第17讲 光合作用的影响因素及其应用 课件-2026届高三生物一轮复习（人教版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用的影响因素及其应用”核心专题，依据新课标要求和高考评价体系，系统梳理探究光照强度影响、多因素作用及应用、光合速率测定、光合与呼吸综合分析四大考点，通过考点权重分析和典例归纳，明确实验设计、曲线分析、综合计算等高频题型，体现高考备考的针对性。 课件亮点在于“考点深度剖析+真题实战演练+素养培育”，如结合叶圆片上浮实验设计培养科学思维和探究实践素养，解析2025年湖南卷光合放氧真题提炼答题技巧，配套易错辨析和规范表达指导，助力学生掌握得分关键，教师可据此实现精准复习教学，提升备考效率。

第三单元 细胞的能量供应和利用 第17讲 光合作用的影响 因素及其应用 一轮复习：必修1 分子与细胞 课标要求 核心素养 1.探究不同环境因素对光合作用 的影响。 2.会通过图像分析理解影响光合 作用的外界因素。 3.关注光合作用与农业生产及生 活的联系。 1.通过理解外界因素影响光合作用的过 程，建立生命的系统观念。 2.根据实验目的，设计实验探究光合作 用的影响因素，会分析相关的实验装 置。 3.能够根据光合作用原理指导生产实践， 增强社会责任。 第17讲 光合作用的影响因素及其应用 自主梳理课本必修1《分子与细胞》P90-96 1.什么是光合作用强度？如何表示？植物光合作用制造的糖类会全部积累下来吗？ 2.光合作用制造的糖类、呼吸作用消耗的糖类、植物细胞积累的糖类之间有什么关 系？ 3.探究光照强度对光合作用强度的影响 （1）实验原理是什么？实验自变量是什么？如何控制自变量？实验因变量是什么？ 检测指标是什么？实验对无关变量进行如何控制。 （2）请简述实验步骤和实验预期结果。 4.影响光合作用强度的因素（外因、内因）有哪些呢？在生产生活中如何应用？ 5.我国北魏时期的农书《齐民要术》有关于栽种农作物要 “正其行，通其风。” 的记载。这么做的目的是？ 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光合速率的测定 光合作用与细胞呼吸的综合分析 1 2 4 3 第17讲 光合作用的影响因素及其应用 考 点 4 一、光合作用强度： 1.概念： 思考：植物光合作用制造的糖类会全部积累下来吗？ 2.表示方法： （也称“光合强度”“光合速率”） 指植物在单位时间内通过光合作用 制造糖类的数量。 真正（总）光合速率 = 净（表观）光合速率 + 呼吸速率 有机物的制造量 CO2的固定量或消耗量 O2的产生量 有机物的积累量 CO2的吸收量 O2的释放量 有机物的消耗量 黑暗下CO2的释放量 黑暗下O2的吸收量 光合作用制造的糖类 = 呼吸作用消耗的糖类 植物细胞积累的糖类 + 可以测得 可以测得 不能直接测得 光照下测得 黑暗下测得 注意：叶绿体吸收的CO2≠植物体吸收的CO2≠叶肉细胞吸收的CO2 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 1.实验原理: 2.实验设计 自变量： 光照强度 因变量： 光合作用强度 相同时间小圆形叶片浮起的数量 用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度 控制方法 检测方法 无关变量： 温度、CO2浓度(NaHCO3溶液)，光照时间等 叶片含有空气 上浮 叶片下沉 O2充满细胞间隙，叶片上浮 抽气 光合作用产生的O2 二、探究光照强度对光合作用强度的影响 3.实验装置 吸收光的热量，避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰。 确保溶液中CO2含量充足 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 4.方法步骤 取 材 排 气 沉 水 光 照 分 组 观察记录 打孔器　 注射器　 器材： 目的： 制备30片圆形小叶片 器材： 目的： 使圆形小叶片中的气体逸出 条件： 原因： 放在黑暗处 细胞间隙充满了水 取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水(或1%-2%的NaHCO3溶液）、分别放入10片圆形小叶片 分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照 同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。 取材 排气 沉水 分组 光照 （避开大叶脉） 考点三：光合作用速率的测定 5.实验结果的生理状态分析： 植物叶片只进行细胞呼 吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶 于水，所以叶片沉在水底。 此时的光合作用强度小于或 等于细胞呼吸强度，叶片中仍然没有足 够的氧气，叶片仍然沉在水底。 光合作用强度大于细胞 呼吸强度，叶片中会有足够的氧气产生， 从而充满了细胞间隙并释放到外界一部 分，使叶片浮起来。 ①在黑暗情况下， ②在弱光下， ③在中、强光下， 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 注意事项： ①叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片 面认为只是光合作用产生了O2。 ②打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长圆形小 叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。 ③为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。 