能量之源——光与光合作用（二）
光合作用的探究历程
一、光合作用的探究历程
（一）直到18世纪中期，人们一起以为只有 是植物建造自身的原料。 （二）1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新 而变得污浊的空气。
（三）1779年，荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。 （四）1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 ，吸收的是 。
（五）1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有 。 （六）1939年，美国的鲁宾和卡门利用 法证明了 。 （七）20世纪40年代，美国的卡尔文，利用 技术最终探明了 在光合作用中转化成 碳的途径。
二、光合作用的探究历程中的几个重要实验分析 （一）普利斯特利的实验 1、实验过程及现象：
密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡烛（ 熄灭）[或 （不易窒息死亡）]。 密闭玻璃罩＋蜡烛（ 熄灭）[或 （不易窒息死亡）]。 2、实验分析
（1）没有认识到 在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。 （2）限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。 （二）萨克斯的实验 1、实验过程及现象
黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理 ，另一半遮光用碘蒸气处理 。 2、实验分析
（1）设置了 对照，自变量为 ，因变量是 。 （2）实验的关键是 处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用 对叶片进行脱绿处理。
（3）本实验除证明了光合作用的产物有 外，还证明了 是光合作用的必要条件。
（三）鲁宾和卡门的实验 1、实验过程及结论
H218O＋CO2→植物→；H2O＋C18O2→植物→ 。光合作用释放的 全部来自水。 2、实验分析
设置了 实验，自变量是 ，因变量是 。 【思考感悟】叶绿体的两层膜应是什么颜色，其意义是什么？
三、光合作用的过程 （一）光反应：
1、场所：叶绿体的上。 2、条件：、、
3、物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成 同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成
4、能量变化：光能转变为 （二）暗反应：
1、场所：叶绿体内的中。 2、条件：参加催化。 3、物质变化：
（1）CO2的固定：CO2与植物体内的 结合，形成 。
（2）C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受 释放的能量并且被 还原，经过一系列的变化，形成 和C5。
4、能量变化：ATP中活跃的化学能转变为 （三）反应方程式及元素去向
方程式： 。 1、O元素：H218O→
2、C元素：14CO2→ → 。 3、H元素：H2O→[H] →（CH2O）。
18
（四）、光反应与暗反应的比较
（五）光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和
O2用（CH2O）合成量的 影响：
光照强→弱 CO2供应不变
3
56
H12O6合 仍正常进行
1、
2、
光照弱→强 CO2供应不变3
56
H12O6合 仍正常进行
相对
光照不变 减少CO2相对3
5 ， 2产生
C6H
12O6
合 成量 仍正常进行
3、
相对
光照不变
相对35 ， 2产生
C6H
12O6
合 成量 仍正常进行
4、
增加CO2
四、光合作用原理的应用
（一）光合作用强度：是指植物在 内通过光合作用制造糖类的数量。 （二）增加光合作用强度的措施：控制 和温度高低，适当增加作物环境中
五、化能合成作用
（一）概念：某些细菌利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。
（二）实例： 能利用NH3氧化成HNO2和HNO3时所释放的 ，将
（三）自养生物和异养生物
1、自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将因此属于自养生物。 2、异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中命活动，属于异养生物。
【思考感悟】绿色植物和硝化细菌在代谢方面的异同点是什么？
相同点：
不同点： 【典例】（11年新课标卷） 在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。
回答问题：
⑴图中物质A是 ______（C3化合物、C5化合物）
⑵在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_______；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是______________。
⑶若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________（低、高）。
⑷CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_______（高、低），其原因_______。
能量之源——光与光合作用（三）
环境因素对光合作用强度的影响及应用
【课标要求】影响光合作用速率的环境因素。
【考向瞭望】以曲线、图表形式考查影响光合作用的因素。 【知识梳理】
一、探究光照强度对光合作用强度的影响及应用 （一）实验流程
1、打出小圆形叶片（30片）：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出（直径＝1cm）。 2、抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆形叶片）抽出叶片内气体（O2等）。 3、小圆形叶片沉水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底。
4、对照实验及结果：
（二）实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度 （小圆形叶片中产生的 ，浮起的多）。
（三）光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用 1、曲线分析：
A点：光照强度为，释放的CO2量可表示此时 。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度，CO2释放量 ，这是因为
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即 （光照强度只有在 点以上时，植物才能正常生长），B点所示光照强度称为 。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度，到C点以上，C点所示光照强度称为
2、应用：阴生植物的B点，C点，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
二、CO2浓度对光合作用强度的影响 （一）曲线分析
图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而 ，但当CO2
浓度增加到一定范围后，光合作用速率 。
图1中A点表示 ，即 ； 图2中的A′点表示 。 图1和图2中的B和B′点都表示 。
（二）应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大 ，提高光能利用率。
三、温度对光合作用速率的影响
（一）曲线分析：温度主要是通过影响 而影响光合作用速率。
（二）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上 温室温度，以 细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
四、必需元素供应对光合速率的影响
（一）曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可 光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因而导致植物渗透失水而萎蔫。
（二）应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。 五、水分的供应对光合作用速率的影响
（一）影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制 进入叶片，从而间接影响光合作用。
（二）应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
能量之源——光与光合作用（四）
光合作用与有氧呼吸的比较
【课标要求】影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸。
【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系；以实验设计和分析题形式考查光合速率和呼吸速率的测定及影响因素。
【知识梳理】
二、光合作用与细胞呼吸的计算：
（一）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
（二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2
减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝
（三）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示 。
（四）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示： 积累量＝ 。
【高考真题演练】
1、（2011年福建卷）右图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（时间单位、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（ ） ．．
