3-4能量之源——光合作用（二）高三生物一輪復習第三部分細胞的能量供應和利用20:37一、光合作用與細胞呼吸20:37光合作用：①生產有機物②釋放O2

③吸收CO2細胞呼吸：①分解有機物②吸收O2

③釋放CO2光合作用反應式:有氧呼吸反應式:1、對比一、光合作用與細胞呼吸20:372、反應指標（1）光合速率的反映指標：①O2釋放速率

②CO2吸收速率

③有機物（葡萄糖）合成速率（2）呼吸速率的反映指標：①O2吸收速率

②CO2產生速率

③有機物（葡萄糖）分解速率3、O2、CO2的吸收和釋放

在光照條件下植物的光合作用和細胞呼吸同時進行，共同影響著O2、CO2的吸收和釋放。[練習1]：請畫出下列3種狀態下，葉肉細胞內O2、CO2的轉移方向一、光合作用與細胞呼吸20:37①光合作用實際產氧量=實測氧氣釋放量+細胞呼吸耗氧量

②光合作用實際CO2消耗量=實測CO2吸收量+細胞呼吸CO2消耗量

③光合作用實際葡萄糖產量=實測葡萄糖積累量+細胞呼吸葡萄消耗量↓呼吸速率↓凈(表觀)光合速率↓總(真正)光合速率數學關系式：

總光合速率（真正光合速率）=凈光合速率（表觀光合速率）+呼吸速率[練習2]：請判斷下列幾種表述方法代表哪種光合作用：（1）某植物單位時間內釋放10mgO2。（2）在5小時內，某植物積累了600mg的有機物。（3）某植物共產生了10mgO2。（4）某植物1小時，制造了50mg葡萄糖（5）某植物1小時，吸收了10mgCO2（6）某植物合成了50mg葡萄糖（7）葉綠體釋放了10mgO2（8）葉綠體每小時吸收了10mgCO2(真)總光合(表觀)凈光合O2產生、生成量、葉綠體釋放

釋放、增加量CO2固定、利用量、需要量、葉綠體吸收吸收量、減少量

葡萄糖制造、生產、合成、生成的量

積累量、凈生產量凈（表觀）光合速率凈（表觀）光合作用總量總（真正）光合作用總量總（真正）光合速率凈（表觀）光合速率總（真正）光合作用總量總（真正）光合作用總量總（真正）光合速率一、光合作用與細胞呼吸20:37一、光合作用與細胞呼吸20:37[例題1]：以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結果如圖所示。下列分析正確的是

（

）A.光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等B.光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等A一、光合作用與細胞呼吸20:37[例題2]：將某種大小相同的綠色植物葉片在不同溫度下分別暗處理1h，測其重量變化，立即光照1h，再測其重量變化。結果如下表：分析表中數據可判定(

)A.光照的1h內，第4組合成葡萄糖總量為2mgB.光照的1h內，第1、2、3組釋放的氧氣量相等C.光照的1h內，四組葉片光合作用強度均大于呼吸作用強度D.呼吸作用酶的最適溫度是29℃組別1234溫度(℃)25272931暗處理后重量變化(mg)-1-2-3-1光照后暗處理前重量變化(mg)+3+3+3+1C一、光合作用與細胞呼吸20:37[例題3]：為了探究大蒜葉片在不同溫度下的光合作用和細胞呼吸強度，某小組進行了如圖甲所示的實驗，不同溫度下a、b值變化如圖乙所示。下列選項正確的是(

)A.a表示大蒜葉片的呼吸速率，b表示大蒜葉片的凈光合速率B.在13～16℃時，隨著溫度的升高，細胞呼吸強度增強，實際光合作用的強度不斷減小C.在16℃條件下，10小時光照，10小時黑暗，大蒜葉片最多能增重10mgD.14℃條件下大蒜葉片的實際光合速率最大C一、光合作用與細胞呼吸20:374、密閉環境中，光合作用與細胞呼吸對環境中CO2濃度的影響無光照，植物只進行呼吸作用。溫度降低，呼吸作用減弱。4時后，微弱光照，開始進行光合作用，但光合作用強度<呼吸作用強度。隨光照增強，光合作用強度＝呼吸作用強度。光照繼續增強，光合作用強度>呼吸作用強度。表示“光合午休”現象。隨光照減弱，光合作用強度下降，光合作用強度＝呼吸作用強度。光照繼續減弱，光合作用強度<呼吸作用強度，直至光合作用完全停止。一晝夜凈光合積累量

曲線沿圖中虛線上下顛倒

一、光合作用與細胞呼吸20:37[例題1]：將某綠色盆栽植物置于密閉容器內暗處理后，測得容器內CO2和O2濃度相等(氣體含量相對值為1)，在天氣晴朗時的早6時移至陽光下，日落后移到暗室中繼續測量兩種氣體的相對含量，變化情況如圖所示。下列對此過程的分析正確的是(

