2023高考一輪復習第10講光合作用

講考綱講考情講核心素養題型剖析考點梳理內容導航探究光照強度對光合作用強度的影響

1影響光合作用的因素及應用

光合速率的測定方法化能合成作用

【拓展】C3植物、C4植物和CAM植物

【拓展】

23451.最新考綱（1）光合作用的基本過程Ⅱ（2）光合作用與細胞呼吸的綜合應用Ⅱ（3）影響光合作用速率的環境因素Ⅱ（4）實驗：光合速率的測定（5）實驗：葉綠體色素的提取和分離2.最近考情2022·全國甲卷(7)、2022·全國乙卷(2)、2022·廣東卷(18)、2022·浙江卷1月(27)、2022·浙江卷6月(27)、2022·山東卷卷(21)、2021·廣東卷(12、15)、2021·湖南卷(7、18)、2021·河北卷(19)、2020·全國乙卷(29)、2020·山東卷(16、21)、2020·全國卷Ⅰ(30)、2020·全國卷Ⅲ(29)、2019·全國卷Ⅰ(3、29)、2019·全國卷Ⅱ(31)1.生命觀念——結構與功能觀：葉綠體的結構適于進行光合作用；物質與能量觀：通過光合作用，光能轉變成化學能儲存在有機物中。2.科學思維——分類與比較：比較光反應和暗反應，把我二者的區別與聯系；分析與綜合：分析光照強度、溫度、CO2濃度等對光合作用的影響，分析細胞呼吸和光合作用的聯系3.科學探究——表達與交流：分析色素的提取與分離的結果，設計實驗：探究環境因素對光合作用的影響；探究光合速率的測定方法。4.社會責任——社會應用：光合作用的原理在生產中的應用，用所學知識解釋自然界中的一些現象。影響光合作用的因素及應用考點1考點1

影響光合作用的因素及應用

1、光照強度①原理：光照強度通過影響植物的光反應，制約NADPH和ATP的產生，進而影響暗反應。②曲線分析考點1

影響光合作用的因素及應用

A點光照強度為0，只進行細胞呼吸，表現為向外界釋放CO2；CO2的釋放速率可代表細胞呼吸速率考點1

影響光合作用的因素及應用

A～B段隨光照強度增加，光合作用強度也逐漸增強，但細胞呼吸強度大于光合作用強度，所以任表現為向外界釋放CO2考點1

影響光合作用的因素及應用

B～C段隨光照強度不斷增加，光合作用強度也不斷增強，此段光合作用強度大于細胞呼吸強度考點1

影響光合作用的因素及應用

C點該點對應的光照強度(d)為光飽和點，光合作用強度達到最大，C點以后光合作用強度不再增加的內部限制因素有色素含量、酶的數量等，外部因素是CO2濃度、溫度等除光照強度以外的其他環境因素考點1

影響光合作用的因素及應用

項目表示方法(單位時間內)呼吸速率線粒體產生CO2的量；黑暗條件下細胞(植物體)釋放CO2的量線粒體吸收O2的量；黑暗條件下細胞(植物體)吸收O2的量有機物消耗量凈光合速率細胞(植物體)吸收CO2的量細胞(植物體)釋放O2的量有機物積累量真正光合速率葉綠體固定CO2的量葉綠體產生O2的量有機物制造量真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。當凈光合速率>0時，植物因積累有機物而生長。考點1

影響光合作用的因素及應用

③應用a.陰雨天，溫室大棚中適當提高光照強度可以增加光合作用強度；b.一般陰生植物的光補償點和光飽和點均較低，間作套種時應注意農作物的種類搭配，合理利用光能。考點1

影響光合作用的因素及應用

(2)CO2濃度①原理：影響暗反應階段，制約C3的形成。②曲線分析a．在一定范圍內，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當CO2濃度增加到一定值后，光合作用速率不再繼續增大。考點1

影響光合作用的因素及應用

b．圖1中，A點：CO2補償點；圖2中的A′點：進行光合作用所需CO2的最低濃度；圖1和圖2中的B點和B′點：CO2飽和點。③應用

a.大田中的農作物要“正其行，通其風”；b.增施有機肥；c.溫室栽培農作物可以投放干冰或與雞舍相連。考點1

影響光合作用的因素及應用

(3)溫度①原理：溫度通過影響與光合作用有關的酶的活性影響光合作用。②曲線分析溫度通過影響酶的活性，進而影響光合作用③應用：a.適時播種；b.溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，提高凈光合速率，夜間適當降溫，降低細胞呼吸消耗，保證植物有機物的積累。考點1

影響光合作用的因素及應用

(4)水分①原理：a.水是光合作用的原料，缺水可直接影響光合作用，使光合作用減弱；b.缺水會導致葉片氣孔關閉、限制CO2的吸收，間接影響光合作用。②曲線分析圖1表明在農業生產中，可根據作物的需水規律，合理灌溉。圖2曲線E處光合作用強度暫時降低，可能是因為溫度過高，蒸騰作用過強，部分氣孔關閉，影響了CO2的供應。③應用：及時、合理灌溉。考點1

影響光合作用的因素及應用

(5)必需元素供應①原理：必需元素影響酶、葉綠素、NADPH、ATP等的合成。在一定濃度范圍內，增加必需元素的供應，可提高光合速率，但當超過一定濃度后，植物會因土壤溶液濃度過高，發生滲透失水而萎蔫。②應用：合理施肥可促進葉片面積增大，促進葉綠素合成，促進光合產物的運輸和轉化等，進而提高光合速率。考點1

影響光合作用的因素及應用

(6)多因子對光合速率的影響P點及P點之前，限制光合速率的主要因素應為橫坐標所表示的因子，隨橫坐標所表示的因子的不斷加強，光合速率不斷提高；當到Q點時，橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因素。

