第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
知识点一 影响光合作用的环境因素及光合作用原理的应用
1.用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如下图所示的实验，下列叙述不正确的是（ ）
A.离体的叶绿体中能合成糖类
B.碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳
C.烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生
D.灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度
2.如图曲线a表示某种植物在最适温度和CO2浓度恒定的条件下，光合作用强度随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b所示的变化，则改变的环境因素是（ ）
A.适当提高温度 B.增大光照强度
C.适当增加CO2浓度 D.增加酶的数量
3.如图是光合作用速率受CO2浓度影响的曲线图，以下组合可以表示光照强度对光合作用速率有影响的点是（ ）
A.A和B B.A和C
C.B和C D.A、B和C
4.如图表示不同二氧化碳浓度下温度对光合速率影响的曲线。下列说法中错误的是（ ）
A.光合作用同时受温度、二氧化碳浓度的影响
B.曲线a在20 ℃和45 ℃左右时光合速率相近的原因相同
C.温度对曲线a影响大的原因是较高二氧化碳浓度有利于暗反应进行
D.适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度
5.（2024·江苏宿迁月考）某科研小组以盆栽番茄为材料，设置对照、“常温＋高CO2”“高温＋正常CO2浓度”“高温＋高CO2”共4个处理条件进行实验，检测植株中的可溶性糖和淀粉含量变化。每个处理设置3个重复，每个重复20株番茄。如图为实验45天时测得相关物质含量情况，请分析回答问题：
（1）该实验的自变量有 ，其中对照组的实验条件是 。
（2）番茄叶肉细胞进行暗反应时，C3在光反应阶段产生的 （填两种物质）的作用下，形成小分子有机物进一步合成淀粉，或转变成可溶性糖（如蔗糖）后进行运输。
（3）研究人员提取并分离了对照组和“常温＋高CO2”这两种处理的番茄植株叶片的光合色素。若这两组的光合色素含量没有显著差异，则可推断“常温＋高CO2”处理组淀粉含量较高的原因是
。
（4）研究发现，在高温和CO2浓度倍增时，番茄的光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能是
。（答两点原因）
知识点二 影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的应用
6.取适量干重相等的4份种子进行不同的处理：（甲）风干、（乙）消毒后浸水萌发、（丙）浸水后萌发、（丁）浸水萌发后煮熟冷却并消毒，然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是（ ）
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
7.（2023·江苏镇江期末）有一种储藏荔枝的方法叫自发气体储藏法，该方法将荔枝装塑料袋密封后置于1～5 ℃条件下，可适当延长保鲜时间。下列叙述错误的是（ ）
A.该方法通过促进无氧呼吸来保鲜
B.自发气体环境是低O2和高CO2的环境
C.密闭低温环境使荔枝呼吸速率降低
D.荔枝密闭保存的时间太长可能会产生乙醇
8.如图为小麦的非绿色器官在不同O2浓度下O2的吸收量和无氧呼吸过程中CO2的释放量（呼吸底物只考虑葡萄糖）。下列叙述错误的是（ ）
A.乙可以表示有氧呼吸过程中CO2的释放量
B.O2浓度为b时，细胞呼吸的产物是CO2和水
C.O2浓度高于c时，O2吸收量和CO2释放量相等
D.O2浓度为b时，无氧呼吸分解葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍
9.（2024·江苏南通月考）科研人员在适宜条件下探究氧气对水稻根尖细胞呼吸速率的影响结果如图，相关叙述错误的是（ ）
A.可用CO2释放速率表示细胞呼吸相对速率
B.Ⅰ代表无氧呼吸，Ⅱ代表有氧呼吸
C.AB段的乳酸对水稻细胞有毒害作用
D.限制C点后呼吸率升高的主要因素可能是酶的数量
10.（2024·江苏徐州月考）将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份，放在1 ℃的冷库内贮藏，其中一份用高浓度的CO2处理48 h，另一份则不做处理。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线，请回答相关问题。
（1）据图分析，贮藏10天以内，对照组蓝莓细胞的呼吸方式为 ，处理组蓝莓在30天时的呼吸方式为 。
（2）第20天对照组蓝莓产生的乙醇量 CO2处理组。
（3）根据研究数据分析，为了更好的贮藏蓝莓，可以采取的措施是 。
（4）对照组蓝莓在第40天时，产生CO2的细胞结构是 。
11.（2024·江苏无锡宜兴中学月考）如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
12.（2024·江苏连云港月考）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸
B.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生乙醇时生成的ATP比产生乳酸时的多
C.a～b时间内植物根细胞既可以进行酒精发酵又可以进行乳酸发酵
D.植物根细胞无氧呼吸产生的乙醇跨膜运输的过程需要载体，不需要消耗ATP
13.（多选）（2024·江苏扬州仪征一中月考）如图所示，在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A.植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感
B.当CO2浓度为c时，两种植物合成有机物的量不相等
C.a点时，植物甲合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体
D.适当降低光照强度，b点将向左移动
14.（多选）（2024·江苏淮安一中月考）我国古籍中曾经记载过一种名叫“冰鉴”的东西，也就是古人的“冰箱”。“冰鉴”就像一个盒子，在里面放上冰块，然后再把食物放在冰块的中间，以此起到保鲜食物的作用。下列叙述错误的是（ ）
A.食物放在冰块中间，可以有效抑制细菌的呼吸，从而抑制细菌的繁殖
B.在低温的冰块中，降低了微生物细胞中呼吸酶的活性，使细胞中的有机物不再被分解
C.蔬菜瓜果类的保鲜环境，温度和氧气越低越好
D.细胞有氧呼吸产生的CO2中的O全部来自葡萄糖
15.图甲是玉米及其他两种农作物的光照强度和光合速率的关系图，图乙表示某日光温室大棚蔬菜在不同温度和光照强度下光合速率变化趋势。请回答下列问题：
（1）图甲中， 作物适宜与玉米间作，理由是
。
（2）分析图乙中的两条曲线，温度为25 ℃、光照强度小于2 klx时，采取适当降低温度的措施有助于提高蔬菜的产量，依据是 。
（3）由图乙可知，若某一天温度为25 ℃，光照强度大于1 klx小于2 klx，光照时间为12小时，则一昼夜后该蔬菜的干重将 （填“增加”“减少”或“不变”）。
16.如图是适宜条件下光照强度对某植物光合作用速率的影响曲线。回答下列问题：
（1）该植物叶片中光合色素分布在叶绿体的 上。提取叶绿体中的色素时，为使研磨充分可加入少许 。
（2）光照强度直接影响光合作用的 阶段，该阶段产生的 和 可参与三碳化合物的还原。
（3）光照强度为B时，该植物的光合速率 （填“大于”“等于”或“小于”）呼吸速率。长期处于该光照强度下，植物 （填“能”或“不能”）正常生长。
（4）光照强度为D时，叶肉细胞中产生ATP的细胞器有 。该光照强度下，适当降低CO2的浓度，C点将 （填“向上”或“向下”）移动。
第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
1.D 灯与锥形瓶之间的距离，表示不同的光照强度，光照强度影响光合作用的强度，D错误。
2.C 由于曲线a表示植物处于最适温度时的光合作用强度，因此适当提高温度，酶的活性降低，使光合作用强度减弱，A错误；分析题图可知，B点之后光照强度已不再是限制光合作用的因素，因此即使光照强度增加，光合作用强度也不会增强，B错误；由于CO2是光合作用的原料，B点CO2浓度增加，光合作用强度增强，C正确；酶的数量不是环境因素，D错误。
3.C A、B点条件差异有光照强度和CO2浓度；A、C点差异仅CO2浓度；B、C点差异仅光照强度。
4.B 图中所示温度和二氧化碳的浓度均会影响光合速率；曲线a中20 ℃和45 ℃时光合速率相近的原因是20 ℃时酶的活性较低，而45 ℃时可能是由于部分酶失去了活性；由于曲线a对应较高的CO2浓度，所以温度的变化对光合作用的影响较大；而曲线b中CO2浓度较低，适宜光照和温度下，限制其光合作用的主要因素是CO2浓度。
