【生物課件】光合作用與能量轉(zhuǎn)化 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

光合作用與能量轉(zhuǎn)化第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用必修一綠葉中色素的提取和分離1光合作用的過程2影響光合作用的因素及應(yīng)用3考點(diǎn)光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯卣?綠葉中色素的提取與分離1一、捕獲光能的色素1、綠葉中色素的提取和分離

（1）實(shí)驗(yàn)原理用無水乙醇提取色素，用層析液分離色素。不溶于水，能溶于有機(jī)溶劑無水乙醇色素都能溶解在層析液中，但溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。

（2）實(shí)驗(yàn)過程有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞溶解色素分離色素不能用濾紙待濾液干后，再重復(fù)畫一到兩次3.觀察與記錄0.5秒延遲符，無意義，可刪除.葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）色素含量(色素帶寬度):葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素溶解度(擴(kuò)散速度):胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b胡黃ab向前走綠葉中色素的提取與分離1四、實(shí)驗(yàn)分析（1）收集到的濾液綠色過淺的原因分析a.未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。b.使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。c.一次加入大量的無水乙醇提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。d.未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。1.綠葉中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象分析

四、實(shí)驗(yàn)分析(4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶：沒經(jīng)干燥處理，濾液線不能達(dá)到細(xì)、齊的要求，使色素?cái)U(kuò)散不一致造成的。a.忘記畫濾液細(xì)線。b.濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部

溶解到層析液中。忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。(2)濾紙條色素帶重疊：(3)濾紙條看不到色素帶(1)[2020·山東濟(jì)南高一期末]下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（）A.用層析液提取葉綠體中的色素D濾紙條上擴(kuò)散速度最快的色素是葉黃素C.如果研磨中未加入二氧化硅，在濾紙條上4條色素帶顏色可能會(huì)變淺D.為了提高色素的含量，需要在濾紙條上連續(xù)畫線C習(xí)題鞏固(2)[2020·海南中學(xué)高一期末]下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述王確的是()A.提取劑無水乙醇可以多加一些以保證色素被充分溶解B.利用層析液提取葉綠素時(shí)要注意不能在通風(fēng)條件下進(jìn)行C.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)連續(xù)多次畫線，可以使色素分離得更明顯D.距離剪角一端最近的是呈黃綠色的葉綠素b，其含量一般比葉綠素a少D習(xí)題鞏固習(xí)題鞏固(3)如圖是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況,以下說法正確的是()A.色素乙在濾紙上的擴(kuò)散速度最快B.提取色素時(shí)加入乙醇是為了防止葉綠素分解C.水稻在開花時(shí)節(jié),葉片中色素量是(甲+乙)<(丙+丁)D.四種色素都能溶解在層析液中,丁色素的溶解度最大D2、色素捕獲光能的情況一、捕獲光能的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光主要吸收藍(lán)紫光一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光（400～760nm）光譜吸收光譜葉片為什么呈綠色？植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？對(duì)綠光吸收量最少類胡蘿卜素不吸收波長(zhǎng)大于約520nm的光綠葉中色素的提取與分離1六、光合色素的功能吸收、傳遞（四種色素）、轉(zhuǎn)化（只有少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a）光能葉綠素a:C55H72O5N4Mg葉綠素b:C55H70O6N4Mg胡蘿卜素：C40H56葉黃素：C40H56O2小結(jié)1:光合色素影響葉綠素合成的三大因素(1)光照

光照是影響葉綠素合成的主要因素，植物在黑暗中一般不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃，待體內(nèi)儲(chǔ)存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡。(2)溫度

溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成；另外，低溫時(shí)葉綠素分子易被破壞，因而秋天葉片變黃。(3)礦質(zhì)元素

葉綠素中含N、Mg等礦質(zhì)元素，若缺乏將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，老葉先變黃；Fe是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也會(huì)導(dǎo)致葉綠素合成受阻，幼葉先變黃。能力訓(xùn)練

