新一线学案课件必修1第3单元第3讲光合作用-4

第三单元细胞的能量供应和利用必修一第三讲光合作用考纲要求1．光合作用的基本过程Ⅱ2．影响光合作用速率的环境因素Ⅱ3．实验：绿叶中色素的提取和分离1考点一2考点二3考点三4考点四5考点五6课末总结考点一实验：绿叶中色素的提取和分离1．实验原理：(1)色素的提取：绿叶中色素溶于有机溶剂________________，而不溶于水中。(2)色素的分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得__________，反之则__________。无水乙醇快慢5g无水乙醇干燥两角毛细吸管滤液层析液层析液易错整合，判断正误。(1)利用纸层析法可分离出4种叶绿体色素。 ()(2)乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能。 ()(3)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 ()(4)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内。 ()√×××1．为什么要选新鲜的绿色叶片？[提示]因为获得的滤液中色素含量高。2．滤纸为什么需预先干燥处理？[提示]干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散。3．为什么研磨时要迅速？[提示]叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。4．为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？[提示]防止乙醇挥发和色素氧化。5．分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。[提示]不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。1．实验流程重难精讲步骤操作要点说明实验结果分析[易错警示](1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少。(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小。(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。

(2018·江西临川二中模拟)利用乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素后，将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示)，当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确位置应为()精准命题例1B[解析]

叶绿体中的色素在滤纸条上的扩散速度不同，在层析液中溶解度大则扩散速度快，溶解度小则扩散速度慢，从而使色素得以分离，滤纸条上的色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，由于混合液中各种色素均有，因此5位置会出现4条色素带，故B正确。技巧点拨绿叶中色素提取和分离异常现象分析收集到的滤液绿色过浅原因①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠原因①滤液细线不直；②滤液细线过粗滤纸条无色素带原因①忘记画滤液细线②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中③误用蒸馏水作提取液或层析液，导致无色素带〔对应训练〕1．(2018·福建三明九中二检)关于叶绿素提取的叙述，错误的是()A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分[解析]

叶绿体中的四种色素包括叶绿素a、叶绿素b，叶黄素和胡萝卜素，它们都溶于无水乙醇，C错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入SiO2(石英砂)可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏，故A、B、D正确。C2．(2018·辽宁大连三中期中)下列有关绿叶中色素的提取、分离及功能验证实验，叙述正确的是()A．叶绿体色素能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同B．分离色素时要注意不能让层析液没及滤液细线，是为了避免色素进入层析液中C．将叶绿体色素提取液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是绿光D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2可进行光合作用B

[解析]

不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快，故叶绿体色素能够在滤纸上分离开，A错误；分离色素时不能让层析液没及滤液细线，否则色素会进入层析液中，B正确；叶绿体色素对绿光吸收最少，白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是红光和蓝紫光，C错误；光合作用不仅需要多种色素的参与，还需叶绿体中的多种酶，因此仅仅有叶绿素，光合作用无法进行，D错误。1．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱考点二捕获光能的色素及光合作用发现史中的经典实验由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收______________，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素对____________________的吸收量大，类胡萝卜素对______________的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。可见光红光和蓝紫光蓝紫光2．叶绿体的结构和捕获光能的色素(1)叶绿体①结构示意图：②功能：进行________________的场所。光合作用

(2)色素的种类和功能色素功能滤纸条上位置叶绿素________________：蓝绿色吸收__________________________________________：黄绿色____________________叶黄素：__________色吸收__________________________胡萝卜素：____________色______________叶绿素a叶绿素b蓝紫光和红光中下层最下层类胡萝卜素黄橙黄蓝紫光中上层最上层

