第17课时光合作用的影响因素及其应用-【创新大课堂】2026年高三生物一轮总复习

独立完成光合作用过程，但前提是保证叶绿体的活性。 :2.(1)①光反应ATP及NADPH细胞呼吸=>光照 (2)/提示用H218O浇灌植物，植物通过蒸腾作用使H18O! 强度 出现在周围空气中，经过光合作用光反应阶段，H18O中的18O进： ②暗反应CO,补偿光合速率与细胞呼吸速率相等有机 入氧气中，经过细胞呼吸，H2O进入CO2中。 肥CO,浓度 (3)×提示只有能进行光合作用的植物细胞才能产生还原 ③酶的活性增大最适酶的活性光合速率与呼吸速率 型辅酶Ⅱ(NADPH)。 相等昼夜温差有机物积累 考向突破 ④原料介质气孔CO, 3.C[过程①⑤分别为三碳化合物的还原、二氧化碳的固定，因 (2)光照强度CO,浓度提高温度CO,浓度光照强度和 此过程①⑥表示光合作用暗反应过程，A正确；过程②为有氧 CO,浓度 呼吸的第一阶段，③为有氧呼吸的第二阶段，④为有氧呼吸的·【正误辨析】 第三阶段，⑤为光反应阶段，它们都有ATP产生，B正确；过程 (1)X提示有机肥在土壤中被微生物分解时会释放C。,， ③为有氧呼吸的第二阶段，产生的[H门来自丙酮酸和H,O, 增加了大棚中的CO2浓度，进而促进了光合作用，为作物自身 C错误；过程④为有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜上进行，过 提供了必需的物质，因此有利于作物增产 程⑤为光反应阶段，在叶绿体的类囊体薄膜上进行，D正确。] (2) 4.D[图中I是有氧呼吸第二阶段的产物，表示CO,,产生场所 (3)× 提示玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾 是线粒体基质，被相邻细胞利用是在相邻细胞的叶绿体基质， 作用。 至少需要穿过线粒体(2层膜)、线粒体所在细胞的细胞膜(1层 (4)X提示较弱光照条件下，在叶绿体基质中光反应产生 膜)、相邻细胞的细胞膜(1层膜)、相邻细胞的叶绿体(2层膜)， 的ATP和NADPH较少，即使CO2浓度升高，光合速率并不随 至少需要穿过6层生物膜，A错误：图中Ⅱ是水光解产物O2, 之增加，此时限制光合作用的环境因素是光照强度。 Ⅲ能与C结合形成C,,表示CO,,V与有氧呼吸前两个阶段 (5)×提示 整株植物处于光补偿点时，此时植株既不从环 产生的Ⅳ参与有氧呼吸第三阶段形成水，Ⅱ是有氧呼吸第二阶 境吸收CO2,也不向环境释放CO2,即光合作用吸收的CO2不 段的产物，是CO,,因此V是On,V是[H],I是CO,,Ⅱ(O,) 来自外界，完全由细胞呼吸释放的CO2提供；整株植物细胞皆 和V(O,)是同一种物质，Ⅲ(CO,)和M(ATP)不是同一种物 进行细胞呼吸，而光合作用在叶肉细胞等部分植物细胞中进 质，I是NADPH,是还原性铺酶Ⅱ，V是NADH,是还原性辅 行，所以叶肉细胞的光合作用强度应大于细胞呼吸强度。 酶I,是不同物质，B错误；据图可知，①表示CO,固定，②表示 教材挖掘 C,还原，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示有氧呼吸第三阶 (1)提示 如图所示 段，⑤表示有氧呼吸第二阶段，其中②过程伴随着ATP的水 CO 解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不能被② CO, 利用，C错误：呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提供能 量，另一方面能为体内其它化合物的合成提供原料，光合作用 的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联！ 0。 系起来，D正确。门 (2)提示若将温度提高至细胞呼吸的最适温度30℃，则图中 第17课时光合作用的影响因素及其应用 A点下移，B点右移，C点左下移，D点左移。若植物缺少镁离 子，则A点不动，B点右移，C点左下移，D点左移。阴生植物 考点一 的曲线中B点左移，C点左下移，D点左移。 知识梳理 (3)第一种原因为光照强度过强引起叶绿素降解，进而导致光 1.（1)单位时间糖类 合作用降低。第二种原因为光照强度过强引起植物叶片蒸腾 (2)原料消耗或产物生成的数量 作用加快，植物为了避免失水过多而关闭部分气孔，导致CO。 2.酶CO2浓度温度 吸收不足，进而导致光合作用降低 4.(1)下沉氧气上浮越多 考向突破 (2)光照强度光源与烧杯的距离光合作用强度 叶片浮起：3.A[二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓 的数量叶片大小、溶液的量 度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意：降 (4)越多 低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积 (5)增强 的氧气释放量，B不符合题意：给光源加滤光片改变光的颜色 【正误辨析】 可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将蓝紫 (1)×提示随着NaHCO3溶液浓度的增大，植物细胞失水 光改变为绿光会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩 增多，细胞代谢减慢，光合作用速率会降低。 短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的 (2)√ 最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度 (3)×提示虽然配制的NaHCO.