5.（1）温度和CO2浓度 常温＋正常CO2浓度 （2）ATP和NADPH （3）高浓度的CO2促进了光合作用的暗反应，进而提高了淀粉的合成量 （4）光反应的限制（ATP和NADPH的限制），固定CO2的酶活性不足，固定CO2的酶含量限制（合理即可）
解析：（1）结合对照、“常温＋高CO2”“高温＋正常CO2浓度”“高温＋高CO2”共4个处理条件可知，该实验人为改变的量即自变量为温度和CO2浓度；常温＋正常CO2浓度为未改变情况下的条件，即对照组条件。（2）番茄叶肉细胞进行暗反应时，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，形成小分子有机物进一步合成淀粉，或转变成可溶性糖。（3）高浓度的CO2促进了光合作用的暗反应，进而提高了淀粉的合成量，因此“常温＋高CO2”处理组淀粉含量较对照组“常温＋正常CO2浓度”高。（4）在高温和CO2浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能是光反应产物NADPH、ATP不足，导致C3还原速度减慢，固定CO2的酶活性不足，固定CO2的酶含量限制。
6.C 风干的种子自由水含量很少，因此代谢很慢，基本处于休眠状态；浸水萌发后煮熟冷却的种子没有活细胞，不发生代谢，故甲和丁两堆种子温度基本不变。乙和丙相比，乙经过消毒，消毒能将细菌等微生物杀死，因此丙堆种子代谢产生的热量多，温度最高。
7.A 自发气体储藏法利用了低温、低O2和高CO2的环境进行储藏，从而降低了细胞的呼吸速率，A错误，B、C正确；若密闭保存的时间太长，O2浓度太低会导致荔枝细胞进行无氧呼吸产生乙醇，D正确。
8.B 在有氧呼吸分解葡萄糖时，O2的吸收量等于CO2的释放量，乙曲线表示在不同O2浓度下的O2吸收量的变化，也可以表示有氧呼吸过程中CO2的释放量的变化，A正确。O2浓度为b时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，细胞呼吸的产物是CO2、水和乙醇，B错误。O2浓度高于c时，细胞只进行有氧呼吸，有氧呼吸分解葡萄糖时，O2吸收量和CO2释放量相等，C正确。无氧呼吸分解1分子葡萄糖，产生2分子乙醇和2分子CO2；有氧呼吸分解1分子葡萄糖，产生6分子CO2。O2浓度为b时，无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2相等，无氧呼吸分解葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍，D正确。
9.C 水稻根尖细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，故可用CO2释放速率表示细胞呼吸相对速率，A正确；当氧气浓度为0时，Ⅰ的细胞呼吸相对速率大于0，Ⅱ的细胞呼吸相对速率等于0，说明Ⅰ代表无氧呼吸，Ⅱ代表有氧呼吸，B正确；水稻根尖细胞进行无氧呼吸不产生乳酸，产生乙醇，故AB段的酒精对水稻细胞有毒害作用，C错误；C点之后，Ⅱ的细胞呼吸相对速率趋于平缓，故推测限制C点后呼吸率升高的主要因素可能是酶的数量，D正确。
10.（1）有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 （2）大于 （3）储藏蓝莓前用CO2短时处理 （4）细胞质基质和线粒体基质
解析：（1）贮藏10天以内，对照组和实验组CO2/O2的值都是1，说明其呼吸方式是有氧呼吸，处理组蓝莓在30天时，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明呼吸方式既有有氧呼吸，又有无氧呼吸。（2）第20天，处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只进行有氧呼吸，对照组大于1，存在无氧呼吸，对照组乙醇量高于CO2处理组。（3）储藏蓝莓前用CO2短时处理，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸。（4）第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2，说明既有有氧呼吸，又有无氧呼吸，因此产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体基质。
11.D 题图纵坐标为CO2净吸收速率，CO2浓度大于0而小于a时，纵坐标为0，光合作用小于呼吸作用；CO2浓度为a时，光合作用等于呼吸作用，CO2浓度大于a时，光合作用大于呼吸作用，可见CO2浓度在a之前，甲就已经开始进行光合作用，A错误；a点是二氧化碳补偿点，适当增加光照强度，光合作用速率加强，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，分析曲线可知，乙更能适应较低CO2浓度，故与乙相比，甲植株的生长最先受到影响，D正确。
12.A 植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生乙醇时都有二氧化碳释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；无氧呼吸无论产生乙醇，还是乳酸，第一阶段都是相同的，且只有第一阶段释放少量能量，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生乙醇时生成的ATP和产生乳酸时的一样，B错误；a～b时间内CO2的释放速率随时间的变化而增大，故a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生乙醇和CO2的过程，无法证明a～b能进行乳酸发酵，C错误；乙醇跨膜运输方式是简单扩散，该过程不需要载体，不消耗ATP，D错误。
13.ABC 环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不变，可见植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感，A正确；当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多，B正确；a点时，植物甲只进行呼吸作用，合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体，C正确；图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的CO2吸收量，因此光照强度减弱CO2的吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，需要环境中提供较高浓度的CO2才能使CO2吸收量与CO2释放量相等，因此b点将右移，D错误。
14.BCD 低温可以抑制细菌细胞中酶的活性，使细胞呼吸强度减弱，导致供能不足，从而抑制细菌繁殖，A正确；微生物细胞中呼吸酶的活性降低，细胞分解有机物的速度减缓，而不会停止，B错误；蔬菜瓜果类的保鲜环境为零上低温、低氧和适宜湿度，不是温度和氧气越低越好，C错误；细胞有氧呼吸产生的CO2中的O来自葡萄糖和水，D错误。
15.（1）② ②作物的光补偿点和光饱和点都明显低于玉米，与玉米间作能充分利用光能（合理即可） （2）光照强度小于2 klx时，25 ℃下蔬菜的净光合速率低于15 ℃时的净光合速率 （3）减少
解析：（1）图甲中②作物的光补偿点和光饱和点都明显低于玉米，在低光照强度下就可以达到最大光合速率，因此其与玉米间作能充分利用光能。（2）据图分析，图乙中，当温度为25 ℃、光照强度小于2 klx时，蔬菜的净光合速率低于15 ℃时的净光合速率，因此可以采取适当降低温度的措施来提高作物的产量。（3）分析图乙可知，若某一天温度为25 ℃，光照强度大于1 klx小于2 klx，光照时间为12小时，则这12小时的CO2吸收量（相对值）不为0，但最大不超过22.4×12＝268.8，而12小时的黑暗条件下细胞呼吸产生的CO2量（相对值）为22.4×12＝268.8，因此一昼夜后该蔬菜的干重将减少。
16.（1）类囊体膜 二氧化硅 （2）光反应 ATP NADPH （3）等于 不能 （4）叶绿体和线粒体 向下
解析：（1）与光合作用有关的光合色素分布于叶绿体的类囊体膜上；提取叶绿体中的色素时，加入少许二氧化硅可以使得研磨更充分。（2）光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段，光照强度直接影响的是光反应阶段；光反应阶段产生的ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原。（3）光照强度为B时，该植物的净光合速率为0，则光合速率与呼吸速率相等，由于没有有机物的积累，因此长期处于该光照强度下，植物不能正常生长。（4）光照强度为D时，叶肉细胞既可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，因此其产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体；D点为光饱和点，此时光合速率达到最大值，在该光照强度下，若适当降低CO2的浓度，即CO2供应不足，影响了暗反应的进行，导致光合速率下降，因此C点将向下移动。
