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第4讲影响光合作用的因素及应用-2-影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结影响光合作用强度的因素1.内部因素(1)光合速率与植物自身的遗传特性(如植物品种不同)有关。阴生植物和阳生植物的光合作用速率与光照强度的关系,如下图所示。-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数、叶绿素含量及酶等也会影响光合作用,如下图所示。-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.外部因素(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段,制约ATP及[H]的产生,进而制约暗反应欲使植物生长,必须使光照强度大于光补偿点温室大棚中,适当提高光照强度可以提高光合作用速率CO2浓度影响暗反应阶段,制约C3的生成①大田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风”;②温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结因素原理图像应用温度通过影响酶的活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)①大田中适时播种;②温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累必需矿质元素的含量对光合作用产生直接或间接影响(如K+可影响光合产物的运输和积累)①合理施肥,促进叶面积增大,提高酶合成速率,加快光合作用速率;②施用有机肥,有机肥被微生物分解后既可补充CO2,又可提供各种矿质元素-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)多因子变量对光合速率的影响-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结①曲线分析P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率不断提高。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,要想提高光合速率,可适当提高图中的其他因子。②应用温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加与光合作用有关酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加CO2浓度,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)夏季,光照最强时小麦的光合速率最高。(×)(2)净光合速率长期为零会导致幼苗停止生长。(√)(3)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。(√)(4)停止供水,植物光合速率下降,这是由于水既是光合作用的原料,又是光合作用产物在植物体内运输的主要介质。(√)(5)温室内适当补充CO2,即适当提高CO2浓度,可提高农作物产量。(√)(6)温度越高,光合速率越大。(×)(7)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度的变化趋势是一直保持稳定,不变化。(×)-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.在下图中画出阴生植物的曲线(用虚线表示)。答案:-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.在下面的四幅图中依次标出[提能探究]1坐标曲线中A点、AB段(不包括A、B两点)、B点和B点之后的O2和CO2的转移方向。答案:-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.若植物缺乏P元素,对光合速率有何影响?原因是什么?提示:光合速率下降。缺乏P元素,会影响ATP、[H]、类囊体膜等物质或结构的合成。4.光饱和点后,限制光合速率的内部因素主要有哪些?提示:植物自身的遗传特性、叶龄、叶面积指数、色素含量、酶等。-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1单因子变量对光合作用的影响1.(2017天津卷)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。右图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列叙述错误的是()A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度答案解析解析关闭突变型水稻中叶绿素含量约为野生型的一半,故突变型的光反应强度低于野生型,A项正确;突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型,故突变型水稻暗反应强度高于野生型,B项正确;光照强度低于P时,野生型光合作用强度高于突变型,说明限制因素为光反应强度,或者说是光照强度,C项正确;光照强度高于P时,野生型光合作用强度低于突变型,说明CO2的固定受影响,限制野生型光合速率的主要环境因素是CO2浓度,D项错误。答案解析关闭D-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图表示将一种植物叶片置于适宜条件下,不同的细胞间隙CO2浓度条件下叶肉细胞中C5的含量变化。下列推测不合理的是()A.AB段,叶肉细胞CO2的固定速率增加B.BC段,叶片的净光合速率等于零C.AB段,CO2的固定速率比C3的还原速率快D.BC段,可能是有关酶的量限制了光合速率答案解析解析关闭AB段,随叶肉细胞间隙的CO2相对浓度升高,CO2的固定加快,C5消耗增多,含量下降,A项正确;BC段,叶肉细胞间隙的CO2相对浓度较高,C5的含量基本维持不变,表示达到CO2饱和点,此时光合速率大于呼吸速率,叶片的净光合速率大于零,B项错误;AB段,C5的含量降低,说明CO2的固定(消耗C5)速率比C3的还原(生成C5)速率快,C项正确;BC段,CO2不再是光合速率的限制因素,可能是有关酶的量或光反应产生的[H]和ATP的量限制了光合速率,D项正确。答案解析关闭C-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2多因子变量对光合作用的影响3.下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示因素外,其他因素均控制在最适范围。下列分析错误的是()A.图甲中A点的内在限制因素可能是叶绿体中酶的数量或色素的含量B.图乙中D点与C点相比,相同时间内叶肉细胞中C3与C5的生成量都多C.图丙中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变D.图中M、N点的限制因素是光照强度,P点的限制因素是温度答案解析解析关闭图丙中,温度影响酶的活性,超过最适温度,曲线走势将下降。