第第3 3课时影响光合作用的因素光合作用课时影响光合作用的因素光合作用的应用的应用自主学习自主学习凝练素养凝练素养自主学习自主学习 读教材读教材学基础学基础一、光合作用原理的应用一、光合作用原理的应用请仔细阅读教材第请仔细阅读教材第104104105105页页“光合作用原理的应用光合作用原理的应用”, ,完成下面的问题。完成下面的问题。1.1.光合作用强度光合作用强度(1)(1)概念概念: :植物在植物在 内通过光合作用制造内通过光合作用制造 的数量。的数量。(2)(2)表示方法表示方法: :用一定时间内用一定时间内 的数量来定量表示。的数量来定量表示。单位时间单位时间糖类糖类原料消耗或产物生成原料消耗或产物生成2.2.探究环境因素对光合作用强度的影响探究环境因素对光合作用强度的影响(1)(1)影响因素影响因素(2)(2)探究光照强弱对光合作用的影响探究光照强弱对光合作用的影响实验原理实验原理: :COCO2 2 强弱强弱 水分水分温度温度变量分析变量分析: :自自变变量量设设置方法置方法因因变变量量观观察指察指标标_通通过过台灯距离台灯距离实验实验材料的材料的远远近来近来设设置置_观测单观测单位位时间时间内被抽去空气内被抽去空气的小的小圆圆形叶片形叶片上浮的数量上浮的数量实验流程实验流程: :光照的强弱光照的强弱光合作用强度光合作用强度项项目目烧烧杯杯小小圆圆形叶片形叶片加富含加富含COCO2 2的清水的清水光照光照强强度度叶片浮叶片浮起数量起数量甲甲1010片片20 20 mLmL强强_乙乙1010片片20 20 mLmL中中_丙丙1010片片20 20 mLmL弱弱_实验结论实验结论: :在一定范围内在一定范围内, ,随着光照强度不断增强随着光照强度不断增强, ,光合作用强度也不光合作用强度也不断增强断增强( (小圆形叶片中产生的小圆形叶片中产生的O O2 2越多越多, ,浮起的越多浮起的越多) )。多多中中少少判断判断(1)(1)炎热的夏天炎热的夏天, ,水绵光合作用旺盛水绵光合作用旺盛, ,释放氧气增多释放氧气增多, ,会发生漂浮在水面上的会发生漂浮在水面上的现象。现象。( ( ) )(2)(2)光合作用强度可以用光合作用制造糖类的数量来表示。光合作用强度可以用光合作用制造糖类的数量来表示。( ( ) )(3)(3)温度对光合作用强度的影响是通过影响酶的活性来实现的。温度对光合作用强度的影响是通过影响酶的活性来实现的。( ( ) )二、化能合成作用二、化能合成作用请仔细阅读教材第请仔细阅读教材第105105页页“化能合成作用化能合成作用”, ,完成下面的问题。完成下面的问题。1.1.化能合成作用化能合成作用无机物的氧化无机物的氧化 制造有机物制造有机物(2)(2)实例实例: :硝化细菌硝化细菌, ,能利用氧化能利用氧化 释放的化学能将释放的化学能将_合合成为糖类成为糖类, ,供自身利用。供自身利用。NHNH3 3、HNOHNO2 2COCO2 2和和H H2 2O O2.2.自养生物和异养生物自养生物和异养生物类类型型概念概念代表生物代表生物自养自养生物生物能将能将 的生物的生物光能自养生物光能自养生物:_:_化能自养生物化能自养生物:_:_异养异养生物生物只能利用只能利用环环境中境中_来来维维持自身生持自身生命活命活动动的生物的生物人、人、 、真菌以及大多、真菌以及大多数数细细菌菌无机物合成有机物无机物合成有机物绿色植物绿色植物硝化细菌硝化细菌现成的有机物现成的有机物动物动物主题一主题一凝练素养凝练素养 解难题解难题提能力提能力环境因素对光合作用影响的分析环境因素对光合作用影响的分析教师参考教师参考问题引领问题引领: :1.1.光合作用强度会随光照强度的增强或光合作用强度会随光照强度的增强或COCO2 2浓度的增强而一直增强对吗浓度的增强而一直增强对吗? ?为何为何? ?2.2.怎样合理应用影响光合作用的因素来提高农作物产量怎样合理应用影响光合作用的因素来提高农作物产量? ?1.1.光照强度光照强度(1)(1)曲线分析曲线分析:A:A点点: :光照强度为光照强度为0,0,此时只进行细胞呼吸此时只进行细胞呼吸, ,其单位时间内释其单位时间内释放的放的COCO2 2量量, ,可表示此时的细胞呼吸速率。可表示此时的细胞呼吸速率。ABAB段段: :随光照强度加强随光照强度加强, ,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强,CO,CO2 2的释的释放量逐渐减少放量逐渐减少, ,因为有一部分用于光合作用。因为有一部分用于光合作用。B B点点: :细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的COCO2 2全部用于光合作用全部用于光合作用, ,即光合速率即光合速率= =细胞呼吸速率细胞呼吸速率,B,B点为光补偿点。点为光补偿点。