2026届高三生物二轮复习光合作用

一、绿叶中色素的提取和分离思考1.画出滤纸条上的色素带、颜色、主要吸收光谱、色素的功能（1）可见光的范围？（2）四种素色吸收光的波长差异？都能用于光合作用吗

p99小字（3）植物工厂为什么不用绿光源？（4）适当遮光条件下，叶绿素会发生怎样的变化以适应遮光环境？（5）影响叶绿素形成的因素？（6）正常叶子为绿色、秋天叶片变黄、变红的原因？（7）叶绿体的结构与功能相适应的特点：（4）①叶绿素含量会升高，有利于吸收更多的光，以适应遮光环境。②叶绿素a/叶绿素b的值会降低,因为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，以适应遮光环境。（5）光照、温度、无机盐（N、Mg等）

黑暗，低温影响叶绿素的合成，叶片发黄（6）绿色：正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，叶绿素比类胡萝卜素多，所以正常叶片总是呈现绿色变黄：寒冷时，叶绿素合成受阻，同时叶绿素不稳定，在低温下易被破坏或降解，而类胡萝卜素较稳定，显示

出类胡萝卜素的颜色。变红：秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素①叶绿体的基粒由类囊体堆叠而成,可以增加膜面积。②叶绿体的类囊体薄膜上（不是叶绿体内膜）分布有吸收光能的色素（吸收、传递、转化光能）。③叶绿体的类囊体薄膜和基质中有催化光合作用进行的酶。拓展阅读——光质对光合作用的影响思考1.画出滤纸条上的色素带、颜色、主要吸收光谱2.“色素的提取和分离”的实验中，不属于实验要求的是？A.提取高等植物叶绿体中的色素B.用纸层析法分离色素

C.了解各种色素的吸收光谱D.验证叶绿体中所含色素的种类3.植物细胞中的色素都分布在叶绿体中吗？4.植物体吸收光能的色素，除存在于叶片的一些细胞中外，还存在于哪些部位的细胞中？5.海洋中的藻类植物，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻。它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深，这与光能的捕获有关吗？还存在于植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射红光，绿藻反射绿光，褐藻反射黄光；水对红橙光的吸收比对蓝绿光的吸收要多一些，即达到深水层的光是短波长的光；吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方线粒体叶绿体（扁平的椭球形或球形）亚显微结构模式图分布真核细胞中（蛔虫除外）植物的绿色部分结构外膜、内膜、嵴、基质外膜、内膜、基粒、基质增大膜面积的方式内膜向内腔折叠形成嵴类囊体堆叠成基粒功能物质的分布有氧呼吸酶：线粒体基质、线粒体内膜色素：类囊体

酶：叶绿体基质、类囊体膜完成的生理过程有氧呼吸二、三阶段光合作用全过程形成的ATP的去路用于除光合作用以外的各项生命活动用于暗反应中C3的还原作用时间与生理功能不停的发挥作用，有氧呼吸的主要场所只有在光下才发挥作用，光合作用的场所相同点1.均具有双层膜结构2.均具有能量转换功能3.均既消耗水又产生水

4.均与自然界的碳循环有关5.均具有少量的DNA和RNA（半自主性细胞器）线粒体与叶绿体

（一）恩格尔曼实验实验一

把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。（3）实验设计的巧妙之处？（1）实验中的变量？自变量为

，因变量是

，

是无关变量的控制，目的是

。有无光照好氧细菌分布情况临时装片放在没有空气的黑暗环境排除氧气和光对实验的干扰（2）实验结论？氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所实验二

