資源簡介

一輪復習——必修一 第9講 光合作用過程、原理及影響因素
整體知識框架
考點1：光合發生場所
捕獲光能的色素
1.綠葉中色素的提取和分離
(1)實驗原理
(2)實驗步驟
(3)實驗結果
典例分析1
回答下列關于葉綠體中色素的有關問題：
(1)濾紙條上有幾條色素帶？它們是按照什么次序分布的？
(2)色素帶越寬說明此種色素含量 。色素帶最寬的是 ，最窄的是 ，葉綠素b的色素帶比葉黃素的稍寬。色素帶擴散速度與 有關，擴散速度越快說明溶解度越 。相鄰兩條色素帶之間距離最遠的是 ，最近的是____________________。
小結：實驗出現異?，F象的原因
典例分析2
甲學習小組在進行“綠葉中色素的提取和分離實驗”時操作規范，
但提取的色素在濾紙條上的帶寬與乙學習小組相比有一定的差別，
相應的實驗結果如圖所示。下列有關分析正確的是（ ）
A．該實驗方法也適用于植物液泡中色素的提取和分離
B．甲小組可能是研磨時間不夠或者二氧化硅用量太少
C．濾紙條上色素②呈現藍綠色，色素④距離濾液細線最遠
D．實驗說明，葉綠素a和葉綠素b的分子結構不穩定，容易分解
典例分析3
(2019·江蘇，17)如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結果，樣品分別為新鮮
菠菜葉和一種藍細菌經液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是( )
A.研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素 B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液
C.在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作 D.實驗驗證了該種藍細菌沒有葉綠素b
2.葉綠體中色素的吸收光譜(JCP99)
典例分析4
由圖可以看出：
(1)圖中暗帶形成的原因是____________________________,由此可知，葉綠體中的色素只吸收_______，而對紅外光和紫外光等不吸收，其中葉綠素對______________的吸收量大，類胡蘿卜素對________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。
(2)由圖可知：葉綠素a在紅光部分的吸收帶較葉綠素b偏向長波方面，且吸收光譜帶比葉綠素b_____，葉綠素b在藍紫光部分的吸收光譜帶比葉綠素a (填寬或窄)。
(3)在遮光條件下，以藍紫光為主的散光占比增加。請預測：同一植物底層葉片中葉綠素a/b ，有利于提高植物的捕光能力，是對弱光環境的一種適應。
3.影響葉綠素含量的因素：
(1)光照：光是葉綠素合成的必要條件，葉片在黑暗中呈黃色。
在受到光照射時，光敏色素的結構發生變化，這一變化的信息會經過信息傳遞系統傳導到細胞核內，影響特定基因的表達，從而表現出生物學效應。
調控葉綠素合成的相關基因的表達
(2)溫度：低溫抑制葉綠素的合成，促進已有葉綠素的分解
(3)無機鹽：葉綠素含有N、Mg等元素
葉綠素a:C55H72O5N4Mg、葉綠素b:C55H70O6N4Mg、胡蘿卜素：C40H56、葉黃素：C40H56O2
(4)水：干旱促進脫落酸（ABA）的合成，脫落酸促進葉綠素的降解。
典例分析5
某同學推測,適當遮光可能導致草莓葉綠素含量增加,以適應弱光環境。請設計一個簡單的實驗驗證該同學的推測是否正確,簡單的寫出實驗思路:
典例分析6
“霜葉紅于二月花”的景色，是成片的黃櫨或楓葉逐漸變紅形成的。假如你是某研究性小組的成員，請你以黃櫨為材料，對這一自然現象產生的原因進行實驗探究。實驗假設：葉片變紅現象受溫度影響。
(1)圍繞該實驗假設，有的同學主張在實驗前，需要搜集有關資料，才能對實驗組的溫度進行設置，該“有關資料”應為________________________________________________。
實驗材料：盆栽的黃櫨或楓樹、透明的恒溫箱等實驗用具。
(2)實驗步驟：________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)實驗結果預測及結論：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
4.光合色素的功能
吸收、傳遞光能——四種色素
轉化光能——只有少數特殊狀態的葉綠素a
二、葉綠體的結構和功能
1.葉綠體功能的實驗驗證(JCP100-101)
極細光束照射水綿：需氧細菌只集中分布在
葉綠體被 到的部位
完全曝光：需氧細菌分布在葉綠體 的部分
