5.4.2光合作用的原理和应用 课件(共60张PPT) 高一上学期生物人教版必修1

(共60张PPT)
分子与细胞
本书目录
1、走近细胞
2、组成细胞的分子
3、细胞的基本结构
4、细胞的物质输入和输出
5、细胞的能量供应和利用
6、细胞的生命历程
细胞
细胞的发现
细胞的组成
细胞的结构
细胞的物质交换
细胞的代谢
细胞的一生
（蓝绿色）
叶绿素a
（黄绿色）
叶绿素b
（橙黄色）
胡萝卜素
叶 黄 素
（黄 色）
叶绿素
（约占3/4，主要吸收红光和蓝紫光）
类胡萝卜素
（约占1/4，主
要吸收蓝紫光）
绿叶中的色素
叶绿体
双层膜
基质中有许多由囊状结构堆叠而成的基粒
光合色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的酶分布在类囊体薄膜和基质
叶绿体是捕获光能、进行光合作用的场所。
结构
功能
问题: 叶绿体中的光合色素捕获光能将通过什么方式转化为什么物质呢？
温故知新：绿叶中的色素
第5章　细胞的能量供应和利用
第4节　光合作用与能量转化
二　光合作用的原理及应用
光合作用是怎样进行的？
光合作用过程中物质变化与能量转化有什么关系？
本节聚焦
光合作用原理在生产中有哪些应用？
视频：人工合成淀粉
光合作用是指绿色植物通过_______，利用______，将_________和____转化成储存着能量的_______，并且释放出_____的过程。
回顾初中内容
CO2 + H2O 有机物 + O2
光能
叶绿体
（CH2O）
叶绿体
光能
二氧化碳
水
有机物
氧气
光合作用释放的O2是来自H2O还是CO2
实验1：
19世纪末，科学家普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后分子缩合成糖。
1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
实验2：希尔实验
材料：离体叶绿体的悬浮液 (悬浮液中有H2O，没有CO2)
处理：光照、加入铁盐或其他氧化剂
结果：释放出氧气。
活动探究1：根据实验分析光合作用原理——光反应阶段
Q1：基于实验1和实验2，你认为氧气的氧元素来源于哪里？
Q2：希尔实验能说明氧气全部来自水吗？（P103讨论1）
Q3：分析鲁宾和卡门做的实验（实验3），你能得出什么结论 （P103讨论3）
实验3：鲁宾和卡门实验
实验思路：用同位素标记来研究物质的去路
材料：小球藻
处理：光照、用18O分别标记CO2和H2O。
结果：如右图
实验4：阿尔农实验
材料：离体叶绿体
处理：光照、加入ADP、Pi等
结果：叶绿体生成ATP，且同时水光解产生氧气。
O2
18O2
Q4：结合实验4分析水的光解与什么过程同时发生？
实验3：鲁宾和卡门实验
实验思路：用同位素标记来研究物质的去路
材料：小球藻
处理：光照、用18O分别标记CO2和H2O。
结果：如右图
O2
18O2
C18O2
H18O2
实验4：阿尔农实验
材料：离体叶绿体
处理：光照、加入ADP、Pi等
结果：叶绿体生成ATP，且同时水光解产生氧气。
Q5：你能找出实验2、3、4中相同的条件吗？
实验2：希尔实验
材料：离体叶绿体的悬浮液 (悬浮液中有H2O，没有CO2)
处理：光照、加入铁盐或其他氧化剂
结果：释放出氧气。
4
6
3
5
1
2
7
【模型的初步构建】
NADPH
ATP
NADP+
ADP+Pi
H2O
O2
太阳能
光反应阶段
类囊体薄膜
？
场所：
知识拓展：光反应示意图
实验5：卡尔文实验
实验思路：同位素标记14CO2，研究物质转化过程。
材料：小球藻
处理：光照、提供14CO2；在不同时间检测小球藻中的放射性物质。
结果：
光照时间 实验结果（14C标记的化合物）
5秒
同时出现14C5、14C6
几分之一秒
90%是14C3
实验6：阿尔农实验（补充）
1954年，美国科学家阿尔农发现，处于光下的叶绿体在不供给CO2时，既能积累NADPH也能积累ATP；若撤去光照，供给CO2，则NADPH和ATP被消耗，并有有机物（CH2O）产生。
活动探究2：根据实验分析光合作用原理——暗反应阶段
Q6：请用符号和箭头画出CO2中的C的转移路径。
Q7：CO2如何转化成C3？C3是如何转化C5和C6 （请用简单的化学式表示）
CO2
场所：
NADPH
ATP
NADP+
ADP+Pi
H2O
O2
8
9
太阳能
10
11
【模型的进一步构建】
CO2
(CH2O)
2C3
C5
光反应阶段
暗反应阶段
类囊体薄膜
叶绿体基质
P103
无机物→有机物
光能→化学能
光合作用的实质：
项目 光反应 暗反应
区 别 场所
条件
物质变化
能量转化
☆联系 ☆实质 类囊体薄膜
叶绿体基质
光、色素、酶等
多种酶
ATP的合成：ADP+Pi → ATP
酶
能量
水的光解：2H2O → O2+NADPH
光照
叶绿体
C3的还原：2C3→C5+（CH2O）
酶
CO2的固定：CO2 +C5 → 2C3
酶
光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
光反应为暗反应提供ATP、NADPH，
暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+ 。
紧密联系
密不可分
将无机物转化为有机物，储存能量
光反应阶段与暗反应阶段的区别与联系
P104思考讨论
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
光反应
暗反应
NADP+
NADPH
光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
酶
类囊体薄膜
叶绿体基质
可见光
1.NADPH和ATP的移动途径是什么？
2.NADP+和ADP的移动途径呢？
3.NADPH的作用？
从类囊体薄膜到叶绿体基质。
从叶绿体基质到类囊体薄膜。
①在C3的还原中作还原剂；②为C3的还原提供能量
光合作用的过程
