光合作用講義經(jīng)典高考題

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載光合作用的過(guò)程和影響因素光合作用的過(guò)程關(guān)注：目的場(chǎng)所條件（影響因素）能量的來(lái)源和傳遞過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用過(guò)程的閤解亞暗反應(yīng)階段中-一些三碳化合物經(jīng)過(guò)復(fù)雜的變化I形成醬蔔糖： 另一些三碳牝合物經(jīng)過(guò)重新組合又形成五碳化合物從而使睛反 應(yīng)不斷地進(jìn)行下去.）一 影響光合作用速率的因素（一）環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響單因子影響（1）光照強(qiáng)度i 光強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合效率。植物的光合效率在一定范圍內(nèi)隨著光強(qiáng)度的增加而增加強(qiáng)，但當(dāng)光強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，光合效率不再隨著光強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。（此時(shí)影響影響光合效率的主要因素為CQ濃度）。圖形如下：ii .光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)概念：植

2、物光合作用所吸收的CQ與該溫度條件下細(xì)胞呼吸所釋放的CO2量達(dá)到平衡時(shí)的光照強(qiáng)度叫做光補(bǔ)償點(diǎn)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定值后，植物的光合作用強(qiáng)度不再增加或增加很少時(shí)，這一光照強(qiáng)度就是光飽和點(diǎn)。不同的植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)不同不同的植物的光補(bǔ)償點(diǎn)不同，主要與該植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度有關(guān)，與溫度也有關(guān)系。一般生陽(yáng)植物的光補(bǔ)償點(diǎn)比 陰生植物高。不同的植物的光飽和點(diǎn)不同，陽(yáng)生植物的光飽和點(diǎn)高于陰生iii .農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用溫室大棚適當(dāng)提高光強(qiáng)度可以增加光合作用強(qiáng)度。延長(zhǎng)光合作用時(shí)間（適當(dāng)補(bǔ)充光照、一年多季種植等）。增加光合作用面積（合理密植、間作套種等）。溫室大棚采用無(wú)色透明玻璃。如要降低光合作用則提供單質(zhì)光照射

3、（如紅光）（2）CQ濃度對(duì)光合作用的影響i .CO2濃度對(duì)光合作用的影響規(guī)律CO2是光合作用的原料，通過(guò)影響暗反應(yīng)來(lái)影響光合效率。植物的光合效率在一定范圍內(nèi)隨著CQ濃度的增加而增加，但當(dāng)CO2濃度達(dá)到一定值時(shí)，光合效率不再增強(qiáng)。如果CQ濃度繼續(xù)升高，光合作用不但不會(huì)增加，反而會(huì)下降，甚至引起植物 CO2中毒而影響植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育。光合作用強(qiáng)度。植物光合作用的最適 CQ濃度為0.1%,而空氣中CO2僅為0.03%。因此適當(dāng)增加空氣中 CQ濃度，可提高光合速 率。ii。易錯(cuò)易混概念：CO?補(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)植物光合作用所吸收的 CO?與該細(xì)胞呼吸所釋放的 CO2量達(dá)到平衡時(shí)的 CO?濃度稱(chēng)為C

4、Q補(bǔ)償點(diǎn)。當(dāng)CO?達(dá)到一 定濃度后，光合作用強(qiáng)度不再增加，這時(shí)的CO2濃度就是CO2飽和點(diǎn)。（見(jiàn)圖）i 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)提高室內(nèi)的CO2濃度，如放一定量的干冰或多施有機(jī)肥，使其吸收CQ增多。（3）溫度對(duì)光合作用的影響i .溫度對(duì)光合作用的影響規(guī)律溫度直接影響光合作用中有關(guān)酶的活性，對(duì)光合作用的影響很大。低溫時(shí)，植物酶促反應(yīng)速率下降，限制了光合 作用的進(jìn)行；高溫時(shí)，葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，酶發(fā)生鈍化、變性甚至遭到破壞。低溫會(huì)影響光合酶的活性，植物凈光合速率較低；較高溫度使呼吸作用加強(qiáng)，凈光合速率下降。（詳見(jiàn)圖）相對(duì)速率:/ 凈光合速率0ii .最適溫度一般植物可在10C3