用透過三棱鏡的光照射水綿：大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區域
結論：①葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧；②葉綠體主要吸收紅光和藍紫光。
2.恩格爾曼實驗設計的巧妙之處
(1)實驗材料用水綿和需氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察，用需氧細菌可確定釋放氧氣的部位。
(2)沒有空氣的黑暗環境排除了氧氣和光的干擾。
(3)用極細的光束照射，葉綠體上可分為有光照和無光照的部位，相當于一組對比實驗。
(4)臨時裝片局部曝光與完全暴光的實驗再一次驗證實驗結果。
典例分析7
科學家恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發現需氧細菌
大量聚集在如圖所示區域。以下分析正確的是（ ）
A.實驗過程中裝片需放置在沒有空氣的環境中是為了設置自變量
B.該實驗的自變量和因變量依次是光照的有無和細菌的分布狀況
C.圖中細菌分布的差異是水綿不同區域光合作用強度不同造成的
D.水綿光合作用產生的O2能進入細菌的線粒體與[H]結合生成H2O
3.葉綠體的結構適于進行光合作用(原因)
有光合色素分布在類囊體薄膜上；
有光合作用的酶分布于葉綠體基質、類囊體薄膜；
有眾多基粒，極大地擴大了受光面積。
診斷1
( )1.葉綠體是光合作用的場所，沒有葉綠體也能進行光合作用
( )2.Mg是構成類胡蘿卜素和葉綠素所必需的微量元素
( )3.用紙層析法分離色素時，含量多的色素在濾紙上擴散快
( )4.葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色
( )5.在葉肉細胞內，含量最多的光合色素一定是葉綠素a
( )6.提取色素時加碳酸鈣的目的是使研磨更充分
( )7. 畫濾液細線時應盡量減少樣液擴散
( )8.葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜和葉綠體內膜
( )9.葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰值不同
( )10.在紅光照射時，野生型和類胡蘿卜素缺陷型的光合作用強度是相等的
( )11.黃化葉片中光合色素吸收的紅光會大幅度減少
( )12.缺乏類胡蘿卜素的水稻突變體仍能捕獲藍紫光
( )13.紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素a
( )14.葉綠體中類囊體堆疊可以增大C3還原場所的面積
( )15.散布在細胞質基質中的葉綠體，其形態和分布會隨環境的變化而改變
1 ．研磨時加入二氧化硅和碳酸鈣的作用分別是________________________________________
_________________________________________。
2 ．研磨時要迅速和充分的原因是____________________________________________________
_________________________________________。 (JCP97-98)
3 ．制備濾紙條時，在濾紙條一端剪去兩角的目的是____________________________________
_________________________________________。
4．高等植物的葉片一般呈現綠色，原因是_____________________________________________。
5.玉米田里的白化苗長出幾片葉片就死亡，原因是？
6.(JC P98)綠葉中的色素有4種，它們可以歸為兩大類： (含量約占3/4)和 (含量約占1/4)，其中前者包含 (藍綠色)和_______(黃綠色)。后者包含 (橙黃色)和 (黃色)。
7.(JCP99)葉綠素a和葉綠素b主要吸收 ，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收 。
8.(JCP101)葉綠體是 的場所。在它內部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的 ，在類囊體膜上和葉綠體基質中，還有許多進行光合作用所必需的 。
9.生物圈得以維持運轉的最終能量來源：
唯一能夠捕獲和轉化光能的生物學途徑：
進行光合作用的生物：
植物工廠里為什么不用發綠光的光源？(旁欄思考JCP99)