光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系，缺一不可
光合作用中元素的转移
①C的转移：
CO2 → C3 →（CH2O）
②O的转移：
CO2 → C3 →（CH2O）
H2O* →O2*
CO2+H2O * （CH2O）+O2 *
光能
叶绿体
条件骤变对光合作用中各物质的影响
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
酶
可见光
CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
光照减弱 减少 增加 减少 减少
光照增强 增加 减少 增加 增加
1、请总结分析的方法？ 2、C3、C5含量变化有什么特点？
条件骤变对光合作用中各物质的影响
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
酶
可见光
光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少
CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加
化能合成作用：少数种类的细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+ 能量
硝化细菌
2HNO2+O2 2HNO3+ 能量
硝化细菌
6CO2+12H2O C6H12O6+ 6O2+6H2O
能量
光合作用的拓展P106
讨论：进行化能合成作用的生物属于自养还是异养生物？
自养生物:
以无机物（CO2和H2O）为原料合成有机物（如糖类）
异养生物:
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，不能合成有机物。
所需的能量来源不同（光能、化学能）
光能自养生物
绿色植物
硝化细菌等
化能自养生物
例如人、动物、真菌及大多数的细菌。
光合作用原理的应用
P105
CO2 + H2O （CH2O）+ O2
光能
叶绿体
原料、动力、场所
内因——植物自身因素
外因——环境因素
影响光合作用强度因素：
光合作用强度: (定义P105 )
可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。
酶的含量、色素的含量
光：光照
温：温度
肥：矿质元素
水：水分
气：二氧化碳浓度
水是原料，还影响气孔的开闭
Mg、N、P
影响色素、酶、ATP等物质合成
主要影响暗反应
视频：人工合成淀粉
光照强度是否影响光合作用的强度？
提出问题
作出假设
进行实验
分析结果得出结论
表达和交流
设计实验
光照强度能影响光合作用的强度。
设计实验
阅读P105，找出以下关键信息：
注射器的作用：
实验材料：
圆形小叶片
排出圆形小叶片中的气体
自变量
因变量
光照强度
光合作用强度
自变量是什么？
因变量是什么？
如何控制自变量
如何检测因变量
控制可能影响实验结果的因素
方法步骤
材料用具等
确定实验目的
细化
控制无关变量
写出具体做法
设计实验
实验原理：
正常状态下,叶片的叶肉细胞间隙充满气体,圆形小叶片在水中会浮在水面上,抽气后会下沉;叶片进行光合作用时产生氧气,氧气充满细胞间隙,圆形小叶片会上浮;光合作用越强,单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。
1.用打孔器打出大小相等的圆形小叶片30片（避开主脉）
2.用注射器抽出小圆形叶片中的气体，使其沉入水底
3.将气体逸出的叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中保存
防止叶片进行光合作用
20W
60W
100W
A
B
C
A B C
10cm 15cm 20cm
同一距离的不同功率的灯泡
调节烧杯与灯泡间的距离
如何控制自变量
如何检测因变量
因：测量一定时间内小叶片上浮的数量或浮起相同数量叶片所需的时间
氧气的生成量
自变量
因变量
光照强度
光合作用强度
调节烧杯与灯泡间的距离
自变量是什么？
因变量是什么？
如何控制自变量
如何检测因变量
控制可能影响实验结果的因素
方法步骤
材料用具等
确定实验目的
细化
控制无关变量
写出具体做法
设计实验
一定时间内小叶片上浮的数量或浮起相同数量叶片所需的时间
控制无关变量
温度
CO2浓度
相同且适宜
……
提出问题
作出假设
进行实验
分析结果得出结论
表达和交流
设计实验
进行实验
光合作用的强度受光照强度的影响，在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度增大而增强。(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)
光照强度是否影响光合作用的强度？
光照强度能影响光合作用的强度。
A B C
10cm 15cm 20cm
10片 5片 1片
光饱和点
光饱和点：随光照增强光合作用不再增强时的光照强度。
光照强度
影响因素
在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度增大而增强。
光照强度
光合作用强度
a b c
d e f
描述曲线变化趋势？
0
CO2
释
放
量
CO2
吸收量
光照强度
B
C
A
D
关键线段：AB段、BC段含义？
关键点：A点、B点、C点、D点
光饱和点
最大净光合强度
光补偿点
呼吸强度
光补偿点：光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度
光饱和点：随光照增强光合作用不再增强时的光照强度。（达到最大光合作用强度所需的最小光照强度。）
光照强度
光合作用的影响因素
B：呼吸作用强度=光合作用强度
O2
O2
CO2
CO2
0
CO2
释
放
量
CO2
吸收量
光照强度
B
C
A
D
A点
B点
AB段
BC段
O2
CO2
O2
O2
CO2
CO2
O2
CO2
绘制叶肉细胞气体交换图
