新高考生物苏教版一轮学案-第10讲 光合作用二

第10讲光合作用（II）

［新高考复习目标］

1.科学思维：分析影响光合作用因素的曲线模型，理解环境因素对光合作用的影响。

2.科学探究：通过探究光照强度对光合作用速率影响实验，培养学生实验设计和分析能

力。

3.社会责任：应用影响光合作用的环境因素知识，指导农业生产。

授课提示：对应学生用书第67页

考点一影响光合作用的因素与应用

1.光合作用强度

2.影响光合作用强度的因素

1-生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时,，其光合速率未随之增加，主要限

制因素是光照强度。（J）

2.延长光照时间能提高光合作用强度。（X）

3.植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。（X）

4.夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO?浓度过低。（X）

1.光照强度

曲线模型8»复收/­.....

模型分析

曲线对应点细胞牛理活动ATP产生场所植物组织外观表现1图示

1

只进行细胞呼

只在细胞质基质从外界吸收O,,向co：/

A7吸,不妞HJ尢口

x—//O冷

和线粒体外界排出co2

作用

续表

AB段（不含从外界吸收。2，向外

呼吸量>光合量6

A、B点）界排出co2

细胞质

与外界不发生气体交

B点光合量=呼吸量基质、线

换

粒体、叶

绿体从外界吸收CC>2,向外

B点之后光合量>呼吸量界释放此时植物稔

可更新空气f

0,

应用①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产

②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示，间作套

种农作物，可合理利用光能

2.CO2浓度

原理CO?影响暗反应阶段，制约C3的形成

以

收B

图1中A点表示CO2补偿点，即

coc2，C。曲度

»

曲线光合速率等于呼吸速率时的co

放2

冷图1

模型无浓度，图2中A'点表示进行光

八

及分析屉合作用所需CO2的最低浓度。B

用

须COL：浓澳和B'点都表示CO,饱和点

度IZ

图2

在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2

应用

浓度，提高光合速率

3.温度

原理温度通过影响酶的活性影响光合作用

C」tx•|J-*-»人一UU，匕＞41'曰1U1L/乂

升高，光合速率增大

优合速率

曲线模呼吸速率B点：酶的最适温度，光合速率

j最大

型及

分析01020304050BC段：随着温度开局，前的沽

温度(t)

