第四节 光合作用的原理及应用复习学案（五）
知识目标1.简述化能合成作用2.理解影响光合作用强度因素及应用3.尝试探究影响光合作用强度的环境因素 知识点一化能合成作用的知识 一、化能合成作用的概念：少数细菌利用体外环境中某些无机物氧化过程中释放的能量，将CO2等无机物变成有机物。这些细菌属于 （自养/异养型）生物，例如 细菌 1、土壤中硝化细菌的化能合成作用
体外：2NH3+3O2 ——→ 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 ——→ 2HNO3+能量 硝化细菌体内： 酶、能量 CO2+H2O ——→（CH2O）+O2 2、光合作用和化能合成作用的异同点:
相同点：都是将无机物转变成自身组成物质。
不同点：光合作用，利用光能；化能合成作用，利用无机物氧化产生的化学能
知识点二对光合作用强度的影响因素及应用
一．光合作用强度表示方法
单位时间内光合作用产生有机物的量;单位时间内光合作用固定CO2的量;单位时间内光合作用产生O2的量 二．对光和作用强度的影响因素 （一）内部因素：
1.植物种类不同2.同一植物在不同的发育阶段3.同一植物不同部位4.同一叶片的不同发育时期 （二）外部因素 1.光
1）光照强度：
曲线分析（戊图）：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。
AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。 疑难点拨：
O2 CO2 CO2 CO2 CO2 甲： 条件下，只进行
CO2 CO2 O2 O2 乙： 条件下，细胞呼吸 光合作用 CO2O2 丙： 条件下，细胞呼吸 光合作用
A点表示 B点表示 C点表示 AB段表示 光照强度 BC段表示
C点之后表示 吸收量C O2 O2 O CO2B 1
丁： 条件下，细胞呼吸 光合作用
释A 放量戊
下图表示光照强度对光合作用的影响，完成图下方（或图右侧）的填空，并将甲、乙、丙、丁标记在戊图中。
有关计算：光合作用产生的有机物量 =实测有机物积累量+细胞呼吸消耗的有机物量
光合作用实际吸收CO2=实际测的CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量 光合作用实际释放O2=实际测的O2释放量+细胞呼吸消耗O2量 总光合速率=净光和速率+呼吸速率
应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，延长光合作
用时间如轮作、增加光合作用面积如合理密植。
2）光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。应用：对温室大棚用无色透明玻璃。、若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光吸收其它波长的光，光合能力较白光弱，但较其它单色光强。3）日变化（光照时间），光合速率在一天中有变化 2．温度
温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用；在一定范围内随温度的提高，光合作用加强；温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。应用：温室栽培植物时适当昼夜温差。植物“午休”原因之一。 3．CO2浓度、含水量和矿质元素(如左上图所示)
CO2是植物进行光合作用暗反应的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2的补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。适当提高室内CO2的浓度如施放一定量的干冰或多施农家肥、通风 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现象）。应用：预防干旱；适时适量灌溉。
矿质元素直接或间接影响光合作用，如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等，应用：合理施肥，适时适量地施肥 4.多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）
曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其它因子的方法。
随堂练习
1.下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是（ ）
2
A.光合作用和细胞呼吸总是同时进行的 B.光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
C.光合作用形成的糖类在细胞呼吸中被利用 D.光合作用与细胞呼吸分别在植物的叶肉细胞和根细胞中进 2．下图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验装置，b为对照装置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是（ ）
A．确保植株与外界空气进一步隔绝 B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰
C．防止NaOH溶液对植物根系的影响 D．避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉
3．下图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图判断，下列说法错误的是(注：不考虑无氧呼吸)( )
A．甲图中的纵坐标数值即为乙图中的m3B．在甲图中的a点时，乙图中不存在的过程是m3、m4、n3、n4 C．在甲图中c点时，乙图中不存在的过程是m2、m3、n2、n3 D．甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，其主要原因是m1值太低
解析：选D 甲图中的纵坐标数值表示二氧化碳的吸收量，即为乙图中的m3；在甲图中的a点时，植物细胞只进行细胞呼吸，不进行光合作用，因而乙图中不存在的过程是m3、m4、n3、n4；在甲图中c点时，植物细胞呼吸作用强度等于光合作用强度，因而乙图中不存在的过程是m2、m3、n2、n3；甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，其主要原因是m3值(从外界吸收的二氧化碳)太低。
4. 请回答下列有关光合作用的问题。
⑴ 光合作用受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的 过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的 过程。
⑵ 甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度（率）与光照强度和温度的关系。
① 在温度为10℃，光照强度大于 千勒克斯时，光合速度（率）不再增加。当温度为30℃，光照
3
强度小于L3千勒克斯时，光合速度（率）的限制因素是 。 ② 根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克斯，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光和速度（率）。
光合速度（率）8 6 4 2 30℃ 20℃ 10℃
光合速度（率）8 6 4 2 O 10 20 乙 30 温度（℃）
⑶ 丙图表示在适宜光照强度下测定的叶片光合作用（以CO2吸收速率表示）与CO2浓度的关系。若适当增
大光照强度，则a点和b点如何移动？ ，若适当降低光照强度，则a点和b点如何移动？ 。⑷ 据丁图回答①、②、③三个小问题。
① 强光下上述三种植物固定能力最强的植物是 。② 乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 （a、b、c、d）。③ 当光照强度从a到b时， 植物光合作用强度增加的最快。 答案：⑴光反应、暗反应 ⑵①L1 光照强度 ③a点左移，b点右移 a点右移，b点左移 ⑷①甲 ②c ③甲
5.下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，
乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中C点和正点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态？
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点。
（3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为 。
6．(28分)下图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2的实验装置用来探究消过毒的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定：葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题：
O L1 L2 L3 光照强度（千勒克斯）
甲 CO2吸收速率光合作用强度O a 甲 乙 丙
O b 丁 c a 丙
d 光照强度
b CO2浓度
甲图 乙图
4
(1)图1中，产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的________、________。
(2)图2实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是________________。实验装置甲中，清水中放置筒状滤纸的目的是___________________________________________。
(3)若实验后，乙装置的墨滴左移，甲装置的墨滴不动，则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是________；若实验后，乙装置的墨滴左移，甲装置的墨滴右移，则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是________________________________________。
(4)为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化，还应设置对照装置。对照装置应如何设置？__________________________________________________________。
解析：图1是细胞呼吸的全过程，A、B、C、D、E分别表示丙酮酸、二氧化碳、[H]、氧气、酒精；图2是教材探究酵母菌呼吸方式的变式图，甲中测定的是装置中CO2和O2两种气体体积的净变化，乙中测定的是消耗O2的体积。对照实验设计的目的是排除外界环境条件的变化对实验结果的影响。
答案：(1)细胞质基质 线粒体 (2)增大吸收二氧化碳的面积 消除无关变量对实验结果的干扰 (3)有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 (4)将甲、乙两装置中萌发的小麦种子换成等量的煮沸杀死的小麦种子
1．将一株植物（假设叶面积为1平方分米）置于黑暗的密闭容器中，测得容器中每小时增加CO211㎎，而将它移到光下（其它条件不变），则容器中CO2每小时减少33㎎，如果这株植物光合作用合成的有机物都是C6H12O6。试问：
⑴ 这株植物每小时分解的C6H12O6量为__________________。 ⑵ 这株植物每小时净增的C6H12O6量为__________________。
⑶ 这株植物在光下每小时合成的C6H12O6的总量为__________________。 答案．⑴ 7.5㎎ ⑵ 22.5㎎ ⑶ 30.0㎎
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人教版教学教案第四节-光合作用的原理及应用学案3