3．光合作用的探究历程(连线)易错整合，判断正误。(1)叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光。 ()(2)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多 ()(3)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。 ()(4)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。 ()(5)没有叶绿体，细胞不能进行光合作用。 ()√××√×1．为什么叶片一般呈现绿色？[提示]因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。2．为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？[提示]无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。3．下面是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，请分析：(1)恩格尔实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？(2)两实验均需要进行“黑暗”处理吗？(3)两实验如何设计对照实验？[提示](1)选择水绵和好氧细菌．水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉。(3)恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。1．叶绿体中的色素重难精讲分布叶绿体类囊体薄膜上功能吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)化学特性不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂分离方法纸层析法色素种类及特点叶绿素(约占3/4)叶绿素a(蓝绿色)主要吸收红光、蓝紫光叶绿素b(黄绿色)类胡萝卜素(约占1/4)胡萝卜素(橙黄色)主要吸收蓝紫光叶黄素(黄色)(2)恩格尔曼：自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分布。(3)鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质HO与C18O2，因变量为O2的放射性。(4)普里斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。[易错警示]1．色素与叶片颜色正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3︰1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色2．影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而类胡萝卜素分子较为稳定，使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。3．恩格尔曼对叶绿体功能的实验验证的四妙之处(1)实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。(2)排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。(3)观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。(4)实验对照设计得妙：进行局部光照和完全曝光的对照实验，从而说明实验结果不同是由光照条件不同引起的。考向一光合作用发现史上的经典实验 (2018·山东聊城一中质检)人们对于光合作用的认识经历了漫长的探索过程，下列有关说法错误的是()A．德国科学家梅耶指出植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存在淀粉中B．萨克斯采用碘蒸气检测淀粉的方法，证明叶片在光下能产生淀粉C．卡尔文利用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径D．恩格尔曼用水绵作为实验材料证明了植物进行光合作用的场所是叶绿体精准命题例2A

[解析]

梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时把光能转化成化学能储存起来，但并未指出储存于什么物质中，A错误；萨克斯的实验采用了碘蒸气检测淀粉的方法，证明了光合作用的产物有淀粉，B正确；卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，C正确；恩格尔曼用水绵作为实验材料，证明了光合作用的场所是叶绿体，D正确。考向二色素及色素的吸收光谱

(2017·全国卷Ⅲ，3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的例3A

[解析]类胡萝卜素不吸收红光，A错误；叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B正确；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素吸收640～660nm的红光，导致水光解释放氧气，D正确。〔对应训练〕3．(2018·辽宁五校联考)下表是在适宜条件下测得的某植物叶绿体色素吸收光能的情况，有关分析不正确的是()A．O2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比变化基本一致B．由550nm波长的光转为670nm波长的光时，叶绿体中C3的量会增加C．该植物缺乏Mg时，叶绿素a吸收光能百分比的减小幅度更大D．环境温度大幅度降低，该植物对光能的利用能力降低B

波长/nm400450500550600670700吸收光能百分比(%)叶绿素a4068515164016全部色素75935035457535[解析]

植物进行光合作用时，光反应阶段能吸收光能并产生[H]和ATP，同时释放出氧气，因此在一定范围内，色素吸收利用的光能越多，氧气释放量越大，A正确；当光波长由550nm转为670nm时，植物吸收光能的百分比增加，光反应阶段加快，产生的[H]和ATP增多，C3的还原加快，因此叶绿体中C3的含量会减少，B错误；Mg是叶绿素的组成元素，当植物缺乏Mg时，叶绿素a不能合成，因此叶绿素a吸收光能百分比的减小幅度更大，C正确；当环境温度大幅度降低时，与光合作用有关的酶活性降低，植物对光能的利用能力降低，D正确。4．(2018·湖北三校联考)历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是()A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B．萨克斯的实验可证明光合作用的产物有淀粉C．恩格尔曼的实验能证明氧气是叶绿体释放出来的D．卡尔文的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气只来自H2O[解析]

证明了光合作用产生的氧气只来自H2O的科学家是鲁宾和卡门，卡尔文研究的是暗反应过程中碳的转移途径，D错误。D

1．概念指绿色植物通过______________，利用光能，把____________________转化成储存着能量的有机物，并且释放出____________的过程。考点三光合作用的过程叶绿体