性下降，光合速率减小，50℃左

右光合速率几乎为零

温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；

应用晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，提高植物有机物

的积累量

4.矿质元素

曲线模型原理

)光合作用强度矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物

的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。

例如，N是醐的组成元素，N、P是ATP的组

N、P、K等矿质应素浓度成元素，Mg是叶绿素的组成元素等

曲线分析应用

在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、

应，可提高光合作用强度；但当超过一定浓适量地增施肥料•，可以提高光能利用率

度后，会因土壤溶液浓度过高，植物发生渗

透失水而导致植物光合作用强度下降

5.光照、CO?浓度和温度对光合作用的综合作用

片

a决

3Otb令

2OT

C昵

1Or

明

常见曲OYPQOIPQ0

光照强度光照强度温度

线模型图1图2图3

图中：a.高CO2浓度b.中CO2浓度c.低CO?浓£更

①高光强②中光强③低光强

P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光

曲线合速率不断提高

分析Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线

所表示的因子（图1为温度，图2为CO2浓度，图3为光照强度）

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高

应用光合速率，也可同时适当增加CO2,进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适

当增加光照强度和CO?浓度以提高光合速率

1.在光照较强的夏季中午，绿色植物的光合作用强度会降低，原因是什么？

提示：夏季中午，光照过强、温度过高，导致部分气孔关闭，叶肉细胞吸收C02减少，

g生成减少，故光合作用强度会降低。

2.大棚生产中，为什么多施有机肥能够提高作物的产量？

提示：有机肥中的有机物被微生物分解产生了co?和无机盐，能够增加大棚中的CO2浓

度并为作物提供矿质营养。

3.生长环境中的CO?浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点和光补偿点如何变化,

原因是什么？

提示：光饱和点降低，因为CO?浓度降低时,暗反应的强度低，所需要的ATP和［H］少。

光补偿点升高，因为在合成有机物的量不变时，CO?浓度降低，所需要的光照强度增大。

4.若将某种植物密闭在无但其他条件适宜的小室中，光照培养一段时间后，发现植

物的有氧呼吸增强，原因是什么。

提示：该植物在光下光合作用释放的使密闭小室中增加，而与有机物分解产生

的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O,增多时，有氧呼吸会增强。

命题点1影响光合作用的因素及应用分析

I.龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能

为人类提供食品原料。某研究小组的实验结果如图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%,实验

过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是（）

A.实验中的自变量为光照强度和CO?浓度

B.高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快

C.增加光照强度或CO2浓度均能提高龙须菜的生长速率

D.选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素

解析：实验研究了高光照强度和低光照强度、CO2浓度0.03%和0.1%条件下的龙须菜相

对生长速率和相对光反应速率，自变量为光照强度和CO,浓度，因变量为龙须菜相对生长速

率和相对光反应速率，A正确；据图可知,高光照强度下龙须菜相对生长速率和相对光反应速

率较高，推测高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快，B正确；据图可知，各组

CO?浓度0.1%时的数据均不高于0.03%时的数据，故增加CO?浓度并不能提高龙须菜的生长

速率，C错误；不同的光照强度和CO?浓度对生长速率的影响不同，所以选择龙须菜养殖场

所时需考虑海水的透光率等因素，D正确。

答案:C

2.（2020・高考全国卷I）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物

的生长发育，达到增加产量的目的。回答下列问题：

（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措

施对作物的作用有_________________________________________________________

______________________________________________________（答出2点即可）。

（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是

________________________________________________________（答出］点即可）。

（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农

田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到

最大时所需的光照强度）见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物

是,选择这两种作物的理由是__________________________________________

作物ABCD

株高/cm1706559165

光饱和点41moi・m2-s-i12001180560623

解析：⑴中耕松土包括去除杂草和疏松土壤两个方面，去除杂草降低了杂草与作物间的

竞争，土壤中的水分、矿质元素离子能更充分地被作物吸收利用；疏松土壤可增加土壤中氧

气的含量，有利于根系的有氧呼吸，从而满足根系主动运输吸收矿质元素离子等生理活动对

ATP的需求。（2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被农作物的根系吸收，另外，施肥后

土壤中的矿质元素离子的浓度增加，容易导致细胞液浓度小于土壤溶液浓度，作物根细胞失

水，引起“烧苗”。浇水后稀释了矿质元素离子的浓度且利于矿质元素呈离子状态，有利于

根系对矿质元素离子的吸收。（3）作物A的光饱和点和株高都比较高，可充分利用上层光照进

行光合作用；作物C光饱和点比较低、株高矮，可充分利用下层的弱光进行光合作用,因此

作物A和C最适合进行间作。

答案：（1）减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸

作用（2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收（3）A和C作物A光饱和点

高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，

能利用下层的弱光进行光合作用

［技法提炼］

关于环境因素影响光合速率的两点判断技巧

当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主

温度改变对光合作用的影响要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参

与光反应的多

CC）2浓度很低时，光合作用不能进行，但CC>2浓度过高时，

CC）2浓度对光合作用的影响

会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用

命题点2影响光合作用因素的实验分析与探究

3.（2016・高考全国卷HI）为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合

作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对

照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相

同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

对照组实验组一实验组二实验组三实验组四

实验温度/℃3636363125

处理相对湿度/%1727525252

光合速率/

实验

mgCO-11.115.122.123.720.7

结果2

dm-2-hi

回答下列问题:

(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是,

其依据是;并可推测，(填"增加“或

“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。

(2)在实验组中，若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是

___________________________________________________________________________O

⑶小麦叶片气孔开放时，C02进入叶肉细胞的过程(填“需要”或“不需要”)

载体蛋白，(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。

解析：⑴根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明

显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦

光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低

小麦光合作用“午休”的程度。

(2)比较实验组二、三、四可推知，小麦光合作用的最适温度在31℃左右，而第四组的25℃

还远低于最适温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。

(3)CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗

ATP。

答案：(1)湿度(或答相对湿度)在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大增

加

(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度

(3)不需要不需要

4.(2021•适应性测试河北卷，节选)植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳

光的情况，为了探究植物对遮阴的反应，研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射(P)

以及蓝光(B)、红光(R)在光合有效辐射中所占的比例。然后，将生长一致的某种盆栽植物随机

分成A、B、C三组，分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周，测定叶片中

叶绿素的含量，结果如表所示。

光合有效辐射(P)蓝光红光叶绿素叶绿素

环境条件

(gmolm-2-s-i)比例比例a含量b含量

(B/P)(R/P)(mg-g1)(mg-gi)