)

A．只有在8時光合作用強度與呼吸作用強度相等B．在9～16時之間，光合速率>呼吸速率，O2濃度不斷上升C．該植物體內17時有機物積累量小于19時的有機物積累量D．該植物從20時開始進行無氧呼吸B注：兩條曲線在20時前沿水平虛線上下對稱二、光合速率的測定20:371、實驗裝置：2、原理分析：①光下，光合作用＞呼吸作用②光合作用產生的O2多于呼吸作用吸收的O2，而CO2在NaHCO3的作用下維持穩定。③水滴的移動反映了，植物釋放的O2量。④得的數據為植物的凈光合速率。測光合速率測呼吸速率二、光合速率的測定20:37[例題1]：下圖表示測定金魚藻光合作用強度的實驗密閉裝置，氧氣傳感器可監測O2濃度的變化，下列敘述錯誤的是(

)A.該實驗探究不同單色光對光合作用強度的影響B.加入NaHCO3溶液是為了吸收細胞呼吸釋放的CO2C.拆去濾光片，單位時間內氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下O2濃度D.若將此裝置放在黑暗處，可測定金魚藻的細胞呼吸強度B二、光合速率的測定20:37[例題2]：下圖甲為測定光合作用速率的裝置，在密封的試管內放一新鮮葉片和CO2緩沖液，試管內氣體體積的變化可根據毛細刻度管內紅色液滴的移動距離測得。在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積變化如圖乙所示。(1)標記實驗開始時毛細刻度管中紅色液滴所在位置。實驗時，試管內變化的氣體是____________。(2)若此時圖甲植物光照強度為15klx，則1h光合作用產生的氣體量為________mL。若此時植物葉片的呼吸熵(CO2/O2)為0.8(呼吸時產生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，還需從外界吸收________mLCO2。(3)為了防止無關因子對實驗結果的干擾，本實驗還應設置對照實驗，對照組實驗裝置與實驗組實驗裝置的區別是_______________________________。如果對照組在相同光照條件下，毛細刻度管中的紅色液滴較實驗組向右移了5mL，其原因是_______________________________O2200160新鮮葉片改為經消毒的死葉片環境因素(如溫度變化等)對實驗的影響三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37同一植物的不同生長發育階段同一葉片的不同生長發育時期三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37（一）光對光合作用的影響1、光質（光的波長）：色素吸收可見光中的紅光和藍紫光最多，吸收綠光最少。

2、光照強度：（1）原理分析：光照強度影響光合速率的原理是通過影響光反應階段，制約ATP和[H]的產生，進而制約暗反應階段。（2）曲線分析：

光照強度對光合作用的影響如下圖，圖中所示O點為原點、A點位于縱坐標上，B和C點位于橫坐標上，S1、S2、S3代表面積。S1S2S3呼吸速率凈光合速率實際光合速率（總值）S1S2S3僅存在呼吸作用，代表呼吸速率。光合速率＝呼吸速率，此時的光照強度稱為光補償點。光合作用達到最強時所需的最低的光強度，稱為光飽和點。

實際光合速率＝凈光合速率+呼吸速率S1+S3S2—S1S2+S3光照強度，限制光反應CO2和酶，限制暗反應（5）當改變溫度或改變CO2濃度后，曲線會發生什么變化？

改變溫度：①降低溫度，光補償點左移（減小）。光飽和點左移（減小），且達到飽和點時的光合速率也下降。降低溫度提高溫度①提高CO2濃度，光補償點左移（減小）。光飽和點右移（增大）。且達到飽和點時的光合速率也增大。②提高溫度，光補償點右移（增大）。光飽和點右移（增大），且達到飽和點時的光合速率也增大。改變CO2濃度：提高CO2濃度②降低CO2濃度，光補償點右移（增大）。光飽和點左移（減小），且達到飽和點時的光合速率也下降。降低CO2濃度思考：①當培養液缺鎂時，光補償點和光飽和點又會如何變化？

②縱坐標若改為O2的吸收和釋放，曲線如何畫？（6）如果圖中曲線表示的是陽生植物，那么陰生植物的曲線應當怎樣？陽生植物陽生植物：也稱“陽性植物”，在強光環境中生長發育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發育不良的植物稱陽性植物。陰生植物：也稱“陰性植物”，是指在較弱的光照條件下能夠生長良好的植物。但并不是陰生植物對光照強度的要求越弱越好，而是必須達到陰生植物的光補償點，植物才能正常生長。

陰生植物

陰生植物的光補償點、光飽和點＜陽生植物三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:373、應用：控制好光照強度

