高考人教版生物一轮复习讲义必修1 第3单元 第4讲 光合作用ⅡWord下载.docx

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【提示】　延长光照时间只能提高光合作用的量，不能提高光合作用强度。

（3）植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。

【提示】　植物体从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用。

（4）停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。

1．说明光照强度、CO2浓度、温度影响光合作用强度的原理。

【提示】　光照强度通过影响植物的光反应，进而影响光合速率，CO2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；

温度是通过影响酶的活性来影响光合作用。

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CO2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．解读光照强度对光合作用强度影响的曲线

A点：

光照强度为0，只进行细胞呼吸；

AB段：

光合作用强度小于细胞呼吸强度；

B点：

光补偿点（光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度）；

BD段：

光合作用强度大于细胞呼吸强度；

C点：

光饱和点（光照强度达到C点后，光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强）。

4．解读CO2浓度对光合作用强度影响的曲线

图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

B和B′点都表示CO2饱和点。

5．解读温度对光合作用强度影响的曲线

光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。

一般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段（10～35℃）随温度的升高而逐渐加强，B点（35℃）以上由于光合酶活性下降，光合作用开始下降，50℃左右光合作用停止。

6．举例说明光照强度、温度、CO2浓度影响光合速率的应用

【提示】　

（1）光照强度：

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）温度：

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；

晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。

（3）CO2浓度：

大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；

温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。

视角1考查光照强度、CO2浓度对光合作用的影响

1．（2017·

高考押题卷）如图表示在适宜温度和一定CO2浓度条件下，光照强度对甲、乙两种绿色植物净光合速率的影响曲线。

请回答下列问题。

（1）在绿色植物细胞中，吸收光能的色素分布在叶绿体的______________。

若甲植物吸收光能的色素被破坏，会使叶绿体中光反应产生的________减少，进而影响暗反应中C3的还原，此时图中A点将向________（填“左”或“右”）移动。

（2）植物光合作用在遇到一定限制因素时，其速率将受到影响。

对于甲植物来说，图中限制Ⅰ和限制Ⅱ分别代表的主要外界因素最可能是__________和____________。

（3）自然条件下，影响图中B点上下移动的主要外界因素是______________。

甲植物从A点对应的光照强度突然转移至C点对应的光照强度下，短时间内叶绿体中C5含量将________（填“增加”或“减少”）。

【解析】　

（1）在绿色植物细胞中，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。

若甲植物吸收光能的色素被破坏，会使叶绿体中光反应产生的ATP和[H]减少，进而影响暗反应中C3的还原，此时光合速率下降而呼吸速率不变，故A点（光合速率等于呼吸速率）将向右移动。

（2）根据题意，图中限制Ⅰ最可能是光照强度，因为此阶段甲植物净光合速率随光照强度增加而增加；

限制Ⅱ不再是光照强度，最可能是CO2浓度。

（3）B点可代表甲植物的呼吸作用强度。

自然条件下，影响B点上下移动的主要外界因素是温度。

甲植物从A点对应的光照强度下突然转移至C点对应的光照强度下，即光照强度增加，光反应为暗反应提供的[H]和ATP增加，短时间内叶绿体中C3含量相对减少，C5含量将增加。

【答案】　

（1）类囊体薄膜上　ATP和[H]（NADPH）　右

（2）光照强度　CO2浓度　（3）温度　增加

（1）当在P点时，限制光合速率的因素应为横坐标表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。

（2）当在Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。

2．（2017·

湖北八校联考）取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm打孔器打出小圆片若干（注意避开大叶脉），抽出小叶圆片内的气体，并在黑暗处用清水处理使小叶圆片细胞间隙充满水，然后平均分装到盛有等量的不同浓度的富含CO2溶液的小烧杯中，置于光温恒定且适宜的条件下，测得各组小叶圆片上浮至液面所需平均时间，将记录结果绘制成曲线如图1。

图1图2

（1）与a浓度相比，b浓度时小叶圆片叶肉细胞的类囊体薄膜上[H]的生成速率____________（填“快”“相等”或“慢”），此时小圆片的叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有________。

（2）当CO2浓度大于c时，随着CO2浓度的增大，小叶圆片中有机物的积累速率________（填“加快”“不变”或“减慢”）。

（3）另取若干相同的小叶圆片分别置于溶液CO2浓度为a的小烧杯中，选用40W的台灯作为光源，通过改变光源与小烧杯之间的距离进行实验（实验温度保持相同且适宜），根据实验结果绘制成图2曲线（X1>

