则1 1小时小时积累的葡萄糖积累的葡萄糖是是是是克。克。根据关键根据关键字来判断是总光合还是净光合？字来判断是总光合还是净光合？在在2525条件下，这株植物在充分光照下条件下，这株植物在充分光照下1 1小时小时总共制造总共制造葡萄葡萄糖糖克。克。克。克。总光合量总光合量总光合量总光合量总光合量总光合量净光合量净光合量净光合量净光合量总光合量总光合量将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理1h1h1h1h，罩内，罩内，罩内，罩内COCOCOCO2 2 2 2含量增加含量增加了了25mg25mg；再给以；再给以1h1h的充足光照，罩内的充足光照，罩内COCO2 2 2 2减少了减少了36mg36mg，则后一，则后一个小时光合作用固定了个小时光合作用固定了CO2_mgCO2_mg。25+36=61第12页，共74页，编辑于2022年，星期四测量指标测量指标测量指标测量指标说明说明说明说明公式公式公式公式COCOCOCO2 2 2 2吸收量吸收量吸收量吸收量只是从外界吸收只是从外界吸收只是从外界吸收只是从外界吸收CO2CO2CO2CO2，不包括，不包括，不包括，不包括自身呼吸作用产生的自身呼吸作用产生的自身呼吸作用产生的自身呼吸作用产生的CO2CO2CO2CO2，所，所，所，所以代表净产量，有时也叫积以代表净产量，有时也叫积以代表净产量，有时也叫积以代表净产量，有时也叫积累量。累量。累量。累量。CO2CO2CO2CO2的利用总量的利用总量的利用总量的利用总量=CO2=CO2=CO2=CO2吸收量吸收量吸收量吸收量+自身呼吸自身呼吸自身呼吸自身呼吸 产生产生产生产生CO2CO2CO2CO2量量量量O2O2O2O2释放量释放量释放量释放量只是释放到外界的只是释放到外界的只是释放到外界的只是释放到外界的O2O2O2O2量，不量，不量，不量，不包括自身呼吸作用利用的部包括自身呼吸作用利用的部包括自身呼吸作用利用的部包括自身呼吸作用利用的部分，所以代表净产量分，所以代表净产量分，所以代表净产量分，所以代表净产量O2O2O2O2产生总量产生总量产生总量产生总量=O2=O2=O2=O2释放量释放量释放量释放量+自身呼吸消自身呼吸消自身呼吸消自身呼吸消 耗耗耗耗O2O2O2O2量量量量有机物积有机物积有机物积有机物积累量累量累量累量单位时间光合作用增加的有单位时间光合作用增加的有单位时间光合作用增加的有单位时间光合作用增加的有机物量，不包括自身呼吸作机物量，不包括自身呼吸作机物量，不包括自身呼吸作机物量，不包括自身呼吸作用消耗的部分，所以代表净用消耗的部分，所以代表净用消耗的部分，所以代表净用消耗的部分，所以代表净产量产量产量产量产生有机物的总量产生有机物的总量产生有机物的总量产生有机物的总量=有机有机有机有机物的积累量（表现为植物的积累量（表现为植物的积累量（表现为植物的积累量（表现为植物的增重）物的增重）物的增重）物的增重）+自身呼吸作自身呼吸作自身呼吸作自身呼吸作用消耗量用消耗量用消耗量用消耗量总结总结总结总结测量值一般为净产量，净产量与总产量的关系为：测量值一般为净产量，净产量与总产量的关系为：测量值一般为净产量，净产量与总产量的关系为：测量值一般为净产量，净产量与总产量的关系为：测量值（净产量）测量值（净产量）测量值（净产量）测量值（净产量）=实际值（总产量）实际值（总产量）实际值（总产量）实际值（总产量）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用 消耗值消耗值消耗值消耗值3.3.净产量与总产量的关系净产量与总产量的关系净产量与总产量的关系净产量与总产量的关系第13页，共74页，编辑于2022年，星期四4.4.你认为在上述坐标图中有哪些需要关注的信息？你认为在上述坐标图中有哪些需要关注的信息？横坐标和纵坐标的单位名称横坐标和纵坐标的单位名称在坐标曲线图中，曲线与横、纵坐标之间的关系在坐标曲线图中，曲线与横、纵坐标之间的关系 一般来说，横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，曲线在坐一般来说，横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，曲线在坐一般来说，横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，曲线在坐一般来说，横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，曲线在坐标图中随着自变量的变化而变化，曲线的变化情况可以通过纵坐标标图中随着自变量的变化而变化，曲线的变化情况可以通过纵坐标标图中随着自变量的变化而变化，曲线的变化情况可以通过纵坐标标图中随着自变量的变化而变化，曲线的变化情况可以通过纵坐标数值反映出来。数值反映出来。数值反映出来。数值反映出来。第14页，共74页，编辑于2022年，星期四当横轴为当横轴为0 0时，曲线与纵轴的交点所表达的信息时，曲线与纵轴的交点所表达的信息当纵轴为当纵轴为0 0时，曲线与横轴的交点所表达的信息时，曲线与横轴的交点所表达的信息两条曲线的交点表达的信息两条曲线的交点表达的信息两条曲线的交点表达的信息两条曲线的交点表达的信息每条曲线的拐点表达的信息每条曲线的拐点表达的信息每条曲线在图中的走势变化每条曲线在图中的走势变化曲线的斜率和最终的去向曲线的斜率和最终的去向曲线的斜率和最终的去向曲线的斜率和最终的去向第15页，共74页，编辑于2022年，星期四5.5.5.5.