用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。（1）实验中的变量？自变量是

，因变量是

。不同波长的光好氧细菌聚集的部位（2）实验结论？水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此分布思考：1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发⽣水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也并没有直接观察到氧元素的转移。2.希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是用一个化学反应，理由是？水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与。1.精读拓展课程文本和课本一遍，完善知识、逻辑结构，建构细胞呼吸和光合作用的过程模型，说出两者之间的联系。2.再读一遍拓展课程文本和271BAY资源，比较两种呼吸的异同、光反应和暗反应的区别与联系，初步建构能力结构。学习大任务：建构细胞的能量供应与利用的知识结构，说出能量供应相关过程的逻辑。学习过程：小组长先组织明确自主学习学习的目标、内容、建构的内容，对着文本说明白；每个同学找出自己的疑难点。1.精读拓展课程文本P32-40，梳理细胞呼吸和光合作用的过程，进一步完善知识、逻辑结构。2.自己能够说出光合作用的过程，比较两种呼吸方式和光反应、暗反应的不同，建构细胞呼吸和光合作用过程的模型，初步建构能力结构。思考：1.如何探究植物的光合作用过程2.光合作用物质、场所、物质变化和能量变化3.绿叶中色素提取和分离的实验原理及注意事项，常见误差分析4.影响植物光合作用的因素及应用自主学习合作探究学习过程:小组长组织先一对一讨论，讨论疑难点，边讨论边展示。重点讨论内容：1.光合作用科学发展历程及实验结论。2.光合作用过程模型建构3.光合作用与呼吸作用的联系深度思考讨论1.多角度举例说明细胞的结构与功能相适应。2.结合实例说出对细胞是一个有机整体的理解。（二）探索光合作用原理的部分实验资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年，发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。资料2：希尔反应

1937年，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。思考：1.希尔的实验可以得出什么结论？尝试写出反应式。2.希尔的实验能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？3.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中氧元素全部都来自水？4.希尔反应为何需要额外添加氧化剂（了解即可）？2.能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。3.不能说明，希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。4.经实际操作，获得的叶绿体可能已经破碎，其中NADP+可能遗失，导致破碎的叶绿体悬浮液中缺乏氧化剂。此外，反应体系中不提供CO，暗反应不能进行，不能产生NADP+，无法为光反应提供最终电子受体。因此，需加入氧化剂。美国加州大学放射化学实验室的卡尔文和本森等人采用了两项新技术：①14C同位素标记与测定技术；②双向纸层析技术（能把光合产物分开）。1.饲喂14CO2与定时取样。向正在进行光合作用的藻液中注入14CO2使藻类与14CO2接触，每隔一定时间取样，

并立即杀死。2.浓缩样品与层析。用甲醇将标记化合物提取出来，将样品浓缩后点样于层析纸上，进行双向纸层析，使

化合产物分开。3.鉴定分离物。照光30秒，发现放射性出现在3－磷酸甘油酸（PGA）、核酮糖－1,5－二磷酸（RuBP）、

葡萄糖（C6H12O6）等多种化合物上。思考：（1）如何确定放射性首先出现在哪种化合物中呢？

（2）CO2中碳元素的转移途径如何确定呢？缩短光照时间每隔一段时间，取样检测说明：多次实验，将反应时间缩短到0.5s时，14C标记物首先出现在3－磷酸甘油酸（PGA）即C3上，当反应进行到5s时，14C出现在核酮糖－1,5－二磷酸（RuBP）即

C5和一种六碳糖（C6）中。根据被14C标记的化合物出现时间的先后，推测生化过程。分析资料——卡尔文循环真实发现历程同位素标记法、双向纸层析法、①采用双向纸层析法的优点是什么？②图中水槽中水的作用是什么？③乙醇快速煮沸的目的是什么？该实验的自变量、

因变量分别是什么？将第一次层析重叠或距离较近的物质通过第二次层析彻底分离吸收热量，避免扁圆形烧瓶中温度发生变化对实验造成影响时间、光合产物的种类及数量杀死小球藻，终止反应；溶解提取有机物1.希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。思考：1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发⽣水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也并没有直接观察到氧元素的转移。四、光合作用原理的部分实验2.请你以小球藻为实验材料，利用同位素标记技术，设计实验证明光合作用产生的氧气中的氧全部来自于水，简要写出实验思路。3.希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是用一个化学反应，理由是？深入思考1.电子传递2.元素转移3.改变条件，C3、C5、［H］、ATP在短暂时间内的变化4.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析增加膜两侧的H＋浓度差的生理过程有水的光解产生H＋、PQ蛋白将H＋从A侧运输到B侧、合成NADPH消耗H＋