1、根據(jù)上述不同色素對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收特點(diǎn)，想一想，溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充光源？

應(yīng)選擇無色的玻璃或塑料薄膜；

應(yīng)補(bǔ)充紅光光源或藍(lán)紫光光源；習(xí)題鞏固1.如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，下列與之有關(guān)的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A.應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液B.應(yīng)將濾液滴在b處，而不能滴在a處C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是得到四個(gè)不同顏色的同心圓D.實(shí)驗(yàn)得到的若干個(gè)同心圓中，最大的一個(gè)圓呈橙黃色B2.(2019·海南卷，9)下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述，錯(cuò)誤的是()A.光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能B.紅光照射時(shí)，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC.光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與D.紅光照射時(shí)，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用

B光合作用的過程2二、捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體1、葉綠體的結(jié)構(gòu)電鏡照片模式圖葉綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？由許多囊狀結(jié)構(gòu)(類囊體)堆疊而成。吸收光能的色素和催化光反應(yīng)的酶就分布在類囊體的薄膜上。催化暗反應(yīng)的酶分布在基質(zhì)中②在類囊體膜上分布著許多吸收光能的色素分子，在類囊體膜上和基質(zhì)中含有進(jìn)行光合作用所必需的酶。①葉綠體內(nèi)含有大量的基粒和類囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積；光合作用的過程2二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——19世紀(jì)末19世紀(jì)60年代，科學(xué)家總結(jié)出光合作用的反應(yīng)式。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體恩格爾曼實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象

極細(xì)光束

均勻光照水綿好氧細(xì)菌極細(xì)光束照射完全曝光黑暗無空氣好氧細(xì)菌集中于葉綠體被光束照射的部位好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有受光部位結(jié)論：葉綠體光合作用釋放氧氣，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境，

可排除光線和氧的干擾。

、光合作用過程的部分實(shí)驗(yàn)探究三棱鏡結(jié)論：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光恩格爾曼實(shí)驗(yàn)二綜合上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出：照射水綿好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光的區(qū)域葉綠體主要吸收紅光與藍(lán)紫光用于光合作用放出O2。2、光合作用過程的部分實(shí)驗(yàn)探究

（2）魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)方法：同位素示蹤②實(shí)驗(yàn)變量：自變量是

，因變量是

。C18O2、H218O釋放出的O2是否含有18O③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用釋放的O2中的氧元素全部來自水釋放出的O2的質(zhì)量因變量檢測(cè)指標(biāo)？2、光合作用過程的部分實(shí)驗(yàn)探究

（3）阿爾農(nóng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論葉綠體中水的光解過程伴隨ATP合成

（4）卡爾文實(shí)驗(yàn)用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤檢測(cè)其放射性。14CO2→14C3→(14CH2O)和14C5

反應(yīng)時(shí)間30秒5秒＜1秒帶14C標(biāo)記的化合物很多種14C3、14C5、14C690%

14C3③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

探明了CO2中的碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的碳的途徑。①實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素示蹤法②實(shí)驗(yàn)變量：自變量是

，因變量是

。時(shí)間14C標(biāo)記的化合物2、光合作用過程的部分實(shí)驗(yàn)探究1.在光合作用的探究歷程中，恩格爾曼利用水綿和需氧細(xì)菌進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)巧妙。以下有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A.該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用的場(chǎng)所B.水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.需氧細(xì)菌進(jìn)行有氧呼吸消耗氧氣的場(chǎng)所是線粒體D.可以利用該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究光質(zhì)對(duì)光合作用的影響C2.下列關(guān)于科學(xué)家對(duì)光合作用的探索歷程的敘述錯(cuò)誤的是() A.恩格爾曼以水綿為實(shí)驗(yàn)材料，證明光合作用發(fā)生在葉綠體的受光部位 B.希爾以離體葉綠體為實(shí)驗(yàn)材料，發(fā)現(xiàn)其在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解并產(chǎn)生氧氣 C.魯賓和卡門利用同位素示蹤的方法，證明光合作用釋放的氧氣來自二氧化碳 D.阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨C光合作用的過程2一、光合作用指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體2.過程1.概念(CH2O)表示糖類3.實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。將無機(jī)物合成有機(jī)物，光能轉(zhuǎn)換為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。4.基本過程類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶ⅡA.條件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+B.場(chǎng)所：類囊體薄膜上C.主要產(chǎn)物：O2、ATP、NADPH（1）光反應(yīng)：

