高三生物一轮复习课件 第14讲 光合作用的影响因素和应用

第14讲

光合作用的因素及其应用探究环境因素对光合作用强度的影响影响光合作用的因素及应用光合作用与细胞呼吸的综合分析植物“三率”的判定及测定探究环境因素对光合作用强度的影响考点一光合作用强度：(1)概念：是光合作用反应强弱的指标(2)表示方法：单位时间内光合作用制造有机物的量固定CO2的量产生02的量一.探究环境因素对光合作用强度的影响一般用植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量（即光合作用速率，是化学中的一种反应速率）来衡量。CO2+H2O(CH2O)+O2

光能叶绿体1.实验原理一.探究环境因素对光合作用强度的影响(1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的______，使其沉入水中。(2)光合作用的过程中产生______的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的叶片______。因此可依据一定时间内_______________________，来比较光合作用强度。气体O2上浮小圆形叶片上浮的数量(1)自变量:

,通过调整

之间的距离来调节

的大小。或使用相同距离，不同瓦数的台灯。

(2)因变量：

,可通过观测

来衡量光合作用的强弱。

一.探究环境因素对光合作用强度的影响光照强度台灯与烧杯光照强度光合作用强度单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量或浮起相同数量的叶片所用的时间长短叶片大小、溶液的量等保持一致2.实验变量分析（3）无关变量：①取材3.方法步骤一.探究环境因素对光合作用强度的影响打孔：取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片（避开大的叶脉）因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。避开大的叶脉的原因：②排气3.方法步骤一.探究环境因素对光合作用强度的影响将圆形小叶片置于注射器内，注射器内吸入清水，待排除注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端小孔并缓慢地拉动活塞，使叶片内气体逸出。可重复2-3次。③沉水3.方法步骤一.探究环境因素对光合作用强度的影响将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底避免光合作用产生O2，使叶片上浮④分组3.方法步骤一.探究环境因素对光合作用强度的影响取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水(可以事先用口通过玻璃管向清水内吹气的方法补充CO2，也可以用1%~2%的NaHCO3溶液来提供CO2)可确保溶液中CO2含量充足且稳定，为光合作用提供CO2⑤光照3.方法步骤一.探究环境因素对光合作用强度的影响分别向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。（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)。或用不同瓦数相同距离来调整光照强度。中间盛水的玻璃柱的作用：吸收光的热量，避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰。台灯灯泡的功率（W）404040台灯与烧杯的距离（cm）102030叶片漂起的数量5min10min15min20min不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25℃）3.方法步骤一.探究环境因素对光合作用强度的影响不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25℃）台灯灯泡的功率（W）404040台灯与烧杯的距离（cm）102030叶片漂起的数量5min100010min104015min105120min11624.实验结果在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也越多。一.探究环境因素对光合作用强度的影响思考：叶片一定会出现上浮吗？(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行____________，吸收O2，产生的CO2较易溶于水，所以叶片____________。细胞生理状态如下图：细胞呼吸沉在水底一.探究环境因素对光合作用强度的影响5．实验结果的生理状态分析外界环境叶肉细胞只进行呼吸作用(2)在弱光下，此时的光合作用强度______________细胞呼吸强度，叶片中仍然没有足够的O2，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如下图：小于或等于一.探究环境因素对光合作用强度的影响5．实验结果的生理状态分析光合作用<呼吸作用光合作用=呼吸作用外界环境叶肉细胞若材料换成植物，此时光合作用强度仍_____呼吸作用，因为植物体内有的细胞只进行呼吸。小于(3)在中、强光下，光合作用强度__________细胞呼吸强度，叶片中会有足够的O2产生，大于有氧呼吸消耗的氧气，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如下图：大于一.探究环境因素对光合作用强度的影响5．实验结果的生理状态分析光合作用>呼吸作用外界环境叶肉细胞若材料换成植物，此时光合作用强度_____________________呼吸作用强度，因为植物体内有的细胞只进行呼吸。小于，大于，等于6.实验结论光照强度对光合作用强度有影响：在一定的范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用也不断增强。一.探究环境因素对光合作用强度的影响控制温度、光照强度相同，在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液，可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。一.探究环境因素对光合作用强度的影响【实验扩展1】外界环境叶肉细胞(1)延长光照时间能够提高光合作用强度。(

