【生物課件】光合作用與能量轉化 2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1

光合作用與能量轉化第三單元細胞的能量供應和利用必修一綠葉中色素的提取和分離1光合作用的過程2影響光合作用的因素及應用3考點光合作用與細胞呼吸的綜合4實驗模型拓展5綠葉中色素的提取與分離1一、捕獲光能的色素1、綠葉中色素的提取和分離

（1）實驗原理用無水乙醇提取色素，用層析液分離色素。不溶于水，能溶于有機溶劑無水乙醇色素都能溶解在層析液中，但溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。

（2）實驗過程有助于研磨得充分防止研磨中色素被破壞溶解色素分離色素不能用濾紙待濾液干后，再重復畫一到兩次3.觀察與記錄0.5秒延遲符，無意義，可刪除.葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）色素含量(色素帶寬度):葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素溶解度(擴散速度):胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b胡黃ab向前走綠葉中色素的提取與分離1四、實驗分析（1）收集到的濾液綠色過淺的原因分析a.未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。b.使用放置數天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。c.一次加入大量的無水乙醇提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。d.未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。1.綠葉中色素提取和分離實驗異常現象分析

四、實驗分析(4)濾紙條只呈現胡蘿卜素、葉黃素色素帶：沒經干燥處理，濾液線不能達到細、齊的要求，使色素擴散不一致造成的。a.忘記畫濾液細線。b.濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部

溶解到層析液中。忘記加碳酸鈣導致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。(2)濾紙條色素帶重疊：(3)濾紙條看不到色素帶(1)[2020·山東濟南高一期末]下列關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述，正確的是（）A.用層析液提取葉綠體中的色素D濾紙條上擴散速度最快的色素是葉黃素C.如果研磨中未加入二氧化硅，在濾紙條上4條色素帶顏色可能會變淺D.為了提高色素的含量，需要在濾紙條上連續(xù)畫線C習題鞏固(2)[2020·海南中學高一期末]下列關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述王確的是()A.提取劑無水乙醇可以多加一些以保證色素被充分溶解B.利用層析液提取葉綠素時要注意不能在通風條件下進行C.畫濾液細線時應連續(xù)多次畫線，可以使色素分離得更明顯D.距離剪角一端最近的是呈黃綠色的葉綠素b，其含量一般比葉綠素a少D習題鞏固習題鞏固(3)如圖是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況,以下說法正確的是()A.色素乙在濾紙上的擴散速度最快B.提取色素時加入乙醇是為了防止葉綠素分解C.水稻在開花時節(jié),葉片中色素量是(甲+乙)<(丙+丁)D.四種色素都能溶解在層析液中,丁色素的溶解度最大D2、色素捕獲光能的情況一、捕獲光能的色素主要吸收紅光和藍紫光主要吸收藍紫光一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光（400～760nm）光譜吸收光譜葉片為什么呈綠色？植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？對綠光吸收量最少類胡蘿卜素不吸收波長大于約520nm的光綠葉中色素的提取與分離1六、光合色素的功能吸收、傳遞（四種色素）、轉化（只有少數特殊狀態(tài)的葉綠素a）光能葉綠素a:C55H72O5N4Mg葉綠素b:C55H70O6N4Mg胡蘿卜素：C40H56葉黃素：C40H56O2小結1:光合色素影響葉綠素合成的三大因素(1)光照

光照是影響葉綠素合成的主要因素，植物在黑暗中一般不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃，待體內儲存的養(yǎng)分耗盡就會死亡。(2)溫度

溫度可影響與葉綠素合成有關的酶的活性，進而影響葉綠素的合成；另外，低溫時葉綠素分子易被破壞，因而秋天葉片變黃。(3)礦質元素

葉綠素中含N、Mg等礦質元素，若缺乏將導致葉綠素無法合成，老葉先變黃；Fe是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也會導致葉綠素合成受阻，幼葉先變黃。能力訓練

1、根據上述不同色素對不同波長的光的吸收特點，想一想，溫室或大棚種植蔬菜時，應選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充光源？

應選擇無色的玻璃或塑料薄膜；

應補充紅光光源或藍紫光光源；習題鞏固1.如圖表示某同學做“綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進裝置，下列與之有關的敘述中，錯誤的是(

