高中生物浙科版一學(xué)案.5.環(huán)境因素影響光合速率（加試）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第3課時(shí)環(huán)境因素影響光合速率（加試)知識(shí)內(nèi)容必考要求加試要求環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響c光合作用與細(xì)胞呼吸的異同b學(xué)習(xí)導(dǎo)航(1)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例,利用光合作用原理分析和指導(dǎo)實(shí)際問題。(2）光合作用與細(xì)胞呼吸的異同。一、環(huán)境因素影響光合速率1．光合速率的概念光合速率或稱________，是指一定量的植物(如一定的葉面積)在________內(nèi)進(jìn)行多少光合作用。包括表觀光合速率和真正光合速率.2．光強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響(1)各點(diǎn)含義A點(diǎn)：光強(qiáng)度為零，只進(jìn)行________。B點(diǎn):光合速率________呼吸速率，為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)：是光合作用達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光強(qiáng)度，即________.（2)表觀光合速率和真正光合速率的關(guān)系真正光合速率＝____________＋________。3．其他因素對(duì)光合速率的影響(1）溫度：溫度通過影響酶的活性來影響光合速率，據(jù)此在坐標(biāo)系中畫出溫度和光合速率的關(guān)系曲線(一般植物的適宜溫度在25℃左右)。（2)二氧化碳濃度在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨CO2濃度的增大而________；但達(dá)到一定濃度時(shí)，再增加CO2濃度，光合速率也________，甚至減弱。（3)礦質(zhì)元素：缺少N會(huì)影響酶的合成，缺少P會(huì)影響________的合成；缺少M(fèi)g會(huì)影響________的合成.4．將下列生產(chǎn)實(shí)例和利用的光合作用原理連接起來科學(xué)家研究CO2濃度、光強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合速率的影響，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖，請(qǐng)據(jù)圖分析：1．光強(qiáng)度為a時(shí),曲線Ⅰ和Ⅱ重合說明什么？此時(shí)造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合速率差異的原因是什么？2．光強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合速率差異的原因是什么？3．光強(qiáng)度為c時(shí)，每條曲線都呈現(xiàn)水平狀態(tài)，說明什么？知識(shí)整合影響光合速率的外界因素有多種,光強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等都有影響，多因素同時(shí)起作用時(shí)，哪個(gè)因素最缺乏，哪個(gè)就是限制因素。1．如圖曲線Ⅰ表示黃豆在最適溫度、CO2濃度為0。03％的環(huán)境中光合速率與光強(qiáng)度的關(guān)系。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件,結(jié)果發(fā)生了如圖曲線Ⅱ的變化.下列分析合理的是（)A．與y點(diǎn)相比較,x點(diǎn)時(shí)葉綠體中三碳酸分子含量低B．在y點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰駽．制約x點(diǎn)時(shí)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量D．制約z點(diǎn)時(shí)光合作用的因素可能是二氧化碳濃度2．下面是一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的一組曲線,你認(rèn)為不正確的是(）二、光合作用和細(xì)胞呼吸的異同1．光合作用與細(xì)胞呼吸概述2．光合作用與需氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目光合作用需氧呼吸代謝類型合成作用（或同化作用）分解作用(或異化作用)物質(zhì)變化無機(jī)物eq\o(→,\s\up7（合成)）有機(jī)物有機(jī)物eq\o（→,\s\up7(分解)）無機(jī)物能量變化________（貯能）化學(xué)能→________________(放能）實(shí)質(zhì)________有機(jī)物,________能量________有機(jī)物、________能量，供細(xì)胞利用場所葉綠體活細(xì)胞（主要在線粒體中）條件________進(jìn)行有光、無光都能進(jìn)行聯(lián)系下面圖1是某植物葉肉細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞器之間的氣體交換示意圖，圖2是該細(xì)胞光合速率和光強(qiáng)度的關(guān)系圖，據(jù)圖分析：圖1圖21．