专题《光合作用和呼吸作用图像赏析》专题
1、从细胞器的角度分析理解
某种状态下，绿色植物的叶肉细胞内外气体交换情况如下图所示：
解读：①图1表示：黑暗中，只进行细胞呼吸；②图2表示：细胞呼吸速率＞光合作用速率；③图3表示：细胞呼吸速率＝光合作用速率；④图4表示：细胞呼吸速率＜光合作用速率。
2、从物理模型曲线图分析理解
图1
此图是分析其他曲线图的工具，要求学生能从点、线段等绝度熟练掌握其生理作用 解读：①A点时，只进行呼吸作用；②AB段，呼吸作用强度大于光合作用强度；③B点时，呼吸作用强度等于光合作用强度；④BC段及C点以后，呼吸作用强度小于光合作用强度。
拓展曲线图：（1）植物一昼夜CO2吸收量和CO2释放量的变化
.. 春末
.盛夏
.
图2 光合速率与呼吸速率相等的点 图3
解读：图2是春末植物一昼夜CO2吸收量和CO2释放量的变化，B点开始有光照，F点光照消失，C、E点时的光照为光补偿点，光合速率与呼吸速率相等，没有“午休现象”。 图3是盛夏植物一昼夜CO2吸收量和CO2释放量的变化，B点开始有光照，H点光照消失，C、G点时的光照为光补偿点，光合速率与呼吸速率相等，DEF为“午休现象”。 （2）植物一昼夜引起玻璃钟罩内CO2浓度变化的坐标曲线
玻璃罩内的CO2. . A B 6
光合速率与呼吸速率相等的点 浓度 0 . C . D 图4
12 18 24 时间/h
解读：图4显示植物一昼夜引起玻璃钟罩内CO2浓度变化，B点、C点对应光补偿点时刻，此时光合速率与呼吸速率相等。该曲线反映植物一昼夜有有机物积累。
3、装置图分析
将某装置放在光照充足、温度适宜的环境中，装置设计情况如下图所示（注：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度）：
解读：①若有色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于呼吸作用，释放O2使瓶内气压增大；②若有色液滴左移，说明光照较弱，光合作用小于呼吸作用，吸收O2使瓶内气压减小；③若有色液滴不移动，说明此光照强度下光合作用等于呼吸作用，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶内气压不变。
4、柱形图分析
如图9表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时(其他条件不变且适宜)，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的体积变化。
图9C光合速率与呼吸速率相等光照强度
解读：O2产生总量是总光合量；CO2释放量不为零，则表示仅进行细胞呼吸或呼吸速率大于光合速率。光照强度为a时，O2产生总量为零，说明只进行细胞呼吸，CO2释放量即单位时间呼吸量（速率）为6。光照强度为c时，O2产生总量与a时CO2释放量（体积）相等，即光合速率与呼吸速率相等。
5、表格曲线图
将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。研究在10℃、20℃的温度下，分别置于5000勒克斯、20000勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用，结果如下图所示：
解读：A图反映的黑暗条件下是10℃、20℃的温度下呼吸作用，B图可以通过纵坐标氧气释放量可知反映的是10℃、20℃的温度下表观光合速率（净光合速率），则真正光合速率
（总光合速率=表观光合速率+呼吸速率）。如在20℃、20000勒克斯下该植物的呼吸速率是h,真正光合速率= 6 mg/h+h=h
试题检测：
例1、是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分别指出图一中表示时间的字母与图二中（1）、（2）、（3）、（4）所发生的生理活动相对应的选项是（ ）
A．d、e、f、g B．d、c、b、a C．e、g、a、h D．f、c、b、d
答案：B
解析：分析图二可知：（1）图表示植株光合作用强度大于细胞呼吸强度；（2）图表示植株光合作用强度等于细胞呼吸强度；（3）图表示植株细胞呼吸强度大于光合作用强度；（4）图表示植株无光合作用，只进行细胞呼吸。b～c段、g～h段植株既进行细胞呼吸又进行光合作用，但细胞呼吸强度大于光合作用强度；c时、g时植株细胞呼吸强度等于光合作用强度；c～g段植物光合作用强度大于细胞呼吸强度。两图对比即可定答案。
2、生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外，其余三幅图中“a”点都可以表示光合作用速率与呼吸作用速率相等（ ）
【解析】图甲中光照下CO2的吸收量是净光合量，黑暗下CO2的释放量是呼吸量，总光合量是净光合量与呼吸量之和，所以图甲的a点光合速率是呼吸速率的两倍。图乙、丙、丁中的a点都表示光合速率与呼吸速率相等。
【答案】 A
3、色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如图所示，(横坐标表示时间)对以上结果分析正确的是，该叶片①呼吸速度在20℃下是10℃下的2倍②在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mg③在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时多④在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的O2量是5mg ( )