A.在9：30~11：00之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓 B.在11：00~12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米得多 C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同 D.在18：30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应 2、（11年上海卷）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
3、（2011年浙江卷）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（ ） A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应
4、（
11
年大纲版全国卷）将生长状态一致的同一品种玉米植株分为甲、乙两组，甲组培养在适宜的光照条件下，其叶维管束鞘细胞中有淀粉积累；乙组培养在光照较弱的条件下，其叶维管束鞘细胞中没有检测到淀粉。乙组未检测到淀粉的原因是（ ）
A．叶片不进行光合作用，只进行呼吸作用
B．叶片光合作用强度低，没有淀粉的积累 C．维管束鞘细胞没有与淀粉合成相关的酶 D．维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用
5、（11年海南卷）红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是（ ）
A.红枫叶片不含叶绿素 B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中的色素吸收的光能用于光合作用 6、（10全国卷1）下列四种现象中，可以用右图表示的是（ ） A.在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化 B.条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化 C.一个细胞周期中DNA含量随时间的变化 D.理想条件下种群数量随时间的变化
7、（10四川卷）有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表（净光合速率以CO2的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定）。下列相关分析，不正确的是
．．．
A．光强大于0.1 mmol光子/ m2·s ，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少 B．光强小于0.5mmol光子/ m2·s，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量 C．光强大于0.7 mmol光子/ m2·s，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度 D．龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果。 8、（2009·上海高考）下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是（ ） A. 适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B. 只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP C. 无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP
D. 叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应
9、（2009·浙江高考）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（ ） A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中 C．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP D．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量 10（09广东理基）在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是（ ）
A．O2浓度过低 B．O2浓度过高 C．CO2浓度过低 D．CO2浓度过高 11、（09上海卷）下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是（ ） A. 适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B. 只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP C. 无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP
D. 叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 12、（2007山东高考）以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
A 光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等 B 光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C 温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少
D 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
13、（2007北京高考）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是（ ） ．．．
A、光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B、光照强度为b时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的原因是温度的不同
C、光照强度为a～b，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高 D、光照强度为a～c，曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高 14、（2011年安徽卷）
保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：
材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。
方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kg·hm）、氮肥（255kg·hm）、保水剂（60kg·hm）+氮肥（255kg·hm）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:00-11:00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如下表：
组号 CO2吸收量/μmol·m·s 叶绿素含量/mg·g
A 10.66 3.07
B 13.04 3.02
C 15.91 3.05
实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
（1） 请指出上述方法步骤的缺陷并改正：
步骤① ;步骤② 。
（2） 如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。
(3)实验测得的CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。
15、（11年大纲版全国卷）为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处-2-1-1-2-2-2-2
回答问题： （1）光照条件下，组5叶片通过__________作用产生淀粉：叶肉细胞释放出的氧气来自于___________的光解。
（2）在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是______。
（3）组2叶片中合成淀粉的原料是___________，直接能源物质是_________，后者是通过__________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_ __ __________________。
（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中________（有、无）淀粉。
16、 （11年海南卷）某同学设计了一个探究实验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内（如下图所示），其中A不密封。B、C密封。B内培养皿中盛有Ba（OH）2溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。
回答问题：
（1）根据上述实验设计判断，该实验的目的是__________ 。
（2）从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中的幼苗生长量比C中的____(大、小)，原因是___________________ ；A中的幼苗生长量比C中的______ (大、小)，原因是____________________ 。
17、（09辽宁、宁夏卷）请回答与光合作用有关的问题：
（1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如右图
所示。
据图回答：
①强光下上述三种植物固定CO2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。
（2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？请写出简单实验思路证明你的结论。
能量之源——光与光合作用（二）
光合作用的探究历程
