备考2024届高考生物一轮复习讲义第三章细胞代谢微专题1光合作用与呼吸作用的关系题型2光合作用与呼吸作用曲线分析

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1.开放和密闭环境中CO2浓度昼夜变化状况分析
甲图：自然环境中一昼夜植物净光合速率的变化曲线 乙图：密闭环境中一昼夜CO2浓度变化曲线
（1）甲、乙图曲线各段变化的原因
（2）甲、乙图曲线中要点对比
2.细胞呼吸和光合作用曲线中关键点的移动分析
3.[2024北京模拟]科研人员测定了不同CO2浓度对南方红豆杉净光合速率和气孔导度（气孔开放程度）的影响，结果如图。下列叙述错误的是（D ）
A.单位面积叶片在单位时间内的CO2吸收量可表示净光合速率
B.低浓度CO2时，气孔导度较大，有利于叶片吸收CO2
C.CO2浓度相对值达到1300×10－6时，限制光合速率的因素可能是光照强度
D.进一步提高CO2浓度，净光合速率会继续增强
解析
4.[2021海南改编，10分]植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
（1）植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是 促进生菜根部细胞的有氧呼吸 ；除通气外，还需更换营养液，其主要原因是 营养液中的无机盐在培植生菜过程中会被大量吸收，更换营养液可为生菜提供大量的无机盐，以保证生菜的正常生长 。
（2）植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，选用红蓝光的依据是 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，选用红蓝光可以提高植物的光合速率，从而提高生菜的产量 。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图1，培植区的光照强度应设置在 B 点所对应的光照强度；为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度，该条件下B点的移动方向是 向右上方移动 。
图1 图2
（3）将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h，研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图2，光合作用最适温度比呼吸作用最适温度 低 ；若将培植区的温度从T5调至T6，培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量 减少 。
解析 （1）用营养液培植生菜过程中，要定时向营养液通入空气，这样可以促进生菜根部细胞的有氧呼吸，保证生菜正常生长。（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合速率，从而提高生菜的产量。据题图1可知，B点对应的光照强度为光饱和点，因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度。CO2是光合作用的原料，增大CO2浓度，可使光合速率加快，达到光饱和点所需的光照强度增大，因此，在培植区适当提高CO2浓度，B点将向右上方移动。（3）据题图2可知，光合速率的最适温度为T5，而在实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现，则光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低。若将培植区的温度从T5调至T6，则光合速率减小、呼吸速率增大，培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量减少。甲图区段
甲图曲线变化原因
乙图区段
乙图曲线变化原因
a～b
黑暗时仅进行细胞呼吸
A～B
细胞呼吸不断产生CO2，容器内CO2浓度上升
b～c
出现光照且逐渐增强，此时光合速率小于呼吸速率
B～C
大约B点开始进行光合作用，但光合速率小于呼吸速率，CO2释放速率减小，容器内CO2浓度增加缓慢
c～d
光照增强且光合速率大于呼吸速率
C～D
光合速率大于呼吸速率，植物吸收CO2，容器内CO2浓度降低
d～e
中午光照强，气孔部分关闭，CO2供应不足，光合速率下降
D～E
中午光照强，气孔部分关闭，光合速率下降，光合速率仍大于呼吸速率，容器内CO2浓度减少速度变缓慢
e～f
气孔张开，CO2吸收速率增加
E～F
气孔张开，净光合速率增大，容器内CO2浓度减少较快
f～g
光照逐渐减弱，且光合速率大于呼吸速率
F～G
光照减弱，净光合速率减小，容器内CO2浓度减少速度变缓慢
g～h
光照较弱，光合速率小于呼吸速率
G～H
光合速率小于呼吸速率，净光合速率小于零，容器内CO2浓度增加
h～i
黑暗时仅进行细胞呼吸
H～I
细胞呼吸不断产生CO2，CO2积累，容器内CO2浓度增加
项目
甲图曲线
乙图曲线
光合速率与呼吸速率相等
净光合速率等于0，c点和g点
曲线的最高点（C）和最低点（G）
积累有机物的时间（光合速率大于呼吸速率）
净光合速率大于0，c～g
容器内CO2浓度减少时（C～G）
有机物积累最多的点
g点
G点
开始进行光合作用的时间
b点
C点之前（大约B点）
一昼夜后能否积累有机物
计算：Ⅱ－（Ⅰ＋Ⅲ）是否大于0
比较I点时CO2浓度是否比A点时低