BCBC段段: :随着光照强度不断加强随着光照强度不断加强, ,光合速率不断增大光合速率不断增大, ,到到C C点以后不再加强了点以后不再加强了,C,C点为光饱和点。点为光饱和点。(2)(2)应用应用: :阴雨天适当补充光照阴雨天适当补充光照; ;阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低( (如上图虚线所示如上图虚线所示),),因此间作套种时农作物的种类注意搭配。因此间作套种时农作物的种类注意搭配。2.CO2.CO2 2浓度浓度(1)(1)曲线分析曲线分析:AB:AB段段:(:(在一定范围内在一定范围内) )光合速率随光合速率随COCO2 2浓度的增大而加快。浓度的增大而加快。B B点点: :光合速率不再增加时的光合速率不再增加时的COCO2 2浓度浓度(B(B点叫点叫COCO2 2饱和点饱和点) )。(2)(2)应用应用:“:“正其行正其行, ,通其风通其风”;”;通过增施有机肥或增加通过增施有机肥或增加COCO2 2发生器等措施增发生器等措施增大农田或温室中大农田或温室中COCO2 2浓度。浓度。3.3.温度温度(1)(1)曲线分析曲线分析:B:B点是最适温度点是最适温度, ,此时光合作用最强此时光合作用最强, ,高于或低于此温度光合高于或低于此温度光合作用强度都会下降作用强度都会下降, ,因为温度会影响酶的活性。因为温度会影响酶的活性。(2)(2)应用应用: :温室栽培时白天适当提高温度温室栽培时白天适当提高温度, ,以提高光合作用以提高光合作用; ;夜间适当降低温夜间适当降低温度度, ,以降低细胞呼吸以降低细胞呼吸, ,从而保证植物有机物的积累。从而保证植物有机物的积累。此外此外, ,影响光合作用的因素除以上因素外影响光合作用的因素除以上因素外, ,还包括水分、矿质元素等还包括水分、矿质元素等, ,水分水分是光合作用的原料之一是光合作用的原料之一, ,缺少时可使光合作用强度下降。矿质元素如缺少时可使光合作用强度下降。矿质元素如MgMg是是叶绿素的组成成分叶绿素的组成成分,N,N是光合酶的组成成分是光合酶的组成成分,P,P是是ATPATP分子的组成成分。分子的组成成分。【典例典例1 1】 (2016(2016山西太原月考山西太原月考) )影响光合作用强度的因素主要有光照强影响光合作用强度的因素主要有光照强度、度、COCO2 2浓度、温度和矿质营养、水分等。据图分析下列有关这些因素的影浓度、温度和矿质营养、水分等。据图分析下列有关这些因素的影响说法正确的是响说法正确的是( () )A.A.由甲图可知由甲图可知, ,限制限制ABAB段光合作用速度的因素一直是光照强度和温度段光合作用速度的因素一直是光照强度和温度B.B.由甲图可知由甲图可知, ,强光照下因光反应阶段受到限制导致光合作用速度不再增加强光照下因光反应阶段受到限制导致光合作用速度不再增加C.C.由乙图可知由乙图可知,CD,CD段光合作用速度下降的原因是气孔关闭段光合作用速度下降的原因是气孔关闭, ,二氧化碳供应不二氧化碳供应不足足, ,影响影响C C3 3的还原的还原D.D.综合两图可知综合两图可知, ,在光照强度为在光照强度为B B、温度为、温度为30 30 时时, ,再适当提高温度再适当提高温度, ,光合作光合作用速度仍会提高用速度仍会提高解析解析: :甲图中限制甲图中限制ABAB段光合作用速度因素段光合作用速度因素: :曲线稳定以前是光照和温度曲线稳定以前是光照和温度, ,稳定以后稳定以后是温度不是光照是温度不是光照,A,A项错误项错误; ;由甲图可知由甲图可知, ,强光照下光合作用速率不再增加的原因是强光照下光合作用速率不再增加的原因是暗反应阶段受到限制暗反应阶段受到限制,B,B项错误项错误; ;乙图乙图CDCD段光合作用下降的原因是温度过高段光合作用下降的原因是温度过高, ,导致酶导致酶活性下降活性下降,C,C项错误项错误; ;结合乙图结合乙图, ,光合作用速度的最适温度是光合作用速度的最适温度是C C点对应的温度点对应的温度37.5 37.5 ,故甲图在光照强度为故甲图在光照强度为B B、温度为、温度为30 30 时时, ,再适当提高温度再适当提高温度, ,光合作用速度仍会光合作用速度仍会提高提高,D,D项正确。项正确。答案答案: :D D方法透析方法透析 坐标曲线上限制因变量变化的因素分析坐标曲线上限制因变量变化的因素分析(1)(1)单曲线分析单曲线分析: :曲线上升段或下降段的限制因素曲线上升段或下降段的限制因素, ,主要是横轴对应的变量主要是横轴对应的变量( (自变量自变量););曲线水平段的限制因素是除自变量之外的其他影响因变量的因素。曲线水平段的限制因素是除自变量之外的其他影响因变量的因素。(2)(2)多曲线分析多曲线分析: :两曲线重合部分的限制因素是横轴对应的变量两曲线重合部分的限制因素是横轴对应的变量( (自变量自变量),),两曲线不两曲线不重合部分的差异是由除自变量之外的其他因素所致。重合部分的差异是由除自变量之外的其他因素所致。