×

)(2)实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。(

×

)思考：净光合速率、呼吸速率、总光合速率的关系？光合大于呼吸时，实验中测得的是细胞释放到外界环境的O2，即净光合作用产生的O2量，有利于提高有机物的积累，但不能提高单位时间内光作用制造的有机物+细胞呼吸消耗的O2量=光合作用实际产生的O2量考点四植物“三率”的判定及测定(1)内在关系①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CO2释放量或O2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CO2量或释放的O2量。

二、植物“三率“的判定及测定1．总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析思考：能通过传感器直接测量出光合作用强度吗？O2CO2O2CO2（可以测得）（可以测得）可测量可测量光合作用产生的O2量

＝释放到环境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量二、植物“三率“的判定及测定1．总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析(1)内在关系

净光合速率

呼吸速率③总（真正）光合速率＝＋（2）三种速率的表示方法：（对象：植株、叶片、细胞）二、植物“三率“的判定及测定1．总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析总(真正)光合速率净(表观)光合速率（光下测量）呼吸速率“同化”“固定”或“消耗”“利用”的CO2的量“从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量黑暗中释放/产生的CO2的量“产生”或“制造”的O2的量“释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量黑暗中吸收的O2的量“产生”“合成”或“制造”的有机物的量“积累”“增加”或“净产生”的有机物的量黑暗中消耗的有机物的量光合大于呼吸时，净光合大于0（正值）

净光合速率＝真正光合速率-呼吸速率光合小于呼吸时，净光合小于0（负值）光合等于呼吸时，净光合等于0（2）三种速率的表示方法：（对象：植株、叶片、细胞）二、植物“三率“的判定及测定1．总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析总(真正)光合速率净(表观)光合速率（光下测量）呼吸速率“同化”“固定”或“消耗”“利用”的CO2的量“从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量黑暗中释放/产生的CO2的量“产生”或“制造”的O2的量“释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量黑暗中吸收的O2的量“产生”“合成”或“制造”的有机物的量“积累”“增加”或“净产生”的有机物的量黑暗中消耗的有机物的量思考：叶绿体中吸收CO2量和释放O2量表示什么速率？总光合速率思考：线粒体中CO2产生量和O2吸收量表示什么速率？呼吸速率①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，因此单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表有氧呼吸速率。二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法(1)气体体积变化法——测定气体的变化量

若材料换成萌发的种子甲装置可不放置在黑暗环境。②乙装置在光照，适宜温度条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率（光合大于呼吸）。③总光合速率＝净光合速率＋有氧呼吸速率。二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法(1)气体体积变化法——测定气体的变化量

若乙装置置于黑暗条件下呢？仅呼吸，吸收O2→左移光合<呼吸？光合=呼吸？吸收O2→左移不吸不放→不移二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法(1)气体体积变化法——测定气体的变化量

④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素引起误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。采用“同向相减，异向相加“的原则对实验进行矫正。①操作示意图

②结果分析a．净光合速率＝(z－y)/2S(S为叶圆片面积，下同)。b．呼吸速率＝(x－y)/2S。c．总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法(2)叶圆片称重法——测定单位时间、单位面积叶片中有机物生成量①测定：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤)阻止物质转移。在适宜光照下照射th后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法(3)半叶法——测定光合作用有机物的制造量②计算：设被截取部分初始干重为M。a．被截取部分的呼吸速率＝(M－MA)/t。b．被截取部分的净光合速率＝(MB－M)/t。c．被截取部分的总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝(MB－MA)/t。因此实际无需测初始叶片重量(4)黑白瓶法——测水中溶氧量的变化

注：瓶中O2充足，不考虑无氧呼吸。二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法

可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：规律1：有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。(4)黑白瓶法——测水中溶氧量的变化

二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法规律2：没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。在适宜光照下照射6h后，在A（黑瓶）、B（白瓶）的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度M，M＝________________（MB－MA）/6(4)黑白瓶法——测水中溶氧量的变化

