第10講光合作用和能量轉(zhuǎn)換【考點1】（探究）綠葉中色素的提取和分離【考點2】捕獲光能的色素【考點3】

葉綠素含量的變化【考點4】光合作用的過程【考點6】影響光合速率的因素【考點5】光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系【考點8】光合速率的測定【考點7】一晝夜植物光合作用和細(xì)胞呼吸變化的關(guān)系【考點1】（探究·實踐）綠葉中色素的提取和分離1.原理2.步驟3.結(jié)果結(jié)論提?。壕G葉中的色素能溶于有機(jī)溶劑，可用有機(jī)溶劑

作為提取劑。(也可用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入適量的

)分離：無水乙醇方法：

。四種色素在

中的

不同：溶解度

→擴(kuò)散速度

分層析液溶解度高快層析液：

混合而成。石油醚、丙酮、苯無水碳酸鈉紙層析法注意事項操作目的提取色素選

的葉片分次加少量

；

研磨時加

；

研磨時加

；

迅速、充分研磨過濾：用單層

;盛放濾液的試管管口加棉塞新鮮綠色使濾液中色素含量高溶解并提取色素有助于研磨充分防止乙醇過度揮發(fā)，充分溶解色素防止乙醇揮發(fā)和色素氧化無水乙醇二氧化硅（石英砂）碳酸鈣中和有機(jī)酸，防止葉綠素被破壞使濾液中色素含量高尼龍布2.步驟注意事項操作目的分離色素干燥的濾紙條并于一端剪去兩角畫線：濾液細(xì)線要

。畫線：

后再畫一兩次層析：濾液細(xì)線不觸及

。層析：

條件下進(jìn)行

燒杯蓋上培養(yǎng)皿蓋使分離出的色素帶平整不重疊使分離出的色素帶清晰分明防止色素直接溶解到層析液中細(xì)、齊、直層析液濾液干燥保證色素擴(kuò)散均勻,否則會形成弧形帶通風(fēng)層析液有毒，且揮發(fā)性強(qiáng)，防止實驗人員中毒【考點1】（探究·實踐）綠葉中色素的提取和分離色素種類顏色擴(kuò)散速度溶解度含量

(占)

橙黃色

黃色

(占)

藍(lán)綠色

黃綠色

決定最少較少最多較多胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b色素帶寬度胡黃ab最高較高較低最低葉綠素類胡蘿卜素1/43/43.實驗結(jié)果（探究·實踐）綠葉中色素的提取和分離胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b【實驗結(jié)果分析】1.左側(cè)實驗結(jié)果中，哪個最理想？2.左側(cè)異常結(jié)果與下圖對應(yīng)關(guān)系如何？3.下列結(jié)果不理想分別可能由哪些原因造成？④①—丙；②—甲；③—乙沒有色素帶①忘記畫濾液細(xì)線；②濾液細(xì)線長時間浸沒于層析液。色素帶顏色過淺①未加二氧化硅，研磨不充分。②一次加入大量無水乙醇。應(yīng)：分次、少量③未重復(fù)畫濾液細(xì)線只有最下面兩條色帶過淺(甚至沒有)①所用葉片為“黃葉”②未加碳酸鈣或加入過少③使用放置數(shù)天的綠葉(2023·江蘇卷)下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的是(

)A．用有機(jī)溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B．若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但易出現(xiàn)色素帶重疊C．該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量D．用紅色莧菜葉進(jìn)行實驗可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間B(2024年廣東高考·3)銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是（

）A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B．研磨時用水補(bǔ)充損失的提取液C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D．用過的層析液直接倒入下水道C光合色素的功能

光合色素分類元素組成顏色吸收光的種類（光質(zhì)）（1/4）

（3/4）

備注1、“葉綠素循環(huán)”：葉綠素a與葉綠素b可以相互轉(zhuǎn)化。2、四種色素中，只有少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a能轉(zhuǎn)化光能。3、Mg可以重復(fù)利用，缺Mg時，Mg會從

葉轉(zhuǎn)移到

葉。胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b葉綠素類胡蘿卜素C、HC、H、ON、Mg主要吸收藍(lán)紫光不吸收紅光主要吸收藍(lán)紫光、紅光吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能老

