光合作用的影响因素及应用概要实用教案

1、能量变化能量变化光能光能化学能化学能(储能储能)稳定的化学能稳定的化学能活跃的化活跃的化学能学能(放能放能)实质实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量，分解有机物，释放能量，供细胞利用供细胞利用场所场所叶绿体叶绿体活细胞活细胞(主要在线粒体主要在线粒体)条件条件只在光下进行只在光下进行有光、无光都能进行有光、无光都能进行第1页/共47页第一页，共48页。2.光合作用光合作用(gungh-zuyng)与有氧呼吸的联系与有氧呼吸的联系第2页/共47页第二页，共48页。(1)物质(wzh)方面：(2)能量(nngling)方面：第3页/共47页第三页，共48页。3.光合作用

2、与细胞呼吸之间的气体光合作用与细胞呼吸之间的气体(qt)变化变化下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化(binhu)图示，据图判断生理过程。图：表示黑暗中，只进行细胞(xbo)呼吸；图：表示细胞(xbo)呼吸速率光合作用速率；图：表示细胞(xbo)呼吸速率光合作用速率；图：表示细胞(xbo)呼吸速率光合作用速率。第4页/共47页第四页，共48页。1.下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO2和H的变化，相关叙述(xsh)正确的是()明确明确(mngqu)考向考向考向考向1光合作用与有氧呼吸内在光合作用与有氧呼吸内在(nizi)关系关系第5页/共47页第五页，共48页。A.过程发生

3、在叶绿体类囊体的薄膜上，过程发生在线粒体的内膜上B.过程发生在线粒体中C.过程均需要H和ATP提供还原剂和能量(nngling)D.过程产生的H是相同的物质，过程在线粒体中进行解析过程为水的光解，发生在叶绿体类囊体的薄膜上，A正确；过程为有氧呼吸第一阶段，发生于细胞质基质，B错误；过程不需要ATP供能，也不需要还原剂，C错误；过程产生的H为NADPH，过程产生的H为NADH，二者不同，D错误。答案A第6页/共47页第六页，共48页。2.如图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞(xbo)的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法不正确的是(注：不考虑无氧呼

4、吸)()A.影响m3大小的外界因素(yn s)有光照强度和温度等B.甲图中A、B、C、D、E任意一点，乙图中都有m1n10，m2n20C.甲图中E点以后,乙图中n4不再增加,限制因素(yn s)主要是光反应D.甲图中C点时，乙图中有m1n1m4n4第7页/共47页第七页，共48页。解析乙图中解析乙图中m1m4分别表示线粒体释放、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的分别表示线粒体释放、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，量，n1n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的O2量。甲图中量。甲图中的纵坐标数值是整个细胞吸收的的纵坐标

5、数值是整个细胞吸收的CO2量，即乙图中的量，即乙图中的m3，A正确；如在正确；如在E点时，叶绿体点时，叶绿体产生的产生的O2足够线粒体呼吸消耗，足够线粒体呼吸消耗，n20，B错误错误(cuw)；甲图中；甲图中E点以后，乙图中点以后，乙图中n4不不再增加，即达到了光饱和点，其主要原因是叶绿体中的色素有限，来不及吸收和利用更再增加，即达到了光饱和点，其主要原因是叶绿体中的色素有限，来不及吸收和利用更多的光能，多的光能，C正确；甲图中正确；甲图中C点时，光合作用速率等于细胞呼吸速率，故有点时，光合作用速率等于细胞呼吸速率，故有m1n1m4n4，D正确。正确。答案答案B第8页/共47页第八页，共48页

6、。光合作用光合作用(gungh-zuyng)与有氧呼吸过程中与有氧呼吸过程中H和和ATP的来源与去路的来源与去路 来源来源去路去路H光合作用光合作用光反应中水的光解光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应阶段中作为还原剂用于暗反应阶段中C3的还原的还原有氧呼吸有氧呼吸第一、第二阶段产生第一、第二阶段产生用于第三阶段还原用于第三阶段还原O2产生产生H2O，同时释放出大量的能量同时释放出大量的能量ATP光合作用光合作用光反应阶段合成光反应阶段合成ATP，所需能，所需能量来自色素吸收的太阳能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应阶段用于暗反应阶段C3的还原的还原,以稳定以稳定的化学能的形式储存于有机物中的化学