11.海洋中的藻類，習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現象與光能的捕獲有關嗎？(JCP101拓展應用)
12.溫室或大棚種植蔬菜時，應選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜，補充什么顏色的光源？為什么？
考點2：光合原理
一、發現歷程
1.英國希爾發現，光照下，在離體葉綠體的懸浮液中（其中有H2O，沒有CO2）加入足量的鐵鹽或其他氧化劑，離體葉綠體雖然不能合成有機物，但Fe3+被還原為Fe2+，同時離體的葉綠體釋放出O2。像這樣，離體葉綠體在適當條件下發生水的光解、產生氧氣的化學反應稱作希爾反應。
(1)希爾的實驗是否說明水的光解與糖類的合成不是同一個化學反應？
(2)希爾實驗中的氧化劑起到什么作用？
(3)葉綠體內參與光合作用的氧化劑是什么？
(4)希爾反應是否說明植物光合作用產生的氧氣中的氧元素全都來自水？
小結：水的光解：
典例分析1
實驗中常用希爾反應來測定除草劑對雜草光合作用的抑制效果。希爾反應基本過程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解，產生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍色變成無色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進行希爾反應，實驗結果如圖所示。下列敘述正確的是( )
相同濃度除草劑處理下，單位時間內溶液顏色變化快的品種受除草劑抑制效果更顯著
B. 與品種乙相比，除草劑抑制品種甲類囊體的功能較強
C. 除草劑濃度為K時，品種乙的葉綠體能產生三碳糖
D. 不用除草劑處理時，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲
2.為了確定光合作用釋放的O2的來源，美國科學家魯賓和卡門用18O作為標記物，制備出H218O和C18O2
對比實驗
實驗方法： 自變量：
因變量： 實驗結論：
典例分析2
1941年，美國科學家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中產生
的氧氣的來源，實驗部分過程及結果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.實驗中小球藻的細胞內含有藻藍素和葉綠素，沒有完整的葉綠體
B.另一組實驗及結果模式圖應為：將H218O換成H2O，CO2換成C18O2，其余不變
C.該實驗的預期結論是光合作用產生的O2中的氧部分來自水
D.18O不具有放射性，是穩定的同位素，可用于示蹤物質運行和變化規律
3.美國阿爾農(D. Arnon)發現，在光照下，葉綠體可合成ATP。且該過程總是與水的光解相伴隨。
阿爾農實驗1
材料：離體葉綠體
處理：加入ADP、Pi，給予光照
結果：葉綠體生成ATP，且同時水光解產生氧氣；
結論：
阿爾農實驗2
材料：離體葉綠體
處理：供給ATP、NADPH和CO2，黑暗條件
結果：離體葉綠體中有糖類生成
結論：
4.美國卡爾文開始用小球藻懸液研究光合作用的暗反應?？栁慕o小球藻提供持續的光照和CO2，一段時間后，加入放射性同位素標記的14CO2，在不同時段（間隔3s、5s、10s等）內將細胞懸液迅速傾入煮沸的乙醇中以殺死細胞，使酶失活。最后，使用雙向紙層析和放射自顯影分離等方法分析產物，發現了C3等一系列中間產物，最終闡明了暗反應階段的反應過程——卡爾文循環。
實驗現象：如果光照下突然中斷CO2供應，C3急劇減少而C5量增加；突然停止光照，C3濃度急速升高而C5的濃度急速降低。
結論：C3與C5之間是相互循環的。
典例分析3
卡爾文因發現光合作用合成己糖反應中CO2的固定途徑獲得諾貝爾獎?？栁膶?4CO2注入小球藻懸浮液，給予實驗裝置不同時間(0注：表中①～⑥依次代表3-磷酸甘油酸、1,3-二磷酸甘油酸、3-磷酸甘油醛、己糖、C5、淀粉
A.14CO2與12CO2是本實驗的自變量，不同時間的產物為因變量
B.①中的3個碳原子都具有放射性
C.14C的轉移途徑為14CO2→①→②→③→④⑤→⑥
D.只做光照時間為t5的實驗，也能確定出放射性化合物出現的先后順序
二、光合作用的過程
1.請根據光合作用的基本過程，填充下圖：
小結：
2.光反應階段
典例分析4
附加題：(多選)如圖表示綠色植物光合作用的部分過程，
圖中A～C表示相關物質。有關分析錯誤的是(　 )
A．圖中A為氧氣，可部分釋放到空氣中
B．外界CO2濃度升高時，圖中B的含量暫時升高
C．該過程消耗的NADP＋和C都來自葉綠體基質
D．該過程將光能轉化為化學能儲存在B和ATP中
典例分析5