5 / 5第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
导学 聚焦 1.设计并实施实验，探究环境因素对光合速率的影响。 2.说明影响细胞呼吸的环境因素。 3.举例说明光合作用和细胞呼吸原理的应用
知识点（一） 影响光合作用的环境因素及光合作用原理的应用
1.光合速率
可以用单位时间内单位叶面积上的CO2 或O2 来表示。
2.光照对光合作用的影响实验
3.CO2、温度等环境因素
4.光合作用原理的应用
实例 原理
间作套种 不同植物对 的需求不同
冬季大棚温度白天适当提高，晚上适当降低 白天提高温度，促进光合作用；夜间降温，抑制呼吸作用
“正其行、通其风” 增大 浓度，有利于光合作用的进行
合理灌溉 缺少 导致气孔关闭，CO2供应不足
5.判断下列相关表述的正误
（1）光照强度影响光合作用但光质不影响。（ ）
（2）植物的光合速率随着光照强度的增强而不断增加。（ ）
（3）植物处在干旱环境中，光合作用不能正常进行，主要影响光反应中水的光解。（ ）
（4）温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化。（ ）
（5）间作套种、合理密植都可以充分利用光照，有利于农作物提高产量。（ ）
探讨 分析环境因素对光合作用的影响，提高模型构建能力
科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合速率的影响，得到实验结果如图。请据图分析回答下列问题：
（1）光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明什么？此时造成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ光合速率差异的原因是什么？
（2）光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和曲线Ⅱ光合速率差异的原因是什么？
（3）光照强度为c时，每条曲线都呈现水平状态，说明什么？
影响光合作用的因素及其应用
（1）光照强度
原理 光照强度直接影响光反应阶段，制约NADPH和ATP的生成，进而制约暗反应阶段
曲线模型
项目 生理过程 气体 交换 生理状 态模型
A点 只进行 呼吸 作用 吸收O2、 释放CO2
AB 段 呼吸作 用大于 光合作用 吸收O2、 释放CO2
B点 呼吸作 用等于 光合作用 不与外 界进行 气体交换
B点 以后 呼吸作 用小于 光合作用 吸收CO2、 释放O2
应用 ①温室生产中，适当增强光照强度，可以提高光合速率，使作物增产 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能
（2）CO2浓度
原理 CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成
曲线模型 及分析 图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A'点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B'点都表示CO2饱和点
应用 在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率
（3）温度
原理 温度通过影响酶的活性影响光合作用
曲线模型 及分析 AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大 B点：酶的最适温度，光合速率最大 BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为零
应用 温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，提高植物有机物的积累量
（4）无机盐
原理 无机盐是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等
曲线 模型 及分 析 在一定浓度范围内，增大必需无机盐的供应，可提高光合速率；但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高，植物发生渗透失水而导致植物光合速率下降
应用 在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高光能利用率
1.某兴趣小组利用绿叶和黄叶两种青菜叶片为实验材料，探究光照强度对光合作用的影响，结果如下表，下列推测不合理的是（ ）
光照强度 1 min内产生的气泡数
绿叶 黄叶
A 20 0
B 30 20
C 50 20
A.环境温度属于无关变量，对实验结果无明显影响
B.青菜叶1 min内产生的气泡数与叶绿素的含量有关
C.相同光照强度下，绿叶光合速率高于黄叶
D.该实验可证明光合速率受内外因素的影响
2.如图为夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，其中主要由于CO2不足导致的是（ ）
A.ab段 B.bc段 C.cd段 D.de段
3.（2023·江苏南通质检）生长旺盛的叶片，剪成长宽均为5 mm的小块，抽去叶内气体，做下列处理（如图所示），这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（ ）
4.某同学想探究CO2浓度与光合速率的关系。取甲、乙、丙、丁四株都有5片叶的小白菜，分别用直径0.6 cm的打孔器打出叶圆片10片，并设法抽去叶片内的气体使之在水中下沉，置于光下。取100 mL三角瓶4个，编号1～4，按下表操作（光照、温度相同且适宜）并记录结果。下列评价或修正不合理的是（ ）
实验处理 30 min内上浮叶圆片数/片
叶圆片 来源 叶圆片 数/片 自来水/ mL NaHCO3/g
甲 10 40 0 2
乙 10 40 1 6
丙 10 40 3 4
丁 10 40 5 5
A.自变量CO2浓度的控制不严格
B.只要控制光照、温度相同即可
C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果
D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处
5.（多选）（2024·江苏盐城中学月考）为探究影响光合速率的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.此实验共有两个自变量：光照强度和施肥情况
B.D点比B点CO2吸收量高原因是光照强度大
C.在土壤含水量为40％～60％的条件下施肥效果明显
D.制约C点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量
知识点（二） 影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的应用
1.呼吸速率是植物 的一个重要指标，常用单位 或单位 的植物体在单位时间内所 或 的量来表示。
2.主要影响因素
3.细胞呼吸原理的应用
（1）适当增强细胞呼吸可以促进作物的 。
（2）储藏果蔬，采用适当 温度或氧浓度的方法， 细胞呼吸，减少有机物的消耗。
（3）储藏粮食，通过降低粮仓的 ，保持 ，以抑制细胞呼吸， 保存期限。
4.判断下列相关表述的正误
（1）CO2浓度只会影响光合速率，不影响呼吸速率。（ ）
（2）温度越低越有利于水果、种子和蔬菜的储藏。（ ）
（3）稻田需要定期排水，否则水稻幼苗因缺氧生成乳酸而变黑、腐烂。（ ）
（4）储藏果蔬一般是提供无氧条件。（ ）
（5）冬季大棚种植白天要适当提高温度，晚上要适当降低温度。（ ）
探讨 分析O2浓度对细胞呼吸的影响，提高曲线分析能力
如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧气浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化。
（1）分析当O2浓度为0、在0％～10％之间、在10％以上时，该器官细胞呼吸的方式。
（2）保存该器官时，是不是氧气浓度越低越好？
归纳概括细胞呼吸的影响因素及应用
1.如图所示为酵母菌呼吸作用与氧气浓度的关系。下列说法正确的是（ ）
A.B点为酵母菌无氧呼吸最弱点
B.C点时酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸的速率相等
C.AC段表示酵母菌仅进行无氧呼吸
D.阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量
2.（多选）甲、乙两图描述的是环境因素与呼吸作用间的关系，下列叙述正确的是（ ）
A.图甲中的变量①可表示在一定呼吸强度范围内细胞中的含水量