二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法①用“黑瓶a”“黑瓶b”“白瓶C”在同一水域同时取等量的样本。

②立即测定“黑瓶a”中初始含氧量，记为A。

③x

h后测定“黑瓶b”中的含氧量，记为B，则________是水体中所有生物的耗氧量。

④x

h后测定“白瓶c”中的含氧量，记为C，则_______是水体中生产者的净放氧量，________是水体中生产者的总放氧量。规律1：有初始值的情况下，A一BC一AC-B(5)间隔光照法——比较有机物的合成量测定方法：光反应和暗反应在不同的酶的催化作用下相对独立进行，在一般情况下，光反应的速率比暗反应的速率快得多，光反应产生的ATP和NADPH除满足暗反应正常利用外，还有一定量的剩余。持续光照，光反应产生的大量ATP和NADPH不能及时被完全利用，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔期植物可利用光照时积累的光反应产物，再持续进行一段时间的暗反应。因此，在光照强度与光照时间不变的情况下，交替光照较连续光照条件下制造的有机物多。二、植物“三率“的判定及测定2．光合速率的测定方法A(2023·江西九江模拟)为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在25℃条件下进行了一系列实验。下列说法正确的是(

)A.在无光条件下，液滴向左移动B.在有光条件下，液滴向右移动C.在有光条件下，液滴向右移动的距离代表光合速率D.随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大CO2缓冲液作用：维持装置中CO2浓度不变光合作用的影响因素及其应用考点二三、光合作用的影响因素及应用主要因素（外因：“三度”）：光照强度、温度、CO2浓度。水过多，无氧呼吸（光照时间长短）叶绿素、酶的合成、细胞失水环境中CO2浓度、叶片气孔导度内因外因酶的种类、数量、活性叶面积指数（疏密）植物种类（阴生、阳生）光（强度、光质）矿质元素水分CO2浓度温度叶龄①原理：光照强度通过影响植物的_____进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率

，产生的NADPH和ATP增多，使暗反应速率加快，从而使光合作用产物增加。光反应加快1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】②曲线分析光补偿点：光合作用吸收CO2的速率与呼吸作用释放CO2的速率相等时的所需的光照强度即B点。光饱和点：光合作用吸收CO2的速率达到最大值时的最小光照强度---d点。CO2的释放CO2的吸收AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐

。但呼吸作用强度

光合作用强度，所以植物体表现为从外界吸收O2，向外界释放CO2A点：光照强度为0，只进行___。植物体表现为从外界吸收O2，向外界释放CO2细胞呼吸减少②曲线分析1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】大于CO2的释放CO2的吸收OA段：呼吸速率（绝对值）B点：为光补偿点，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度

细胞呼吸强度。植物体表现为不与外界进行气体交换。等于②曲线分析1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】CO2的释放CO2的吸收此时叶肉细胞：光合大于呼吸提醒

当植株净光合速率为0时，叶肉细胞的净光合速率______0；当叶肉细胞中净光合速率为0时，植株的净光合速率______0。大于小于②曲线分析酶1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强。此段光合作用强度大于细胞呼吸强度，所以植物体表现为从外界吸收CO2,向外界释放O2B点之后CO2的释放CO2的吸收C点：该点对应的光照强度(d)为光饱和点，光合作用强度达到最大，C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、

的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度、温度等除光照强度之外的环境因素。思考：在图中,呼吸作用消耗有机物的量可表示为

,光合作用产生有机物的量可表示为

。,净光合积累的有机物的量可表示为__________(用S1、S2、S3和数学符号表示)

S1+S2S3+S21.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】S3-S1a.温室生产中，适当增强