在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增大而加快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。 6.实验结论： (维持CO2浓度的稳定) 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 探究CO2浓度对光合作用的影响 数量相同的叶圆片置于烧杯底部等距离（10cm）置于40W的光源下 1 蒸馏水 2 2% NaHCO3溶液 3 10% NaHCO3溶液 如何探究温度对光合作用的影响 1 低温 蒸馏水 2 常温 蒸馏水 3 高温 蒸馏水 水浴控制温度数量相同的叶圆片置于烧杯底部等距离（10cm）置于40W 的光源下 实验拓展1： 实验拓展2： NaHCO3溶液浓度太 高，使叶片渗透失 水，不利于光合作用 温度 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 易错辨析 1.延长光照时间能够提高光合作用强度。(　　) 2.在探究光照强度对光合作用强度的影响中，增加光照强度或温度，都能 明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间。(　　) 3.探究光照强度对光合作用强度影响的实验中使用的圆形小叶片应先排出 里面的气体。(　　) 4.为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。( ) 5．实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。(　　) × × × √ √ 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 典例分析：如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是（ ） A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2 B.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量 C.拆去滤光片，改变光照强度， 并将所得数据绘制成曲 线可推知其光饱和点 D.单色光照射时，相同光照 强度下一定时间内用红光 比用绿光测到的O2量多 B 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 12 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光合速率的测定 光合作用与细胞呼吸的综合分析 1 2 4 3 第17讲 光合作用的影响因素及其应用 考 点 13 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 光合色素 温度 矿质元素 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O)+ O2 CO2浓度 气孔开闭情况 水分 光 ①酶的种类、数量 ④遗传特性 叶绿素、 酶的合成、细胞失水 环境中CO2浓度、叶片气孔导度 内因 外因 ③叶面积指数 ①光照（强度、光质） ⑤矿质元素 ④水分 ②CO2浓度 ③温度 影响 因素 ②光合色素含量 （如阴生、阳生植物） 运输 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 请根据光合作用反应式，从内、外因分析影响光合作用强度的因素有哪些？ 光照强度通过影响植物的光反应，制约NADPH和ATP的产生，进而影响光合速率。 曲线分析 ——总光合速率 光饱和点：植物达到最大光合速率所需要的最小光照强度。 一、影响光合作用的外部因素及其应用 1.光 (1)光照强度 单位：勒克斯（lx） 原理： 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 A B C 光补偿点 光饱和点 净光合速率 总光合速率 B点：光合速率=呼吸速率 光饱和点：光合速率开始达到最大时所需最小光照强度 （限制因素：CO2浓度、温度等） D AB段：光合速率<呼吸速率 BC段：光合速率>呼吸速率 呼吸速率 A点：只进行呼吸作用 C点之前限制因素是光照强度 一、影响光合作用的外部因素及其应用 1.光 (1)光照强度 ——净光合速率 曲线分析 O2 CO2 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 M D S1 S3 S2 S1+S2 净光合作用的量： 呼吸作用的总量： 总光合作用的量： S2+S3 S3： B点之后净光合作用的量 = S3－S1 呼吸 速率 净光合 速率 面积分析: 一、影响光合作用的外部因素及其应用 1.光 (1)光照强度 ——净光合速率 曲线分析 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 A B C -(S1+S2 ) （S2+S3) 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 17 “关键点”移动分析: 细胞呼吸增强，A点_______； 细胞呼吸减弱，A点_______。 A点： B点： C和D点： ①细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点(B点)应______，反之______。 ②细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率增强时，光补偿点(B点)应_______，反之________。 右移 左移 下移 上移 左移 右移 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，光饱和点(D点)_________， C点_______________；反之，移动方向相反。 右移 上移的同时右移 一、影响光合作用的外部因素及其应用 1.