新橙黃色黃色藍(lán)綠色黃綠色C、H、O【考點2】捕獲光能的色素(2)色素的顏色由其所

(“反射”或“吸收”)的光決定。(3)分別比較葉綠素a與葉綠素b在紅光部分、藍(lán)紫光部分的吸收情況。(4)類胡蘿卜素

（“吸收”或“不吸收”）紅光。葉綠素b葉綠素a類胡蘿卜素（1）根據(jù)可見光的波長范圍大概是400-760nm，可知葉綠體中的色素只吸收：

可見光反射葉綠素a在紅光部分吸收寬度比葉綠素b大；葉綠素b在藍(lán)紫光部分吸收寬度比葉綠素a大。不吸收[生產(chǎn)應(yīng)用](1)生產(chǎn)上,用何種顏色的玻璃、塑料薄膜做溫室大棚的頂棚產(chǎn)量高？陰天時,在功率相同的情況下,應(yīng)該選擇什么顏色的照明燈為蔬菜補(bǔ)充光源？(2)比較水綿與藍(lán)細(xì)菌的光合色素的種類與分布。。(3)研究表明：在遮光條件下，以藍(lán)紫光為主的散光占比增加。請預(yù)測：在適當(dāng)遮光的條件下葉片(比如同一植物底層葉片)中葉綠素a/b_____，弱光下的吸光能力

，有利于提高植物的捕光能力，是對弱光環(huán)境的一種適應(yīng)。（4）森林中陽生植物多居上層，林下幾乎都是散射光(主要為藍(lán)紫光)，人參、三七等陰生植物適合在弱光條件下生存。陰生植物葉綠體中葉綠素b/葉綠素a含量________(填“大于”“等于”或“小于”)陽生植物，推斷理由是_________________________。無色,因為日光中各種顏色的光均能通過,作物光合效率高。陰天時,應(yīng)選擇補(bǔ)紅光和藍(lán)紫光的照明燈。水綿（真核生物）含葉綠素、類胡蘿卜素，分布在葉綠體類囊體薄膜上。藍(lán)細(xì)菌（原核生物）含葉綠素、藻藍(lán)素，分布在細(xì)胞質(zhì)的光合片層上。降低更強(qiáng)大于陰生植物吸收的散射光主要為藍(lán)紫光，在藍(lán)紫光區(qū)，葉綠素b的吸收光譜大于葉綠素a，藍(lán)紫光對于葉綠素b更有效。(1)物質(zhì)的含量變化由來源與去向的差值決定。(2)秋天葉片變黃的原因是

。(3)蔬菜久置或烹炒時顏色變黃是因為

。(4)避光水培得黃豆芽，照光則為綠豆芽，說明

。(5)氮肥施用過少，葉子發(fā)黃、產(chǎn)量下降的原因是

。(6)葉綠素的來源：合成葉綠素，需要的環(huán)境條件

。(7)葉綠素的去向：葉綠素會因為

發(fā)生分解?！究键c3】

葉綠素含量的變化由于葉綠素比類胡蘿卜素易受到低溫的破壞且低溫抑制合成葉綠素相關(guān)酶的活性，因此葉綠素含量降低，使類胡蘿卜素的顏色顯示出來葉綠素不穩(wěn)定、容易分解葉綠素合成需要光照刺激N是合成葉綠素的原料，缺N導(dǎo)致葉綠素含量下降，葉子變黃；光合色素含量下降影響光合作用的進(jìn)行，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。適宜的光照、溫度、水分、礦質(zhì)元素N、Mg。高溫、低溫、有機(jī)酸等【例】研究結(jié)果表明，光照會影響韭菜葉綠素的合成，但不會影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分離技術(shù)，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設(shè)計實驗以驗證這一結(jié)論。要求簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。實驗思路：