，以提高光合速率，使作物增产；光照强度温室大棚一般选无色透明塑料薄膜遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。优先选择红光③应用1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】玉米--大豆桃树--甘蓝原因是：（1）两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分。（2）两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光b.合理密植，增加光合作用面积等。如：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低，农业生产上一般间作合理利用光能)③应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】c.延长光合作用时间，通过轮作或套作。轮作：在同一块田地上，按预定的种植计划，轮换种植不同的作物【连作：在同一块地上长期连年种植一种作物】玉米，轮作花生水稻，蘑菇轮作原因是：（1）不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同，轮作可以均衡利用土壤中的矿质元素。（2）每种作物都有一些专门为害的病虫杂草，轮作能够改变原有的食物链，防止病虫害；抑制杂草生长，减轻草害。③应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】套作：在同一块田地上，在前季作物的生育后期，在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式玉米套种花生果园套种油菜c.延长光合作用时间，通过轮作或套作。③应用三、光合作用的影响因素及应用（1）光照强度【单位：勒克斯（lx）】2020，全国1卷(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/umol·m-2·s-112001180560623A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。①原理：CO2影响

反应阶段，制约

的形成。暗C3图1中，A点：CO2补偿点；1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（2）CO2浓度即光合速率＝呼吸速率时的CO2浓度CO2启动点

在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定值后，光合作用速率不再继续增大，此时限制因素的外因主要为光照强度和温度，不再为CO2浓度。内因是酶的数量和活性等；。②曲线分析:图2中，A′点：进行光合作用所需CO2的最低浓度；图1和图2中的B点和B′点：CO2饱和点。③应用：1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（2）CO2浓度a.多施有机肥或农家肥b.大田生产“正其行（合理安排植株的间距），通其风（补充新鲜的CO2）”，即为提高CO2浓度、增加产量c.温室栽培农作物可以投放一定量的干冰或给植物浇碳酸饮料(施NH4HCO3)或使用CO2发生器。(微生物分解有机肥，产生大量CO2和

无机盐，同时释放热能，增加温度）1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（2）CO2浓度思考；与水稻、小麦等C3植物相比,C4植物的CO2的补偿点、饱和点较_____、_____。高温、干旱时C4植物还能保持高效光合作用的原因是______________________________________________________________________________________。低PEP羧化酶对CO2具有高亲和力,C4植物可利用低浓度的CO2进行光合作用低1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用

（3）温度①原理：温度通过影响与光合作用有关的酶的活性影响光合作用，主要制约暗反应。②曲线分析③应用：a.适时播种；b.温室栽培植物时，白天适当提高温度，提高净光合速率，夜间适当降温，降低细胞呼吸消耗，保证植物有机物的积累。呼吸酶的最适温度大于光合酶。随温度升高，光合速率先升高后下降。(2020·唐山二模)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图所示。则有关叙述错误的是(

)A.25℃时该植物积累有机物最快B.在0～30℃范围内，温度对光合作用有关酶的影响相对于呼吸作用有关酶的影响更大C.45℃时叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率D.春季大棚栽培该植物白天适当提高温度可提高产量C45℃时整个植物的光合速率等于呼吸速率，因为还存在非光合作用的细胞，所以叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率①原理：a.水既是光合作用的

，又是体内各种化学反应的

，直接影响光合作用速率；

b.水分还能影响气孔的

，间接影响__进入叶片，从而影响光合作用速率。原料介质开闭CO2保卫细胞吸水气孔张开缺水气孔关闭限制CO2进入叶片光合作用受影响c.缺水，叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物

减慢，光合产物积累，间接抑制了植物的光合作用.输出（4）水1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用如:夏天中午，气温高，植物为了防止蒸腾作用过强，蒸发过多水分，部分气孔关闭，导致

_____吸收量减少，光合速率

_____。即午休现象CO2降低②曲线:合理灌溉（4）水1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用③应用:夏季“午休”现象①原理：矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。（5）矿质元素1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用N：P：K：Mg：影响光合色素及NADPH和ATP等重要组分类囊体膜、NADPH和ATP等的重要组分促进光合产物（淀粉）向贮藏器官运输叶绿素的重要组分③应用：合理施肥可促进叶片面积增大，促进叶绿素合成，促进光合产物的运输和转化等，进而提高光合速率。（5）矿质元素1.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用②曲线分析：ON、P、K等矿质元素光合速率AB矿质元素浓度升高，增加必需元素的供应，可先提高光合速率（OA段）。但当矿质元素过多，植物会因土壤溶液浓度过高，发生渗透失水而萎蔫（AB段）光合速率会下降。光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用2.外部因素：多因子对光合速率的影响及应用A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，光合速率不断