光合作用与呼吸作用的曲线解读光合作用与呼吸作用的曲线解读光合作用与呼吸作用的曲线解读光合作用与呼吸作用的曲线解读A A点：点：光照为光照为0 0，植物只进行呼吸作用，纵坐标的数值，植物只进行呼吸作用，纵坐标的数值 （CO2CO2释放量）表明此时的呼吸作用强度；释放量）表明此时的呼吸作用强度；P69ABAB段：段：光合作用强度小于呼吸作用强度，在此过程中，光合作用强度小于呼吸作用强度，在此过程中，随着光照增强，植物光合作用强度逐渐增大，随着光照增强，植物光合作用强度逐渐增大，CO2 CO2 的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用。的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用。第16页，共74页，编辑于2022年，星期四B B B B点：点：点：点：光的补偿点。光合作用强度等于呼吸作用强度，此光的补偿点。光合作用强度等于呼吸作用强度，此光的补偿点。光合作用强度等于呼吸作用强度，此光的补偿点。光合作用强度等于呼吸作用强度，此 时植物光合作用利用时植物光合作用利用时植物光合作用利用时植物光合作用利用CO2CO2CO2CO2的速率等于呼吸作用产生的速率等于呼吸作用产生的速率等于呼吸作用产生的速率等于呼吸作用产生 CO2 CO2的速率。的速率。植物白天的光照强度必须大于植物白天的光照强度必须大于B B点以上才能正常生长点以上才能正常生长第17页，共74页，编辑于2022年，星期四BCBC段：段：光合作用强度大于呼吸作用强度，随光照增强，吸光合作用强度大于呼吸作用强度，随光照增强，吸光合作用强度大于呼吸作用强度，随光照增强，吸光合作用强度大于呼吸作用强度，随光照增强，吸 收收收收CO2CO2CO2CO2的速率逐渐增大。的速率逐渐增大。的速率逐渐增大。的速率逐渐增大。C C C C点：点：点：点：光的饱和点。在此光照强度下，植物的光合作用强光的饱和点。在此光照强度下，植物的光合作用强 度最大，此后光照强度不再是限制因素，而度最大，此后光照强度不再是限制因素，而度最大，此后光照强度不再是限制因素，而度最大，此后光照强度不再是限制因素，而CO2CO2CO2CO2浓浓浓浓 度或者温度等其他条件可能是限制因素。度或者温度等其他条件可能是限制因素。度或者温度等其他条件可能是限制因素。度或者温度等其他条件可能是限制因素。第18页，共74页，编辑于2022年，星期四乙乙丙丙丁丁甲图对应甲图对应 ；乙图对应；乙图对应 ；丙图对应丙图对应丙图对应丙图对应 ；丁图对应；丁图对应 。甲甲A点点ABAB点点B点点光照强度大于光照强度大于光照强度大于光照强度大于B B B B点点点点第19页，共74页，编辑于2022年，星期四B B B B：光补偿点：光补偿点：光补偿点：光补偿点C C C C2 2：光饱和点：光饱和点：光饱和点：光饱和点A AB BC C1 1光照强度光照强度0 0吸吸收收COCO2 2C C2 2c ca ab ba(净光合作用净光合作用)=b(总光合作用总光合作用)c(呼吸作用呼吸作用)光补偿点：光补偿点：光合作用吸收光合作用吸收光合作用吸收光合作用吸收的的的的COCOCOCO2 2 2 2和呼吸放出和呼吸放出COCO2 2 2 2相等时的光强度相等时的光强度相等时的光强度相等时的光强度。光饱和点：光饱和点：光合作用达到光合作用达到光合作用达到光合作用达到最强最强时所需的时所需的最低最低最低最低的光强度的光强度的光强度的光强度。第20页，共74页，编辑于2022年，星期四A A植物：呼吸速率为每小时释放植物：呼吸速率为每小时释放植物：呼吸速率为每小时释放植物：呼吸速率为每小时释放COCO2_mg/100cm_mg/100cm2 2当光照强度为当光照强度为Y时，总光合速率为时，总光合速率为_，净光合速率，净光合速率为为_注意坐标图的起始点注意坐标图的起始点 4 41612第21页，共74页，编辑于2022年，星期四例例1 1下图是在一定的下图是在一定的COCO2 2浓度和浓度和温度下，某阳生植物温度下，某阳生植物COCO2 2的吸收量的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回和光照强度的关系曲线，据图回答：答：（1 1）该植物的呼吸速率为每小时）该植物的呼吸速率为每小时释放释放COCO2 2mg/dmmg/dm2 2。（2 2）b b点表示光合作用与呼吸作点表示光合作用与呼吸作用速率用速率。5 510101515202025253030353525252020151510105 50 05 5COCO2 2吸收量吸收量mg/dmmg/dm2 2hh光照强度（光照强度（KlxKlx）a ab bc cd d（3 3）若该植物叶面积为）若该植物叶面积为10dm10dm2 2，在光照强度为，在光照强度为25Klx25Klx条件下光条件下光照照1 1小时，则该植物光合作用固定小时，则该植物光合作用固定COCO2 2 mgmg；合成葡萄糖合成葡萄糖mgmg。