0）。

①该实验的目的是____________________________________________。

②限制B点净光合速率的主要外界因素是__________________________，C点的含义是______________时光源与小烧杯之间的距离。

【解析】　

（1）小叶圆片上浮的越快，表明光合速率越快，因此，b浓度时小叶圆片叶肉细胞类囊体膜上[H]的生成速率比a浓度时快。

小叶圆片的叶肉细胞光合作用和细胞呼吸同时进行。

（2）CO2浓度大于C时，光合速率减慢。

（3）光源与小烧杯之间的距离越近，小圆片接受的光越强，距离越远，接受的光越弱。

AB段小圆片接受的光较强，限制光合速率的主要外界因素是CO2浓度。

C点O2释放量为0，表明净光速率为0。

【答案】　

（1）快　叶绿体、线粒体

（2）减慢　（3）①探究光照强度对光合作用速率的影响

②CO2浓度　小圆片光合作用速率等于呼吸作用速率

外界因素对光合作用影响的实质

影响因素

产生影响

影响过程

光照强度

影响水的光解产生[H]

影响ATP的形成

主要是光反应阶段

CO2浓度

影响C3的合成

主要是暗反应阶段

温度

影响光合作用酶的活性

视角2考查其他因素对光合作用的影响

3．（2017·

潍坊期末）探究在适合生长的氮浓度范围内，不同氮素水平对青花菜叶片光合作用的影响，实验结果如下表所示：

氮素水平（mmol·

L－1）

叶绿素含量（μg·

cm－2）

净光合速率（μmol·

m－2·

s－1）

气孔导度（mmol·

胞间CO2浓度（μL·

5（低氮）

86

19.4

0.68

308

10（中氮）

99

20.7

0.84

304

15（偏高）

103

21.4

0.85

301

20（高氮）

22.0

295

请回答：

（1）表中净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在____________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积________________的吸收量。

（2）光合作用过程中，叶绿素主要吸收______________光，光合色素吸收的光能一部分用于将水分解为__________，还有一部分转移到____________中。

（3）从表中可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐____________，气孔导度____________（填“限制”或“不限制”）净光合速率的变化。

（4）高氮组比偏高组叶片净光合作用速率高，而叶绿素含量相同，推断其主要原因可能是参与光合作用的酶____________。

（5）为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下设置____________。

【解析】　

（1）由题意知，该系列实验的自变量是不同的氮素水平，因变量是青花菜叶片光合作用速率，因此要控制无关变量叶龄、光照强度、CO2浓度、温度等相同且适宜；

净光合作用速率可以用CO2的吸收量、O2的释放量或有机物的积累量来表示。

（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；

光合作用的光反应阶段，光合色素吸收的光能一部分用于将水分解为O2和[H]即水的光解，另一部分转移到ATP中。

（3）从表中可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合作用速率逐渐提高；

在中氮、偏高、高氮三种情况下，气孔导度大体相同，而净光合作用速率有所提高，所以说气孔导度不限制净光合作用速率的变化。

（4）由于高氮组和偏高组的叶绿素含量相同，但高氮组比偏高组叶片净光合作用速率高，推断其主要原因可能是参与光合作用的酶数量较多（或活性较强）。

（5）为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下设置多个重复实验。

【答案】　

（1）光照强度、CO2浓度、温度　CO2

（2）红光和蓝紫　O2和[H]　ATP

（3）提高　不限制

（4）数量较多（或活性较强）

（5）（至少有3个平行）重复实验

考点二|光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用

1．光合作用与有氧呼吸的区别

光合作用

有氧呼吸

物质变化

无机物有机物

有机物无机物

能量变化

光能―→稳定的

化学能（储能）

稳定的化学能―→ATP中活跃的化学能、热能（放能）

实质

合成有机物，储存能量

分解有机物、释放能量，供细胞利用

场所

叶绿体

活细胞（主要在线粒体）

条件

只在光下进行

有光、无光都能进行

2.光合作用与有氧呼吸的联系

（1）物质方面

C：

CO2C6H12O6丙酮酸CO2

O：

H2OO2H2O

H：

H2O[H]C6H12O6[H]H2O

（2）能量方面

光能ATP中活跃化学能C6H12O6中稳定的

化学能

3．光合速率和呼吸速率

（1）净光合速率和总光合速率的关系：

总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

凡是进行光合作用的植物，同时也在进行着呼吸作用。

在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，C点时，OA段代表植物呼吸速率，OD段代表植物净光合速率，OA＋OD表示总光合速率，故总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

图中B点既不吸收也不释放二氧化碳，表示总光合速率＝呼吸速率，净光合速率为_0_。

在考题中，常需根据图表中的信息找出净光合速率和呼吸速率，进而推出总光合速率。

（2）净光合速率和总光合速率的判定方法：

①若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为总光合速率，若是负值则为净光合速率。

②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。