备选例题备选例题解析解析: :(1)t(1)t0 0tt1 1, ,处于黑暗环境中处于黑暗环境中, ,植物只进行呼吸作用植物只进行呼吸作用, ,故密闭容器内故密闭容器内COCO2 2浓度将增加。浓度将增加。答案答案: :(1)(1)增加增加 (2017 (2017安徽宣城期末安徽宣城期末) )在密闭容器内在密闭容器内, ,受光照等环境因素的影响受光照等环境因素的影响, ,某植物某植物净光合速率的变化如图所示。请回答下列问题净光合速率的变化如图所示。请回答下列问题( (不考虑不考虑O O2 2浓度变化对呼吸浓度变化对呼吸速率的影响速率的影响):):(1)t(1)t0 0tt1 1, ,密闭容器内密闭容器内COCO2 2浓度将浓度将( (填填“增加增加”“”“不变不变”或或“减少减少”) )。(2)(2)在在t t2 2时时, ,叶肉细胞内合成叶肉细胞内合成ATPATP的场所有的场所有。(3)t(3)t3 3tt4 4, ,净光合速率下降的主要环境因素是净光合速率下降的主要环境因素是 。解析解析: :(2)(2)在在t t2 2时时, ,叶肉细胞内光合速率和呼吸速率相等叶肉细胞内光合速率和呼吸速率相等, ,故合成故合成ATPATP的场的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(3)(3)在在t t4 4时持续充入时持续充入COCO2 2, ,净光合速率加快。因此净光合速率加快。因此t t3 3tt4 4, ,净光合速率下降净光合速率下降的主要环境因素是的主要环境因素是COCO2 2浓度。浓度。答案答案: :(2)(2)细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体、叶绿体(3)CO(3)CO2 2浓度浓度(4)(4)在在t t4 4后的短时间内后的短时间内, ,叶绿体中叶绿体中ATPATP含量将含量将 ( (填填“增加增加”“”“不变不变”或或“减少减少”)”)。(5)t(5)t5 5tt6 6, ,限制光合作用的主要环境因素是限制光合作用的主要环境因素是。解析解析: :(4)(4)在在t t4 4后的短时间内后的短时间内, ,突然增加突然增加COCO2 2浓度浓度,CO,CO2 2被被C C5 5固定形成的固定形成的C C3 3增增加加,C,C3 3还原时消耗的还原时消耗的ATPATP增加增加, ,故短时间内叶绿体中故短时间内叶绿体中ATPATP含量将减少。含量将减少。(5)(5)在在t t6 6时时, ,适当升高温度适当升高温度, ,净光合速率加快。因此净光合速率加快。因此t t5 5tt6 6, ,限制光合作用限制光合作用的主要环境因素是温度。的主要环境因素是温度。答案答案: :(4)(4)减少减少(5)(5)温度温度【题组演练题组演练】1.1.(2017(2017安徽宣城期末安徽宣城期末) )已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是是25 25 、30 ,30 ,如图曲线表示该植物在如图曲线表示该植物在30 30 时光合作用强度与光照强度时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到的关系。若将温度调节到25 25 的条件下的条件下( (原光照强度和原光照强度和COCO2 2浓度不变浓度不变),),从从理论上讲理论上讲, ,图中相应点的移动分别是图中相应点的移动分别是( ( ) )A.aA.a点上移点上移,b,b点左移点左移,m,m值增加值增加B.aB.a点下移点下移,b,b点左移点左移,m,m值不变值不变C.aC.a点上移点上移,b,b点右移点右移,m,m值下降值下降D.aD.a点下移点下移,b,b点不移点不移,m,m值上升值上升A A解析解析: :将温度调至将温度调至25 25 的条件下的条件下, ,光合作用增强光合作用增强, ,而呼吸作用减弱而呼吸作用减弱; ;在曲在曲线中线中a a点表示呼吸作用强度点表示呼吸作用强度,b,b点表示光合速率等于呼吸速率点表示光合速率等于呼吸速率,m,m表示净光表示净光合作用强度合作用强度, ,所以所以a a点上移点上移,b,b点左移点左移,m,m值增加。值增加。2.2.(2017(2017河北衡水期末河北衡水期末) )如图表示在适宜温度和一定如图表示在适宜温度和一定COCO2 2浓度条件下浓度条件下, ,光照光照强度对甲、乙两种绿色植物净光合速率的影响曲线。请回答下列问题强度对甲、乙两种绿色植物净光合速率的影响曲线。请回答下列问题: :(1)(1)若甲植物吸收光能的色素被破坏若甲植物吸收光能的色素被破坏, ,会使叶绿体中光反应产生的会使叶绿体中光反应产生的 减减少少, ,进而影响暗反应中进而影响暗反应中C C3 3的还原的还原, ,此时图中此时图中A A点将向点将向 ( (填填“左左”或或“右右”) )移动。