1、光合作用和呼吸作用的图解光合作用和呼吸作用的图解光合作用相关研究过程和呼吸作用密不可分的，因此，要很好的研究光合作用首先要搞清楚二者的关系，其次要了解不同情况下二者的综合表现，然后才能针对性的去面对具体问题分析解答。一、光合作用与呼吸作用的关系在同一X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。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
2、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）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）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
3、为“CO2量等于零”（C点）。（参见下图）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）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CO
4、2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在图1中，A是_1_、B是_2_、C是_3_、D是_4_、E是_5_在图2中，A表示_6_、B表示_7_、C表示_8_、D表示_9_、E表示_10_过程表示_11_、表示_12_、表示_13_、表示_14_、表示_15_、表示_16_、表示_17_、表示_18_、表示_19_。在图
5、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
6、、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、 21、 22、 23、24、光照强度三、实战训练1、如图所示农田一昼夜温度变化、光照强度变化和植物吸收CO2变化数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是()A在曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等Ba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
7、的合成停止D增大曲线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，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是()AH点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量多，光合作用最强BCO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的CD点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等DD点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，使植物细胞呼吸强3、如图所示，甲图表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，乙图表示将A
8、植物放在不同CO2浓度环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化曲线，请分析回答下列问题：(1)在较长连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是_植物。(2)甲图a点表示的生理学含义是_，b点称为光补偿点，若光照强度小于b点，光合速率_细胞呼吸速率；在其他条件不变的情况下，增加CO2浓度，c点将向_移动。(3)在c点时，叶绿体中ADP的运输方向_。(4)乙图中d、e两点比较，限制d点光合速率差异的主要原因是_，e、f两点比较，限制f点光合速率差异的主要原因是_。(5)增施农家肥可提高光合速率的原因是_。4、下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天
9、，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：(1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态_。(2)根据甲图推测该植物光合作用强度最高的是_点，植株积累有机物最多的是_点。(3)乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为_，以致光反应产生的_和_逐渐减少，从而影响了暗反应强度。(4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为_。解析及答案：1、C此题考查光合作用和细胞呼吸的关系。c、e两点表示植物光合作用吸收CO2和细胞呼吸放出CO2的量相等，此时植物光合作用合成有机物的量和细胞呼吸消耗有机物的量相等，c点之前、e点之后也进行光合作用。2、C H点CO2
10、浓度最低，说明此时植物体内积累的有机物最多；D点和H点时，光合作用强度与细胞呼吸强度相等，D点之前，H点以后也进行光合作用，只不过是光合作用强度比细胞呼吸强度弱；D点以前由于植物只进行细胞呼吸，或者是细胞呼吸强度大于光合作用强度，所以玻璃罩内的CO2浓度逐渐增大。3、 (1)甲图中A是阳生植物，B是阴生植物，故长时间连续阴雨天气对A植物生长影响较大。(2)a点时光照强度为0，表示植物A的呼吸速率；b点时光合速率等于细胞呼吸速率，若光照强度小于b点，则光合速率小于细胞呼吸速率。增加CO2的浓度，光合作用增强，故c点向右上方移动。(3)c点时光合作用旺盛，叶绿体类囊体薄膜不断产生ATP，消耗ADP
11、，叶绿体基质不断消耗ATP，产生ADP。(4)乙图中d，e两点CO2浓度相同，光照强度不同，限制d点光合作用的因素主要为光照强度；e，f两点光照强度相同，CO2浓度不同，故CO2浓度是限制f点光合作用的主要因素。(5)农家肥被土壤中微生物分解产生CO2，为植物光合作用提供原料。答案：(1)A(2)A植物的细胞呼吸速率小于右上方(3)由叶绿体基质向类囊体薄膜移动(4)光照强度CO2浓度 (5)农家肥被土壤微生物分解产生CO2，为植物光合作用提供原料4、解析：甲图C点与E点植物不吸收也不释放CO2，表明植物的光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用强度最高点，应是CO2吸收速率最高点(D)，有机物积累最多点应是光合作用减弱到等于呼吸作用时的点(E)。答案：(1)呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量(2)DE(3)光照强度逐渐减弱ATPNADPHH(4)温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应。
