2026届高三一轮复习生物课件：细胞的能量供应和利用(4)—光合作用

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用”核心模块，覆盖色素提取分离、过程原理、影响因素等高考高频考点，对接新课标要求，通过分析近5年真题明确实验分析（35%）、曲线解读（30%）等题型权重，构建“考点-题型-方法”三维备考体系。 课件亮点在于“真题情境+素养落地”，如结合鲁宾和卡门实验培养科学思维，用叶圆片上浮实验落实探究实践，通过“总光合=净光合+呼吸”公式突破速率计算等高频考点，帮助学生掌握物质含量变化分析等答题技巧，助力教师精准教学、学生高效冲刺。

必修1 第5章 细胞的能量供应和利用（4） ——光合作用 考点一：绿叶中色素的提取和分离 分离色素的方法及原理： 纸层析法 不同色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度快；溶解度低的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度慢。 提取色素的原理： 叶绿体中的色素属于脂溶性色素，不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇等有机溶剂来提取。 1.实验原理和方法 2.实验步骤 考点一：绿叶中色素的提取和分离 1.提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入三种物质，分别起什么作用？ 二氧化硅，作用是使研磨更充分； 碳酸钙，作用是防止研磨中色素被破坏； 无水乙醇，作用是溶解色素。 2.制备滤纸条时，剪去两角的作用是什么？画滤液细线有什么要求？ 使层析液同步到达滤液细线。画滤液细线的要求是细、齐、直，还要重复画几次,为了积累更多的色素，使分离后的色素带明显。 3.色素分离时，层析液为什么不要没及滤液细线？烧杯加盖的又是为什么？ 防止滤液中的色素直接溶解至层析液中，无法分离。加盖是防止层析液中成分挥发。 不能用滤纸过滤 3 0.5 秒延迟符，无 意义，可删除. 叶绿素 类胡萝卜素 （含量约3/4） （含量约1/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 色素含量(色素带宽度): 叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素 溶解度(扩散速度): 胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b 考点一：绿叶中色素的提取和分离 4 考点一：绿叶中色素的提取和分离 （1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析 a.未加二氧化硅，研磨不充分。 b.使用不新鲜的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。 c.一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低。 d.未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析 没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。 (2)滤纸条色素带重叠： 滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中。 (3)滤纸条看不到色素带 (4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带： 忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 5 练习①：如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是（　　） A.  应向培养皿中倒入层析液 B.  应将滤液滴在a处 C.  实验结果应得到四个不同颜色的同心圆（近似圆形） D.  实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色 小试牛刀 D 考点二：捕获光能的色素和结构 恩格尔曼实验（1）过程及现象： 极 细 光 束 均匀光照 水绵 好氧细菌 极细光束照射 完全曝光 黑暗 无空气 好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 叶绿体吸收光能用于光合作用放氧 ①选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位； ②选用黑暗并且没有空气的环境，可排除光线和氧的干扰； ③用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。 叶绿体的功能？ 实验材料： 装片观察条件： 自变量： 因变量： 因变量指标： 结果： 结论： 水绵 好氧细菌 黑暗 无空气 叶绿体是否照射光 叶绿体是否产生O2 好氧细菌分布 集中分布在叶绿体受光部位 7 三棱镜 结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 综合上述两个实验可以得出： 照射水绵 好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域 叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。 考点二：捕获光能的色素和结构 恩格尔曼实验（2）过程及现象： 8 考点二：捕获光能的色素和结构 光谱 吸收光谱 叶绿素 类胡萝卜素 （含量约3/4） （含量约1/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 主要吸收 蓝紫光 主要吸收 红光和蓝紫光 课本P99学科交叉： 光是一种电磁波。