措施：①大棚種植陰雨天應補充光照，把光強控制在光飽和點，至少要

在光補償點之上

②根據陽生植物和陰生植物對光照的不同要求，控制光照強弱。

如間作套種時農作物的種類搭配、林帶樹種的搭配等。

③農作物間距合理，即合理密植。4、光照的間接影響：

①葉綠體發育和葉綠素合成的必要條件

②影響氣孔開閉.三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:375、一晝夜，光合速率的變化情況

下面兩圖為—晝夜中某作物植株對C02的吸收和釋放狀況的示意圖。左圖（春季）A-B：僅存在細胞呼吸，無光合作用。B點：日出B-D：隨光照強度增強，光合作用增強。B-C：光合﹤呼吸C點：光合﹦呼吸C-D：光合﹥呼吸D-F：隨光照強度減弱，光合作用減弱。D-E：光合﹥呼吸E點：光合﹦呼吸E-F：光合﹤呼吸F點：日落F-G：僅存在細胞呼吸，無光合作用。右圖（夏季）A-B：僅存在細胞呼吸，無光合作用。B點：日出B-D：隨光照強度增強，光合作用增強。B-C：光合﹤呼吸C點：光合﹦呼吸C-D：光合﹥呼吸D-E：因光照增強（太強）引起氣孔關閉，影響CO2供應，光合作用減弱。E-F：因光照減弱引起氣孔重新開放，CO2恢復供應，光合作用增強。F-H：隨光照強度減弱，光合作用減弱。F-G：光合﹥呼吸G點：光合﹦呼吸G-H：光合﹤呼吸H點：日落H-I：僅存在細胞呼吸，無光合作用。三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37[例題1]：將一植物放在密閉的玻璃罩內，置于室外進行培養，假定玻璃罩內植物的生理狀態與自然環境中相同。獲得實驗結果如下圖。下列有關說法不正確的是(

)A．到達圖乙中的d點時，玻璃罩內CO2濃度最高，此時細胞內氣體交換狀態對應圖丙中的③B．圖甲中的F點對應圖乙中的h點，此時細胞內的氣體交換狀態對應圖丙中的③C．圖乙中的c點對應圖甲中的C點，此時細胞內的氣體交換狀態對應圖丙中的①D．經過這一晝夜之后，植物體的有機物含量會增加C[例題3]：下圖甲表示在一定條件下測得的該植物光照強度與光合速率的關系；圖乙表示某綠色植物的細胞代謝狀況；圖丙是某興趣小組將植物栽培在密閉玻璃溫室中，用紅外線測量儀測得室內的CO2濃度與時間關系的曲線。請分析回答：(1)圖甲中的a點表示

，c點時，葉肉細胞中產生ATP的場所有

。(2)圖乙所示的該植物細胞代謝情況，可用圖甲中a～d四點中的

表示，也可用圖丙e～j六個點中的

表示。(3)在光照強度大于

klx時，植物才會表現出生長現象。細胞呼吸速率細胞質基質、線粒體、葉綠體cf和h2三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用[例題3]：下圖甲表示在一定條件下測得的該植物光照強度與光合速率的關系；圖乙表示某綠色植物的細胞代謝狀況；圖丙是某興趣小組將植物栽培在密閉玻璃溫室中，用紅外線測量儀測得室內的CO2濃度與時間關系的曲線。請分析回答：(4)若圖甲曲線表示該植物在25℃時光照強度與光合速率的關系，并且已知該植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度提高到30℃，理論上分析c點將

(填“左移”“右移”或“不變”)。(5)由圖丙可推知，密閉玻璃溫室中氧氣濃度最大的是

點，j點與e點相比植物體內有機物含量將

(填“增加”“減少”或“不變”)。減少h右移三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37（二）CO2對光合作用的影響1.原理分析：CO2濃度影響光合作用的原理是通過影響暗反應階段，制約C3生成。2.曲線分析：CO2濃度AO2釋放速率BO僅存在細胞呼吸，代表呼吸速率光合速率＝呼吸速率，稱為CO2補償點。光合速率＜呼吸速率光合速率＞呼吸速率光合速率達到最大值時，所需的最低CO2濃度。稱為CO2飽和點。CO2濃度（即暗反應）光照強度（即光反應）及溫度（影響酶活性）三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37（二）CO2對光合作用的影響1.原理分析：CO2濃度影響光合作用的原理是通過影響暗反應階段，制約C3生成。2.曲線分析：CO2濃度AO2釋放速率BO（2）當改變溫度或改變光照強度后，曲線會發生什么變化？

CO2濃度AO2釋放速率BO溫度上升溫度上升：溫度下降：補償點右移，飽和點右移溫度下降補償點左移，飽和點左移光照增強：光照減弱：補償點左移，飽和點右移光照增強光照減弱補償點右移，飽和點左移三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37（二）CO2對光合作用的影響3.應用：在生產上怎樣提高CO2的濃度？

