光合作用讲义+经典高考题

光合作用的过程

关注：目的 场所 条件（影响因素） 能量的来源和传递过程

一.影响光合作用速率的因素

（一）环境因素对光合作用的影响

1.单因子影响

（1）光照强度

ⅰ.光强度通过影响植物的光反应进而影响光合效率。植物的光合效率在一定X围内随着光强度的增加而增加强，但当光强度达到一定值时，光合效率不再随着光强度的增加而增强。（此时影响影响光合效率的主要因素为CO2浓度）。图形如下：

ⅱ.光补偿点和光饱和点 ①概念：植物光合作用所吸收的CO2与该温度条件下细胞呼吸所释放的CO2量达到平衡时的光照强度叫做光补偿点。当光照强度增加到一定值后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就是光饱和点。 ②不同的植物的光补偿点和光饱和点不同

不同的植物的光补偿点不同，主要与该植物的细胞呼吸强度有关，与温度也有关系。一般生阳植物的光补偿点比阴生植物高。不同的植物的光饱和点不同，阳生植物的光饱和点高于阴生 ⅲ.农业生产应用

①温室大棚适当提高光强度可以增加光合作用强度。 ②延长光合作用时间（适当补充光照、一年多季种植等）。 ③增加光合作用面积（合理密植、间作套种等）。 ④温室大棚采用无色透明玻璃。

⑤如要降低光合作用则提供单质光照射（如红光）

(2)CO2浓度对光合作用的影响

ⅰ.CO2浓度对光合作用的影响规律

①CO2是光合作用的原料，通过影响暗反应来影响光合效率。植物的光合效率在一定X围内随着CO2浓度的增加而增加，但当CO2浓度达到一定值时，光合效率不再增强。如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而会下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。光合作用强度。

②植物光合作用的最适CO2浓度为0.1%，而空气中CO2仅为0.03%。因此适当增加空气中CO2浓度，可提高光合速率。

ⅱ。易错易混概念：CO2补偿点和CO2饱和点

植物光合作用所吸收的CO2与该细胞呼吸所释放的CO2量达到平衡时的CO2浓度称为CO2补偿点。当CO2达到一定浓度后，光合作用强度不再增加，这时的CO2浓度就是CO2饱和点。（见图）

ⅲ.农业生产应用：温室栽培植物时适当提高室内的CO2浓度，如放一定量的干冰或多施有机肥，使其吸收CO2增多。

（3）温度对光合作用的影响

ⅰ.温度对光合作用的影响规律

①温度直接影响光合作用中有关酶的活性，对光合作用的影响很大。低温时，植物酶促反应速率下降，了光合作用的进行；高温时，叶绿体和细胞质的结构会遭到破坏，酶发生钝化、变性甚至遭到破坏。

②低温会影响光合酶的活性，植物净光合速率较低；较高温度使呼吸作用加强，净光合速率下降。（详见图）

ⅱ.最适温度 一般植物可在10℃～35℃正常的进行光合作用，其中以25℃～30℃最适宜，在35℃以上时光合速率就开始下降，40℃～50℃是即完全停止。

ⅲ.农业生产应用：①适时播种。②温室栽培作物时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度（适当增大昼夜温差）。

（4）矿质元素对光合作用的影响

ⅰ.矿质元素在光合作用的作用

①N是各种酶、蛋白质以与NADP+和ATP、核酸、叶绿素等物质的重要原料。 ②P是NADP+和ATP、核酸等的重要组成成分。 ③Mg是叶绿素的重要组成成分。

④K对光合作用产物的制造和转化起着重要作用。

ⅱ.矿质元素对光合作用的影响规律

在一定X围内矿质元素供应越多，光合速率就越快；超过一定浓度，光合速率不再增强，甚至由于渗透失水反而使光合速率下降。ⅲ.农业生产应用：适时适量施肥，注意施肥不宜过量，否则会造成土壤溶液浓度大于细胞液浓度导致细胞失水萎蔫。

（5）水分对光合作用的影响

ⅰ.水对光合作用的影响规律

缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞；缺水，则叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物输出缓慢。因此，植物体水分减少会使光合效率下降。 ⅱ.农业生产应用：合理灌溉 2.多因子影响

（1）关键点P点理解：此点以前，光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。

（2）关键点Q点的理解:此点时，横坐标所表示的因素不再是光合作用的因子，影响因素为三条曲线所表示出的其他因素。

二.光合作用原理在农业生产上的应用分析。

作物产量的提高主要在于“净光合量”。即“干物质量”上升，故光合作用增强时，作物产量未必均与其呈正相关，如图所示，图中显示在叶面积指数为4.5之后，干物质量有所下降，依据此原理，在农业生产上应适当间苗，合理密植，适当修剪，避免徒长。

典题练习：

【例1】（2009年XX理综卷30I．）．（26分）

在春末晴朗白天，XX某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度（实际光和作用强度与呼吸作用强度之差），结果见题30图1（假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）

（1）在曲线a中，与11时相比13时植株叶绿体内C3与C5化合物相对含量较高的是（C3和C5）;在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较（深或浅） （2）曲线b 的峰值低于曲线a，其中两个主要决定因素是（光照强度、环境温度、空气中CO2含量）。曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的

用于CO2还原；若在棚内利用豆料植物做绿肥，可明显增加土壤中元素的含量，主要促进植株体内和等生物大分子的合成。

（3）6~9时和16~18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内较高。 【例2】（2009年全国理综卷31）.(8分)