阳光直射105000.250.391.210.28

建筑遮阴11600.360.291.450.39

冠层遮阴8000.330.271.580.45

回答下列问题:

(1)实验后A-B-C三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势及其生理意义是

，B、C组植物叶片中叶绿素a/b比例更适应遮阴环境，原

因是___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________O

(2)将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中，三组植物叶绿体中生成ATP

和NADPH最多的是组。

(3)将一定数量的实验后B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中，进行

同样时长的光合作用，取叶片做脱色处理，在碘液中浸泡一段时间，取出观察，着色最深的

是处于环境中的叶片。

解析：(1)据题干信息可知，A、B、C三组的环境条件分别为阳光直射、建筑遮阴和冠层

遮阴环境，据表格数据可知随着环境中光照减弱，叶片中叶绿素含量逐渐增多；叶绿素含量

上升，有利于吸收光能，提高光合作用速率，是植物对弱光环境的一种适应；据表可知，由

于遮阴环境中蓝光比例较大，叶绿素b比叶绿素a对蓝光的吸收峰值更高，B、C组叶绿素a/b

比例小于A组，在遮阴环境中能吸收更多的光能，因此B、C组植物叶片中叶绿素a/b比例更

适应遮阴环境。

(2)植物进行光合作用时ATP和NADPH是在光反应阶段产生的，一般而言，色素含量越

高，则光反应越强，故三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是叶绿素含量最高的C

组。

(3)将叶片做脱色处理后在碘液中浸泡一段时间的目的是检测淀粉的产量，光合作用强度

越大，则产物的量越多。若实验后将B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境

中，则三组的叶绿素含量和比例相同，此时光照强度越强，光合有效辐射越大，则光合作用

越强，暗反应合成的(CHQ)等有机物越多，则着色更深，故着色最深的是处于阳光直射环境

中的叶片。

答案：(1)叶绿素含量上升，有利于吸收光能，适应遮光环境遮阴环境中蓝光比例较大,

叶绿素b比叶绿素a对蓝光的吸收峰值更高，B、C组叶绿素a/b比例小于A组，在遮阴环境

中能吸收更多的光能(2)C(3)阳光直射

考点二实验：探究光照强度对光合作用强度的影响

1.实验原理

叶片含有空气，上浮/①叶片下沉血源充满细胞间隙，叶片上浮。

------产生-------

2.实验步骤

(1)取材：取牛长旺盛的绿叶,用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片(注意避开大

的叶脉)。

I

(2)排气：将小圆形叶片置于注射器内。注射器内吸入清水,待排出注射器内残留的空气

后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步

骤可能需要重复2〜3次。处理过的小圆形叶片因为细胞间隙充满了水,所以全部沉到水底。

I

(3)沉水：将处理过的小圆形叶片，放入圜置处盛有清水的烧杯中待用。

(4)分组：取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水(可以事先通过吹气的方法补充

CO2，也可以用质量分数为1%〜2%的NaHCO?溶液来提供COJ。

I

(5)光照：向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别置于强、中、弱三种光照下。

实验中，可用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度。

(6)观察并记录：同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。

1.实验装置分析

(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度

的大小。

(2)中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。

(3)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量

或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。

2.实验结果分析

(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，

所以叶片沉在水底。细胞生理状态如图1：

(2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的氧气，叶片

仍然沉在水底。细胞生理状态如图2、3：

(3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细

胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图4：

3.实验中的三个关注点

(1)小圆形叶片上浮的原因是光合作用产生02大于有氧呼吸消耗的不要片面认为只是

光合作用产生了O?。

(2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间，

影响实验结果的准确性。

(3)为确保溶液中CO2含量充足，小圆形叶片可以放入NaHCO?溶液中。

命题点1教材基础实验

1.如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCC)3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密

闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发

现叶片重新浮出液面。以下分析正确的是()