B.图甲中的变量①可表示O2浓度，无氧条件下呼吸速率最低，适合储藏
C.图乙中的变量②可表示温度，大棚种植时夜间适当降温，有利于增产
D.图乙中的变量②可表示pH，pH过高会抑制细胞呼吸
方法规律
根据曲线判断影响细胞呼吸速率的因素
（1）随因素的增加细胞呼吸速率先增加后减少，则影响因素为温度或含水量。
（2）随因素的增加，细胞呼吸速率先增加后平稳，则影响因素为O2浓度。
第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.吸收量 释放量
2. 光照强度 距离 二氧化碳浓度 气泡数 相应增加 不再增加 淀粉 淀粉 酒精 ⑩碘液
蓝紫光 红光 绿光
3. 增加 不再增加 酶活性 光 增大 增多
叶绿素
4.光照 CO2 水
5.（1）× 提示：光质也能影响光合作用。
（2）× 提示：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增强而相应增加；当达到某一定值后，光照强度即使继续增加，光合速率也不再增加。
（3）× 提示：植物缺水，则气孔关闭，CO2供应不足，影响暗反应，水的光解只需很少H2O就能进行。
（4）× 提示：光反应也受温度影响，也需要酶的催化。
（5）√
互动探究
（1）提示：光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明温度不是限制因素，光照强度才是限制因素。此时造成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ光合速率差异的原因是CO2浓度不同。
（2）提示：温度的不同。
（3）提示：此时每条曲线都达到了光饱和点，光合速率不再上升。
学以致用
1.A 探究光照强度对光合作用的影响，则光照强度是自变量，光合速率是因变量，其余变量是无关变量，但无关变量（如温度）对实验结果有影响，A错误。
2.B 由图分析可知，bc段光合作用强度下降，主要是由于温度过高，导致蒸腾作用过强，植物为了保持水分使部分气孔关闭，从而使CO2供应不足，因此光合作用强度下降主要由于CO2不足导致的是bc段，B正确。
3.C A试管，25 ℃时，温度适宜，有光照，但水为“煮沸过的自来水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用产生的氧气少，叶片小块上浮慢；B试管，在0 ℃的条件下酶的活性很低，在光照条件下，植物进行光合作用产生的氧气很少，叶片小块浮起很慢；C试管，25 ℃时，温度适宜，在光照条件下，植物进行光合作用，产生氧气，叶片小块最先浮起；D试管，25 ℃没有光照时，不能进行光合作用，不产生氧气，叶片小块不能浮起。故选C。
4.B 自来水中也有少量CO2，因此使用自来水时，会对CO2浓度造成影响，A合理；在进行探究实验的过程中，叶圆片数、自来水的量等无关变量应保持相同且适宜，B不合理；由于叶圆片来自甲、乙、丙、丁四株小白菜，因此实验材料本身存在的差异会影响实验结果，C合理；制备的叶圆片在投入三角瓶之前应黑暗处理，目的是消耗掉叶圆片中的氧气，能够使叶圆片沉在烧杯中，D合理。
5.BCD 本实验有不同光照强度、是否施肥、土壤含水量三个自变量，A错误；D点和B点的自变量为光照强度不同，D点光照强度大于B点，所以CO2吸收量高，B正确；通过图解D点与E点（或B点与F点）的CO2吸收量比较，可看出施肥影响明显是在含水量在40％～60％的条件下，C正确；C点土壤含水量较少，光合作用强度较低，在C点基础上增大土壤含水量，可提高其CO2吸收量，因此C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量，D正确。
知识点（二）
自主学习
1.细胞代谢强弱 面积 重量 吸收O2 释放CO2
2. 酶活性 提高 增高 下降 植物的种类
生理状态 高于 较低 升高 ⑩不再升高
缺氧 无氧呼吸 不完全 不完全 毒害
有氧呼吸 增强 减弱 5％ 4％～10％
中耕松土 严重受阻 种皮 难以 抑制
休眠 增高
3.（1）生长发育 （2）降低 抑制 （3）湿度 干燥 延长
4.（1）× 提示：CO2浓度升高，抑制细胞的呼吸速率。
（2）× 提示：零上低温的条件下有利于水果、种子和蔬菜的储藏。
（3）× 提示：水稻幼苗缺氧生成乙醇。
（4）× 提示：在无氧条件下，果蔬的无氧呼吸较强，所以无氧呼吸不适合储藏果蔬。
（5）√
互动探究
（1）提示：当O2浓度为0时，该器官只进行无氧呼吸；O2浓度在0％～10％之间时，该器官进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10％以上时，该器官只进行有氧呼吸。
（2）提示：不是；在缺氧条件下，该器官进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物（乙醇）会使细胞受到毒害而死亡，导致器官腐烂。
学以致用
1.D B点时，酵母菌释放的二氧化碳量最低，但无氧呼吸速率不是最低的，无氧呼吸速率最低的点是C点及之后，此时无氧呼吸消失，即无氧呼吸速率为0，A错误；C点时酵母菌无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸，B错误；AC段表示酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼吸，C错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，图中阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量，D正确。
2.ACD 图甲呼吸速率随着变量①的升高而升高，则变量①可以表示在一定呼吸强度范围内细胞中的含水量，A正确；图甲呼吸速率随着变量①的升高而升高，但影响呼吸作用的因素除了O2之外，还有酶的数量等，所以曲线不能一直增加，且无氧条件下呼吸速率不是最低，适合储藏时应是有机物消耗最少时，即低氧浓度下，B错误；图乙呼吸速率随着变量②的升高先升高后下降，温度和pH可以影响呼吸酶的活性，所以该图可以表示呼吸速率与温度或pH之间的关系，大棚种植时夜间适当降温，减弱呼吸作用，减少有机物消耗，有利于增产，C、D正确。
8 / 8(共91张PPT)
第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
导学 聚焦 1.设计并实施实验，探究环境因素对光合速率的影响。
2.说明影响细胞呼吸的环境因素。
3.举例说明光合作用和细胞呼吸原理的应用
核心要点·巧突破
01
课时训练·提素能
02
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 影响光合作用的环境因素及光合作用原理的应用
1. 光合速率
可以用单位时间内单位叶面积上的CO2 或O2
来表示。
吸收量
释放量
2. 光照对光合作用的影响实验
3. CO2、温度等环境因素
4. 光合作用原理的应用
实例 原理
间作套种 不同植物对 的需求不同
冬季大棚温度白天
适当提高，晚上适
当降低 白天提高温度，促进光合作用；夜间降温，抑制
呼吸作用
“正其行、通其风” 增大 浓度，有利于光合作用的进行
合理灌溉 缺少 导致气孔关闭，CO2供应不足
光照
CO2
水
5. 判断下列相关表述的正误
（1）光照强度影响光合作用但光质不影响。 （ × ）
提示：光质也能影响光合作用。
（2）植物的光合速率随着光照强度的增强而不断增加。
（ × ）
提示：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增强而相应
增加；当达到某一定值后，光照强度即使继续增加，光合速
率也不再增加。
×
×
（3）植物处在干旱环境中，光合作用不能正常进行，主要影响光
反应中水的光解。 （ × ）
提示：植物缺水，则气孔关闭，CO2供应不足，影响暗反应，
水的光解只需很少H2O就能进行。
（4）温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化。
（ × ）
提示：光反应也受温度影响，也需要酶的催化。
（5）间作套种、合理密植都可以充分利用光照，有利于农作物提
高产量。 （ √ ）
×
×
√
探讨 分析环境因素对光合作用的影响，提高模型构建能力
科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合速率的影响，
得到实验结果如图。请据图分析回答下列问题：
（1）光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明什么？此时造成曲线Ⅱ
和曲线Ⅲ光合速率差异的原因是什么？
提示：光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明温度不是限制因
素，光照强度才是限制因素。此时造成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ光合速率
差异的原因是CO2浓度不同。
（2）光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和曲线Ⅱ光合速率差异的原因是
