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1、光合作用和呼吸作用的联系及应用高考考点考查内容三年高考探源考查频率光合作用的影响因素及应用1. 掌握光合作用的影响因 素及应用2. 理解光合作用和细胞呼吸的关系3. 掌握测定净光合速率的 方法及有关曲线的意义2017新课标1302017江苏卷292016高考全国卷1131 光合作用和细胞呼吸的关系 测定净光合速率的方法及有机物变化曲线分析 测定净光合速率的方法及有机物变化曲线分析考点 1 光合作用的影响因素及应用1内部因素1）与植物自身的遗传特性有关，如阴生植物和阳生植物，如图 1 所示。忧合速率1/一阳生植物 阴生植物EIv度 JfpM 图1图2物质量总光合量呼吸量干物质量叶面积指数 图3（
2、2）植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图 3 所示。2外界因素对光合速率的影响（1）单因素对光合速率的影响因素图像及原理分析关键点及线段应用光照强度光照强度通过影响光反应速 率，影响ATP及H的产生速 率，进而影响暗反应速率 A细胞呼吸强度，B光补 偿点，C光饱和点； AC段，光合作用速率随光照 强度的增加而增加； C点后光合作用速率不再随 光照强度的增加而变化； 阴生植物的B点前移，C点 较低，如图中虚线所示间作套种时农 作物的种类搭 配、林带树种的 配置等都是这 一原理的具体 运用温度10 20 30 40刃温度代）光厶招用强度O温度通过影响酶的活性进而影响光合作用速率（
3、主要是暗反 B点对应的温度为最适生长 温度； AB段，随温度升高光合作用 速率升高； BC段，随温度升高光合作用 速率降低应）冬天利用温 室大棚提高温 度，促进植物生 长；温室中， 增加昼夜温差， 减少夜晚有机 物的消耗，有利 于有机物的积CO浓2度、矿质 离子 浓度 增加大田中 的空气流动，以 增加CO浓度；2 温室中可使 用CO发生器，2以增加CO浓2度； 合理施肥，补 充土壤中的矿 质元素CO浓度影响暗反应中CO的固2 2定，矿质离子影响与光合作用 有关的色素、酶、膜结构的形 成 AB段，随CO2浓度或矿质离 子浓度的增加光合作用速率升 咼； B点后，随CO2浓度的增加光合作用速率不再升
4、高； B点后，随矿质离子浓度的 增加光合作用速率下降（细胞 失水）绿叶 的面 积謳*呼吸度傑27叶矗指数叶面积指数=叶片总面积/土地 面积通过影响光合作用强度及 细胞呼吸强度来影响干物质的 积累。图中阴影部分面积即干 物质的积累量 OB段，随叶面积指数的不断 增大，进行光合作用的叶片面 积也在增加，总光合作用速率 增加； BA段，随叶面积指数的不断 增大，叶片重叠较严重，进行 光合作用的叶片面积基本不再 增加，总光合作用速率几乎不 增加； OA段，随叶面积指数的增 大，进行细胞呼吸的叶片面积 增加，总呼吸速率增加适当间苗，合理 密植，适当修 剪，避免徒长2）多因素对光合速率的影响图像拿右常 |
5、矗彳飞光强 P Q。P Q光服强度光照强度温度甲乙丙含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光 合速率不断提咼；Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响 因素为坐标图中所标示出的其他因子应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高 光合速率，也可同时适当补充CO,进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增 加光照强度和co2浓度以提高光合作用速率调研 1 玉米与其他植物间行种植称为间作，单独种植玉米称为单作。玉米与大豆间作可增产（已知玉米株高大于大豆）。如图是玉米与大豆间作和玉米单作在不同光照强度下测得的玉米吸收
6、CO的速率（假设 2间作与单作农作物间的株距、行距均相同）。请分析回答下列问题：(1) 光照强度为a时，间作和单作光合速率无明显差别，导致该现象的主要原因 。(2) 光照强度为c时，间作的光合速率比单作高，从环境角度分析，间作时对和的利用优于单作。(3) 光照强度为b时，单作玉米的叶绿体固定CO的速率为“molm-2s-i。2(4 )光照强度为d时，玉米间作时叶肉细胞中产生的H和ATP的量比单作时 (填“多”“少”或“相等”)。【答案】(1)光照强度低(弱)(2) CO光能(或答“光照”)2(3) 15( 4)多【解析】(1)光照强度为3时，间作和单作光合速率无明显差别的主要原因是光照强度过低
7、。(2)影响光合速率的环境因素主要是光照温度、5浓度等，竝点时间作光合速率比单作高，此时间作对CQ和光照的利用更加充分。光照强度为b时，单作玉米净光合作用吸收5的速率为lOmol m-“-打呼吸作用产生 g的速率为51101-2 bC光照强度(1) 光照强度为 a 时，限制光合作用的环境因素主要是，其直接影响是使光合作用产生的和 ATP 过少，进一步限制了光合作用下一反应阶段中过程速率。(2) 光照强度为b时，造成曲线I和II、曲线II和III光合作用强度差异的原因分别是 和 不同。(3) 根据上述已有条件，在光照强度为c时， (填“能”或“不能”)确定I、II、III哪种条件下人们获得的光合