預(yù)期結(jié)果：

將一部分韭菜幼苗置于光照條件下培養(yǎng)(甲組)，另一部分韭菜幼苗置于黑暗條件下培養(yǎng)(乙組)。一段時間后，提取并用紙層析法分離兩組韭菜中的色素，比較濾紙條上的色素帶。甲組濾紙條上的橙黃色和黃色的色素帶與乙組濾紙條上的這兩種色素帶基本一致；但甲組濾紙條上有藍(lán)綠色和黃綠色的色素帶，乙組濾紙條上沒有藍(lán)綠色和黃綠色的色素帶。3．(2024·吉林、黑龍江1月適應(yīng)性測試)為探究某植物生長所需的適宜光照，在不同光照條件下，測得該植物葉片的呼吸速率、凈光合速率和葉綠素含量如下圖所示。回答下列問題：(4)圖3中50%、75%透光率下植物葉片中葉綠素含量不同，設(shè)計實驗驗證這種差異：___________________________________________(簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果)。實驗思路：取等量的50%、75%透光率下植物葉片若干，分為甲、乙兩組，分別提取兩組葉片中的葉綠素，并比較兩組中葉綠素的含量。預(yù)期結(jié)果：75%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量高于50%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量。(2022·廣東選擇性考試·18)研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(圖a)，測定相關(guān)指標(biāo)(圖b)，探究遮陰比例對植物的影響。(1)結(jié)果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量________，原因可能是_________________________________________________________。高遮陰條件下植物合成較多的葉綠素(2023·廣東選擇性考試·18)

光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時，水稻野生型（WT）的產(chǎn)量和黃綠葉突變體（ygl）的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27（1）ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和

，葉片主要吸收可見光中的_________________光。類胡蘿卜素/葉綠素較高

紅光和藍(lán)紫①在類囊體膜上分布著許多吸收光能的色素分子，在類囊體膜上和基質(zhì)中含有進(jìn)行光合作用所必需的酶；②葉綠體內(nèi)含有大量的基粒和類囊體，極大地擴(kuò)展了受光面積?！舅伎肌咳~綠體適于進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)特點（結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）？【考點4】光合作用的過程階段條件場所物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供

?？偡磻?yīng)式光反應(yīng)暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)水的光解：H2O→2H++?O2+2e-[H]的合成：NADP++H++2e-→NADPHATP的合成：ADP+Pi+能量→ATPCO2的固定：CO2+C5→2C3C3的還原：2C3→(CH2O)、C5光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→(CH2O)的穩(wěn)定化學(xué)能光照、水、光合色素、酶、ADP、Pi、NADP+多種酶、CO2、C5、ATP、NADPHATP、NADPH

ADP、Pi、NADP+

6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體C3的還原過程中：①有H2O生成②消耗ATP，生成ADP、Pi③消耗[H]，生成NADP+ATPNADPHADP+PiNADP+2C3C5O2類囊體薄膜(光合色素)(酶)1.光反應(yīng)合成的ATP主要用于暗反應(yīng)，也可用于葉綠體基質(zhì)中其他的生命活動，

如蛋白質(zhì)的合成；2.暗反應(yīng)所需要的能量由光反應(yīng)所合成的ATP、NADPH提供，且NADPH還

作為還原劑。判斷：只提供光照，不提供CO2，植物可獨(dú)立進(jìn)行光反應(yīng)。()×【光反應(yīng)機(jī)理】一、相關(guān)反應(yīng)：(1)2H2O→O2

+4H++4e-(2)ADP+Pi+能量

→ATP(3)NADP++H++2e-→NADPH

二、H+的運(yùn)輸方式：葉綠體基質(zhì)→類囊體腔：類囊體腔→葉綠體基質(zhì)：三、能量轉(zhuǎn)化：【拓展：光系統(tǒng)及電子傳遞鏈】主動運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散酶酶光光能

→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能7、觀察下圖，回答下列問題：(1)圖示生物膜為

，功能為

。(2)圖示膜的上側(cè)場所為

，下側(cè)為

。(3)圖示過程屬于光合作用的

階段。(4)合成ATP的能量直接來源于

，

最終來源于

。(5)圖示合成的ATP可以為細(xì)胞內(nèi)的各項生命活動提供能量。（

）(6)圖中所示過程中，光能轉(zhuǎn)化為ATP與

的化學(xué)能?！令惸殷w薄膜將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，釋放氧氣葉綠體基質(zhì)類囊體腔光反應(yīng)H+的電化學(xué)勢能光能NADPH鞏固：練習(xí)卷第8、9、10題環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析——“過程法”（1）當(dāng)光照變?nèi)鯐r，直接影響哪一階段？NADPH和ATP含量如何變化？C3和C5呢？當(dāng)光照變?nèi)鯐r，直接影響光反應(yīng)（即Ⅰ），NADPH和ATP含量減少；光變?nèi)酰琋ADPH和ATP減少，C3增多，C5減少。（2）當(dāng)CO2供應(yīng)減少時，直接影響哪一階段？C3和C5含量如何變化？NADPH和ATP呢？當(dāng)CO2供應(yīng)減少時，直接影響暗反應(yīng)（即Ⅱ）；C3減少；

