一、內(nèi)部因素1．與植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)有關(guān)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。考點三光合作用速率的影響因素及應(yīng)用自主回顧·素養(yǎng)儲備陰生植物

2．植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)、葉綠素含量及酶等也會影響光合作用，如圖所示。呼吸量

二、外部環(huán)境因素1．光照強度(1)原理：光照強度通過影響植物的_____反應(yīng)進而影響光合速率。光照強度增加，光反應(yīng)速度_______，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，使暗反應(yīng)中還原過程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。光加快(2)曲線分析：①A點：光照強度為0，此時只進行___________。②AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸_______。③B點：為光補償點，細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度_______細胞呼吸強度。細胞呼吸減少等于④BC段：表明隨著光照強度不斷增強，光合作用強度不斷增強，到C點后不再增強了。⑤C點：為光飽和點，限制C點以后光合作用強度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、酶的數(shù)量和最大活性，外部因素是CO2濃度等除光照強度之外的環(huán)境因素。(3)應(yīng)用：①溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強___________，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；②陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。光照強度2．CO2濃度(1)原理：CO2影響_____反應(yīng)階段，制約_____的形成。(2)曲線分析：暗C3

圖1中A點表示CO2補償點，即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度，圖2中A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。B點和B′點都表示CO2飽和點。(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。3．溫度(1)原理：溫度通過影響___________影響光合作用。(2)曲線分析：AB段在B點之前，隨著溫度升高，光合速率_______B點酶的_______溫度，光合速率最大BC段隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率_______，50℃左右光合速率幾乎為零酶的活性增大最適減小(3)應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)_______溫室內(nèi)溫度，以降低細胞呼吸速率，保證植物有機物的積累。4．水分(1)原理：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的_______，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體內(nèi)。降低介質(zhì)(2)曲線分析：圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的需水規(guī)律，合理灌溉。圖2曲線中間E處光合作用強度暫時降低，是因為溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關(guān)閉，影響了______的供應(yīng)。CO2

易錯整合，判斷正誤。(1)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 (

)(2)凈光合速率長期為零會導(dǎo)致幼苗停止生長 (

)(3)外界環(huán)境中的CO2通過氣孔進入葉肉細胞被利用 (

)(4)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

(

)×

√

√

×

(5)有色大棚主要透過同色光，其他光被大量吸收，所以無色透明的大棚中農(nóng)作物的產(chǎn)量較高 (

)(6)植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用 (

)(7)種植農(nóng)作物不宜過密，要保證良好的通風(fēng)，以增加植株周圍的二氧化碳濃度 (

)(8)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中松土可使硝化細菌在O2充足條件下將更多的NH3轉(zhuǎn)化成亞硝酸或硝酸以提高肥效 (

)√

×

√

√

1．大棚生產(chǎn)中，為什么多施有機肥能夠提高作物的產(chǎn)量？[提示]有機肥中的有機物被微生物分解產(chǎn)生了CO2和無機鹽，能夠增加大棚中的CO2濃度并為作物提供礦質(zhì)營養(yǎng)。2．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，農(nóng)作物的種植密度過大時，農(nóng)作物的產(chǎn)量反而會降低，原因是什么？[提示]農(nóng)作物的種植密度過大時，會造成作物下部的葉片通風(fēng)和透光度低，下部的葉片因光照強度和CO2濃度低，光合速率降低，而作物種植密度大又造成整體上作物的細胞呼吸強度的增大，因此作物的凈光合速率降低。3．在下面的四幅圖中依次標(biāo)出坐標(biāo)曲線中的A點，AB段(不包括A、B兩點)，B點和B點之后的O2和CO2的轉(zhuǎn)移方向。[提示]剖析難點·考點突破多因子變量對光合速率的影響 (2021·太原期中)下圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系。下列分析正確的是 (

)A．CO2濃度大于a時，甲才能進行光合作用B．適當(dāng)增加光照強度，a點將左移C．CO2濃度為b時，甲、乙總光合作用強度相等D．甲、乙光合作用強度隨CO2濃度的增大而不斷增強﹝典例剖析﹞B