8、产物较多。【答案】(1)光照强度H C 还原3温度CO2浓度( 3)不能【解析1(1)3点时光照强度较弱,植物的光合作用强度较低,因此该点的限制因素主要是光照强度, 原因是光反应弱，产生的H和ATP少,限制暗反应中G的还原。(2) b点时，曲线I和II的自变量 为温度，曲线II和III的自变量为CQ浓度。心)人们获得的光合产物应为有机物的积累量，因为在不 同温度下植物的呼吸强度未知，因此无法判断光照强度为咯时，哪种条件下获得的光合产物最多。考点 2 光合作用与细胞呼吸的关系1.光合作用与有氧呼吸过程中H和ATP的来源与去路项目来源去路H光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应阶段中c3的还
9、原有氧呼吸第一、第二阶段产生用于第三阶段还原02产生h2o，同时释放 出大量的能量ATP光合作用光反应阶段合成ATP,所需能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应阶段C3的还原，以稳定的化学 能的形式储存于有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的能量最多。能量来自有机物的氧化分解作为能量“通货”，用于各项生命活动2常考易错的植物“三率”( 1 )植物“三率”间的内在关系 呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值一一单位时 间内一定量组织的CO2释放量或02吸收量。 净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值一一单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2 量
10、或释放的 O2 量。 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。2）植物“三率”的判定 根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率。 根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正（总）光合速率CO2释放量（黑暗）吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量（黑暗）释放量产牛量有机物消耗量（黑暗）积累量制造量、产生量3光合作用和细胞呼吸综合曲线解读g吸收量总光合速率 净光合速率C02释放里/呼吸速率a呼吸所放出的C02量光照强度（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率（A点）。2）绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数
11、据为净光合速率。各点（段）的光合作用和呼吸作用分析曲线对应点细胞生理活动A点只进行细胞呼 吸，不进行光合 作用AB段（不含A、B 点）呼吸量光合量B点光合量一呼吸量ATP产生场所胞质基质和线粒体细胞质基质、线粒体、叶绿体植物组织外观表现从外界吸收0，2向外界排出CO2从外界吸收0，2向外界排出CO2与外界不发生气体交换图示C02【易混易错】光合与呼吸曲线分析的 2 个易错点总光合速率、（1）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。如下图中 n 值为净光合速率（虚线表示）， n 值=总光合速率一呼吸速率。呼吸速率0102030温度代2）解答与呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息 光
12、照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起可作为呼吸强度指 标。 光照下吸收co2量应为净光合量。 光照培养阶段，密闭装置中co2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切 不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中co2浓度下降。调研 1 下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是A. CO合成葡萄糖的过程发生在叶绿体中，葡萄糖分解成CO的过程发生在线粒体中22B. 叶绿体在白天进行ATP的合成，在夜晚进行ATP的水解C. ATP和H在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中仅随水的生成而产生D. 白天细胞光合作用消耗的ATP大于其呼吸作用产生的ATP【答
13、案】D【解析】选项A，CO合成葡萄糖的过程发生在叶绿体中，而葡萄糖分解成CO的过程发生在细胞质基质 22和线粒体中。选项B叶绿体中ATP的合成和水解都发生在白天。选项C，ATP和H在叶绿体中随水的 分解而产生，在线粒体中不只随水的生成而产生，有氧呼吸第二步也有ATP生成。选项D，白天细胞光 合作用消耗的 ATP 全部用于产生有机物，而有机物并不全部用于有氧呼吸分解，其呼吸作用产生的能 量也只有部分用于产生ATP，所以白天细胞光合作用消耗的ATP大于其呼吸作用产生的ATP。调研 2 光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，图甲表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间的关系。图乙表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的光合作用速率和呼吸作用速率的影响，图中实线表示实际光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率