光 (1)光照强度 ——净光合速率 曲线分析 D 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 光补偿点 光饱和点 A B C 阳生植物 阴生植物 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 18 典例分析: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 ℃环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述错误的是（ ） A.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B.b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 C.当植物缺Mg时，叶绿素减少，b点将向左移 D.将温度提高到30 ℃时，a点上移，b点右移，c点上移 C 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 红光>蓝紫光>白光 >绿光 虽然四种光合色素都能吸收蓝紫光， 但它是短波，没有红光容易吸收。 让相同强度的日光照射 ①大棚颜色 白色透明>红色>蓝紫色>绿色 ②用相同强度光源照射（灯泡） 一、影响光合作用的外部因素及其应用 1.光 (2)光质 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 思考：植物什么条件下才能生长？ 植物生长的条件：植物的光合作用生产的有机物＞呼吸作用消耗的有机物 典例分析：某植物光照下CO2的吸收速率为3.5mg/h，黑暗下CO2的释放速率为3mg/h，每天光照10小时，一昼夜后该植物能否生长？ 光合作用制造的有机物=6.5×10=65 呼吸作用消耗的有机物=3×24=72 一昼夜后该植物无法生长 净光合速率与植物生长的关系 当净光合速率>0,植物因积累有机物而生长。 当净光合速率=0,植物没有有机物的积累，不能生长。 当净光合速率<0,植物不能生长，长期如此，植物将死亡。 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 （3）光在农业生产中的应用： ①欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点。温室生产中，温室大 棚一般选无色透明塑料薄膜，适当增加光照强度，遇到阴雨天时给温 室补充光照应当给予红光或蓝紫光。优先选择红光。延长光合作用的 时间，可以提高光合速率，使作物增产。 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物， 可合理利用光能，提高光能利用率。 原因是：两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水 分和养分；两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。 ③合理密植，增大光合作用面积；适当剪枝，减 少呼吸作用面积。提高净光合速率，使作物增产。 玉米--大豆 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 2.CO2浓度 CO2浓度影响暗反应阶段，制约C3的形成。 （2）曲线分析 ①总光合速率： 在一定范围内，光合作用速率 随CO2浓度的增加而增大，但 当CO2浓度增加到一定值后， 光合作用速率不再继续增大。 CO2浓度 光合速率 O A B c （总） CO2饱和点 A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 一、影响光合作用的外部因素及其应用 （1）原理： 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 ②净光合速率: A点： 对应的E点为进行光合作用的最低CO2浓度。 CO2补偿点，光合速率＝呼吸速率 最大光合速率，对应的D点为CO2饱和点 B点： C点： C点之后光合速率的限制因素是: 外因主要为光照强度和温度； 内因为酶的数量和活性。 （3）应用 ①大田中的农作物要“正其行”(合理安排植株的间距)，“通其风” (补充新鲜的CO2)； ③温室栽培植物时还可使用CO2发生器等； 2.CO2浓度 （2）曲线分析 D CO2浓度 A B 吸收速率 CO2 C 释放速率 CO2 净光合速率 E ②增施有机肥增大CO2浓度，提高光合速率。 思考：当植物缺Mg时，B点、C点如何移动？ B点右移、C点左下移 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 （1）原理： 3.温度 ①温度通过影响酶的活性影响光合作用； ②影响气孔开闭 “午休”现象 盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，植物因为缺少CO2而光合作用强度下降 （2）应用： 农作物增产措施 ①适时播种 ②温室栽培 晴天： 连续阴雨天： 增加昼夜温差 白天和晚上均降温 B A C D 光合速率 光照强度 O 12 14 10 时间 随着温度升高，光合速率增大； 酶在最适温度（D点）时，光合速率最大； 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。 AB段： B点： BC段： 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 保卫细胞吸水、气孔张开 4.水分 （1）原理： 缺水 气孔关闭 限制CO2进入叶片 光合作用受影响 ①水是光合作用（光反应）的原料； ②水是体内各种化学反应的介质； ③缺水会导致叶片部分气孔关闭，限制CO2进 入叶片，从而间接影响光合作用（暗反应）； ④缺水会使糖类堆积，光合作用产物输出缓慢。 （2）曲线分析 根据作物的需水规律及时、合理灌溉。 （3）应用： 保卫细胞失水、气孔关闭 在一定范围内，水越充 足，光合作用速率越快。 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 5.矿质元素 N： P： K： Mg： A～B的形成原因： 矿质元素过多，土壤溶液浓度过高而导致植物细胞失水。 O N、P、K等矿质元素 光合速率 A B 矿质离子影响与光合作用有关的化合物的形成，对光合作用产生直接或间接的影响 （1）原理： （2）曲线分析 （3）应用： 在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可______光合作用速率，但当超过一定浓度后，植物光合作用速率 。 提高 下降 合理施肥 光合酶及ATP的重要组分 类囊体膜和ATP、NADPH的重要组分 促进光合产物向贮藏器官运输 叶绿素的重要组分 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为_________、_________和_____。PQ段：曲线变化受 的共同控制，如图1受光照强度与温度的共同影响。Q 点之后____________________不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。 光照强度　 光照强度　 6.多因素对光合速率影响的分析 光照强度 光合速率 P 30℃ 20℃ 10℃ 光照强度 光合速率 P 温度 光合速率 P Q Q Q 高CO2浓度 中CO2浓度 低CO2浓度 高光强 中光强 低光强 温度 白天适当提高温度、适当增加光照强度、适当增加 CO2 浓度，提高光合速率。 应用： 思考：三幅图自变量分别什么？ 横坐标所表示的因子与坐标曲线中另一因子 横坐标所表示的因子 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 1.植物自身的遗传特性 阴生植物呼吸作用较弱，对光的利用能力也不强。 阳生植物是指在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽 和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物。 阴生植物是指在弱光条件下比强光条件下生长良 好的植物。 光补偿点：B>B1 光饱和点：D>D1 二、影响光合作用的内部因素及其应用 D 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 光补 偿点 光饱 和点 B 阳生植物 阴生植物 B1 D1 (如植物品种不同) 阳生植物的光补偿点、光饱和点通常高于阴生植物。 应用： 阳生农作物与阴生农作物间作或套种。 果园套种油菜 玉米、大豆间作 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 29 2.植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 BC段： OA段： 幼叶发育阶段，随着叶龄增大，叶面积______，色素含量_______, 酶的含量和活性_______，光合速率_______。 老叶阶段，随着叶龄增大，色素、 酶的含量_________, 酶的活性_______，光合速率_______。 增大 增加 增大 加快 减少 减弱 减慢 曲线分析: 应用： 适时摘除老叶 二、影响光合作用的内部因素及其应用 AB段： 壮叶阶段，随着叶龄增大，叶面积______，色素含量_______, 酶的含量和活性_______，光合速率_______。 最快 最强 最多 最大 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 3.叶面积指数: 随叶面积指数的增大，光合作用实际量不 断 ，A点为光合作用的 。 超过A点，由于叶的遮挡，光合作用实际 量 。 OB段：在一定范围内，干物质量随叶面积指数增 加而 。B点以后： 上升更 快，随叶面积指数增大,干物质量 。 E点：表示光合作用实际量与呼吸量 ，干 物质积累量为 。 增大 饱和点 不再增大 增加 减少 相等 零 ②适当摘除林冠下层叶； 二、影响光合作用的内部因素及其应用 曲线分析: 呼吸量 应用： ①合理密植，增加光合面积 ③间作套种。 单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 4.光合作用产物积累对光合作用强度的影响 （1）反馈抑制 例如蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶的活性，使细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而影响CO2的固定。 二、影响光合作用的内部因素及其应用 （2）淀粉粒的影响 叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 可提高光能利用率的因素有： 可提高光合速率的外界因素： 例：轮作、 阴天大棚补充光照 例：高矮间作（同时播种） 套种（不同时间播种）、 光照强度 光质 CO2浓度 温度 矿质元素 水分 可以增产，不能提高 光合速率 对象是植株还是叶肉细胞； 图像纵坐标是净光合速率还是总光合速率； 速率必须是量除以单位时间、单位面积。 归纳小结 注意看题： 条件是有光还是黑暗； ①延长光照时间， ②增大受光面积， 一年多茬（复种） 合理密植 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 1.增加水中氧气—— 2.减少水中氧气—— 3.除去容器中的二氧化碳—— 4.保持容器中二氧化碳浓度不变—— 5.除去叶片中原有的淀粉—— 6.除去光合作用对呼吸作用影响—— 7.消除种子表面对种子呼吸速率测定的影响—— 8.