二氧化碳和水

氧气

2．光合作用的过程3．反应式(写出反应式并标出元素的去向)(1)若有机物为(CH2O)：___________________________。(2)若有机物为C6H12O6：___________________________________。真题重组，判断正误。(1)叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中(2017·全国卷Ⅲ，2B)()(2)某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的(2017·全国卷Ⅲ，6B)()(3)叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP ()(4)照光培养一段时间的绿藻，用黑布迅速将培养瓶罩上，绿藻细胞的叶绿体内CO2的固定加快(2014·全国卷Ⅰ，2B) ()√√××1．暗反应所需ATP可以由线粒体提供吗？[提示]不可以，只能由光反应提供。2．分析命题热图，明确答题要点下面是光合作用的图示，请分析：(1)结构A中发生了怎样的能量转变？(2)当供给14CO2时，放射性出现的顺序是：______________________。(3)如果突然停止光照，短时间内C5的含量将会____________。C5的合成速率将会____________。[提示](1)光能→ATP中活跃的化学能。下降下降1．光合作用过程图解重难精讲以上图解可简化为：2．光反应与暗反应的比较过程光反应暗反应根据区别必须在光下有光、无光都可以条件光照、叶绿素、酶多种酶实质将光能转化为化学能，并释放出O2同化CO2，合成有机物场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质3．叶绿体处于不同条件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化项目条件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量光照不变停止CO2供应减少增加增加减少或没有光照不变CO2供应增加增加减少减少增加光照不变，CO2供应不变，(CH2O)运输受阻增加减少增加减少停止光照CO2供应不变增加下降减少或没有减少或没有突然光照CO2供应不变减少增加增加增加[易错警示]辨析光合作用过程(1)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。(2)CO2中的C先进入C3(不进入C5)，再进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。(3)若同一植物处在两种不同情况下进行光合作用：第一种情况是光照10分钟后，黑暗10分钟；第二种情况是光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：前者<后者(暗反应时间长)。

(2018·山东师大附中模拟)如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为过程)，下列判断错误的是()精准命题例4D

A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到具有放射性的18OD．在g物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降技巧点拨模型法分析光合作用过程中物质的量的变化[特别提醒]

(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。〔对应训练〕5．(2018·江西重点中学联考)M·Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是()A．光照时间越长，固定产生的三碳化合物越多B．光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多C．无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上D．只要给予光照，放射性就会出现在[H]中B

[解析]

光合作用的暗反应过程中固定二氧化碳产生的三碳化合物会被还原，A错误；光照时间越长，含有放射性的物质参与的反应越多，产生的放射性物质种类越多，B正确；实验开始后的短时间内，放射性物质应分布在叶绿体的基质中，C错误；[H]是光反应阶段产生的，而二氧化碳是用于暗反应阶段的，D错误。6．(2018·福建福州三中质检)对某植株作如下处理：(甲)持续光照10min，(乙)光照5s再暗处理5s，连续交替进行20min。若其他条件相同，则甲、乙两种情况下，植物所制造的有机物总量是()A．甲多于乙 B．甲少于乙C．两者相等 D．无法确定[解析]

光合作用过程分为光反应和暗反应，两者是在不同的酶的作用下独立进行的，但暗反应需要光反应提供ATP和[H]，甲、乙光照时间相同，光反应产物的量相同，但乙组暗反应时间比甲组长，CO2的固定和C3还原充分，光合作用产生的有机物多，故本题选B。B

考点四光合作用速率的影响因素及应用单位时间内

产物生成

CO2浓度长短与强弱温度2．光合作用与化能合成作用的比较光能绿色植物

易错整合，判断正误。(1)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应 ()(2)延长光照时间能提高光合作用强度 ()(3)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用 ()(4)停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质 ()(5)夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低 ()√××√×1．夏季连续阴天，大棚中作物提高产量应采取哪些措施？[提示]白天适当增加光照，夜晚适当降温，可以提高作物产量。2．光饱和点后，限制光合速率的内部因素主要有哪些？[提示]色素含量、酶的数量、C5的含量等。3．说出光照强度、CO2浓度、温度影响光合作用强度的原理。[提示]光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率；CO2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合速率。1．单因子对光合作用速率影响的分析重难精讲(1)光照强度①曲线分析A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。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，C点所示光照强度称为光饱和点。②应用：阴生植物的B点左移，C点降低，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。(2)CO2浓度①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浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。②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CO2浓度，提高光能利用率。(3)温度①曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。②应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，温室栽培也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。(5)水分①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CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。②应用：根据作物的需水规律合理灌溉。2．多因子对光合作用速率影响的分析(1)曲线分析：P点：限制光合速率的因素应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。Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增强光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

(2018·江西赣州期中)下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示的因素外，其他环境因素均控制在最适范围。下列分析错误的是()精准命题例5D

A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B．乙图中d点比c点在相同时间内叶肉细胞中生成C5的速率快C．M、N点的限制因素主要是光照强度，P点的限制因素主要是温度D．丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变[解析]