什么？
提示：温度的不同。
（3）光照强度为c时，每条曲线都呈现水平状态，说明什么？
提示：此时每条曲线都达到了光饱和点，光合速率不再上升。
影响光合作用的因素及其应用
（1）光照强度
原理 光照强度直接影响光反应阶段，制约NADPH和ATP的生成，进而制约暗反应阶段
曲线
模型
曲
线
模
型 项目 生理过程 气体交换 生理状态模型
A点 只进行 呼吸 作用 吸收O2、 释放CO2
AB 段 呼吸作 用大于 光合作用 吸收O2、 释放CO2
曲
线
模
型 项目 生理过程 气体交换 生理状态模型
B点 呼吸作 用等于 光合作用 不与外 界进行 气体交换
B点 以后 呼吸作 用小于 光合作用 吸收CO2、 释放O2
应
用 ①温室生产中，适当增强光照强度，可以提高光合速率，使作
物增产
②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种
农作物，可合理利用光能
（2）CO2浓度
原理 CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成 曲线 模型 及分 析 图1中A点表示CO2补偿
点，即光合速率等于呼吸
速率时的CO2浓度，图2中
A'点表示进行光合作用所
需CO2的最低浓度。B和B'
点都表示CO2饱和点
应用 在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增
大CO2浓度，提高光合速率 （3）温度
原理 温度通过影响酶的活性影响光合作用 曲线 模型 及分 析 AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大
B点：酶的最适温度，光合速率最大
BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为零
应用 温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合
速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，提
高植物有机物的积累量 （4）无机盐
原理 无机盐是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏
会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是
ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等 曲线 模型 及分 析 在一定浓度范围内，增大必需无机
盐的供应，可提高光合速率；但当
超过一定浓度后，会因土壤溶液浓
度过高，植物发生渗透失水而导致
植物光合速率下降
应用 在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥
料，可以提高光能利用率
1. 某兴趣小组利用绿叶和黄叶两种青菜叶片为实验材料，探究光照强
度对光合作用的影响，结果如下表，下列推测不合理的是（ ）
光照强度 1 min内产生的气泡数 绿叶 黄叶
A 20 0
B 30 20
C 50 20
A. 环境温度属于无关变量，对实验结果无明显影响
B. 青菜叶1 min内产生的气泡数与叶绿素的含量有关
C. 相同光照强度下，绿叶光合速率高于黄叶
D. 该实验可证明光合速率受内外因素的影响
解析： 探究光照强度对光合作用的影响，则光照强度是自变
量，光合速率是因变量，其余变量是无关变量，但无关变量（如温
度）对实验结果有影响，A错误。
2. 如图为夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线
图，其中主要由于CO2不足导致的是（ ）
A. ab段 B. bc段
C. cd段 D. de段
解析： 由图分析可知，bc段光合作用强度下降，主要是由于温
度过高，导致蒸腾作用过强，植物为了保持水分使部分气孔关闭，
从而使CO2供应不足，因此光合作用强度下降主要由于CO2不足导
致的是bc段，B正确。
3. （2023·江苏南通质检）生长旺盛的叶片，剪成长宽均为5 mm的小
块，抽去叶内气体，做下列处理（如图所示），这4个处理中，沉
入底部的叶片小块最先浮起的是（ ）
解析： A试管，25 ℃时，温度适宜，有光照，但水为“煮沸过的
自来水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用产生的氧气少，叶
片小块上浮慢；B试管，在0 ℃的条件下酶的活性很低，在光照条
件下，植物进行光合作用产生的氧气很少，叶片小块浮起很慢；C
试管，25 ℃时，温度适宜，在光照条件下，植物进行光合作用，产
生氧气，叶片小块最先浮起；D试管，25 ℃没有光照时，不能进行
光合作用，不产生氧气，叶片小块不能浮起。故选C。
4. 某同学想探究CO2浓度与光合速率的关系。取甲、乙、丙、丁四株
都有5片叶的小白菜，分别用直径0.6 cm的打孔器打出叶圆片10片，
并设法抽去叶片内的气体使之在水中下沉，置于光下。取100 mL三
角瓶4个，编号1～4，按下表操作（光照、温度相同且适宜）并记
录结果。下列评价或修正不合理的是（ ）
实验处理 30 min内上浮
叶圆片数/片
叶圆片 来源 叶圆片 数/片 自来水/ mL NaHCO3/g 甲 10 40 0 2
乙 10 40 1 6
丙 10 40 3 4
丁 10 40 5 5
A. 自变量CO2浓度的控制不严格
B. 只要控制光照、温度相同即可
C. 实验材料本身存在的差异会影响实验结果
D. 制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处
解析： 自来水中也有少量CO2，因此使用自来水时，会对
CO2浓度造成影响，A合理；在进行探究实验的过程中，叶圆片
数、自来水的量等无关变量应保持相同且适宜，B不合理；由于
叶圆片来自甲、乙、丙、丁四株小白菜，因此实验材料本身存
在的差异会影响实验结果，C合理；制备的叶圆片在投入三角瓶
之前应黑暗处理，目的是消耗掉叶圆片中的氧气，能够使叶圆
片沉在烧杯中，D合理。
5. （多选）（2024·江苏盐城中学月考）为探究影响光合速率的因素，
将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。下列
有关叙述正确的是（ ）
A. 此实验共有两个自变量：光照强度和施肥情况
B. D点比B点CO2吸收量高原因是光照强度大
C. 在土壤含水量为40％～60％的条件下施肥效果明显
D. 制约C点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量
解析： 本实验有不同光照强度、是否施肥、土壤含水量三个
自变量，A错误；D点和B点的自变量为光照强度不同，D点光照强
度大于B点，所以CO2吸收量高，B正确；通过图解D点与E点（或B
点与F点）的CO2吸收量比较，可看出施肥影响明显是在含水量在40
％～60％的条件下，C正确；C点土壤含水量较少，光合作用强度较
低，在C点基础上增大土壤含水量，可提高其CO2吸收量，因此C点
条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量，D正确。
知识点（二） 影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的应用
1. 呼吸速率是植物 的一个重要指标，常用单位
或单位 的植物体在单位时间内所 或
的量来表示。
细胞代谢强弱
面
积
重量
吸收O2
释放
CO2
2. 主要影响因素
3. 细胞呼吸原理的应用
（1）适当增强细胞呼吸可以促进作物的 。
（2）储藏果蔬，采用适当 温度或氧浓度的方法，
细胞呼吸，减少有机物的消耗。
（3）储藏粮食，通过降低粮仓的 ，保持 ，以抑
制细胞呼吸， 保存期限。
生长发育
降低
抑
制
湿度
干燥
延长
4. 判断下列相关表述的正误
（1）CO2浓度只会影响光合速率，不影响呼吸速率。 （ × ）
提示：CO2浓度升高，抑制细胞的呼吸速率。
（2）温度越低越有利于水果、种子和蔬菜的储藏。 （ × ）
提示：零上低温的条件下有利于水果、种子和蔬菜的储藏。
（3）稻田需要定期排水，否则水稻幼苗因缺氧生成乳酸而变黑、
腐烂。 （ × ）
提示：水稻幼苗缺氧生成乙醇。
×
×
×
（4）储藏果蔬一般是提供无氧条件。 （ × ）
提示：在无氧条件下，果蔬的无氧呼吸较强，所以无氧呼吸
不适合储藏果蔬。
（5）冬季大棚种植白天要适当提高温度，晚上要适当降低温度。
（ √ ）
×
√
探讨 分析O2浓度对细胞呼吸的影响，提高曲线分析能力
如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧气浓度下，O2的吸收量和
CO2的释放量的变化。
（1）分析当O2浓度为0、在0％～10％之间、在10％以上时，该器官
细胞呼吸的方式。
提示：当O2浓度为0时，该器官只进行无氧呼吸；O2浓度在0
％～10％之间时，该器官进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在
