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2026高考一輪復(fù)習(xí)第14講光合作用的影響因素及其應(yīng)用

探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響

2影響光合作用的因素及應(yīng)用

光合速率的測定方法探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響31探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響考點(diǎn)11、光合作用強(qiáng)度:(1)概念:指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。思考:植物光合作用制造的糖類會全部積累下來嗎?光合作用制造的糖類呼吸作用消耗的糖類植物細(xì)胞積累的糖類單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量單位時(shí)間內(nèi)光合作用消耗CO2的量單位時(shí)間內(nèi)光合作用放出O2的量(2)表示方法:考點(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響(也稱“光合強(qiáng)度”、“光合速率”)2、呼吸作用強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)通過呼吸作用消耗糖類的數(shù)量單位時(shí)間內(nèi)通過呼吸作用消耗氧氣的數(shù)量單位時(shí)間內(nèi)通過呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的數(shù)量考點(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響3、光照強(qiáng)度指光照的強(qiáng)弱,以單位面積上所接受可見光的能量來量度。4、實(shí)驗(yàn):探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理:①葉片含有空氣,上浮葉片下沉O2充滿細(xì)胞間隙,葉片上浮抽氣光合作用產(chǎn)生O2②根據(jù)單位時(shí)間小圓形葉片浮起的數(shù)量的多少,探究光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系??键c(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響(2)實(shí)驗(yàn)裝置分析:①中間盛水的玻璃柱的作用:吸收燈光的熱量,避免光照對燒杯內(nèi)水溫產(chǎn)生影響。②自變量的設(shè)置:光照強(qiáng)度是自變量,通過調(diào)整臺燈與燒杯之間的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的大小。③因變量是光合作用強(qiáng)度,可通過觀測單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的圓形小葉片上浮的數(shù)量或者是浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間長短來衡量光合作用的強(qiáng)弱??键c(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響01打孔取生長旺盛的綠葉,用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片。02排氣將圓形小葉片置于吸入清水的注射器內(nèi),用手指堵住注射器前端小孔拉動(dòng)活塞,使葉片內(nèi)氣體逸出。處理過的小葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水,所以全部沉到水底。03沉水將處理過的圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。04實(shí)驗(yàn)分別將10片葉圓片投入3只20ml

NaHCO3的小燒杯中并調(diào)整與臺燈距離。同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量。(3)實(shí)驗(yàn)步驟:考點(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生理狀態(tài)分析:①在黑暗情況下,植物葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,吸收氧氣,產(chǎn)生的二氧化碳較易溶于水,所以葉片沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖1??键c(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生理狀態(tài)分析:②在弱光下,此時(shí)的光合作用強(qiáng)度小于或等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,葉片中仍然沒有足夠的氧氣,葉片仍然沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖2、圖3??键c(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生理狀態(tài)分析:③在中、強(qiáng)光下,光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,葉片中會有足夠的氧氣產(chǎn)生,從而充滿了細(xì)胞間隙并釋放到外界一部分,使葉片浮起來。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖4??键c(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響注意事項(xiàng):①葉片上浮的原因是光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,不要片面認(rèn)為只是光合作用產(chǎn)生了O2。②打孔時(shí)要避開大的葉脈,因?yàn)槿~脈中沒有葉綠體,而且會延長圓形小葉片上浮的時(shí)間,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。③為確保溶液中CO2含量充足,圓形小葉片可以放入NaHCO3溶液中。

在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而加快,超過一定值后光合作用強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:考點(diǎn)1探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響影響光合作用的因素及應(yīng)用考點(diǎn)2考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

1、光照強(qiáng)度(1)原理:光照強(qiáng)度通過影響植物的光反應(yīng),制約NADPH和ATP的產(chǎn)生,進(jìn)而影響光合速率。(2)曲線分析①總光合速率:光飽和點(diǎn):植物達(dá)到最大光合速率所需要的最小光照強(qiáng)度。糖類的制造量氧氣的產(chǎn)生量二氧化碳的消耗量單位時(shí)間總光合速率(只考慮葉綠體)糖類的消耗量氧氣的消耗量二氧化碳的產(chǎn)生量單位時(shí)間呼吸速率(只考慮線粒體)但是在光照情況下它們是完全獨(dú)立的嗎?考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

單位時(shí)間糖類的制造量總光合速率(只考慮葉綠體)單位時(shí)間糖類的消耗量呼吸速率(只考慮線粒體)定值(不變)變量(隨光照強(qiáng)度增加從零逐漸變大)假如為10由0→變大1010119凈光合速率-9總光合速率呼吸速率-(考慮線粒體和葉綠體,也可以認(rèn)為考慮整個(gè)細(xì)胞)考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