AB：呼吸作用>光合作用
BC：光合作用>呼吸作用
总（实际）光合速率 =呼吸速率 + 净光合速率
P105问题：实验所测是否为叶片实际光合作用强度？
较强光照时
O2
O2
CO2
O2产生总量
（实验所测）
CO2固定
总量
（实验所测）
有机物
制造总量
=
O2 的
消耗量
O2 的
释放量
+
CO2 的
生成量
=
CO2 的
吸收量
+
有机物消耗量
=
有机物
积累量
+
实际光合作用
呼吸作用
净光合作用
CO2
6mol
6mol
光合作用>呼吸作用
学案P122，金榜P86
总光合只能计算得出，不能被测量出。
1.间作套种
2.通过轮作,延长光合作用时间
3.通过合理密植,增加光合作用面积
4.温室大棚,使用无色透明玻璃
5.防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合,影响生殖生长
应用：
内因：
外因：
基因决定酶种类数量不同
水分—应用：合理灌溉
矿质元素—应用：合理施肥
温度—影响酶的活性应用：适时播种、昼夜温差大“午休”
CO2浓度—升高CO2的浓度：通风、混养、使用农家肥、加干冰……
光质（光的颜色）
光照
光照时间： （应用：延长光照时间：一年两/三熟）
光合面积（叶面指数）（应用：合理密植、间苗、剪枝；适当升高
光强度，间作套种（提高光能的利用率）
不同植物光合作用不同；
不同部位（叶）光合作用不同；
不同叶龄的叶光合作用不同。
影响光合作用因素总结
（应用：大棚种植用红光或
蓝紫光的灯管；无色透明的薄膜）
延长光合作用时间
增加光合作用面积
提高光能利用率
控制光照强弱
控制光质
控制CO2供应
控制必需矿质元素供应　
提高复种指数
温室中人工光照
合理密植
间作套种
通风透光
在温室中施农家肥，使用CO2发生器
阴生植物
阳生植物
提高光合速率
——适时适量施肥
提高农作物产量的措施
易错辨析
（1）叶绿体中光合色素吸收的光能，一方面用于H2O分解产生氧和NADPH；一方面用于ATP的合成。(必修1 P103正文)(　√　)
（2）水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。(必修1 P103相关信息)(　√　)
（3）NADPH既可作还原剂，又可为暗反应提供能量。(必修1 P103正文)(　√　)
（4）光合作用的产物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以进入筛管，通过韧皮部运输到植株各处。(必修1 P104相关信息)(　×　)
蔗糖可以进入筛管，但淀粉不可以
　考点训练　
1.下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述，正确的是（ ）
A.叶绿体内：CO2→C3→(CH2O)，线粒体内：C6H12O6→C3→CO2
B.两种细胞器都与能量转换有关，都能产生ATP
C.ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生，ATP和[H]在线粒体中随
水的生成而产生
D.两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利于代谢高效地
进行
在线粒体分解的底物是丙酮酸，不是葡萄糖，线粒体中不会发生C6H12O6→C3→CO2
ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中(有氧呼吸第三阶段)，水的生成过程中生成了ATP，但是没有[H](NADH)产生
线粒体和叶绿体都具有较大的膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行，但酶系统不同
　考点训练　
D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减少
2.光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是(　　)
A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减少
B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加
C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值增加
突然中断CO2供应，暗反应中CO2固定减少，而C3还原仍在进行，导致C3减少，C5增多
突然中断CO2供应会使C3减少，因此C3还原利用的ATP减少，导致ATP积累增多，而ADP含量减少
突然将红光改变为绿光会导致光反应吸收的光能减少，光反应产生的ATP和NADPH减少，这将抑制暗反应中C3的还原，导致C5减少，C3增多
突然将将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,而ADP相对含量减少,因此暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
　考点训练　
3.如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是（ ）
A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP
B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度
C.图中Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和
ATP的积累
D.图中Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低
C5
C3
物质甲转变成乙是二氧化碳的固定，不需要ATP提供能量
降低了二氧化碳
Ⅱ阶段改变的条件影响暗反应的进行，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低