突破點

單一因素對光合作用影響的分析和探究例6[解析]

a點時表明甲植物的凈光合速率為0，此時光合作用強度等于呼吸作用強度，適當(dāng)增加光照強度，光合作用強度增強，要使光合作用強度等于呼吸作用強度，a點左移，A錯誤，B正確；CO2濃度為b時，甲、乙兩植物的凈光合作用強度相等，由于不知道兩植物的呼吸作用強度，因此不能比較總光合作用強度，C錯誤；由兩條曲線可以看出，當(dāng)CO2濃度達到一定值以后，光合作用強度就不再增強，D錯誤。關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點提醒易錯提醒溫度改變對光合作用的影響當(dāng)溫度改變時，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會受影響，但主要是影響暗反應(yīng)，因為參與暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多CO2濃度對光合作用的影響CO2濃度很低時，光合作用不能進行，但CO2濃度過高時，會抑制植物的細胞呼吸，進而影響光合作用8．(2018·全國卷Ⅰ，30)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題：(1)當(dāng)光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是_____。﹝對應(yīng)訓(xùn)練﹞甲(2)甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是_____，判斷的依據(jù)是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是_____。(4)某植物夏日晴天中午12︰00時葉片的光合速率明顯下降，其原因是進入葉肉細胞的______(填“O2”或“CO2”)不足。甲

光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大乙CO2

[解析]

(1)由曲線圖可知，光照強度大于a時，甲植物的凈光合速率隨著光照強度的增加而增加的幅度更大，說明甲植物對光能的利用率較高。(2)當(dāng)種植密度過大時，植株的葉片會相互遮擋，植株接受的光照強度減弱，導(dǎo)致植物凈光合速率下降。由曲線圖可知，光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲線圖可知，在低光照強度下，乙植物的凈光合速率較高，在高光照強度下，乙植物的凈光合速率明顯低于甲植物，所以乙植物更適合在林下低光照強度的環(huán)境下種植。(4)夏日晴天中午12點，溫度較高，部分氣孔關(guān)閉，進入葉肉細胞的CO2明顯減少，抑制了暗反應(yīng)，導(dǎo)致葉片的光合速率明顯降低。9．(2021·四平模擬)如圖中縱坐標(biāo)表示植物某種氣體吸收量或釋放量的變化(注：不考慮橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)單位的具體表示形式，單位的表示方法相同)。下列說法正確的是

(

)A．若f點以后進一步提高光照強度，光合作用強度會一直不變B．若a代表O2吸收量，d點時，葉肉細胞既不吸收O2也不釋放O2C．c點時，葉肉細胞中能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體D．若a代表CO2釋放量，適當(dāng)提高大氣中的CO2濃度，e點可能向右下方移動D

[解析]

e點時已經(jīng)達到光飽和點，其他條件不變，f點以后提高光照強度可能會傷害葉片中的葉綠體，光合作用強度可能會發(fā)生變化；若a代表O2吸收量，d點時，整個植株既不吸收O2，也不釋放O2，但對于葉肉細胞來說有氧氣的凈釋放；圖中c點時，葉肉細胞只能進行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；若a代表CO2釋放量，適當(dāng)提高大氣中的CO2濃度，光飽和點增大，e點向右下方移動。 (2020·鄭州一模)如圖所示為研究光照強度和CO2濃度對某植物光合作用強度的影響。下列有關(guān)敘述錯誤的是 (

)A．曲線a→b點，葉綠體中C3濃度降低B．b→d點，葉綠體中C5濃度升高C．曲線a→b點，葉綠體中C5生成速率降低D．d點時，限制光合作用強度的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等﹝典例剖析﹞突破點

多因素對光合作用的影響分析例7C

[解析]