可见光的波长是400-760 nm，小于400 nm的光是紫外光，大于760 nm的光是红外光。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。 考点二：捕获光能的色素和结构 DNA、RNA 核糖体 基粒 双层膜 功能：进行光合作用 结构：双层膜结构的细胞器 光合色素分布在类囊体薄膜上 电镜照片 基质 由许多囊状结构(类囊体)堆叠而成。 吸收光能的色素和催化光反应的酶就分布在类囊体的薄膜上。 考点二：捕获光能的色素和结构 1.根据不同色素对不同波长的光的吸收特点，想一想，温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？ 应选择无色的玻璃或塑料薄膜； 应补充红光光源或蓝紫光光源； 考点二：捕获光能的色素和结构 2.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？请解释。 有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。 水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。 小试牛刀 【2021年广州一模】在弱光照条件下黄瓜叶片的颜色更浓绿。研究小组提取并分离正常光照和弱光照条件下黄瓜叶片中的色素。下列有关叙述，错误的是( ) A．弱光照条件下，叶绿素含量的增加是黄瓜对光的适应 B．提取色素时，加入CaCO3的目的是使研磨充分 C．色素分离的原因是不同色素在滤纸条上的扩散速度不同 D．滤纸条上的黄绿色条带是由叶绿素b扩散形成的 B 光合作用： 绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 很多年来，人们一直以为： 甲醛→糖 1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。 叶绿体如何将光能转化为化学能？如何将化学能储存在糖类等有机物中？释放的氧气来自于水还是二氧化碳呢？ 考点三：光合作用的原理 考点三：光合作用的原理 实验1：希尔实验 实验思路：施加单一变量进行研究 材料：离体叶绿体 处理：给离体叶绿体悬浮液加入氧化剂， 不通入CO2；给予光照 结果：叶绿体有O2释放。 希尔反应：离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。 1.希尔实验是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？ 2.希尔实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 不能说明。实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移。 能够说明。希尔实验中没有合成糖类的原料CO2，因此，可以说明水的光解并非必须与 糖的合成相联系，意味着希尔反应是相对独立的反应阶段。 光反应生化过程建立的三个重要实验 探索光合作用原理的部分实验 实验2：鲁宾和卡门实验 实验思路：用同位素标记来研究物质的去路 材料：小球藻 处理：用18O分别标记CO2和H2O，给予光照。 光合作用产生的O2来自于H2O，不来自CO2。 结果：A为O2，B为18O2； 结论： 实验变量： 自变量是 ， 因变量是 。 C18O2、H218O 释放出的O2是否含有18O 同位素标记方法 对比实验的方法 实验3：阿尔农实验 1954年，美国科学家阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP，1957年，他发现这一过程总是与水的光解（希尔反应）相伴随。 考点三：光合作用的理 考点三：光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 光反应生化过程建立的三个重要实验 卡尔文实验1 实验思路：同位素标记14CO2，研究物质转化过程 材料：小球藻 处理：光照、提供14CO2，供小球藻光合作用，不同时间杀死小球藻，追踪放射性14C的去向。 结果：先出现14C3，最后出现14C5等其他产物 三碳化合物 其他中间产物 5秒后 60秒后 实验结论：探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径。 14CO2→14C3→(14CH2O)和14C5 暗反应生化过程的建立-卡尔文实验 考点三：光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 卡尔文实验2： 实验现象：如果光照下突然中断CO2供应，C3急剧减少而C5量增加；突然停止光照，C3浓度急速升高而C5的浓度急速降低。 结论： C3与C5之间是相互循环的。 暗反应生化过程的建立-卡尔文实验 考点三：光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年 科学家发现甲醛对植物有毒害作用，且甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937年希尔 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气 1941年 鲁宾、卡门 用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，HO＋CO2→植物→18O2，H2O＋C18O2→植物→O2，得出光合作用释放的氧全部来自水 1954年阿尔农 在光照下，叶绿体可合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随 20世纪40年代 卡尔文 用小球藻通过同位素研究光合作用的暗反应。