。依次为________、________、________。提高三、光合作用的影响因素及应用①曲线分析：光照强度CO2浓度光照强度温度CO2浓度光照强度B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。依次为________、________、________。②应用：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，提高光合速率，也可同时适当增加

，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加

和CO2浓度以提高光合速率。CO2浓度光照强度2.外部因素：多因子对光合速率的影响及应用三、光合作用的影响因素及应用（1）植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例<<2.内部因素三、光合作用的影响因素及应用（2）植物叶片的叶龄、

叶绿素含量、

酶的活性和数量、

有机物的输出情况、

气孔导度等活性性活三、光合作用的影响因素及应用2.内部因素生产实践中，可适时喷施植物激素中的_脱落酸_，起到调节气孔开度的作用叶片的有机物输出越多快，其光合速率越快。若将一株植物的果实去除，则去除的果实越多，其光合速率就_________，两片相邻的叶片，若一片遮光，则另一片叶子的光合速率会________。越慢增强（2）植物叶片的叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量、有机物的输出情况、气孔导度等三、光合作用的影响因素及应用2.内部因素（3）植物叶面积指数不再增加合理密植2.内部因素三、光合作用的影响因素及应用光合作用与细胞呼吸的综合分析考点三1、光合作用与呼吸作用的比较项目光合作用呼吸作用代谢类型发生范围含叶绿体的植物细胞、蓝细菌等所有_________发生场所发生条件在_____进行时时刻刻都进行能量变化实质_______有机物、储存能量分解有机物，释放能量活细胞光下合成合成作用(或同化作用)分解作用(或异化作用)叶绿体(真核生物)；细胞质(原核生物)有氧呼吸：细胞质基质、线粒体无氧呼吸：细胞质基质(真核生物)；细胞质(原核生物)光能化学能化学能热能、化学能四.光合作用与细胞呼吸的综合分析（1）物质转化与元素的去向四、光合作用与细胞呼吸的综合分析2、光合作用与呼吸作用的物质和能量转化①C：

②H：（1）物质转化与元素的去向四、光合作用与细胞呼吸的综合分析2、光合作用与呼吸作用的物质和能量转化③O：（1）物质转化的元素的去向四、光合作用与细胞呼吸的综合分析2、光合作用与呼吸作用的物质和能量转化③O：（1）物质转化的元素的去向四、光合作用与细胞呼吸的综合分析2、光合作用与呼吸作用的物质和能量转化(2)能量变化四、光合作用与细胞呼吸的综合分析2、光合作用与呼吸作用的物质和能量转化光反应暗反应活跃稳定用于各项生命活动四、光合作用与细胞呼吸的综合分析2、光合作用与呼吸作用的物质和能量转化(3)光合作用与有氧呼吸中有关NADH、NADPH、ATP的来源与去路光反应水的光解还原C3四、光合作用与细胞呼吸的综合分析2、光合作用与呼吸作用的物质和能量转化(3)光合作用与有氧呼吸中有关NADH、NADPH、ATP、还原氢的来源与去路（光能ATP）还可用于叶绿体内DNA的复制等（除暗反应）3、自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较(1)自然环境中绿色植物一昼夜内CO2的吸收与释放速率的曲线分析四、光合作用与细胞呼吸的综合分析①a点：凌晨3时～4时，温度降低，__________________

CO2释放减少。②b点：有微弱光照，________________。④bc段：光合作用强度

细胞呼吸强度。⑤c、e点：光合作用强度

细胞呼吸强度。呼吸酶活性低，细胞呼吸强度减弱小于等于开始进行光合作用③ob段：因为无光，只进行__________。呼吸作用⑥ce段：光合作用强度

呼吸作用强度。大于3、自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较(1)自然环境中绿色植物一昼夜内CO2的吸收与释放速率的曲线分析四、光合作用与细胞呼吸的综合分析⑦d点：温度过高，部分______，导致植物从外界吸收的CO2减少，出现“光合午休”现象。气孔关闭⑧ef段：光合作用强度______细胞呼吸强度。⑨fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行________。小于细胞呼吸注意：hj下降是因为气孔部分关闭，CO2吸收减少，光合速率下降。ie下降是因为光照强度减弱，光合速率下降。ihj3、自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较(1)自然环境中绿色植物一昼夜内CO2的吸收与释放速率的曲线分析四、光合作用与细胞呼吸的综合分析制造有机物时间段：______段。消耗有机物时间段：_____段。积累有机物时间段：______段。一天中有机物积累最多的时间点：____点。cebfogeS4面积：呼吸消耗有机物的量：S2+S4+S3光合作用产生有机物的量：一昼夜净光合积累有机物的量：S1+S4S1-S2-S3①AB段:无光照，植物只进行