5、5C正常的進(jìn)行光合作用，其中以25C30C最適宜，在35 C以上時(shí)光合速率就開(kāi)始下降，40C50 C是即完全停止。iii.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：適時(shí)播種。溫室栽培作物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降低溫度（適當(dāng)增大晝夜溫差）（4）礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響術(shù)拾葉片氮、睛、耆會(huì)星與光合作用的關(guān)系i 礦質(zhì)元素在光合作用的作用N是各種酶、蛋白質(zhì)以及 NADh和ATP核酸、葉綠素等物質(zhì)的重要原料。P是NADP+和ATP核酸等的重要組成成分。Mg是葉綠素的重要組成成分。K對(duì)光合作用產(chǎn)物的制造和轉(zhuǎn)化起著重要作用。ii .礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響規(guī)律在一定范圍內(nèi)礦質(zhì)元素供應(yīng)越多，光合速率就越快；超過(guò)一定濃度，光合速率

6、不再增強(qiáng)，甚至由于滲透失水反而使 光合速率下降。iii 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：適時(shí)適量施肥，注意施肥不宜過(guò)量，否則會(huì)造成土壤溶液濃度大于細(xì)胞液濃度導(dǎo) 致細(xì)胞失水萎蔫。(5)水分對(duì)光合作用的影響i 水對(duì)光合作用的影響規(guī)律缺水時(shí)氣孔關(guān)閉，影響 CQ進(jìn)入葉肉細(xì)胞；缺水，則葉片淀粉水解減弱，糖類(lèi)堆積，光合產(chǎn)物輸出緩慢。因此, 植物體水分減少會(huì)使光合效率下降。i 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：合理灌溉多因子影響咼C02濃度 中CD?液度 低0銀度光合星強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng) 光光光 高中徳光照強(qiáng)虔 0 卩光黑強(qiáng);0 PQ 艦度作物產(chǎn)量的提高主要在于“凈光合量”關(guān)，如圖所示，圖中顯示在葉面積指數(shù)為合理密植，適當(dāng)修剪，避免徒長(zhǎng)。關(guān)鍵點(diǎn)P點(diǎn)理解：此

7、點(diǎn)以前，限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速 率不斷提高。關(guān)鍵點(diǎn)Q點(diǎn)的理解：此點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用分析。即“干物質(zhì)量”上升，故光合作用增強(qiáng)時(shí)，作物產(chǎn)量未必均與其呈正相4.5之后，干物質(zhì)量有所下降，依據(jù)此原理，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)適當(dāng)間苗，典題練習(xí):【例1】（2009年重慶理綜卷30 1.）.（ 26分）在春末晴朗白天，重慶某蔬菜基地測(cè)定了某大棚蔬菜在不同條件下的凈光合作用強(qiáng)度（實(shí)際光和作用強(qiáng)度與呼（1）在曲線a中，含量較高的是葉片用碘蒸氣處理，（2）曲線b的峰值就全天

8、盈也一白云卅充- *1315 IT 19 時(shí)301吸作用強(qiáng)度之差），結(jié)果見(jiàn)題30圖1 （假設(shè)塑料大棚外環(huán)境條件相同；植株大小一致、生長(zhǎng)正常，栽培管理?xiàng)l件相 同）與11時(shí)相比13時(shí)植株葉綠體內(nèi) G與C5化合物相對(duì)（C3和C5）；在11時(shí)和13時(shí)分別摘取植株上部成熟13時(shí)所取葉片顯色較 （深或淺）低于曲線a,其中兩個(gè)主要決定因素是 （光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、空氣中CO2含量）。曲線c高于曲線b,原因是補(bǔ)充光照能使葉綠體產(chǎn)生更多的 用于CO2還原；若在棚內(nèi)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(jìn)植株體內(nèi)和等生物大分子的合成。（3） 69時(shí)和1618時(shí)，曲線b高于曲線a，主要原因是此時(shí)段棚