5相等相等相等相等250170.5C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量酶酶180644（20+5）10=第22页，共74页，编辑于2022年，星期四5 510101515202025253030353525252020151510105 50 05 51010COCO2 2吸收量吸收量mg/dmmg/dm2 2hh光照强度（光照强度（KlxKlx）a ab bc cd d（4 4）若白天光照强度较长时）若白天光照强度较长时期为期为b b该植物能否正常生长？该植物能否正常生长？为什么？为什么？（5 5）若该植物为阴生植物，则）若该植物为阴生植物，则b b点应向点应向移动。移动。不能正常生长。白天光照不能正常生长。白天光照不能正常生长。白天光照不能正常生长。白天光照强度为强度为强度为强度为b b b b时，缺少有机物积累，时，缺少有机物积累，时，缺少有机物积累，时，缺少有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来而夜间消耗有机物，从全天来而夜间消耗有机物，从全天来而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，看，有机物的消耗多于积累，看，有机物的消耗多于积累，看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。不能正常生长。不能正常生长。不能正常生长。左左左左第23页，共74页，编辑于2022年，星期四那么如何用CO2或O2来表示总光合呢？真（总）光合速率真（总）光合速率=呼吸释放呼吸释放CO2速率速率+测得的测得的CO2吸收的速率真（总）光合速率真（总）光合速率=呼吸吸收呼吸吸收O2速率速率+测得的测得的O2释放的速率那么呼吸速率在什么条件下测定呢？在无光的条件下，植物只进行呼吸作用，此时的在无光的条件下，植物只进行呼吸作用，此时的CO2释放速率就是呼吸速率第24页，共74页，编辑于2022年，星期四光合作用实际产O2量实测（净）O2释放量呼吸作用耗O2量光合作用实际CO2消耗量实测（净）CO2消耗量呼吸作用CO2释放量光合作用C6H12O6实际生产量实测（净）C6H12O6生产量 呼吸作用C6H12O6消耗量1 1、在、在有光有光条件下，植物条件下，植物进行光合作用和呼吸作用。进行光合作用和呼吸作用。2 2、在、在无光无光条件下，植物条件下，植物只进行呼吸作用只进行呼吸作用（此时可测定呼吸速率）（此时可测定呼吸速率）3 3、总总（实际）光合作用量（速率）（实际）光合作用量（速率）=净光合生产量（速率）净光合生产量（速率）+呼吸作用量（速率）呼吸作用量（速率）。总结：4 4、叶绿体（光合作用）叶绿体（光合作用）的的 CO CO2 2吸收量才是总光合量吸收量才是总光合量第25页，共74页，编辑于2022年，星期四例例1 1、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，光照，COCO2 2的含量每小时增加的含量每小时增加8mg8mg，给予充足光照后，容器内，给予充足光照后，容器内COCO2 2的含量每小时的含量每小时减少减少36mg36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg30mg，请回答：，请回答：（1 1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是mgmg。（2 2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是 mgmg。（3 3）若一昼夜中先光照）若一昼夜中先光照4 4小时，接着放置在黑暗情况下小时，接着放置在黑暗情况下2020小时，该植物小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）体内有机物含量变化是（填增加或减少）。（4 4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是：）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是：0 024.524.5减少减少延长光照时间延长光照时间降低夜间温度降低夜间温度增加增加COCO2 2浓度浓度第26页，共74页，编辑于2022年，星期四(2)在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是24.5mg。方法方法1CO2+H2O（CH2O）+O2443036XX=363044=24.5方法方法2净光合量净光合量=总光合量总光合量-呼吸量呼吸量总光合量已知为总光合量已知为30mg葡糖糖，呼吸量消耗的葡萄糖如下葡糖糖，呼吸量消耗的葡萄糖如下C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O180446X8X=1808446=5.5净生产量净生产量=305.5=24.5(3)4个小时有机物积累量个小时有机物积累量20小时有机物消耗量小时有机物消耗量424.5-5.520=-120所以，减少。所以，减少。(1)呼吸作用与光无关，因此光下与黑暗中一样，差值为呼吸作用与光无关，因此光下与黑暗中一样，差值为0第27页，共74页，编辑于2022年，星期四根据右图，请判断曲线上的点在各个不同位置时，根据右图，请判断曲线上的点在各个不同位置时，左图的哪些字母对应的途径是发生的？