A.改变温度，不影响叶片开始上浮所需的时间

B.改变光照强度，不影响叶片开始上浮所需的时间

C.改变NaHCC)3溶液的浓度，不影响叶片开始上浮所需的时间

D.若将装置置于黑暗中，上浮的叶片又会下沉

解析：改变温度，会改变光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需的时间，A错误；改

变光照强度，会改变光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需的时间,B错误；改变NaHCO,

溶液的浓度，即改变二氧化碳的浓度，这会影响光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需

的时间，C错误；若将装置置于黑暗中,叶片只能进行呼吸作用消耗叶肉细胞间隙中的氧气，

导致上浮的叶片又会下沉，D正确。

答案：D

命题点2高考拓展实验

2.某课题小组利用当地常见植物——厚叶女贞为实验材料，用打孔器打出相同大小的成

熟叶圆片若干，经真空充分处理后，进行有关光合作用研究：

(1)第一组实验：取上述若干叶圆片，放入盛有适宜浓度NaHCC^CO?缓冲液)溶液的试管

中，可观察到叶片均沉入底部；给予适宜强度光照，叶圆片上浮。请回答：捕获光能的色素

分布在;引起叶圆片上浮的气体及具体来源是;co2

中碳原子的转移途径是;整个过程叶肉细胞中产生ATP的

场所是。

(2)第二组实验：取实验备用叶圆片20个，均分为两组，各放入5%NaHCC)3溶液中，同

时分别用368001X、50001X光强照射，实验结果如下图所示，据图回答:

厚叶女贞叶圆片的上浮情况表明，不同光照下，;强光照可使

成熟叶片全部上浮，;40min后，厚叶女贞叶片上浮叶片逐

渐下沉。

(3)继续研究发现，光照40min后，与叶片存在l%NaHCC)3溶液情况相比，叶片在

5%NaHCC>3溶液中，溶液呈明显棕色，据此推断40min后上浮叶片下沉的原因可能是

_________________________________________________________________O

解析：⑴捕获光能的色素位于叶绿体类囊体薄膜上，由于光反应水的光解会产生氧气，

所以导致叶圆片上浮。co2中碳原子的转移途径是co2-c3-c5和糖类。除了光合作用产生

ATP,细胞呼吸也会产生ATP,故ATP产生场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体。

(2)由图可知，厚叶女贞叶圆片的上浮情况表明，不同光照下同一时间叶片上浮的数量不

同，强光照可使成熟叶片全部上浮，而弱光下，始终有部分叶片不上浮。

(3)光照40min后，与叶片存在KNaHCO,溶液清况相比，叶片在5%NaHCO3溶液中，溶

液呈明显棕色，据此推断40min后上浮叶片下沉的原因可能是长时间较高浓度NaHCO：溶液，

造成叶绿体等组织损伤，光合速率下降，叶片气体外逸。

答案:(1)类囊体薄膜上氧气，水光解过程产生COafJfCs和糖类细胞质基质、线粒体、

叶绿体

(2)同一时间叶片上浮的数量不同而弱光下，始终有部分叶片不上浮

(3)长时间较高浓度NaHCO,溶液，造成叶绿体等组织损伤，光合速率下降，叶片气体外

逸

考点三光合作用与细胞呼吸重点题型突破

题型一光合作用与细胞呼吸的关系

1.图解两大生理过程

2.比较两种物质的来源和去向

光合作用有氧呼吸

来源HO光解产生有氧呼吸第一、二阶段

[H]2

去向还原c3用于第三阶段还原O?

来源光反应阶段产生三个阶段都产生

ATP

去向用于C3还原供能用于各项生命活动

注：(1)光合作用中产生的［H］是还原型辅酶H(NADPH)简化的表示方式，而细胞呼吸中产

生的［H］是还原型辅酶I(NADH)简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。

(2)还原氢的书写形式一定不能写成H、H，、H2，只能写成［H］或NADH或NADPH。

3.分析三种元素的转移

C：CC>2般反应有机物典L丙酮酸皿<。2

H，Ho光反理［［［］暗反应(CII0)有氧呼吸L、H［H］有氧呼吸［［［o

O：H0光反应0有氧呼吸WHo有氧呼吸IICO光合作用有机物

1.如图是某植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化图解，其中①〜④表示

过程。相关叙述错误的是()

A.过程①③④都能合成ATP

B.过程①②③④总是同时进行

C.过程①③都在生物膜上进行

D.过程④产生的［H］部分来自水

解析：光反应阶段①产生ATP,暗反应阶段②消耗ATP，有氧呼吸③④过程均能产生ATP,

A正确；光照条件下，叶肉细胞内光合作用与有氧呼吸①②③④可以同时进行，黑暗时细胞只

进行③④有氧呼吸，B错误；光反应阶段①发生在类囊体薄膜上，有氧呼吸第三阶段③发生在

线粒体内膜上，C正确；过程④包括有氧呼吸第一阶段和第二阶段，其中第一阶段产生的［H］

来自葡萄糖，第二阶段产生的［H］来自丙酮酸和水，D正确。

答案：B

2.(2017・高考全国卷H)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是、、、

，旧］代表的物质主要是。

(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，

还发生在(填“B和C”"C和D”或“B和D”).

