3.4 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高一生物必修一（苏教版）

该高中生物学课件聚焦“影响光合作用和细胞呼吸的环境因素”，通过题组练习导入，从光照强度、温度等基础因素分析，到综合图表解读、原理应用，构建从理论到实践的学习支架，衔接细胞能量转换的核心知识点。 其亮点是以图表分析和情境实验为载体，融合科学思维（如曲线逻辑推理）与探究实践（如秸秆还田实验设计），强化生命观念中的物质与能量观。实例包括光合速率曲线解读、细胞呼吸应用表格，助力学生提升分析能力，教师可直接用于分层教学和素养培养。

第三章 细胞中能量的转换和利用 第1讲　描述运动的基本概念 基础过关练 第四节 影响光合作用和细 胞呼吸的环境因素 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　影响光合作用的环境因素 1.[2026江苏南京师大附中模拟]影响绿色植物光合作用强度的环境因素不包括 ( ) A.光照强度　　B.水 C.光合色素含量　　D.温度 　C     解析　影响光合作用的环境因素包括:光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水分等,光合色素 含量是影响光合作用的内部因素,C符合题意。 第1讲　描述运动的基本概念 2.科学家研究20 ℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系,得到如图曲线,下列叙述不正确的是      ( )   A.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B.随着环境温度的升高,cd段位置不断上移 C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向右移动 D.外界条件适宜时,c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　分析曲线图:图示是20 ℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系曲线,a点时,细胞只进行呼吸作 用;ab段(不包括a、b点)表示呼吸速率大于光合速率;b点时光合速率等于呼吸速率;b点之后,光合速率大 于呼吸速率;cd段光合速率保持相对稳定。a点时,叶肉细胞只进行呼吸作用,能产生ATP的细胞器只有 线粒体,A正确;当环境温度小于最适温度时,在一定温度范围内,随着温度逐渐升高,cd段位置不断上移, 当环境温度大于最适温度时,随着温度逐渐升高,cd段位置会下移,题中未给出小麦光合作用的最适温 度,B错误;Mg是植物合成叶绿素的必需元素,当缺少Mg时,叶绿素的合成受阻,导致光合作用强度降低,b 点光合速率等于呼吸速率,因此当植物缺Mg时,要让光合速率等于呼吸速率,就必须要增加光照强度以 提高光合作用强度,所以b点将向右移,C正确;c点对应的光照强度是光饱和点,该点之后光合作用强度不 再随光照强度的增大而增大,此时影响光合作用的因素可能是叶绿体中酶的数量等,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026江苏徐州月考]下图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下,甲、乙两种植物叶片的 CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列说法正确的是 ( )   A.CO2浓度为a时,甲植物开始进行光合作用 B.适当增大光照强度,a点将向右移动 C.CO2浓度为b时,甲植物、乙植物光合作用的强度相等 D.甲、乙同置于一个透明密闭钟罩,在适宜光照下,甲植株的生长最先受到影响 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析    题图纵坐标为CO2净吸收速率,CO2净吸收速率=光合作用吸收CO2的速率-呼吸作用释放CO2的 速率,CO2浓度大于0小于a时,甲植物光合作用小于呼吸作用;CO2浓度为a时,甲植物光合作用等于呼吸 作用;CO2浓度大于a时,甲植物光合作用大于呼吸作用,可见CO2浓度在a之前,甲植物就开始进行光合作 用,A错误。a点是二氧化碳补偿点,适当增大光照强度,光合作用可能增强,a点将左移,B错误。CO2浓度 为b时,甲、乙两植物的净光合作用强度相等,由于不知道两植物的呼吸作用强度,因此不能比较总光合 作用强度,C错误。甲、乙同置于一个透明密闭钟罩,在适宜光照下,钟罩内CO2浓度下降,由题图可知,乙 植物的二氧化碳补偿点低于甲植物,乙植物更能适应较低CO2浓度的环境,故与乙相比,甲植株的生长最 先受到影响,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 4.光合作用是一系列非常复杂的生理过程,受到多种因素的影响。