單位時(shí)間糖類的制造量總光合速率(只考慮葉綠體)單位時(shí)間糖類的消耗量呼吸速率(只考慮線粒體)定值(不變)變量(隨光照強(qiáng)度增加從零逐漸變大)假如為10由0→變大1020凈光合速率10總光合速率呼吸速率-(考慮線粒體和葉綠體,也可以認(rèn)為考慮整個(gè)細(xì)胞)考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

1010總光合速率O2產(chǎn)生速率CO2固定(或消耗)速率有機(jī)物產(chǎn)生(或制造、生成)速率凈光合速率O2釋放速率CO2吸收速率有機(jī)物積累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率有機(jī)物消耗速率凈光合速率=總光合速率-呼吸速率總光合速率、凈光合速率與呼吸速率的表征與識別:考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

線粒體葉綠體產(chǎn)生O2釋放O2(可以測得)葉肉細(xì)胞CO2吸收CO2(可以測得)植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí),還進(jìn)行呼吸作用。實(shí)際測量到的光合作用指標(biāo)是凈光合作用速率,稱為表觀光合速率。當(dāng)凈光合速率>0時(shí),植物因積累有機(jī)物而生長。光照強(qiáng)度光合速率OABc光飽和點(diǎn)(總)如何表示凈光合速率?光照強(qiáng)度OABC光飽和點(diǎn)CO2的固定量光合速率(凈)CO2的吸收量CO2的釋放量呼吸速率:凈光合速率:D光補(bǔ)償點(diǎn)S2+S3(正值)(正值或負(fù)值)考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

光補(bǔ)償點(diǎn):植物達(dá)到光合速率等于呼吸速率時(shí),所對應(yīng)的光照強(qiáng)度??偣夂纤俾?S3S2S1S1+S2S3-S1(正值)光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量ABCA點(diǎn):只進(jìn)行呼吸不進(jìn)行光合作用光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)OcbO2CO2AB段:呼吸>光合B點(diǎn):BC段:光合>呼吸呼吸=光合凈光合速率考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

②凈光合速率:考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

(3)應(yīng)用①溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度,以提高光合速率,使作物增產(chǎn);②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低,間作套種農(nóng)作物,可合理利用光能,提高光能利用率。陽生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均大于陰生植物③陽生植物與陰生植物:考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

2、CO2濃度(1)原理:CO2濃度影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。(2)曲線分析①總光合速率:在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大,但當(dāng)CO2濃度增加到一定值后,光合作用速率不再繼續(xù)增大。CO2濃度光合速率OABc(總)CO2飽和點(diǎn)A點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

②凈光合速率:A點(diǎn):表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度CO2補(bǔ)償點(diǎn),光合速率=呼吸速率對應(yīng)的c點(diǎn)為CO2飽和點(diǎn)B點(diǎn):C點(diǎn):C點(diǎn)之后光合速率的限制因素是:外因主要為光照強(qiáng)度和溫度;內(nèi)因?yàn)槊傅臄?shù)量和活性。cCO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2凈光合速率(3)應(yīng)用①大田中的農(nóng)作物要“正其行”(合理安排植株的間距),“通其風(fēng)”(補(bǔ)充新鮮的CO2);②增施有機(jī)肥增大CO2濃度,提高光合速率??键c(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

3、溫度(1)原理:溫度通過影響與光合作用有關(guān)的酶的活性影響光合作用。(2)曲線分析(3)應(yīng)用:①適時(shí)播種;②溫室栽培植物時(shí),白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合速率,晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度,以降低細(xì)胞呼吸速率,提高植物有機(jī)物的積累量;③植物“午休”現(xiàn)象。AB段:隨著溫度升高,光合速率增大;B點(diǎn):酶在最適溫度時(shí),光合速率最大;BC段:隨著溫度升高,酶的活性下降,光合速率減小,50℃左右光合速率幾乎為零??键c(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

光合作用強(qiáng)度O光照強(qiáng)度121410一天的時(shí)間光合作用強(qiáng)度夏季晴天的中午氣溫高,蒸騰作用很強(qiáng),植物為防止蒸騰失水過多而關(guān)閉氣孔,CO2吸收減少,光合速率降低。植物“午休”現(xiàn)象中午光合作用強(qiáng)度下降原因?①水既是光合作用的

