2022届高三生物二轮复习课件 专题四 细胞呼吸和光合作用

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第1讲 细胞呼吸
细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
2丙酮酸 （2C3H4O3 ）
H+和氧化性辅酶I（NAD+）结合形成（NADH）还原型辅酶I
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O + 大量能量
_________ + 4 [H] + 少量能量
2C3H4O3+ 4[H]
2C2H5OH + 2CO2
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量（少）
2C3H6O3（乳酸） + 能量（少）
（所有动物、乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎和甜菜块根等）
（大多数植物、酵母菌、多数微生物）
大量（2870KJ/ml）
少量(196.65或225.94KJ/ml)
有机物彻底分解，能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没完全释放
第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同
氧化分解有机物，释放能量，产生ATP
为生物体生命活动提供能量
典例1.(2022·山东卷，改编)在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法错误的是(　　)
A．4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻B．与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸产热多C．与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，生成的ATP减少
典例2.(2022·山东卷)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　)A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
(1)从反应物和产物的角度
（3）根据物质的量的关系来判断
(2)依据反应场所来判断
只进行有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸发酵
进行有氧呼吸和酒精发酵
（1） 只进行需氧呼吸；（2） 只进行厌氧呼吸；（3） 需氧呼吸、厌氧呼吸都有。
典例3．(2022·河北衡水预测)离体果蔬的细胞仍会进行旺盛的呼吸代谢，在一定程度上呼吸越旺盛其保鲜期越短。科研人员以“海沃德”猕猴桃为实验材料，采用密闭系统法(见图1)，对鲜切猕猴桃贮藏过程中密闭系统内O2、CO2的气体体积、乙醇含量进行测定，结果如图2、图3所示，乙醇含量不超过100 mg/kg时适宜食用。
A．图2中两曲线的交点表示贮藏90 h左右时有氧呼吸速率和无氧呼吸速率不相等B．果实中乙醇含量变化可以作为判断细胞是否发生无氧呼吸的主要依据C．鲜切猕猴桃贮藏48 h之内细胞可能进行无氧呼吸D．在图3所示的6个时间中鲜切猕猴桃适宜食用的最长贮藏时间为132 h
下列叙述错误的是 (　　)
典例4.科学家常用呼吸商(呼吸作用释放的CO2体积/O2的消耗体积)表示生物有氧呼吸能源物质的不同或者呼吸方式的不同。测定呼吸商的装置如图所示，实验材料及装置均已消毒。请回答下列问题：
①若以小麦种子为生物材料，萌发时只以糖类为能量来源，测得装置甲中液滴左移200个单位，装置乙中液滴右移30个单位，其呼吸商为_____，则小麦种子在萌发过程中的呼吸方式为___________________。②准备A、B两组装置甲，A组生物材料是萌发的油菜种子，B组生物材料是等量萌发的小麦种子，实验过程中A、B两组实验现象不同的是：单位时间内A组比B组______________________________。③装置丙作为对照组，其中放入的生物材料为相应等量煮熟的种子，则设置装置丙的目的是___________________________________________________。
呼吸作用的影响环境因素及应用
温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率
①零上低温储存食品（冰箱）②大棚栽培，增大昼夜温差，在夜间和阴天适当降低温度,从而降低呼吸作用消耗的有机物
O2 促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸
①仓储粮食、水果和蔬菜（低氧5%：CO2浓度最低，有机物消耗最少）②松土促进植物根部有氧呼吸，有利于根细胞通过主动运输方式吸收矿质离子促进好氧微生物的生长繁殖，增大其对有机物的分解供植物体利用
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
应用：适当增加CO2浓度，减少有机物消耗，有利于水果和蔬菜的保鲜。
A. 水作为有氧呼吸的反应物(第二阶段）可直接参与反应 ，在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快。B. 水作为生物化学反应的溶剂影响反应的进行。
应用：A. 粮食储存前要进行晾晒处理B. 水果蔬菜储存：一定湿度C.干种子萌发前进行浸泡处理
①.种子保藏从O2、CO2、H2O、温度等的条件是？