图甲表示在CO2充足的条件下,某植 物的光合速率与光照强度及温度的关系;图乙表示鸭茅(一种多年生草本植物,幼叶成折叠状)相对光合 速率(%)与叶龄的关系。请回答下列问题:   甲 第1讲　描述运动的基本概念   乙 (1)光照强度的变化会使光合作用光反应产生的____________________发生变化,进而直接影响暗反应 中的__________过程。 　C3的还原     ATP、NADPH     第1讲　描述运动的基本概念 (2)环境温度影响光合作用,主要是影响参与光合作用的__________,进而影响光合作用的___________ ________(填“光反应”“暗反应”或“光反应和暗反应”)。 (3)图甲中的光合速率是指____________(填“净光合速率”或“总光合速率”),判断的依据是________ ______________________。在温度为10 ℃、光照强度大于________ klx时,光合速率不再随光照强度 的增大而增大。 (4)图乙中B点表示叶片充分展开时,相对光合速率_______________。CD段相对光合速率明显下降 的可能原因是______________________________________________________。光合产物从叶 片中输出的快慢影响叶片的光合速率。若摘除花或果实,叶片光合速率随之降低,推测原因是________ __________________。 物的输出受阻     　光合产 　随着叶龄的增加,叶绿素的含量减少、光合作用相关酶的活性降低     　最大(或达100%)     　L1     照强度为0时,光合速率为0     　光 　总光合速率     和暗反应     　光反应 　酶的活性     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)光合作用的光反应阶段产生的NADPH和ATP,参与暗反应阶段C3的还原,故光照强度的变化 会影响暗反应过程。(2)温度主要通过影响酶的活性进而影响光合作用,由于光反应和暗反应均需要酶 的催化,故温度对两者均有影响。(3)分析图甲:当光照强度为0时,光合速率不是负值而是0,故图甲中的 光合速率是指总光合速率;在温度为10 ℃、光照强度大于L1 klx时,光合速率不再随光照强度的增大而 增大。(4)据图乙可知:B点叶片充分展开,能最大限度地吸收、利用光能,相对光合速率最大(达100%); CD段随着叶龄的增加,叶片衰老,叶绿素含量减少、酶活性降低,导致相对光合速率明显下降;若摘除花 或果实,则光合产物的输出受阻,叶片光合速率随之降低。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　影响细胞呼吸的环境因素 5.[2025北京朝阳月考]温度对某植物细胞呼吸速率的影响如图所示。下列叙述正确的是 ( ) A.ab段,温度升高促进了线粒体内葡萄糖的分解过程 B.bc段,温度过高抑制了与细胞呼吸有关的酶的活性 C.b点时,氧气与葡萄糖中的碳元素结合生成的二氧化碳最多 D.c点时,细胞呼吸释放的绝大部分能量储存在ATP中 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　葡萄糖分解形成丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,A错误;b点时,细胞呼吸速率最大,说明此时 的温度是呼吸酶的最适温度,而bc段,由于温度超过呼吸酶的最适温度,与细胞呼吸有关的酶活性降低, 细胞呼吸被抑制,B正确;b点时,呼吸速率最大,氧气与葡萄糖和水脱下来的[H]结合生成的水最多,C错 误;c点时,无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,释放的能量绝大部分以热能的形式散失,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 6.如图是细胞呼吸速率与氧气浓度之间的对应关系,下列相关叙述正确的是 ( )   A.表示有氧呼吸过程的是曲线Ⅰ,表示无氧呼吸过程的是曲线Ⅱ B.曲线Ⅰ对应呼吸方式可能会产生乳酸,其不能被细胞再次利用 C.曲线Ⅱ呼吸速率最终趋于稳定的原因可能是酶活性或数量受限 D.正常情况下当无氧呼吸消失时,有氧呼吸的速率一定达到最大 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　曲线Ⅰ中随氧气浓度升高,呼吸速率逐渐降低,则曲线Ⅰ表示无氧呼吸;曲线Ⅱ中在一定范围内 随氧气浓度升高,呼吸速率升高,当氧气浓度超过一定范围后,细胞呼吸速率趋于平衡(此时限制因素可 能是呼吸酶活性或数量),则曲线Ⅱ表示有氧呼吸,A错误,C正确。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在 肝脏中再次转化为葡萄糖,B错误。