如圖是光合作用過程示意圖(字母代表物質)，圖中PSBS是一種類囊體膜蛋白，它能感應類囊體腔內的H＋濃度而被激活，激活了的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞，最終將過量的光能轉換成熱能釋放，從而防止強光對植物細胞造成損傷。
(1)圖中的A是________，C是________，D是________。
(2)葉綠素a主要吸收___________光。采用紙層析法分離色素時，注意濾紙上的濾液細線要高于________。
(3)若反應Ⅱ中G的濃度突然降低至一半，短時間內C5的含量將________。如果追蹤G中碳元素的去向，常用__________法。
(4)過度光照將會激活膜蛋白PSBS，直接抑制反應Ⅰ中__________過程，會導致電子不能傳遞給______(填圖
中字母)，所以過量的光能將不能轉變為化學能。
3.暗反應階段
C3化合物：3-磷酸甘油酸；
C5化合物：核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)
光合作用的產物有一部分是淀粉，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以
進入篩管，再通過韌皮部運輸到植株各處。
典例分析6
磷酸丙糖不僅是光合作用中最先產生的糖，也是光合作用產物從葉綠體運輸到細胞質基質的主要形式。下圖為某植物光合作用產物的合成與運輸示意圖。下列相關說法正確的是(　　)
A．若a表示ATP，可用于C3的還原、葉綠體內外物質的運輸、H2O裂解釋放O2 、酶的合成
B．光合作用的產物都是在葉綠體中合成的
C．光合作用的產物既有淀粉還有蔗糖
D．若磷酸轉運器活性下降，會促進光合速率上升
小結：元素的轉移途徑
小結：環境改變時光合作用各物質含量的變化分析
典例分析7
光合作用通過密切關聯的兩大階段——光反應和暗反應實現。下列對于改變反應條件而引起的變化的說法，正確的是（ ）
A．突然中斷CO2供應，會暫時引起葉綠體基質中C5/C3的值減小
B．突然中斷CO2供應，會暫時引起葉綠體基質中ATP/ADP的值增大
C．突然將紅光改變為綠光，會暫時引起葉綠體基質中C3/C5的值減小
D．突然將綠光改變為紅光，會暫時引起葉綠體基質中ATP/ADP的值減小
拓展—C4途徑
常見C4植物有玉米、甘蔗、高粱、莧菜等。
PEP羧化酶被稱為“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力 (特別是在高溫、光照強烈、干旱條件下)，并且無光合午休現象。
典例分析8
小麥體內只有一條固定CO2的途徑，即卡爾文循環，也稱為C3途徑；甘蔗除具有C3途徑外，還有另外一條途徑，即C4途徑。比較甘蔗和小麥的葉片結構發現，小麥的維管束鞘細胞不含葉綠體，光合作用的全過程在葉肉細胞的葉綠體中完成。而甘蔗的葉肉細胞的葉綠體中基粒發達，維管束鞘細胞的葉綠體中無基粒。甘蔗細胞暗反應中CO2固定過程如圖所示，能有效利用較低濃度的CO2。下列敘述正確的是(　　)
A．干旱環境中小麥光合作用速率比甘蔗大
B．甘蔗葉肉細胞能通過卡爾文循環產生有機物
C．甘蔗、小麥光反應的場所都發生在葉肉細胞中
D．甘蔗、小麥暗反應過程中CO2的受體都是PEP和RuBP
診斷2
( )1.植物在夜晚不進行光反應，只進行暗反應
( )2.光合作用中ATP的移動方向是從葉綠體基質到類囊體薄膜
( )3.光反應為暗反應提供NADH和ATP
( )4.光合作用只能發生在葉綠體中
( )5.H2O光解產生的O2擴散到線粒體中被消耗，至少需要穿過5層生物膜
( )6.土壤中的硝化細菌可利用CO2和H2O合成糖類
( )7. NADPH既可作還原劑，又可為暗反應提供能量
( )8.葉綠體中光合色素吸收的光能，只用于ATP的合成
( )9.光合作用產生的淀粉可以進入篩管，通過韌皮部運輸到植株各處
( )10.植物細胞產生的O2只能來自光合作用
( )11.希爾反應與CO2合成有機物的過程是兩個過程
( )12.魯賓和卡門設計對比實驗證明了光合作用釋放的氧氣來自水
( )13.阿爾農發現光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨
( )14.C是組成糖類的基本元素，在光合作用中C從CO2開始先后經C3、C5最后形成糖類
( )15. 硝化細菌可將環境中的NH3氧化釋放的能量直接用于自身各項生命活動
1．(JCP104光合作用的過程)葉綠體中C3的分子數量為什么多于C5的分子數量？
2.( P104相關信息)：C3是指三碳化合物——_____________，C5是指五碳化合物——_______ ________。
