高中生物必修1PAGEPAGE1影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.分析影響光合作用的環(huán)境因素。2.說(shuō)明影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素。3.舉例說(shuō)明光合作用和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、影響光合作用的環(huán)境因素1.光合速率:可以用單位時(shí)間單位葉面積上的____________或____________來(lái)表示。2.光照是植物進(jìn)行光合作用的必要條件(1)光照強(qiáng)度會(huì)影響光合速率在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而相應(yīng)____________；當(dāng)達(dá)到某一定值后，光照強(qiáng)度即使繼續(xù)增強(qiáng)，光合速率____________。(2)光質(zhì)：實(shí)驗(yàn)表明，葉綠素a和葉綠素b在____________區(qū)和____________區(qū)各有兩個(gè)吸收高峰，類胡蘿卜素的吸收高峰在____________區(qū)。葉綠體中的色素不吸收或很少吸收____________。3.CO2是光合作用的原料之一，在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨著環(huán)境中CO2濃度的上升而__________，在CO2濃度達(dá)到某一定值后，再增加CO2濃度，光合速率___________。4.溫度對(duì)光合作用中____________的影響很大，因而對(duì)光合速率也有明顯的影響。5.土壤中的水分含量和無(wú)機(jī)鹽的種類也會(huì)影響光合速率(1)水是光合作用的原料之一，水分能直接影響植物的光合速率。(2)充足的氮素供應(yīng)可以促進(jìn)_________的增大和__________的增多，增加___________，間接地影響植物的光合速率。(3)鎂是____________的組成成分，適時(shí)補(bǔ)充鎂元素可以促進(jìn)____________的合成，從而影響光合速率。二、影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素1.呼吸速率是植物細(xì)胞代謝強(qiáng)弱的一個(gè)重要指標(biāo)，常用單位面積或單位重量的植物體在單位時(shí)間內(nèi)所____________或____________的量來(lái)表示。2.溫度對(duì)細(xì)胞呼吸主要影響了與細(xì)胞呼吸有關(guān)的____________。3.氧是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的必要條件(1)在氧濃度較低的范圍內(nèi),植物的呼吸(有氧呼吸)速率隨氧濃度的增加而____________，但增至一定程度時(shí)，呼吸速率____________了。(2)在缺氧條件下，植物可短暫地進(jìn)行____________呼吸，積累的不完全氧化產(chǎn)物會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害。(3)蘋(píng)果細(xì)胞無(wú)氧呼吸會(huì)積累過(guò)多____________，結(jié)果細(xì)胞受到毒害而死亡。同樣，動(dòng)物在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)因無(wú)氧呼吸積累過(guò)多的____________，從而出現(xiàn)肌肉酸痛。4.二氧化碳是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物(1)空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約為0.033%。當(dāng)二氧化碳體積分?jǐn)?shù)高于5%時(shí)，細(xì)胞呼吸明顯受到____________。(2)在土壤中，根系土壤微生物的細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，當(dāng)土壤板結(jié)、深層通氣不良時(shí)，積累的二氧化碳體積分?jǐn)?shù)可達(dá)4%~10%甚至更高。此時(shí)若不及時(shí)中耕松土，根部細(xì)胞的____________呼吸會(huì)嚴(yán)重受阻。(3)一些植物(如豆科植物)種子由于種皮的限制，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳難以被釋放出來(lái)，種皮內(nèi)積聚較高濃度的二氧化碳會(huì)____細(xì)胞呼吸，導(dǎo)致種子進(jìn)入_________狀態(tài)。5.植物組織的含水量與呼吸速率也有密切關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨組織含水量的增加而____________。干燥種子的細(xì)胞呼吸速率____________，而當(dāng)種子吸水后，細(xì)胞呼吸速率迅速____________。6.植物種類的不同以及同一植物的不同組織器官，也能影響植物細(xì)胞的呼吸速率。(1)不同種類的植物呼吸速率不同。一般來(lái)說(shuō)，旱生植物生長(zhǎng)緩慢，細(xì)胞呼吸速率比水生植物________；陰生植物所處的地方光照強(qiáng)度較弱，細(xì)胞呼吸速率比陽(yáng)生植物__________。