C5增多NADPH和ATP含量增多環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析——“過程法”1.C3、C5變化相反2.C5與[H]、ATP的變化一致總結(jié)：光變?nèi)?，NADPH和ATP減少，C5減少，C3增多。光（弱）五（少）碳（缺）三（少）環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析——“模型”法1.C3、C5變化相反2.C5與NADPH、ATP的變化一致3.C3與NADP+、ADP的變化一致光（弱）五（少）碳（缺）三（少）【拓展：利用光合作用原理構(gòu)建人工光合作用系統(tǒng)】模塊1模塊2模塊3

光反應(yīng)（類囊體薄膜）

光能的吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化

暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）

CO2合成糖類甲：C5

乙：C3【拓展：利用光合作用原理構(gòu)建人工光合作用系統(tǒng)】模塊1模塊2模塊3(2)改變模塊3的反應(yīng)物和

，可以改變合成的有機(jī)物種類。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量更多。酶√【拓展：光合作用的產(chǎn)物及其輸出】1、光合作用產(chǎn)物有________和______，合成場所分別在______________和_____________。2、_________可以進(jìn)入篩管，再通過_____________運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯?、C3還原成_______________后，經(jīng)葉綠體內(nèi)膜上的_______運(yùn)出葉綠體后合成________。4、若蔗糖合成或輸出受阻，則進(jìn)入葉綠體的Pi數(shù)量________，從而導(dǎo)致了光反應(yīng)中合成的________數(shù)量下降，卡爾文循環(huán)減速。此時過多的磷酸丙糖將會用于_____________，以維持卡爾文循環(huán)運(yùn)行。淀粉蔗糖葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)蔗糖韌皮部磷酸丙糖TPT蔗糖減少ATP合成淀粉資料（大本）第72頁第6題6．淀粉和蔗糖均為小麥光合作用的產(chǎn)物，兩者合成過程中均需利用磷酸丙糖作為原料，磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器(TPT)能將卡爾文循環(huán)中產(chǎn)生的磷酸丙糖不斷運(yùn)出葉綠體，同時將等分子數(shù)的磷酸(Pi)反向運(yùn)回葉綠體基質(zhì)，具體過程如下圖所示。下列說法正確的是(

)A．CO2的供應(yīng)量不變，突然降低光照強(qiáng)度，磷酸丙糖含量減少，C3含量增加B．NADPH和ATP分別為C3還原提供還原劑和能量C．若使用TPT專一抑制劑處理小麥葉片，則葉綠體中淀粉合成量持續(xù)增加D．若將離體葉綠體懸浮于Pi濃度較低的培養(yǎng)液中，則細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蔗糖合成量增加A時間/發(fā)現(xiàn)者內(nèi)容19世紀(jì)末科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1881年恩格爾曼

在黑暗條件無空氣條件下，用極細(xì)光束照射水綿的不同部位，發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌聚集在光束照射的葉綠體部分。全光照時，好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光部位。1928年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣1941年魯賓、卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源，H218O+CO2→植物→18O2，H2O+C18O2→植物→O2，得出光合作用釋放的氧全部來自水1954年阿爾農(nóng)光照下，葉綠體可合成ATP，這一過程總是與水的光解相伴隨。20世紀(jì)40年代卡爾文

用經(jīng)過14C標(biāo)記的CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤放射性14C的去向，最終探明了CO2中的C是如何轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的C的。(課本第100頁)實驗結(jié)論：氧氣是葉綠體在光照條件下釋放出來的?！举Y料】1937年，英國植物學(xué)家希爾將植物細(xì)胞破碎，獲得離體葉綠體。發(fā)現(xiàn)，在光照下，在離體葉綠體的懸浮液中加入足量的鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2），離體葉綠體雖然不能合成有機(jī)物，但Fe3+被還原為Fe2+，同時離體的葉綠體釋放出O2。像這樣，離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)。①希爾的實驗?zāi)芊裾f明水的光解與糖類的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)？能；懸浮液中沒有CO2，糖類合成時需要CO2中的碳元素,因此糖類合成無法進(jìn)行。但此時可以發(fā)生水的光解，因此兩者不是同一個化學(xué)反應(yīng)。②希爾反應(yīng)是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全都來自水？不能，反應(yīng)體系中可能還存在其他物質(zhì)可以提供氧元素。③希爾實驗中的氧化劑起到什么作用？結(jié)合H2O分解產(chǎn)生的2H+和2e-時間/發(fā)現(xiàn)者內(nèi)容19世紀(jì)末科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1881年恩格爾曼