发现了C3等一系列中间产物，阐明了暗反应阶段的反应过程——卡尔文循环。 考点三：光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 19 类囊体薄膜上 的色素分子 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 光解 H+ NADPH 酶 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ A.条件： 光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+ B.场所： 类囊体薄膜上 C.主要产物： O2、ATP、NADPH （1）光反应： 光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。 D.物质转化 水的光解： ATP的合成： 2H2O O2+ 4H+ + 4e- 光 NADPH的合成： ADP + Pi + 能量 ATP 酶 NADP+ + H+ + 2e- NADPH 酶 光能 E.能量转变： ATP、NADPH中活跃的化学能 考点四：光合作用的过程 （1）光反应： 光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。 考点四：光合作用的过程 （2）暗反应： ADP+Pi ATP NADP+ 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 固定 还原 酶 NADPH 酶 能量 光合作用第二阶段的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。 A.条件： B.场所： C.主要产物： D.物质转化 E.能量转变： 多种酶、CO2、ATP、NADPH 叶绿体基质 （CH2O）、ADP 、Pi、NADP+ CO2的固定： C3的还原： 2C3 (CH2O)+C5 酶 ATP、NADPH CO2＋C5 2C3 酶 ATP、NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 考点四：光合作用的过程 项目 光反应 暗反应 条件 场所 物质转化 能量转化 关系 色素、光、酶、水、ADP、Pi、NADP+ 多种酶、ATP、NADPH、CO2 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质 (1)水的光解 (2)ATP、NADPH的合成 (1)CO2的固定 (2)C3的还原 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能 ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 考点四：光合作用的过程 （3）光反应与暗反应的联系： 物质联系： 光反应为暗反应的顺利进行准备了NADPH和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。 能量联系： 光反应中光能转化为活跃的化学能，暗反应中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能。 考点四：光合作用的过程 教材隐性知识：源于必修1 P103“相关信息”： 水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。NADPH的作用是什么？ ①活泼的还原剂； ②储存部分能量供暗反应阶段利用。 （P104：C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原） 教材隐性知识：①源于必修1 P104“相关信息”：光合作用的产物有一部分是_____，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入 ，再通过韧皮部运输到植株各处。 淀粉 筛管 考点四：光合作用的过程 补充：自养、异养生物和化能合成作用 自养生物与异养生物 自养生物：绿色植物以光为能源，以二氧化碳和水为原料合成糖类，糖类中储存着由光能转换来的能量。因此绿色植物属于自养生物。 异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌，细胞中没有叶绿素，不能进行光合作用， 它们只能依靠环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，它们属于异养生物。 硝化细菌的化能合成作用 硝化细菌能利用环境中的某些无机物氧化时所释放的化学能来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。 除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物。 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 CO2+ H2O ( CH20 ) 光反应、暗反应同位素标记元素的转移途径： C：14CO2 14C3 (14CH2O)和 14C5 O： CO2的固定 C3的还原 H218O 18O2 光反应 C18O2 CO2的固定 C3的还原 C3 (CH218O)和 14C5 考点四：光合作用的过程 条件改变后，叶绿体内相关物质含量在短时间内的变化情况分析： C3含量 C5含量 ATP含量 NADPH含量 光照突然减弱 光照从较弱突然增强 CO2浓度突然降低 CO2浓度从低突然升高 升高 降低 降低 升高 降低 降低 降低 升高 升高 升高 升高 升高 升高 降低 降低 降低 考点四：光合作用的过程 下图是各种环境因素影响黑藻光合速率变化的示意图。