10％以上时，该器官只进行有氧呼吸。
（2）保存该器官时，是不是氧气浓度越低越好？
提示：不是；在缺氧条件下，该器官进行无氧呼吸，无氧呼吸
的产物（乙醇）会使细胞受到毒害而死亡，导致器官腐烂。
归纳概括细胞呼吸的影响因素及应用
1. 如图所示为酵母菌呼吸作用与氧气浓度的关系。下列说法正确的是（ ）
A. B点为酵母菌无氧呼吸最弱点
B. C点时酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸的速率相等
C. AC段表示酵母菌仅进行无氧呼吸
D. 阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量
解析： B点时，酵母菌释放的二氧化碳量最低，但无氧呼吸速率
不是最低的，无氧呼吸速率最低的点是C点及之后，此时无氧呼吸
消失，即无氧呼吸速率为0，A错误；C点时酵母菌无氧呼吸消失，
只进行有氧呼吸，B错误；AC段表示酵母菌同时进行无氧呼吸和有
氧呼吸，C错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，图中阴影
部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量，D正确。
2. （多选）甲、乙两图描述的是环境因素与呼吸作用间的关系，下列叙述正确的是（ ）
A. 图甲中的变量①可表示在一定呼吸强度范围内细胞中的含水量
B. 图甲中的变量①可表示O2浓度，无氧条件下呼吸速率最低，适合储
藏
C. 图乙中的变量②可表示温度，大棚种植时夜间适当降温，有利于增
产
D. 图乙中的变量②可表示pH，pH过高会抑制细胞呼吸
解析： 图甲呼吸速率随着变量①的升高而升高，则变量①可
以表示在一定呼吸强度范围内细胞中的含水量，A正确；图甲呼吸
速率随着变量①的升高而升高，但影响呼吸作用的因素除了O2之
外，还有酶的数量等，所以曲线不能一直增加，且无氧条件下呼吸
速率不是最低，适合储藏时应是有机物消耗最少时，即低氧浓度
下，B错误；图乙呼吸速率随着变量②的升高先升高后下降，温度
和pH可以影响呼吸酶的活性，所以该图可以表示呼吸速率与温度或
pH之间的关系，大棚种植时夜间适当降温，减弱呼吸作用，减少有
机物消耗，有利于增产，C、D正确。
方法规律
根据曲线判断影响细胞呼吸速率的因素
（1）随因素的增加细胞呼吸速率先增加后减少，则影响因素为温度
或含水量。
（2）随因素的增加，细胞呼吸速率先增加后平稳，则影响因素为O2
浓度。
课时训练·提素能
02
分级练习 巩固提升
知识点一 影响光合作用的环境因素及光合作用原理的应用
1. 用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿
体，进行如下图所示的实验，下列叙述不正确的是（ ）
A. 离体的叶绿体中能合成糖类
B. 碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳
C. 烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生
D. 灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度
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解析： 灯与锥形瓶之间的距离，表示不同的光照强度，光照强
度影响光合作用的强度，D错误。
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2. 如图曲线a表示某种植物在最适温度和CO2浓度恒定的条件下，光合
作用强度随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果
发生了如曲线b所示的变化，则改变的环境因素是（ ）
A. 适当提高温度 B. 增大光照强度
C. 适当增加CO2浓度 D. 增加酶的数量
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解析： 由于曲线a表示植物处于最适温度时的光合作用强度，因
此适当提高温度，酶的活性降低，使光合作用强度减弱，A错误；
分析题图可知，B点之后光照强度已不再是限制光合作用的因素，
因此即使光照强度增加，光合作用强度也不会增强，B错误；由于
CO2是光合作用的原料，B点CO2浓度增加，光合作用强度增强，C
正确；酶的数量不是环境因素，D错误。
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3. 如图是光合作用速率受CO2浓度影响的曲线图，以下组合可以表示
光照强度对光合作用速率有影响的点是（ ）
A. A和B B. A和C
C. B和C D. A、B和C
解析： A、B点条件差异有光照强度和CO2浓度；A、C点差异仅CO2浓度；B、C点差异仅光照强度。
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4. 如图表示不同二氧化碳浓度下温度对光合速率影响的曲线。下列说
法中错误的是（ ）
A. 光合作用同时受温度、二氧化碳
浓度的影响
B. 曲线a在20 ℃和45 ℃左右时光合
速率相近的原因相同
C. 温度对曲线a影响大的原因是较高二氧化碳浓度有利于暗反应进行
D. 适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度
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解析： 图中所示温度和二氧化碳的浓度均会影响光合速率；曲
线a中20 ℃和45 ℃时光合速率相近的原因是20 ℃时酶的活性较低，
而45 ℃时可能是由于部分酶失去了活性；由于曲线a对应较高的
CO2浓度，所以温度的变化对光合作用的影响较大；而曲线b中CO2
浓度较低，适宜光照和温度下，限制其光合作用的主要因素是CO2
浓度。
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5. （2024·江苏宿迁月考）某科研小组以盆栽番茄为材料，设置对照、
“常温＋高CO2”“高温＋正常CO2浓度”“高温＋高CO2”共4个处理条件
进行实验，检测植株中的可溶性糖和淀粉含量变化。每个处理设置
3个重复，每个重复20株番茄。如图为实验45天时测得相关物质含
量情况，请分析回答问题：
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（1）该实验的自变量有 ，其中对照组的实验条件
是 。
解析：结合对照、“常温＋高CO2”“高温＋正常CO2浓度”“高温＋高CO2”共4个处理条件可知，该实验人为改变的量即自变量为温度和CO2浓度；常温＋正常CO2浓度为未改变情况下的条件，即对照组条件。
温度和CO2浓度
常温＋正常CO2浓度
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（2）番茄叶肉细胞进行暗反应时，C3在光反应阶段产生的
（填两种物质）的作用下，形成小分子有机物进一步
合成淀粉，或转变成可溶性糖（如蔗糖）后进行运输。
解析：番茄叶肉细胞进行暗反应时，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，形成小分子有机物进一步合成淀粉，或转变成可溶性糖。
ATP和
NADPH
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（3）研究人员提取并分离了对照组和“常温＋高CO2”这两种处理的
番茄植株叶片的光合色素。若这两组的光合色素含量没有显
著差异，则可推断“常温＋高CO2”处理组淀粉含量较高的原因
是
。
解析：高浓度的CO2促进了光合作用的暗反应，进而提高了淀粉的合成量，因此“常温＋高CO2”处理组淀粉含量较对照组“常温＋正常CO2浓度”高。
高浓度的CO2促进了光合作用的暗反应，进而提高了淀粉
的合成量
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（4）研究发现，在高温和CO2浓度倍增时，番茄的光合作用速率并
未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能是
。（答两点原因）
解析：在高温和CO2浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能是光反应产物NADPH、ATP不足，导致C3还原速度减慢，固定CO2的酶活性不足，固定CO2的酶含量限制。
光反应的
限制（ATP和NADPH的限制），固定CO2的酶活性不足，固
定CO2的酶含量限制（合理即可）
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知识点二 影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的应用
6. 取适量干重相等的4份种子进行不同的处理：（甲）风干、（乙）