溶液中不含O,但叶圆片 不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。 本身可进行光合作用产生O2,所以整个实验过程中叶圆片可：4.C [由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早， 进行有氧呼吸。 明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量 考向突破 最低，A错误；由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量 1,D[若培养液中缺镁，叶绿素合成受阻，光合速率减弱，而呼吸 呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长 速率不变，需要增大光照强度来增大光合速率，使光合速率等 最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长 于呼吸速率，即B点向左移动，D错误。] 最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质 2.解析(1)光合作用暗反应的场所在叶绿体基质，因此其所需！ 与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；由表中信息 的酶位于叶绿体的基质 可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质 (2)再置于生境温度(30℃)下测定相关数据的目的是排除其他· 最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲的 因素的干扰，使实验结果更具可比性。」 花产量最高，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理 (3)植物甲中与光合作用相关的物质和结构在45℃以内温度 C正确；由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含 范围内未发生不可逆损伤，因为在此温度内植物甲的光合作用 量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产 和呼吸作用在生境温度(30℃)下能够恢复，但是乙可在更高的 量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正 温度下正常生命活动，因此乙更适合用于炎热地区的绿化 相关，D错误。」 种植。 5.解析(1)在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用 (4)若降低光照强度，该植物的T点将右移，因为光照强度降 下，与C结合形成两个C?,这个过程称作CO,的固定，故反应 低，光合作用下降，在高温下植物要达到光合速率等于呼吸速 ①是CO,的固定过程。 率，就需要更高的温度来提升光合速率。 (2)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线 答案(1)基质(2)排除其他因素的干扰，使实验结果更具可 粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成 比性(3)45℃在45℃以内，植物甲的光合作用和呼吸作用 丙酮酸和NADH,合成少量ATP:第二阶段是丙酮酸和水反应 在生境温度(30℃)下能够恢复乙 (4)右移光照强度降 生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP,以葡萄糖为反应物的 低，光合作用下降，在高温下植物要达到光合速率等于呼吸速 有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。 率，就需要更高的温度来提升光合速率 (3)由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二 考点二 氧化碳，因此植物光合作用CO,的来源除了有外界环境外，还 知识梳理 可来自光呼吸、呼吸作用。7一10时，随着光照强度的增加，株 1.(3)呼吸量下降密植 系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率 447 降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过！5.B[番茄通过光合作用制造有机物的时间是b~f段，B错误： 程，因此与WT相比，株系1和2的净光合速率较高。总光合 d点时气温高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应不 速率=净光合速率十呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二 足，光合速率减慢，C3生成减少，C正确；c一e段光合作用强度 氧化碳的释放速率，图3的横坐标为二氧化碳的浓度，因此无 大于细胞呼吸强度，有机物积累，e点之后光合作用强度小于细 法得出呼吸速率，故据图3中的数据不能计算出株系1的总光 胞呼吸强度，故有机物积累最多的时刻是e点，D正确。」 合速率 6.