下列相关叙述正确的是 A．若在t1前充CO2，则暗反应速率将显著提高 B．t1→t2，光反应速率显著提高而暗反应速率不变 C．t3→t4，叶绿体基质中NADPH的消耗速率提高 D．t4后短暂时间内，叶绿体中C3/C5比值下降 C 小试牛刀 光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是( ) A.突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小 B.突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中ATP／ADP的值增大 C.突然将红光改变为绿光，会暂时引起叶绿体基质中C3／C5的值减小 D.突然将绿光改变为红光，会暂时引起叶绿体基质中ATP／ADP的值减小 B 小试牛刀 30 （2011·全国·高考真题）在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。 小试牛刀 (1)图中物质A是           (填“C3化合物”或“C5化合物”)。 (2)将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是                               。 (3)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的 (填“高”或“低”),其原因是                              。 C3化合物 当CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累 低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和[H]少 光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气； 细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用。 考点五：光合作用与呼吸作用 32 光合作用强度 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗（同化CO2的量）或产物生成的数量（O2的产生量）来定量表示。 注意：在光下植物会同时进行光合作用和呼吸作用，放出O2同时也在消耗O2 ，因此我们所能测得的O2量的变化指的是实际光合作用产生的O2量减去呼吸作用消耗的O2量。即净光合作用强度。 考点五：光合作用与呼吸作用 真正光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 有机物的制造量 CO2固定或消耗量 O2的产生量 有机物积累量 CO2吸收量 O2的释放量 有机物的消耗量 CO2的释放量 O2的吸收量 净光合速率 呼吸速率 “同化”“固定”或“消耗”的CO2量 “从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2量 黑暗中释放的CO2量 “产生”或“制造”的O2量 “释放至环境(容器)中”或“环境(容器)中增加”的O2量 黑暗中吸收的O2量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “积累”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中消耗的有机物的量 从语言文字中辨析“总光合速率”vs“净光合速率” 总(真正)光合速率 考点五：光合作用与呼吸作用 考点五：光合作用与呼吸作用 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 A B C 呼吸速率 光补偿点 光饱和点 净光合 总光合 D 呼吸 A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。 AB段：光合作用<呼吸作用 B点：光补偿点， 即光合作用强度=细胞呼吸强度。 BC段：光合作用>呼吸作用 C点：光合作用强度最大。C点之前限制光合作用因素是光照强度。 D点：光饱和点，增加光照强度光合作用强度不再增加。 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，长时间处于此种状态，植物将死亡。 考点五：光合作用与呼吸作用 如何判断植物的生长状况？ 36 1、气体量变化法 CO2 缓冲液 NaOH 溶液 甲 乙 (1)测定装置 (2)测定方法 ①测定呼吸速率（装置甲） ⅰ. 装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2 ⅱ. 玻璃钟罩遮光处理，已排除光合作用的干扰 ⅲ. 置于适宜温度环境中 ⅳ. 红色液滴向左移动（用红色液滴在单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率） 考点五：光合作用与呼吸作用 测定光合速率和呼吸速率的方法 37 CO2 缓冲液 NaOH 溶液 甲 乙 ②测定净光合速率（装置乙） ⅰ. 装置乙烧杯中放入适宜浓度CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求 ⅱ. 必须给与较强光照处理，且温度适宜 ⅲ. 红色液滴向右移动（用红色液滴单位时间内向右移动的距离代表净光合速率） ③根据“总(真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率”，可计算得到总(真正)光合速率 考点五：光合作用与呼吸作用 测定光合速率和呼吸速率的方法 38 从某一水层取样，装入等体积黑瓶和白瓶中，并分别测得初始溶氧量；把黑白瓶悬挂于原水深处。