在黑暗條件無空氣條件下，用極細(xì)光束照射水綿的不同部位，發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌聚集在光束照射的葉綠體部分。全光照時，好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光部位。1928年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣1941年魯賓、卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源，H218O+CO2→植物→18O2，H2O+C18O2→植物→O2，得出光合作用釋放的氧全部來自水1954年阿爾農(nóng)光照下，葉綠體可合成ATP，這一過程總是與水的光解相伴隨。20世紀(jì)40年代卡爾文

用經(jīng)過14C標(biāo)記的CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤放射性14C的去向，最終探明了CO2中的C是如何轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的C的。【例】某實驗小組將葉綠體和相關(guān)化學(xué)物質(zhì)在抽去空氣的溶液中進(jìn)行了如下實驗：

注：DCPIP是一種可以接受H＋的化合物，氧化態(tài)為藍(lán)紫色，被還原后為無色。關(guān)于該實驗的分析正確的是(

)A．對比丙組和丁組實驗，說明DCPIP能穿過葉綠體的雙層膜B．該實驗說明產(chǎn)生的O2中的氧元素一定來源于H2O，而不來源于CO2C．向?qū)嶒灪蟮募捉M通入CO2并黑暗處理，可證明光反應(yīng)和暗反應(yīng)不是同一個化學(xué)反應(yīng)D．向?qū)嶒灪蟮囊医M通入CO2并黑暗處理，檢測NADPH的含量可證明其參與暗反應(yīng)D【考點5】光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系1、物質(zhì)上的聯(lián)系：【考點5】光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系2、能量轉(zhuǎn)化的聯(lián)系：【考點5】光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系3、根據(jù)關(guān)鍵詞判斷“三率”：總（真正）光合速率=凈（表觀）光合速率+呼吸速率凈（表觀）光合速率：指植物綠色組織在有光條件下測得的值——單位時間單位葉面積CO2的吸收量或O2的釋放量。（儀器直接測得）（計算得出）根據(jù)圖中信息，寫出表示三率的關(guān)鍵詞或字母①呼吸速率：②凈光合速率：③總光合速率：m1、n1、消耗糖類量m2、n2、積累糖類量m1+m2、n1+n2、制造糖類量檢測指標(biāo)呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量有機(jī)物消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量3、根據(jù)關(guān)鍵詞判斷“三率”：資料（大本）第84頁說明：若測定指標(biāo)為葉綠體中O2釋放量、CO2吸收量，則表示細(xì)胞的總光合速率。區(qū)分：葉肉細(xì)胞的光合速率與植物體的光合速率1.葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率時，植物體的光合速率

呼吸速率；2.植物體的光合速率等于呼吸速率時，葉肉細(xì)胞的光合速率

呼吸速率；＜＞【例】下圖表示植物葉肉細(xì)胞中光合作用、有氧呼吸的過程及兩者之間的聯(lián)系。其中甲～戊表示生理過程，a～d表示相關(guān)物質(zhì)。下列說法正確的是(

)A．物質(zhì)a表示ATP，物質(zhì)c表示O2，物質(zhì)d表示CO2B．甲表示光合作用的光反應(yīng)階段，對光能的吸收不需要酶的直接參與C．若該葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的物質(zhì)c和物質(zhì)d的量相等，則該植物的凈光合速率為0D．用18O同時標(biāo)記H2O和CO2，可探究光合產(chǎn)物O2中O元素的來源B【考點6】影響光合速率（光合作用強(qiáng)度）的因素環(huán)境因素（外因）光照強(qiáng)度CO2濃度溫度水分礦質(zhì)元素（N、P、K、Mg等）主要因素內(nèi)因：色素含量、酶的數(shù)量和活性葉齡、植物品種等【考點6】影響光合速率（光合作用強(qiáng)度）的因素①光照強(qiáng)度原理：光照強(qiáng)度影響