甲图中a点时，光照强度已达到饱和，CO2也是高浓度，其他环境因素最适，因此限制因素可能为叶绿体中酶的数量，A正确；乙图中d点比c点光照强度大，光反应较强，能为暗反应提供更多的[H]和ATP用于还原C3，因此C5生成速率快，B正确；M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度，C正确；温度主要通过影响光合作用有关酶的活性来影响光合速率，故光合作用有最适温度，丙图中，若曲线的终点对应的温度还没有达到最适温度，则随着温度的再升高，曲线走势会先上升再下降，若曲线的终点对应的温度已经达到了最适温度，则随着温度的再升高，曲线走势会下降，D错误。技巧点拨解答光合作用相关曲线的基本步骤明标即明确横坐标和纵坐标所表示的含义找点即找出曲线中的起点、止点、顶点、交点和转折点等关键点。如光照强度或CO2浓度对光合作用强度影响的曲线中，在光照强度为0时，曲线在纵坐标上对应的点表示细胞呼吸所释放的CO2量或消耗的O2量；曲线在横坐标上的交点为光补偿点，即表示光合作用强度与细胞呼吸强度相同时的光照强度析线即找出曲线上升、下降或波动等变化趋势，并找出变化的原因。如夏天一天中的光合作用曲线，往往会呈现“M”型变化，其“午休”效应出现的原因是缺水导致气孔关闭，使得CO2供应不足找因在受多种因素影响时，找出曲线的限制因素。方法是对纵坐标或横坐标画垂线、或者只看某一条曲线的变化，从而将多因素转变为单一因素，进而确定限制因素〔对应训练〕7．(2018·辽宁五校联考)某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度(25℃)下培养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率，结果如图2所示，以下说法错误的是()A．若用缺镁的完全培养液培养一段时间，光合作用的光反应减弱，暗反应也减弱B．曲线中t1～t4时段，玻璃罩内CO2浓度最高点和最低点依次是t1和t4C．t4时补充CO2，此时叶绿体内C3的生成量将增多D．若t4时玻璃罩内O2的量比t0时增加了128mg，则此阶段植株积累葡萄糖的量为120mg[答案]B[解析]

若培养液缺镁，则会影响叶绿素的合成，进而影响光反应的进行，而光反应能为暗反应提供ATP和[H]，从而又会影响暗反应的进行，A正确。在t1到t2时段，氧气释放速率为负值，此时二氧化碳浓度还会增加，即在t2时二氧化碳浓度最高，B错误。在t4时补充二氧化碳后，被固定的二氧化碳量增多，使C3生成量增加，C正确。在此时间段中氧气的积累量对应于葡萄糖的积累量，为6molO2对应于1mol葡萄糖，则氧气增加128mg，葡萄糖的积累量为180×128÷(6×32)＝120(mg)，D正确。8．如表为某学校兴趣小组探究影响植物光合作用因素所做的实验及结果，据表回答下列有关问题：注：假设植株各部位呼吸速率相同。容器植株光照部位光质光照强度(klx)温度(℃)容器中O2增加速率(mL/8小时)1天竺葵叶红20221202天竺葵叶黄2022153天竺葵根红2022－104紫罗兰叶红2022805紫罗兰叶黄202210(1)1号容器天竺葵产氧速率是______________mL/8小时。(2)据表可知，该探究影响植物光合作用的因素有________________________________。(3)1号容器比2号容器O2增加速率大，只是因为天竺葵吸收红光比黄光多，而不是不同光质下天竺葵呼吸速率不同，为了充分证明这一结论，还要增加6号实验组，这组实验如何设计？____________________________________________________。若6号容器天竺葵的O2增加速率与__________号的相同，则上述结论成立。(4)5号容器紫罗兰的线粒体内将丙酮酸中的能量转化成______________________________。130植物种类、光照部位、光质其他条件类同3号容器的实验，只将光质变成黄光3热能和ATP中的化学能[解析]

