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第1页细胞的能量供应和利用第2课时光合作用的影响因素及与呼吸作用的关系�考点一影响光合作用的因素及应用�1.单因子对光合作用速率的影响(1)光照强度①原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增强,光反应速率加快,产生的[H]和ATP增多,使暗反应中C3还原过程加快,从而使光合作用产物增加。②曲线分析图3-10-11A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度,该强度不随光照强度的改变而改变;AB段:光照强度加强,光合速率逐渐加强,但细胞呼吸强度大于光合作用强度;B点:光补偿点(光合强度等于呼吸强度时的光照强度),细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用;BC段:随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,光合作用强度大于细胞呼吸强度;C点:光饱和点(光合强度达到最大时的最低光照强度),继续增加光照强度,光合作用强度不再增加。③应用:阴生植物(适合在弱光下生长的植物)的B点前移,C点较低,如图3-10-11中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置等。(2)CO2浓度①原理:影响暗反应阶段,制约C3的形成。②曲线分析图3-10-12图甲中A点:光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点;图乙中A'点:进行光合作用所需CO2的最低浓度;B和B'点:CO2饱和点(光合作用强度达到最大时的最低CO2浓度),继续增加CO2的浓度,光合速率不再增大;AB段和A'B'段:在一定范围内,光合速率随CO2浓度的增加而增大。③应用a.合理密植,保持作物间良好的通风状态;b.使用农家肥,或采取其他措施增大CO2浓度。(3)温度①原理:通过影响酶的活性来影响光合作用。②曲线分析图3-10-13AB段:在B点之前,随着温度升高,光合速率增大;B点:酶的最适温度,光合速率最大;BC段:随着温度升高,酶的活性下降,光合速率减小,50℃左右光合速率几乎为零。③应用:冬天适当提高温室温度,夏天适当降低温室温度。2.多因子对光合作用速率的影响(1)常见曲线图3-10-14(2)曲线分析P点:限制光合作用速率的因素为横坐标所表示的因子,随其因子强度的不断加强,光合作用速率不断提高。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合作用速率的因素,要提高光合作用速率,可适当提高图示中的其他因子。第2页(3)应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合作用速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。角度1考查影响光合作用的环境因素1.[2019·北京卷]某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图3-10-15所示。据此,对该植物生理特性理解错误的是()图3-10-15A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为25℃C.在0~25℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是10~50℃2.将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图3-10-16所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是()图3-10-16A.前5分钟只进行呼吸作用B.第4分钟只发生光能转化为化学能C.第7分钟C5的含量瞬间增加D.9~12分钟光合作用速率等于呼吸作用速率角度2考查环境条件改变与补偿点、饱和点移动的关系3.[2019·重庆卷]将如图3-10-17所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图图3-10-17A.黑暗条件下,①增大、④减小B.光强低于光补偿点时,①③增大C.光强等于光补偿点时,②③保持不变D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大4.[2019·山东师大附中一模]如图3-10-18为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是()图3-10-18A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.当植物缺镁时,b点将向左移动C.大气中CO2浓度可影响c点的位置D.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,如图表示该植物处于25℃环境中,若将温度提高到30℃时,则a点上移,b点右移,d点上移技法提炼光合作用曲线中补偿点和饱和点移动规律(1)补偿点的移动①呼吸速率增加,其他条件不变时,光(或CO2)补偿点应右移,反之左移。②呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光(或CO2)补偿点应右移,反之左移。(2)饱和点的移动相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,饱和点应右移,反之左移。角度3自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析5.某生物研究小组对栽培在密闭玻璃温室中的植物进行研究,用红外线测量仪测出室内CO2浓度变化,并绘制出与时间关系的曲线(如图3-10-19所示)。根据曲线所得到的结论是()图3-10-19A.光合速率等于呼吸速率的点是b点和c点B.d点植物体内有机物含量比a点多C.光合速率最大的是b点,最小的是c点D.呼吸速率最高的是b点,最低的是c点第3页6.[2019·四川绵阳中学模拟]将两棵生长状况基本相同的同种植物,分别置于透明的玻璃罩内,如图3-10-20中甲、乙所示;在相同自然条件下,测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁中曲线所示。回答下列问题:(1)ab段和cd段,引起曲线下降的主要环境因素分别是和。(2)一昼夜中,装置甲、乙中植物积累的有机物较多的是(填“甲”或“乙”)。图3-10-20(3)e点(12时左右)时光合作用强度明显减弱的主要原因是。(4)装置甲的植物叶绿体中,在14点时C5含量比10点时(填“高”或“低”)。技法提炼(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线图3-10-21①开始进行光合作用的点:b。