除去叶片中的叶绿素—— 归纳小结： 泵入空气或放入绿色水生植物； 容器密封或油膜覆盖或煮沸冷却； 氢氧化钠溶液； NaHCO3溶液； 置于黑暗环境中较长时间； 给植株遮光处理； 消毒； 酒精隔水加热（脱色）。 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 34 (1)水分影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用( ) (2)农作物栽种密度越大，接受光照的叶面积也越大，单位面积产量越高(　 ) (3)阴雨天，菠菜叶肉细胞叶绿体中光反应速率下降、暗反应速率基本不变(　 ) (4)农作物的合理密植的原理要用到叶面积系数，该系数既影响光能利用率又影响总呼吸 速率(　　) (5)玉米和大豆间作，减少了氮肥的使用量、降低了单位面积的总产量(　 ) (6)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量(　) (7)农业生产常采用强光植物和弱光植物高矮间作的方法提高农田的光能利用率(　 　) (8)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( ) (9)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用( ) (10)白天与夜间适当提高温度，有利于增加大棚蔬菜的产量( ) (11)适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度( ) (12)作物合理间作套种，可充分利用光能( ) 易错辨析 √ × × × × × √ √ √ √ √ √ 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 规范表达： 1.干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是： _________________________________________。 2.西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点是： _____________________________________________________________ ______________________ 。 叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少 充分利用土壤中的矿质资源、改善土壤条件、减少大面积病虫害发生、 3.在温室大棚生产中，大棚内多施农家肥有利于提高作物产量，原因是 ______________________________________________________________ __________________________________。 农家肥中的有机物被微生物分解产生无机盐和CO2，CO2和无机盐被作物利用，提高大棚作物的产量 提高光能利用率等 考点二：影响光合作用强度的因素及其应用 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光合速率的测定 光合作用与细胞呼吸的综合分析 1 2 4 3 第17讲 光合作用的影响因素及其应用 考 点 37 1.植物“三率”间的内在关系 植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿 色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量 组织的物需释放量或 吸收量，即图中 点。 植物绿色组织在 条件下测得的值——单位时间内一定量叶面 积CO2的吸收量或O2的 量，即图中的 段对应的CO2量，也称为表观 光合速率。 =净光合速率+ 速率，即图中的AD段对应的CO2总量，也称为 总光合速率或实际光合速率。 CO2 O2 光照 释放 呼吸 A C′C 一、总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 (1)呼吸速率： (2)净光合速率： (3)真正光合速率 考点三：光合作用速率的测定 ①对象： ②对象：植株、叶片、细胞 检测指标 呼吸速率 净光合速率 真正(总) 光合速率 CO2 O2 有机物 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 2.根据关键词判定 一、总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 叶绿体 ——总光合速率 （见下表） 考点三：光合作用速率的测定 3.根据坐标曲线判定 净光合速率 真正光合速率 一、总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 呼吸速率 （1）当光照强度为0时，若 吸收速率为负值， 该值的绝对值代表____________，该曲线代 表____________随光照强度的变化。 （2）当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线 代表______________随光照强度的变化 考点三：光合作用速率的测定 （3）右图中曲线 Ⅰ 表示 光合量，曲线 Ⅲ表示 量，曲线 Ⅱ 表示 光合量。 交点D对应E点，此时净光合量为0， 点时植物生长最快。 （4）右图中曲线c表示 光合速率， 曲线d表示 ，c＋d表 示真正光合速率。在G点时，真 正光合速率是呼吸速率的 倍。 真正 呼吸 B 净 呼吸速率 2 3.根据坐标曲线判定 一、总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 净 考点三：光合作用速率的测定 二、光合速率的测定方法 1.