左图的哪些字母对应的途径是发生的？1、右图中、右图中A点时。点时。2、右图中、右图中B点时。点时。3、右图中、右图中C点时。点时。4、右图中、右图中AB区间点时。区间点时。5、右图中、右图中BC区间点时。区间点时。GECACDFEBCDEFHGECADFBCDEFH仅有仅有呼吸呼吸作用作用呼吸呼吸=光合光合呼吸呼吸光合光合呼吸呼吸光合光合说出各点呼吸与说出各点呼吸与光合的强弱关系光合的强弱关系第28页，共74页，编辑于2022年，星期四一、干物质量的积累一、干物质量的积累“半叶法半叶法”-测光合作用有机物的测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质积累数生产量，即单位时间、单位叶面积干物质积累数例例1某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法半叶法”对番茄叶片的光合对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是：将对称叶片的一部分作用强度进行测定。其原理是：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分遮光，另一部分(B)不不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2h)。问题：问题：（1）可用什么方法阻止两部分叶片）可用什么方法阻止两部分叶片的物质和能量转移？的物质和能量转移？（2）6小时内上述小时内上述B部位截取的叶片部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（光合作用合成有机物的总量（M）为）为_。可先在中央大叶脉基部用热水、或热石蜡液烫可先在中央大叶脉基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理伤或用呼吸抑制剂处理M=MB-MAP62第29页，共74页，编辑于2022年，星期四解析：解析：本方法又叫半叶称重法，常用大田农作物的光合速率测定。如图1所示，A部分遮光，这半片叶片虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用。另一半B部分叶片既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。题中：MB表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量，MA表示6小时后初始质量-呼吸作用有机物的消耗量，所以，M=MB-MA，就是光合作用有机物的经过6小时干物质的积累数（B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量）。这样，真正光合速率（单位：mg/dm2h）就是M值除以时间再除以面积就可测得。答案：B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量第30页，共74页，编辑于2022年，星期四变式训练变式训练1某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一一2zx)6gcm-2h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响理活动的影响)。则。则M处的实验条件是处的实验条件是()A下午下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光3小时小时B下午下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光6小时小时C下午下午4时后在阳光下照射时后在阳光下照射1小时小时D晚上晚上8时后在无光下放置时后在无光下放置3小时小时A第31页，共74页，编辑于2022年，星期四解析：起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x克，从上午10时到下午4时，叶片在这6小时内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重y克减去上午10时移走时的叶圆片干重x克的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：（y一x）克。若要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理为M小时后干重为z克，下午4时移走的叶圆片干重y克减去叶片遮光处理M小时后的干重z克差值，就是呼吸作用干物质量：（y一x）克。已知：测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2zx)6gcm-2h-1，据真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2zx)6=（y一x）/6+（y一x）/M，计算出M=3小时，A选项正确。