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Ⅱ.docx

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Ⅱ.docx

《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Ⅱ.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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Ⅱ.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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Ⅱ

第4讲　光合作用（Ⅱ）

考点一|影响光合作用的环境因素及应用

1．光合作用强度

（1）含义：

植物在单位时间单位面积内，通过光合作用制造糖类的数量。

（2）两种表示方法

①一定时间内原料的消耗量。

②一定时间内产物的生成量。

2．影响光合作用强度的因素

（1）空气中CO2浓度。

（2）土壤中水分的多少，温度的高低。

（3）光照的长短与强弱，光的成分。

判断下列有关外界因素对光合作用影响叙述的正误。

（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，主要限制因素是光反应。

（√）

（2）延长光照时间能提高光合作用强度。

（×）

【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·m－2·s－1）

胞间CO2浓度（μL·L－1）

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）

103

22.0

0.84

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。