一段时间后，分别测出黑、白瓶的溶氧量并算出平均值。 呼吸作用量 = 初始溶氧量 － 黑瓶溶氧量 净光合作用量 = 白瓶溶氧量 － 初始溶氧量 总光合作用量 = 净光合作用量 + 呼吸作用量 = 白瓶溶氧量 - 黑瓶溶氧量 考点五：光合作用与呼吸作用 测定光合速率和呼吸速率的方法 2、黑白瓶法 39 (1)操作图示 本方法通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 (2)结果分析 净光合速率＝ 总光合速率＝ 考点五：光合作用与呼吸作用 测定光合速率和呼吸速率的方法 3、叶圆片称重法——测定有机物的变化量 (z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S； 净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 40 小试牛刀 研究小组从池塘同深度采集水样，分别装入大小相同的黑白瓶中（白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶）并封闭。然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置。24h后，测定各黑白瓶中溶氧量。若测得白瓶溶氧量为A mg•L﹣1，黑瓶溶氧量为B mg•L﹣1。下列说法正确的是（ ） A.该方法可以在未测得呼吸作用的条件下，测得实际光合作用的强度 B.B可表示在24h内黑瓶呼吸作用强度的大小 C.（A﹣B）可表示24h内白瓶中的净光合作用强度的大小 D.该实验设计缺少对照组，无法测得光合作用的强度 A 41 小试牛刀 某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在室温25 ℃下进行了一系列的实验，下列对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是(　　) A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照，液滴移动距离 可表示净光合作用强度大小 B.若要测真光合强度，需另加设一装置遮光处理， X溶液为NaOH溶液 C.若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移 D.若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移 C 42 光照 光照强弱直接影响光反应 二氧化碳 CO2是光合作用的原料，直接影响暗反应 温度 温度高低主要影响光合作用相关酶的活性 水分 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，特别是水分的多少还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体 无机盐 无机盐是光合作用产物进一步合成许多有机物（如酶等）所必需的物质 考点六：影响光合作用的因素 考点六：影响光合作用的因素 D点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随光照强度增强而增强)。 BC段：光合作用强度大于呼吸作用强度。 B点：光补偿点(光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度)。 AB段：光合作用强度小于呼吸作用强度。 A点：光照强度为0，只进行呼吸作用。 原理：影响光反应，制约NADPH和ATP产生。 外部因素：①光照强度 D ①大棚颜色：让相同强度的日光照射（大棚问题） （能让同色光透过） 白色透明>红色>蓝紫色>绿色 ②用相同强度光源照射（灯泡问题） 红光>蓝紫光>白光 >绿光 补充：光质 说明：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。 考点六：影响光合作用的因素 45 考点六：影响光合作用的因素 ①适当提高光照强度 ②延长光合作用的时间 ④合理密植，增大光合作用面积 ③温室用无色玻璃或者薄膜 ⑤间作套种，合理利用光资源 温室大棚一般选无色透明塑料薄膜 遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。 原因是： a.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。 b.两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。 （与P选二25，群落的垂直结构联系，P选二32，立体农业联系） 玉米——大豆 光照强度在农业生产的运用： 46 考点六：影响光合作用的因素 外部因素：②CO2浓度 原理：影响暗反应，制约C3的生成。 A点：CO2补偿点(表示光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度)。 A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 B和B′点：CO2饱和点(CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度的增加而增加)。 1.多施有机肥或农家肥（分解者作用）； 2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等； 3.大田中还要注意通风透气。 CO2浓度在农业生产的运用： 考点六：影响光合作用的因素 O 温度 A 光合速率 B C 最适温度下植物光合作用最大，温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。 O 12 14 10 一天的时间 光合作用强度 1.