7、能的形式储存于有机物中有氧呼吸有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生，第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的能量最多。第三阶段产生的能量最多。能量来自有机物的氧化分解能量来自有机物的氧化分解作为能量作为能量“通货通货”，用于各项生，用于各项生命活动命活动第9页/共47页第九页，共48页。考向考向2光补偿点与光饱合点的移动光补偿点与光饱合点的移动(ydng)3.已知某植物(zhw)光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 。如图表示该植物(zhw)在25 时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30 (原光照强度和CO2浓度等不变)，从理论上分析图中相应点的移动应该是()A.A点上移，B点左

8、移，m值增加B.A点不移，B点左移，m值不变C.A点下移，B点右移(yu y)，m值下降D.A点下移，B点不移，m值上升第10页/共47页第十页，共48页。解析分析题图曲线，解析分析题图曲线，A点表示植物在一定温度下的呼吸速率，点表示植物在一定温度下的呼吸速率，B点表示植物的光补偿点即此点表示植物的光补偿点即此时光合作用强度等于呼吸作用强度，时光合作用强度等于呼吸作用强度，m表示在一定条件表示在一定条件(tiojin)下的最大光合强度。由于细下的最大光合强度。由于细胞呼吸的最适温度为胞呼吸的最适温度为30 ，因此当温度由，因此当温度由25 提高到提高到30 时，呼吸速率增大，时，呼吸速率增大，

9、A点下移；而点下移；而光合作用的最适温度为光合作用的最适温度为25 ，当温度提高到，当温度提高到30 时，超过了最适温度，因此植物的光合作用时，超过了最适温度，因此植物的光合作用强度降低，强度降低，m值下降，值下降，B点点(光补偿点光补偿点)应右移。应右移。答案答案C第11页/共47页第十一页，共48页。4.如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收(xshu)速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是()A.CO2浓度大于A时，甲才能(cinng)进行光合作用B.适当增加光照强度，A点将左移C.CO2浓度为B时，甲、乙总光合作用强度相等D.甲、乙光合作用强

10、度随CO2浓度的增大而不断增强第12页/共47页第十二页，共48页。解析对于甲植物而言，解析对于甲植物而言，A点时点时CO2净吸收速率为净吸收速率为0，说明此时光合作用强度等于呼吸作，说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，故在用强度，故在A点之前，甲植物已经开始进行光合作用，点之前，甲植物已经开始进行光合作用，A错误；适当增加光照强度，错误；适当增加光照强度，光合速率增大，光合速率增大，A点将左移，点将左移，B正确；正确；CO2浓度为浓度为B时，甲、乙的净光合作用强度相等，时，甲、乙的净光合作用强度相等，而总光合作用强度净光合作用强度呼吸作用强度，由图可知，甲的呼吸作用强度大而总光合作用强度净

11、光合作用强度呼吸作用强度，由图可知，甲的呼吸作用强度大于乙，故于乙，故B点时，甲的总光合作用强度大于乙，点时，甲的总光合作用强度大于乙，C错误；在一定范围内随错误；在一定范围内随CO2浓度的增浓度的增大，甲、乙的光合作用强度增强，超过这一范围，随大，甲、乙的光合作用强度增强，超过这一范围，随CO2浓度的增大，光合作用强度不浓度的增大，光合作用强度不再再(b zi)增强，增强，D错误。错误。答案答案B第13页/共47页第十三页，共48页。光补偿点与光饱和点的移动光补偿点与光饱和点的移动(ydng)规律规律规律规律(gul)光合作用强度增强光合作用强度增强(zngqing)：光补偿点左移，光饱和点

12、右移：光补偿点左移，光饱和点右移光合作用强度减弱：光补偿点右移，光饱和点左移光合作用强度减弱：光补偿点右移，光饱和点左移与阳生植物相比，阴生植物与阳生植物相比，阴生植物CO2光补偿点和光饱光补偿点和光饱和点都相应左移和点都相应左移第14页/共47页第十四页，共48页。注光补偿点若用图形表示，可归纳为如下注光补偿点若用图形表示，可归纳为如下(rxi)几种：几种：四幅图中所有的四幅图中所有的A点及图乙中的点及图乙中的B点均表示光补偿点，因此在识别时一定要认真分析。点均表示光补偿点，因此在识别时一定要认真分析。第15页/共47页第十五页，共48页。突破点突破点2开放环境开放环境(hunjng)中外界