,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的

,缺水可直接影響光合作用速率;②水分還能影響氣孔的

,間接影響

.進(jìn)入葉片,從而影響光合作用速率。原料介質(zhì)開閉CO2缺水氣孔關(guān)閉限制CO2進(jìn)入葉片光合作用受影響保衛(wèi)細(xì)胞吸水氣孔張開考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

4、水分(1)原理:考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

(2)曲線分析在一定范圍內(nèi),水越充足,光合作用速率越快。根據(jù)作物的需水規(guī)律及時(shí)、合理灌溉。(3)應(yīng)用:4、水分考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

5、礦質(zhì)元素(1)原理:礦質(zhì)元素影響酶、葉綠素、NADPH、ATP等的合成,對光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。如Mg葉綠素成分影響合成;Fe非葉綠素成分但影響合成;N是酶的組成元素;N、P是ATP的組成元素。(2)曲線分析(3)應(yīng)用:合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大,促進(jìn)葉綠素合成,促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化等,進(jìn)而提高光合速率。在一定濃度范圍內(nèi),增加礦質(zhì)元素的供應(yīng),可提高光合速率,但當(dāng)超過一定濃度后,植物會因土壤溶液濃度過高,發(fā)生滲透失水而萎蔫??键c(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

6、多因子對光合速率的影響(1)A點(diǎn)及A點(diǎn)之前:(2)當(dāng)?shù)紹點(diǎn)后:

限制光合速率的主要因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子(變量1),隨橫坐標(biāo)所表示的因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高;橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素,此時(shí)的影響因素主要為各曲線所表示的因子(變量2)。

考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

6、多因子對光合速率的影響(3)應(yīng)用溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)升高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,同時(shí)也可適當(dāng)增加CO2濃度,進(jìn)一步提高光合速率。有機(jī)肥中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解成各種礦質(zhì)元素,增加了土壤的肥力,另外還釋放出熱量和CO2,增加了大棚內(nèi)的溫度和C02濃度,有利于光合作用的進(jìn)行。考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

7、影響光合作用的內(nèi)部因素(1)植物自身的遺傳特性,如植物品種不同,以陰生植物、陽生植物為例:①光補(bǔ)償點(diǎn):陽生植物>陰生植物②光飽和點(diǎn):陽生植物>陰生植物考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

7、影響光合作用的內(nèi)部因素(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶活性性活考點(diǎn)2影響光合作用的因素及應(yīng)用

7、影響光合作用的內(nèi)部因素(3)植物葉面積指數(shù)不再增加合理密植[教材新命題點(diǎn)思考]1.干旱條件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是:_________________________________________。2.西瓜、玉米和辣椒輪作和固定種植玉米相比,其優(yōu)點(diǎn)是:___________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少充分利用土壤中的礦質(zhì)資源、改善土壤條件、減少大面積病蟲害發(fā)生、3.在溫室大棚生產(chǎn)中,大棚內(nèi)多施農(nóng)家肥有利于提高作物的產(chǎn)量,原因是__________________________________________________________________________________________________。農(nóng)家肥中的有機(jī)物被微生物分解產(chǎn)生無機(jī)鹽和CO2,CO2和無機(jī)鹽被作物利用,提高大棚作物的產(chǎn)量提高光能利用率等[判斷依據(jù)類]1.為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結(jié)果如下圖所示。據(jù)圖回答下列問題:從圖中可知,A葉片是樹冠________(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是_________________________________________________________。下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度低于B葉片的2.甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如下圖所示。甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí),如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是_____,判斷的依據(jù)是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。甲

光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙植物大,種植密度過大,植株接受的光照強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙植物大

[結(jié)果結(jié)論類]7.鎘鹽在水中多以離子狀態(tài)存在,對水生植物的影響尤為嚴(yán)重。某科研小組研究不同濃度的鎘對水生植物葉綠素的影響,結(jié)果見下圖,由圖得出的結(jié)論是_______________________________________________________________________。