3.( P104相關信息)：光合作用的產物有一部分是_____，還有一部分是_____。蔗糖可以進入 ，再通過韌皮部運輸到植株各處。
4.(JCP104)：光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，一定時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析。實驗發現，僅僅30 s的時間，放射性代謝產物多達幾十種?？s短時間到7 s，發現放射性代謝產物減少到12種，想要探究CO2轉化成的第一個產物，可能的實驗思路是？
考點3：影響因素
一、內因
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
小結：輪作、套作、間作
1.輪作：在同一塊田地上，輪換種植不同的作物，如玉米-花生輪作。
優點：（1）不同作物吸收土壤中的營養元素的種類、數量及比例各不相同，根系深淺與吸收水肥的能力也各不相同，輪作可以均衡利用土壤中的礦質元素。
（2）每種作物都有一些專門為害的病蟲雜草，輪作能夠改變原有的食物鏈，防止病蟲害；抑制雜草生長，減輕草害。
2.套作：在同一塊田地上，在前季作物的生育后期，在其株行間播種或移栽后季作物的種植方式，比如玉米套種花生、果園套種油菜。
3.間種：幾種作物同時期播種的叫間種。如：果樹林下種油菜?？梢栽诳臻g上提高環境資源的利用率如增加光合作用的面積。
典例分析1
（2020·全國卷Ⅰ)(3)農業生產常采用間作(同一生長期內，在同一塊農田上間隔種植兩種作物)的方法提高農田的光能利用率?，F有4種作物，在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是？
2.植物葉片的葉齡、葉綠素含量、酶的活性和數量、有機物的輸出情況 、氣孔導度等
二、外因
1.光合作用強度
(1)概念：植物在 內通過光合作用制造 的數量。
(2)表示方法：用一定時間內 來定量表示。
小結：光合速率的表示方法
注意：葉綠體吸收的CO2≠植物體吸收的CO2≠葉肉細胞吸收的CO2
2.探究光照強度對光合作用強度的影響(JCP105)
(1)實驗原理：抽去圓形小葉片中的氣體后，葉片在水中 ，光照下葉片進行光合作用產生 ，充滿細胞間隙，葉片又會 。光合作用越強，單位時間內圓形小葉片上浮的數量 。
(2)實驗中變量分析
(3)實驗步驟
注意：打孔時要避開 ，因為沒有葉綠體，會延長葉片上浮時間，影響準確性。
NaHCO3緩沖液的作用是： 。
光源與葉片之間放置水柱：吸收光的熱量，避免溫度的變化對實驗結果造成干擾。
(4)實驗結果：在一定范圍內，臺燈與小燒杯的距離越近，單位時間內浮起的葉片 。
(5)實驗結論：在一定范圍內，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也_______(單位時間內圓形小葉片中產生的O2越多，浮起的圓形小葉片也越多)。
(6)構建數學模型和各關鍵點的物理模型
典例分析2
下圖表示植物光合速率隨光照強度改變的曲線，下列敘述不正確的是(　　)
A．若適當提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則補償點B應相應地向右移動
B．若增加二氧化碳濃度，B點左移，C點左移，D點向右上方移動
C．D點時，ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質移動
D．若圖示曲線為陽生植物的光合速率曲線，則換為陰生植物，B點向左移動，D點向左下方移動
小結：連續光照和間隔光照下的有機物合成量
(1)光反應為暗反應提供的NADPH和ATP在葉綠體基質中有少量的積累，在光反應停止時，暗反應仍可持續進行一段時間，有機物還能繼續合成。
(2)在總光照時間相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續光照處理有機物積累量要多。
(3)應用：人工補光時，可適當采用“光暗交替”策略，這樣在提高光合產量的情況下，可大量節省能源成本。
典例分析3
(2019，北京，31)光合作用是地球上最重要的化學反應，發生在高等植物、藻類和光合細菌中。
(1)地球上生命活動所需的能量主要來源于光反應吸收的 。在碳（暗）反應中， RuBP羧化酶（R酶）催化CO2與 RuBP（C5）結合，生成2分子C3。影響該反應的外部因素，除光照條件外還包括
（寫出兩個） ；內部因素包括 （寫出兩個）。
（2）R 酶由8個大亞基蛋白(L) 和8個小亞基蛋白(S)組成。高等植物細胞中 L 由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成，S由細胞核基因編碼并在 中由核糖體合成后進入葉綠體，在葉綠體的 中與 L組裝成有功能的酶。
