题型6 从物质与能量视角探索光合作用（核心知识）-【精讲精练】最新高考生物二轮题型复习讲练

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2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
题型6 从物质与能量视角探索光合作用（核心知识）
光合作用的过程
1、概念
绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存着能量的 ，并释放出 的过程。
可以用化学反应式表示为：
2、基本过程
3、易错提醒
（1）NADPH和ATP的移动途径：从类囊体薄膜到叶绿体基质。
（2）NADPH的作用：活泼的还原剂，储存部分能量为暗反应供能。
（3）光反应产生的ATP只能用于叶绿体内部的吸能反应，如暗反应。
4、光合作用的总反应式及元素去向
C：
H：
O： ；
影响光合作用的因素
Ⅰ 外部影响因素
（一）光照强度
1、概念：指植物在 内通过光合作用 的数量。
2、原理：光照强度通过影响 影响光合速率。一定范围内，光照强度增强→光反应速率加快→生成的ATP和NADPH增多→暗反应中C3的还原速率加快→（CH2O）增多。
3、曲线
4、应用：欲使植物生长，必须使光照强度 光补偿点。温室中，适当 光照强度，可以提高光合速率，增产。
（二）CO2浓度
1、原理：CO2浓度影响 阶段，制约 的形成。
2、曲线
3、应用
农田中增加 ，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”。
温室中可增施 ，以增大CO2和无机盐的浓度。
（三）温度
1、原理：温度通过影响 影响光合作用。
2、曲线
3、应用
（1）农田中
（2）温室中，增大 ，白天适当升温，夜晚适当降温，保证植物有机物的积累。
（四）多因子对光合作用的影响
1、曲线
2、应用
（1）温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当 ，增加光合酶的活性，提高光合速率，同时也可适当 ，进一步提高光合速率。
（2）当温度适宜时，可适当增加 和 以提高光合作用速率。
（五）水分或矿质元素
1、曲线
2、应用
（1） 和
（2）施用有机肥，其中有机物被 分解后既可补充 ，又可提供各种 。
Ⅱ 内部因素
（一）叶面积指数=叶片总面积/植物所占土地面积
1、曲线
（1）一定范围内随叶面积指数增大，总光合量不断 ，呼吸量不断 ，干物质积累量不断 。
（2）当增大到一定程度后，总光合量不再增加，原因是许多叶片被遮挡，但呼吸量随叶面积指数增大仍不断 ，故干物质积累量逐渐降低。
2、应用：适当 、 ，合理施肥、浇水，避免枝叶徒长； 。
（二）叶龄
1、曲线
3、应用：农作物、果树管理后期应适当 。
化能合成作用与生物代谢类型
1、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有机物，这种合成作用叫化能合成作用，这些细菌属于 生物。
2、化能合成作用与光合作用的比较
（1）相同点：本质相同，都是将 合成 。
（2）不同点：利用的能源不同，光合作用利用的是 ，化能合成作用利用的是 。
光合作用与呼吸作用的综合题型分析
题型1 光合作用和细胞呼吸过程的相互关系分析
1、光合作用与有氧呼吸的联系
①表示 ；②表示 ；③表示 ；④表示 ；⑤表示
（1）元素转移
①C：
②H：
③O：
（2）能量转换
2、光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向
题型2 光合作用影响因素综合分析
1、自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化
【微点拨】
当植物的光合作用强度=呼吸作用强度时，叶肉细胞的光合作用强度＞呼吸作用强度。原因是植物只有含叶绿体的细胞进行光合作用，而整个植物的所有活细胞都要进行呼吸作用，所以只有叶肉细胞的光合作用强度＞呼吸作用强度时，才可能使植物的光合作用强度=呼吸作用强度。