隨著鎘濃度的增大,葉綠素的含量逐漸降低,且葉綠素a受影響的幅度更大2.[真題演練]我國勞動(dòng)人民在漫長的歷史進(jìn)程中,積累了豐富的生產(chǎn)、生活經(jīng)驗(yàn),并在實(shí)踐中應(yīng)用。生產(chǎn)和生活中常采取的一些措施如下。①低溫儲存,即果實(shí)、蔬菜等收獲后在低溫條件下存放②春化處理,即對某些作物萌發(fā)的種子或幼苗進(jìn)行適度低溫處理③風(fēng)干儲藏,即小麥、玉米等種子收獲后經(jīng)適當(dāng)風(fēng)干處理后儲藏④光周期處理,即在作物生長的某一時(shí)期控制每天光照和黑暗的相對時(shí)長⑤合理密植,即栽種作物時(shí)做到密度適當(dāng),行距、株距合理⑥間作種植,即同一生長期內(nèi),在同一塊土地上隔行種植兩種高矮不同的作物。關(guān)于這些措施,下列說法合理的是(

)A.措施②④分別反映了低溫和晝夜長短與作物開花的關(guān)系B.措施③⑤的主要目的是降低有機(jī)物的消耗C.措施②⑤⑥的主要目的是促進(jìn)作物的光合作用D.措施①③④的主要目的是降低作物或種子的呼吸作用強(qiáng)度A3.(2021·廣東選擇考)與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同(圖a,示意圖),造成葉綠體相對受光面積的不同(圖b),進(jìn)而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運(yùn)動(dòng)的前提下,下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.t2比t1具有更高的光飽和點(diǎn)(光合速率不再隨光強(qiáng)增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度)B.t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大D光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析考點(diǎn)3考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析(1)過程聯(lián)系①代謝類型:合成作用(同化作用)分解作用(異化作用)②發(fā)生范圍:含葉綠體的植物細(xì)胞;藍(lán)細(xì)菌、光合細(xì)菌等所有活細(xì)胞③發(fā)生場所:葉綠體(真核生物);細(xì)胞質(zhì)(原核生物)有氧呼吸:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(真核生物);細(xì)胞質(zhì)(原核生物)無氧呼吸:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)光合作用細(xì)胞呼吸1、光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化1、光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析①C:

②H:

考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化③O:

考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化第二階段CO2暗反應(yīng)C6H12O6H2O光反應(yīng)O2第三階段H2O光合作用光合作用有氧呼吸(3)能量變化考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析光合作用細(xì)胞呼吸(4)光合作用與有氧呼吸中有關(guān)NADH、NADPH、ATP的來源與去路考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析2、自然環(huán)境中綠色植物一晝夜內(nèi)CO2的吸收與釋放速率的曲線(1)曲線分析考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析光合作用強(qiáng)度的一晝夜變化過程中,限制光合作用的主要因素有光照強(qiáng)度和溫度。①a點(diǎn):凌晨3時(shí)~4時(shí),溫度降低,

,CO2釋放減少。②b點(diǎn):上午6時(shí)左右,太陽出來,開始進(jìn)行光合作用。③bc段:光合作用強(qiáng)度

呼吸作用強(qiáng)度。④c點(diǎn):上午7時(shí)左右,光合作用強(qiáng)度

呼吸作用強(qiáng)度。呼吸作用減弱小于等于考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析⑤ce段:光合作用強(qiáng)度

呼吸作用強(qiáng)度。⑥d點(diǎn):溫度過高,部分

,出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。⑦e點(diǎn):下午6時(shí)左右,光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。⑧ef段:光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。⑨fg段:太陽落山,光合作用停止,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。氣孔關(guān)閉大于③一晝夜有機(jī)物制造量:

;消耗量:

;積累量:

,積累量>0植株才能正常生長。(2)綠色植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物的“制造”“消耗”與“積累”考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析①c點(diǎn):有機(jī)物開始積累。②e點(diǎn):有機(jī)物積累量最大。S1-S2-S3S0S1+S0S2+S3+S03、密閉環(huán)境中綠色植物一晝夜內(nèi)CO2含量的變化曲線分析考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析分析光合作用或細(xì)胞呼吸速率的變化時(shí),應(yīng)分析曲線變化趨勢的快慢,也就是斜率??键c(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析①AB段:無光照,植物只進(jìn)行呼吸作用②BC段:溫度降低,呼吸作用減弱(曲線斜率下降)③CD段:C點(diǎn)后,微弱光照,植物開始進(jìn)行光合作用,但光合作用強(qiáng)度<呼吸作用強(qiáng)度④D點(diǎn):光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度⑤DH段:光合作用強(qiáng)度>呼吸作用強(qiáng)度,其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象⑥H點(diǎn):光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度,有機(jī)物積累最多⑦HI段:光照繼續(xù)減弱,光合作用強(qiáng)度<呼吸作用強(qiáng)度,直至光合作用完全停止⑧I點(diǎn):I點(diǎn)低于A點(diǎn),說明一晝夜密閉容器中CO2濃度減少,即總光合量大于總呼吸量,植物能生長。(若I點(diǎn)高于A點(diǎn),植物不能正常生長)4、光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)及其移動(dòng)問題(結(jié)合坐標(biāo)曲線分析)