光合作用第一階段的化學(xué)反應(yīng)，必須有光才能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作光反應(yīng)階段。D.物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解：ATP的合成：2H2OO2+4H+

光NADPH的合成：ADP+Pi+能量

ATP酶NADP++H++能量

NADPH酶光能E.能量轉(zhuǎn)變：ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能（2）暗反應(yīng)：ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶NADPH酶能量

光合作用第二階段的化學(xué)反應(yīng)，有沒有光都能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作暗反應(yīng)階段。A.條件：B.場(chǎng)所：C.主要產(chǎn)物：D.物質(zhì)轉(zhuǎn)化E.能量轉(zhuǎn)變：多種酶、CO2、ATP、NADPH葉綠體基質(zhì)（CH2O）、ADP、Pi、NADP+CO2的固定：C3的還原：2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPHCO2＋C52C3酶ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能教材隱性知識(shí)：水分解為氧和H＋的同時(shí)，被葉綠體奪去兩個(gè)電子。電子經(jīng)傳遞，可用于NADP＋與H＋結(jié)合形成NADPH。NADPH的作用是什么？①活潑的還原劑；②儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用。NADPH的作用：葉綠體中的色素可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能酶光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP＋、ADP和Pi。（3）光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系：

暗反應(yīng)有光無光都能進(jìn)行。若光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，但時(shí)間不長(zhǎng)，故晚上一般認(rèn)為只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用。a.H：3H2O―――→

―――→

。b.C：14CO2――――――→

―――――→

。c.O：H218O―――→

；C18O2――――――→

―――――→

。(CH218O)（4）元素的轉(zhuǎn)移途徑NADPH(C3H2O)光反應(yīng)暗反應(yīng)CO2的固定14C3C3的還原(14CH2O)光反應(yīng)18O2CO2的固定C3

C3的還原CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2(1)植物在夜晚不能進(jìn)行光反應(yīng)，只能進(jìn)行暗反應(yīng)(

)(2)光合作用中ATP的移動(dòng)方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜(

)(3)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應(yīng)過程(

)(4)光合作用只能發(fā)生在葉綠體中(

)(5)土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖類()(6)葉綠體中可進(jìn)行CO2的固定但不能合成ATP(

)××√×√×習(xí)題鞏固1.(2021·廣東，12)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，下列敘述正確的是（

）A.Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結(jié)合DA.自然界中能發(fā)生光合作用的生物，

不一定具備PSⅡ和PSⅠ系統(tǒng)B.光反應(yīng)過程將吸收的光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能全部?jī)?chǔ)存在ATP中C.在ATP合成酶的作用下，H＋順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)提供分子勢(shì)能，促進(jìn)ADP和Pi合成ATPD.PSⅡ中的色素吸收光能后，將H2O分解為O2和H＋，產(chǎn)生電子傳遞給PSⅠ將NADP＋和H＋結(jié)合形成NADPH2.下圖是番茄植株的葉肉細(xì)胞中進(jìn)行光合作用的示意圖，PSⅡ和PSⅠ是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合物，是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的光系統(tǒng)。下列敘述錯(cuò)誤的是()B能力訓(xùn)練2、條件改變后，葉綠體內(nèi)相關(guān)物質(zhì)含量的變化情況分析。C3的含量C5的含量ATP的含量NADPH的含量光照突然減弱光照從較弱突然增強(qiáng)CO2濃度突然降低CO2濃度從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1.[2020·山東棗莊高一上期末]將一株正常生長(zhǎng)的盆栽植物突然轉(zhuǎn)移到黑暗環(huán)境中，其葉肉細(xì)胞的葉綠體()①C3增多，C5減少②NADPH增多，(CH2O)增多③ADP增多，ATP減少④C3減少，C5增多A.①②