(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是

___________________________________________________________________________O

解析：⑴由分析可知，图中①表示光合作用光反应阶段水光解的产物；②是生成还原

型辅酶U(NADPH)的反应物NADP+；③是生成ATP的原料ADP+Pi；④代表光合作用暗反

应阶段参与固定C02的物质c5；图中［H］代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶

I(NADH).(2)细胞中生成ATP的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒体(D)。(3)细胞质

基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺氧，导致细胞进行无氧呼吸。

答案：⑴O,NADPADP+PqNADH(或还原型辅酶I)

(2)C和D

(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸

题型二真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系

1.表示方法及相互关系

(1)细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值

——单位时间内一定量组织的CC)2释放量或吸收量。

(2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸

收的CC)2量或释放的。2量。

(3)真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。

2.判定方法

⑴根据坐标曲线判定

①当光照强度为0时，若CO?吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线

代表净光合速率，如图甲。

②当光照强度为0时，光合速率也为0,该曲线代表真正光合速率，如图乙。

(2)根据关键词判定

检测指标细胞呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率

CO?释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量

。2吸收量(黑暗)释放量产生量

有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量

(3)根据实验条件判定

实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值，则为呼吸速率；若所给数值为有

光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。

3.植物有机物积累量的计算方法

(1)持续光照条件下：有机物积累量=V\Xf。

(2)有时光照有时黑暗条件下，有以下两种计算方法。

方法一：有机物积累量=光合作用产生量一呼吸作用消耗量；

方法二：有机物积累量=光照时的积累量一黑暗时的消耗量。

注意：①判断植物体能否正常生长，即判断植物有机物积累量是否大于0。

②注意所求与已知的物质是否一致，如已知CO?的量，所求为葡萄糖的量，则需要借助

反应式进行换算。

③计算结果还应注意时间、面积、质量、物质的量等单位是否统一.

3.(2020•浙江7月选考)将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反

应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含

量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（）

A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率

B.若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相

比，光合速率偏大

C.若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B〜C段

对应的关系相似

D.若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A〜

B段对应的关系相似

解析：植物叶片光合作用消耗的二氧化碳来自空气中的二氧化碳和自身细胞呼吸产生的

二氧化碳，测植物叶片的光合速率时，测的是密闭装置内二氧化碳的减少量，不包括细胞呼

吸提供的二氧化碳量，所以此数值比植物叶片光合速率的真实值小；叶绿体光合作用消耗的

二氧化碳全部来自空气中的二氧化碳，测叶绿体的光合速率时，测的也是密闭装置内二氧化

碳的减少量,此数值可代表叶绿体光合速率的真实值，A项正确。叶绿体是光合作用的主要场

所，其结构被破坏，会使光合速率降低，故与无破碎叶绿体的光合速率相比，存在破碎叶绿

体的光合速率偏小，B项错误。若该植物较长时间处于遮阴环境，光照不足，光反应减弱，光

合速率一直处于较低水平，叶片内蔗糖合成较少，无法达到B点水平，故叶片内蔗糖浓度与

光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似，C项错误。当植物处于开花期时，叶片合成

的蔗糖大量向花朵运输，若此时人为摘除花朵，叶片合成的蔗糖会在叶片处积累，叶片内蔗

糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似，D项错误。

答案：A

4.（2017・高考北京卷）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物

生理特性理解错误的是（）

A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高

B.净光合作用的最适温度约为25℃

C.在0〜25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大

D.适合该植物生长的温度范围是10~50℃

解析：据图可知，总光合作用的最适温度约为30C,呼吸作用的最适温度要高于50℃,

净光合作用的最适温度约为25c,A、B正确。在0~25℃范围内，随着温度升高，光合速率

曲线的升高幅度要远大于呼吸速率，这说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C

正确。净光合作用是指一定时间内光合作用合成量与呼吸作用消耗量的差值，也称为净积累

量。只有净积累量为正值时，植物才能生长。在45~50℃范围内，呼吸速率比光合速率大，

净积累量为负值，植物不能生长，D错误。

答案：D

5.将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实

验条件都是理想的)，实验以CO?的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。下列对该

表数据分析正确的是()