13、因素对光中外界因素对光合作合作 用的影响（用的影响（5年年9考）考）必备必备(b bi)知识知识1.内部内部(nib)因素因素(1)与植物自身的遗传特性(如植物品种不同)有关，以阴生植物、阳生植物为例：如图所示。第16页/共47页第十六页，共48页。(2)植物(zhw)叶片的叶龄、叶面积指数叶绿素含量及酶等也会影响光合作用，如图所示。第17页/共47页第十七页，共48页。2.外部外部(wib)因素因素(1)单因子变量对光合作用(gungh-zuyng)影响的曲线分析因素因素原理原理图像图像应用应用光照光照强度强度影响光反应阶段，影响光反应阶段，制约制约ATP及及NADPH的产生，的产生，进而制

14、约暗反应进而制约暗反应欲使植物生长，必须欲使植物生长，必须使光照强度大于光补使光照强度大于光补偿点偿点温室大棚适当温室大棚适当提高光照强度提高光照强度可以提高光合可以提高光合作用速率作用速率第18页/共47页第十八页，共48页。二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约C3的生成大气中CO2浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行,通其风”温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)大田中适时播种温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累第19页/共47页第十九页，共48页。必需矿质元素可通过所构成的与光合作用相

15、关的化合物，对光合作用产生直接或间接影响(如K可影响光合产物的运输和积累)合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素第20页/共47页第二十页，共48页。(2)多因子对光合速率(sl)的影响曲线分析：P P点：限制(xinzh)(xinzh)光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。Q Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。第21页/共47页第二十一页，共48页。应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高(t go)(t go

16、)温度，增加光合酶的活性，提高(t go)(t go)光合速率，也可同时适当增加CO2CO2浓度，进一步提高(t go)(t go)光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2CO2浓度以提高(t go)(t go)光合速率。第22页/共47页第二十二页，共48页。1.通过实验测得一片叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况如下图所示。乙图中所示细胞(xbo)发生的情况与甲图中A点、AB段、B点、BC段依次相符的一项是()明确明确(mngqu)考向考向考向影响光合速率考向影响光合速率(sl)的外界因素的外界因素A. B. C. D.第23页/共47页第二十三页，共48页。解析解析A点时

17、只进行细胞呼吸点时只进行细胞呼吸(hx)，不进行光合作用，应与相符。，不进行光合作用，应与相符。AB段细胞呼吸段细胞呼吸(hx)强度大于光合强度，应与相符。强度大于光合强度，应与相符。B点时，光合强度与呼吸点时，光合强度与呼吸(hx)强度相等，应与强度相等，应与相符。相符。BC段与段与C点之后，光合强度大于呼吸点之后，光合强度大于呼吸(hx)强度，与图相符。强度，与图相符。答案答案D第24页/共47页第二十四页，共48页。2.(2015甘肃天水一中段考)如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围(fnwi)内。下列分析正确的是()A.乙图中D点与C

18、点相比,相同时间内叶肉细胞中C5的生成量较少B.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度C.丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变D.甲图中A点的限制因素可能(knng)是叶绿体中色素的含量第25页/共47页第二十五页，共48页。解析乙图中，解析乙图中，D点时光照强度比点时光照强度比C点时的大，光反应生成的点时的大，光反应生成的H、ATP增多，暗反应还增多，暗反应还原过程增强，原过程增强，C5的生成量较多，的生成量较多，A错误；丙图中，错误；丙图中，P点的限制点的限制(xinzh)因素是温度，因素是温度，B错错误；丙图中，若温度过高则酶的活性下降，光合速率会下降，误；

19、丙图中，若温度过高则酶的活性下降，光合速率会下降，C错误；甲图中错误；甲图中A点之后点之后限制限制(xinzh)因素不再是光照强度、因素不再是光照强度、CO2浓度或温度浓度或温度(甲图是在适宜温度下研究光照强度甲图是在适宜温度下研究光照强度和和CO2浓度对光合速率的影响的浓度对光合速率的影响的)，故很可能是内因影响如叶绿体中色素的含量、酶的，故很可能是内因影响如叶绿体中色素的含量、酶的含量等，含量等，D正确。正确。答案答案D第26页/共47页第二十六页，共48页。3.(2016哈尔滨三中测试)如图是某植物光合作用和细胞呼吸(hx)过程示意图。代表物质,代表过程。据图回答下列问题。(1)在甲图中