　考点训练　
4.亚硝酸细菌和硝酸细菌是土壤中普遍存在的化能自养型细菌，前者将氨氧化为亚硝酸，后者将亚硝酸氧化为硝酸，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.氧化氨和亚硝酸的过程都能释放
出化学能，这两种细菌都能利用相应的
能量合成有机物
B.细菌的化能合成作用可降低土壤中硝酸盐含量，有利于植物渗透吸水
C.亚硝酸细菌化能合成作用与植物光合作用的过程和发生场所均相同
D.由图可知，亚硝酸细菌和硝酸细菌属于分解者
细菌化能合成作用可增加土壤中硝酸盐含量
亚硝酸细菌化能合成作用与植物光合作用的过程和场所都不同
亚硝酸细菌和硝酸细菌属于化能自养型细菌，属于生产者
　考点训练　
5.科学家在我国腾冲热泉中分离得到硫细菌，这些细菌通过氧化硫化物和还原CO2来制造有机物。下列关于硫细菌的叙述，错误的是（ ）
A.硫细菌和硝化细菌的同化作用类型均为自养型
B.硫细菌能利用化学能将CO2和水合成糖类
C.硫细菌拟核中含有环状DNA
D.硫细菌的生物膜系统实现细胞的区室化和功能专一化
硫细菌和硝化细菌都能通过氧化无机物释放的能量来制造有机物，同化作用类型均为自养型
据题意可知，硫细菌通过氧化硫化物产生化学能将CO2和水合成糖类
硫细菌是原核生物，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，在拟核中含有环状DNA
硫细菌是原核生物，不具有生物膜系统
　高考真题演练
6.（2024·山东·高考真题）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（　　）A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大
依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高
依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用
　高考真题演练
7.(2023·湖北·统考高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（ 　　）

A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强
Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱
弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获
　高考真题演练
8.（2023·湖北·统考高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（　　）
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分
高温使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少
高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少
　高考真题演练
9.（2023·全国·统考高考真题）我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。
①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理
⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施，下列说法合理的是（ ）
A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系
B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物开花的关系，④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系
措施③风干储藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，⑤合理密植的主要目的是提高能量利用率，促进光合作用
措施②春化处理是为了促进花芽形成，⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，④光周期处理，目的是促进或抑制植物开花
　考点训练　
10.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是（ ）
A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用
提供CO2
B.单色光照射时，相同光照强度下一定
时间内用红光比用绿光测到的O2量多
C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量
D.拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
氧气传感器测到的O2量是金鱼藻净光合作用产生的O2量,即总光合作用产生的O2量与细胞呼吸消耗的O2量的差值
　考点训练　
2.在单位时间里,生产者所固定的全部太阳辐射能量,叫作总初级生产量;总初级生产量扣除生产者自身的呼吸量,剩下的就是净初级生产量。如图表示一个森林生态系统中森林地上部分总初级生产量、净初级生产量的变化情况。图中横坐标表示叶面积指数(单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数),纵坐标表示最大光合量。下列叙述正确的是(　　 )
A.当叶面积指数达到8时,森林的净初级生产量达到了最大值
B.当叶面积指数达到4~6时,对森林进行合理开采利用最合理
C.当叶面积指数达到8时,限制a曲线上升的因素是CO2浓度
D.最大光合量时的叶面积吸收了大部分的太阳辐射能量