曲線中a點轉(zhuǎn)向b點時，光照強度增強，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增加，促進暗反應(yīng)中C3的還原，導(dǎo)致葉綠體中C3濃度降低，相對應(yīng)的C5生成速率升高；曲線中b點轉(zhuǎn)向d點時，CO2濃度降低，CO2用于暗反應(yīng)中和C5固定生成C3的反應(yīng)減弱，因此葉綠體中C5濃度升高；曲線中d點為光飽和點，限制光合作用強度的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等。多因素對光合作用影響的曲線分析方法解答受多因素影響的光合作用曲線題時，找出曲線的限制因素是關(guān)鍵。具體方法是對縱坐標(biāo)或橫坐標(biāo)畫垂線或者只看某一條曲線的變化，將多因素轉(zhuǎn)變?yōu)閱我灰蛩兀瑥亩_定限制因素。當(dāng)曲線上標(biāo)有條件時，說明因變量受橫坐標(biāo)和曲線上條件的共同影響。若題干中描述了曲線的獲得前提，如最適溫度下測得，則應(yīng)該考慮溫度以外的影響因素。技巧總結(jié)10．(2021·唐山一模)圖甲是玉米及其他兩種農(nóng)作物的光照強度和光合速率關(guān)系圖，圖乙表示某日光溫室大棚蔬菜在不同溫度和光照強度下光合作用強度變化趨勢。請回答下列問題：﹝對應(yīng)訓(xùn)練﹞(1)圖甲中，_____植物適宜與玉米間作，理由是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)分析圖乙中的兩條曲線，溫度為25℃、光照強度小于2klx，采取_______________措施有助于提高作物的產(chǎn)量，判斷依據(jù)是__________________________________________________________________。(3)由圖乙可知，若某一天溫度為25℃，光照強度大于lklx小于2klx，光照時間為12小時，則一晝夜后該蔬菜的干重將_______(填“增加”“減少”或“不變”)。②

②植物的光補償點和光飽和點都明顯低于玉米(②植物在低光照強度下就可以達到最大光合速率)，與玉米間作能充分利用光能適當(dāng)降低溫度

光照強度小于2klx時，25℃凈光合作用強度低于15℃凈光合作用強度減少[解析]

(1)據(jù)圖分析，圖甲中②植物的光補償點和光飽和點都明顯低于玉米，在低光照強度下就可以達到最大光合速率，因此其與玉米間作能充分利用光能。(2)據(jù)圖分析，圖乙中，當(dāng)溫度為25℃、光照強度小于2klx時，其凈光合作用強度低于15℃凈光合作用強度，因此可以采取適當(dāng)降低溫度的措施來提高作物的產(chǎn)量。(3)若某一天溫度為25℃，光照強度大于1klx小于2klx，光照時間為12小時，則這12小時凈光合量在(0～22.4)×12之間，而12小時黑暗條件下細胞呼吸消耗量為12×22.4，一晝夜有機物的積累量＝12小時凈光合量－12小時呼吸消耗量<0，所以一晝夜后該蔬菜的干重將減少。1．圖解光合作用與呼吸作用過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系考點四光合作用與細胞呼吸的關(guān)系自主回顧·素養(yǎng)儲備據(jù)圖填表提供的標(biāo)記物最先出現(xiàn)放射性的物質(zhì)最終出現(xiàn)放射性的物質(zhì)“對18O的示蹤分析”的注意點18O2_____(①途徑)①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸如果分析“首先出現(xiàn)在”“短時間出現(xiàn)在”，一般是要求分析第一步反應(yīng)，不必沿箭頭所指路線過多分析；如果是分析“在哪些物質(zhì)中出現(xiàn)”，則需要沿箭頭所指路線將所有可能出現(xiàn)的情況分析出來HO氧氣(④途徑)；水(蒸騰作用)_____________________________________________________________________________________C18O2_____________(⑤途徑)(一)⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸；(二)⑤→水→⑥→④→氧氣14CO2三碳化合物(⑤途徑)_____________________________________________水④→氧氣→⑦→①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸三碳化合物⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸[特別提醒]①光合作用中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)簡化的表示方式，而細胞呼吸中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶I(NADH)簡化的表示方式，二者不是一種物質(zhì)，盡管書寫形式相同。②還原氫的書寫形式一定不能寫成H、H＋或H2，只能寫成[H]、NADH或NADPH。2．光合作用與細胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點”移動(1)細胞呼吸對應(yīng)點(A點)的移動：細胞呼吸增強，A點_______，細胞呼吸減弱，A點_______。下移上移(2)補償點(B點)的移動①細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點應(yīng)右移，反之左移。②細胞呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時，CO2(或光)補償點應(yīng)_______，反之_______。(3)飽和點(C點)和D點的移動：相關(guān)條件的改變(如增大光照強度或增大CO2濃度)使光合速率增大時，C點右移，D點上移的同時右移；反之，移動方向相反。右移左移剖析難點·考點突破1．光合作用和有氧呼吸的區(qū)別2．光合作用與細胞呼吸中[H]的來源和去路比較3．光合作用與細胞呼吸中ATP的來源與去路比較5．真正光合作用速率、凈光合作用速率與呼吸速率的關(guān)系(1)凈光合作用速率與真正光合作用速率的關(guān)系①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(2)光合速率與呼吸速率的常用表示方法項目含義表示方法(單位面積的葉片在單位時間內(nèi)變化量)O2CO2有機物真正光合速率植物在光下實際合成有機物的速率O2產(chǎn)生(生成)速率或葉綠體釋放O2量CO2固定速率或葉綠體吸收CO2量有機物產(chǎn)生(制造、生成)速率凈光合速率植物有機物的積累速率植物或葉片或葉肉細胞O2釋放速率植物或葉片或葉肉細胞CO2吸收速率有機物積累速率呼吸速率單位面積的葉片在單位時間內(nèi)分解有機物的速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率有機物消耗速率(3)計算公式實際光合速率＝表觀(凈)光合速率＋呼吸速率。