B.②③

C.①③

D.②④2.圖為光合作用過程示意圖。在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降至極低水平(其他條件不變)，則短時(shí)間內(nèi)a、b在葉綠體中含量的變化將會(huì)是（）B

3、下圖是各種環(huán)境因素影響黑藻光合速率變化的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()

A．若在t1前充CO2，則暗反應(yīng)速率將顯著提高B．t1→t2，光反應(yīng)速率顯著提高而暗反應(yīng)速率不變C．t3→t4，葉綠體基質(zhì)中NADPH的消耗速率提高D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中C3/C5比值下降C4.(2022·湖北孝感中學(xué)質(zhì)檢)如圖為某植物葉肉細(xì)胞光合作用示意圖，圖中①②③④表示相關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)分析正確的是(

)BA.被色素吸收的光能全部用于③合成ATPB.如果突然增加CO2濃度，則短時(shí)間內(nèi)②含量增多，④含量減少C.如果突然增加光照強(qiáng)度，則短時(shí)間內(nèi)②含量減少，③的含量增加D.如果突然增加光照強(qiáng)度，葉肉細(xì)胞C3減少，④含量減少化能合成作用能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物的合成作用。例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量硝化細(xì)菌5.光合作用和化能合成作用最主要的區(qū)別是()A.能否利用光能B.能否利用二氧化碳C.氧化氨氣D.產(chǎn)生化學(xué)能A影響光合作用的因素及應(yīng)用3二、光合作用強(qiáng)度線粒體葉綠體O2釋放O2（可以測(cè)得）葉肉細(xì)胞CO2吸收CO2（可以測(cè)得）總光合作用=

凈光合作用+

呼吸作用有機(jī)物的制造量CO2固定或消耗量O2的產(chǎn)生量有機(jī)物積累量CO2吸收量O2的釋放量有機(jī)物的消耗量CO2的釋放量O2的吸收量二、光合作用強(qiáng)度

測(cè)定方法：①先將植物置于黑暗中，測(cè)量呼吸速率

。②在有光條件下，測(cè)定凈光合速率。③計(jì)算：真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。1.外部因素（1）光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABC呼吸速率光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈光合總光合D呼吸A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，CO2釋放量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段：光合作用<呼吸作用B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。BC段：光合作用>呼吸作用C點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度最大。C點(diǎn)之前限限制光合作用因素是光照強(qiáng)度。D點(diǎn)：光飽和點(diǎn)，增加光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度不再增加。注：適當(dāng)提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎(chǔ)上；光照強(qiáng)度或CO2濃度的改變均是在飽和點(diǎn)之前。條件改變B點(diǎn)移動(dòng)方向D點(diǎn)移動(dòng)方向C點(diǎn)移動(dòng)方向適當(dāng)增大光照強(qiáng)度（CO2濃度）適當(dāng)減小光照強(qiáng)度（CO2濃度）植物缺少M(fèi)g元素適當(dāng)提高溫度CO2濃度（或光照強(qiáng)度)0CO2吸收CO2釋放ABCD左移左移右移右移右移左移右上方左下方左下方右移左移左下方1.科學(xué)家研究小麥20℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A.a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體B.其他條件適宜，當(dāng)植物缺Mg時(shí)，b點(diǎn)將向右移動(dòng)C.外界條件均適宜時(shí)，c點(diǎn)之后小麥光合作用強(qiáng)度不再增加可能與葉綠體中酶的數(shù)量有關(guān)D.隨著環(huán)境溫度的升高，cd段位置不斷上移D習(xí)題鞏固2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示30℃時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到25℃(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、d的移動(dòng)方向分別是（