答案解析关闭C-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.(2018江苏卷)下图为在不同实验条件下测得的某一植物的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是()A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度答案解析解析关闭一定范围内净光合速率随CO2浓度增大而增大,达到一定程度时不再随之变化;温度通过影响酶活性来影响光合作用,一定范围内净光合速率随温度升高而增大,超过最适温度后随温度升高而下降,A项和B项不符合题意。色素主要吸收红光和蓝紫光,图中横坐标不能表示光波长,C项不符合题意。在一定范围内净光合速率随光照强度增大而增大,达到一定程度后不再随之变化,一定范围内净光合速率随CO2浓度增大而增大,达到一定程度后不再随之变化,所以甲可表示较高CO2浓度,乙可表示较低CO2浓度,D项符合题意。答案解析关闭D-17-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结多因素对光合速率影响题目的分析方法多因素对光合速率影响的曲线图,线的条数较多,还可能涉及多个“点”。表面上看,这类题目很复杂,但在解答时,仍需依据单一变量原则,每次只分析一个自变量的变化对实验结果的影响,逐一分析即可得出正确答案。-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.光合作用与有氧呼吸过程的比较光合作用有氧呼吸区别场所叶绿体细胞质基质和线粒体C的变化CO2→C3→C6H12O6C6H12O6→C3H4O3→CO2[H]的变化H2O→[H]→C6H12O6C6H12O6和H2O→[H]→H2O[H]的作用还原C3还原O2O2的变化H2O→O2O2→H2O能量变化光能→有机物中的化学能有机物中的化学能→ATP中的能量和热能ATP产生于光反应,用于暗反应中C3的还原有氧呼吸三个阶段都产生,用于除暗反应外的各项生命活动-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结光合作用有氧呼吸区别影响因素光照、温度、CO2浓度等O2浓度、温度等联系①光合作用为有氧呼吸提供原料(有机物和氧气)②有氧呼吸释放的能量是光合作用储存在有机物中的能量③有氧呼吸为光合作用原料的吸收、利用和产物的运输等提供能量④光合作用大于有氧呼吸时,有机物积累,反之,减少-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.光合作用与有氧呼吸的关系-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)物质方面C:CO2C6H12O6C3H4O3CO2O:H2OO2H2OH:H2O[H]C6H12O6[H]H2O(2)能量方面光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能热能ATP中活跃的化学能→各项生命活动-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)白天植物只进行光合作用。(×)(2)光合作用与细胞呼吸是两个互不相关的过程。(×)(3)线粒体可为叶绿体提供CO2和ATP。(×)(4)叶绿体可为线粒体提供O2和[H]。(×)(5)线粒体和叶绿体产生的[H]都能与O2结合。(×)(6)细胞质基质、线粒体和叶绿体都消耗ADP。(√)-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结根据光补偿点与光饱和点的图示回答下列问题。(1)温度不变,CO2浓度升高时,光补偿点B左移,光饱和点C右移。(2)温度不变,CO2浓度降低时,光补偿点B右移,光饱和点C左移。(3)与阳生植物相比,阴生植物光补偿点B和光饱和点C都相应左移。-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(4)已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。上图表示该植物在25℃时光合强度与光照强度的关系,若将温度提高到30℃(原光照强度和CO2浓度等不变),从理论上分析图中相应点的移动应该是A点下移,光补偿点B右移。-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1光合作用与有氧呼吸的内在联系1.(2019山东新泰一中高三第二次质检)下页左上图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①~⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断,下列说法错误的是()A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB.①~⑤过程中能产生ATP的有①②③④C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定D.光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2会释放到细胞外答案解析解析关闭据图可知,物质X是CO2固定的产物,所以X表示C3;物质Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中间产物,所以Y表示丙酮酸;物质Z是光反应产生并用于暗反应的ATP。图中①过程表示光反应,能产生ATP;②过程表示暗反应中C3的还原,消耗ATP而不能产生ATP;③过程表示有氧呼吸的第一阶段,能产生ATP;④过程表示有氧呼吸第二阶段(或第二、三阶段),能产生ATP;⑤过程表示暗反应中CO2的固定,不能产生ATP。光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2要比⑤过程消耗的CO2多,所以会有一部分CO2释放到细胞外。答案解析关闭B-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图表示某种植物的叶肉细胞中的M、N两种细胞器,以及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系。下列说法正确的是()A.M细胞器内生理活动的强度小于N细胞器内生理活动的强度B.M、N两种细胞器都能产生ATP,产生的ATP都从细胞器中运出C.图示叶肉细胞中有有机物的积累,细胞能够正常生长D.改变光照强度一定会改变M细胞器中生理活动的强度答案解析解析关闭从题图来看,M是叶绿体,N是线粒体,N中产生的CO2不能满足M中光合作用的需要,说明光合作用强度大于呼吸作用强度;M、N两种细胞器都能产生ATP,线粒体中产生的ATP可运出线粒体,参与需能的生命活动,叶绿体中产生的ATP并不运出叶绿体,而是在叶绿体内参与暗反应;由于光合作用强度大于呼吸作用强度,因此图示叶肉细胞中有有机物的积累,细胞能够正常生长;改变光照强度不一定会改变光合作用强度。答案解析关闭C-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2光补偿点与光饱和点的移动3