移动。解析解析: :影响光合作用的环境因素包括影响光合作用的环境因素包括: :光照强度、温度、二氧化碳浓度等光照强度、温度、二氧化碳浓度等; ;分析曲分析曲线图看出线图看出, ,本实验探究了光照强度对光合作用的影响本实验探究了光照强度对光合作用的影响, ,曲线中因变量为净光合速曲线中因变量为净光合速率率, ,净光合速率净光合速率= =总光合速率总光合速率- -呼吸速率。呼吸速率。(1)(1)若甲植物吸收光能的色素被破坏若甲植物吸收光能的色素被破坏, ,则吸收的光能减少则吸收的光能减少, ,水的光解减少水的光解减少, ,会使叶会使叶绿体中光反应产生的绿体中光反应产生的 ATPATP和和HH减少减少, ,进而影响暗反应中进而影响暗反应中C C3 3的还原的还原, ,图中图中A A点表示光点表示光合速率合速率= =呼吸速率的一点呼吸速率的一点, ,甲植物吸收光能的色素被破坏光合作用减弱甲植物吸收光能的色素被破坏光合作用减弱, ,需要增大需要增大光照强度才能和呼吸速率相等光照强度才能和呼吸速率相等, ,所以所以A A点应该右移。点应该右移。答案答案: :(1)ATP(1)ATP和和H(H(不全不可不全不可) ) 右右(2)(2)植物光合作用在遇到一定限制因素时植物光合作用在遇到一定限制因素时, ,其速率将受到影响。对于甲植物其速率将受到影响。对于甲植物来说来说, ,图中限制图中限制和限制和限制分别代表的主要外界因素最可能是分别代表的主要外界因素最可能是. .和和 。此时叶肉细胞中产生。此时叶肉细胞中产生ATPATP的细胞结构是的细胞结构是 。解析解析: :(2)(2)据图分析据图分析, ,对于甲植物来说对于甲植物来说, ,图中限制图中限制和限制和限制分别代表的主分别代表的主要外界因素最可能是光照强度和要外界因素最可能是光照强度和COCO2 2浓度。此时叶肉细胞既可以进行光合浓度。此时叶肉细胞既可以进行光合作用作用, ,也可以进行呼吸作用也可以进行呼吸作用, ,所以产生所以产生ATPATP的细胞结构有细胞质基质、线的细胞结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体。粒体和叶绿体。答案答案: :(2)(2)光照强度光照强度 CO CO2 2浓度浓度 细胞质基质、线粒体和叶绿体细胞质基质、线粒体和叶绿体(3)(3)科研人员将绿色的甲植物放在温度适宜的密闭容器内科研人员将绿色的甲植物放在温度适宜的密闭容器内, ,在不同的光照条在不同的光照条件下件下, ,测定该容器内氧气量的变化如图所示。分析回答测定该容器内氧气量的变化如图所示。分析回答: :B B点时点时, ,叶片的光合速率叶片的光合速率( (填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”) )呼吸速呼吸速率。如果叶片的呼吸速率始终不变率。如果叶片的呼吸速率始终不变, ,则在则在5 515 min 15 min 内内, ,小麦叶片光合作用小麦叶片光合作用的平均速率的平均速率( (用氧气产生量表示用氧气产生量表示) )是是mol/minmol/min。解解析析: :(3)B(3)B点点时时, ,植植物物光光合合作作用用和和呼呼吸吸作作用用同同时时进进行行, ,呼呼吸吸作作用用消消耗耗光光合合作作用用产产生生的的氧氧气气,B,B点点时时容容器器内内氧氧气气量量不不再再发发生生变变化化, ,说说明明光光合合作作用用产产生生的的氧氧气气正正好好被被呼呼吸吸作作用用消消耗耗掉掉, ,即即呼呼吸吸速速率率等等于于光光合合速速率率。据据图图可可知知,0,05 5 min,min,小小麦麦叶叶片片在在暗暗室室中中只只进进行行呼呼吸吸作作用用, ,所所以以呼呼吸吸作作用用每每分分钟钟消消耗耗氧氧气气量量=(5-4)10=(5-4)10-7-7mol5 mol5 min=0.210min=0.210-7-7mol/min;5mol/min;515 15 min,min,小小麦麦的的净净光光合合作作用用速速率率=(8-4)10=(8-4)10-7-7mol10 mol10 min=0.410min=0.410-7-7mol/min;mol/min;故故5 515 15 minmin小小麦麦的的平平均均光光合合作作用用速速率率= =净净光光合合作作用用速速率率+ +呼呼吸吸消消耗耗=0.410=0.410- -7 7mol/min+0.210mol/min+0.210-7-7mol/min=610mol/min=610-8-8mol/minmol/min。答案答案: : (3) (3)等于等于 6 61010-8-8主题二主题二光合作用和细胞呼吸的联系与区别光合作用和细胞呼吸的联系与区别教师参考教师参考问题引领问题引领: :1.1.从物质代谢和能量代谢看从物质代谢和能量代谢看, ,光合作用和细胞呼吸有何联系光合作用和细胞呼吸有何联系? ?2.2.