(1)产氧速率(实际光合速率)＝净光合速率(表格中O2增加速率)＋呼吸速率，天竺葵的呼吸速率可通过第三组数据求得，即产氧速率＝120＋10＝130(mL/8小时)。(2)据表可知，该实验研究的自变量有：植物的种类(天竺葵、紫罗兰)、光照的部位(叶片、根)、光质(红、黄)。(3)净光合速率(表格中O2增加速率)＝产氧速率－呼吸速率。为了充分证明这一结论：1号容器比2号容器O2增加速率快，只是因为天竺葵吸收红光比黄光多，而不是不同光质下天竺葵呼吸速率不同，即产氧速率更快，而呼吸速率相同，因此氧增加速率更快。应通过实验设计得出天竺葵在黄光下的呼吸速率，6号实验组设计为：其他条件同3号容器的实验，只将光质变成黄光。结果也应该和3号相同，才支持题中所述结论。(4)在细胞呼吸过程中发生的能量转化是将有机物中稳定的化学能转变为ATP中活跃的化学能和大量热能。1．细胞呼吸与光合作用过程图解(1)物质名称：b：____________，c：______________，d：ADP，e：NADPH([H])，f：____________，g：______________，h：C3。考点五光合作用与细胞呼吸的关系O2

ATP

C5

CO2

叶绿体基质细胞质基质

[特别提醒]①光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)简化的表示方式，而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶I(NAH)简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。②还原氢的书写形式一定不能写成H、H＋或H2，只能写成[H]、NAH或NADPH。2．叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。图①：表示黑暗中，只进行________________；图②：表示细胞呼吸速率__________光合作用速率；图③：表示细胞呼吸速率__________光合作用速率；图④：表示细胞呼吸速率__________光合作用速率。细胞呼吸>＝<1．光合作用和有氧呼吸的区别重难精讲3．光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源与去路来源去路[H]光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应阶段中C3的还原有氧呼吸第一、第二阶段产生用于第三阶段还原O2产生H2O，同时释放出大量的能量ATP光合作用光反应阶段合成ATP，所需能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应阶段C3的还原，以稳定的化学能的形式储存于有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的能量最多。能量来自有机物的氧化分解作为能量“通货”，用于各项生命活动4．真正光合作用速率、净光合作用速率与呼吸速率的关系(1)净光合作用速率与真正光合作用速率的关系①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。(2)光合速率与呼吸速率的常用表示方法项目含义表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量)O2CO2有机物真正光合速率植物在光下实际合成有机物的速率O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2量CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量有机物产生(制造、生成)速率净光合速率植物有机物的积累速率植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率(3)计算公式实际光合速率＝表观(净)光合速率＋呼吸速率。5．净光合速率测定方法的图示和解读(1)NaHCO3溶液的作用：保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。(2)植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积就是净光合速率。(3)条件：整个装置必须在光下。[易错警示]光合作用和细胞呼吸与植物生长的关系(1)当净(表观)光合速率>0时，植物积累有机物而生长；(2)净光合速率＝0时，植物不能生长；(3)净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。最有利于植物生长的应为净光合速率的最高点，而非真正光合速率的最大值。6．密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线(1)图1中各点含义及形成原因分析：a点：凌晨2时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。bc段：光合作用强度小于呼吸作用强度。c点：上午7时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。ce段：光合作用强度大于呼吸作用强度。d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。e点：下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。ef段：光合作用强度小于呼吸作用强度。fg段：没有光照，停止光合作用，只进行呼吸作用。(2)图2中各点含义及形成原因分析：AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。BC段：温度降低，呼吸作用减弱。CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度<呼吸作用强度。D点：随光照增强，光合作用强度＝呼吸作用强度。H段：光照继续增强，光合作用强度>呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度＝呼吸作用强度。HI段：光照继续减弱，光合作用强度<呼吸作用强度，直至光合作用完全停止。[易错警示](1)温度改变对光合作用强度的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量要比参与光反应的多。(2)CO2浓度对光合作用强度的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用强度。(3)结构与功能相适应的生物学观点：阴生植物不能在强光下生长的根本原因是遗传物质决定了阴生植物的结构中酶的含量、色素的含量等比阳生植物少。(4)误认为水是影响光反应，实际是植物缺水，气孔关闭，CO2供应减少，暗反应减弱。(5)误认为光下只进行光合作用：光下绿色植物并不是只进行光合作用，细胞呼吸同时进行，如果有氧气释放，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度；如果有二氧化碳释放，说明光合作用强度小于细胞呼吸强度。考向一呼吸作用与光合作用过程之间的联系 (2017·全国卷Ⅱ，29)下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。精准命题例6据图回答下列问题：(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是____________、__________________、____________________、____________，[H]代表的物质主要是________________________________。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在______________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是________________________________。O2