②光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。③开始积累有机物的点:c。④有机物积累量最大的点:e。(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线图3-10-22①光合作用强度与呼吸作用强度相等的点:D、H。②该植物一昼夜表现为生长,其原因是I点CO2浓度低于A点CO2浓度。�考点二光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用�1.光合作用与细胞呼吸的过程图解图3-10-232.物质转化关系(1)元素转移途径C:CO2C6H12O6C3H4O3CO2O:H2OO2H2OH:H2O[H]C6H12O6[H]H2O(2)[H]的来源和去路比较图3-10-243.能量转化关系(1)能量形式的转变图3-10-25(2)ATP的来源与去路比较图3-10-26角度1综合考查光合作用与细胞呼吸过程1.如图3-10-27是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解,相关叙述正确的是()图3-10-27A.过程①表示光合作用暗反应阶段,无光条件下能正常进行B.过程②发生在细胞质基质中,所有活细胞都能进行C.过程③表示有氧呼吸第二阶段,无氧条件下能正常进行D.过程③产生的[H]、ATP、CO2都用于过程①2.如图3-10-28表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径,其中①~⑥代表有关生理过程。相关叙述不正确的是()第4页图3-10-28A.过程①②③不在生物膜上进行B.参与过程②③⑤的酶种类相同C.过程②③④⑤都有ATP产生D.过程③产生的[H]不全都来自于丙酮酸角度2考查光合作用与细胞呼吸过程中的元素追踪3.[2019·辽宁五校协作体期中]用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的“来龙去脉”,下列错误的结论是()A.光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2OB.光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2C.有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2D.有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O64.[2019·辽宁锦州质检]如图3-10-29表示光照较强时,水稻的叶肉细胞内物质转化过程。图3-10-29(1)①过程与(填“a”“b”“c”或“d”)相同,③过程与(填“a”“b”“c”或“d”)相同。(2)用14C标记CO2,14C在植物体内转移的途径是14CO2→→(14CH2O)→→14CO2。(3)a、b、c、d中消耗ATP的过程是,①②③④中合成ATP的过程是。(4)①过程产生的[H]的移动方向是,③过程产生的[H]的移动方向是。�考点三光合速率、呼吸速率及二者之间的关系�1.光合速率与呼吸速率的常用表示方法总光合速率O2产生速率CO2固定(或消耗)速率有机物产生(或制造、生成)速率净光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(如图3-10-30中A点)。(2)绿色组织在有光条件下,光合作用与呼吸作用同时进行,测得的数值为净光合速率。(3)总光合速率=净光合速率+呼吸速率2.光合作用和细胞呼吸综合曲线解读图3-10-30(1)A点:只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合量小于0,如图甲所示。(2)AB段:真正光合速率小于呼吸速率,净光合量小于0,如图乙所示。(3)B点:真正光合速率等于呼吸速率,净光合量等于0,如图丙所示。(4)B点以后:真正光合速率大于呼吸速率,净光合量大于0,如图丁所示。3.确认净光合速率与植物生长的关系(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,长时间处于此状态,植物将死亡。角度1考查光合速率和呼吸速率的关系1.[2019·山东师大附中一模]某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下细胞光合作用速率和呼吸速率的关系,并绘制了A、B、C、D四幅图。其中图中m点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是()ABCD图3-10-31第5页2.在一定浓度的CO2和一定的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。以下有关说法正确的是()光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)光饱和时光照强度(klx)光饱和时CO2吸收量[mg/(100cm2叶·h)]黑暗条件下CO2释放量[mg/(100cm2叶·h)]A植物13115.5B植物393015A.由实验结果可以断定A是阴生植物,B是阳生植物B.当光照强度超过9klx时,B植物光合速率的限制因素主要是H2OC.当光照强度为9klx时,B植物固定CO2的速率是30mgCO2/(100cm2叶·h)D.当光照强度为3klx时,A植物的真光合速率比B植物高技法提炼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吸收量为0,则为总(真正)光合速率,若是负值,则为净(表观)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。(3)有机物积累量或CO2的吸收量为净光合速率,有机物的制造量(合成量)或CO2的利用量(同化量)为总光合速率。角度2考查植物生长的条件3.[2019·湖北荆州中学月考(二)]如图3-10-32所示的两盆植物被完全密封,甲不透光,乙无色透明可透光。光照两小时后,其结果可能是()图3-10-32A.甲植物增重,装置内气体的量减少B.乙植物增重,装置内气体的量减少C.甲植物减轻,装置内气体的量不变D.乙植物减轻,装置内气体的量不变4.[2019·安徽江淮十校联考]将若干生长状况相同的某种植株平均分成6组,设置不同的温度,每组黑暗处理6h,然后给予适宜白光照射6h,在暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片,烘干称重,获得下表数据。请根据表中数据分析,下列有关说法正确的是()温度(℃)152025303540黑暗后叶圆片干重(mg/dm2)4.254.003.502.752.001.50光照后叶圆片干重(mg/dm2)6.006.506.756.505.504.50A.若每天交替光照、黑暗各12小时,则30℃时该植物积累的有机物