无氧呼吸消失后,有氧呼吸在一定范围内可随氧气浓度的升高继续 增强,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[2026山东日照期末]植物可通过改变呼吸代谢途径来适应不同的环境。某植物的根细胞经呼吸作用 释放CO2的速率变化如图所示,时间a之后,进入无氧环境。下列叙述错误的是( )   A.a以前根细胞只进行有氧呼吸且呼吸速率不断下降 B.ab段无CO2释放是由于根细胞只进行产乳酸的无氧呼吸 C.bc段CO2的释放说明根细胞进行了生成酒精的无氧呼吸 D.ab段和bc段每分子葡萄糖通过无氧呼吸生成的ATP一样多 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析    a以前为有氧环境,根细胞可进行有氧呼吸产生CO2,但不能说明根细胞只进行有氧呼吸,A错误。 选项判断 ab段 无氧环境,根细胞进行无氧呼吸不产生CO2,说明根 细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,B正确 bc段 无氧环境,根细胞进行无氧呼吸产生CO2,说明根细 胞进行了产生酒精的无氧呼吸,C正确 产生乳酸的无氧呼吸过程、产生酒精的无氧呼吸过程都只在第一阶段释放少量能量,因此ab段和bc段 每分子葡萄糖通过无氧呼吸生成的ATP一样多,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　光合作用和细胞呼吸原理的应用 8.[2026江苏盐城期末]细胞呼吸原理广泛用于生产实践中,下表中有关措施与对应目的错误的是  ( ) C     选项 应用 措施 目的 A 种子储藏 晒干 除去自由水,降低细胞呼吸强度 B 酵母菌酿酒 先通气,后密封 加快酵母菌繁殖,有利于酒精发酵 C 蔬菜保鲜 低温无氧 降低酶的活性,降低细胞呼吸 D 栽种庄稼 中耕松土 提高土壤含氧量,促进根细胞的有氧呼吸,从而促进根对无机盐的吸收 第1讲　描述运动的基本概念 解析　种子储藏时需要通过晒干降低自由水含量,进而降低细胞呼吸强度,延长储存时间,A正确;酵母 菌是兼性厌氧微生物,发酵时先通气的目的是使酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,加快酵母菌繁殖, 后密封的目的是制造无氧环境使酵母菌在无氧条件下产生酒精,B正确;蔬菜保鲜一般采用零上低温、 低氧的方法,抑制细胞呼吸,减少有机物消耗,C错误;栽种庄稼时进行中耕松土的目的是提高土壤中氧 气的含量,进而有利于根细胞进行有氧呼吸,从而促进根部对无机盐的吸收,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 9.下列措施中,与利用光合作用原理提高农作物产量无关的做法是     ( ) A.降低夜间温度,减少有机物的消耗 B.控制各株作物的间距,合理密植 C.大棚中用干冰增加二氧化碳浓度 D.种植大棚蔬菜,阴天开灯增加光照 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　夜间降低温度,可以减弱呼吸作用,减少有机物的消耗,有利于有机物的积累,能提高产量,但与光 合作用的原理无关,A符合题意;合理密植,有利于充分利用光能,同时也有利于空气流通增加二氧化碳 浓度,使植物的光合作用增强,制造的有机物增多,可提高产量,B不符合题意;二氧化碳是光合作用的原 料,大棚中用干冰增加二氧化碳浓度会促进光合作用积累有机物,从而提高农作物产量,C不符合题意; 光照是光合作用的条件,阴天光照强度弱,通过开灯增强光照强度,能够提高光合作用的效率,从而达到 提高产量的目的,D不符合题意。 第1讲　描述运动的基本概念 能力提升练 第四节 影响光合作用和细 胞呼吸的环境因素 第1讲　描述运动的基本概念 题组　环境因素对光合作用影响的图表及实验分析 1.[2026河北唐山期末]夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在不同条件下CO2吸收速率的变化如图所 示。下列说法正确的是 ( ) A.甲植株在a点开始进行光合作用 B.乙植株在e点有机物积累量最多 　D     C.曲线bc段和de段下降的原因相同 D.两曲线bd段不同的原因可能是乙植株气孔部分关闭 第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图可知,甲植株在a点净光合速率为0,此时光合速率与呼吸速率相等,甲植株在a点之前就已 经进行光合作用,只是a点之前光合速率小于呼吸速率,A错误;乙植株在18时之后,呼吸速率大于光合速 率,有机物积累减少,因此18时有机物积累量最多,B错误;曲线bc段下降的原因是气温高,蒸腾作用旺盛, 乙植株为了减少水分的散失而关闭部分气孔,乙植株吸收的CO2减少,de段的变化是由光照强度减弱引 