如何用如何用O O2 2、COCO2 2和有机物三者表示出光合作用和细胞呼吸间的等量关系和有机物三者表示出光合作用和细胞呼吸间的等量关系? ? 1.1.图示两者联系图示两者联系2.2.表解两者区别表解两者区别光合作用光合作用细细胞呼吸胞呼吸( (有氧呼吸有氧呼吸) )发发生生部位部位含叶含叶绿绿体的体的细细胞胞( (主要是叶肉主要是叶肉细细胞胞) )所有活所有活细细胞胞反反应应场场所所叶叶绿绿体体细细胞胞质质基基质质、线线粒体粒体( (主要主要) )条件条件光、光、H H2 2O O、COCO2 2、适宜的温度、适宜的温度、酶酶、色素、色素有光、无光都可有光、无光都可, ,适宜的温度、适宜的温度、O O2 2、酶酶能量能量代代谢谢光能光能转变为转变为化学能化学能, ,储储存在有存在有机物中机物中有机物中的化学能有机物中的化学能释释放放, ,一部一部分分转转移到移到ATPATP中中物物质质代代谢谢将无机物将无机物(CO(CO2 2和和H H2 2O)O)合成有机合成有机物物( (如如C C6 6H H1212O O6 6) )将有机物将有机物( (如如C C6 6H H1212O O6 6) )分解分解为为无无机物机物(H(H2 2O O和和COCO2 2) )3.3.有关光合作用和细胞呼吸的计算有关光合作用和细胞呼吸的计算(1)(1)光合作用所需的光合作用所需的COCO2 2的两个来源的两个来源细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的; ;从周围空气中吸收的从周围空气中吸收的( (如果是水生植物如果是水生植物, ,则是从周围的水中吸收的则是从周围的水中吸收的) )。(2)(2)光合作用释放的光合作用释放的O O2 2的两个去向的两个去向用于细胞呼吸用于细胞呼吸; ;细胞呼吸用不完的细胞呼吸用不完的, ,才释放到周围的空气中。才释放到周围的空气中。(3)(3)光合作用制造光合作用制造( (生产、合成生产、合成) )的有机物的两个去向的有机物的两个去向用于细胞呼吸消耗用于细胞呼吸消耗; ;细胞呼吸消耗不完的细胞呼吸消耗不完的, ,才用于积累。才用于积累。等量关系总结如下等量关系总结如下: :光合作用光合作用O O2 2产生量产生量=O=O2 2释放量释放量+ +细胞呼吸耗氧量细胞呼吸耗氧量光合作用固定光合作用固定COCO2 2量量=CO=CO2 2吸收量吸收量+ +细胞呼吸释放细胞呼吸释放COCO2 2量量光合作用葡萄糖产生量光合作用葡萄糖产生量= =葡萄糖积累量葡萄糖积累量( (增重部分增重部分)+)+细胞呼吸消耗葡萄糖量细胞呼吸消耗葡萄糖量【典例【典例2 2】 (2017 (2017宁夏育才中学月考宁夏育才中学月考) )下图表示植物叶肉细胞的两个重要生理过程下图表示植物叶肉细胞的两个重要生理过程, ,下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是( () )A.aA.a、c c过程产生过程产生HH时也产生时也产生ATPATPB.B.甲、乙过程中的甲、乙过程中的HH产生的场所相同产生的场所相同C.C.甲中的甲中的HH用于还原用于还原C C3 3D.D.乙中的乙中的HH最终在线粒体内膜上被利用最终在线粒体内膜上被利用解解析析: :分分析析图图示示可可知知:a:a、b b、c c、d d分分别别表表示示光光反反应应中中的的水水在在光光下下分分解解、暗暗反反应应过过程程中中的的COCO2 2固固定定和和C C3 3的的还还原原、有有氧氧呼呼吸吸的的第第一一和和第第二二阶阶段段、有有氧氧呼呼吸吸的的第第三三阶阶段段。综综上上分分析析,a,a、c c过过程程产产生生HH时时也也产产生生ATP;ATP;甲甲为为光光合合作作用用, ,乙乙为为有有氧氧呼呼吸吸, ,因因此此甲甲、乙乙过过程程中中HH产产生生的的场场所所不不同同; ;甲甲中中的的HH即即光光反反应应产产生生的的HH可可用用于于还还原原C C3 3; ;乙乙中中的的HH即即有有氧氧呼呼吸吸的的第第一一和和第第二二阶阶段段产产生生的的HH最最终终在在线线粒粒体体内内膜膜上上参参与与有有氧氧呼呼吸吸的的第三阶段而被利用。第三阶段而被利用。答案答案: :B B备选例题备选例题 (2017 (2017湖北武汉期末湖北武汉期末) )将一植物放在密闭的玻璃罩内将一植物放在密闭的玻璃罩内, ,置于室外进行培置于室外进行培养养, ,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如图。假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如图。下列有关说法不正确的是下列有关说法不正确的是( ( ) )A.A.图乙中的图乙中的c c点对应图甲中的点对应图甲中的C C点点, ,此时细胞此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的内的气体交换状态对应图丙中的B.B.