。②BC段:温度降低，

。③CD段:4时后，微弱光照，C点开始进行光合作用，(KCD<KBC)但光合作用

__呼吸作用。④D点:光合作用强度

呼吸作用强度，此时CO2浓度最大。呼吸作用呼吸酶活性低，呼吸作用减弱(KBC<KAB)小于等于3、自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较(2)密闭环境中绿色植物一昼夜内CO2含量的变化曲线分析四、光合作用与细胞呼吸的综合分析⑤DH段:光照继续增强，光合作用

__呼吸作用。其中FG段表示“光合午休”现象。大于斜率变小(KFG<KDF)⑦HI点:

光照继续减弱,光合作用

___呼吸作用。直至光合作用完全停止。小于

此时有机物积累量最大。H点并没有停止光合作用⑥H点:光合作用强度_____

呼吸作用强度。等于3、自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较(2)密闭环境中绿色植物一昼夜内CO2含量的变化曲线分析四、光合作用与细胞呼吸的综合分析I点I点低于A点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少

，即总光合量大于总呼吸量，净光合大于0，植物能生长。课中必练一昼夜内植物是否有有机物的积累？无(1)当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。(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，长时间处于此种状态，植物将死亡。4、光合速率与植物生长①当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率；②当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。四、光合作用与细胞呼吸的综合分析光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动(1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。(2)B点与C点的变化(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向_________移动；反之，移动方向相反。a．若环境条件改变导致呼吸速率增大，光合速率减小，则光(CO2)补偿点B____，光(CO2)饱和点C_____。右移左移b．若环境条件改变导致光合速率增大，呼吸速率减小，则光(CO2)补偿点B左移，光(CO2)饱和点C右移。右上方关键点的移动若已知植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为：25℃和30℃如图：在25℃，一定光照强度下，某植物光合作用曲线。在相应条件变化时，相关点如何移动？（1）适当增强光照强度，A点：___________，B点：___________，C点：___________，D点：___________。基本不动左移右移右上移（2）适当减小CO2浓度，A点：___________，B点：___________，C点：___________，D点：___________。基本不动右移左移左下移识记：条件好，两边跑；条件差，往回跑关键点的移动若已知植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为：25℃和30℃如图：在25℃，一定光照强度下，某植物光合作用曲线。在相应条件变化时，相关点如何移动？（3）温度升高到30℃时，A点：___________，B点：___________，C点：___________，D点：___________。下移右移左移左下移延长光合作用时间增加光合作用面积增加光能利用率提高光合作用效率控制光照强弱控制光质控制温度控制CO2供应控制必需矿质元素供应控制H2O供应提高复种指数（轮作如一年两茬）温室中人工光照合理密植间作(同时播种）套种（不同时播种）通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器阴生植物阳生植物提高农作物产量的措施红光（糖类多）和蓝紫光（蛋白质和脂质多）适时适量施肥合理灌溉保持昼夜温差如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：(1)由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为____，总光合速率可表示为________。在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度将_____(填“增强”“减弱”或“不变”)，实际光合作用的强度将_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。XY＋2X增强增强净光合=（M+Y）-（M-X）=Y＋X(2)恒定在上述____℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了____mg。1430净光合=（M+Y）-（M-X）=Y＋X10x5-10x2(2023·湖北四地七校联盟)某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如下图所示，据图分析，下列有关说法正确的是(