起的,C错误,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026江西宜春期末]如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,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 　D     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 第1讲　描述运动的基本概念 解析　植物光合作用具有最适温度,在最适温度条件下净光合速率最高,高于或低于最适温度净光合速 率均有所下降,因此不能确定甲、乙两条曲线温度的高低,A不符合题意;温度会影响酶活性,当温度超 过酶的最适温度时,酶活性下降,净光合速率降低,因此横轴不能表示温度,B不符合题意;光合色素主要 吸收红光和蓝紫光,即净光合速率与光波长不呈正相关,并且不能确定两条曲线的温度大小,C不符合题 意;横轴可以表示光照强度,二氧化碳是光合作用的原料,甲可以表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度, D符合题意。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026湖南邵阳期末]晴朗的夏季,将一株植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,用CO2浓度测 定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成下图所示的曲线,下列有关叙述错误的是  ( )   A.H点CO2浓度最低,说明此时植物积累的有机物最多 　B     第1讲　描述运动的基本概念 B.FG段CO2浓度下降缓慢,是因为中午温度过高使酶活性降低 C.BC段较AB段CO2浓度增加慢,是因为低温使植物细胞呼吸作用减弱 D.从0时开始计算,经过24小时,植物体内的有机物量有所增加 解析　H点CO2浓度最低,说明此时玻璃罩内CO2被吸收得最多,所以植物积累的有机物最多,A正确;FG 段为中午时分,光照强,气温高,导致蒸腾作用强,为避免水分过多散失,植物部分气孔关闭,CO2吸收减少, 光合速率降低,B错误;BC段较AB段CO2浓度增加慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱,CO2释放量减少,C 正确;由于I点的CO2浓度低于A点,所以从0时开始计算,经过24小时,植物体内的有机物量有所增加,D正 确。 第1讲　描述运动的基本概念 4.某生物兴趣小组就影响植物光合作用的因素进行了研究,获得如图所示的实验结果。下列有关分析 正确的是 ( )   A.该实验表明,温度、光照强度和CO2浓度都会影响植物光合作用的强度 B.当光照强度大于7时,该植物在15 ℃和25 ℃的环境中合成有机物的速率相同 　D     第1讲　描述运动的基本概念 C.随着温度的升高,该植物的呼吸速率逐渐增强 D.该植物可在较低温度、较弱光照的环境中快速生长 解析    图中影响光合作用的因素只涉及温度和光照强度,并没有CO2浓度,A错误;当光照强度大于7时, 该植物在15 ℃和25 ℃的环境中积累有机物的速率相同,但25 ℃时合成有机物的速率较大,B错误;在一 定温度范围内,随着温度的升高,该植物的呼吸速率逐渐增强,但是超过最适温度后,随着温度的升高,该 植物的呼吸速率会减弱,C错误;由图中可以看出,在15 ℃条件下,植物的净光合速率较高,并且在光照强 度为5时就达到了光饱和点,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.阳光穿过上层植物的空隙形成光斑,光斑会随太阳的运动而移动。如图为红薯叶在光斑照射前后吸 收CO2和释放O2的情况。下列分析错误的是( )   A.图中A点光反应速率小于暗反应 　A     第1讲　描述运动的基本概念 B.BC段,植物的光反应速率与暗反应速率趋于相等 C.光斑移开后的一段时间,光合作用仍在进行 D.CD段变化主要是因为光斑移开,植物缺乏光照 解析　图中A点氧气的释放速率大于二氧化碳的吸收速率,可推出此时光反应速率大于暗反应,A错误; BC段,氧气的释放速率与二氧化碳的吸收速率趋于相等,可推出此阶段植物的光反应速率与暗反应速 率趋于相等,B正确;光斑移开后的一段时间仍有二氧化碳的吸收,说明光合作用仍在进行,C正确。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[多选题]科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测 结果绘制成图。下列相关说法正确的是( )   A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增大的主要原因 　ABD     第1讲　描述运动的基本概念 B.bc段适时通风、mn段适时遮阴可有效缓解Pn下降 C.ef段、op段Pn下降的原因是光照强度逐渐增强 D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施 解析　日出后光照强度逐渐增大,ab段、lm段油桃的Pn随光照强度增大而增大,A正确。