(2020·安陽二模)下列有關(guān)水稻葉肉細胞內(nèi)NADH和NADPH的敘述，正確的是 (

)A．有氧條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生，在線粒體中被消耗B．無氧條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生，但不被消耗C．光照條件下，NADPH在葉綠體的類囊體薄膜上產(chǎn)生D．黑暗條件下，NADPH在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生﹝典例剖析﹞C

突破點

光合作用和呼吸作用過程的聯(lián)系例8[解析]

有氧條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生，在線粒體內(nèi)膜上被消耗，A錯誤；無氧條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生和消耗，B錯誤；光照條件下，NADPH在葉綠體的類囊體薄膜上產(chǎn)生，C正確；黑暗條件下，葉綠體中不產(chǎn)生NADPH，D錯誤。﹝對應(yīng)訓(xùn)練﹞D

[解析]

過程④為CO2的固定，不產(chǎn)生ATP；過程②所需[H]來自有氧呼吸的第一、二階段；過程③是有氧呼吸第二階段，在線粒體基質(zhì)中進行，過程⑤是C3的還原，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；過程②③可相互提供物質(zhì)。12．下圖是某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是_____、_________、__________、_____，[H]代表的物質(zhì)主要是_______________________。O2

NADP＋

ADP＋Pi

C5

NADH(或還原型輔酶Ⅰ)

(2)B代表一種反應(yīng)過程，C代表細胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在_______(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是___________________________。C和D

在缺氧條件下進行無氧呼吸[解析]

(1)由圖分析可知，圖中①表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物O2；②是生成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的反應(yīng)物NADP＋；③是生成ATP的原料ADP＋Pi；④代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定CO2的物質(zhì)C5；圖中[H]代表的物質(zhì)是呼吸作用過程中的還原型輔酶I(NADH)。(2)細胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細胞質(zhì)基質(zhì)(C)和線粒體(D)。(3)細胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細胞缺氧，導(dǎo)致細胞進行無氧呼吸。

下面為幾種環(huán)境因素對植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯誤的是 (

)﹝典例剖析﹞突破點

光合作用與細胞呼吸的“關(guān)鍵點”移動例9A．圖1中，若光照強度適當(dāng)增強至最適狀態(tài)，a點左移，b點右移B．圖2中，若CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)，a點右移，b點左移C．圖3中，a點與b點相比，a點時葉綠體中C3含量相對較多D．圖3中，限制b點光合作用的主要因素是光照強度和CO2濃度[答案]

B[解析]

由圖示分析可知，圖1中，a點表示CO2補償點，b點表示CO2飽和點，當(dāng)光照強度適當(dāng)增強至最適狀態(tài)，光合速率增大，b點右移，要使光合速率等于呼吸速率，a點左移，A正確；圖2中，a點表示