解析(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，但由于 (4)由图2、图3可知，与株系2与WT相比，转基因株系1的净 呼吸速率不同，因此叶片有机物积累速率不相等 光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更 (2)在温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但由于植物 具优势。 有些细胞不进行光合作用如根部细胞，因此该植物体的干重会 答案(1)CO,的固定(2)细胞质基质线粒体基质(3)光 减少 呼吸呼吸作用7一10时，随着光照强度的增加，株系1和2 (3)温度超过b时，为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，使CO2 由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光 供应不足，暗反应速率降低；同时使酶的活性降低，导致CO,固 呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程不能 定速率减慢，C还原速率减慢，进而使暗反应速率降低。 总光合速率=净光合速率十呼吸速率，呼吸速率为光照强度 (4)为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中 为0时二氧化碳的释放速率，图3的横坐标为二氧化碳的浓 白天温室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的 度，无法得出呼吸速率(4)与株系2与WT相比，转基因株系· 温度，有利于有机物的积累。 1的净光合速率最大 答案(1)不相等温度a和c时的呼吸速率不相等 6.解析(1)苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、 (2)温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部 叶黄素、胡萝卜素，其中胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，故 等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干 色素分离时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜 重减少 素，主要吸收蓝紫光。(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR (3)温度过高，导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率 后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR 降低；温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低 处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强 (4)光合速率和呼吸速率差值 度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR 可能是通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用的 专题突破2不同生物固定二氧化碳的方式比较 答案(1)蓝紫光(2)NADPH、ATP等的浓度不再增加 :【典例示范】解析(1)晚上气孔开放，景天科植物晚上代谢途 CO2浓度有限光能的吸收速率继续增加，使水的光解速率继 径可由图1表示：气孔开放吸收CO。,与PEP结合形成OAA, 续增加(3)减弱促进光反应中关键蛋白的合成 进一步还原为苹果酸积累于液泡中，正如图1所示，可表示景 第18课时光合速率和呼吸速率的综合分析 天科植物晚上代谢途径 (2)CO,参与卡尔文循环，是卡尔文循环的原料，甲代表CO2; 考点一 卡尔文循环的场所在叶绿体基质；有氧呼吸第二阶段可以产生 知识梳理 CO,,供卡尔文循环利用 2.产生（生成）产生（制造、生成）积累释放吸收黑暗 (3)为筛选适宜大面积推广的轻型屋顶绿化植物，用聚乙二醇 4.(3)I.有氧呼吸量净光合作用量Ⅱ.O2的减少量（或CO2 6000(PEG-6000)模拟千旱，设置实验处理组；用等量的蒸馏 的增加量)O2的增加量（或CO2的减少量）总光合作用量 水进行浇灌，其他同实验组，这是对照组，排除无关变量的干 Ⅲ.白瓶中测得的现有量一黑瓶中测得的现有量 扰：植株的萎蔫程度及MDA含量和CAT、SOD的活性是被检 考向突破 测的量，为检测指标，可反映轻型屋顶绿化植物的防御能力：科 1.B[CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速 研人员最终选择其中指标是植株的萎蔫程度最低、MDA含量 率十呼吸速率。35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速 最低且CAT、SOD活性较高的某种植物。 率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B 答案(1)1气孔开放吸收CO2,与PEP结合形成OAA,进一 符合题意。」 