9、內(nèi) 較高?！纠?】（2009年全國(guó)理綜卷31） .（8分）COjttff/OlLl-l（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(qiáng)度對(duì)環(huán)境中CO2濃度變化的響應(yīng)特性。據(jù)圖判斷在CO2濃度為3L L（接近大氣CO2濃度）時(shí)，光合作用強(qiáng)度較高的植物是 。（2）若將上述兩種植物幼苗置于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(shí)間內(nèi)，生長(zhǎng)首先受影響的植物是 ，原因是（3）當(dāng)植物凈固定 CO2量為時(shí)，表明植 【例3】.植物的生理活動(dòng)受多種因素影響，下列敘述中不正確的是（若適當(dāng)提高溫度，則 X點(diǎn)應(yīng)向下移動(dòng)若曲線表示陰生植物，則 Y點(diǎn)應(yīng)向左移動(dòng)若提高CO濃度，則Z點(diǎn)應(yīng)

10、向上，向右移動(dòng)處于Y點(diǎn)時(shí)細(xì)胞中能產(chǎn)生 ATP的細(xì)胞器只有線粒體【例4】.(10)在充滿Nb與CQ的密閉容器中，用水培法栽培幾株番茄，CO充足。測(cè)得系統(tǒng)的呼吸速率和廣合速V4 占1率變化曲線如下圖，請(qǐng)回答問(wèn)題。 68h間，光合速率 (大于、小于)呼吸速率，容器內(nèi)的 Q含量,CQ含量，植株干重 。 910h間，光合速率迅速下降，推測(cè)最可能發(fā)生變化的環(huán)境因素是 ; 10h時(shí)不再產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是 ;若此環(huán)境因素維持不變，容器內(nèi)的Q含量將逐漸下降并完全耗盡，此時(shí)另一細(xì)胞器即停止ATP的合成，成為ATP合成的唯一場(chǎng)所。若在8h時(shí)，將容器置于冰浴中，請(qǐng)推測(cè)呼吸速率會(huì)出現(xiàn)的變化及其原因。 【例5】(10分

11、)回答下列有關(guān)高等植物光合作用的問(wèn)題。U.DMCOj2JtCb ClO3%0Di1030HiCEIf!s. O 負(fù) 幻 d 口J 1 I I 5 COIW哦述K-i 單聲血駅-(1 )圖1中分子Z的名稱(chēng)是。 Z物質(zhì)的形成過(guò)程是：光能活化位于上的分子，釋放出，并經(jīng)傳遞最終生成Z。 在暗反應(yīng)中，CO必須與RuBP(五碳化合物)結(jié)合，這是 CO被固定的第一步。RuBP可循環(huán)使用，使光合作用 不斷進(jìn)行；但 Q也可與RuBP結(jié)合，生成一個(gè)三碳化合物和一個(gè)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(guān)系。回答下列問(wèn)題。 據(jù)圖2，該植物在25C、適宜光照、1.5%

12、與21%的Q濃度下，每小時(shí)單位葉面積積累的葡萄糖量的差值是 mg,(相對(duì)分子質(zhì)量：CO 44,葡萄糖180。計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)。)結(jié)合暗反應(yīng)的過(guò)程，解釋不同氧濃度下 葡萄糖積累量產(chǎn)生差異的原因： 圖2說(shuō)明不同葉表面溫度、不同氧濃度與光合作用速率的關(guān)系是。近三年上海高考題型：例一分析有關(guān)植物光合作用的資料，回答問(wèn)題。（11分）在一定濃度的CO2和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，測(cè)定 A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如下表，據(jù) 表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題。光合速率與呼吸速率 相等時(shí)光照強(qiáng)度（千勒克司）光飽和時(shí) 光照強(qiáng)度 （千勒克司）光飽和時(shí)CO2吸收量（mg/100cm 2 葉小時(shí)）黑暗條件下CO2釋放量

13、（mg/100cm2 葉小時(shí)）A131155B39301541.與B植物相比，A植物是在 光照條件下生長(zhǎng)的植物，判斷的依據(jù)是當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)9千勒克司時(shí)，B植物光合速率 ，造成這種現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是跟不上反應(yīng)。當(dāng)光照強(qiáng)度為9千勒克司時(shí)，B植物的總光合速率是 （ mgCQ/100cm2葉小時(shí)）。當(dāng)光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，A植物與B植物固定的CO2量的差值為 （mgCO2/100cm2 葉小時(shí)）光合速率也受光合產(chǎn)物從葉中輸出速率的影響。若只留一張葉片，其他葉片全部摘除，如右圖，則留下葉片的光 合 速率，原因是。18右圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中不可能發(fā)生的反應(yīng)是A.處發(fā)生三羧酸循環(huán)B處產(chǎn)生ATPC處產(chǎn)生二