“液滴移动法” 物理误差的校正 为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 测定呼吸速率 ①乙装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸； ③因此单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表有氧呼吸速率。 测定净光合速率 ①甲装置在光照条件下植物进行 光合作用和细胞呼吸； ②由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定； ③因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 ②NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2； 考点三：光合作用速率的测定 --测定单位时间、单位面积叶片中有机物生成量 叶柄处环割的目的： 阻止叶片的光合产物向外运输。 净光合速率=___________, 呼吸速率= _________, 总光合速率= . (z-y)/2S (x-y)/2S (x＋z-2y)/2S 二、光合速率的测定方法 2.叶圆片称重法 10时叶圆片干重x克 12时叶圆片干重y克 14时叶圆片干重z克 上午10时 置于黑暗中 上午12时 置于光下 烘干 烘干 烘干 环割 叶圆片面积为s 考点三：光合作用速率的测定 利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(　　) A.从图乙可看出，F植物适合 在较强光照下生长 B.光照强度为1 klx时，装置 甲中放置植物E的叶圆片进 行测定时，液滴不移动 C.光照强度为6 klx时，装置 甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短 D.光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等 C 典例分析 考点三：光合作用速率的测定 44 将植物对称叶片的一部分遮光，另一部分则留在光下进行光合作用，并采用适当方法阻止两部分的物质和能量转移(或者将一半剪下进行遮光处理)。一定时间后(h)在这两部分叶片的对应部位截取相同面积(S)的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB。 ①该方法测定的_______速率为 。 (MB—MA)/S·h 总光合 ②遮光部分在遮光后立即截取面积为S 的叶片烘干称重，仍然记为MA,其余 与上述操作相同，则测定的______ 速率为 净光合 (MB—MA)/S·h 遮光 光照 A B 环割 _______________ 二、光合速率的测定方法 3.半叶法 --测定光合作用有机物的制造量 考点三：光合作用速率的测定 现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位mg/·（dm2·h）。下列说法正确的是（ ） A.该方法在未测出细胞呼吸强度的条件下， 能得出实际光合作用的强度 B.（m2-m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量 C.m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小 D.m1表示被截取的部分在光照时间内细胞呼吸的大小 A 典例分析 考点三：光合作用速率的测定 46 4.黑白瓶法 ①“黑瓶”不透光，测定的 是 ； “白瓶”给予光照，测定的 是 。 有氧呼吸量 净光合作用量 二、光合速率的测定方法 ——测定溶氧量的变化 ③在没有初始值的情况下，______________________________________ ＝总光合作用量。 ②在有初始值的情况下，黑瓶中 为有氧呼吸量；白 瓶中 为净光合作用量；二者之和为____________。 O2减少量(或CO2增加量 O2增加量(或CO2减少量) 总光合作用量 白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量 考点三：光合作用速率的测定 下表是采用黑白瓶（不透光瓶/可透光瓶）测定夏季某池塘不同深度水体 中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并比较计算后的数据。下列 有关分析正确的是( ) 。 水深/ 1 2 3 4 白瓶中浓度/ 3 1.5 0 黑瓶中浓度/ C A.水深处白瓶中水生植物24小时制造的氧气量为 B.水深 处白瓶中植物光合速率等于呼吸速率 C.水深处白瓶中产生 的细胞器是叶绿体和线粒体 D.水深 处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用 典例分析 考点三：光合作用速率的测定 48 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光合速率的测定 光合作用与细胞呼吸的综合分析 1 2 4 3 第17讲 光合作用的影响因素及其应用 考 点 49 细胞质基质 一、光合作用与细胞呼吸的过程联系 过程联系 光合作用 细胞呼吸 代谢类型 发生范围 发生场所 合成作用(同化作用) 含叶绿体的植物细胞； 蓝细菌、光合细菌等 无氧呼吸： 所有活细胞 原核—细胞质、膜 分解作用(异化作用) 有氧呼吸： 叶绿体(真核生物)； 细胞质(原核生物) 真核—细胞质基质、线粒体； 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 一、光合作用与细胞呼吸的过程联系 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 1.