一、光合作用的探究历程
（一）直到18世纪中期，人们一起以为只有 是植物建造自身的原料。 （二）1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新 而变得污浊的空气。
（三）1779年，荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。 （四）1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 ，吸收的是 。
（五）1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有 。 （六）1939年，美国的鲁宾和卡门利用 法证明了 。 （七）20世纪40年代，美国的卡尔文，利用 技术最终探明了 在光合作用中转化成 碳的途径。
二、光合作用的探究历程中的几个重要实验分析 （一）普利斯特利的实验 1、实验过程及现象：
密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡烛（ 熄灭）[或 （不易窒息死亡）]。 密闭玻璃罩＋蜡烛（ 熄灭）[或 （不易窒息死亡）]。 2、实验分析
（1）没有认识到 在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。 （2）限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。 （二）萨克斯的实验 1、实验过程及现象
黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理 ，另一半遮光用碘蒸气处理 。 2、实验分析
（1）设置了 对照，自变量为 ，因变量是 。 （2）实验的关键是 处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用 对叶片进行脱绿处理。
（3）本实验除证明了光合作用的产物有 外，还证明了 是光合作用的必要条件。
（三）鲁宾和卡门的实验 1、实验过程及结论
H218O＋CO2→植物→；H2O＋C18O2→植物→ 。光合作用释放的 全部来自水。 2、实验分析
设置了 实验，自变量是 ，因变量是 。 【思考感悟】叶绿体的两层膜应是什么颜色，其意义是什么？
三、光合作用的过程 （一）光反应：
1、场所：叶绿体的上。 2、条件：、、
3、物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成 同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成
4、能量变化：光能转变为 （二）暗反应：
1、场所：叶绿体内的中。 2、条件：参加催化。 3、物质变化：
（1）CO2的固定：CO2与植物体内的 结合，形成 。
（2）C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受 释放的能量并且被 还原，经过一系列的变化，形成 和C5。
4、能量变化：ATP中活跃的化学能转变为 （三）反应方程式及元素去向
方程式： 。 1、O元素：H218O→
2、C元素：14CO2→ → 。 3、H元素：H2O→[H] →（CH2O）。
18
（四）、光反应与暗反应的比较
（五）光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和
O2用（CH2O）合成量的 影响：
光照强→弱 CO2供应不变
3
56
H12O6合 仍正常进行
1、
2、
光照弱→强 CO2供应不变3
56
H12O6合 仍正常进行
相对
光照不变 减少CO2相对3
5 ， 2产生
C6H
12O6
合 成量 仍正常进行
3、
相对
光照不变
相对35 ， 2产生
C6H
12O6
合 成量 仍正常进行
4、
增加CO2
四、光合作用原理的应用
（一）光合作用强度：是指植物在 内通过光合作用制造糖类的数量。 （二）增加光合作用强度的措施：控制 和温度高低，适当增加作物环境中
五、化能合成作用
（一）概念：某些细菌利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。
（二）实例： 能利用NH3氧化成HNO2和HNO3时所释放的 ，将
（三）自养生物和异养生物
1、自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将因此属于自养生物。 2、异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中命活动，属于异养生物。
【思考感悟】绿色植物和硝化细菌在代谢方面的异同点是什么？
相同点：
不同点： 【典例】（11年新课标卷） 在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。
回答问题：
⑴图中物质A是 ______（C3化合物、C5化合物）
⑵在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_______；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是______________。
⑶若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________（低、高）。
⑷CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_______（高、低），其原因_______。
能量之源——光与光合作用（三）
环境因素对光合作用强度的影响及应用
【课标要求】影响光合作用速率的环境因素。
【考向瞭望】以曲线、图表形式考查影响光合作用的因素。 【知识梳理】
一、探究光照强度对光合作用强度的影响及应用 （一）实验流程
1、打出小圆形叶片（30片）：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出（直径＝1cm）。 2、抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆形叶片）抽出叶片内气体（O2等）。 3、小圆形叶片沉水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底。
4、对照实验及结果：
（二）实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度 （小圆形叶片中产生的 ，浮起的多）。
（三）光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用 1、曲线分析：
A点：光照强度为，释放的CO2量可表示此时 。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度，CO2释放量 ，这是因为
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即 （光照强度只有在 点以上时，植物才能正常生长），B点所示光照强度称为 。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度，到C点以上，C点所示光照强度称为
2、应用：阴生植物的B点，C点，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
二、CO2浓度对光合作用强度的影响 （一）曲线分析
图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而 ，但当CO2
浓度增加到一定范围后，光合作用速率 。
图1中A点表示 ，即 ； 图2中的A′点表示 。 图1和图2中的B和B′点都表示 。
（二）应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大 ，提高光能利用率。
三、温度对光合作用速率的影响
（一）曲线分析：温度主要是通过影响 而影响光合作用速率。
（二）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上 温室温度，以 细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
四、必需元素供应对光合速率的影响
（一）曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可 光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因而导致植物渗透失水而萎蔫。
（二）应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。 五、水分的供应对光合作用速率的影响
（一）影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制 进入叶片，从而间接影响光合作用。
（二）应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
能量之源——光与光合作用（四）
光合作用与有氧呼吸的比较
【课标要求】影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸。
【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系；以实验设计和分析题形式考查光合速率和呼吸速率的测定及影响因素。
【知识梳理】
二、光合作用与细胞呼吸的计算：
（一）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
（二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2
减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝
（三）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示 。
（四）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示： 积累量＝ 。
【高考真题演练】
1、（2011年福建卷）右图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（时间单位、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（ ） ．．