)A.應向培養(yǎng)皿中倒入層析液B.應將濾液滴在b處，而不能滴在a處C.實驗結果應是得到四個不同顏色的同心圓D.實驗得到的若干個同心圓中，最大的一個圓呈橙黃色B2.(2019·海南卷，9)下列關于高等植物光合作用的敘述，錯誤的是()A.光合作用的暗反應階段不能直接利用光能B.紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC.光反應中，將光能轉變?yōu)榛瘜W能需要有ADP的參與D.紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用

B光合作用的過程2二、捕獲光能的結構——葉綠體1、葉綠體的結構電鏡照片模式圖葉綠體適于進行光合作用的結構特點？由許多囊狀結構(類囊體)堆疊而成。吸收光能的色素和催化光反應的酶就分布在類囊體的薄膜上。催化暗反應的酶分布在基質中②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中含有進行光合作用所必需的酶。①葉綠體內含有大量的基粒和類囊體，極大地擴展了受光面積；光合作用的過程2二、探索光合作用原理的部分實驗——19世紀末19世紀60年代，科學家總結出光合作用的反應式。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體恩格爾曼實驗.實驗過程及現象

極細光束

均勻光照水綿好氧細菌極細光束照射完全曝光黑暗無空氣好氧細菌集中于葉綠體被光束照射的部位好氧細菌分布于葉綠體所有受光部位結論：葉綠體光合作用釋放氧氣，葉綠體是進行光合作用的場所。選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境，

可排除光線和氧的干擾。

、光合作用過程的部分實驗探究三棱鏡結論：葉綠體主要吸收紅光和藍紫光恩格爾曼實驗二綜合上述兩個實驗可以得出：照射水綿好氧細菌聚集在紅光和藍紫光的區(qū)域葉綠體主要吸收紅光與藍紫光用于光合作用放出O2。2、光合作用過程的部分實驗探究

（2）魯賓和卡門實驗①實驗方法：同位素示蹤②實驗變量：自變量是

，因變量是

。C18O2、H218O釋放出的O2是否含有18O③實驗結論：光合作用釋放的O2中的氧元素全部來自水釋放出的O2的質量因變量檢測指標？2、光合作用過程的部分實驗探究

（3）阿爾農實驗結論葉綠體中水的光解過程伴隨ATP合成

（4）卡爾文實驗用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用，追蹤檢測其放射性。14CO2→14C3→(14CH2O)和14C5

反應時間30秒5秒＜1秒帶14C標記的化合物很多種14C3、14C5、14C690%

14C3③實驗結論：

探明了CO2中的碳轉化為有機物中的碳的途徑。①實驗方法：放射性同位素示蹤法②實驗變量：自變量是

，因變量是

。時間14C標記的化合物2、光合作用過程的部分實驗探究1.在光合作用的探究歷程中，恩格爾曼利用水綿和需氧細菌進行的實驗，設計巧妙。以下有關分析錯誤的是()A.該實驗的目的是探究光合作用的場所B.水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察實驗結果C.需氧細菌進行有氧呼吸消耗氧氣的場所是線粒體D.可以利用該實驗進一步探究光質對光合作用的影響C2.下列關于科學家對光合作用的探索歷程的敘述錯誤的是() A.恩格爾曼以水綿為實驗材料，證明光合作用發(fā)生在葉綠體的受光部位 B.希爾以離體葉綠體為實驗材料，發(fā)現其在適當條件下可以發(fā)生水的光解并產生氧氣 C.魯賓和卡門利用同位素示蹤的方法，證明光合作用釋放的氧氣來自二氧化碳 D.阿爾農發(fā)現光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨C光合作用的過程2一、光合作用指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體2.過程1.概念(CH2O)表示糖類3.實質合成有機物，儲存能量。將無機物合成有機物，光能轉換為有機物中穩(wěn)定的化學能。4.基本過程類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶ⅡA.條件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+B.場所：類囊體薄膜上C.主要產物：O2、ATP、NADPH（1）光反應：

光合作用第一階段的化學反應，必須有光才能進行，這個階段叫作光反應階段。D.物質轉化水的光解：ATP的合成：2H2OO2+4H+

光NADPH的合成：ADP+Pi+能量

ATP酶NADP++H++能量

NADPH酶光能E.能量轉變：ATP、NADPH中活躍的化學能（2）暗反應：ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶NADPH酶能量

光合作用第二階段的化學反應，有沒有光都能進行，這個階段叫作暗反應階段。A.條件：B.場所：C.主要產物：D.物質轉化E.能量轉變：多種酶、CO2、ATP、NADPH葉綠體基質（CH2O）、ADP、Pi、NADP+CO2的固定：C3的還原：2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPHCO2＋C52C3酶ATP、NADPH中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能教材隱性知識：水分解為氧和H＋的同時，被葉綠體奪去兩個電子。電子經傳遞，可用于NADP＋與H＋結合形成NADPH。NADPH的作用是什么？①活潑的還原劑；②儲存部分能量供暗反應階段利用。NADPH的作用：葉綠體中的色素可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應暗反應NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能酶光反應為暗反應提供NADPH和ATP，暗反應為光反應提供NADP＋、ADP和Pi。（3）光反應與暗反應的聯系：

暗反應有光無光都能進行。若光反應停止，暗反應可持續(xù)進行一段時間，但時間不長，故晚上一般認為只進行呼吸作用，不進行光合作用。a.H：3H2O―――→

―――→

。b.C：14CO2――――――→

―――――→

。c.O：H218O―――→

；C18O2――――――→

―――――→

。(CH218O)（4）元素的轉移途徑NADPH(C3H2O)光反應暗反應CO2的固定14C3C3的還原(14CH2O)光反應18O2CO2的固定C3

C3的還原CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2(1)植物在夜晚不能進行光反應，只能進行暗反應(

)(2)光合作用中ATP的移動方向是從葉綠體基質到類囊體薄膜(

)(3)離體的葉綠體基質中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應過程(

)(4)光合作用只能發(fā)生在葉綠體中(

)(5)土壤中的硝化細菌可利用CO2和H2O合成糖類()(6)葉綠體中可進行CO2的固定但不能合成ATP(

)××√×√×習題鞏固1.(2021·廣東，12)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，下列敘述正確的是（

）A.Rubisco存在于細胞質基質中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結合DA.自然界中能發(fā)生光合作用的生物，

不一定具備PSⅡ和PSⅠ系統(tǒng)B.光反應過程將吸收的光能轉換為活躍的化學能全部儲存在ATP中C.在ATP合成酶的作用下，H＋順濃度梯度轉運提供分子勢能，促進ADP和Pi合成ATPD.PSⅡ中的色素吸收光能后，將H2O分解為O2和H＋，產生電子傳遞給PSⅠ將NADP＋和H＋結合形成NADPH2.下圖是番茄植株的葉肉細胞中進行光合作用的示意圖，PSⅡ和PSⅠ是由蛋白質和光合色素組成的復合物，是吸收、傳遞、轉化光能的光系統(tǒng)。下列敘述錯誤的是()B能力訓練2、條件改變后，葉綠體內相關物質含量的變化情況分析。C3的含量C5的含量ATP的含量NADPH的含量光照突然減弱光照從較弱突然增強CO2濃度突然降低CO2濃度從低突然升高升高降低降低升高降低降低降低升高升高升高升高升高升高降低降低降低1.[2020·山東棗莊高一上期末]將一株正常生長的盆栽植物突然轉移到黑暗環(huán)境中，其葉肉細胞的葉綠體()①C3增多，C5減少②NADPH增多，(CH2O)增多③ADP增多，ATP減少④C3減少，C5增多A.①②

B.②③

C.①③

D.②④2.圖為光合作用過程示意圖。在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降至極低水平(其他條件不變)，則短時間內a、b在葉綠體中含量的變化將會是（）B

3、下圖是各種環(huán)境因素影響黑藻光合速率變化的示意圖。下列相關敘述正確的是()

A．若在t1前充CO2，則暗反應速率將顯著提高B．t1→t2，光反應速率顯著提高而暗反應速率不變C．t3→t4，葉綠體基質中NADPH的消耗速率提高D．t4后短暫時間內，葉綠體中C3/C5比值下降C4.(2022·湖北孝感中學質檢)如圖為某植物葉肉細胞光合作用示意圖，圖中①②③④表示相關物質。下列相關分析正確的是(