甲图（黑暗条件） 乙图（光照条件） A.①②B.③④C.①③D.②④
解析：甲图反映的黑暗条件下是10℃、20℃的温度下呼吸作用，10℃时呼吸速率是h, 20℃呼吸速率是1 mg/h,乙图可以通过纵坐标氧气释放量可知反映的是10℃、20℃的温度下表观光合速率（净光合速率），则真正光合速率（总光合速率=表观光合速率+呼吸速率）。如在10℃、5kls下该植物真正光合速率= 3 mg/h+h=h,同理，10℃、10kls
该植物真正光合速率=h, 20℃、在5kls、10 kls下该植物真正光合速率分别是3 mg/h,、 7 mg/h。5kls下10℃、20℃净光合速（积累的有机物）分别是3 mg/h、2 mg/h。通过上述分析.①③正确，故选C。
4、 下图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示，并假定植物叶片的呼吸速率不变。
（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的 _______位置处。
（2）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为_______毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）。
（3）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是______________ 。如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴向右移了5毫米，其原因 。 （4）如果将试管中的CO2缓冲液改为水，则实验测得的数据指标是 _____________________值。
解析：（1）CO2因缓冲液的存在，体积保持不变。气体体积的变化是由于O2引起的。当光强在0至之间变化时，光合作用释放的氧气量小于呼吸作用吸收的氧气量，故液滴一直向左移动，当光强度增至千勒克司时，红色液滴才停止向左移动。
（2）光照强度为15千勒克斯时，植物1小时净光合作用放出的气体量为150 mL，同时被自己呼吸作用消耗的气体量为50 mL，因此产生的气体量为200 mL。
（3）对照实验中，应该放置经过消毒的死叶片，对照实验刻度管中的红色液滴向右移动的距离，是环境因素（如温度变化等）对实验的影响。
（4）如果将试管中的CO2缓冲液改为水，密闭试管中气体的变化量为氧气释放量与二氧化碳吸收量的差值。
答案：（1）左侧 （2）200 （3）新鲜叶片改为经消毒的死叶片 环境因素（如温度变化等）对实验的影响 （4）二氧化碳释放量与氧气吸收量的差
5、 下图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20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：
（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量 （需向左/需向右/不需要）调节。
（2）若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是 mL/h。 （3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是 mL/h。
解析：通过题干信息可知，每小时释放氧气量是（）×3= mL/h, 若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水, 重复上述实验，20min后，要使水滴维持在位置X处，则呼吸速率等于光合速率，呼吸作用吸收的氧气等于光合作用吸收的二氧化碳，故不需调节。若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，植物在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至的读数，才能使水滴仍维持在X处时呼吸速率是×2= mL/h，则该该植物的实际光合作用速率等于净光合速率＋呼吸速率= mL/h、 答案：（1）不需要 （2） （3）
6、图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系。有关说法正确的是
A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2 C．图乙中，光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有线粒体和叶绿体
D．图乙中，a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度
解析：根据柱形图分析可知，在C点时，光合作用速率等于呼吸作用速率，光照强度为d时，O2总量是8，则吸收的C O2 也应该是8，而呼吸作用放出的是6，故需从外界周围吸收2个单位的C O2 。光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有除线粒体和叶绿体外，还有细胞溶胶。a、b光合作用速率的因素主要是光照强度，C点以后光照强度再增大，光合速率不变，这时外界主要影响因素可能是C O2、温度等。