解析：起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x克，从上午10时到下午4时，叶片在这6小时内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重y克减去上午10时移走时的叶圆片干重x克的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：（y一x）克。若要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理为M小时后干重为z克，下午4时移走的叶圆片干重y克减去叶片遮光处理M小时后的干重z克差值，就是呼吸作用干物质量：（y一x）克。已知：测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2zx)6gcm-2h-1，据真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2zx)6=（y一x）/6+（y一x）/M，计算出M=3小时，A选项正确。解析：解析：起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x克,从上午10时到下午4时，叶片在这6小时内既进行光合作用，又进行呼吸作用,所以下午4时移走的叶圆片干重y 克减去上午10时移走时的叶圆片干重x克的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量:（y一x）克.若要求出呼吸作用干物质量,应将叶片遮光处理,先假设叶片遮光处理为M小时后干重为z克,下午4时移走的叶圆片干重y克减去叶片遮光处理M小时后的干重z克差值，就是呼吸作用干物质量：（y一x）克。已知：测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2zx)6 gcm-2h-1，据真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，得出：（3y一2zx)6=（y一x）/6+（y一x）/M，计算出M=3小时，A选项正确。第32页，共74页，编辑于2022年，星期四二、气体体积变化法二、气体体积变化法-测光合作用测光合作用O2产生产生(或或CO2消消耗耗)的体积的体积例例2某生物兴趣小组设计了图某生物兴趣小组设计了图3装置进行光合速率的测试实验（忽略温装置进行光合速率的测试实验（忽略温度对气体膨胀的影响）。度对气体膨胀的影响）。测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；1小时后记录红墨小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得水滴移动的方向和刻度，得X值。值。测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液；将装缓冲溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；置放在光照充足、温度适宜的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得和刻度，得Y值。值。请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因：请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因：第33页，共74页，编辑于2022年，星期四项目项目红墨水滴移动方向红墨水滴移动方向原因分析原因分析测定植物呼吸作用测定植物呼吸作用速率速率a ac c测定植物净光合作测定植物净光合作用强度用强度b bd d向左移动向左移动向右移动向右移动c玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的，而释放的CO2气体被装置烧杯中气体被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动d装置的烧杯中放入装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O2，致装置，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动内气体量增加，红色液滴向右移动第34页，共74页，编辑于2022年，星期四解析：解析：测定植物的呼吸作用强度时，将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中的NaOH溶液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红色液滴向左移动，向左移动的距离X，就代表植物进行有氧呼吸消耗的量O2量，也就是有氧呼吸产生的CO2量。测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，又处在植物的生长期，其光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动，向右移动距离Y，就代表表观光合作用释放O2量，也就是表观光合作用吸收的CO2量。