①大田措施——通風透光（正其行、通其風）

②溫室措施——施用氣體肥，提高CO2濃度

③農田使用農家肥料，可以使土壤中微生物的數量增多，活動增強，分解有機物，放出二氧化碳。

④植物的秸稈通過深耕埋于地下，可以通過微生物的分解作用產生二氧化碳。三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37[例題1]：下圖所示為研究光照強度和CO2濃度對某植物光合作用速率影響的結果。下列有關敘述中不正確的是(

)A.曲線由a點轉向b點時，葉綠體中C3濃度升高B.曲線由b點轉向d點時，葉綠體中C5濃度升高C.在一定范圍內增加光照和CO2濃度，有利于提高光合速率D.曲線中c點產生的限制因素主要是葉綠體中酶數量A[例題2]：某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養液的大試管中，以白熾燈作為光源，移動白熾燈調節其與大試管的距離，分別在10℃、20℃和30℃下進行實驗，觀察并記錄單位時間內不同距離下枝條產生的氣泡數目，結果如圖所示。下列相關敘述不正確的是(

)A．該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響B．A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度C．B點條件下伊樂藻能進行光合作用D．若在缺鎂的培養液中進行此實驗，則B點向右移動三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用D三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37（三）溫度對光合作用的影響1.原理分析：光合作用是在酶的催化下進行的，溫度直接影響酶的活性(主要是制約暗反應)。一般植物在10℃～35℃下正常進行光合作用。2.曲線分析：

3.應用：適當保持晝夜溫差、陰雨天適當降低溫室溫度三、影響光合作用強度（速率）的因素及其應用20:37（四）礦質元素對光合作用的影響1.原理分析：

N：酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結構和功能K：促進光合產物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分

2.應用：合理施肥——少肥高效

根據不同作物的經濟器官不同，不同礦質元素的生理作用不同、不同地塊的肥力條件不同等等進行合理施肥。（五）水分對光合作用的影響1.原理分析：

①水分既是光合作用的原料，又是化學反應的媒介；

②水分是植物蒸騰的對象。缺水→氣孔關閉→CO2進入受阻→間接影響

光合作用

2.應用：合理灌溉——適時、適量；少水高效四、實驗：探究環境因素對光和作用的影響20:37（一）試驗材料

器材：菠菜葉、2%的NaHCO3

用具：打孔器、注射器、燒杯、紙杯、標簽、40W燈泡五架、吸管（二）實驗步驟制作圓葉片1.取5～6片菠菜葉片上下重疊，用直徑為1cm的鉆孔器垂直打孔，獲得直徑為1cm的小圓葉片。打孔時注意避開主葉脈。四、實驗：探究環境因素對光和作用的影響20:37（一）試驗材料

器材：菠菜葉、2%的NaHCO3

用具：打孔器、注射器、燒杯、紙杯、標簽、40W燈泡五架、吸管（二）實驗步驟制作圓葉片2.每次取10片葉圓片，放入已吸入5mL水的注射器中，將注射器置于垂直狀態，輕輕排除注射器前端的空氣，然后，用手指堵住注射器前端管口，將注射器活塞用力向下拉，連續3～4次，直到除去葉圓片細胞間隙內的空氣。四、實驗：探究環境因素對光和作用的影響20:37（一）試驗材料

器材：菠菜葉、2%的NaHCO3

用具：打孔器、注射器、燒杯、紙杯、標簽、40W燈泡五架、吸管（二）實驗步驟制作圓葉片3.將葉圓片連同水倒入燒杯中避光保存四、實驗：探究環境因素對光和作用的影響20:37（一）試驗材料

器材：菠菜葉、2%的NaHCO3

用具：打孔器、注射器、燒杯、紙杯、標簽、40W燈泡五架、吸管（二）實驗步驟（一）探究不同光照強度對光合作用強度的影響

①取3只小燒杯，標號為1-3號。分別加入30mL的2%NaHCO3溶液;

②每只燒杯中分別放入10片葉圓片，并均勻置于燒杯底部;

③將3只杯分別置于距功率為100W的光源10cm、20cm、30cm距離下，同步開啟電源后開始計時，觀察并記錄五片葉圓片每片上浮所需的時間。四、實驗：探究環境因素對光和作用的影響20:37（一）試驗材料

器材：菠菜葉、2%的NaHCO3

用具：打孔器、注射器、燒杯、紙杯、標簽、40W燈泡五架、吸管（二）實驗步驟（二）探究不同CO2濃度對光合作用強度的影響

①取3只小燒杯，標號為1-3號。分別加入30mL的蒸餾水、濃度為2%NaHCO3溶液和2%的NaHCO3溶液并加吹氣（30秒）;

②每只燒杯中分別放入10片葉圓片，并均勻置于燒杯底部;

③將1-3號燒杯等距離（10cm）