14、碳化合物D處發(fā)生與O2的結(jié)合反應(yīng)23.將等量甲、乙兩種植物的不同器官在不同顏色的光下照8小時(shí)，測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)右表。據(jù)表分析，決定光合作用是否發(fā)生的因素是 -A .植物種類(lèi)A49Str6犬72社甲葉也汕B.光的顏色甲n丄C.溫度甲22 X：OniL乙盈匸SO涎D.植物器官22T：10咗一例二葉綠體內(nèi)進(jìn)行的光合作用過(guò)程如右圖所示。磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器是葉綠體膜上的重要蛋白質(zhì)。在有光條件下，磷酸轉(zhuǎn)運(yùn) 器將卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的磷酸丙糖不斷運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)用于蔗糖合成，同時(shí)將釋放的Pi運(yùn)至葉綠體基質(zhì)。葉綠體的大小、數(shù)目隨植物生存環(huán)境的不同而不同。試比較生活在向陽(yáng)處與背陰處的同種植物葉綠體的大小和數(shù)目 圖中物質(zhì) B的名稱(chēng)是。4

15、3 .據(jù)圖分析，若磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器的活性受抑制，則卡爾文循環(huán)會(huì)被，可能的機(jī)制是當(dāng)植物光合作用吸收的 C02量與呼吸作用釋放的 C02量相等時(shí)，環(huán)境中的C02濃度為C02補(bǔ)償點(diǎn)；C02達(dá)到一定濃 度時(shí)，光合速率不同增加，此時(shí)的 C02濃度為C02飽和點(diǎn)。育種專(zhuān)家測(cè)定了 22時(shí)，某作物A、B兩個(gè)品種在不同C02濃度下的C02吸收量，以及黑暗條件下的 C02釋放量，結(jié)果如下表。cm補(bǔ)償點(diǎn)C6飽和蟲(chóng)IM( (mniol/nKiljA品種J .1)611120OSM3羅昭竹i 5卄鍛難總no C02飽和點(diǎn)時(shí)，A品種的總光合速率為 mmol/ (m2h )。若環(huán)境中的 C02濃度保持在C02飽和點(diǎn)，先光照14小

16、時(shí)，再黑暗10小時(shí)，則一天中 A品種積累的葡萄糖比 B品種多 mg/m2。(相對(duì)原子量：C- 12, 0- 16 , H 1) 若其他條件不變，溫度上升至27 C, C02補(bǔ)償點(diǎn)將，原因是。例三 回答下列有關(guān)光合作用的問(wèn)題。（12分）表3為某地夏季晴朗的某天，玉米和花生凈光合速率測(cè)定值。圖17表示玉米CQ同化途徑。玉米葉肉細(xì)胞中有一種酶，通過(guò)系列反應(yīng)將CO2 “泵”入維管束鞘細(xì)胞，使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的c02,保證卡爾文循環(huán)順利進(jìn)行。這種酶被形象地稱(chēng)為泵”。而花生缺乏類(lèi)似的“ CO2泵”。49 11 : 00時(shí)，光照增強(qiáng)，溫度過(guò)高，葉片氣孔開(kāi)度下降，作為光合原料之一的_玉垠我生9:30136.8900I4+.072.0CQ | .：mo90,014:00IOK.O79.2! -90.064.E17)054.454 豪3光合速聿時(shí) 藺 _ _（亡伍們moh ?減少，導(dǎo)致花生光合作用速率明顯下降；而此時(shí)玉米光合作用速率反而有所升高，原因是圖17 如果在玉米葉肉細(xì)胞中注入某種抑制劑使“C02泵的活性降低，則在短時(shí)間內(nèi)，維 TOC o 1-5 h z 管束鞘細(xì)胞