物质方面 (1)C元素： (2)H元素： (3)O元素： CO2 (CH2O) C3H4O3 CO2 暗反应 有氧呼吸Ⅰ 有氧呼吸Ⅱ H2O O2 (CH2O) H2O CO2 光反应 有氧呼吸Ⅲ 暗反应 有氧呼吸Ⅱ H2O NADPH (CH2O) [H] H2O 光反应 暗反应 有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ 有氧呼吸Ⅲ 一、光合作用与细胞呼吸的过程联系 2.能量方面 光能 ATP、NADPH中 活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 以热能形式散失 转化为ATP中活跃的化学能 光合作用 细胞呼吸 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 思考：如果白天用的水浇灌植物，周围空气中 的 都能检测出 。 若植物放入密闭容器中，向密闭容器中加入标记的 ， 可在该绿色植物叶肉细胞中检测到含的淀粉。 最短的转移途径是_______________________________ （用箭头表示方向）。 水、氧气、二氧化碳 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 53 下图是发生在动植物体内的部分生理过程示意图，相关叙述错误的是（ ） D 光反应 固定 还原 有氧呼吸二三 消化吸收 细胞呼吸 第一阶段 无氧呼 吸二 A.消耗ATP的生理过程有③⑤⑧ B.消耗还原氢的生理过程有③④⑦ C.产生和消耗等量葡萄糖，过程①生成的ATP数量多于过程④ D.只发生在动物细胞内的生理过程有⑤⑦⑧⑨ 典例分析 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 54 二、自然环境(炎热夏天)中绿色植物一昼夜CO2的吸收与释放速率的曲线分析 光照强度和温度 凌晨3时～4时，温度降低， 呼吸作用减弱，CO2释放减少。 上午6时左右，太阳出来， 开始进行光合作用。 光合作用强度小于呼吸 作用强度。 上午7时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。 光合作用强度大于呼吸作用强度。 温度过高，部分气孔关闭，出现“光合午休”现象。 下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。 光合作用强度小于呼吸作用强度。 太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。 限制光合作用的主要因素是: ①a点： ②b点： ③bc段： ④c点： ⑤ce段： ⑥d点： ⑦e点： ⑧ef段： ⑨fg段： ⑿一昼夜有机物 制造量： ； 消耗量： ； 积累量： ， 积累量＞0植株才能正常生长。 ⑩有机物开始积累： ⑪有机物积累量最大： S1-S2-S3 S1+S0 S2+S3+S0 S0 c点 e点 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 三、绿色植物一昼夜密闭容器中CO2浓度的变化曲线分析 AB段： BC段： CD段： D点： DH段： H点： HI段： 无光照，植物只进行细胞呼吸； 温度降低，呼吸减弱(曲线斜率下降)； 呼吸作用的最小值可能出现在该段； 微弱光照，开始进行光合作用， 但光合速率小于呼吸速率； 光照增强，光合速率等于呼吸速率； 光合速率大于呼吸速率； 其中FG段表示“午休”现象； 随光照减弱，光合速率下降， 光合速率等于呼吸速率； 光照继续减弱，光合速率小于呼吸 速率，直至光合作用完全停止； I点低于A点说明： 一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内,植物可以正常生长(若I点高于A点，植物不能正常生长) 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 某生物兴趣小组以密闭温室中的玉米为实验材料，研究不同条件下的光合速率和呼吸速率，绘制了甲、乙两图。据图分析下列叙述错误的是(　　) A.两图中a点对应的光合速率均等于呼吸速率 B.图甲中的c点对应的温度是玉米生长的最适温度 C.图乙一天当中，b点时有机物积累量最多 D.图乙条件下，经过一昼夜玉米体内有机物会增多 A 典例分析 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 1.整个植株表现为单位时间内CO2吸收量为0时，该植株叶肉细胞的光合作用强度大于叶肉细胞的细胞呼吸强度，原因是病毒尽管没有细胞结构，但病毒必须寄生在活细胞中，依靠细胞中的物质来合成自身需要的物，离开了细胞，病毒 。 2.若将某种植物放在无O2、但其他条件适宜的密闭小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增强，原因是寄生在活细胞中，依靠细胞中的物质来合成自身需要的物质在活细胞中，依靠细胞中的物质来合成自身需要在活细胞中，依靠细胞中的物质来合成自身需要 。 3.土壤板结，光合速率下降的原因是寄生在活细胞中，依靠细胞中的物质来合成自身需要的物质在活细胞中，依靠细胞中的物质来合成自身需要在活细胞中，依靠细胞中的物质来合成自身需要 。 该条件下叶肉细胞的光合速率等于整个植株的细胞呼吸速率，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率 该植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的[H]发生作用生成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增强 规范表达 土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞进行无氧呼吸，产生的ATP减少，供给根细胞用于矿质元素吸收的能量减少，光合色素的合成和酶数量减少，光合作用减弱。 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 58 调节气孔开闭的因素 植物气孔一般是按昼夜节律开闭：白天打开气孔进行光合作用， 晚上通过关闭气孔来减少水分损失。 