消毒后浸水萌发、（丙）浸水后萌发、（丁）浸水萌发后煮熟冷却
并消毒，然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度
最高的是（ ）
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
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解析： 风干的种子自由水含量很少，因此代谢很慢，基本处
于休眠状态；浸水萌发后煮熟冷却的种子没有活细胞，不发生
代谢，故甲和丁两堆种子温度基本不变。乙和丙相比，乙经过
消毒，消毒能将细菌等微生物杀死，因此丙堆种子代谢产生的
热量多，温度最高。
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7. （2023·江苏镇江期末）有一种储藏荔枝的方法叫自发气体储藏法，
该方法将荔枝装塑料袋密封后置于1～5 ℃条件下，可适当延长保鲜
时间。下列叙述错误的是（ ）
A. 该方法通过促进无氧呼吸来保鲜
B. 自发气体环境是低O2和高CO2的环境
C. 密闭低温环境使荔枝呼吸速率降低
D. 荔枝密闭保存的时间太长可能会产生乙醇
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解析： 自发气体储藏法利用了低温、低O2和高CO2的环境进行
储藏，从而降低了细胞的呼吸速率，A错误，B、C正确；若密闭保
存的时间太长，O2浓度太低会导致荔枝细胞进行无氧呼吸产生乙
醇，D正确。
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8. 如图为小麦的非绿色器官在不同O2浓度下O2的吸收量和无氧呼吸过程中CO2的释放量（呼吸底物只考虑葡萄糖）。下列叙述错误的是（ ）
A. 乙可以表示有氧呼吸过程中CO2的释放量
B. O2浓度为b时，细胞呼吸的产物是CO2和水
C. O2浓度高于c时，O2吸收量和CO2释放量相等
D. O2浓度为b时，无氧呼吸分解葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍
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解析： 在有氧呼吸分解葡萄糖时，O2的吸收量等于CO2的释放
量，乙曲线表示在不同O2浓度下的O2吸收量的变化，也可以表示有
氧呼吸过程中CO2的释放量的变化，A正确。O2浓度为b时，细胞同
时进行有氧呼吸和无氧呼吸，细胞呼吸的产物是CO2、水和乙醇，B
错误。O2浓度高于c时，细胞只进行有氧呼吸，有氧呼吸分解葡萄
糖时，O2吸收量和CO2释放量相等，C正确。无氧呼吸分解1分子葡
萄糖，产生2分子乙醇和2分子CO2；有氧呼吸分解1分子葡萄糖，产
生6分子CO2。O2浓度为b时，无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2相
等，无氧呼吸分解葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍，D正确。
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9. （2024·江苏南通月考）科研人员在适宜条件下探究氧气对水稻根尖
细胞呼吸速率的影响结果如图，相关叙述错误的是（ ）
A. 可用CO2释放速率表示细胞呼吸相对速率
B. Ⅰ代表无氧呼吸，Ⅱ代表有氧呼吸
C. AB段的乳酸对水稻细胞有毒害作用
D. 限制C点后呼吸率升高的主要因素可能是酶的数
量
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解析： 水稻根尖细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，故
可用CO2释放速率表示细胞呼吸相对速率，A正确；当氧气浓度为0
时，Ⅰ的细胞呼吸相对速率大于0，Ⅱ的细胞呼吸相对速率等于0，说
明Ⅰ代表无氧呼吸，Ⅱ代表有氧呼吸，B正确；水稻根尖细胞进行无
氧呼吸不产生乳酸，产生乙醇，故AB段的酒精对水稻细胞有毒害作
用，C错误；C点之后，Ⅱ的细胞呼吸相对速率趋于平缓，故推测限
制C点后呼吸率升高的主要因素可能是酶的数量，D正确。
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10. （2024·江苏徐州月考）将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份，放在1
℃的冷库内贮藏，其中一份用高浓度的CO2处理48 h，另一份则不
做处理。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释
放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线，请回答相
关问题。
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解析：贮藏10天以内，对照组和实验组CO2/O2的值都是1，说明其呼吸方式是有氧呼吸，处理组蓝莓在30天时，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明呼吸方式既有有氧呼吸，又有无氧呼吸。
（1）据图分析，贮藏10天以内，对照组蓝莓细胞的呼吸方式为
，处理组蓝莓在30天时的呼吸方式为
。
有
氧呼吸
有氧呼吸和无
氧呼吸
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（2）第20天对照组蓝莓产生的乙醇量 CO2处理组。
解析：第20天，处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只进行有氧呼吸，对照组大于1，存在无氧呼吸，对照组乙醇量高于CO2处理组。
大于
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（3）根据研究数据分析，为了更好的贮藏蓝莓，可以采取的措施
是 。
解析：储藏蓝莓前用CO2短时处理，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸。
储藏蓝莓前用CO2短时处理
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（4）对照组蓝莓在第40天时，产生CO2的细胞结构是
。
解析：第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2，说明既有有氧呼吸，又有无氧呼吸，因此产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体基质。
细胞质基质
和线粒体基质
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11. （2024·江苏无锡宜兴中学月考）如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
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解析： 题图纵坐标为CO2净吸收速率，CO2浓度大于0而小于a
时，纵坐标为0，光合作用小于呼吸作用；CO2浓度为a时，光合作
用等于呼吸作用，CO2浓度大于a时，光合作用大于呼吸作用，可
见CO2浓度在a之前，甲就已经开始进行光合作用，A错误；a点是
二氧化碳补偿点，适当增加光照强度，光合作用速率加强，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，分析曲线可知，乙更能适应较低CO2浓
度，故与乙相比，甲植株的生长最先受到影响，D正确。
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12. （2024·江苏连云港月考）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应
缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释
放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述正确的是
（ ）
A. 在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进
行无氧呼吸产生乳酸
B. 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生乙醇时生成的
ATP比产生乳酸时的多
C. a～b时间内植物根细胞既可以进行酒精发酵又
可以进行乳酸发酵
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的乙醇跨膜运输的过
程需要载体，不需要消耗ATP