大棚栽培条件 下的油桃在bc段Pn下降,主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2,使大棚内CO2浓度迅速下降, 从而使油桃的光合速率迅速减小,因此bc段适时通风可增加大棚中的CO2浓度,从而有效缓解Pn下降;而 露地栽培的油桃在mn段Pn下降,是由环境温度过高引起部分气孔关闭导致的,适时遮阴可减少气孔的 关闭,从而有效缓解Pn下降,B正确。ef段、op段Pn下降是由光照强度减弱引起的,C错误。适时浇水、 增施农家肥均是提高大田作物产量的重要措施,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 创新题型 创新点　以秸秆还田为情境,考查细胞呼吸及影响因素 7.[2026黑龙江齐齐哈尔期末]研究表明,微生物呼吸可调节长期秸秆还田的土壤碳库。某团队基于此 设计实验:取不同秸秆还田量(S1:0 kg/hm2;S2:4 500 kg/hm2)的土壤,分15 ℃、35 ℃两组恒温培养,监测 微生物呼吸产物及ATP生成量,结果如下表(“+”表示ATP生成量相对值,“+”越多表示ATP生成量越 多)。 处理组 S1-15 ℃ S1-35 ℃ S2-15 ℃ S2-35 ℃ 呼吸产物 CO2+H2O CO2+少量乙醇 CO2+H2O CO2+H2O ATP生成量 ++ +++ ++++ +++++ 第1讲　描述运动的基本概念 结合上述信息及所学知识,回答下列问题: (1)实验中“恒温培养”的目的是________________________________________________,设置S1 组的作用是______________,本实验的自变量是_________________________________。 (2)从呼吸作用的角度分析,S1-35 ℃组产生少量乙醇的原因是___________________________________ ______________________。S1-35 ℃组能产生少量乙醇,而不产生乳酸的原因是____________________ ________________________。若参与秸秆分解的微生物有细菌,也有真菌,则S1-35 ℃组产生ATP的场 所是_______________________。与S1-15 ℃组相比,S1-35 ℃组ATP生成量更高的原因是____________ ____________________________________________________________________________________ ____________________(答出2点)。 (3)适宜的秸秆还田量有利于农业生产效率的提高,秸秆还田量过高,反而不利于农作物生长。从细胞 呼吸角度分析,其原因可能是_______________________________________________________________ 　秸秆还田量过高,微生物大量繁殖,会与农作物争夺氧气,导致农作物根 呼吸强度更高     近微生物的适宜温度,酶的活性更高,细胞呼吸速率更快;S1-35 ℃同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸,总 　35 ℃更接 　细胞质基质、线粒体     胞)缺乏催化乳酸生成的酶     　该条件下的微生物(细 生物进行了无氧呼吸     　35 ℃下,S1组土壤中氧气供应不足,微 　土壤对应的秸秆还田量、温度     　作为对照组     　排除温度波动对实验结果的干扰,保证实验的单一变量     第1讲　描述运动的基本概念 ______________________________________________(答出1点);微生物呼吸作用释放的能量中,一部分 储存在ATP中,另一部分_______________________。 　以热能的形式散失     细胞因缺氧而进行无氧呼吸,产生乙醇毒害根细胞     解析    (2)乙醇是无氧呼吸的产物之一,根据“产生少量乙醇”可知,该条件下微生物进行了无氧呼 吸。S1-35 ℃组,微生物进行了有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸三个阶段均产生ATP,无氧呼吸仅在第一 阶段产生ATP;则真菌中产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体;细菌是原核生物,ATP产生于细胞质基 质。(3)结合表格信息可知,秸秆还田量过高会导致微生物大量繁殖,微生物的呼吸作用旺盛,与农作物 争夺氧气,导致农作物根细胞因缺氧而进行无氧呼吸,产生乙醇毒害根细胞,不利于农作物生长。 第1讲　描述运动的基本概念 $