步还原为苹果酸积累于液泡中(2)CO2 叶绿体基质细胞 2.D[「培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢， 呼吸(3)设置实验处理组用等量的蒸馏水进行浇灌，每隔 之后光合速率等于呼吸速率，A不符合题意；初期光合速率减 3d浇灌1次，每次每株50 mL MDA含量和CAT、SOD的活 慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量升高，呼吸速 性植株的萎蔫程度最低、DA含量最低 率会有所升高，之后保持稳定，B不符合题意；根据上述分析，：【对点精练】 初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C 1.D[雏管束鞘细胞中的叶绿体没有类囊体但有Rubisc0,雏管 不符合题意，D符合题意。] 束鞘细胞通过卡尔文循环制造糖类，A正确；光反应场所为叶 3.D[在水深1m处白瓶中水生植物产生的氧气为3十1.5= 绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成，因 4,5g/,A错误；在水深2m处白瓶中水生植物光光合作用 此叶肉细胞通过光反应产生ATP和NADPH,B正确；在CO。 的光反应与暗反应都能够正常进行，B错误；在水深3处白 浓度较低时，PEP羧化酶仍可催化CO,固定，CO,与某种C 瓶中水生植物光合速率为：0十1.5=1.5g/m,进行光合作用， 结合成C1,C1从叶肉细胞运输至雏管束鞘细胞又释放出CO2, C错误；在水深4m处白瓶中植物光合速率为：一1十1.5= 甘蔗、玉米等C1植物具有较低的CO2补偿，点，C正确；引起植 0.5g/m,进行光合作用。藻类植物产生ATP的细胞器是叶 物“光合午休”的原因之一是气孔限制值增大引起二氧化碳供 绿体、线粒体，D正确。] 应不足，直接影响暗反应，甘蔗、玉米等C植物具有较低的 考点 CO2补偿，点，一般没有光合午休现象，D错误。] 知识梳理 2.解析 (1)由图可知，PEPC酶能催化叶肉细胞周围的CO2和 1.细胞呼吸 C,酸生成C酸，C,酸进入雏管束鞘细胞再分解为CO,供暗 2.光合作用 反应利用，由图可知，玉米和花生的C?途径分别发生在维管束 3.等于 鞘细胞、叶肉细胞内。 4.C02 (2)由图可知，在玉米叶肉细胞中含有PEPC酶，该酶与CO,亲 5.等于 和力较强，因此玉米的叶肉细胞可以在较低浓度二氧化碳的条 6. 件下，通过PEPC酶固定二氧化碳，然后系入雏管束鞘细胞中 7.能J'点低于A'点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即： 利用，使雏管束鞘细胞积累较高浓度的CO,,因此在睛朗夏季 总光合作用量大于总细胞呼吸量 的中午，叶片气孔开度下降时，玉米作为C1植物，能利用较低 考向突破 浓度的CO。进行光合作用，使玉米光合作用速率基本不受影 4.B[当光照强度等于0时，植物只能进行细胞呼吸，分析题图 响，而花生属于C植物，当气孔关闭后，胞间CO,浓度降低，导 可知，该植物在25℃时比15℃多吸收氧气10毫升/小时，A 致光合速率降低。为验证在晴朗夏季的中午，玉米的净光合速 正确；当光照强度等于5千勒克斯时，该植物在两种温度下有 率可能高于花生的净光合速率，可设计实验思路：将玉米和花 机物的积累量相等，因为25℃时比15℃的呼吸速率大，故 生放在低浓度的C。,、其他条件均适宜的条件下，一段时间后， 25℃时比15℃的有机物制造量大，B错误；当光照强度小于 检测玉米和花生植株的增重量。 5千勒克斯时，15℃有机物的积累量大于25℃，所以适当降低 (3)①根据题意可知，NH,CI可消除类囊体膜内外质子梯度 温度有利于温室内该植物的增产，C正确；当光照强度大于 (△H),因此随着NH,CI溶液浓度的增加，对类囊体膜内外质 8千勒克斯时，15℃下该植物光合作用的制约因素不是光照强 子梯度（△H)的消除能力增强，形成质子动力势逐渐减小，导 度，主要是二氧化碳浓度等，D正确。] 致质子动力势推动ADP和Pi合成ATP减少，导致两种叶绿体 448高三总复习·生物学 是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中： A.图中I被相邻细胞利用至少需要穿过5层生物膜 I~Ⅶ代表物质，①~⑤代表过程。下列叙述正： B.图中Ⅱ和V、Ⅲ和M分别是同一种物质，I和 确的是 V是不同物质 ATP C.图中①~⑤均伴随着ATP的合成或水解，其 光 葡萄 中③合成的ATP可被②利用 HO D.光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或 ATP 分解都可通过细胞呼吸联系起来 温馨提示 请做课时分层检测（十六） 第17课时 光合作用的影响因素及其应用 [课标要求]说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的 过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响 知识梳理 ,充满细胞间隙，叶片又会 >> 光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数 1.光合作用强度 量 (1)概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量 (2)实验中变量分析 (2)表示方法：用一定时间内 自变量 不同 来定量表示。 2.影响光合作用强度的因素 控制自变量 调节 进行控制 的活性、数量 光质 色素的种类和含量 因变量 内 CO, 光照强度 植物自身因素（遗传特 浓度 光照时间 性、叶龄、叶面积 检测因变量 同一时间段内 光照面积 指数等) 光能 光（强度、时间、光 对无关变量 C0+H,0 绿徐(CH,O)+O, 等保持一致 质等) 进行控制 酶 色素 因 (3)实验流程：取材→排气→沉水→分组→光照 温度 矿质元素 矿质元素 水分 →观察并记录 3.