三、光合作用过程思考：1.唯一不需要酶催化的反应2.叶绿体中，NADPH、ATP、ADP的移动方向？3.NADPH的作用？4.光合作用的产物：不只是糖类，也有氨基酸、脂肪等

p104小字5.既有水的分解也有水的生成1.色素吸收光能2.从类囊体薄膜到叶绿体基质从类囊体薄膜到叶绿体基质

从叶绿体基质到类囊体薄膜3.①活泼的还原剂；②储存部分能量供暗反应阶段利用1.电子传递2.改变条件，C3、C5、［H］、ATP在短暂时间内的变化4.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析思考：减少CO2的供应，短暂时间内C3、C5怎么变？原因是什么？CO2不变，光照增强（减弱），短时间内C3、C5怎么变？①C3减少，原因：减少CO2的供应，C3的合成速率减慢，而C3的消耗速率不变，所以C3的含量减少②C5增多，原因：减少CO2的供应，C5的消耗速率减慢，而C5的合成速率不变，所以C5的含量增多深入思考三维p95T3变式训练

判断图中的虚线和实线各代表的是C3和C5中的哪种化合物，改变的条件是什么？图一：虚线：C3

实线：C5（NADPH/ATP)改变的条件：降低光照强度或适当增加CO2浓度图二：虚线：C3

实线：C5改变的条件：适当增加光照强度或降低CO2浓度高暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍思考：图二在低CO2浓度条件下，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，C3的浓度将比C5的浓度

，原因是？4.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析深入思考

总结（1）光反应为碳反应提供的[H]和ATP在叶绿体中有少量的积累,在光反应停止时,碳反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。（2）一直光照条件下,会造成[H]、ATP利用不充分;光照和黑暗间隔条件下,[H]、ATP基本不积累,能够被充分利用;因此在光照时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。每组处理的总时间均为135

s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5

s；光合作用产物的相对含量为50％。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5

s；光合作用产物的相对含量为70％。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75

ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94％。D组（对照组）：光照时间为135

s；光合作用产物的相对含量为100％。

五、光合作用与呼吸作用的关系光合作用中H2O的来源：呼吸作用产生的H2O和环境中的H2O；光合作用中CO2的来源：呼吸作用产生的CO2和环境中的CO2；呼吸作用中O2的来源：环境中的O2和光合作用产生O2；（一）物质上的联系分析元素转移：O2、CO2、H2O

六、化能合成作用1.概念：自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。2.方程式：七、光合作用影响因素分析①光照：光照强度、光照时间、光质、光照面积②CO2浓度③温度④水分⑤矿质元素⑥叶龄⑦光合速率的日变化光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量1.外因：2.内因：色素的数量、酶的数量和活性

N：光合酶及ATP的重要组分P：ATP、磷脂的重要组分；K：促进光合产物向贮藏器官运输

Mg：叶绿素的重要组分矿质元素含量过高，根细胞很难吸水，甚至失水，光合速率也会下降，甚至停止。叶面积叶绿体，叶绿素含量（C'：光合速率开始达到最大时外界的光照强度）光照强度0CO2吸收CO2释放ABC阳生植物呼吸速率光补偿点光饱和点阴生植物A1B1C1净光合总光合（B：光合=呼吸）（限制因素：CO2浓度、温度等）应用1：合理密植，间作套种，适当剪枝C'（B1：阴生植物呼吸作用较弱，对光的利用能力也不强）（AB：光<呼）（BC：光>呼）呼吸1.特殊区段分析：A、B、C点的含义： C点的主要限制因素：AB段、BC段：2.判断某点气体流动方向3.改变条件，点的移动问题4.阴生植物与阳生植物5.图像变形6.计算B：左移C：右上方移A:只进行呼吸净光合＜0AB:光合＜呼吸净光合＜0B:呼吸＝光合净光合＝0B点之后：光合＞呼吸净光合量＞0若适当提高温度，A、B两点的位置若CO2适当提高，B、C两点的位置A：下移B：右移B：左移C：右上方移在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是？阴生植物色素多的原因（二）.光合作用速率（1）表示方法：以单位时间内单位面积光合作用固定(消耗)CO2

量、产生O2

量、制造有机物量来衡量。（2）测定方法：植物进行光合作用的同时，还进行呼吸作用，因此要直接测定（真正）光合作用速率是很难的，因此我们只能测定单位时间植物从外界吸收的CO2量或释放的O2量或积累有机物的量，而真正的光合作用固定的CO2