)BA.据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃B.图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃C.每天光照12小时，最有利于水绵生长的温度是25℃D.在5℃时，水绵细胞产生O2的速率是消耗O2的速率的2倍若持续光照，最有利于植物生长的最适温度是？净光合速率最大的25℃白天12h＋夜晚12h(积累-消耗)max(净光合-消耗)max(2023·山东调研)如图甲表示水稻叶肉细胞在光照强度分别为0、4、8、12klx时，单位时间释放的气体总量的变化，图乙表示用水稻叶片实验时光合速率与光照强度的关系。下列有关叙述正确的是(

)DA.图甲中，光照强度为8klx时，细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率B.图乙中，限制E、F、G点后叶片光合速率的主要环境因素为光照强度C.图乙中，如果增大CO2浓度，曲线和X轴的交点F点可能向右移动D.图甲中，光照强度为12klx时，单位时间内叶肉细胞固定了12个单位的CO2用密闭的培养瓶培养等量的绿藻（单细胞藻类），将其置于4种不同温度下（t1<t2<t3<t4）培养，分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化如图所示。下列叙述正确的是（）A．氧气消耗的场所为线粒体基质，产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜B．温度逐渐升高过程中，绿藻的光反应速率不变，暗反应速率增强C．温度逐渐升高过程中，绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强D．温度为t3时，光照时间至少长于16小时绿藻才能正常生长C【详解】A、绿藻是真核生物，有氧呼吸的主要场所是线粒体，氧气消耗的场所为线粒体内膜，光合作用中O2产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜，A错误；B、真光合速率=净光合速率+呼吸速率，图中光照条件下氧气增加速率可代表净光合速率，黑暗条件下氧气消耗量可表示呼吸速率，据图可知，温度逐渐升高的过程，光合速率逐渐增加，即绿藻的光反应速率和暗反应速率均增强，B错误；C、真光合速率=净光合速率+呼吸速率，图中光照条件下氧气增加速率可代表净光合速率，黑暗条件下氧气消耗量可表示呼吸速率，据图可知，温度逐渐升高的过程，绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强，C正确；D、温度为t3时，假设光照时间至少为n小时绿藻才能正常生长，则应满足12n-8（24-n）>0，可求得n=9．6，D错误。图甲表示某种植物叶肉细胞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的部分结构（M和N代表两种气体）。据图判断，下列说法正确的是（不考虑无氧呼吸）（）A．图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4B．图甲中c点时，图乙中有m1=n1=m4=n4C．图甲中e点以后，图乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低D．图甲中a、b、c、d、e任意一点，图乙中都有m1=n1>0，m2=n2>0Bd、e点呼吸小于光合，应为m3=n3>0，c点呼吸强度等于光合作用强度，m3=n3=0，c、d、e点时，m2=n2=0，【详解】A、图甲中的纵坐标数值是CO2的吸收量，图乙中m3表示CO2的吸收量，A错误；B、图甲中c点时，光合速率等于呼吸速率，因此线粒体产生的二氧化碳刚好能供叶绿体利用，叶绿体产生的氧气刚好供线粒体利用，因此图乙中有m1=n1=m4=n4，B正确；C、图甲中e点以后，图乙中n4不再增加，其主要原因是m3值太低，或温度的限制，C错误；D、图甲中a、b、c、d、e任意一点，图乙中都有m1=n1>0，但由于d、e点细胞呼吸强度小于光合作用强度，应为m3=n3>0，c点细胞呼吸强度等于光合作用强度，m3=n3=0，c、d、e点时，m2=n2=0，D错误。故选B。(2022山东)在单位时间里,生产者所固定的全部太阳辐射能量,叫作总初级生产量;总初级生产量扣除生产者自身的呼吸量,剩下的就是净初级生产量。如图表示一个森林生态系统中森林地上部分总初级生产量、净初级生产量的变化情况。图中横坐标表示叶面积指数(单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数),纵坐标表示最大光合量。下列叙述正确的是(

)A.当叶面积指数达到8时,森林的净初级生产量达到了最大值B.当叶面积指数达到4~6时,对森林进行合理开采利用最合理C.当叶面积指数达到8时,限制a曲线上升的因素是CO2浓度D.最大光合量时的叶面积吸收了大部分的太阳辐射能量Ba表示总初级生产量，b表示净初级生产量解析: