(1)呼吸速率:植物置于黑暗环境时,呼吸速率常用实验容器
内CO2的增加量、O2的减少量或有机物的减少量(图中OA段)
表示。
(2)光合速率包括净(表观)光合速率和真正(实际)光合速率。
①净(表观)光合速率:植物在有光条件下,净(表观)光合速率常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量(图中OD段)表示。
②真正(实际)光合速率:常用一定时间内O2产生量、CO2固定量(同化量)或有机物生成量(制造量)(图中AD段)表示。
2.理解呼吸速率与光合速率的联系
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
此关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下:
(1)光合作用产氧量=氧气释放量+细胞呼吸耗氧量
(2)光合作用固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量
(3)光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量(增重部分)+细胞呼吸消耗葡萄糖量
3.研究净光合速率与植物生长的关系
(1)当净光合速率>0时,植物积累有机物而生长。
(2)当净光合速率=0时,植物不能生长。
(3)当净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此状态时,
将会死亡。
【高考例证1】(2012·广东高考)荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;② ,导致 。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累 ;D的叶肉细胞中,ATP含量将 。
(3)与A相比,D合成生长素的能力 ;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是 。
(4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是 的结果;
D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是 。
【解析】(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、CO2浓度等)和内因(叶绿素的含量、酶等),结合表格中的信息可知,B组叶绿素含量为1.1 mg/g·fw,叶绿素含量低,气孔开放程度比较低,仅为55%,CO2吸收量比较少,导致光合速率较低。
(2)A叶片净光合速率为-2.8μmol CO2/m2·s,即光合速率小于呼吸速率,且由于是密闭容器,导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸,产生酒精。D叶片中,光合速率大于呼吸速率,且由于是密闭容器,导致容器内二氧化碳越来越少,暗反应减弱,导致ATP增多。
(3)与成熟叶片相比,幼嫩的叶是合成生长素的主要部位之一;叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上,从表中信息可知,由于总叶绿素含量增加,因此D的叶肉细胞的叶绿体中,基粒明显增多。
(4)细胞分裂使细胞数目增多,导致叶面积增大;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
答案:(1)气孔相对开放度低 二氧化碳供应不足
(2)酒精 增多 (3)低 基粒
(4)细胞分裂 基因的选择性表达