量＝吸收的

CO2

量＋呼吸作用产生的

CO2

量；产生的O2量＝释放的O2＋呼吸作用消耗的O2

量制造的有机物量＝积累（储存）的有机物量＋呼吸作用消耗的有机物量①真正（总）光合速率(又称实际光合速率)：常用单位时间内单位面积的叶片O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。②净光合速率(又称表观光合速率)：常用单位时间内单位面积的叶片O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。③呼吸速率的测定方法：将植物置于黑暗环境中或选用非绿色组织，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。（3）光合速率与呼吸速率的关系：真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得以下关系式。①光合作用产氧量=O2释放量+细胞呼吸消耗的O2量。②光合作用固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放的CO2量。③光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量（增重部分）＋呼吸消耗的葡萄糖量。1.呼吸速率可以用哪些指标来表示？2.真正光合作用速率可以用哪些指标来表示？3.净光合作用速率可以用哪些指标来表示？黑暗中CO2的释放速率或O2的消耗速率或黑暗中O2的吸收速率或有机物的消耗速率CO2的吸收速率或O2的释放速率或有机物的积累速率CO2的固定速率或O2的产生速率或有机物的产生（制造）速率光合作用中的几个关键指标思考：呼吸消耗量：总光合作用量：净积累量：S1+S3S2+S3S2—S1①光合作用产生的O2量＝实测的O2释放量+细胞呼吸消耗的O2量。②光合作用固定的CO2量＝实测的CO2吸收量+细胞呼吸释放的CO2量。③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量(增重部分)+细胞呼吸消耗的葡萄糖量。若适当提高温度，A、B两点的位置若CO2适当提高，B、C两点的位置A：下移B：右移B：左移C：右上方移1.特殊区段分析：A、B、C点的含义： C点的主要限制因素：AB段、BC段：2.判断某点气体流动方向3.改变条件，点的移动问题4.阴生植物与阳生植物5.图像变形6.计算在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是？阴生植物色素多的原因beadcf1.b1点时，叶肉细胞内产生ATP的场所

2.①b1点的含义

②d点的限制因素

③d点对应的气体的流动方向④若适当增加CO2浓度，则d点的移动方向细胞质基质、线粒体、叶绿体光合作用强度=呼吸作用强度CO2、温度右移曲线图变形1.A点含义：2.限制B点的因素：3.光照强度适当增强，A、B移动

1.A’点含义：2.B’点含义：3.限制B’点的因素：光合作用开始所需的最低CO2浓度光合作用强度最大时所需的最低CO2浓度光照强度、温度光合作用强度=呼吸作用强度

温度、光照强度A点：左移B点：右上方移提高CO2的措施农田：正其行，通其风”、增施有机肥、适当使用碳酸氢铵肥料温室：施农家肥或CO2发生器在一定范围内，光合速率随CO2浓度增大而加快当CO2达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加，甚至减弱（因为细胞呼吸被抑制，有机物堆积）1.甲图曲线中C点和E点，植株处于何种生理活动状态_________2.根据甲图推测该植物接受光照时间是曲线中的

段，其中光合作用强度最高的是

点，植株积累有机物最多的是

点3．乙图中F-G段CO2吸收量逐渐减少是因为

，以致光反应产生的

和

逐渐减少，从而影响了暗反应强度。植株积累有机物最多的是

点4．乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为：温度升高，蒸腾作用增强，气孔关闭，CO2供应不足光合速率＝呼吸速率B-FDE光强逐渐减弱ATP[H]甲乙G有机物的消耗有机物的积累1.探究光照强度对光合作用强度的影响——通过调整光源与烧杯距离实现对自变量的控制2.探究二氧化碳浓度对光合作用强度的影响——通过限定吹气时间控制自变量，制成不同浓度的CO2水溶液3.探究温度对光合作用强度的影响——各实验组的温度通过水浴保温进行控制4.探究光质对光合作用强度的影响——用功率相同颜色不同的灯泡提供不同的光质影响光合作用强度的环境因素的控制也可配制不同质量分数的NaHCO3溶液作为CO2来源用LED灯做光源

在白炽灯和植株之间增加一个盛满水的水槽，吸收热量光合产物（蔗糖）从叶片中输出的速率会影响叶片的光合速率。光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因有∶

①反馈抑制。例如蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶的活性，使细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而景响CO2的固定;