)BA.被色素吸收的光能全部用于③合成ATPB.如果突然增加CO2濃度，則短時間內②含量增多，④含量減少C.如果突然增加光照強度，則短時間內②含量減少，③的含量增加D.如果突然增加光照強度，葉肉細胞C3減少，④含量減少化能合成作用能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用。例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數種類的細菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量硝化細菌5.光合作用和化能合成作用最主要的區(qū)別是()A.能否利用光能B.能否利用二氧化碳C.氧化氨氣D.產生化學能A影響光合作用的因素及應用3二、光合作用強度線粒體葉綠體O2釋放O2（可以測得）葉肉細胞CO2吸收CO2（可以測得）總光合作用=

凈光合作用+

呼吸作用有機物的制造量CO2固定或消耗量O2的產生量有機物積累量CO2吸收量O2的釋放量有機物的消耗量CO2的釋放量O2的吸收量二、光合作用強度

測定方法：①先將植物置于黑暗中，測量呼吸速率

。②在有光條件下，測定凈光合速率。③計算：真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。1.外部因素（1）光照強度光照強度0CO2吸收CO2釋放ABC呼吸速率光補償點光飽和點凈光合總光合D呼吸A點：只進行細胞呼吸，CO2釋放量表明此時的呼吸強度。AB段：光合作用<呼吸作用B點：光補償點，即光合作用強度=細胞呼吸強度。BC段：光合作用>呼吸作用C點：光合作用強度最大。C點之前限限制光合作用因素是光照強度。D點：光飽和點，增加光照強度光合作用強度不再增加。注：適當提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎上；光照強度或CO2濃度的改變均是在飽和點之前。條件改變B點移動方向D點移動方向C點移動方向適當增大光照強度（CO2濃度）適當減小光照強度（CO2濃度）植物缺少Mg元素適當提高溫度CO2濃度（或光照強度)0CO2吸收CO2釋放ABCD左移左移右移右移右移左移右上方左下方左下方右移左移左下方1.科學家研究小麥20℃時光合作用強度與光照強度的關系如圖所示。下列有關敘述不正確的是(

)A.a點時葉肉細胞產生ATP的細胞器只有線粒體B.其他條件適宜，當植物缺Mg時，b點將向右移動C.外界條件均適宜時，c點之后小麥光合作用強度不再增加可能與葉綠體中酶的數量有關D.隨著環(huán)境溫度的升高，cd段位置不斷上移D習題鞏固2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示30℃時光合作用與光照強度的關系。若溫度降到25℃(原光照強度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應點a、b、d的移動方向分別是（

）A.下移、右移、上移

B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移

D.上移、右移、上移C1.外部因素（1）光照強度光照強度0CO2吸收CO2釋放ABCDES2S1S3思考2：在圖甲中,呼吸作用消耗有機物的量可表示為

,，光合作用產生有機物的量可表示為

。凈光合作用量可表示為

(用S1、S2、S3和數學符號表示)

S1+S2S3+S2S3-S1A1.(2022·安徽三校聯考)如圖表示20℃時玉米CO2吸收量與光照強度的關系，SA、SB、SC依次表示有關物質量的相對值，下列說法中錯誤的是(

)A.SA＋SB＋SC表示光合作用總量B.SC－SA表示凈光合作用量C.光照強度從B到D點變化過程中，C3逐漸減少D.若提高CO2濃度，則B點左移1.外部因素（1）光照強度光照強度0CO2吸收CO2釋放ABC呼吸速率光補償點光飽和點凈光合總光合D呼吸思考1：（植物體）在B點時，那么它的葉肉細胞的光合作用強度

呼吸作用強度。（大于、等于、小于）大于判斷正誤。1．整株植物處于光補償點時，葉肉細胞的光合作用強度和呼吸作用強度相等。(×)提示：整株植物處于光補償點時，該植物的光合作用強度等于呼吸作用強度，而葉肉細胞的光合作用強度應該大于呼吸作用強度。陰生植物呼吸作用較弱，對光的利用能力也不強陽生植物是指在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽性植物。陰生植物是指在弱光條件下比強光條件下生長良好的植物。光照強度0CO2吸收CO2釋放ABC陽生植物呼吸速率陰生植物A1B1C1DD1光補償點：B>B1光飽和點：D>D1應用：間作套種B2.(2022·湖南衡陽八中檢測)如圖表示植物光合速率隨光