②.水果、蔬菜保鲜从O2、CO2、H2O、温度等的条件是？
低O2、高CO2、干燥、零上低温
低O2、高CO2、一定湿度、零上低温
第2讲 光合作用
捕获光能的色素及其提取和分离
叶绿体中的色素不溶于水，溶于有机溶剂
叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同
无水乙醇：提取色素SiO2：使研磨充分CaCO3：防止色素被破坏
将适量的层析液倒入烧杯中，将滤纸条尖端朝下轻轻插入层析液，(层析液高度不超过滤液细线)，用盖子盖住烧杯口
溶解度越大，移动越快，色带越宽，含量越多
色素吸收的光谱以及叶绿体的结构
①叶绿素对 的吸收量大，类胡萝卜素对 的吸收量大。②叶绿体中的色素只吸收 ，而对红外光和紫外光等不吸收。
光合色素；与光合作用光反应有关的酶
暗反应所需的酶（含少量DNA和RNA）
影响叶绿素合成的三大因素
光照：主要条件，黑暗条件不能合成叶绿素，叶片变黄温度：影响酶的活性必要元素：Mg,N
14CO2＋H218O （14CH2O）＋18O2
光、色素、酶、NADP+、ADP、Pi等
ATP、[H]（NADPH）、CO2、酶、等
光照强度和CO2浓度对植物细胞内C3、C5、ATP和O2的影响
C3与C5、[H]、ATP的含量变化相反
化能合成作用：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量（化学能）来制造有机物的合成作用
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
能量来源：氧化无机物释放的能量
都能将水和二氧化碳的无机物合成有机物，都是自养型生物
光合作用的影响环境因素及应用
影响酶的活性，主要制约暗反应。
应用：在大棚内，白天调到最适温度，增强光合速率；晚上适当降低温度，降低呼吸速率，利于有机物积累。
N：是各种酶以及NADPH和ATP的重要组成成分，叶绿素中也有N元素。
P：是叶绿体膜、 NADPH和ATP的重要组成成分。
K：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起作用。
Mg：叶绿素的重要组成成分。
应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用。
在一定范围内(OC)，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。
延长光合作用的时间（不改变速率）
合理密植，增大光合作用面积
温室用无色玻璃或者薄膜
光照强度在农业生产的运用：
连续光照和间隔光照下的有机物合成量的判断①光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。②在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多。
光合作用坐标图中关键点移动规律(1)关键点移动
若适当提高CO2浓度：
C点(光合强度最高点)：
(2)规律总结若条件的改变(提高CO2浓度、提高光照强度)有利于光合作用，则A、B、C三点围成的三角形膨胀变大。
开放农田中CO2吸收和释放变化曲线
一天中有机物最多的时间点：
一天中有机物最少的时间点：
一天中有机物积累量表示：
密闭玻璃罩（温室大棚）中CO2吸收和释放变化曲线
1．(2022·湖南卷，改编)在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因不可能是(　　) A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少 B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量 C．叶绿体类囊体薄膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低 D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
2．(2022·山东潍坊模拟预测)淀粉是粮食最主要的组分，也是重要的工业原料。中国科学院实现了人工合成淀粉，其途径(ASAP)如图所示，该成果不依赖植物光合作用，在实验室人为提供能量的基础上，实现了从CO2和H2到淀粉分子的人工全合成。图2表示光合作用合成葡萄糖的过程。
(1)光合作用中NADPH和ATP参与的过程相当于图1中的________________(用“C1模块、C3模块、C6模块或Cn模块”及箭头表示)。图1中Cn是由C6组成的淀粉，以C6为单位组成的生物大分子还有_______________。
(2)据图②所示过程18O的转移路径和实验结果，推测用18O标记CO2的实验目的是_________________________________。光合作用过程既能分解水也能产生水，结合图2分析光合作用的__________(填“光反应”或“暗反应”)过程产生水，判断的依据是_____________________________________________。(3)从能量的角度看，光合作用的本质是将太阳能转化为_______________________。人工合成淀粉的成功能否表明对光合作用的完全替代，请从能量的角度阐释你的理由______________________________________________________。
探究CO2中氧转化为水中氧的途径
产生水的场所为叶绿体类囊体，与ATP同时生成
人为提供的能量，而光合作用合成淀粉是直接固定的太阳能
不能，人工合成淀粉所需能量是