②淀粉粒的影响。叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。拓展--光合作用产物积累对光合作用强度的影响若蔗糖合成受阻，则进入叶绿体的Pi数量会减少，使三碳糖磷酸大量积累于叶绿体基质中，也导致了光反应中合成的ATP数量下降，卡尔文循环减慢，此时过多的三碳糖磷酸将用于淀粉合成，以维持卡尔文循环1.30℃和35℃光合作用制造的有机物的量相等2.哪个温度下，有机物的积累量最多？对关键量的理解1.光照12小时，有机物积累最多的温度

净光合2.光照12小时，一昼夜有机物积累最多的

净光合-呼吸晴朗夏季，密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段下降慢，是因为气孔关闭造成的。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。图中I点低于A点：一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物生长若I点高于A点：光合作用小于细胞呼吸，植物体内有机物总量减少，植物不能生长若I点等于A点：光合作用等于细胞呼吸，植物体内有机物总量不变，植物不生长Fd一昼夜有机物的积累量＝制造有机物的时间段:积累有机物的时间段:bh

cg

光合速率最大：有机物积累最多：HgSP－SM－SN

(Sp、SM、SN分别表示P、M、N的面积)。有机物的消耗有机物的积累自然环境及密闭容器中植物—昼夜光合作用曲线AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段下降慢，是因为气孔关闭造成的。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。图中I点低于A点：一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物生长若I点高于A点：光合作用小于细胞呼吸，植物体内有机物总量减少，植物不能生长若I点等于A点：光合作用等于细胞呼吸，植物体内有机物总量不变，植物不生长a点：凌晨2～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。bc段：光合作用小于呼吸作用。c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用。ce段：光合作用大于呼吸作用。d点：中午温度过高，蒸腾作用散失水分过多，气孔关闭导致CO2浓度降低，使光合作用减弱。e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用。ef段：光合作用小于呼吸作用。fg段：没有光照，光合作用停止，只进行呼吸作用。bf段：制造有机物的时间段。ce段：积累有机物的时间段。一昼夜有机物的积累量＝SP－SM－SN(Sp、SM、SN分别表示P、M、N的面积)。公式：一昼夜有机物的积累量=白天积累的量-晚上消耗的量=白天制造的量-一昼夜消耗的量影响光合速率的多因素综合分析光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用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，光合速率不断

。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。提高应用：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1．(2021·绍兴模拟)如图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，下列叙述正确的是(

)A．过程①产生NADH，过程③消耗NADPHB．过程①发生在叶绿体中，过程③发生在线粒体中C．若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重增加D．过程③中ATP的合成与放能反应相联系，过程④与吸能反应相联系过程①产生的是NADPH，而过程③产生和消耗的是NADH，A错误；过程①为光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上；过程③为有氧呼吸或无氧呼吸过程，其中有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸发生在细胞质基质，B错误；若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重不一定增加，因为植物还有部分细胞不能进行光合作用，同时也要通过细胞呼吸消耗有机物，C错误；过程③中ATP的合成需要消耗能量，往往与放能反应相联系；过程④是ATP的水解，释放能量，往往与吸能反应相联系，D正确。6．(2021·武昌区模拟)红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是(

)A．光照强度为a时，每日光照12小时，一昼夜后人参干重不变，红松干重减少B．光照强度大于b时，限制红松P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等D．若适当增加土壤中无机盐镁的含量，一段时间后B植物的a点左移

光照强度为a时，对于人参(B)而言，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)为1，白天12小时没有积累有机物，晚上进行细胞呼吸消耗有机物，一昼夜干重减少，A错误；光照强度大于b时，限制红松(A)P/R值增大的主要外界因素仍然是光照强度，在d点之后，限制其P/R值增大的主要外界因素才是CO2浓度，B错误；阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率低，光照强度为c时，二者的P/R值相同，但呼吸速率不同，故净光合速率不同，C错误；对于人参(B)而言，a点光合速率与呼吸速率的比值(P/R)为1，对应的光照强度为光补偿点；若适当增加土壤中无机盐镁的含量，B植物合成的叶绿素增多，达到光补偿点需要的光照强度变小，故一段时间后B植物的a点左移，D正确。7．(2021·达州模拟)科研人员用3个相同透明玻璃容器将生长状况相近的三株天竺葵分别罩住并形成密闭气室，在不同的光照处理下，利用传感器定时测量气室中的CO2浓度，得到如下结果。下列分析正确的是(