A.在9：30~11：00之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓 B.在11：00~12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米得多 C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同 D.在18：30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应 2、（11年上海卷）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
3、（2011年浙江卷）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（ ） A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应
4、（
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年大纲版全国卷）将生长状态一致的同一品种玉米植株分为甲、乙两组，甲组培养在适宜的光照条件下，其叶维管束鞘细胞中有淀粉积累；乙组培养在光照较弱的条件下，其叶维管束鞘细胞中没有检测到淀粉。乙组未检测到淀粉的原因是（ ）
A．叶片不进行光合作用，只进行呼吸作用
B．叶片光合作用强度低，没有淀粉的积累 C．维管束鞘细胞没有与淀粉合成相关的酶 D．维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用
5、（11年海南卷）红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是（ ）
A.红枫叶片不含叶绿素 B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中的色素吸收的光能用于光合作用 6、（10全国卷1）下列四种现象中，可以用右图表示的是（ ） A.在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化 B.条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化 C.一个细胞周期中DNA含量随时间的变化 D.理想条件下种群数量随时间的变化
7、（10四川卷）有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表（净光合速率以CO2的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定）。下列相关分析，不正确的是
．．．
A．光强大于0.1 mmol光子/ m2·s ，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少 B．光强小于0.5mmol光子/ m2·s，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量 C．光强大于0.7 mmol光子/ m2·s，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度 D．龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果。 8、（2009·上海高考）下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是（ ） A. 适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B. 只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP C. 无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP
D. 叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应
9、（2009·浙江高考）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（ ） A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中 C．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP D．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量 10（09广东理基）在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是（ ）
A．O2浓度过低 B．O2浓度过高 C．CO2浓度过低 D．CO2浓度过高 11、（09上海卷）下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是（ ） A. 适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B. 只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP C. 无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP
D. 叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 12、（2007山东高考）以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
A 光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等 B 光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C 温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少
D 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
13、（2007北京高考）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是（ ） ．．．
A、光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B、光照强度为b时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的原因是温度的不同
C、光照强度为a～b，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高 D、光照强度为a～c，曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高 14、（2011年安徽卷）
保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：
材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。
方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kg·hm）、氮肥（255kg·hm）、保水剂（60kg·hm）+氮肥（255kg·hm）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:00-11:00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如下表：
组号 CO2吸收量/μmol·m·s 叶绿素含量/mg·g
A 10.66 3.07
B 13.04 3.02
C 15.91 3.05
实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
（1） 请指出上述方法步骤的缺陷并改正：
步骤① ;步骤② 。
（2） 如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。
(3)实验测得的CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。
15、（11年大纲版全国卷）为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处-2-1-1-2-2-2-2
回答问题： （1）光照条件下，组5叶片通过__________作用产生淀粉：叶肉细胞释放出的氧气来自于___________的光解。
（2）在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是______。
（3）组2叶片中合成淀粉的原料是___________，直接能源物质是_________，后者是通过__________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_ __ __________________。
（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中________（有、无）淀粉。
16、 （11年海南卷）某同学设计了一个探究实验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内（如下图所示），其中A不密封。B、C密封。B内培养皿中盛有Ba（OH）2溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。
回答问题：
（1）根据上述实验设计判断，该实验的目的是__________ 。
（2）从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中的幼苗生长量比C中的____(大、小)，原因是___________________ ；A中的幼苗生长量比C中的______ (大、小)，原因是____________________ 。
17、（09辽宁、宁夏卷）请回答与光合作用有关的问题：
（1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如右图
所示。
据图回答：
①强光下上述三种植物固定CO2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。
（2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？请写出简单实验思路证明你的结论。