4．将某株植物置于CO2浓度适宜、水分充足、光照强度合适的环境中，测定其在不同温度下光合作用强度(总强度)和呼吸作用强度，得到如图所示结果。下列叙述错误的是(　　)
A．由图可知，该植物光合作用的最适温度介于15 ℃～25 ℃之间B．由图可知，随着温度的逐渐升高，该植物细胞呼吸强度也一直在逐渐升高C．若每天的日照时间为12 h，则该植物在15 ℃左右的环境中生长速度最快D．若每天的日照时间为12 h，则该植物在5 ℃环境中与25 ℃环境中生长速度基本相同
5.如图为CO2吸收量与光照强度关系的坐标图，当光合作用相关因素改变后，a、b、c点的移动描述不正确的是(　　)
A．若植物体缺Mg，则对应的b点将左移B．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃和30 ℃，则温度由 25 ℃上升到30 ℃时，对应的a点将下移，b点将右移C．若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a点、b点、c点将分别上移、左移、左移D．若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变)，则b点将左移
6．图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示某一天24小时的温度、某植物总光合速率、表观光合速率变化，图乙中曲线表示放有某植物的密闭玻璃罩内一天24小时的CO2浓度的变化，以下分析错误的是(　　)
A．图乙曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是因为光照强度增加B．植物一天中含有机物最多的时刻在图甲中是E点，在图乙中则是H点C．植物在图甲中的B、F两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同D．图甲曲线Ⅲ12点左右D点下降原因是温度过高，呼吸速率上升使表观光合速率下降，但总光合速率未下降
第3讲 光合作用和呼吸作用的关系
物质变化和能量变化关系
C:14CO2--->14C3--->14CH2O（C6H12O6 )
H:H2O--->[H]--->C6H12O6
O:H2O--->O2--->H2O
光合作用和呼吸作用物质变化的关系
测定植物总光合速率的方法
净光合速率:光照条件下单位时间内物质(CO2、O2、有机物)的变化量呼吸速率:黑暗条件下单位时间内物质的变化量真正光合速率=净光合速率+呼吸速率（计算所得）
1、液滴移动法2、叶圆片称重法3、黑白瓶法4、半叶法5、圆叶片上浮法
O2消耗量——有氧呼吸
光合作用和呼吸作用中物质变化的关系
真正光合速率=O2消耗量+O2释放量
1．(2022·天津南开区模拟)如图是探究某绿色植物光合速率的实验装置图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度相对稳定，将该装置放在20 ℃、一定光照条件下。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL。毛细管内的有色液滴在A处。30 min后，针筒的读数需要调至0.6 mL，才能使有色液滴维持在A处。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该实验过程中光合速率大于呼吸速率B．若测定植物的实际光合速率，还需要在暗处测定呼吸速率C．若将小烧杯中的NaHCO3溶液换成清水，则一段时间后光合作用会停止D．若用该装置探究该植物生长的最适温度，NaHCO3溶液浓度和光照强度等都是无关变量
2.叶圆片称重法——测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量
净光合=(x＋z－2y)/2S
1.通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内__________________________；C与B的差值表示这段时间内______________________________；A与B的差值表示这段时间内___________________________。
生产者净光合作用的放氧量
生产者光合作用的总放氧量
生产者呼吸作用的耗氧量
呼吸作用：产生大量能量，合成的ATP，用于各项生命活动光合作用：光反应合成ATP，专用于暗反应（叶绿体内的生命活动）
光合作用和呼吸作用中能量变化的关系
第4讲 光合作用和呼吸作用习题课---大题突破
CO2浓度对光合速率的影响
1.C3、C4、CAM（景天科）植物的光合作用
典例1 (2021·辽宁卷)早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约为390μml·ml-1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisc）是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisc所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题：（1）真核细胞叶绿体中，在Rubisc的催化下，CO2被固定形成____________，进而被还原生成糖类，此过程发生在____________中。（2）海水中的无机碳主要以CO2和HCO-3两种形式存在，水体中CO2浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程。图中HCO-3浓度最高的场所是____________（填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有______________________________。