NADP＋

ADP＋PiC5

NAH(或还原型辅酶Ⅰ)C和D在缺氧条件下进行无氧呼吸[解析]

(1)由分析可知，图中①表示光合作用光反应阶段水光解的产物O2；②是生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的反应物NADP＋；③是生成ATP的原料ADP＋Pi；④代表光合作用暗反应阶段参与固定CO2的物质C5；图中[H]代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶I(NAH)。(2)细胞中生成ATP的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒体(D)。(3)细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺氧，导致细胞进行无氧呼吸。技巧点拨1．实验材料及方法(1)绿色叶片、黑藻等——观察气泡(即O2)的冒出速度。(2)打孔器打取小的圆形叶片——观察上浮的速度和数量。(3)幼苗——装置中气体体积的变化(有色液滴的移动距离)。2．实验试剂及作用(1)NaHCO3→提供CO2，缓冲CO2含量稳定。(2)石蜡→密封。(3)油层→密封。(4)开水冷却→排除水中气体。3．根据实验装置及培养条件确定实验目的此类题型在题目中通常会有简单提示，该装置用于哪一类问题的研究，如光合速率测定、呼吸速率测定、呼吸方式测定等。根据装置在实验中所处的培养条件，如温度、装置是否密闭、有无光照等，可判断该实验的具体实验目的。同样在表述的时候也要先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，即实验目的。考向二以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用和细胞呼吸 (2018·北京昌平区月考)如图是在不同光照强度下叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述错误的是()例7D

A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N2小于m2[解析]

结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率；细胞②没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等；细胞③需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO2包括呼吸作用产生的N2和从环境中吸收的N1；细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞的呼吸作用强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸收量)m2与CO2的净生成量N1相等。考向三光合作用与呼吸作用之间的计算 (2018·甘肃张掖质检)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的光合作用强度和细胞呼吸强度，得到如图所示的结果。下列叙述错误的是()例8B

A．若每天的日照时间相同，则该植物在15℃的环境中积累有机物的速率最大B．若每天的日照时间少于12h，与5℃相比，该植物在25℃环境中生长更快C．若每天的日照时间为12h，则该植物在35℃的环境中无法生存D．由图可知，在一定范围内，温度对该植物的细胞呼吸几乎没有影响[解析]

由图可知，在15℃时光合作用与细胞呼吸强度差值最大，故有机物积累速率最大，A正确；假设光照时间为a，在5℃时一昼夜有机物积累量可表示为4a－24，在25℃时一昼夜有机物积累量可表示为6a－48，当a<12时，4a－24＝6a－48，当a<12时，4a－24－(6a－48)＝24－2a>0，即(4a－24)>(6a－48)，因此若每天日照时间少于12h，该植物在5℃时生长比25℃时快，B错误；在35℃时，有机物积累量可表示为5×12－3×24＝－12，故该植物无法生存，C正确；由图可知，在5～15℃范围内，细胞呼吸强度几乎没有变化，D正确。技巧点拨明确以下几点抓住此类问题的本质条件题目常见的关键语句所指的含义光照条件下植物“产生”的O2量或植物“合成”的有机物的量实质上是在叶绿体中产生的量，即光合作用总量或真光合作用量植物“释放”的O2量或植物“积累”的有机物的量实质上是净光合作用量，即光合作用总量一呼吸作用消耗量植物“吸收”的CO2量实质上是净光合作用量黑暗条件下植物“释放”的CO2量实质上是呼吸作用释放量植物“吸收”的O2量实质上是呼吸作用吸收量条件题目常见的关键语句所指的含义关系式光合作用实际产O2量＝实测的O2释放量＋呼吸作用消耗的O2量；光合作用实际CO2消耗量＝实测的CO2吸收量＋呼吸作用释放的CO2量光合作用葡萄糖积累量＝光合作用产生葡萄糖量－呼吸作用消耗葡萄糖量考向四条件改变时光合作用与细胞呼吸曲线中关键点的移动问题 (2018·河北沧州联考)某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，下图为该植物处于25℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是()例9A

A．若将温度从25℃提高到30℃时，a、d点在纵轴方向上均上移B．b点时植物才开始进行光合作用C．a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响D．c点时该植物的O2产生量为N1－N2[解析]