控制影响光合作用实验自变量的方法 (4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距 光照强度的大小可以用不同功率的LED台灯 离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也 光照 一（或相同功率的LED台灯，但与植物的距离 不同)进行控制 若确认CO,是光合作用的原料，应以CO2的 (5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断 有无（如一组添加NaHCO,溶液，另一组添 增强，光合作用强度也 (单位时间内圆 加NaOH溶液)为自变量 C0 形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片 若确认CO,浓度对光合速率的影响，则应以 不同浓度的CO2缓冲液为自变量 也越多)。 温度 一不同温度可用不同恒温装置进行控制 【正误辨析】 4.探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)在探究光照强度对光合作用强度的影响实验 (1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片 中，NaHCO3浓度越高，叶片浮起来的速率就 在水中 ,光照下叶片进行光合作用产生： 越快 精品教辅·智慧人生 56 第三单元细胞的能量供应和利用 (2)在探究光照强度对光合作用强度的影响实验： 研人员研究了不同温度对甲乙两种植物光合作 中，若改用普通灯泡作为光源应注意灯泡发热造 用和呼吸作用的影响。实验步骤如下：将实验对 成的温度变化对实验的影响，应在灯泡和光源之 象置于不同温度处理15分钟，再置于生境温度 间加一玻璃水柱进行隔温处理 (30℃)下测定相关数据，并以30℃处理组的测 (3)因为配制的NaHCO3溶液中不含O2,所以整 定值为参照，结果如图(a)、图(b)所示。回答下 个实验过程中叶圆片只能进行无氧呼吸( 列问题 心考向突破 > 植物乙 ,植株乙 植物甲 植株甲 考向一探究环境因素对光合作用强度的影响 50 1.(2025·成都七中诊断)某生物兴趣小组将一枝 处理温度/℃ 3540455055601 图(a) 处理温度℃ 伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以LED 图(b) 灯作为光源，移动LED灯调节其与大试管的距 光合作用 离，分别在10℃、20℃和30℃下进行实验，观察 呼吸作用 并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡 温度/ 数目，结果如图所示。下列相关叙述错误的是 图(c) ( (1)温度变化会影响光合作用相关酶的活性，光 气泡产生量（个·min) 合作用暗反应所需的酶位于叶绿体的 30℃ (2)实验步骤中“再置于生境温度(30℃)下测定 20℃ 相关数据”的目的是 100 (3)据图(a)、图(b)判断，植物甲中与光合作用相 15 45 90距离/cm 关的物质和结构在 温度范围内 A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率 未发生不可逆损伤，判断依据是 的影响 两种植物中，植物 B.A点和C点的限制因素分别为温度和光照 更适合用于炎热地区的绿化 强度 种植。 C.B点条件下伊乐藻能进行光合作用 (4)其他环境因素适宜时，温度对某植物光合速率 D.若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向 和呼吸速率影响结果如图（©），T点表示高温温度 右移动 补偿点。若降低光照强度，该植物的T点将 2.(2025·八省联考（山西、陕西、宁夏、青海）卷)温 (填“左移”“右移”或“不变”)，原因是 度是影响植物生长发育的重要环境因素之一，科： 考点二 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 知识梳理 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 OA段，随叶龄增大，叶面积增大 1.内部因素 色素含量增加，酶的含量和活性 增大，光合速率加快 (1)与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳 ) 生植物为例，如图所示。 A叶龄应用：适时摘除老叶 注：影响叶绿素合成的因素还有光照、温度和矿 阳生植物 质元素等。 光补偿点：B'<B (3)叶面积指数 阴生植物 A点前：随叶面积指数增大，光合 光饱和点：C'<C 物质量 /B' 速率增大 一总光合量 A 光照强度 呼吸强度：OA'<OA 呼吸量 A点后：虽然总光合量上升，但因 上升更快，导致千物质量 应用：间作套种 干物质量 8 叶面积 应用：适当摘除林冠下层叶：合理 指数 增加光合面积 57 精品教辅·智慧人生 高三总复习·生物学 2.