呼吸作用和光合作用
（3）某些植物还有另一种CO2浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可将HCO-3转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisc附近的CO2浓度。
①由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力____________（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisc。②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是_____________________。图中由Pyr转变为PEP的过程属于____________（填“吸能反应”或“放能反应”）。③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用__________________技术。
外界CO2浓度过低时，C3植物不能进行光合作用暗反应阶段，而进行光呼吸释放CO2 CO2，C4 植物可以利用更低的CO2 进行光合作用，其光呼吸的CO2浓度更低，因此被称为低光呼吸植物。
维管束鞘细胞内的叶绿体
C4植物的CO2补偿点比C3 植物的低，C4植物在低浓度CO2条件下就能合成生长所需的有机物，因此生长得好
实现细胞间的物质交换和信息交流
RuBp羧化酶活性下降时，暗反应速率减慢，ATP消耗量减少，而光反应速率基本不变，因此ATP含量会增加
总结：C4植物具有较高光合速率的因素
（1）由于C4植物与PEP羧化酶比RuBP羧化酶(Rubisc)对CO2的亲和力大，所以C4植物能够利用并积累低浓度的CO2，使细胞中有高浓度的CO2，从而促进暗反应，当外界环境干旱导致植物气孔导度减小时,C4植物就能利用细胞间隙低浓度的CO2继续生长，而C3植物不能。（2）由于暗反应正常进行，CO2供应正常，因此降低了光呼吸，且光呼吸释放的CO2又易被再固定，因此C4植物具有较高光合速率。（3）高光强可产生更多的[H]和ATP，以满足C4植物C4循环对ATP的额外需求；（4）鞘细胞中的光合产物可就近运入维管束，从而避免了光合产物累积对光合作用可能产生的抑制作用。
光合作用CAM途径（景天科）
CAM途径的形成，是与植物适应干旱地区有关。景天属植物夜间将吸收的CO2固定在苹果酸（C4）中，白天苹果酸分解释放CO2参与光合作用。植物体在夜晚的有机酸含量十分高，而糖类含量下降；白天则相反；由于利用的CO2含量有限，CAM途径光合作用强度较低，生物产量通常较低。
典例3(1)C3植物在干旱、炎热的环境中，由于气孔关闭造成____________________________________________，从而不利于光合作用。
CO2不能进入叶片，暗反应减弱，同时引起O2在细胞内积累，光呼吸加强
(2)下图是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析，这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种_________酶，该酶比Rubisc对CO2的亲和力大且不与O2亲和，具有该酶的植物更能适应___________的环境。
(3)由图2可知，C4植物是在不同_____进行CO2的固定，而CAM植物是在不同_____进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径？_____(填“能”或“不能”)，可能的原因是_______________________________________________________________。(4)CAM植物气孔白天关闭、晚上打开的意义是：
没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供足够ATP和NADPH
不能　
适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止蒸腾作用过强导致水分散失过多，又能保证植物光合作用正常进行。
C3植物、C4植物和CAM植物的比较
C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。
2.光呼吸对光合作用的影响
（1）光呼吸产生的原因
光呼吸的不利影响：呼吸作用消耗掉暗反应的底物C5，导致光合作用减弱，农作物产量降低。光呼吸的有利影响：强光时，由于光反应速率大于暗反应速率，因此叶肉细胞中会积累 ATP和NADPH，这些物质积累会产生自由基，从而损伤叶绿体。而强光下，光呼吸加强，会消耗光反应过程中积累的ATP和NADPH，从而减轻这些物质对叶绿体的伤害。
光照停止，光反应产生的ATP、NADPH减少，C3还原减慢，C3积累导致CO2的固定减慢，同时暗反应消耗的 C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多
喷施100mg·L-1SBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等