由图可知,当叶面积指数达到5左右时,森林的净初级生产量达到了最大值
限制a曲线上升的因素是光照强度
由于叶面积指数增大,最大光合量时的叶面积吸收了少部分的太阳辐射能量
　考点训练　
11.已知某已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示该植物处于25 ℃环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述错误的是（ ）
A.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B.b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.当植物缺Mg时，叶绿素减少，b点将向左移
D.将温度提高到30 ℃时，a点上移，b点右移，c点上移
b点为光补偿点，当植物缺Mg时，叶绿素合成减少，同等光照强度下光合作用强度下降，只有更大光照强度的光才能使光合作用强度等于细胞呼吸强度，故b点将向右移
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12.图1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分物质变化，图2表示玉米在充足CO2、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列相关叙述正确的是（ ）
A.图1中，在生物膜上进行的过程有①②③，⑤过程需要消耗ATP
B.图1中，若叶肉细胞内②过程与④过程的速率相等，则玉米植株可正常生长
C.图2中，P点对应的光照强度下，限制玉米光合
速率的主要环境因素是CO2浓度
D.图2中，若环境中CO2浓度降低，则曲线上的
Q点将向左下方移动
过程有②在细胞质基质中进行③在线粒体基质中进行
若叶肉细胞内②过程(可代表呼吸速率)与④过程(可代表光合速率)的速率相等，玉米的光合速率应该是小于呼吸速率，因此玉米植株不能正常生长
限制玉米光合速率的主要环境因素不是CO2浓度，而是温度
　考点训练　
13. 图示适宜条件下，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浓度大于a时，甲才能进行光合作用
B. 适当增加光照强度，a点将左移
C. CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等
D. 甲植物体内NADPH的含量在CO2浓度为b时比在a时高
a点表示甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，所以当CO2浓度小于a时，甲已经开始进行光合作用
a点为光合作用强度等于呼吸作用强度时所对应的CO2浓度，适当增加光照强度可以在更低浓度的CO2下实现光合作用强度等于呼吸作用强度
CO2浓度为b时，两种植物的净光合速率相等，但总光合速率等于净光合速率加呼吸速率，所以在甲、乙的呼吸速率未知的情况下，两植株的总光合速率未必相等
由于CO2浓度高时暗反应增强，消耗的[ H ]增多，所以甲植物体内的[ H ]含量在CO2浓度为b时比在a时低
　考点训练　
14.如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他环境因素均控制在最适范围内。下列分析正确的是(　　)
A. 乙图中D点与C点相比，相同时间内叶肉细胞中C5的生成量较少B. 图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度C. 丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变D. 甲图中A点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量
M、N、P点的限制因素分别是光照强度、光照强度、温度
乙图中D点与C点相比温度相同，但D点光照强，光反应产生较多的ATP和NADPH，C，的还原加快，叶肉细胞中C的生成量较多
温度上升到一定程度与光合作用有关的酶变性失活，光合速率会下降
　高考真题演练
15.（2023·北京·高考真题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　）
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少
在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强
CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用
图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大
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16.（2023·湖北·高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（　　） A．呼吸作用变强，消耗大量养分 B．光合作用强度减弱，有机物合成减少 C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分
高温往往使植物叶片变黄、变褐，使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少
高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少
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17.（2022·北京·高考真题）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出（　　）