外部环境因素 (2)多因子变量对光合速率的影响 (1)单因子变量对光合速率的影响 限制光合速率的因素 A点应为横坐标所表示的 ①光照强度 之道因子，依次为 曲 光照 原理： 光照强度影响 ，制 强度 约 的产生， AB光照强度 进而制约暗反应 析 横坐标所表示的因子 光补偿点（光照 B CO, 大于此点时植 只进行 之后不再是限制光合速率 A点 ,不进 强光照 的主要因素 物方可生长) 行光合作用 净光合速率 (不含A、B AB段点呼吸量 Co. A BCO,浓度 温室栽培时，在一定光照 总光合 强度下，白天适当 B Ci 〉速率 分 光合量 增加光合酶的活性，提高 A -光照 高CO浓度 光饱和点 强度 B点光合量 光合速率，也可同时适 呼吸量 低CO浓度 应 用 当增加 ，进一步 黑暗条件下细 B点光合量 光照强度 提高光合速率：当温度适 胞呼吸所释放 之后呼吸量 宜时，可适当增加 的C02量 以提高 应用：温室生产中，适当增强 光合速率 ,以提高光合速 率，使作物增产 【正误辨析】 (1)温室条件下，通过增施农家肥增产的原因是 ②CO2浓度 其可以提高作物对有机物的吸收 () 原理：CO影响 阶段，制约C的 (2)适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程 形成 度 ( B A点表示 点，此点植物 图1代谢特点为 (3)玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于光合 ACO,浓度 作用 ( 图 大田中增加空气流动，以增加 (4)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2 CO浓度，如“正其行，通其风” 浓度时，其光合速率就随之增加 ( 温室中可增施 ,以增大 (5)整株植物处于光补偿点时，叶肉细胞的光合 作用强度和细胞呼吸强度相等 ( ) ③温度 口教材挖掘 》> 原理：温度通过影响 影响 光合作用 (必修1P105“探究·实践探究环境因素对光 AB段在B点之前，随着温度升高， 1光合呼吸速率 合作用强度的影响”拓展)光合作用是一系列的 光合速率 光合及呼吸 B点酶的 温度，光合速率 光化学步骤和物质转变过程，影响其变化的因素 D 最大 也是多方面的，请同学们结合如下问题深度认知 析 BC段随着温度升高. 各种因素影响光合作用变化的内在机理。 温度/℃ 下降，光合速率诚小 D点 (1)若图1为某作物光合速率随光照强度的变化 曲线。请绘出B点时，该植物的叶肉细胞中的气 大田：适时播种 用 温室：适当增加 体交换图解。 保证 ④水分或矿质元素 ￥o 水既是光合作用的，又 光合速率 是体内各种化学反应的 D 光照强度 水分还能影响的开闭 原理 间接影响进入植物体内 8 矿质元素影响叶绿素等有关 图1 水分或矿质元素 化合物的合成，矿质元素含量 过高，溶液浓度过高导致细 胞失水，细胞代谢减慢 应用：合理灌溉和施肥 精品教辅·智慧人生 58 第三单元细胞的能量供应和利用 (2)上述曲线图是在光合作用的最适温度25℃： A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产 条件下测得数据绘制的曲线，现若将温度提高至 量最高 细胞呼吸的最适温度30℃，再测得数据绘制曲： B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈 线，则图中A、B、C、D点分别如何移动？若该植 负相关 物缺少镁离子，则图中A、B、C、D点分别如何移 C.综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组 动？若上述曲线图是阳生植物的相关曲线，则阴 处理 生植物的曲线中B、C、D点分别如何移动？ D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 考向三光呼吸和光抑制 5.(2024·辽宁卷，T21)在光下叶绿体中的C5能与 CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，Cs也能 与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过 (3)如果将光照强度继续加强，会导致后期植物 氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完 光合作用下降，其原因可能有两种： 成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中 主要物质变化如图1。 巴考向突破 在叶绿体中：C,+C0,歌，2C ① 考向二辨析单、多因子变量对光合作用强度影响 C+O:R.C:+C2 ② 的机理 在线粒体中：2C+BAD醇，C+CO,+NADH+H ③ 3.(2024·北京卷，T4)某 同学用植物叶片在室温 注：C,表示不同种类的二氧化合物.C,也类似 下进行光合作用实验， 图1 测定单位时间单位叶面 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能 积的氧气释放量，结果 光照强度· 量的过程。回答下列问题。 如图所示。若想提高X,可采取的做法是 (1)反应①是 过程。 A.增加叶片周围环境CO2浓度 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼 B.将叶片置于4℃的冷室中 吸产生NADH的场所是 和 C.给光源加滤光片改变光的颜色 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某 D.移动冷光源缩短与叶片的距离 种农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1 4.(2024·湖北卷，T4)植物甲的花产量、品质（与叶 和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中 黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究 植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还 人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下 可来自 和 (填生理过程)。