（1）右图表示A、B两种植物的光照等其他条件适宜的情况下，光合作用强度对环境中CO2浓度变化的响应特性。据图判断在CO2浓度为300L·L(接近大气CO2浓度)时，光合作用强度较高的植物是_______________。

（2）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，在光照等其他条件适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的植物是____________，原因是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）当植物净固定CO2量为0时，表明植__________________________________ 。 【例3】.植物的生理活动受多种因素影响，下列叙述中不正确的是（ D ）

1A.若适当提高温度，则X点应向下移动 B.若曲线表示阴生植物，则Y点应向左移动 C.若提高CO2浓度，则Z点应向上，向右移动

D.处于Y点时细胞中能产生ATP的细胞器只有线粒体

【例4】.（10） 在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和广合速率变化曲线如下图，请回答问题。

（1）6～8h间，光合速率（大于、小于）呼吸速率，容器内的O2含量，CO2含量，植株干重。

（2）9～10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是；10h时不再产生ATP的细胞器是；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即停止ATP的合成，成为ATP合成的唯一场所。

（3）若在8h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化与其原因。 【例5】（10分）回答下列有关高等植物光合作用的问题。

（1）图1中分子Z的名称是＿＿＿＿＿。

（2）Z物质的形成过程是：光能活化位于＿＿＿＿＿上的＿＿＿＿＿分子，释放出＿＿＿，并经传递最终生成Z。 （3）在暗反应中，CO2必须与RuBP（五碳化合物）结合，这是CO2被固定的第一步。RuBP可循环使用，使光合作用不断进行；但O2也可与RuBP结合，生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用。图2为不同O2浓度下叶表面温度与光合作用速率的关系。回答下列问题。

1）据图2，该植物在25℃、适宜光照、1.5%与21%的O2浓度下，每小时单位叶面积积累的葡萄糖量的差值是＿＿＿＿mg。（相对分子质量：CO2－44，葡萄糖－180。计算结果保留一位小数。）结合暗反应的过程，解释不同氧浓度下葡萄糖积累量产生差异的原因：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2）图2说明不同叶表面温度、不同氧浓度与光合作用速率的关系是＿＿＿＿。

近三年XX高考题型：

例一分析有关植物光合作用的资料，回答问题。（11分）

在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。

光合速率与呼吸速率 相等时光照强度 （千勒克司） A 1 B 3 光饱和时 光照强度 （千勒克司） 3 9 光饱和时CO2吸收量 (mg/100cm2叶·小时) 11 30 黑暗条件下CO2释放量 (mg/100cm2叶·小时) 55 15 41.与B植物相比，A植物是在光照条件下生长的植物，判断的依据是

。 42.当光照强度超过9千勒克司时，B植物光合速率，造成这种现象的实质是跟不上反应。

43.当光照强度为9千勒克司时，B植物的总光合速率是（mgCO2/100cm2叶·小时）。当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为 （mgCO2/100cm2叶·小时）

光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。

44.若只留一X叶片，其他叶片全部摘除，如右图②，则留下叶片的光合速率,原因是。

18.右图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是 A.②处发生三羧酸循环 B.①处产生ATP

＋

C.②处产生二碳化合物 D.③处发生H与O2的结合反应

23．将等量甲、乙两种植物的不同器官在不同颜色的光下照8小时，测得的数据见右表。据表分析，决定光合作用是否发生的因素是 A．植物种类 B．光的颜色 C．温度

D．植物器官

例二

叶绿体内进行的光合作用过程如右图所示。磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质。

41．叶绿体的大小、数目随植物生存环境的不同而不同。试比较生活在向阳处与背阴处的同种植物叶绿体的大小和数目：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 42．图中物质B的名称是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

43．据图分析，若磷酸转运器的活性受抑制，则卡尔文循环会被＿＿＿＿＿＿＿，可能的机制是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

当植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时，环境中的CO2浓度为CO2补偿点；CO2达到一定浓度时，光合速率不同增加，此时的CO2浓度为CO2饱和点。育种专家测定了22时，某作物A、B两个品种在不同CO2浓度下的CO2吸收量，以与黑暗条件下的CO2释放量，结果如下表。

44．CO2饱和点时，A品种的总光合速率为＿＿＿＿＿mmol/（m2h）。

45．若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多＿＿＿＿＿mg/m2。（相对原子量：C－12，O－16，H－1）

46．若其他条件不变，温度上升至27℃，CO2补偿点将＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。

例三回答下列有关光合作用的问题。(12分)

表3为某地夏季晴朗的某天，玉米和花生净光合速

率测定值。图17表示玉米CO2同化途径。玉米叶肉细胞 中有一种酶，通过系列反应将CO2“泵”入维管束鞘细胞，

使维管束鞘细胞积累较高浓度的c02，保证卡尔文循环顺利进行。这种酶被形象地称为“CO2泵”。而花生缺乏类似的“CO2泵”。

49·11：00时，光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，作为光合原料之一的________减少，导致花生光合作用速率明显下降；而此时玉米光合作用速率反而有所升高，原因是 ________________________。

50．如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“C02泵’’的活性降低，则在短时间内，维 管束鞘细胞中ATP的含量变化呈____趋势，原因是________________。

51．与11：00时相比，17：00时，玉米光合作用速率的因素是____________。

52．假设用表中11：00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟，则玉米积累的葡萄糖总量比花生多________mg／m2。(相对原子量：C-12，O-16，H-1)

53．卡尔文循环需要光反应过程中产生的H+，H+最初来源于物质_____________。

．NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性，从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差。若将NH4+ 注入叶绿体基质，下列过程中会被抑制的是_____________。

A．电子传递 B．ATP的合成 C．NADPH的合成 D．光能的吸收