20、，消耗CO2的场所是_，在强光下ATP的移动方向是_。(2)在光照条件下，叶肉细胞中消耗ADP的场所有_。若将该植物由1%的CO2浓度突然置于质量分数(fnsh)为0.3%CO2浓度下(光照强度不变)，甲图中的C3的含量将_，原因是_。第27页/共47页第二十七页，共48页。(3)乙图与马铃薯块茎细胞在缺氧时的呼吸相比，特有的步骤是_(填数字)，这些过程发生在_部位。(4)若用18O标记甲图中的H2O，则在细胞呼吸产物中能测到含18O的物质是_，甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是_。(5)下图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(v)的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当EB时

21、，增大光合速率的主要措施是_；当BEC时，可采取_措施，保证作物的最大光合速率。第28页/共47页第二十八页，共48页。答案答案(1)叶绿体基质叶绿体基质(j zh)从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质(j zh)(2)叶绿体、细胞质叶绿体、细胞质基质基质(j zh)、线粒体减少、线粒体减少CO2来源减少，固定生成的来源减少，固定生成的C3少；光照强度不变，被还原消耗少；光照强度不变，被还原消耗的的C3不变不变(3)线粒体线粒体(4)水、水、CO2与与、与与(5)增大光照强度增大光照强度(增加增加CO2浓浓度度)CO2浓度适当遮光浓度适当遮光(遮荫遮荫)第29页/共47

22、页第二十九页，共48页。4.(2015天水一模)研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，下面两个图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线(qxin)。回答下列问题：(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是_，这些(zhxi)色素吸收光能的两个用途是_。第30页/共47页第三十页，共48页。(2)图甲中A点时叶肉细胞中产生ATP的场所是_，若在CO2浓度为1%条件下进行实验，则图甲中曲线与横坐标的交点(B)位置移动情况是_。(3)得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有_h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有_(用字母回答)，限制EF段的主要环境因素为

23、_。当图中S1、S2和S3的面积关系为_时，说明实验结束后植株的干重增加了。(4)在图甲实验的环境条件下，若每天光照8 h，则平均光照强度至少要大于_klx时，植株才能够(nnggu)正常生长。第31页/共47页第三十一页，共48页。解析解析(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a，这些色素吸收，这些色素吸收光能的两个用途是水的分解和光能的两个用途是水的分解和ATP的合成的合成(hchng)；(2)图甲图甲A点时，光合强点时，光合强度为度为0，此时植物细胞只进行呼吸作用，故产生，此时植物细胞只进行呼吸作用，故产生ATP的场所是线粒体和细胞质的

24、场所是线粒体和细胞质基质，若在基质，若在CO2浓度为浓度为1%条件下进行实验，条件下进行实验，CO2浓度增加，呼吸作用减弱，浓度增加，呼吸作用减弱，要保证呼吸作用强度等于光合作用强度，则需降低光照强度，故要保证呼吸作用强度等于光合作用强度，则需降低光照强度，故B点向左移点向左移动；动；(3)图乙中图乙中A点开始进行光合作用，点开始进行光合作用，G点时光合作用消失，因此得到图乙点时光合作用消失，因此得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有曲线的实验中，给植株光照时间共有14 h，其中有光照且光照强度一定保持，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有不变的时间段有AB和和CD，EF段限制因素为段

25、限制因素为CO2浓度，当图中浓度，当图中S1、S2和和S3的的面积关系为面积关系为S2S1S3时，说明实验结束后植株的干重增加了；时，说明实验结束后植株的干重增加了；(4)在图甲实在图甲实验的环境条件下，光照强度为验的环境条件下，光照强度为6 klx时，净光合速率为时，净光合速率为4，呼吸速率为，呼吸速率为2，若每，若每天光照天光照8 h，则净光合作用量，则净光合作用量482160，故平均光照强度至少要大于，故平均光照强度至少要大于6 klx时，植株才能够正常生长。时，植株才能够正常生长。第32页/共47页第三十二页，共48页。答案答案(d n)(1)叶绿素叶绿素a水的分解和水的分解和ATP的

26、合成的合成(2)线粒体和细胞质基质向左线粒体和细胞质基质向左移动移动(3)14AB和和CDCO2浓度浓度S2S1S3 (4)6第33页/共47页第三十三页，共48页。在影响光合作用的因素在影响光合作用的因素(yn s)中，光照强度、温度、二氧化碳浓度等指的是外界影响因素中，光照强度、温度、二氧化碳浓度等指的是外界影响因素(yn s)，而影响光合作用的内部因素，而影响光合作用的内部因素(yn s)通常指的是叶绿素的含量、酶的数量通常指的是叶绿素的含量、酶的数量(或活性或活性)等，回答影响因素等，回答影响因素(yn s)这类这类问题时，要注意审清题中需要回答的是外界影响因素问题时，要注意审清题中需