(2)同一種植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，細(xì)胞呼吸速率有所不同。一般在幼苗期、開(kāi)花期等生長(zhǎng)旺盛期，細(xì)胞呼吸速率____________。同一種植物的不同器官，細(xì)胞呼吸速率也有所不同，一般生殖器官比營(yíng)養(yǎng)器官的細(xì)胞呼吸速率___________，幼嫩的組織器官比衰老的組織器官的細(xì)胞呼吸速率____________。三、光合作用和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1.增加____________、延長(zhǎng)____________等可以充分利用光能。2.適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸可以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。(1)在水稻生產(chǎn)中，適時(shí)采取露田和曬田等措施，就是為了改善土壤通氣條件，以________根系的細(xì)胞呼吸。(2)____________也有利于作物的細(xì)胞呼吸和光合作用。作物種植過(guò)密，在高溫和光照不足的情況下，細(xì)胞呼吸消耗過(guò)大，光合作用產(chǎn)物被較多地分解，因而凈光合速率降低，產(chǎn)量受到影響。3.在儲(chǔ)藏果蔬時(shí)，一般采用適當(dāng)____________溫度或氧濃度的方法，____________細(xì)胞呼吸，以____________有機(jī)物的消耗。4.在儲(chǔ)藏糧食時(shí)，通過(guò)________糧倉(cāng)的濕度，使儲(chǔ)存的種子保持干燥，以____________細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限?！菊n堂檢測(cè)】如圖表示在一定的光照強(qiáng)度和溫度下，植物光合作用增長(zhǎng)速率隨CO2濃度變化的情況，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．與D點(diǎn)相比，C點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)[H]的含量較高B．與A點(diǎn)相比，B點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)的C5含量較低C．圖中C點(diǎn)時(shí)光合作用速率達(dá)到最大值D．圖中D點(diǎn)以后限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度或溫度2.某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜瑢?duì)照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）A．葉片光合速率隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C．實(shí)驗(yàn)2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的D．持續(xù)嚴(yán)重干旱，對(duì)植物的光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有可能產(chǎn)生影響3.下列關(guān)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施中，不合理的是（）A．蔬菜大棚采用藍(lán)紫色的薄膜，有利于提高農(nóng)作物光合效率B．施用農(nóng)家肥有利于土壤微生物的代謝，可為農(nóng)作物提供更多的CO2C．維持蔬菜大棚中適當(dāng)?shù)臅円箿夭?，可減少有機(jī)物消耗，提高產(chǎn)量D．蔬菜大棚種植蔬菜時(shí)，為了提高產(chǎn)量可適當(dāng)補(bǔ)充紅光或藍(lán)紫光4.向盛有5%葡萄糖溶液的錐形瓶中加入適量酵母菌，在不同氧氣濃度條件下測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)酵母菌產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖所示，據(jù)圖分析不合理的是（）A．氧濃度為a時(shí)，酵母菌細(xì)胞呼吸合成ATP的場(chǎng)所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．氧濃度為b時(shí)，丙酮酸中的碳元素可在線粒體基質(zhì)轉(zhuǎn)移到CO2和酒精中C．氧濃度為c時(shí)，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無(wú)氧呼吸消耗的1/2D．氧濃度為d時(shí)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的NADH在線粒體內(nèi)膜上與氧氣結(jié)合生成水5.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是（）A．無(wú)氧、干燥環(huán)境細(xì)胞呼吸最弱，有利于果蔬儲(chǔ)藏B．劇烈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中人體主要是從分解有機(jī)物產(chǎn)生乳酸的過(guò)程中獲得能量C．酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都產(chǎn)生CO2，但產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所不同D．包扎傷口選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，主要是為保證人體細(xì)胞的有氧呼吸