(1)光補(bǔ)償點(diǎn)的兩種生理狀態(tài)當(dāng)整個(gè)植株光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,則葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度

呼吸作用強(qiáng)度。(2)光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)B:曲線與橫軸的交點(diǎn);光(CO2)飽和點(diǎn)C:最大光合速率對應(yīng)的光照強(qiáng)度(或CO2濃度),位于橫軸上??键c(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析大于(3)環(huán)境條件改變與光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)移動(dòng)方向的關(guān)系①光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng):a.呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)

,反之左移。b.呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí),光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)

,反之左移。②光(CO2)飽和點(diǎn)的移動(dòng):相關(guān)條件的改變,使光合速率增大時(shí),光(CO2)飽和點(diǎn)C點(diǎn)應(yīng)

,D點(diǎn)

。③陰生植物與陽生植物相比,光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)

移動(dòng)。右移右上移向左考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析右移右移C2.(2024·山東臨沂一模)光合作用與細(xì)胞呼吸相互依存、密不可分,各自又具有相對的獨(dú)立性。下圖是某植物光合作用和細(xì)胞呼吸過程示意圖,其中Ⅰ~Ⅶ代表物質(zhì),①~⑤代表過程。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

A.圖中Ⅶ被相鄰細(xì)胞利用至少需要穿過6層生物膜B.圖中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ分別是同一種物質(zhì),Ⅰ和Ⅳ是不同物質(zhì)C.圖中①~⑤均伴隨著ATP的合成或水解,其中③合成的ATP不能被②利用D.光合作用的產(chǎn)物脂肪、糖類、蛋白質(zhì)的合成或分解都可通過細(xì)胞呼吸聯(lián)系起來3.(2024·荊州高三月考)紅松和人參均為我國北方地區(qū)的植物。下圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下,光合速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖,下列敘述正確的是(

)A.光照強(qiáng)度為a時(shí),人參葉肉細(xì)胞中光合作用與呼吸作用相等B.光照強(qiáng)度在b點(diǎn)之后,限制紅松P/R值增大的主要外界因素是CO2濃度C.若適當(dāng)增加空氣中CO2的含量,一段時(shí)間后人參的a點(diǎn)左移D.光照強(qiáng)度為c時(shí),每日光照12小時(shí),一晝夜后人參、紅松干重增加量一樣C4.(2024·仙桃高三檢測)某生物興趣小組以密閉溫室中的玉米為實(shí)驗(yàn)材料,研究不同條件下的光合速率和呼吸速率,繪制了甲、乙兩圖。據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.兩圖中a點(diǎn)對應(yīng)的光合速率均等于呼吸速率B.圖甲中的c點(diǎn)對應(yīng)的溫度是玉米生長的最適溫度C.圖乙一天當(dāng)中,b點(diǎn)時(shí)有機(jī)物積累量最多D.圖乙條件下,經(jīng)過一晝夜玉米體內(nèi)有機(jī)物會增多A光合速率的測定方法考點(diǎn)4考點(diǎn)4光合速率的測定方法

1、總光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析(1)內(nèi)在關(guān)系①細(xì)胞呼吸速率:植物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。②凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。③總光合速率=凈光合速率+細(xì)胞呼吸速率??键c(diǎn)4光合速率的測定方法

(2)根據(jù)關(guān)鍵詞判定總(真正)光合速率凈(表觀)光合速率呼吸速率“同化”“固定”或“消耗”的CO2的量“從環(huán)境(容器)中吸收”或“環(huán)境(容器)中減少”的CO2的量黑暗中釋放的CO2的量“產(chǎn)生”或“制造”的O2的量“釋放至容器(環(huán)境)中”或“容器(環(huán)境)中增加”的O2的量黑暗中吸收的O2的量“產(chǎn)生”“合成”或“制造”的有機(jī)物的量“積累”“增加”或“凈產(chǎn)生”的有機(jī)物的量黑暗中消耗的有機(jī)物的量考點(diǎn)4光合速率的測定方法

2、光合速率的測定方法(1)“液滴移動(dòng)法”測定呼吸速率①甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸;②NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2;③因此單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率,可代表有氧呼吸速率??键c(diǎn)4光合速率的測定方法