考點1

影響光合作用的因素及應用

(6)多因子對光合速率的影響溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當調高溫度，增大光合作用相關酶的活性，提高光合速率，也可同時充入適量的CO2進一步提高光合速率；當溫度適宜時，可適當提高光照強度和CO2濃度以提高光合速率

B

A考點1

影響光合作用的因素及應用

(7)影響光合作用的內部因素①植物自身的遺傳特性，如植物品種不同，以陰生植物、陽生植物為例考點1

影響光合作用的因素及應用

(7)影響光合作用的內部因素②植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶考點1

影響光合作用的因素及應用

(7)影響光合作用的內部因素③植物葉面積指數植物的葉面積與產量關系密切，葉面積系數(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖所示，分析可以得出(

)A．隨葉面積系數增加群體光合速率和干物質積累速率的變化趨勢一致B．葉面積系數超過b時，群體干物質積累速率降低與群體呼吸速率增加有關C．葉面積系數超過b時，限制群體光合速率增加的主要因素是葉面積系數D．在進行農作物種植時應盡可能地提高植物的葉面積指數以提高作物產量B光合速率的測定方法考點2考點2

光合速率的測定方法

1、“液滴移動法”(1)測定呼吸速率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置于適宜溫度環境中。④紅色液滴向左移動(單位時間內左移距離代表呼吸速率)。考點2

光合速率的測定方法

(2)測定凈光合速率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(單位時間內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，應設置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗，根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。考點2

光合速率的測定方法

2.“黑白瓶法”：黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進行細胞呼吸，而白瓶中的生物既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，所以黑瓶(無光照的一組)測得的為細胞呼吸強度值，白瓶(有光照的一組)測得的為表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強度值。總光合作用量(強度)=凈光合作用量(強度)+有氧呼吸消耗量(強度)。(2019·全國卷Ⅱ，31)(節選)回答下列與生態系統相關的問題。通常，對于一個水生生態系統來說，可根據水體中含氧量的變化計算出生態系統中浮游植物的總初級生產量(生產者所制造的有機物總量)。若要測定某一水生生態系統中浮游植物的總初級生產量，可在該水生生態系統中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測定O2含量(A)；另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時后測定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據此回答下列問題。在甲、乙瓶中生產者呼吸作用相同且瓶中只有生產者的條件下，本實驗中C與A的差值表示這段時間內________________________；C與B的差值表示這段時間內________________________；A與B的差值表示這段時間內___________________。生產者凈光合作用的放氧量生產者光合作用的總放氧量生產者呼吸作用的耗氧量考點2

光合速率的測定方法

3.“稱重法”：將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測得的數據變化值代表細胞呼吸強度值，曝光的一半測得的數據變化值代表表觀(凈)光合作用強度值，綜合兩者可計算出真正光合作用強度值。需要注意的是該種方法在實驗之前需對葉片進行特殊處理，以防止有機物的運輸。寫出半葉法測定光合速率的實驗思路：將對稱葉片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做處理,并采用適當的方法阻止兩部分的物質和能量轉移。在適宜光照下照射一段時間后,在A、B的對應部位截取等面積的葉片,烘干稱重,分別記為MA、MB。則MB－MA就是B葉片被截取部分在光照時間段內光合作用合成的有機物總量。由此可計算真(總/實際)光合速率,即M值除以時間再除以面積。4、葉圓片法(S為葉圓片面積)①呼吸速率的測定：黑暗條件下，測定單位時間、單位葉面積葉片中有機物的消耗量。呼吸速率=(x-y)/2S②凈光合速率的測定：光照條件下，測定單位時間、單位葉面積葉片中有機物生成量。凈光合速率=(z-y)/2S③計算：總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。考點2

光合速率的測定方法

在同一天時間里，從經過饑餓處理的植物的同一葉片上陸續取下面積相同的葉圓片，稱取其質量，實驗情況如圖所示。在不考慮葉片內有機物向其他部位轉移的情況下進行分析，其中錯誤的是(

)A.葉圓片y比葉圓片x重B.(y－x)g可代表從上午10時到下午4時光合作用中有機物的凈增加量C.在下午4時至晚上10時這段時間內，呼吸作用消耗有機物的量可表示為(y－z)gD.假使全天溫度保持不變，則從上午10時到下午4時，一個葉圓片制造的有機物為(y－x)g

D化能合成作用考點3考點3

化能合成作用

1、概念：利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。2、實例：硝化細菌能利用氨氧化時釋放的化學能將CO2和水合成為糖類，供自身利用。3、化能合成作用和光合作用的比較項目光合作用化能合成作用區別能量來源光能無機物氧化釋放的能量代表生物綠色植物硝化細菌相同點都能將CO2和H2O等無機物合成有機物C3植物、C4植物和CAM植物考點4

進行光合作用的綠色植物根據暗反應過程中CO2的固定途徑不同可以分為C3、C4和CAM三種類型。1、C3途徑：也稱卡爾文循環。常見C3植物有大麥、小麥、大豆、菜豆、水稻、馬鈴薯等。考點4C3植物、C4植物和CAM植物

2、C4途徑

某些植物葉肉細胞中的葉綠體有類囊體能進行光反應，同時，CO2在PEP羧化酶的作用下被整合到C4化合物中，隨后C4化合物被運輸進入維管束鞘細胞，維管束鞘細胞中沒有完整的葉綠體，在維管束鞘細胞中，C4化合物分解釋放出的CO2參與卡爾文循環，進而生成有機物。考點4C3植物、C4植物和CAM植物

C4植物具有耐高溫、光照強烈、干旱的能力，原因是：PEP羧化酶與CO2親和力大且不與O2親