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解析： 植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生乙醇时都有二氧化碳
释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可
知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知
在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；无氧呼吸无论
产生乙醇，还是乳酸，第一阶段都是相同的，且只有第一阶段释
放少量能量，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生乙醇时生成的ATP和
产生乳酸时的一样，B错误；a～b时间内CO2的释放速率随时间的
变化而增大，故a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生乙醇
和CO2的过程，无法证明a～b能进行乳酸发酵，C错误；乙醇跨膜
运输方式是简单扩散，该过程不需要载体，不消耗ATP，D错误。
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13. （多选）（2024·江苏扬州仪征一中月考）如图所示，在最适温度
和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度
的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A. 植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感
B. 当CO2浓度为c时，两种植物合成有机
物的量不相等
C. a点时，植物甲合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体
D. 适当降低光照强度，b点将向左移动
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解析： 环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸
收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不变，可见植物乙比植
物甲对CO2浓度更敏感，A正确；当CO2吸收量为c时，植物甲与植
物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根
据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此植物甲合成有机
物的量比植物乙多，B正确；a点时，植物甲只进行呼吸作用，合
成ATP的场所有细胞质基质和线粒体，C正确；
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图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的CO2吸收量，因此光照强
度减弱CO2的吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，
降低光照强度后，需要环境中提供较高浓度的CO2才能使CO2吸收量
与CO2释放量相等，因此b点将右移，D错误。
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14. （多选）（2024·江苏淮安一中月考）我国古籍中曾经记载过一种
名叫“冰鉴”的东西，也就是古人的“冰箱”。“冰鉴”就像一个盒子，
在里面放上冰块，然后再把食物放在冰块的中间，以此起到保鲜
食物的作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 食物放在冰块中间，可以有效抑制细菌的呼吸，从而抑制细菌的繁殖
B. 在低温的冰块中，降低了微生物细胞中呼吸酶的活性，使细胞中的有机物不再被分解
C. 蔬菜瓜果类的保鲜环境，温度和氧气越低越好
D. 细胞有氧呼吸产生的CO2中的O全部来自葡萄糖
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解析： 低温可以抑制细菌细胞中酶的活性，使细胞呼吸强
度减弱，导致供能不足，从而抑制细菌繁殖，A正确；微生物细胞
中呼吸酶的活性降低，细胞分解有机物的速度减缓，而不会停
止，B错误；蔬菜瓜果类的保鲜环境为零上低温、低氧和适宜湿
度，不是温度和氧气越低越好，C错误；细胞有氧呼吸产生的CO2
中的O来自葡萄糖和水，D错误。
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15. 图甲是玉米及其他两种农作物的光照强度和光合速率的关系图，
图乙表示某日光温室大棚蔬菜在不同温度和光照强度下光合速率
变化趋势。请回答下列问题：
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（1）图甲中， 作物适宜与玉米间作，理由是
。
解析：图甲中②作物的光补偿点和光饱和点都明显低于玉米，在低光照强度下就可以达到最大光合速率，因此其与玉米间作能充分利用光能。
②
②作物的光补偿
点和光饱和点都明显低于玉米，与玉米间作能充分利用光能
（合理即可）
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（2）分析图乙中的两条曲线，温度为25 ℃、光照强度小于2 klx
时，采取适当降低温度的措施有助于提高蔬菜的产量，依据
是
。
解析：据图分析，图乙中，当温度为25 ℃、光照强度小于2 klx时，蔬菜的净光合速率低于15 ℃时的净光合速率，因此可以采取适当降低温度的措施来提高作物的产量。
光照强度小于2 klx时，25 ℃下蔬菜的净光合速率低于15
℃时的净光合速率
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（3）由图乙可知，若某一天温度为25 ℃，光照强度大于1 klx小于
2 klx，光照时间为12小时，则一昼夜后该蔬菜的干重将
（填“增加”“减少”或“不变”）。
解析：分析图乙可知，若某一天温度为25 ℃，光照强度大于1 klx小于2 klx，光照时间为12小时，则这12小时的CO2吸收量（相对值）不为0，但最大不超过22.4×12＝268.8，而12小时的黑暗条件下细胞呼吸产生的CO2量（相对值）为22.4×12＝268.8，因此一昼夜后该蔬菜的干重将减少。
减
少
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16. 如图是适宜条件下光照强度对某植物光合作用速率的影响曲线。
回答下列问题：
（1）该植物叶片中光合色素分布在叶绿体的 上。提取
叶绿体中的色素时，为使研磨充分可加入少许 。
解析：与光合作用有关的光合色素分布于叶绿体的类囊体膜上；提取叶绿体中的色素时，加入少许二氧化硅可以使得研磨更充分。
类囊体膜
二氧化硅
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（2）光照强度直接影响光合作用的 阶段，该阶段产生
的 和 可参与三碳化合物的还原。
解析：光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段，光照强度直接影响的是光反应阶段；光反应阶段产生的ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原。
光反应
ATP
NADPH
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（3）光照强度为B时，该植物的光合速率 （填“大于”“等于”
或“小于”）呼吸速率。长期处于该光照强度下，植物
（填“能”或“不能”）正常生长。
解析：光照强度为B时，该植物的净光合速率为0，则光合速率与呼吸速率相等，由于没有有机物的积累，因此长期处于该光照强度下，植物不能正常生长。
等于
不能
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（4）光照强度为D时，叶肉细胞中产生ATP的细胞器有
。该光照强度下，适当降低CO2的浓度，C点将
（填“向上”或“向下”）移动。
叶绿体和
线粒体
向
下
解析：光照强度为D时，叶肉细胞既可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，因此其产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体；D点为光饱和点，此时光合速率达到最大值，在该光照强度下，若适当降低CO2的浓度，即CO2供应不足，影响了暗反应的进行，导致光合速率下降，因此C点将向下移动。
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