典例2（2021·天津高考真题）Rubisc是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisc的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率。（1）蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。 注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散据图分析，CO2依次以___________和___________方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中Rubisc周围的CO2浓度，从而通过促进________和抑制__________提高光合效率。（2）向烟草内转入蓝细菌Rubisc的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，应能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的___________中观察到羧化体。（3）研究发现，转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，理论上该转基因植株暗反应水平应___________，光反应水平应___________，从而提高光合速率。
自由扩散 主动运输
CO2固定
提高
O2与C5结合
3.气孔导度、水分胁迫、植物激素对光合作用的影响
气孔开度的改变是强光照导致的，还是水分，或者温度呢？
2014年广东卷节选：观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，……与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数 ，单位时间内平均每片叶CO2吸收量 。
2021年广东高考（改）：气孔一般由两个保卫细胞围成。气孔张开是_________________的结果
光照影响气孔分布和数量；水分影响气孔的闭合；
典例1（2016全国卷Ⅲ改）:为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将____________一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其_________________等条件与对照组相同，于中午12:30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示:(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是 ,其依据是　 ;并可推测，　　　　　　　　　　可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)有研究表明：干旱条件下,气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大
增加麦田环境的相对湿度
典例2.某研究小组研究镁对光合作用的影响，图1是缺镁对叶绿素含量、气孔相对开度和细胞间CO2浓度的影响；
(1)图1中，缺镁组的气孔相对开度低于对照组，但其细胞间CO2浓度却较高，试分析原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________。
虽然缺镁组的气孔相对开度低于对照组，但叶绿素含量较低，导致光合作用速率较低，固定的CO2速率较低，使得细胞间CO2积累，浓度升高
光合产物主要是糖类，包括单糖（葡萄糖和果糖）、双糖（蔗糖）和多糖（淀粉），其中以蔗糖和淀粉最为普遍。不同植物的主要光合产物不同。大多数高等植物的光合产物是淀粉，有些植物（如洋葱、大蒜）的光合产物是葡萄糖和果糖，不形成淀粉。 长期以来，糖类曾被认为是光合作用的唯一产物，而其他物质（如蛋白质、脂肪和有机酸）是植物利用糖类再度合成的。的确，这些物质一部分是再度合成的，但也有一部分却是光合作用的直接产物，特别是在藻类和高等植物正在发育的叶片中。利用14CO2供给小球藻，在未产生糖类以前，就发现有放射性的氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）和有机酸（如丙酮酸、苹果酸）。以4C-醋酸供给离体的叶绿体，光照后，14C进入叶绿体中的某些脂肪酸（如棕榈酸、油酸和亚油酸）中。由此可见，蛋白质、脂肪和有机酸也都是光合作用的直接产物。
典例1淀粉和蔗糖是光合作用的两个主要末端产物。蔗糖是光合产物从叶片向各器官移动的主要形式，淀粉是一种暂贮存形式。光合作用中淀粉和蔗糖生物合成的两条途径会竞争底物，磷酸丙糖(TP)是两种碳水化合物合成的共同原料，是竞争对象。磷酸转运器（TPT) 能将卡尔文循环产生的 TP 不断运到叶绿体外，同时将释放的 Pi(无机磷酸) 运回叶绿体基质，运输过程如图。
Pi 在叶片淀粉和蔗糖间分配的调节中起着关键作用,当细胞质基质中的浓度低时，就限制 TP 从叶绿体运出，这就促使淀粉在叶绿体基质中形成。相反，细胞质基质中 Pi 的浓度高时，叶绿体的 TP与细胞质基质的 P 交换，输出到细胞质基质合成蔗糖。回答下列问题。
(1) 光合作用中光反应的场所是 ；暗反应的卡尔文循环中，与 CO2,结合的物质是 。(2)研究发现用专一抑制剂抑制小麦的 TPT 使其失去运输能力，可使叶绿体内淀粉合成增加 14 倍，但同时会导致光合作用整体速率降低。据图分析，叶绿体内淀粉合成增加的原因是____________________________________________________________________________________；光合作用整体速率降低的原因是 ___________________________________________________________________________________；。