图甲中的图甲中的F F点对应图乙中的点对应图乙中的h h点点, ,此时此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的细胞内的气体交换状态对应图丙中的C.C.到达图乙中的到达图乙中的d d点时点时, ,玻璃罩内玻璃罩内COCO2 2浓度最高浓度最高, ,此时细胞内气体交换状态对此时细胞内气体交换状态对应图丙中的应图丙中的D.D.经过这一昼夜之后经过这一昼夜之后, ,植物体的有机物含量会增加植物体的有机物含量会增加A A解析解析: :图甲中的图甲中的C C点表示玻璃罩内二氧化碳浓度达到最高点表示玻璃罩内二氧化碳浓度达到最高, ,这时实际光这时实际光合速率等于呼吸速率合速率等于呼吸速率, ,这时线粒体释放的二氧化碳刚好全被叶绿体利这时线粒体释放的二氧化碳刚好全被叶绿体利用用, ,细胞和个体既没有吸收二氧化碳细胞和个体既没有吸收二氧化碳, ,也没有释放。所以图甲中的也没有释放。所以图甲中的C C点点应对应图乙中的应对应图乙中的d d点和图丙中的点和图丙中的; ;图甲中的图甲中的F F点表示玻璃罩内二氧化点表示玻璃罩内二氧化碳浓度达到最低碳浓度达到最低, ,这时实际光合速率等于呼吸速率这时实际光合速率等于呼吸速率, ,应对应图乙中的应对应图乙中的h h点和图丙中的点和图丙中的; ;图乙中的图乙中的d d点时点时, ,玻璃罩内玻璃罩内COCO2 2浓度最高浓度最高, ,此时细胞内此时细胞内气体交换状态对应图丙中的气体交换状态对应图丙中的; ;从图甲和图乙可看出从图甲和图乙可看出: :经过这一昼夜之经过这一昼夜之后后, ,玻璃罩里的二氧化碳浓度下降玻璃罩里的二氧化碳浓度下降, ,即被吸收了一部分即被吸收了一部分, ,因此有有机物因此有有机物积累。积累。【题组演练题组演练】1.1.对于对于“H H2 2OOOO2 2”和和“O O2 2HH2 2O”O”这两个过程的分析不正确的是这两个过程的分析不正确的是( ( ) )A.A.前者可表示为光合作用的光反应阶段前者可表示为光合作用的光反应阶段B.B.前者产生的前者产生的O O2 2中氧全部来自中氧全部来自H H2 2O O中的氧中的氧C.C.后者可表示为有氧呼吸第二阶段后者可表示为有氧呼吸第二阶段D.D.后者后者O O2 2中氧全部形成了中氧全部形成了H H2 2O O中的氧中的氧C C解析解析: :由水产生由水产生O O2 2发生在光合作用的光反应阶段发生在光合作用的光反应阶段, ,而且而且O O2 2全部来自水全部来自水; ;由由氧气到水的过程发生在有氧呼吸的第三阶段。氧气到水的过程发生在有氧呼吸的第三阶段。2.2.如图表示某种植物的叶肉细胞中的如图表示某种植物的叶肉细胞中的A A、B B两种细胞器及在这两种细胞器中两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系。下列说法正确的是所进行的生理活动之间的关系。下列说法正确的是( ( ) )A.AA.A细胞器内生理活动的强度小于细胞器内生理活动的强度小于B B细胞器内生理活动的强度细胞器内生理活动的强度B.AB.A、B B两种细胞器都能产生两种细胞器都能产生ATP,ATP,产生的产生的ATPATP都从细胞器中运出都从细胞器中运出C.C.图示叶肉细胞中有有机物的积累图示叶肉细胞中有有机物的积累, ,细胞能够正常生长细胞能够正常生长D.D.改变光照强度一定会改变改变光照强度一定会改变A A细胞器中生理活动的强度细胞器中生理活动的强度C C解析解析: :由图所示植物细胞从外界吸收由图所示植物细胞从外界吸收COCO2 2并释放并释放O O2 2到外界到外界, ,说明光合作用说明光合作用强度大于细胞呼吸强度强度大于细胞呼吸强度, ,所以所以A A叶绿体的生理活动强度大于叶绿体的生理活动强度大于B B线粒体的强线粒体的强度度; ;叶绿体基粒产生的叶绿体基粒产生的ATPATP只供给叶绿体基质进行暗反应利用只供给叶绿体基质进行暗反应利用, ,所以所以A A叶叶绿体产生的绿体产生的ATPATP不能从叶绿体中运出不能从叶绿体中运出; ;当光照强度超过一定范围当光照强度超过一定范围, ,光合强光合强度不会随着光照强度的变化而变化。度不会随着光照强度的变化而变化。3.3.(2017(2017天天津津静静海海月月考考) )如如图图为为大大棚棚中中番番茄茄叶叶肉肉细细胞胞部部分分代代谢谢过过程程示示意意图图。请据图回答请据图回答: :(1)(1)图中图中a a是一种含有色素的单层膜结构细胞器是一种含有色素的单层膜结构细胞器, ,则则细细胞胞器器a a是是 , ,物物质质是是 。光光照照充充足足条条件件下理论上可以完成的过程有下理论上可以完成的过程有( (用字母表示用字母表示) )。解析解析: :(1)(1)由题意可知图中细胞器由题意可知图中细胞器a a是液泡是液泡, ,物质物质是葡萄糖在细胞质基质是葡萄糖在细胞质基质分解生成的丙酮酸和分解生成的丙酮酸和HH。