经过一昼夜植物生长与否的判断——面积法（S1-（S2+S3））
当S1-（S2+S3）＞0时，说明一昼夜内有有机物积累，植物生长；
当S1-（S2+S3）=0时，说明一昼夜内有机物既不积累，也不消耗，植物不生长；
当S1-（S2+S3）＜0时，说明一昼夜内有机物不积累，被消耗，植物不生长。
2、密闭容器内一昼夜CO2浓度与时间的关系曲线
【微点拨】
经过一昼夜植物生长与否的判断——端点比较法（A点与I点的大小）
当I点＜A点时，说明一昼夜内密闭容器中CO2减少，即光合作用强度＞呼吸作用强度，有有机物积累，植物生长；
当I点=A点时，说明一昼夜内密闭容器中CO2不变，即光合作用强度=呼吸作用强度，有机物既不积累，也不消耗，植物不生长；
当I点＞A点时，说明一昼夜内密闭容器中CO2增多，即光合作用强度＜呼吸作用强度，有机物不积累，被消耗，植物不生长。
尝试画出“密闭容器内一昼夜O2相对含量与时间的关系曲线”

题型3 光补偿点与光饱和点的移动规律
1、理清点的含义及相关概念
（1）A点：表示 的大小。
（2）B点：表示 ，指的是当光合速率=呼吸速率时的光照强度。
（3）C点：表示 ，指的是达到最大光合速率所需要的最小光照强度。
2、分析法——用于长句表述题
（1）植物缺镁时
缺镁导致叶片中叶绿素减少，从而使光合速率下降，但对呼吸速率基本没有影响。故
①为了使光合速率=呼吸速率，需要增加光照强度，故B（光补偿点） ；
②而叶绿素减少，使得植物在较低光照强度下即可达到最大光合速率，故C（光饱和点） ，D点 ；
③又因为呼吸速率不变，故A点 。
（2）适当增加CO2浓度（未达到CO2补偿点）
适当增加CO2浓度，会使暗反应速率加快，而对呼吸速率的影响可以忽略不计，故
①由于暗反应速率加快，在较低光照强度下，植物就能达到光合速率=呼吸速率，故B点（光补偿点） ；
②由于暗反应速率加快，所需的ATP、NADPH增多，则光反应需加强，所以应增加光照强度，故C（光饱和点） ，D点 ；
③由于呼吸速率几乎不变，故A点 。
（3）适当提高温度时（当温度从25℃提高至30℃）
一般植物光合作用的最适温度为25℃，当温度适当提高，光合速率下降，故
①为了使光合速率=呼吸速率，需要增加光照强度，故B（光补偿点） ；
②植物在较低光照强度下即可达到最大光合速率，故C（光饱和点） ，D点 ；
③一般植物呼吸作用的最适温度为30℃，当温度适当提高，呼吸速率上升，故A点 。
3、面积法——用于快速判断
（1）A点——只看呼吸速率：
当呼吸速率↑，A点 ；呼吸速率↓，A点 ；呼吸速率不变，A点 。
（2）B、C、D——看SBCD的变化，而SBCD与净光合速率呈正相关：
当净光合速率↑，SBCD↑，则B点 ，C点 ，D点 ；
当净光合速率↓，SBCD↓，则B点 ，C点 ，D点 。
例子：当CO2浓度↑时，呼吸速率不变，故A点不移；而总光合速率增大，所以净光合速率增大，故SBCD↑，则B点左移，C点右移，D点右上移。
题型4 “三率”的判定
1、判定方法
（1）曲线判定
①当光照强度为0时，若CO2吸收量为负值，则该值的绝对值表示呼吸速率，该曲线表示净光合速率。
②当光照强度为0时，若CO2吸收量为0，则该曲线仅表示真正光合速率。
如：请判断下图1中的曲线表示 ；图2中的曲线表示 。
（2）关键词判定
2、相关计算
净光合速率=
阶段
光反应
暗反应
场所
叶绿体的 .
.
条件
、 、酶、水、ADP、Pi、NADP+
多种酶、NADPH、ATP、CO2、C5
物质变化
：
：
：
：
：
能量转化
能→ 中活跃的 能
中 的化学能→ 中 的化学能
光反应与暗反应的联系
光反应产生的NADPH、ATP为暗反应提供 和 ；暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了
曲线分析
细胞生理活动
ATP产生场所
叶肉细胞外观表现
图示
A点
植物只进行 ，不进行 .