參考答案【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、1.CO2固定量O2釋放量2.(1)增加也不再增加(2)藍(lán)光紅光藍(lán)光綠光3.增加不再增加4.酶活性5.(2)葉面積葉數(shù)量光照面積(3)葉綠素葉綠素二、1.吸收O2釋放CO22.酶的活性3.(1)升高不再升高(2)無(wú)氧(3)酒精乳酸4.(1)抑制(2)有氧(3)抑制休眠5.增高很低增高。6.(1)低低(2)增高高高三、1.光照面積光照時(shí)間2.(1)增強(qiáng)(2)合理密植3.降低抑制減少4.降低抑制【課堂檢測(cè)】1.【答案】C【解析】A、與D點(diǎn)相比，C點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)CO2含量少，CO2固定產(chǎn)生的C3少，需要的[H]少，因此積累【H】的含量較高，A正確；B、與A點(diǎn)相比，B點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)的CO2含量多，CO2固定消耗的C5多，因此積累的C5含量較低，B正確；C、圖中縱軸代表光合作用增長(zhǎng)率，D點(diǎn)之前光合速率一直在增長(zhǎng)，因此D點(diǎn)光合速率最大，C錯(cuò)誤；D、橫坐標(biāo)表示二氧化碳濃度，D點(diǎn)時(shí)光合速率不再隨著二氧化碳濃度的升高而加快，說(shuō)明D點(diǎn)時(shí)二氧化碳不再是限制因素，此時(shí)限制光合作用速率的主要環(huán)境因素是光強(qiáng)和溫度，D正確。故選：C。2.【答案】C【解析】A、甲中可以看出，隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)，葉片光合速率呈下降趨勢(shì)，A正確；B、比較圖甲和乙，圖甲中光合速率在第2天就開(kāi)始下降，而圖乙中葉綠素含量在第4天才開(kāi)始下降，因此葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降，B正確；C、圖乙中，實(shí)驗(yàn)2-4天中葉片葉綠素含量并沒(méi)有下降，但甲圖中光合速率已經(jīng)下降，C錯(cuò)誤；D、持續(xù)嚴(yán)重干旱，植物的葉綠素含量下降，對(duì)植物的光反應(yīng)有直接影響，干旱還會(huì)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，葉片中CO2濃度下降，進(jìn)而引起暗反應(yīng)下降，D正確。故選：C。3.【答案】A【解析】A、光合色素主要吸收可見(jiàn)光中的紅光和藍(lán)紫光，所以采用藍(lán)紫色的薄膜不僅不能提高光合速率，反而降低光合速率，A錯(cuò)誤；B、施用農(nóng)家肥有利于土壤微生物的代謝，可為農(nóng)作物提供更多的CO2，B正確；C、維持蔬菜大棚中適當(dāng)?shù)臅円箿夭?，可減少有機(jī)物消耗，提高產(chǎn)量，C正確；D、蔬菜大棚種植蔬菜時(shí)，為了提高產(chǎn)量可適當(dāng)補(bǔ)充紅光或藍(lán)紫光，D正確。故選：A。4.【答案】B【解析】A、氧濃度為a時(shí)，酒精量和二氧化碳量一樣，酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，酵母菌細(xì)胞呼吸合成ATP的場(chǎng)所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A正確；B、氧濃度為b時(shí)，酵母菌既可以進(jìn)行有氧呼吸，也可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸，丙酮酸中的碳元素可在線粒體基質(zhì)轉(zhuǎn)移到CO2中，也可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)移到CO2和酒精中，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)氧濃度為c時(shí)，酒精的產(chǎn)生量為6，說(shuō)明無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量為6，則有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量為15-6=9，根據(jù)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式可以計(jì)算，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖分別為1.5、3，因此氧濃度為c時(shí)，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無(wú)氧呼吸消耗的1/2，C正確；D、氧濃度為d時(shí)，酒精量為0，表面酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，因此細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的NADH在線粒體內(nèi)膜上