)A．三组天竺葵的叶肉细胞中产生ATP的场所完全相同B．Ⅰ组气室中CO2浓度逐渐增大，气室内气压必定升高C．Ⅱ组叶肉细胞叶绿体产生的O2可扩散到线粒体和细胞外D．在0～x1时段，Ⅲ组天竺葵固定CO2的平均速率为(y2－y1)/x1

ppm/s解析：C

Ⅰ组黑暗，叶肉细胞无光合作用，产生ATP的场所为线粒体和细胞质基质，Ⅱ组和Ⅲ组有光，可进行光合作用，因此产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，A错误；Ⅰ组CO2的浓度增大，若氧气充足，植物进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2的体积相同，装置中气压不变，B错误；Ⅱ组天竺葵的光合作用速率等于呼吸作用速率(CO2浓度不变)，但由于根茎等很多细胞不能进行光合作用，所以叶肉细胞的光合作用速率大于叶肉细胞自身呼吸作用速率，故产生的O2可扩散到线粒体和细胞外，C正确；在0～x1时段，Ⅲ组天竺葵净光合速率可以表示为[(y2－y1)÷x1]ppm/s，此时的呼吸速率为[(y3－y2)÷x1]ppm/s，因此天竺葵的真光合作用固定CO2的平均速率为[(y3－y1)÷x1]ppm/s，D错误。1、探究光照强度对光合作用强度的影响1）实验原理：P105探究实践①在光照下，绿色植物通过___________产生O2。②若叶片中的气体逸出，细胞间隙充满了水，浮力减小，叶片就会沉到水底；若光合作用产生的O2充斥在叶片的细胞间隙中，浮力增大，叶片会从水底浮起。③光照强度不同，则光反应产生O2的速率不同，叶片上浮的时间也不同。光合作用

①.观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，②.观察不同光照强度下浮起相同数量叶片所需的时间，

“叶片上浮法”应用中的三点注意1）叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。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NaHCO3溶液中，但要注意溶液浓度，因为溶液浓度会影响叶片细胞渗透压，进而影响光合作用。怎么避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰？1.、“叶片上浮法”叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。2.“称重法”将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光合作用强度值，综合两者可计算出真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。①呼吸速率=(x-y)/2S;

②净光合速率=(z-y)/2S;

③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。

光合速率与呼吸速率的实验测定“半叶法”的原理是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或用呼吸抑制剂处

理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,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,M=MB-MA,M表示B

叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。“密闭装置法”测定光合速率与呼吸速率①测定装置(也叫“黑白瓶法”）B.测定原理：

a.甲乙两装置中液滴的移动均是由O2含量的变化引起的。

b.甲装置单位时间内红色液滴向右移动的距离为植物O2的释放速率，可代表净光合速率（若液滴向左移动，则为负值）

c.乙装置单位时间内红色液滴移动的距离为植物O2的吸收速率，可代表呼吸速率。对照试验：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应设置对照试验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述实验，若液滴移动，则需要对实验结果进行校正。装置中溶液的作用：甲装置中NaHCO3溶液（或CO2缓冲液）可为光合作用提供CO2，乙装置中NaOH溶液可吸收容器中的CO2。C.测定方法：

a.将甲装置置于光照下一定时间，记录红色液滴向右移动的相对距离（m），计作净光合速率。

b.将乙装置置于黑暗中一定时间，记录红色液滴向左移动的相对距离（n），计作呼吸速率。

c.真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=m+n死亡植物+等量NaHCO3溶液（防止气压、温度等物理膨胀因素影响）提高大棚内农作物产量的途径途径具体方法和注意事项延长光照时间夜间适当补充光照：最好选择日光灯红光或蓝紫，时间不能太长，保证经济效益增大光合面积合理密植：要适度，避免相互遮光造成减产间作、套种：要选择合适的两种作物，减少竞争导致的减产提高光合作用强度提高CO2浓度：如适当通风、焚烧秸秆、施用农家肥合理施肥：如农家肥和化肥配合使用，还要避免施肥过度造成“烧苗”提高净光合作用速率适当增大昼夜温差：白天适当升温，夜间适当降温，增加有机物的积累量研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量持续高效1.光合色素的种类、功能？光合色素的提取的原理？分离的原理？方法2.NADPH的合成--必修一P103页NADPH的作用：最初电子供体：最终电子受体:3.光系统的组成：色素、蛋白质PSⅡ的作用：PSⅠ的作用：色素吸收光能的用途：两个方面4.ATP合酶的作用：5.H+浓度梯度建立：6.光反应的能量转化：7.光反应和暗反应的联系：8.氧气进入同一细胞的线粒体被利用，需要穿过几层膜？答案：3.PSⅡ的作用：裂解水PSⅠ的作用：还原NADP+5.水的分解产生H+；PQ从基质侧向类囊体腔运输H+合成NADPH消耗H+1.光反应的物质转化过程：深入思考所学检测①图一：生理过程：光反应