）A.下移、右移、上移

B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移

D.上移、右移、上移C1.外部因素（1）光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABCDES2S1S3思考2：在圖甲中,呼吸作用消耗有機(jī)物的量可表示為

,，光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量可表示為

。凈光合作用量可表示為

(用S1、S2、S3和數(shù)學(xué)符號(hào)表示)

S1+S2S3+S2S3-S1A1.(2022·安徽三校聯(lián)考)如圖表示20℃時(shí)玉米CO2吸收量與光照強(qiáng)度的關(guān)系，SA、SB、SC依次表示有關(guān)物質(zhì)量的相對(duì)值，下列說法中錯(cuò)誤的是(

)A.SA＋SB＋SC表示光合作用總量B.SC－SA表示凈光合作用量C.光照強(qiáng)度從B到D點(diǎn)變化過程中，C3逐漸減少D.若提高CO2濃度，則B點(diǎn)左移1.外部因素（1）光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABC呼吸速率光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈光合總光合D呼吸思考1：（植物體）在B點(diǎn)時(shí)，那么它的葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度

呼吸作用強(qiáng)度。（大于、等于、小于）大于判斷正誤。1．整株植物處于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等。(×)提示：整株植物處于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，該植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，而葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度應(yīng)該大于呼吸作用強(qiáng)度。陰生植物呼吸作用較弱，對(duì)光的利用能力也不強(qiáng)陽(yáng)生植物是指在強(qiáng)光環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物稱陽(yáng)性植物。陰生植物是指在弱光條件下比強(qiáng)光條件下生長(zhǎng)良好的植物。光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABC陽(yáng)生植物呼吸速率陰生植物A1B1C1DD1光補(bǔ)償點(diǎn)：B>B1光飽和點(diǎn)：D>D1應(yīng)用：間作套種B2.(2022·湖南衡陽(yáng)八中檢測(cè))如圖表示植物光合速率隨光

照強(qiáng)度改變的曲線，請(qǐng)分析并選出不正確的一項(xiàng)(

) A.若適當(dāng)提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率

的增加值，則補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)相應(yīng)地向右移動(dòng) B.若增加二氧化碳濃度，B點(diǎn)左移，C點(diǎn)左移，D點(diǎn)向

右上方移動(dòng) C.D點(diǎn)時(shí)，ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)移動(dòng) D.若圖為陽(yáng)生植物，則換為陰生植物，B點(diǎn)向左移動(dòng)，D點(diǎn)向左下方移動(dòng)1.外部因素（2）光質(zhì)①大棚顏色：讓相同強(qiáng)度的日光照射（大棚問題）（能讓同色光透過）

白色透明>紅色>藍(lán)紫色>綠色②用相同強(qiáng)度光源照射（燈泡問題）

紅光>藍(lán)紫光>白光>綠光說明：雖然四種光合色素都能吸收藍(lán)紫光，

但它是短波，沒有紅光容易吸收。1.外部因素（3）CO2濃度1.多施有機(jī)肥或農(nóng)家肥；2.溫室栽培植物時(shí)還可使用CO2發(fā)生器等；3.大田中還要注意通風(fēng)透氣。應(yīng)用：C點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率D點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)，E點(diǎn)后限制因素為光照強(qiáng)度和溫度、酶的數(shù)量和活性等B點(diǎn)

：進(jìn)行光合作用所需

CO2的最低濃度。AB：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。CO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2DE分解者將有機(jī)肥分解為二氧化碳和無機(jī)鹽圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B點(diǎn)和B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度都表示CO2飽和點(diǎn)。1.外部因素（4）溫度、水O溫度A光合速率BC最適溫度下植物光合作用最大，植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時(shí)植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低，光合速率會(huì)減弱。水是光合作用的原料1.外部因素（5）礦質(zhì)元素N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分應(yīng)用：合理施肥①在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可______光合作用速率，

但當(dāng)超過一定濃度后，植物光合作用速率

。提高下降

②土壤中礦質(zhì)元素溶液濃度過高，植物光合作用速率下降的原因可能是:

。溶液濃度過高，導(dǎo)致植物吸水困難甚至失水1.外部因素多因子對(duì)光合速率的影響及應(yīng)用光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對(duì)光合作用的綜合作用P點(diǎn)及P點(diǎn)之前：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子

的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷

。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素主要

為各曲線所表示的因子。提高1.(2018·江蘇卷，18)如圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是(

)DA.橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度B.橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度C.橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度D.橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度2.內(nèi)部因素（2）植物葉片的葉齡、葉綠素含量、酶的活性和數(shù)量、有機(jī)物的輸出情況、氣孔導(dǎo)度等（3）植物葉面積指數(shù)光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4光合作用與呼吸作用過程示意圖光合作用的產(chǎn)物為細(xì)胞呼吸提供了物質(zhì)基礎(chǔ)——有機(jī)物和氧氣；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可被光合作用所利用。[典型例題1]

(2021·汕頭一模)綠色植物的葉肉細(xì)胞既能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，又能進(jìn)行光合作用，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．有氧呼吸和光合作用中都有水參與反應(yīng)，并且都在生物膜上進(jìn)行B．暗反應(yīng)中接受能量并被還原的C3，一部分形成糖類，另一部分形成C5C．葉綠體產(chǎn)生的O2大部分釋放到空氣中，少部分被線粒體吸收利用D．光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生還原氫，且化學(xué)本質(zhì)相同【典型例題】B2．下面是綠色植物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖，下列說法正確的是(

)A．乙過程利用的ATP只能由甲提供B．乙中的ATP用于固定CO2和還原C3C．甲、丙中合成ATP所需的能量來源相同D．丁中的能量可用于肌肉收縮、人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖、興奮傳導(dǎo)等A凌晨，溫度降低，細(xì)胞呼吸減弱，CO2釋放減少；a點(diǎn)可能是呼吸作用最低的時(shí)刻；a點(diǎn)：b點(diǎn)：有微弱光照，植物開始進(jìn)行光合作用；bc段：光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；c點(diǎn)：早晨7時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；光合作用日變化曲線分析光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；ce段：1.自然環(huán)境中一晝夜植物葉肉細(xì)胞CO2吸收速率的變化曲線d點(diǎn)：溫度過高（蒸騰作用增強(qiáng)），部分氣孔關(guān)閉（CO2供應(yīng)不足），（光合速率降低）出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象；e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；（一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)）ef段：光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；fg段：沒有光照，光合作用停止，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。1.自然環(huán)境中一晝夜植物葉肉細(xì)胞CO2吸收速率的變化曲線光合作用日變化曲線分析積累有機(jī)物的時(shí)間段是？

制造有機(jī)物的時(shí)間段？消耗有機(jī)物的時(shí)間段？積累有機(jī)物時(shí)間段：ce段；制造有機(jī)物時(shí)間段：bf段；消耗有機(jī)物時(shí)間段：Og段；一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：e點(diǎn)一晝夜有機(jī)物的積累量：S1-S2-S3思考A.該植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用B.該植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C.曲線b~c段和d~e段下降的原因相同D.曲線b~c段，植物的蒸騰作用下降1.夏季晴朗的一天，某植物一晝夜CO吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是（）DA.甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用B.乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C.曲線b~c段和d~e段下降的原因相同D.兩曲線b~d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉

2.夏季晴朗的一天,甲、乙兩株不同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是(

)D2.密閉容器中一晝夜單細(xì)胞綠色植物CO2濃度的變化曲線無光照，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；AB段：BC段：溫度降低，細(xì)胞呼吸減弱(曲線斜率下降)；呼吸作用的最小值可能出現(xiàn)在該段；CD段：4時(shí)后，微弱光照，開始進(jìn)行光合作用，但光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；D點(diǎn)：隨光照增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；DH段：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；其中FG段表示“午休”現(xiàn)象；光合作用日變化曲線分析2.密閉容器中一晝夜單細(xì)胞綠色植物CO2濃度的變化曲線隨光照減弱，光合作用強(qiáng)度下降，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；H點(diǎn)：HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，直至光合作用完全停止；I點(diǎn)低于A點(diǎn)：一晝夜，密閉容器中CO2濃度減小，減少的CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物積累在植物體內(nèi)(若I點(diǎn)高于A點(diǎn)，植物不能正常生長(zhǎng))光合作用日變化曲線分析五、自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析光照培養(yǎng)階段，密閉裝置中CO2濃度變化量應(yīng)為光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度間的“差值”，切不可僅答成“光合作用消耗”導(dǎo)致裝置中CO2濃度下降。注意：

甲

乙(1)光合速率等于呼吸速率的點(diǎn):C、E。(2)圖甲中N點(diǎn)低于虛線,該植物一晝夜表現(xiàn)為生長(zhǎng),其原因是N點(diǎn)低于M點(diǎn),說明一晝夜密閉環(huán)境中CO2含量減少,即總光合量大于總呼吸量,植物生長(zhǎng)。(3)圖乙中N點(diǎn)低于虛線,該植物一晝夜不能生長(zhǎng),其原因是N點(diǎn)低于M點(diǎn),說明一晝夜密閉環(huán)境中O2含量減少,即總光合量小于總呼吸量,植物不能生長(zhǎng)。光合作用日變化曲線分析3.密閉環(huán)境中一晝夜CO2和O2含量的變化A.H點(diǎn)時(shí),植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體B.光合作用是從D點(diǎn)開始的,因?yàn)镈點(diǎn)后CO2濃度開始下降C.E點(diǎn)時(shí),植物的光合速率與呼吸速率相同D.經(jīng)過一晝夜該植物的干重有所增加如圖表示夏季晴天某植物放在密閉透明玻璃罩內(nèi)一晝夜CO2濃度變化的曲線(實(shí)線),據(jù)圖分析下列敘述正確的是 (

)D習(xí)題鞏固2.如圖是大棚番茄在24小時(shí)測(cè)得CO2含量和CO2吸收速率的變化曲線圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.a點(diǎn)CO2釋放量減少可能是由溫度降低導(dǎo)致細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱B.番茄通過光合作用合成有機(jī)物的時(shí)間是c～e段C.由P點(diǎn)條件變?yōu)閐點(diǎn)，C5生成減少D.植物干重最大的時(shí)刻是e點(diǎn)B實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯卣?光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4六、三率測(cè)定的6種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?.氣體體積變化法（液滴移動(dòng)法）——測(cè)定光合作用O2增加的體積或CO2消耗的體積（1）測(cè)定呼吸速率①裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。②玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。③置于適宜溫度環(huán)境中。④紅色液滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。六、三率測(cè)定的6種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?.氣體體積變化法（液滴移動(dòng)法）——測(cè)定光合作用O2增加的體積或CO2消耗的體積(2)測(cè)定凈光合速率①裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2

濃度恒定，滿足光合作用需求。②必須給予足夠光照處理，且溫度適宜。③紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。(3)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物、燒杯中放入蒸餾水分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。項(xiàng)目放置環(huán)境燒杯中的溶液及各自作用預(yù)測(cè)紅墨水滴移動(dòng)方向原因分析測(cè)定植物呼吸作用速率測(cè)定植物凈光合作用強(qiáng)度植物只進(jìn)行呼吸作用，植物進(jìn)行有氧呼吸消耗O2，而釋放的CO2氣體被裝置燒杯中NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體、壓強(qiáng)減小，紅色液滴向左移動(dòng)

遮光黑暗光線充足溫度適宜NaOH溶液；NaHCO3溶液；作用：吸收CO2作用：維持容器中CO2的濃度左移右移NaHCO3緩沖溶液維持裝置中的CO2濃度；植物光合作用強(qiáng)度超過呼吸作用強(qiáng)度，釋放O2，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴向右移動(dòng)

