寶石中學活頁課時教案 （首頁）
年級高三年級學科生物學
第五章細胞的能量**和利用
第4節能量之源----光與光合作用
一.影響光合作用速率的因素
（一）環境因素對光合作用的影響
1.單因子影響
（1）光照強度
ⅰ.光強度通過影響植物的光反應進而影響光合效率。植物的光合效率在一定範圍內隨著光強度的增加而增加強，但當光強度達到一定值時，光合效率不再隨著光強度的增加而增強。
（此時影響影響光合效率的主要因素為co2濃度）。圖形如下：
ⅱ.光補償點和光飽和點
①概念：植物光合作用所吸收的co2與該溫度條件下細胞呼吸所釋放的co2量達到平衡時的光照強度叫做光補償點。當光照強度增加到一定值後，植物的光合作用強度不再增加或增加很少時，這一光照強度就是光飽和點。
②不同的植物的光補償點和光飽和點不同
不同的植物的光補償點不同，主要與該植物的細胞呼吸強度有關，與溫度也有關係。一般生陽植物的光補償點比陰生植物高。不同的植物的光飽和點不同，陽生植物的光飽和點高於陰生
ⅲ.農業生產應用
①溫室大棚適當提高光強度可以增加光合作用強度。
②延長光合作用時間（適當補充光照、一年多季種植等）。
③增加光合作用面積（合理密植、間作套種等）。
④溫室大棚採用無色透明玻璃。
⑤如要降低光合作用則提供單質光照射（如紅光）
(2)co2濃度對光合作用的影響
ⅰ.co2濃度對光合作用的影響規律
①co2是光合作用的原料，通過影響暗反應來影響光合效率。植物的光合效率在一定範圍內隨著co2濃度的增加而增加，但當co2濃度達到一定值時，光合效率不再增強。如果co2濃度繼續公升高，光合作用不但不會增加，反而會下降，甚至引起植物co2中毒而影響植物正常的生長發育。
光合作用強度。
②植物光合作用的最適co2濃度為0.1%，而空氣中co2僅為0.03%。因此適當增加空氣中co2濃度，可提高光合速率。
ⅱ。易錯易混概念：co2補償點和co2飽和點
植物光合作用所吸收的co2與該細胞呼吸所釋放的co2量達到平衡時的co2濃度稱為co2補償點。當co2達到一定濃度後，光合作用強度不再增加，這時的co2濃度就是co2飽和點。（見圖）
ⅲ.農業生產應用：溫室栽培植物時適當提高室內的co2濃度，如放一定量的乾冰或多施有機肥，使其吸收co2增多。
（3）溫度對光合作用的影響
ⅰ.溫度對光合作用的影響規律
①溫度直接影響光合作用中有關酶的活性，對光合作用的影響很大。低溫時，植物酶促反應速率下降，限制了光合作用的進行；高溫時，葉綠體和細胞質的結構會遭到破壞，酶發生鈍化、變性甚至遭到破壞。
②低溫會影響光合酶的活性，植物淨光合速率較低；較高溫度使呼吸作用加強，淨光合速率下降。（詳見圖）
ⅱ.最適溫度一般植物可在10℃～35℃正常的進行光合作用，其中以25℃～30℃最適宜，在35℃以上時光合速率就開始下降，40℃～50℃是即完全停止。
ⅲ.農業生產應用：①適時播種。②溫室栽培作物時，白天適當提高溫度，晚上適當降低溫度（適當增大晝夜溫差）。
（4）礦質元素對光合作用的影響
ⅰ.礦質元素在光合作用的作用
①n是各種酶、蛋白質以及nadp+和atp、核酸、葉綠素等物質的重要原料。
②p是nadp+和atp、核酸等的重要組成成分。
③mg是葉綠素的重要組成成分。
④k對光合作用產物的製造和轉化起著重要作用。
ⅱ.礦質元素對光合作用的影響規律
在一定範圍內礦質元素**越多，光合速率就越快；超過一定濃度，光合速率不再增強，甚至由於滲透失水反而使光合速率下降。
ⅲ.農業生產應用：適時適量施肥，注意施肥不宜過量，否則會造成土壤溶液濃度大於細胞液濃度導致細胞失水萎蔫。
（5）水分對光合作用的影響
ⅰ.水對光合作用的影響規律
缺水時氣孔關閉，影響co2進入葉肉細胞；缺水，則葉片澱粉水解減弱，醣類堆積，光合產物輸出緩慢。因此，植物體水分減少會使光合效率下降。
ⅱ.農業生產應用：合理灌溉
2.多因子影響
（1）關鍵點p點理解：此點以前，限制光合速率的因素為橫座標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。
（2）關鍵點q點的理解:此點時，橫座標所表示的因素不再是限制光合作用的因子，影響因素為三條曲線所表示出的其他因素。