7 表所示。下列叙述正确的是 ( ) 10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差 花的叶黄 鲜花累计 组 光照 首次开 茎粗 异，原因是 据图3中的数据 别 处理 素含量 平均产量 花时间 (mm (g/kg) (kg/hm2 (填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率， 理由是 光照8h ① 7月4日 9.5 13000 (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种 黑暗16h 2.3 植，产量可能更具优势，判断的依据是 光照12h/ ② 7月18日 10.6 4.4 21800 株系21600 黑暗12h 300 100 光照16h/ 光照强度 7月26日 11.5 2.4 22500 黑暗8h 1012141618 时刻 图2 59 精品教辅·智慧人生 高三总复习·生物学 幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照 40 E30 射，实验结果如图所示。 分组 处理 甲 C0,浓度(mol.mol广少 清水 乙 BR 丙 图3 丙 BR+L 絮 甲 【归纳总结】 光呼吸 》 时间(h) (1)发生条件 ①于旱、炎热条件下，气孔关闭，阻止CO2进入叶 (1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离 片和O2逸出叶片。 苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析液在滤纸 ②Rubisco具有两面性（或双功能）。 上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是 (2)过程 CO (2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗 02 Cs 支羧化 加氧C5、 (CH,O) 反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速 ATP (CHO为 NADPH 率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不 卡尔文 ATP Rubisco 光呼吸 NADPH 循环 C1×2 再增加，可能的原因有 Q2 2C3- GC,×2AT NADPH (答出2种原因即可)：氧气的产生速率继续增加 RuBP(C,)羧化加氧酶 的原因是 (3)发生场所：叶绿体、过氧化物酶体、线粒体。 (3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑 (4)危害 制 (填“增强”或“减弱”)；乙组与丙组相 ①在较强光下，光呼吸加强，使得C5氧化分解加 比，说明BR可能通过 强，一部分碳(1/4)以CO2的形式散失，从而减少 发挥作用。 了光合产物的形成和积累。 【归纳总结】光抑制 ②光呼吸过程中消耗了ATP和NADPH,即造 植物的光合系统所接受的光能超过光合作用所 成了能量的损耗。 能利用的量时，光合功能便降低，这就是光合作 (5)意义 用的光抑制。 ①防止强光对叶绿体的破坏：强光时，光反应速 (1)光抑制机理：光合系统的破坏，PSⅡ是光破 率大于暗反应速率，叶肉细胞中会积累ATP和 坏的主要场所。发生光破坏后的结果：电子传递 NADPH,这些物质积累会产生自由基，自由基会 受阻，光合效率下降。 损伤叶绿体；强光下，光呼吸加强，会消耗光反应 (2)光抑制的主要防御机制 过程中积累的ATP和NADPH,从而减轻对叶： ①减少光吸收，植物体也可以通过叶运动（减少 绿体的伤害。 叶片与主茎的夹角)或叶绿体运动这种对强光的 ②回收了3/4的碳元素，避免了过多的碳损失。 快速响应以减少对光的吸收，从而避免光抑制。 ③消除乙醇酸(C2),避免了乙醇酸(C2)积累，使 ②增加热耗散：a.当依赖能量的叶绿素荧光猝灭 细胞免受伤害。 增加时，通过增加激发能的热耗散可以部分避免 ④在干旱和高辐射胁迫下，叶片气孔关闭或外界： 光抑制。降低光饱和条件下的PSⅡ的光化学效 CO2浓度降低、CO2进入受阻时，光呼吸释放的 率，可以避免光抑制破坏的发生。b.在强光下非 CO2能被卡尔文循环再利用，以维持糖类等有机： 光辐射能量耗散增加的同时，玉米黄素含量增 物的合成。 加，玉米黄素与激发态的叶绿素作用，从而耗散 6.(2022·山东，21)强光条件下，植物吸收的光能 其激发能，保护光合机构免受过量光能破坏。 若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植： ③进行光呼吸：C3植物的光呼吸有很高的能量需 物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索 求。光呼吸可以防止强光和CO2亏缺条件下发 油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制，将长势 生光抑制。 相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其 温馨提示 请做课时分层检测（十七） 中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组 精品教辅·智慧人生 60