低浓度CO2气孔开启，高浓度CO2气孔关闭。 干旱或蒸腾过强，失水多气孔关闭，雨后水分过饱和气孔也 会关闭(保卫细胞膨胀过度)。 细胞分裂素促进气孔 开放，而脱落酸却引起气孔关闭。 (5)开闭原理 归纳小结 (1)光： (2)CO2浓度： (3)含水量： (4)植物激素： 考点四：光合作用与细胞呼吸的综合分析 59 知识概念图的构建 光合作用的强度（光合速率） CO2浓度 水 温度 光合作用 光合色素 过程 影响因素 色素含量/酶的数量/叶面积等 外因 内因 影响酶的活性和蛋白质的功能 光合作的原料 光能的捕获与转换/水的光解/高能化合物的形成 光反应 碳反应 CO2固定/三碳化合物还原/五碳糖再生 叶黄素（黄色） 叶绿素 类胡萝卜素 胡萝卜素（橙黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 知识概念图的构建 细胞代谢综合分析 三率 关系 测定 总光合速率=净光合速率+呼吸速率 液滴移动法 黑白瓶法 综合 曲线分析 密闭环境 叶圆片称重法 光合作用与细胞呼吸的联系 物质方面 能量方面 自然环境 消耗有机物 净光合速率 总光合速率 测定叶片中有机物量 测定装置中O2的变化 半叶法 测定溶氧量的变化 测定光合作用有机物制造量 吸收/释放/消耗速率 释放/吸收/积累速率 产生/固定/产生速率 呼吸速率 制造有机物 :光合作用 :呼吸作用 :光合作用 :呼吸作用 光能转化 为化学能 化学能转化为热能和化学能 有机物 O2 CO2 [2025·云南·高考真题]云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（　　） A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成 B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色 C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色 D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关 D 高考真题演练 [2024·湖南卷·17节选]钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： (1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 (2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是________________________________________________________________ _____________________________________________________ (答出两点即可)。 缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少 O2和H＋ ATP和NADPH 减少 高考真题演练 63 [2025.湖南卷·17]对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料，其化学性质稳定。研究发现，某细菌不能在无氧条件下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放CO2。在Burk无机培养基和光照条件下，培养某栅藻（真核生物）的过程中，对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图a。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40mg.L-1)的降解情况，开展了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组对比实验，结果如图b。回答下列问题： (1)栅藻的光合放氧反应部位是       （填细胞器名称）。图a结果表明，对硝基苯酚       栅藻的光合放氧反应。 抑制 叶绿体 高考真题演练 64 (2)细菌在利用对硝基苯酚时， 限制因子是       。 (3)若Ⅰ中对硝基苯酚含量为 20mg.L-1，培养10min后， 推测该培养液pH会       ， 培养液中对硝基苯酚相对含量       。 (4)细菌与栅藻通过原始合作，可净化被对硝基苯酚污染的水体，理由是      .   . 。 氧气 基本不变 栅藻进行光合放氧为细菌的生长提供有氧环境，细菌降解水体中的对硝基苯酚，并将产生的CO2提供给栅藻进行光合作用 升高 高考真题演练 【详解】（1）栅藻是真核生物， 进行光合作用的细胞器是叶绿体。图a结果表明，对硝基苯酚可抑制栅藻光合放氧反应，且在一定范围内，随着对硝基苯酚浓度增加，栅藻的光合放氧量逐渐下降，对光合放氧的抑制作用增强。 （2）由题意知，该细菌不能在无氧条件下生长，栅藻在光照下会产生氧气，分析图b可知，I、Ⅱ、Ⅲ三组对比，I组有氧气，Ⅱ、Ⅲ组有细菌+氧气，Ⅱ、Ⅲ组对硝基苯酚相对含量下降趋势基本一致，I组基本不变，则细菌在有氧条件下可降解对硝基苯酚，可推知细菌利用对硝基苯酚的限制因子是氧气。 （3）图b中，I组为“栅藻+光照” ，对硝基苯酚含量为40mg×L-1；分析图a可知，对硝基苯酚含量为20mg×L -1时，栅藻进行光合放氧量较高，而光合作用会消耗培养液中的CO2，故培养液的pH会升高；结合图b的I组可知，对硝基苯酚相对含量不变，栅藻不能吸收利用对硝基苯酚，所以培养液中对硝基苯酚相对含量基本不变。 （4）结合题意和图b的I组可知，在光照条件下栅藻进行光合放氧为细菌提供有氧环境，而细菌在有氧环境下可降解对硝基苯酚，并为栅藻提供CO2，故二者可通过原始合作净化被对硝基苯酚污染的水体。 65 同一起跑线 只争朝夕 不负韶华 幸福是奋斗出来的 撸起袖子加油干 $