在光照充足的条件下。在光照充足的条件下, ,光合作用将大于呼吸作光合作用将大于呼吸作用用, ,因此会有二氧化碳的吸收和氧气的释放因此会有二氧化碳的吸收和氧气的释放, ,即即c c、d,d,同时呼吸作用照常进同时呼吸作用照常进行与叶绿体之间有气体交换会发生行与叶绿体之间有气体交换会发生e e、f f。答案答案: :(1)(1)液泡丙酮酸、液泡丙酮酸、HH c c、d d、e e、f(bf(b) )(2)(2)以测定以测定COCO2 2吸收速率与释放速率为指标吸收速率与释放速率为指标, ,探究温度对某绿色植物光合作探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响用与细胞呼吸的影响, ,结果如下表所示结果如下表所示: :温度温度/项项目目5 510102020252530303535光照条件下光照条件下COCO2 2吸收速吸收速率率/(mg/(mg ) ) 1 11.81.83.23.23.73.73.53.53 3黑暗条件下黑暗条件下COCO2 2释放速释放速率率/(mg/(mg ) ) 0.50.50.750.751 12.32.33 33.53.5温度在温度在252530 30 间光合作用制造的有机物总量逐渐间光合作用制造的有机物总量逐渐 ( (填填“增加增加”或或“减少减少”) )。假设细胞呼吸昼夜不变假设细胞呼吸昼夜不变, ,植物在植物在30 30 时时, ,一昼夜中给植物光照一昼夜中给植物光照14 h,14 h,则一昼夜净吸则一昼夜净吸收收COCO2 2的量为的量为 mgmg。将该植物放在常温下暗处理将该植物放在常温下暗处理2 h,2 h,质量减少质量减少2 mg,2 mg,再用适当光照射再用适当光照射2 h,2 h,测其质量比测其质量比暗处理前增加暗处理前增加6 mg,6 mg,则该植物的实际光合速率是则该植物的实际光合速率是 mg/hmg/h。解析解析: :(2)(2)植物制造的有机物为光合作用总量植物制造的有机物为光合作用总量, ,总光合速率总光合速率= =净光合速率净光合速率+ +呼吸速率呼吸速率, ,根据表格中数据可知根据表格中数据可知,25 ,25 时总光合速率时总光合速率=3.7+2.3=6(mgh=3.7+2.3=6(mgh-1-1);30 );30 时总光合速时总光合速率率=3.5+3=6.5(mgh=3.5+3=6.5(mgh-1-1),),故温度在故温度在252530 30 间光合作用制造的有机物总量逐渐增间光合作用制造的有机物总量逐渐增加。加。假设呼吸速率不变假设呼吸速率不变, ,植物在植物在3030时时, ,一昼夜中植物积累量为净光合量一昼夜中植物积累量为净光合量( (可用可用COCO2 2吸吸收量表示收量表示),),净吸收的净吸收的COCO2 2量量=3.514-310=19(mg)=3.514-310=19(mg)。将该植物放在常温下暗处理将该植物放在常温下暗处理2 h,2 h,质量减少质量减少2 mg,2 mg,再用适当光照射再用适当光照射2 h,2 h,测其质量比测其质量比暗处理前增加暗处理前增加6 mg,6 mg,则该植物的实际光合速率是则该植物的实际光合速率是(6+2+2)2=5 (mg/h)(6+2+2)2=5 (mg/h)。答案答案: : (2) (2)增加增加1919 5 5图说教材：绿色植物光合作用与细胞呼吸的关系图说教材：绿色植物光合作用与细胞呼吸的关系植物叶肉细胞进行光合作用吸收植物叶肉细胞进行光合作用吸收COCO2 2的同时的同时, ,还进行细胞呼吸释放还进行细胞呼吸释放COCO2 2。图。图1 1表示表示COCO2 2的吸收量的吸收量( (释放量释放量) )与光照强度变化的关系。图与光照强度变化的关系。图2 2为不同光照强度为不同光照强度下线粒体与叶绿体间的关系。下线粒体与叶绿体间的关系。(1)(1)总光合速率、净光合速率、呼吸速率三者之间具有以下数量关系总光合速率、净光合速率、呼吸速率三者之间具有以下数量关系: :总光总光合速率合速率= =净光合速率净光合速率+ +呼吸速率。呼吸速率。(2)(2)当光照强度为零时当光照强度为零时, ,叶肉细胞不能进行光合作用叶肉细胞不能进行光合作用, ,只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸, ,此时此时COCO2 2的释放量代表叶肉细胞的呼吸速率的释放量代表叶肉细胞的呼吸速率, ,且细胞呼吸产生的且细胞呼吸产生的COCO2 2全部被排出细全部被排出细胞胞, ,故图故图1 1中的中的A A点点, ,对应于图对应于图2 2的的B B图。图。