从外界吸收 ，向外界排出
AB段（不含A、B点）
呼吸量 光合量


从外界吸收 ，向外界排出
B点
光合量 呼吸量
与外界不发生气体交换
B点之后
光合量 呼吸量
从外界吸收 ，向外界释放
A与A’
图1中A点表示 ，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。
图2中A’点表示进行光合作用所需CO2的 浓度。
B与B’
B与B’对应的CO2浓度，表示 。
限制B和B’的因素是 的数量、最大活性及 、 等。
AB段
在B点之前，随着温度升高，酶的活性逐渐 ，光合速率增大
B点
酶处在 ，光合速率最大
BC段
随着温度升高，酶的活性逐渐 ，光合速率减小，50℃左右时光合速率几乎为零。
A点前
限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高
B点时
横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为坐标图中所标示出的其他因子
水分
矿质元素
原理
水既是光合作用的 ，又是各种化学反应的 ，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响 进入植物体内。
矿质元素通过影响光合作用有关的 ，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响 的合成从而影响光反应。
备注
水分过多，不利于植物根系有氧呼吸，而进行无氧呼吸产生酒精，对植物细胞有毒害作用。
矿质元素过多会导致土壤溶液浓度过高，影响植物根系 ，甚至会导致植物细胞 ，导致气孔 ， 减少，光合速率下降。
OA
一定范围内随着幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内 不断增多，光合速率不断增加
AB
壮叶时，叶面积、叶绿体基本 ，光合速率基本稳定
BC
老叶时，随叶龄增加，叶绿素被 ，光合速率下降
项目
光合作用
有氧呼吸
[H]
来源
H2O的光解 产生
有氧呼吸第 一、二 阶段
去向
还原C3
用于第三阶段 还原O2
ATP
来源
光反应 阶段产生
三个 阶段都产生
去向
用于 C3的还原 供能
用于 各项 生命活动(植物C3的还原除外)
O~b段
夜晚植物只进行 细胞呼吸 ；植物体内的有机物总量 减少 。
a点
凌晨， 温度 降低， 呼吸酶 活性降低，使细胞呼吸 减弱 ，释放的CO2减少。
b点
开始 光合作用
b~f段
光合作用与细胞呼吸同时进行
bc和ef段
清晨和傍晚光照较弱，光合作用强度 ＜ 呼吸作用强度；植物体内有机物的总量 减少 ，环境中CO2量 增加 ，O2量 减少
c点和e点
光合作用强度 ＝ 呼吸作用强度，CO2的吸收与释放达到动态平衡；植物体内有机物总量不变 ，环境中CO2量 不变 ，O2量 不变 。
其中c点 开始 积累有机物，e点有机物积累量达到 最大 。
c~e段
光合作用强度 ＞ 呼吸作用强度；植物体内有机物总量 增加 ，环境中CO2量 减少 ，O2量 增多
d点
中午 气温 过高，为减少蒸腾作用的水分散失，叶片表皮 气孔部分关闭 ，CO2吸收量减少 ，光合作用强度下降。此现象被称为“光合午休”。
AB段
无光照，植物只进行 细胞呼吸
BC段
温度降低， 细胞呼吸 减弱
CD段
微弱光照，开始光合作用，但光合作用强度 ＜ 呼吸作用强度
D点
光合作用强度 = 呼吸作用强度
DH段
光合作用强度 ＞ 呼吸作用强度
H点
光合作用强度 = 呼吸作用强度
HI段
光照减弱，光合作用强度 ＜ 呼吸作用强度，甚至光合作用完全停止
FG段
“ 光合午休 ”现象
CO2
O2
有机物
呼吸速率（黑暗条件）
释放 量
吸收 量
消耗 量
净光合速率
吸收 量、
（环境中） 减少 量
释放 量、
（环境中） 增加 量
积累 量、 增加 量
真正（总）光合速率
同化 量、 固定 量、
消耗 量
产生 量、 制造 量
产生 量、 合成 量、
制造 量