温度(℃)5101520253035

光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.253.753.503.00

黑暗中释放CO2(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50

A.昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长

B.昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快

C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多

D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30C时该植物积累的有机物是10C时的

2倍

解析:表中“光照下吸收COJmg/h)”代表的是净光合作用速率，“黑暗中释放CO^mg/h)”

代表的是呼吸作用速率。由表可知，在昼夜不停地光照条件下，只要净光合速率大于0,植物

就可以正常生长，所以昼夜不停地光照，在35c时该植物能生长，A错误；净光合速率越大，

植物生长越快，故昼夜不停地光照，在25℃时该植物生长得最快，B错误；一昼夜有机物积

累量=光照下积累的总有机物量-黑暗中消耗的总有机物量，每天光照12小时，黑暗12小

时，只需考虑一小时的光照条件下的净光合速率和一小时呼吸速率的差值最大时，则一昼夜

的有机物积累量最大，由表格数据可知，在20℃时该植物的有机物积累量最大，C正确；每

天光照12小时，30℃时积累的有机物量是(3.50-3.00)X12=6(mg),10℃时积累的有机物量

是(1.75-0.75)X12=12(mg),即10℃时该植物积累的有机物是30℃时的2倍，D错误。

答案：C

题型三光合作用与细胞呼吸的“关键点”的移动

1.模型构建

2.模型判断

据图可知,OA表示呼吸作用释放的CO2量，由光(CO?)补偿点到光9。2)饱和点围成4BCD

面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有

一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示:

条件改变△面积光（CC）2）补偿点光（CC）2）饱和点

适当提高温度减少右移左移

适当增大光照强度（CC>2浓度）增加左移右移

适当减少光照强度（CO?浓度）减少右移左移

植物缺少Mg元素减少右移左移

注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上;光照强度或co2浓度的改变均是在

饱和点之前。

6.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,如图表示30℃时光

合作用与光照强度的关系。若温度降到25c（原光照强度和二氧化碳浓度不变），理论如图中相

应点a、b、c的移动方向分别是（）

A.下移、右移、上移B.下移、左移、下移

C.上移、左移、上移D.上移、右移、上移

解析：a点表示呼吸速率，b点表示光合速率=呼吸速率，c点是最大的光合速率。温度

由30℃降为25℃，光合速率会上升，呼吸速率会下降,故a点（呼吸速率）会上移；b点会左移，

在较小的光照强度下就可以达到光补偿点；因为光合速率增大，故最大光合速率会上升，故c

点会上移。

答案：C

7.如图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S］、邑、S3表示所在部位的面

积，下列说法中不正确的是（）

A.S|+$3可表示玉米呼吸作用消耗的有机物量

B.S1+S2+S3可表示玉米光合作用产生的有机物总量

C.邑一壬表示玉米光合作用有机物的净积累量

D.若植株缺Mg,则B点右移、D点左移

解析：玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，

因此可用1+与表示呼吸作用消耗量，A正确；$2+与表示玉米光合作用产生的有机物总量，

B错误；玉米光合作用有机物净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗量=52+-（5,+53）

=$2-s-C正确；若植株缺Mg,则会缺少叶绿素，达到光补偿点所需的光照强度会增大，B

点右移，同时达到光饱和点所需的光照强度将会减小，D点左移，D正确。

答案：B

题型四开放和密闭环境中CC)2、。2含量昼夜变化分析

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

甲图乙图

区段曲线变化原因区段曲线变化原因

a~b黑暗时仅进行细胞呼吸A〜B细胞呼吸不断产生co2,曲线上升

出现光照且逐渐增强，此时光合速

光合速率小于呼吸速率,co2释放速

b~cB~C

率小于呼吸速率率减小，曲线上升缓慢

光合速率大于呼吸速率，植物吸收

c〜d光照增强且光合速率大于呼吸速率C〜D

co2,曲线下降

光合速率仍大于呼吸速率，曲线下

中午光照强，气孔部分关闭，co2

d〜eD〜