(3)(3)当光照强度为图当光照强度为图1 1的的B B点对应的强度时点对应的强度时, ,植物叶肉细胞表现为既不吸收也植物叶肉细胞表现为既不吸收也不释放不释放COCO2 2, ,表明叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率表明叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率, ,则细胞呼吸产生的则细胞呼吸产生的COCO2 2全部用于光合作用全部用于光合作用, ,故图故图1 1的的B B点对应于图点对应于图2 2的的C C图。图。(4)(4)当光照强度处于图当光照强度处于图1 1的的ABAB段对应的强度时段对应的强度时, ,植物叶肉细胞表现为向外释植物叶肉细胞表现为向外释放放COCO2 2, ,即呼吸速率大于光合速率即呼吸速率大于光合速率, ,对应图对应图2 2的的A A图图; ;当光照强度处于图当光照强度处于图1 1的的BCBC段段对应的强度时对应的强度时, ,植物叶肉细胞表现为从外界吸收植物叶肉细胞表现为从外界吸收COCO2 2, ,即光合速率大于呼吸速即光合速率大于呼吸速率率, ,对应图对应图2 2的的D D图。图。(5)(5)当光照强度达到图当光照强度达到图1 1的的C C点对应的强度时点对应的强度时, ,此时光合速率达到最大值此时光合速率达到最大值, ,光光照强度再增加照强度再增加, ,光合作用速率也不再增加。此时可通过调控温度光合作用速率也不再增加。此时可通过调控温度, ,提高提高COCO2 2浓浓度等措施来提高光合速率。度等措施来提高光合速率。【跟踪训练跟踪训练】 某校生物兴趣小组以玉米为实验材料某校生物兴趣小组以玉米为实验材料, ,研究不同条件下光合研究不同条件下光合作用和细胞呼吸速率作用和细胞呼吸速率( (密闭装置密闭装置),),绘出图甲、乙和丙绘出图甲、乙和丙, ,图中光合速率与呼吸图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是速率并不相等的点是( ( ) )A.AA.A B.B B.BC.CC.C D.D D.DA A解解析析: :图图甲甲中中光光照照下下COCO2 2的的吸吸收收量量表表示示植植物物的的净净光光合合作作用用, ,即即真真正正光光合合作作用用- -细细胞胞呼呼吸吸, ,故故A A点点表表示示有有机机物物的的积积累累量量与与细细胞胞呼呼吸吸消消耗耗的的有有机机物物的的量量相相等等。图图乙乙中中, ,从从0:000:00到到6:00,6:00,温温室室里里COCO2 2浓浓度度升升高高,B,B点点为为转转折折点点, ,此此时时光光合合速速率率= =呼呼吸吸速速率率;C;C点点也也为为转转折折点点, ,此此时时光光合合速速率率= =呼呼吸吸速速率率。图图丙丙中中, ,曲曲线表示净光合作用线表示净光合作用, ,故故D D点时点时, ,光合速率光合速率= =呼吸速率。呼吸速率。形成学科核心素养形成学科核心素养( (一一) )重要生物学概念重要生物学概念1.1.光合作用强度的表示方法光合作用强度的表示方法: :一定时间内原料消耗量或产物生成量。一定时间内原料消耗量或产物生成量。2.2.光合作用强度的影响因素光合作用强度的影响因素: :光照、光照、COCO2 2浓度、温度、水分和矿质元素等。浓度、温度、水分和矿质元素等。3.3.光照强度光照强度: :直接影响光反应速率直接影响光反应速率, ,光反应产物光反应产物HH与与ATPATP的数量多少会影响的数量多少会影响暗反应速率暗反应速率, ,这是最主要的因素。这是最主要的因素。4.4.温度温度: :影响光合作用过程影响光合作用过程, ,特别是暗反应中酶的催化效率即酶的活性特别是暗反应中酶的催化效率即酶的活性, ,从而从而影响光合作用强度。影响光合作用强度。5.CO5.CO2 2浓度浓度:CO:CO2 2是暗反应的原料是暗反应的原料,CO,CO2 2的浓度高低直接影响暗反应速率。的浓度高低直接影响暗反应速率。6.6.硝化细菌能利用氧化硝化细菌能利用氧化NHNH3 3释放的化学能将释放的化学能将COCO2 2和和H H2 2O O合成有机物。合成有机物。( (二二) )学科核心素养学科核心素养1.1.生命观念生命观念: :调控环境因素调控环境因素, ,提高光合作用强度提高光合作用强度, ,使物质和能量更多地流向对使物质和能量更多地流向对人类有益的部分人类有益的部分, , 形成物质与能量观。形成物质与能量观。2.2.科学探究科学探究: :严格控制自变量严格控制自变量, ,设计实验、探究温度、光照强度、设计实验、探究温度、光照强度、COCO2 2浓度等浓度等对光合作用强度的影响对光合作用强度的影响, ,探索出提高农作物光合作用强度的有效而实用的措探索出提高农作物光合作用强度的有效而实用的措施。施。3.3.社会责任社会责任: :在农业生产上做好在农业生产上做好“轮作轮作”“”“套种套种”等提高光合作用强度的有等提高光合作用强度的有效措施的宣传与推广。效措施的宣传与推广。( (三三) )网络构建网络构建请尝试构建本课时知识网络。请尝试构建本课时知识网络。