所以，依据实验原理：真正光合速率=呼吸速率+表观光合速率，就可以计算出光合速率。第35页，共74页，编辑于2022年，星期四变式训练变式训练2图图4是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20环境中。环境中。实验开始时，针筒的读数是实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。处。据此回答下列问题：据此回答下列问题：（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，清水，重复上述实验，20min后，要使水后，要使水滴维持在位置滴维持在位置X处，针筒的容量处，针筒的容量（需向左（需向左/需向右需向右/不需要）调节。不需要）调节。（2）若以释放出的氧气量来代表）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是作用速率是mL/h。（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在浓氢氧化钠溶液，在20、无光条件下，、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在的读数，才能使水滴仍维持在X处。处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是则在有光条件下该植物的实际光合速率是mL/h。1.21.4第36页，共74页，编辑于2022年，星期四三、测溶氧量的变化三、测溶氧量的变化-黑白瓶法黑白瓶法例例3某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和下，分别在起始和24小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下：记录数据如下：表表2（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是的原因是；该瓶中所；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的有生物细胞呼吸消耗的O2量为量为mg/L24h。（2）当光照强度为）当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为mg/L24h。（3）光照强度至少为）光照强度至少为（填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正（填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。常生活耗氧量所需。光照强度（光照强度（klxklx）0 0（黑暗）（黑暗）a ab bc cd de e白瓶溶氧量白瓶溶氧量(mg/L)(mg/L)3 310101616242430303030黑瓶溶氧量黑瓶溶氧量(mg/L)(mg/L)3 33 33 33 33 33 3生物呼吸消耗氧气生物呼吸消耗氧气7721aA10第37页，共74页，编辑于2022年，星期四解析解析：（1）由光合作用的总反应式6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O，可知反应前后气体体积不变，所以不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X处。（2）光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，缓冲液能维持CO2浓度，同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大，若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。由题可知，若以释放出的氧气量来代表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是（0.6-0.2）3=1.2(mL/h)。（3）瓶中液体改放为NaOH溶液，则装置内CO2完全被吸收，植物体不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，瓶中气体的变化即呼吸消耗的O2的变化。则在有光条件下该植物的真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，既1.2+0.12=1.4（mL/h）。光能光能叶绿体叶绿体第38页，共74页，编辑于2022年，星期四变式训练变式训练3：以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。步骤步骤1：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为1号、号、2号。号。步骤步骤2：用两个瓶同时从水深：用两个瓶同时从水深3m处取水样（都装满），立即测定处取水样（都装满），立即测定2号瓶号瓶中的溶氧量，将中的溶氧量，将1号瓶密封瓶口沉入原取水样处。号瓶密封瓶口沉入原取水样处。步骤步骤3：24h后将后将1号瓶取出，测定瓶中的溶氧量。按以上