階段，制約

產(chǎn)生，進(jìn)而制約暗反應(yīng)。光反應(yīng)ATP和NADPH請分析左圖與右圖的對應(yīng)關(guān)系。（限制因素：色素、酶、CO2濃度、溫度等）?溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；?陰生植物的光補(bǔ)償點和光飽和點都較低，農(nóng)業(yè)上一般與陽生植物間作。（溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜，陰雨天需給溫室補(bǔ)充光照）①光照強(qiáng)度-應(yīng)用陽生植物陰生植物【考點6】影響光合速率（光合作用強(qiáng)度）的因素②CO2濃度原理：CO2濃度通過影響

暗反應(yīng)

階段C3的生成，進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。①A點對應(yīng)的CO2濃度表示:

。②B點對應(yīng)的CO2濃度表示

，即CO2補(bǔ)償點。③C點對應(yīng)的CO2濃度表示CO2飽和點，表示光合作用速率達(dá)到最大時對應(yīng)的最小CO2濃度。進(jìn)行光合作用所需的最低CO2濃度光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時的CO2濃度①“正其行，通其風(fēng)”、溫室內(nèi)放干冰：提高CO2濃度以增加產(chǎn)量。②生產(chǎn)上使用農(nóng)家肥（有機(jī)肥）或溫室大棚與雞舍、豬舍相連：②CO2濃度—應(yīng)用施用有機(jī)肥的原因：①有機(jī)物在微生物的分解下產(chǎn)生大量CO2；②有機(jī)物分解后能為植物提供N、P等礦質(zhì)元素。【考點6】影響光合速率（光合作用強(qiáng)度）的因素③溫度原理：溫度通過影響與光合作用有關(guān)的酶的活性進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天提高溫度，以提高光合作用強(qiáng)度；晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，保證植物有機(jī)物的積累。

溫度/

5101520253035光照下吸收量/

1.001.752.503.253.753.502.75黑暗中釋放量/

0.500.751.001.502.253.003.50

AN：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分應(yīng)用：合理施肥，補(bǔ)充土壤中的礦質(zhì)元素。若施肥量過多，可能導(dǎo)致“燒苗”（葉片邊緣卷曲，葉片尖端逐漸枯黃）。思考：缺磷會影響植物光合作用，原因是？缺磷的植株照光后葉片中ATP和NADPH的含量明顯下降，暗反應(yīng)速率隨之降低，從而使光合作用受到影響。原因：土壤溶液的濃度過高，植物失水萎蔫，影響光合速率?！究键c6】影響光合速率（光合作用強(qiáng)度）的因素④礦質(zhì)元素【考點6】影響光合速率（光合作用強(qiáng)度）的因素多因子變量對光合速率的影響以圖甲為例，分析各部分光合速率的影響因素：OA段：AB段：B點之后：光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度、溫度溫度拓展：光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點”移動(1)細(xì)胞呼吸對應(yīng)點(A點)的移動：細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，A點

；細(xì)胞呼吸減弱，A點

。(2)補(bǔ)償點(B點)的移動①細(xì)胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補(bǔ)償點應(yīng)

。②細(xì)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(bǔ)償點應(yīng)

；(3)飽和點(C點)和D點的移動：相關(guān)條件的改變使光合速率下降時，C點

，D點

；反之，移動方向相反。下移上移右移右移左移下移且同時左移若改變條件后使光合速率增加，則該面積變大；若改變條件后使光合速率減小，則該面積變小?！究键c7】一晝夜植物光合作用和細(xì)胞呼吸變化的關(guān)系(1)自然環(huán)境中一晝夜植物氣體交換速率變化曲線a時刻，低溫，呼吸作用最弱開始光合c、e時刻光合等于呼吸溫度過高，蒸騰作用過強(qiáng)，部分氣孔關(guān)閉，CO2攝入不足，暗反應(yīng)速率下降，導(dǎo)致光合速率下降e~f時間內(nèi)呼吸大于光合(1)自然環(huán)境中一晝夜植物氣體交換速率變化曲線①消耗植物自身有機(jī)物的時間段：②制造有機(jī)物的時間段：③積累有機(jī)物的時間段：Oc時間段、eg時間段即能進(jìn)行光合作用的時間段bf即光合作用大于呼吸作用的時間段ce④經(jīng)過24小時，該植物有機(jī)物積累量是多少？(2)一晝夜密閉容器中CO2濃度變化曲線思考：①曲線的斜率代表什么？②光合速率等于呼吸速率的點是？斜率代表CO2釋放或吸收速率D、H點③經(jīng)過一晝夜，植物是否實現(xiàn)有機(jī)物積累？是，因為最終CO2濃度低于初始值，說明有CO2被吸收用于合成有機(jī)物?！纠肯聢D表示科研人員測得的某株紫蘇一天中CO2固定速率和CO2吸收速率隨時間的變化曲線。據(jù)圖分析錯誤的是(