（3） 研究發現，原核生物藍細菌R 酶的活性高于高等植物。有人設想通過基因工程技術將該R 酶的S、 L 基因轉入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍細菌S、L基因轉入某高等植物（甲）的葉綠體 DNA 中，同時去除甲的 L 基因。轉基因植株能夠存活并生長。檢測結果表明，轉基因植株中的R 酶活性高于未轉基因的正常植株。
①由上述實驗能否得出 “轉基因植株中有活性的 R 酶是由藍細菌的S、L組裝而成”的推測？請說明理由。
3.探究CO2濃度對光合作用強度的影響
控制溫度、光照強度等相同，在各燒
杯中加入不同濃度的NaHCO3溶液， NaHCO3溶液濃度太高，使葉片滲透
可以用于探究CO2濃度對光合速率的影響。 失水，不利于光合作用。
(1)構建CO2濃度影響光合作用的數學模型
A點：CO2補償點，即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度；
A′點：進行光合作用所需CO2的最低濃度；
B點和B′點：CO2飽和點。
應用：
①“正其行，通其風”，溫室內充CO2：提高CO2濃度以增加產量。
②合理灌溉、施肥：促進葉片面積增大，提高酶合成速率，增加光合速率。
③生產上使用農家肥：有機物在微生物的分解下產生大量CO2和無機鹽，同時釋放熱能。
(2)光合作用曲線中的“關鍵點”移動
(1)A點：代表呼吸速率，細胞呼吸增強，A點下移；反之，A點上移
(2)B點與C點的變化(注：只有橫坐標為自變量，其他條件不變)
D點：代表最大光合速率，若增大光照強度或增大CO2濃度 注意：細胞呼吸速率增加，其他條
使光合速率增大時，D點向右上方移動；反之，移動方向相反。 件不變時，CO2(或光)補償點應右移，反之左移。
4.溫度（與呼吸作用酶相比，光合作用相關酶對溫度更為敏感）
注意：光合作用的最適溫度不一定是植物生長的最適溫度
應用：①適時播種；②溫室中,白天適當提高溫度,晚上適當降溫
典例分析4
某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養液的大試管中，以LED燈作為光源，移動LED燈調節其與大試管的距離，分別在10 ℃、20 ℃和30 ℃下進行實驗，觀察并記錄單位時間內不同距離下枝條產生的氣泡數目，結果如圖所示。下列相關敘述不正確的是 ( )
A.該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響
B.A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度
C.B點條件下伊樂藻能進行光合作用
D.若在缺鎂的培養液中進行此實驗，則B點向右移動
應用：預防干旱 合理灌溉
應用：合理施肥
7.多項外因綜合分析
(1)這三種研究的自變量分別是什么？
(2)圖中P點光照強度下，要想提高光合速率，可以分別采取什么措施？
(3)據圖1分析，在30 ℃條件下，光照強度達到Q點之后，光合作用速率不再增加，限制因素可能有哪些？
(4)圖1不足以說明30 ℃是光合作用最適溫度，如何改進實驗才能獲得更精確的結果？
(5)Q點之后，曲線會明顯下降的是哪一個圖？原因是什么？
典例分析5
農業生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進作物的生長發育，達到增加產量等目的。請分析下列操作正確的是（ ）
A.礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，體現了水的流動性
B.給農田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖類、脂肪等化合物
C.向農田中施加農家肥，不僅可為植物的光合作用提供CO2，還可為植物的生長提供一定的無機鹽
D.在酸化土壤中，無機鹽多以離子形式存在，有利于農作物的生長和發育
典例分析6
圖1表示玉米光合作用和有氧呼吸過程中的部分物質變化，圖2表示玉米在充足CO2、不同溫度和不同光照強度下的光合速率。下列相關敘述正確的是（ ）
A.圖1中，在生物膜上進行的過程有①②③，⑤過程需要消耗ATP
B.圖1中，若葉肉細胞內②過程與④過程的速率相等，則玉米植株可正常生長
C.圖2中，P點對應的光照強度下，限制玉米光合速率的主要環境因素是CO2濃度
D.圖2中，若環境中CO2濃度降低，則曲線上的Q點將向左下方移動
典例分析7
為探究影響光合速率的因素，將同一品種玉米苗置于25 ℃條件下培養，實驗結果如圖所示。下列有關敘述錯誤的是（ ）
A.此實驗共有三個自變量：光強度、施肥情況和土壤含水量