TPT 被抑制，TP从叶绿体输出受阻，TP 在叶绿体基质中合成淀粉
叶绿体中淀粉大量积累不能及时运出，光合产物的积累抑制了光合作用的进行
(3) TPT 的运输严格遵循 1: 1 反向交换的原则，即一分子物质运入，另一分子物质以相反的方向运出。将离体的叶绿体悬浮于介质中，并给子正常光照和饱和 CO2，若介质中 Pi 浓度很低，则该悬浮叶绿体中淀粉的合成会显著 (填“增加”或“减少”)。(4)小麦经过光合作用后，叶片淀粉含量很少，糖积累较多，此时有利于小麦的生长和产量提高。在农业生产上，尤其是小麦灌浆期，可 以采取适当 （填“增加”或“减少”）施用磷肥提高小麦产量。(5)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体 。
典例2.大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题
（1）在叶绿体中，光合色素分布在________________ 上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和__________。（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在_______________中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。（3）根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成__________键。（4）CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自__________；根瘤中合成ATP的能量主要源于__________的分解。（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是__________。
典例3.人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为__________________________。（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________________ （增加或减少）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________________________。（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量_______ （填：高于、低于或等于）植物，原因是___________________ ___________________________________________________________。4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是____________________________________________________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少
五碳化合物（或：C5）
模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或：植物呼吸作用消耗糖类)
一、关于“意义”的表述
从现有题干或图表直接推导出“……”，结合题目背景写“优点/好处”
二、关于“依据/理由”的表述
直接写从题干或图表获得的信息，后面可对这一信息做一个补充说明
三、关于“原因”的表述
搭桥法： 题目给的条件→ …… →题目给的结论/结果
1、在农业生产中，增施农家肥可提高光能利用率，原因：2、干旱初期，绿色光合作用速率明显下降，其主要原因是：3、中午12时光照强烈，但光合作用速率下降，原因是：4、下午2时到傍晚，光合作用速率下降的主要原因是：5、小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是：6、但若植物长期遭水淹，该植物会烂根，原因是：
农家肥→ →光能利用率
提供CO2、部分无机盐→
干旱初期→ →光合作用速率
光照强烈→ →光合作用速率
下午2时到傍晚→ →光合作用速率
阴雨天→ →减产
光合速率下降，呼吸速率受影响不大→
长期水淹→ →烂根
7、当矿质元素的供应超过一定浓度后，光合速率会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合速率下降，原因：
土壤溶液浓度过高→ →光合速率下降
细胞吸收CO2量减少→
植物叶片部分气孔关闭→
8、植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，回答下列问题： 将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下光照培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是：
适宜条件下光照→ →光合速率降低
光合速率大于呼吸速率→
光合作用消耗的CO2大于呼吸作用产生的CO2→
密闭小室中CO2浓度降低→
9、研究者观察了上述各组玉米叶片的叶绿体结构，发现单一冷害胁迫(C)下的叶绿体基粒发生了不可逆破坏，并且淀粉粒大量积累在叶绿体中。由此可推测，冷害胁迫导致玉米苗期净光合速率大幅度降低的原因可能是：
（光合产物的积累使光合速率减慢）
产物的积累→C3的还原速率减慢