圖1中甲、乙分別是哪種細(xì)胞器?表示氧氣和二氧化碳的箭頭分別有哪些？2．圖2中O點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下，圖1中存在哪些箭頭?3．圖2中P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下，圖1中存在哪些箭頭？4．圖2中Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下，圖1中又存在哪些箭頭？知識(shí)整合當(dāng)光合速率小于呼吸速率時(shí)，線粒體放出的二氧化碳部分被葉綠體利用，部分釋放到細(xì)胞外，線粒體利用的氧氣部分來自葉綠體,其余的來自細(xì)胞外.當(dāng)光合速率大于呼吸速率時(shí)，氣體變化和上述相反；當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí),二者正好互補(bǔ)，細(xì)胞和外界沒有氣體交換.3．下圖為生物體內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)變化的示意圖，a、b、c分別表示不同代謝過程。以下表述正確的是（）A．X代表的物質(zhì)是ADP、PiB．b過程一定在葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行C．c過程產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失D．a(chǎn)過程產(chǎn)生的O2用于c過程的第二階段4．下圖表示某綠色植物在生長階段體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況,下列敘述正確的是()A．④過程產(chǎn)生ATP最多，②過程能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存在ATP中B．進(jìn)行②過程的CO2都來自大氣,產(chǎn)生的有機(jī)物存在于液泡中C．進(jìn)行③過程時(shí),需要水參與,產(chǎn)生少量的ATPD．給植物澆Heq\o\al(18，2）O后，根細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生少量C18O2，④過程不會(huì)產(chǎn)生Heq\o\al(18，2）O1．一植物在不同條件下進(jìn)行光合作用時(shí)，有關(guān)中間產(chǎn)物的量的變化情況如圖所示.下列判斷中正確的是(）A．曲線a可表示RuBP量的變化B．曲線a可表示NADPH量的變化C．曲線b可表示ATP量的變化D．曲線b可表示三碳酸分子量的變化2．有一種黃色染色劑DCPIP(二氯酚靛酚)，被還原后成為白色,下列條件能使DCPIP產(chǎn)生最大程度顏色變化的是(）A．分離的葉綠體，置于黑暗中B．分離的葉綠體，置于光下C．葉綠體色素提取液，置于黑暗中D．葉綠體基質(zhì)提取液，置于光下3．一種在葉綠體內(nèi)與光合作用有關(guān)的酶,其活性受到pH及鎂離子濃度的影響，如圖所示.據(jù)圖分析，試推測與夜晚相比，葉綠體內(nèi)的pH及鎂離子濃度在白天最可能發(fā)生下列哪一種變化（）A．pH不變,鎂離子濃度不變B．pH下降，鎂離子濃度下降C．pH下降,鎂離子濃度上升D．pH上升，鎂離子濃度上升4．下圖表示光照下葉肉細(xì)胞中A、B兩種細(xì)胞器間的氣體交換.下列有關(guān)此圖的敘述正確的是（)A．A結(jié)構(gòu)可進(jìn)行完整的細(xì)胞呼吸B．A、B結(jié)構(gòu)可為對(duì)方提供ATPC．若O2全部被A結(jié)構(gòu)利用,則光合速率與呼吸速度一定相同D．限制A、B結(jié)構(gòu)代謝的主要環(huán)境因素不同5．在一定實(shí)驗(yàn)條件下，測得某植物光合速率與光強(qiáng)度之間的關(guān)系(氧氣濃度為15％)、呼吸速率與氧氣濃度之間的關(guān)系及光合速率和呼吸速率與溫度之間的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（1）在光合作用過程中，光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供了________________兩種物質(zhì)。（2)影響圖甲中a曲線A點(diǎn)上下移動(dòng)的外界因素主要是________；圖乙中細(xì)胞呼吸有關(guān)曲線的數(shù)據(jù)需在______條件下測量。(3)由圖丙可知，40℃時(shí)，植物體________(填“能”或“不能”)顯示生長現(xiàn)象;而5℃時(shí)的狀態(tài)可用圖甲中______(填“A”“B”或“C”）點(diǎn)表示。(4)用大棚種植蔬菜時(shí)，白天應(yīng)控制光強(qiáng)為________點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度，溫度為________℃最佳.