B.光照強度為800 lux是玉米在25 ℃條件下的光飽和點
C.在土壤含水量為40%～60%的條件下，施肥促進光合作用的效果明顯
D.制約c點時光合作用強度的因素主要是土壤含水量
典例分析8
下圖顯示在環境CO2濃度和高CO2濃度下，溫度對兩種植物CO2吸收速率的影響，下列有關曲線的分析正確的是（ ）
A.高CO2濃度條件下，葉片溫度在45 ℃時兩種植物真正光合速率最高
B.環境CO2濃度條件下，40 ℃時限制兩種植物光合作用速率的因素相同
C.自然條件下，與植物b相比，植物a更適合生活在高溫環境中
D.植物b的光合作用相關酶活性在38 ℃左右最高
典例分析9
某植物在停止供水和恢復供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如圖所示。請回答下列問題：
(1)停止供水后，光合速率下降。這是由于水既是_________的原料，又是光合產物在植物體內_______的主要介質。
(2)在溫度、光照相同的條件下，圖中A點與B點相比，光飽和點低的是_____點，其主要原因_____________________________________。
(3)停止供水一段時間后，葉片發黃，原因是_________________________________________________。
此時類囊體結構被破壞，提供給暗反應的______________減少。
小結：光合作用和化能合成作用的比較
典例分析10
科學家在我國騰沖熱泉中分離得到硫細菌，這些細菌通過氧化硫化物和還原CO2來制造有機物。下列關于硫細菌的敘述，錯誤的是( )
A.與硝化細菌的同化作用類型均為自養型
B.能利用化學能將CO2和水合成糖類
C.擬核中含有環狀DNA
D.其生物膜系統實現細胞的區室化和功能專一化
診斷3
(　　)1.水分能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體內，從而影響光合作用
(　　)2.若適當升高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則光補償點應相應地向右移動
(　　)3.農作物栽種密度越大，接受光照的葉面積也越大，單位面積產量越高
(　　)4.陰雨天，菠菜葉肉細胞葉綠體中光反應速率下降、暗反應速率基本不變
(　　)5.農作物的合理密植的原理要用到葉面積系數，該系數既影響光能利用率又影響總呼吸速率
(　　)6.玉米和大豆間作，減少了氮肥的使用量、降低了單位面積的總產量
(　　)7.夏季連續陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產量
(　　)8.農業生產常采用強光植物和弱光植物高矮間作的方法提高農田的光能利用率
(　　)9.當棉桃被摘掉后，靠近棉桃的葉片光合作用速率下降
(　　)10.延長光照時間能提高光合作用強度
(　　)11.光照越弱，陰生植物光合作用越強；光照越強，陽生植物光合作用越強
(　　)12.植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用
(　　)13.外界環境中的CO2通過氣孔進入葉肉細胞被利用
(　　)14.與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間短
(　　)15.白天與夜間適當提高溫度，有利于增加大棚蔬菜的產量
(　　)16.適時進行灌溉可以緩解作物的“光合午休”程度
(　　)17.作物合理間作套種，可充分利用光能
(　　)18.溫度對光反應和暗反應的影響程度相同
1.(生產實踐)土壤板結，光合速率下降的原因是？
2.(生產實踐)北方夏季中午時，光照強度很強，植物出現“午休”現象的原因是：
3.植物工廠用人工光源生產蔬菜的優點是_____________________________________________。同時，___________________________________________________，以使蔬菜產量達到最大。
4.(生產實踐)大棚種植使用有機肥有利于增產，從影響光合作用的因素角度分析原因是？
5.農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是？(答出1點即可)。
6.大棚生產中，為什么多施有機肥能夠提高作物的產量？
7.光合作用的強度是指？
8.影響光合作用的主要外界因素有哪些？
9.自養型的生物除綠色植物外還有哪些？
10.硝化細菌的代謝類型、合成有機物所利用的能量來源？

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