測定凈光合速率①乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸;②由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定;③因此單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率,可代表凈光合速率。物理誤差的校正為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差,應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn),即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。(2)葉圓片稱重法--測定單位時(shí)間、單位面積葉片中有機(jī)物生成量①呼吸速率的測定:黑暗條件下,測定單位時(shí)間、單位葉面積葉片中有機(jī)物的消耗量。呼吸速率=(x-y)/2S②凈光合速率的測定:光照條件下,測定單位時(shí)間、單位葉面積葉片中有機(jī)物生成量。凈光合速率=(z-y)/2S③計(jì)算:總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S??键c(diǎn)4光合速率的測定方法

考點(diǎn)4光合速率的測定方法

(3)半葉法--測定光合作用有機(jī)物的制造量①測定:將對稱葉片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做處理,并采用適當(dāng)?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷)阻止有機(jī)物的運(yùn)輸。在適宜光照下照射6h后,在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片,烘干稱重,分別記為MA、MB。②計(jì)算:設(shè)被截取部分初始干重為M。a.被截取部分的呼吸速率=(M-MA)/6。b.被截取部分的凈光合速率=(MB-M)/6。c.被截取部分的總光合速率=呼吸速率+凈光合速率=(MB-MA)/6??键c(diǎn)4光合速率的測定方法

(4)黑白瓶法--測水中溶氧量的變化黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶,瓶中生物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,所以測得的為呼吸速率,而白瓶中的生物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,所以測得的為凈光合速率。(5)間隔光照法——比較有機(jī)物的合成量測定方法:光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同的酶的催化作用下相對獨(dú)立進(jìn)行,在一般情況下,光反應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的速率快得多,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH除滿足暗反應(yīng)正常利用外,還有一定量的剩余。持續(xù)光照,光反應(yīng)產(chǎn)生的大量ATP和NADPH不能及時(shí)被完全利用,暗反應(yīng)限制了光合作用的速率,降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替進(jìn)行,則黑暗間隔期植物可利用光照時(shí)積累的光反應(yīng)產(chǎn)物,再持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間的暗反應(yīng)。因此,在光照強(qiáng)度與光照時(shí)間不變的情況下,交替光照較連續(xù)光照條件下制造的有機(jī)物多??键c(diǎn)4光合速率的測定方法

1.(2024·黃岡高三期中)利用下圖所示裝置可探究某生存狀態(tài)良好的綠色植物的生理作用。假如該植物光合作用的產(chǎn)物和呼吸作用的底物均為葡萄糖,且不能進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸(忽略裝置內(nèi)其他微生物的干擾)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.若要驗(yàn)證該植物在光下釋放O2,應(yīng)將裝置二和三分別放在黑暗和光照條件下B.若要驗(yàn)證CO2是植物進(jìn)行光合作用的必需原料,應(yīng)選擇裝置一和裝置三C.光照條件下,裝置一、三中紅色液滴移動(dòng)的距離分別表示O2吸收量和O2生成量D.黑暗條件下,若裝置一、二中的紅色液滴均不移動(dòng),則該植物只進(jìn)行有氧呼吸B2.(2024·陜西西安高三模擬)某課外小組用傳感器測定了不同條件下250mL有魚和無魚池水的溶解氧變化,獲得下表數(shù)據(jù)。下列說法正確的是(

)

A.1號瓶池水中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為0.378μg

B.4號瓶池水中植物不能進(jìn)行光合作用C.26℃條件下魚呼吸作用消耗的氧氣量為1.136μgD.池水中植物光合作用的最適溫度為26℃C瓶子編號12345條件26℃光照26℃黑暗26℃光照10℃光照10℃黑暗材料池水池水池水+魚池水池水+魚2小時(shí)后的溶解氧變化/μg0.378-0.065-0.758-0.03-0.215B3.(2024·廣東茂名一模)為研究光照與黑暗交替處理對花生葉片葉綠體中的ATP和ADP含量變化的影響。某研究小組測定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。結(jié)合圖中結(jié)果分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

A.光照0~5min,葉肉細(xì)胞中發(fā)生了ADP與ATP之間的相互轉(zhuǎn)化B.光照的5~20min,葉綠體中的ATP含量基本穩(wěn)定,說明ATP與ADP的轉(zhuǎn)化逐漸停止C.黑暗的20~30min,暗反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行導(dǎo)致葉綠體中ATP和ADP的含量呈相反變化D.光暗交替處理30min,光暗條

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