答案精析一、基礎(chǔ)梳理1．光合強(qiáng)度單位時(shí)間2．(1）細(xì)胞呼吸等于光飽和點(diǎn)（2）表觀光合速率呼吸速率3．(1)如圖所示(2）增加不再增加（3)ATP葉綠素4．如圖所示問題探究1．光強(qiáng)度為a時(shí),曲線Ⅰ和Ⅱ重合說明溫度不是限制因素，光強(qiáng)度才是限制因素。此時(shí)造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合速率差異的原因是CO2濃度不同。2．溫度的不同。3．此時(shí)每條曲線都達(dá)到了光飽和點(diǎn)，光合速率不再上升.拓展應(yīng)用1．D[與x點(diǎn)相比較，y點(diǎn)光強(qiáng)度更大，產(chǎn)生的NADPH和ATP更多，被還原的三碳酸分子就多，所以y點(diǎn)時(shí)三碳酸分子含量要低于x點(diǎn)；在y點(diǎn)時(shí)適當(dāng)降低或升高溫度都會(huì)導(dǎo)致光合速率降低，因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)是最適溫度；制約x點(diǎn)光合作用的因素為光強(qiáng)度；制約z點(diǎn)時(shí)光合作用的因素可能是二氧化碳的濃度太低，抑制了碳反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而影響了光合速率。］2．D[溫度會(huì)通過影響光合作用中酶的活性來影響光合作用，高溫使酶失活而導(dǎo)致光合速率下降，所以D選項(xiàng)應(yīng)該是一條先升高后下降的曲線。]二、基礎(chǔ)梳理1．光、CO2、溫度色素O2、水、溫度光反應(yīng)碳反應(yīng)需氧厭氧2．光能→化學(xué)能ATP中的化學(xué)能、熱能合成貯存分解釋放只在光下O2CO2＋H2O問題探究1．甲、乙分別表示葉綠體和線粒體；表示氧氣的有b、c、e，表示二氧化碳的有a、d、f。2．O點(diǎn)只有細(xì)胞呼吸，圖1中只有e、f。3．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下，光合作用等于細(xì)胞呼吸，圖1中只有c、d。4．a(chǎn)、b、c、d。拓展應(yīng)用3．C[根據(jù)代謝過程中物質(zhì)的變化圖分析,a、b、c分別表示光反應(yīng)（場所:類囊體膜）、碳反應(yīng)（場所：葉綠體基質(zhì))和細(xì)胞呼吸(場所：細(xì)胞溶膠和線粒體）。光反應(yīng)（a)產(chǎn)生的O2參與細(xì)胞呼吸(c）的第三階段；X是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP，在葉綠體中，ATP的移動(dòng)方向是從葉綠體的類囊體膜移向葉綠體的基質(zhì);b過程不一定都在葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，有些原核生物無葉綠體也可進(jìn)行光合作用;呼吸過程產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失。］4．C［②過程是碳反應(yīng)，此過程中ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能；進(jìn)行②過程的CO2除來自大氣外,還可以由自身細(xì)胞呼吸提供,合成的有機(jī)物存在于葉綠體中;③過程是需氧呼吸的第一、二階段，需氧呼吸的第二階段需要水的參與，并產(chǎn)生少量的ATP；植物根細(xì)胞吸收的Heq\o\al（18,2）O運(yùn)輸?shù)饺~片參與光合作用生成18Oeq\o\al(18,2，)O2可進(jìn)入線粒體參與④過程產(chǎn)生Heq\o\al(18,2）O。]課堂小結(jié)光照碳酶的活性當(dāng)堂檢測1．C[在光合作用過程中，在一定強(qiáng)度光照條件下三碳酸分子和RuBP量維持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)由光照條件轉(zhuǎn)變?yōu)楹诎禇l件時(shí)，碳反應(yīng)中還原過程受阻，但不影響三碳酸分子生成，所以轉(zhuǎn)為黑暗條件時(shí)三碳酸分子的量上升，該過程中RuBP合成受阻，又因消耗而下降,由于光反應(yīng)不能進(jìn)行，ATP和NADPH都將減少.］2．B[在光合作用中產(chǎn)生的具有還原性的物質(zhì)只有NADPH，而NADPH是在光反應(yīng)中產(chǎn)生的，光反應(yīng)的場所是在葉綠體的類囊體膜上，在葉綠體的基質(zhì)內(nèi)只能進(jìn)行碳反應(yīng)，因此，將葉綠體置于光下能夠進(jìn)行光反應(yīng)，產(chǎn)生的NADPH具有還原性，能將DCPIP還原成白色.］3．D［植物在白天光合作用旺盛，說明相關(guān)酶的催化活性較高，故pH上升，鎂離子濃度上升。]4．D[據(jù)圖可知，A為線粒體、B為葉綠體。線粒體是需氧呼吸的主要場所,但只能完成需氧呼吸的第二和第三階段，A錯(cuò)誤;葉綠體產(chǎn)生的ATP只能供給本身的碳反應(yīng),B錯(cuò)誤；若線粒體除了利用了葉綠體產(chǎn)生的全部O2，還從環(huán)境中吸收O2，則光合速率小于呼吸速率，C錯(cuò)誤；限制線粒體代謝的主要環(huán)境因素為O2濃度和溫度，限制葉綠體代謝的主要環(huán)境因素為光強(qiáng)度、CO2濃度和溫度，D正確.]5．(1）ATP、NADPH(2）溫度無光或黑暗（3）不能B（4）C25解析(1）光反應(yīng)和碳反應(yīng)是光合作用的兩個(gè)階段，二者是相互聯(lián)系的一個(gè)整體，光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供ATP和NADPH，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP＋。(2）A點(diǎn)表示植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，而影響細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的最主要因素是溫度；要測綠色植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,必須在黑暗中進(jìn)行，因?yàn)樵诠庀轮参锿瑫r(shí)會(huì)進(jìn)行光