)A．7：00時，紫蘇根尖細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體B．曲線b在10：00～12：00之間下降的主要原因是此時氣孔導(dǎo)度減小，CO2供應(yīng)減少，光合速率減慢C．18：00時會發(fā)生NADPH從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)的移動D．與7：00相比，12：00時C3的合成速率較快B【例】兩棵生長狀況基本相同的同種植物，分別置于透明的玻璃罩內(nèi)，如圖甲、乙所示。在相同自然條件下，測得一晝夜中植物O2釋放速率分別如圖丙、丁所示。下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)b段和cd段，曲線下降的原因相同B．把在缺鎂條件下培養(yǎng)的同種植物放到乙環(huán)境，則f點左移C．在圖丁中，與c點相比，d點的C3含量較高D．一晝夜中，裝置乙中植物積累的有機(jī)物比甲少C【考點8】光合速率的測定①葉片上浮法(資料大本第78頁考點二探究實驗)②液滴移動法③黑白瓶法注意避開大葉脈，葉脈細(xì)胞無葉綠體，且葉脈較重，影響葉片上浮。1、打孔時要注意什么？原因？清水NaHCO3溶液（或CO2緩沖液）觀察記錄2、水柱的作用是什么？3、如何實現(xiàn)對自變量（光照強(qiáng)度）的控制？吸收光的熱量，避免光照時實驗裝置中溫度的變化對實驗結(jié)果造成干擾。調(diào)整燒杯與臺燈的距離思考：裝置的燒杯中放入適宜濃度的NaHCO3溶液，作用是什么？此時裝置液滴移動的距離代表什么？②液滴移動法1.適宜濃度的NaHCO3溶液是CO2緩沖溶液，用于保證容器內(nèi)CO2滿足光合作用需求，同時使容器中CO濃度保持恒定。2.紅色液滴向右移動的距離，是光合作用釋放O2的量，代表凈光合速率。若需要測該綠色植物的呼吸速率，應(yīng)該如何操作？②液滴移動法黑暗條件NaOH溶液測黑暗條件下氧氣的變化量，反映呼吸速率測凈光合速率(CO2緩沖液)總光合速率=呼吸速率+凈光合速率為排除溫度、氣壓等因素引起的氣體體積膨脹，應(yīng)如何設(shè)置對照實驗？②液滴移動法死亡植物死亡植物NaOH溶液為排除溫度、氣壓等因素引起的氣體體積膨脹，對照組的實驗操作：將實驗組中的綠色植物換成死亡植物，其他條件相同。“黑瓶”用錫紙包裹，不透光“白瓶”給予光照一段時間，測瓶中溶解氧含量的前后變化。請問“黑瓶”數(shù)值代表什么？白瓶呢？③黑白瓶法“黑瓶”變化數(shù)值表示有氧呼吸量；“白瓶”變化數(shù)值表示凈光合作用量。③黑白瓶法在適宜光照下照射6h后，測量A（黑瓶）、B（白瓶）的溶氧量，分別記為OA、OB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的真光合速率（以每小時產(chǎn)氧速率計），M＝

mg/(dm2·h)，AB(2024·廣東佛山模擬)用密閉的培養(yǎng)瓶培養(yǎng)等量的綠藻(真核藻類)，將其置于4種不同溫度下(t1<t2<t3<t4)培養(yǎng)，其他條件均適宜且相同，分別測定光照和黑暗條件下瓶中氧氣的含量變化如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．氧氣在細(xì)胞的線粒體基質(zhì)處被消耗，在葉綠體的類囊體薄膜處產(chǎn)生B．溫度為t3時，光照時間至少長于9.6小時綠藻才能正常生長C．t4的呼吸速率較t3的高，但二者的光合速率相同D．隨著溫度逐漸升高，綠藻的光反應(yīng)速率不變，暗反應(yīng)速率增強(qiáng)B【例】為了探究不同光照強(qiáng)度對番茄幼苗光合色素含量的影響，設(shè)計實驗如表所示