A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高C．CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小D．10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小
分析题图可知，当CO2浓度为200μL·L-1时，最适温度为25℃左右；当CO2浓度为370μL·L-1时，最适温度为30℃；当CO2浓度为1000μL·L-1时，最适温度接近40℃，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高
当CO2浓度为1000μL·L-1时，最适温度接近40℃，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高
光合速率随着温度的升高变化程度较大，曲线有较大的变化趋势，所以表明CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小
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18.（2022·全国·高考真题）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是（　　） A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
初期容器内CO2含量较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2含量下降，O2含量上升
由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用与呼吸作用相等，容器中气体趋于稳定
初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
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19.(2021广东·统考高考真题)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是( )
A. Rubisco存在于细胞质基质中
B. 激活Rubisco需要黑暗条件
C. Rubisco催化CO2固定需要ATP
D. Rubisco催化C5和CO2结合
暗反应阶段的CO2的固定为Rubisco催化C5与CO2反应的过程，该过程发生在叶绿体基质中
暗反应有光无光均可进行，故Rubisco的活性与是否有光无关
CO2固定过程不消耗ATP
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20.（2021湖南·统考高考真题）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是 ( )
A. 弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B. 在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C. 在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D. 合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
弱光条件下植物仍然可以进行光合作用，只不过光反应产生的氧气较少，被植物体全部用来进行有氧呼吸，最终表现为没有氧气释放
在暗反应阶段，CO2先与C5结合形成C3，C3再被还原成糖类和C5，故CO2不能直接被还原
禾谷类作物开花期光合作用的产物有一部分用来维持花穗的生长发育，剪掉部分花穗后，有机物的输出减少，会造成光合产物的短期积累，从而抑制光合作用
合理密植有利于充分利用光能，从而提高光合作用强度，有机肥富含有机物，能在微生物的分解作用下产生CO2和其他养分，利于植物进行光合作用
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21.（2024·全国·高考真题）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。
(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率__________（填“相等”或“不相等”），原因是__________________________________。
(2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________________________
____。
不相等
温度a和c时的呼吸速率不相等
温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少
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21.（2024·全国·高考真题）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。
(3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________。（答出一点即可）(4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在_____________________________最大时的温度。
温度过高，导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率降低；温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低
光合速率和呼吸速率差值