照強度改變的曲線，請分析并選出不正確的一項(

) A.若適當提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率

的增加值，則補償點B應相應地向右移動 B.若增加二氧化碳濃度，B點左移，C點左移，D點向

右上方移動 C.D點時，ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質移動 D.若圖為陽生植物，則換為陰生植物，B點向左移動，D點向左下方移動1.外部因素（2）光質①大棚顏色：讓相同強度的日光照射（大棚問題）（能讓同色光透過）

白色透明>紅色>藍紫色>綠色②用相同強度光源照射（燈泡問題）

紅光>藍紫光>白光>綠光說明：雖然四種光合色素都能吸收藍紫光，

但它是短波，沒有紅光容易吸收。1.外部因素（3）CO2濃度1.多施有機肥或農家肥；2.溫室栽培植物時還可使用CO2發(fā)生器等；3.大田中還要注意通風透氣。應用：C點：CO2補償點光合作用速率=細胞呼吸速率D點：CO2飽和點，E點后限制因素為光照強度和溫度、酶的數量和活性等B點

：進行光合作用所需

CO2的最低濃度。AB：只進行細胞呼吸。CO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2DE分解者將有機肥分解為二氧化碳和無機鹽圖2中A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。B點和B′點對應的濃度都表示CO2飽和點。1.外部因素（4）溫度、水O溫度A光合速率BC最適溫度下植物光合作用最大，植物體內的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時植物氣孔關閉或酶活性降低，光合速率會減弱。水是光合作用的原料1.外部因素（5）礦質元素N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進光合產物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分應用：合理施肥①在一定濃度范圍內，增大必需礦質元素的供應，可______光合作用速率，

但當超過一定濃度后，植物光合作用速率

。提高下降

②土壤中礦質元素溶液濃度過高，植物光合作用速率下降的原因可能是:

。溶液濃度過高，導致植物吸水困難甚至失水1.外部因素多因子對光合速率的影響及應用光照強度、CO2濃度和溫度對光合作用的綜合作用P點及P點之前：限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨著因子

的不斷加強，光合速率不斷

。Q點：橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素主要

為各曲線所表示的因子。提高1.(2018·江蘇卷，18)如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率，下列假設條件中能使圖中結果成立的是(

)DA.橫坐標是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度B.橫坐標是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度C.橫坐標是光波長，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度D.橫坐標是光照強度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度2.內部因素（2）植物葉片的葉齡、葉綠素含量、酶的活性和數量、有機物的輸出情況、氣孔導度等（3）植物葉面積指數光合作用與細胞呼吸的綜合4光合作用與呼吸作用過程示意圖光合作用的產物為細胞呼吸提供了物質基礎——有機物和氧氣；細胞呼吸產生的二氧化碳可被光合作用所利用。[典型例題1]

(2021·汕頭一模)綠色植物的葉肉細胞既能進行細胞呼吸，又能進行光合作用，下列相關敘述正確的是(

)A．有氧呼吸和光合作用中都有水參與反應，并且都在生物膜上進行B．暗反應中接受能量并被還原的C3，一部分形成糖類，另一部分形成C5C．葉綠體產生的O2大部分釋放到空氣中，少部分被線粒體吸收利用D．光合作用和細胞呼吸都能產生還原氫，且化學本質相同【典型例題】B2．下面是綠色植物體內能量供應及利用的示意圖，下列說法正確的是(

)A．乙過程利用的ATP只能由甲提供B．乙中的ATP用于固定CO2和還原C3C．甲、丙中合成ATP所需的能量來源相同D．丁中的能量可用于肌肉收縮、人的紅細胞吸收葡萄糖、興奮傳導等A凌晨，溫度降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放減少；a點可能是呼吸作用最低的時刻；a點：b點：有微弱光照，植物開始進行光合作用；bc段：光合作用強度小于細胞呼吸強度；c點：早晨7時左右，光合作用強度等于細胞呼吸強度；光合作用日變化曲線分析光合作用強度大于細胞呼吸強度；ce段：1.自然環(huán)境中一晝夜植物葉肉細胞CO2吸收速率的變化曲線d點：溫度過高（蒸騰作用增強），部分氣孔關閉（CO2供應不足），（光合速率降低）出現“午休”現象；e點：下午6時左右，光合作用強度等于細胞呼吸強度；（一天中有機物積累最多的時間點）ef段：光合作用強度小于細胞呼吸強度；fg段：沒有光照，光合作用停止，只進行細胞呼吸。1.自然環(huán)境中一晝夜植物葉肉細胞CO2吸收速率的變化曲線光合作用日變化曲線分析積累有機物的時間段是？