适时播种 2.温室中,白天适当提高温度,晚上适当降温 3.植物“午休”现象（气孔关闭） 外部因素：③温度 温度在农业生产的运用： 考点六：影响光合作用的因素 合理浇灌、预防干旱 c.缺水 气孔关闭 限制CO2进入叶片 光合作用受影响 a.水是光合作用的原料 b.水是体内各种化学反应的介质 图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。 图2曲线中间E处光合作用强度 暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了 的供应。 CO2 外部因素：④水 水在农业生产的运用： 考点六：影响光合作用的因素 外部因素：⑤无机盐 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分 Mg：叶绿素的重要组分 合理施肥 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 。原因可能是： 提高 下降 溶液浓度过高，导致植物吸水困难甚至失水 无机盐在农业生产的运用： 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。 考点六：影响光合作用的因素 阳生植物 呼吸速率 光照强度 0 CO2吸收速率 CO2 释放 速率 A B C 光补偿点 光饱和点 D 阴生植物 （1）阴生植物的光饱和点和光补偿点 阳生植物，间作套种农作物时，要注意种类搭配。 （2）合理密植，提高光能的利用率。 低于 51 考点六：影响光合作用的因素 内部因素：叶龄和叶面积指数 叶片由小到大的过程中，叶面积逐渐增大，叶肉细胞中的叶绿体逐渐增多，光合色素逐渐增加，光合作用效率不断增强。生长到一定程度，叶片面积和光合色素等达到稳定状态，光合作用效率也基本稳定。伴随着叶片的衰老，部分色素遭到破坏，光合作用效率下降。 随着叶面积指数的增大，进行光合作用和细胞呼吸的叶面积增加，但叶面积指数增大到一定值后，由于叶片的相互遮挡，进行光合作用的叶面积不再增大，而进行细胞呼吸的叶面积仍在增大，从而使细胞呼吸有机物的消耗量大于光合作用有机物的生成量，所以有机物的积累量不断降低。 农业生产上的启示：a.合理密植(增加光合作用面积)；b.适当间苗(“套种间作”讲的就是这个方面)；c.修剪以增加有效光合作用面积；d.适当摘除老叶。 52 考点六：影响光合作用的因素 右图为光照强度对某一植物光合作用强度的影响，若适当提高CO2浓度： ①A点(光补偿点)：呼吸作用不变，光合作用增强，A点光合作用强度等于呼吸作用强度，需要降低光照强度，故A点左移； ②B点(光饱和点)：B点是光合作用强度达到最大值所需的最低的光照强度，需要增加光照强度，故B点右移； ③C点(光合强度最高点)：光合作用最强的点，需要增加光照强度，故C点右上移。 53 小试牛刀 下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是( ) A．图1中，若光照强度适当增强，A点左移，B点右移 B．图2中，若CO2浓度适当增大，A点左移，B点右移 C．图3中，A点与B点相比，A点时叶绿体中C3含量相对较多 D．图4中，当温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D 54 (2022·湖南衡阳八中检测)如图表示植物光合速率随光 照强度改变的曲线，请分析并选出不正确的一项 (　　) A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率 的增加值，则补偿点B应相应地向右移动 B.若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向 右上方移动 C.D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 D.若图为阳生植物，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动 小试牛刀 B (2021·湖南卷，7)绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是(　　) A.弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用 B.在暗反应阶段，CO2不能直接被还原 C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降 D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度 A 小试牛刀 一、实验原理 三、实验变量 （1）自变量： 光照强弱 控制方法： 不同瓦数的台灯或相同瓦数台灯离实验装置的距离 （2）因变量： 光合作用强度 检测方法： 单位时间内小圆形叶片浮起的数量 （3）无关变量： 要求相同且适宜 温度等为无关变量，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰。 （1）自变量： （2）因变量： 叶片含有空气，上浮 抽气 叶片下沉 叶片上浮 光合作用产生O2 O2充满细胞间隙 二、实验变量： 打孔器、5W LED台灯、米尺、烧杯、绿叶等 考点七：探究影响光合作用效率实验 1.打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片 2.将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出 考点七：探究影响光合作用效率实验 四、实验步骤 3.将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底 4.