二.光合作用原理在農業生產上的應用分析。
作物產量的提高主要在於「淨光合量」。即「幹物質量」上公升，故光合作用增強時，作物產量未必均與其呈正相關，如圖所示，圖中顯示在葉面積指數為4.5之後，幹物質量有所下降，依據此原理，在農業生產上應適當間苗，合理密植，適當修剪，避免徒長。
【例1】（2023年重慶理綜卷30 i．）．（26分）
在春末晴朗白天，重慶某蔬菜基地測定了某大棚蔬菜在不同條件下的淨光合作用強度（實際光和作用強度與呼吸作用強度之差），結果見題30圖1（假設塑料大棚外環境條件相同；植株大小一致、生長正常，栽培管理條件相同）
（1）在曲線a中，與11時相比13時植株葉綠體內c3與c5化合物相對含量較高的是 （c3和c5）;在11時和13時分別摘取植株上部成熟葉片用碘蒸氣處理，13時所取葉片顯色較深或淺）
（2）曲線b 的峰值低於曲線a，其中兩個主要決定因素是光照強度、環境溫度、空氣中含量）。曲線c高於曲線b，原因是補充光照能使葉綠體產生更多的
用於還原；若在棚內利用豆料植物做綠肥，可明顯增加土壤中元素的含量，主要促進植株體內和等生物大分子的合成。
（3）6~9時和16~18時，曲線b高於曲線a，主要原因是此時段棚內較高。
答案：（1）c5 深 （2）光照強度 ，空氣中自co2含量 atp、nadph（[h]）氮（n）蛋白質核酸 （3）溫度
【例2】（2023年全國理綜卷31）.(8分)
（1）右圖表示a、b兩種植物的光照等其他條件適宜的情況下，光合作用強度對環境中co2濃度變化的響應特性。據圖判斷在co2濃度為·(接近大氣co2濃度)時，光合作用強度較高的植物是
（2）若將上述兩種植物幼苗置於同一密閉的玻璃罩中，在光照等其他條件適宜的情況下，一段時間內，生長首先受影響的植物是原因是
（3）當植物淨固定co2量為0時，表明植
答案：31．（8分） （1）a （2）b 兩種植物光合作用強度對co濃度變化的響應特性不同，在低濃度co條件下，b植物利用co進行光合作用的能力弱，積累光合產物少，故隨著玻璃罩中co濃度的降低，b植物生長首先受影響。
（3）光合作用固定的co量與呼吸釋放的co量相等
【例3】.植物的生理活動受多種因素影響，下列敘述中不正確的是（ d ）
a.若適當提高溫度，則x點應向下移動
b.若曲線表示陰生植物，則y點應向左移動
c.若提高co2濃度，則z點應向上，向右移動
d.處於y點時細胞中能產生atp的細胞器只有線粒體
【例4】.（10） 在充滿n2與co2的密閉容器中，用水培法栽培幾株番茄，co2充足。測得系統的呼吸速率和廣合速率變化曲線如下圖，請回答問題。
（1）6～8h間，光合速率大於、小於）呼吸速率，容器內的o2含量co2含量植株乾重
（2）9～10h間，光合速率迅速下降，推測最可能發生變化的環境因素是10h時不再產生atp的細胞器是若此環境因素維持不變，容器內的o2含量將逐漸下降並完全耗盡，此時另一細胞器即停止atp的合成成為atp合成的唯一場所。
（3）若在8h時，將容器置於冰浴中，請推測呼吸速率會出現的變化及其原因。
答案：（1）大於，上公升，下降，增加；
（2）光照強度，葉綠體，線粒體，細胞質基質；
（3）呼吸速率下降，數得上酶的活性因降溫而下降。
立意：考查考生對光合作用與呼吸作用、細胞器功能等基本知識的理解和掌握，分析圖表獲得資訊及分析和處理實驗現象等能力。
【例5】（10分）回答下列有關高等植物光合作用的問題。
（1）圖1中分子z的名稱是＿＿＿＿＿。
（2）z物質的形成過程是：光能活化位於＿＿＿＿＿上的＿＿＿＿＿分子，釋放出＿＿＿，並經傳遞最終生成z。
（3）在暗反應中，co2必須與rubp（五碳化合物）結合，這是co2被固定的第一步。rubp可迴圈使用，使光合作用不斷進行；但o2也可與rubp結合，生成乙個三碳化合物和乙個二碳化合物，此二碳化合物不參與光合作用。圖2為不同o2濃度下葉表面溫度與光合作用速率的關係。
回答下列問題。
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