制造有機物的時間段？消耗有機物的時間段？積累有機物時間段：ce段；制造有機物時間段：bf段；消耗有機物時間段：Og段；一天中有機物積累最多的時間點：e點一晝夜有機物的積累量：S1-S2-S3思考A.該植株在a點開始進行光合作用B.該植株在e點有機物積累量最多C.曲線b~c段和d~e段下降的原因相同D.曲線b~c段，植物的蒸騰作用下降1.夏季晴朗的一天，某植物一晝夜CO吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是（）DA.甲植株在a點開始進行光合作用B.乙植株在e點有機物積累量最多C.曲線b~c段和d~e段下降的原因相同D.兩曲線b~d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉

2.夏季晴朗的一天,甲、乙兩株不同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是(

)D2.密閉容器中一晝夜單細胞綠色植物CO2濃度的變化曲線無光照，植物只進行細胞呼吸；AB段：BC段：溫度降低，細胞呼吸減弱(曲線斜率下降)；呼吸作用的最小值可能出現在該段；CD段：4時后，微弱光照，開始進行光合作用，但光合作用強度小于細胞呼吸強度；D點：隨光照增強，光合作用強度等于細胞呼吸強度；DH段：光合作用強度大于細胞呼吸強度；其中FG段表示“午休”現象；光合作用日變化曲線分析2.密閉容器中一晝夜單細胞綠色植物CO2濃度的變化曲線隨光照減弱，光合作用強度下降，光合作用強度等于細胞呼吸強度；H點：HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強度小于細胞呼吸強度，直至光合作用完全停止；I點低于A點：一晝夜，密閉容器中CO2濃度減小，減少的CO2轉化成有機物積累在植物體內(若I點高于A點，植物不能正常生長)光合作用日變化曲線分析五、自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析光照培養(yǎng)階段，密閉裝置中CO2濃度變化量應為光合作用強度與呼吸作用強度間的“差值”，切不可僅答成“光合作用消耗”導致裝置中CO2濃度下降。注意：

甲

乙(1)光合速率等于呼吸速率的點:C、E。(2)圖甲中N點低于虛線,該植物一晝夜表現為生長,其原因是N點低于M點,說明一晝夜密閉環(huán)境中CO2含量減少,即總光合量大于總呼吸量,植物生長。(3)圖乙中N點低于虛線,該植物一晝夜不能生長,其原因是N點低于M點,說明一晝夜密閉環(huán)境中O2含量減少,即總光合量小于總呼吸量,植物不能生長。光合作用日變化曲線分析3.密閉環(huán)境中一晝夜CO2和O2含量的變化A.H點時,植物產生ATP的場所只有細胞質基質和線粒體B.光合作用是從D點開始的,因為D點后CO2濃度開始下降C.E點時,植物的光合速率與呼吸速率相同D.經過一晝夜該植物的干重有所增加如圖表示夏季晴天某植物放在密閉透明玻璃罩內一晝夜CO2濃度變化的曲線(實線),據圖分析下列敘述正確的是 (

)D習題鞏固2.如圖是大棚番茄在24小時測得CO2含量和CO2吸收速率的變化曲線圖，下列有關敘述錯誤的是()A.a點CO2釋放量減少可能是由溫度降低導致細胞呼吸強度減弱B.番茄通過光合作用合成有機物的時間是c～e段C.由P點條件變?yōu)閐點，C5生成減少D.植物干重最大的時刻是e點B實驗模型拓展5光合作用與細胞呼吸的綜合4六、三率測定的6種實驗模型1.氣體體積變化法（液滴移動法）——測定光合作用O2增加的體積或CO2消耗的體積（1）測定呼吸速率①裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。②玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。③置于適宜溫度環(huán)境中。④紅色液滴向左移動(單位時間內左移距離代表呼吸速率)。六、三率測定的6種實驗模型1.氣體體積變化法（液滴移動法）——測定光合作用O2增加的體積或CO2消耗的體積(2)測定凈光合速率①裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內CO2