根据题意，该植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，若将温度从25℃提高到30℃，则光合作用强度减弱，细胞呼吸强度增强，所以a点上移；d点对应的纵坐标代表净光合作用强度，即实际光合作用强度—细胞呼吸强度，因此d点在纵轴方向上也上移，A正确。b点时该植物的净光合作用强度为0，即实际光合作用强度＝细胞呼吸强度，因此b点前植物已经开始进行光合作用，B错误。a点时该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，细胞呼吸除受温度影响外，还受环境中氧气浓度、植物含水量等其他因素影响，C错误。c点时该植物的O2产生量(实际光合作用强度)＝净光合作用释放的O2量＋细胞呼吸吸收的O2量＝N1＋N2，D错误。技巧点拨巧判光合作用与细胞呼吸曲线中关键点移动CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上面。(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。〔对应训练〕9．(2018·四川绵阳联考)下图为南瓜幼苗在代谢过程中吸收或消耗的气体量随温度变化的曲线图(不考虑单位)，以下叙述错误的是()D

A．温度是限制AB段CO2吸收速率的主要因素B．A点时叶肉细胞中既进行光合作用也进行有氧呼吸C．B、D点真正光合作用速率是呼吸速率的两倍D．C点净光合速率大于两倍呼吸速率[解析]

图中实线是南瓜幼苗从空气中吸收的CO2量，表示净光合速率；虚线是细胞呼吸的O2消耗量，表示呼吸速率。温度是限制曲线AB段净光合速率(CO2吸收速率)的主要因素，A正确。A点时净光合速率为0，表示实际光合作用速率与呼吸速率相等，叶肉细胞中既进行光合作用也进行有氧呼吸，B正确。B、D点时净光合速率和呼吸速率相等，即真正光合速率是呼吸速率的两倍，C正确。C点净光合速率约为30，呼吸速率约为20，该点南瓜幼苗的净光合速率约为呼吸速率的1.5倍，D错误。10．(2018·安徽合肥调研)如图表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，两种植物在不同CO2浓度下的CO2净吸收速率，下列叙述正确的是()D

A．植物B在CO2浓度大于100×10－4后，才开始进行光合作用B．两种植物CO2净吸收速率差异的根本原因是相关酶不同C．在题中所给条件下，将植物A和植物B共同放在密闭的玻璃罩中，植物B正常生活时间较长D．两条曲线交叉点代表植物A和植物B积累有机物的速率相同[解析]

植物B在二氧化碳浓度为100×10－4时，净光合速率为10，故该植物在低于此二氧化碳浓度时就已经开始进行光合作用，A错误。该题中两种植物的净光合速率存在差异的根本原因是它们的遗传物质不同，B错误。分析题图可知，植物A更能适应低浓度二氧化碳环境，因此将两者置于密闭的玻璃罩中，植物A正常生活时间较长，C错误。图中两曲线的交点表示两种植物的净光合速率相等，此时有机物的积累速率相同，D正确。D

[解析]

过程①代表糖类氧化分解的过程，在细胞进行有氧呼吸时，对于有线粒体的生物来说，葡萄糖先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体氧化分解，而对于没有线粒体的生物来说，该反应可以在细胞质基质和细胞膜上完成；过程②代表光合作用过程，可以发生在没有叶绿体的生物中，如蓝藻，也可以发生在有叶绿体的生物中，如绿色植物，故A错误。有氧呼吸过程中，有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP中，故B错误。光合作用过程中水中的氧全部转移至氧气，所以产生的(CH2O)中的氧只能来自二氧化碳，故C错误。过程②光反应阶段产生的NADPH用于暗反应阶段C3的还原，故D正确。12．(2018·河北“五个一名校联盟”考试)某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化，实验结果如图所示。分析回答：(1)B点时，叶肉细胞的光合作用速率____________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。A点以后的短时间内，叶肉细胞内C5的量将____________。大于增加(2)叶绿体中吸收光能的色素分布在_______________。若向密闭容器中加入18O标记的O2，可在该绿色植物叶肉细胞中检测到放射性的淀粉。请写出18O最短的转移途径_____________________________________(用文字和箭头表示)。(3)在0～5min内，该容器内氧气量减少的原因是___________________。在5～15min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为______________________________________________________________________________________________________________________。(4)如果小麦叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15min内，小麦叶片光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)是____________________mol/min。同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是____________________________________。类囊体薄膜上呼吸作用消耗氧气光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减小，光合作用速率逐渐下降，与呼吸作用速率的差值逐渐减小，氧气量增加速率6×10－8底部叶片衰老，呼吸酶活性降低[解析]