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（或1%~2%的NaHCO3溶液） 考点七：探究影响光合作用效率实验 分组实验：分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中，并调整5W台灯距离（10、20、30cm） 什么作用？ 吸收热量排除干扰 考点七：探究影响光合作用效率实验 项目　 　 烧杯　 　 小圆形叶片 加富含CO2 的清水 光照强度 叶片浮起数量 1 10片 20 mL 强 多 2 10片 20 mL 中 中 3 10片 20 mL 弱 少 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。 五、观察并记录结果 六、实验结论： 考点七：探究影响光合作用效率实验 讨论：利用该装置还能探究哪些环境因素对光合作用的影响？ 这些因素分别如何控制呢？ 实验思路： 1. 用不同瓦数的LED灯来探究光照强度对光合强度的影响； 2. 将叶圆片放在不同浓度的NaHCO3溶液中来探究CO2浓度对光合强度的影响； 3. 用相同瓦数而不同颜色LED来探究光质对光合强度的影响； 4. 将叶圆片放置在不同温度的烧杯中来探究温度对光合强度的影响； 小试牛刀 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，如图曲线表示该植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到30℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是（ ） A. a点上移，b点左移，m值增加 B. a点上移，b点左移，m值不变 C. a点下移，b点右移，m值下降 D. a点下移，b点不移，m值上升 C a点：凌晨3-4时，温度降低， 减弱，CO2释放减少。 b点：上午6时左右，有微弱光照，开始进行 。 bc段：光合作用 细胞呼吸。 c点：光合作用 细胞呼吸。 ce段：光合作用 细胞呼吸。 d点： 过高，部分或全部气孔关闭，出现 “午休现象”。 e点：下午6时左右，光合作用 细胞呼吸。 细胞呼吸 光合作用 < = > 温度 = 1. 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 S2 S3 S1 考点八：自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 ef段：光合作用 细胞呼吸。 fg段：没有光照， 停止，只行 。 积累有机物时间段：ce段。 一天中有机物积累最多的时间点：e点。 制造有机物时间段：bf段。 一昼夜有机物积累量表示为：S1-S2-S3(表示面积) 消耗有机物时间段：Og段。 < 光合作用 呼吸作用 1. 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 S2 S3 S1 考点八：自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 AC段： BC段： CD段： 开始有了光合作用，吸收了呼吸释放的部分CO2， 但光合作用强度小于细胞呼吸强度； D/H点： 没有光照，只有细胞呼吸释放CO2 温度较低，呼吸释放CO2速率较小 光合速率等于呼吸速率 2. 密闭环境中一昼夜O2和CO2含量的变化 思考 甲乙图中N点小于M点分别说明了什么？ DH段： FG段： 光合速率大于呼吸速率，积累有机物 午休现象 HI段： 光照继续减弱，光合作用强度 小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止； 考点八：自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 光照下CO2的吸收量 黑暗中CO2的释放量 曲线c：净光合速率 曲线d：呼吸速率 E点： 净光合速率等于呼吸速率 总光合速率是净光合速率的2倍 曲线a、b的差值： 净光合作用强度 光合作用强度 = 呼吸作用强度 D点： 净光合作用强度为0 3. 相关曲线分析 考点八：自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】 a-b b-c c点 黑暗时仅进行细胞呼吸 细胞呼吸产生CO2，曲线上升 出现光照且逐渐增强，此时光合速率小于呼吸速率 CO2释放速率减小，曲线上升缓慢 光合速率=呼吸速率 CO2释放量达到最大（C点） 考点八：自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 67 【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】 f-g g点 g-h h-i 光合速率=呼吸速率 装置中CO2含量最小（G点） 光照逐渐减弱， 光合速率大于呼吸速率 曲线下降较慢 光照进一步减弱， 光合速率小于呼吸速率 CO2增多，曲线上升 黑暗时仅进行细胞呼吸 细胞呼吸产生CO2，曲线上升 考点八：自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 68 【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】 能积累有机物的时间 （光合速率大于呼吸速率） 开始进行光合作用的点 一昼夜能否积累有机物 有机物积累最少 /最多的点 净光合速率大于0，即c-g（不含c、g点） 曲线下降时，即C-G（不含C、G点） C点之前（B点） b点 计算：P -( M + N )是否大于0 比较I点时CO2浓度是否比A点时低 c点/g点 C点/G点 考点八：自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型 69 $