场所：叶绿体类囊体薄膜

物质变化：水的光解、NADPH、ATP的合成

能量变化：光能→NADPH、ATP中活跃的化学能图二：

生理过程：有氧呼吸第三阶段

场所：线粒体内膜

物质变化：NADH与O2反应生成水，并合成ATP能量变化：NADH中的化学能转化为热能和ATP中的化学能蛋白质的功能：图一：吸收、传递、转化光能；电子传递、H+的运输，催化（催化水的光解、NADPH和ATP的合成）图二：催化、电子传递、H+的运输H+的运输方式：

图一：PQ主动运输H+、ATP合酶协助扩散运输H+（PQ将基质侧的H+转移到内腔；水分子的光解产生H+；NADPH形成消耗H+）图二：主动运输、协助扩散ATP的形成机理：图一图二均为在传递电子的同时，通过主动运输建立膜两侧的H+浓度梯度，H+由ATP合成酶顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成1.光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气和H＋和自由电子(e－)，光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。2.电子(e－)经过电子传递链：质体醌→细胞色素b6f复合体→质体蓝素→光系统Ⅰ→铁氧还蛋白→NADPH。3.电子传递过程是高电势到低电势(光系统Ⅱ和Ⅰ中的电子传递由于光能的作用，从而逆电势传递，这是一个吸能的过程)，因此，电子传递过程中释放能量，质体醌利用这部分能量将质子(H＋)逆浓度从类囊体的基质侧泵入到囊腔侧，从而建立了质子浓度(电化学)梯度。当然，光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行的水的光解产生质子(H＋)以及在类囊体的基质侧H＋和NADP＋形成NADPH的过程，为建立质子浓度(电化学)梯度也有所贡献。4.类囊体膜对质子是高度不通透的，因此，类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度流出的能量来合成ATP。光系统及电子传递链光呼吸是指叶肉细胞在光照和高氧低二氧化碳的情况下发生的一种吸收O2产生CO2的现象。在光呼吸过程中，Rubisco酶起到重要作用，该酶在O2浓度较高时，可催化五碳化合物与O2结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成五碳化合物，并释放出CO2。此外，光合作用过程中，Rubisco酶也可催化五碳化合物与CO2结合，进行CO2固定。它是光合作用一个损耗能量的副反应。光呼吸约抵消30%的光合作用，导致净光合速率下降。科学家在基因工程方面做出多种尝试，试求降低植物的光呼吸，促进植物成长。但是后来科学家发现，光呼吸可补充由于气孔部分关闭而造成的CO2不足问题,可消除多余的NADPH和ATP，减少细胞受损的可能，有其正面意义。（有数据表明，植物体在低浓度CO2情况下，叶绿体内NADPH／NADP+比值较高，会导致更多自由基生成，使叶绿体的结构和功能受到损伤。）研究发现塑料大棚内的CO2浓度由0.03%升高到0.24%时，水稻会增产约89%，请从光合作用的原理和Rubisco酶促反应的特点解释其原因。

①光呼吸对植物体的意义是？②抑制光呼吸对农作物生产的意义是？光呼吸可减少自由基的形成，使叶绿体的结构和功能免受损伤，对植物有保护作用；光呼吸过程产生的CO2可保持CO2浓度低时暗反应的运转等。