27、要回答的是外界影响因素(yn s)还是内部影响因素还是内部影响因素(yn s)；针对曲线模型，在曲线上升阶段，限制因素；针对曲线模型，在曲线上升阶段，限制因素(yn s)为横坐标表示的因子为横坐标表示的因子,当曲线不再上升时当曲线不再上升时,要从内部因素要从内部因素(yn s)(如色如色素含量、酶活性等素含量、酶活性等)和环境因素和环境因素(yn s)(如温度、如温度、CO2浓度等浓度等)进行分析；若为表格，则应先将表格信息转化成曲线图再进行分析。进行分析；若为表格，则应先将表格信息转化成曲线图再进行分析。第34页/共47页第三十四页，共48页。突破点突破点3密闭密闭(mb)环境中昼夜环境中昼

28、夜CO2、O2含量变含量变 化过程分析（化过程分析（5年年5考）考）必备必备(b bi)知识知识1.绿色植物24 h内有机物的“制造”、“消耗(xioho)”与积累(1)典型图示第35页/共47页第三十五页，共48页。(2)曲线解读积累有机物时间段：CE段。制造有机物时间段：BF段。消耗有机物时间段：OG段。一天中有机物积累最多的时间点：E点。一昼夜有机物的积累量：SPSMSN(SP、SM、SN分别表示(biosh)P、M、N的面积)。第36页/共47页第三十六页，共48页。2.在相对(xingdu)密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较项目项目一昼夜一昼夜CO

29、2含量的变化曲线含量的变化曲线图图(小室中小室中CO2变化状况变化状况)一昼夜一昼夜O2含量的变含量的变化曲线图化曲线图(小室中小室中O2变化状况变化状况)图示图示 第37页/共47页第三十七页，共48页。如果N点低于M点说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少如果N点高于M点说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加如果N点与M点一样高说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变含量最高点CO2含量最高点为C点O2含量最高点E点含量最低点CO2含量最低点为E点O2含量最低点为C点

30、第38页/共47页第三十八页，共48页。1.将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1),在天气晴朗时的早6时移至阳光下,日落后移到暗室(nsh)中继续测量两种气体的相对含量。变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是()明确明确(mngqu)考向考向考向密闭环境昼夜考向密闭环境昼夜(zhuy)物质含量的变化物质含量的变化第39页/共47页第三十九页，共48页。A.只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等B.在916时之间，光合速率呼吸速率，O2浓度(nngd)不断上升C.该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量D.该植物从20时开

31、始进行无氧呼吸解析分析题图可知，光合作用与呼吸作用强度相等的点是氧增加为零(或CO2减少为零)点时，8时和17时光合作用强度和呼吸作用强度相等，A错误；分析曲线知，在916时之间，O2浓度(nngd)不断增加，光合速率大于呼吸速率，B正确；分析曲线可知，17时植物体内有机物积累量最大，19时光合强度小于呼吸强度，植物体内有机物逐渐减少，C错误；分析题图曲线知，20时后，O2浓度(nngd)逐渐减少，说明植物仍进行有氧呼吸，D错误。答案B第40页/共47页第四十页，共48页。2.(2016安徽六校联考)图1植物(a表示叶片，b表示茎，c表示果实(gush)，X表示某种气体)放入光合作用最适的温度

32、和光照强度下培养，并随时记录a、b和c三处放射物含量的数值，如图2。下列分析不正确的是()第41页/共47页第四十一页，共48页。A.根据实验要求最好用14C标记的CO2进行实验研究(ynji)B.由图2可知光合产物可由a运输至b再运输至cC.t1时刻不是光合作用的结束点，S2的值表示果实呼吸量D.若适当提高温度，则图2中的S1和S2的值都将变小解析S2的值表示果实有机物的积累量。答案C第42页/共47页第四十二页，共48页。3.(2016全国100所名校联考)下图1是某植物绿叶的叶肉细胞光合作用(gungh-zuyng)、细胞呼吸作用图解。请据图回答问题：(1)由图1可知(k zh)，甲、乙分别代表的物质是_、_。(2)图1中过程的产物是_，要想使此物质在叶绿体内的含量快速下降，可以