三、測(cè)定光合速率和呼吸速率的方法1.氣體量變化法——“裝置圖法”NaOHA1.(2022·江西模擬)為探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，在25℃條件下進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是(

)A.在無光條件下，液滴向左移動(dòng)B.在有光條件下，液滴向右移動(dòng)C.在有光條件下，液滴向右移動(dòng)的距離代表光合速率D.隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，液滴向右移動(dòng)的距離逐漸增大習(xí)題鞏固2.某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，在室溫25℃下進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中裝置條件及結(jié)果的敘述錯(cuò)誤的是(

)A.若X溶液為CO2緩沖液并給予光照，

液滴移動(dòng)距離可表示凈光合作用強(qiáng)度大小B.若要測(cè)真光合強(qiáng)度，需另加設(shè)一裝置遮光

處理，X溶液為NaOH溶液C.若X溶液為清水并給予光照，光合作用大于細(xì)胞呼吸時(shí)，液滴右移D.若X溶液為清水并遮光處理，消耗的底物為脂肪時(shí)，液滴左移C2.黑白瓶法黑瓶不透光，只進(jìn)行呼吸作用白瓶透光，可以進(jìn)行光合作用和呼吸作用。呼吸作用量=初始溶氧量－黑瓶溶氧量?jī)艄夂献饔昧?白瓶溶氧量－初始溶氧量總光合作用量=凈光合作用量+呼吸作用量=白瓶溶氧量-黑瓶溶氧量從某一水層取樣，裝入若干個(gè)等體積黑瓶和白瓶中，并分別測(cè)得初始溶氧量；把黑白瓶懸掛于原水深處。一段時(shí)間后，分別測(cè)出黑、白瓶的溶氧量并算出平均值。

1.下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法測(cè)定夏季某池塘不同深度水體中,初始平均O2濃度與24小時(shí)后平均O2濃度比較后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是 (

)A.水深1m處白瓶中水生植物24小時(shí)產(chǎn)生的O2量為3g/m2B.水深2m處白瓶中水生植物光合速率等于所有生物的呼吸速率C.水深3m處白瓶中水生植物不進(jìn)行光合作用D.水深4m處白瓶中藻類植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體水深(m)1234白瓶中O2濃度(g/m2)+3+1.50-1黑瓶中O2濃度(g/m2)-1.5-1.5-1.5-1.52.黑白瓶法D

2.某同學(xué)研究甲湖泊中某深度生物的光合作用和有氧呼吸強(qiáng)度。具體操作如下:取三個(gè)相同的透明玻璃瓶a、b、c,將a先包以黑膠布,再包以鉛箔。用a、b、c三個(gè)瓶分別從待測(cè)深度的水體取水樣,測(cè)定瓶中水體的氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測(cè)深度的水體,經(jīng)24小時(shí)后取出,測(cè)兩瓶中氧含量,結(jié)果如圖所示。則24小時(shí)內(nèi)待測(cè)深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是(

)A.24小時(shí)內(nèi)待測(cè)深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/瓶B.24小時(shí)內(nèi)待測(cè)深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(w-v)mol/瓶C.24小時(shí)內(nèi)待測(cè)深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是kmol/瓶D.24小時(shí)內(nèi)待測(cè)深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k-w)mol/瓶2.黑白瓶法B習(xí)題鞏固3.研究小組從池塘不同深度采集水樣，分別裝入大小相同的黑白瓶中（白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布包裹的玻璃瓶）并封閉。然后將黑白瓶對(duì)應(yīng)懸掛于原水樣采集位置。24h后，測(cè)定各黑白瓶中溶氧量。若測(cè)得白瓶溶氧量為Amg?L﹣1，黑瓶溶氧量為Bmg?L﹣1。下列說法正確的是（）

A.該方法可以在未測(cè)得呼吸作用的條件下，測(cè)得實(shí)際光合作用的強(qiáng)度

B.B可表示在24h內(nèi)黑瓶呼吸作用強(qiáng)度的大小

C.（A﹣B）可表示