抑制光呼吸可以减少其对ATP和NADPH和C5的消耗，有利于植物进行卡尔文循环合成糖类，从而使农作物增产

拓展（二）——光呼吸三维设计p102光抑制与光保护光能超过光合系统所能利用的量时，光合生物会启动自我保护机制，光合功能下降，这就是光抑制现象。光抑制现象主要发生在PSⅡ系统。光抑制的发生及光保护的三道防线如图所示：蓝细菌的CO2浓缩机制蓝细菌具有CO2浓缩机制，如图所示。注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。拓展（二）——磷酸转运器与蔗糖的合成和运输思考：若磷酸转运器的活性受抑制，会对光合作用产生哪些影响？①叶绿体基质内磷酸丙糖浓度增加，抑制暗反应②淀粉积累，光合作用减弱③从叶绿体外转运进的磷酸减少，抑制光反应；C4途径：研究玉米的叶片结构发现，玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列(如图1)。叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物(如图2)。PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力，使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力，并且无光合午休现象。常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。拓展三---C3植物、C4植物和CAM植物草酰乙酸胞间连丝苹果酸C4植物的CO2补偿点低，光合“午休”小的原因：①PEP羧化酶对CO2有很高的亲和力，气孔关闭时，仍然能够利用极低浓度的CO2。②玉米已先通过C4途径把CO2储存起来形成C4，气孔关闭时，C4分解产生CO2，用于光合作用，所以气孔关闭对玉米影响不大（抑制玉米的光呼吸）。③高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；CAM途径：CAM（景天酸代谢途径）植物夜间吸进CO2，淀粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降。

而白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO2，进入C3途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成三碳糖，最后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放CO2，又可进入C3途径。从而表现出白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。C3植物、C4植物和CAM植物植物在进化过程中形成了下列几种常见的光合作用模式。请回答下列相关问题：(1)据图分析，C3途径、C4途径和景天酸代谢途径反应过程既有共同点，也有差异。三者都能在暗反应过程中将CO2固定为________化合物，并利用____________(场所)产生的____________中的化学能，合成糖类等有机物。(2)比较模式二和模式三途径，CO2的固定次数分别为________次，固定CO2的物质（受体）是

_____其中模式三途径CO2固定的场所是____________________。(3)RUBP羧化酶和PEP羧化酶分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶。RUBP羧化酶是一种双功能酶，既能固定CO2，又能催化C5与O2结合发生氧化分解。催化方向取决于CO2和O2的浓度，推测当O2与CO2的比值________(填“高”或“低”)时有利于光合作用而降低光呼吸。玉米作为C4植物，中午不会出现光合作用“午休”现象，其原因是________。(4)仙人掌以其特有的光合作用模式适应沙漠环境，是长期________的结果，根据仙人掌生活的环境特点推断其光合作用的模式为模式________(填“一”“二”或“三”)。判断理由是______。(1)C3

类囊体薄膜

ATP、NADPH([H])2，2

PEP、C5

细胞质基质，叶绿体基质(3)低

PEP羧化酶活性高，能固定较低浓度的CO2(4)自然选择

三沙漠中水分少，白天温度高，仙人掌白天气孔关闭，夜晚气孔开放吸收CO2并形成苹果酸，白天利用苹果酸脱羧产生的CO2进行光合作用合成有机物总结：C3植物、C4植物和CAM植物的比较特征C3植物C4植物CAM植物与CO2结合的物质RuBP(C5)PEPPEPCO2固定的最初产物C3C4草酰乙酸CO2固定的时间白天白天夜晚和白天光反应的场所叶肉细胞类囊体薄膜叶肉细胞类囊体薄膜叶肉细胞类囊体薄膜卡尔文循环的场所叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质叶肉细胞的叶绿体基质有无光合午休有无无二.C3植物、C4植物和CAM植物C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。思考：（1）景天科植物白天叶肉细胞进行卡尔文循环时所需要的CO2来自于

（答出两种）等物质的分解。叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构上分析，原因是

。其叶肉细胞中，能够产生ATP的场所是

。ATP能够作为细胞中绝大多数生命活动的直接能源物质，原因是

。（2）景天科植物在夜晚黑暗条件下____（填“能”或“不能”）制造O2，理由是

。（3）景天科植物在夜晚黑暗条件下____（填“能”或“不能”）制造有机物，理由是

。（4）植物气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的，推测景天科植物生活环境最可能是______，从进化角度看，这种特点的形成是______的结果。（2）不能O2是光反应阶段产生的，夜晚没有光照，不能进行光反应

（3）不能

没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供ATP和NADPH

（4）炎热干旱

自然选择

景天科植物（1）苹果酸、丙酮酸

由于细胞内具有生物膜系统，使各个具膜细胞器成为相对独立的小室，故能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰。P52