濃度恒定，滿足光合作用需求。②必須給予足夠光照處理，且溫度適宜。③紅色液滴向右移動(單位時間內右移距離代表凈光合速率)。(3)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用死亡的綠色植物、燒杯中放入蒸餾水分別進行上述實驗，根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。項目放置環(huán)境燒杯中的溶液及各自作用預測紅墨水滴移動方向原因分析測定植物呼吸作用速率測定植物凈光合作用強度植物只進行呼吸作用，植物進行有氧呼吸消耗O2，而釋放的CO2氣體被裝置燒杯中NaOH溶液吸收，導致裝置內氣體、壓強減小，紅色液滴向左移動

遮光黑暗光線充足溫度適宜NaOH溶液；NaHCO3溶液；作用：吸收CO2作用：維持容器中CO2的濃度左移右移NaHCO3緩沖溶液維持裝置中的CO2濃度；植物光合作用強度超過呼吸作用強度，釋放O2，導致裝置內氣體量增加，紅色液滴向右移動

三、測定光合速率和呼吸速率的方法1.氣體量變化法——“裝置圖法”NaOHA1.(2022·江西模擬)為探究光照強度對光合作用的影響，某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置若干組，在25℃條件下進行了一系列實驗。下列說法正確的是(

)A.在無光條件下，液滴向左移動B.在有光條件下，液滴向右移動C.在有光條件下，液滴向右移動的距離代表光合速率D.隨光照強度的增強，液滴向右移動的距離逐漸增大習題鞏固2.某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置若干組，在室溫25℃下進行了一系列的實驗，下列對實驗過程中裝置條件及結果的敘述錯誤的是(

)A.若X溶液為CO2緩沖液并給予光照，

液滴移動距離可表示凈光合作用強度大小B.若要測真光合強度，需另加設一裝置遮光

處理，X溶液為NaOH溶液C.若X溶液為清水并給予光照，光合作用大于細胞呼吸時，液滴右移D.若X溶液為清水并遮光處理，消耗的底物為脂肪時，液滴左移C2.黑白瓶法黑瓶不透光，只進行呼吸作用白瓶透光，可以進行光合作用和呼吸作用。呼吸作用量=初始溶氧量－黑瓶溶氧量凈光合作用量=白瓶溶氧量－初始溶氧量總光合作用量=凈光合作用量+呼吸作用量=白瓶溶氧量-黑瓶溶氧量從某一水層取樣，裝入若干個等體積黑瓶和白瓶中，并分別測得初始溶氧量；把黑白瓶懸掛于原水深處。一段時間后，分別測出黑、白瓶的溶氧量并算出平均值。

1.下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法測定夏季某池塘不同深度水體中,初始平均O2濃度與24小時后平均O2濃度比較后的數據。下列有關分析正確的是 (

)A.水深1m處白瓶中水生植物24小時產生的O2量為3g/m2B.水深2m處白瓶中水生植物光合速率等于所有生物的呼吸速率C.水深3m處白瓶中水生植物不進行光合作用D.水深4m處白瓶中藻類植物產生ATP的場所是葉綠體、細胞質基質和線粒體水深(m)1234白瓶中O2濃度(g/m2)+3+1.50-1黑瓶中O2濃度(g/m2)-1.5-1.5-1.5-1.52.黑白瓶法D

2.某同學研究甲湖泊中某深度生物的光合作用和有氧呼吸強度。具體操作如下:取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c,將a先包以黑膠布,再包以鉛箔。用a、b、c三個瓶分別從待測深度的水體取水樣,測定瓶中水體的氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測深度的水體,經24小時后取出,測兩瓶中氧含量,結果如圖所示。則24小時內待測深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是(

)A.24小時內待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/瓶B.24小時內待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(w-v)mol/瓶C.24小時內待測深度水體中生物光合作用產生的氧氣量是kmol/瓶D.24小時內待測深度水體中生物光合作用產生的氧氣量是(k-w)mol/瓶2.黑白瓶法B習題鞏固3.研究小組從池塘不同深度采集水樣，分別裝入大小相同的黑白瓶中（白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布包裹的玻璃瓶）并封閉。然后將黑白瓶對應懸掛于原水樣采集位置。24h后，測定各黑白瓶中溶氧量。若測得白瓶溶氧量為Amg?L﹣1，黑瓶溶氧量為Bmg?L﹣1。下列說法正確的是（）

A.該方法可以在未測得呼吸作用的條件下，測得實際光合作用的強度

B.B可表示在24h內黑瓶呼吸作用強度的大小

C.（A﹣B）可表示