(1)叶片中叶肉细胞能进行光合作用，而叶片的表皮细胞只能进行呼吸作用，B点左右，密闭容器内的氧气量不变，说明B点叶肉细胞的光合速率等于整个叶片的呼吸速率，仅就叶肉细胞而言，其光合速率是大于呼吸速率的。A点以后，小麦叶片开始进行光合作用，光反应阶段产生的ATP和[H]促进C3的还原，短时间内C5生成增加，因此，五碳化合物增加。(2)叶绿体中吸收光能的色素位于类囊体薄膜上。被18O标记的氧气参与到有氧呼吸的第三阶段生成水，这些水又参与有氧呼吸第二阶段形成二氧化碳，二氧化碳又通过暗反应的固定和还原过程进入产物(CH2O)中。(3)0～5分钟内，小麦叶片处于黑暗环境下，氧气减少的原因是黑暗下小麦叶片只进行呼吸作用，呼吸作用消耗容器内的氧气。5～15分钟内，小麦叶片处于光照下，但由于该叶片处于密闭容器中，容器中的二氧化碳浓度逐渐减小，光合作用强度逐渐降低，故容器内氧气量增加的速率逐渐减小。(4)5～15分钟内，容器内氧气的增加量为4×10－7mol,0～5分钟内叶片呼吸作用消耗氧气的量为1×10－7mol，由于叶片呼吸速率始终不变，则5～15分钟内叶片呼吸消耗氧气的量为2×10－7mol，光合作用的平均速率为(4＋2)×10－7÷10＝6×10－8(mol/min)。同一植株底部叶片较顶部叶片衰老，所以底部叶片呼吸作用相对较弱的内在原因最可能是呼吸酶的活性相对较低。课末总结1．〔思维导图〕1．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。2．叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜面积上不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用必需的酶。3．光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并且释放出O2的过程。4．光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，此为光反应阶段。2．〔高考必背语句〕5．光合作用第二个阶段的化学反应，有光无光都可以进行，此为暗反应阶段。6．光照强度：直接影响光反应的速率，光反应产物[H]和ATP的数量多少会影响暗反应的速率。7．温度：影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。8．CO2浓度：是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响光合速率。9．矿质元素：直接或间接影响光合作用。例如镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是ATP的组成成分。10．光合速率与呼吸速率的关系：(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。1．(2018·北京卷，3)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中()A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气[解析]

A错：光反应阶段产生ATP，提供给暗反应利用。B错：某些指示剂在氧化态或还原态时呈现不同颜色。光反应过程中，可产生还原型辅酶Ⅱ，DCIP由蓝色变为无色，说明其在还原型辅酶Ⅱ的作用下由氧化态变为还原态。C错：光反应阶段需要光合色素的参与。D对：光反应阶段，水光解产生氧气。D

3．〔探究高考·明确考向〕2．(2018·江苏卷，18)下图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是()A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度D

C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度[解析]

A错：随着CO2浓度的增大，净光合速率先增大后趋于稳定，但由于净光合速率最大时对应着一个最适温度，低于或高于此温度，净光合速率都将下降，所以无法确定在CO2浓度足够大时，较高温度下的净光合速率高于较低温度。B错：植物进行光合作用存在最适温度，高于最适温度后，净光合速率减小，所以随着温度升高，净光合速率不应先升高后趋于稳定。C错：由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在相应光波长时，植物的净光合速率存在峰值，不应呈现先升高后趋于稳定的状态，且光波长一定时，较高温度下的净光合速率不一定较高。D对：随着光照强度的增加，净光合速率先增大后趋于稳定，在光照强度足够时，较高的CO2浓度下净光合速率较大。3．(2018·全国卷Ⅰ，30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是__________。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是__________，判断的依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________。甲甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是__________。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的______________(填“O2”或“CO2”)不足。[解析]

(1)由曲线图可知，光照强度大于a时，甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大，说明甲植物对光能的利用率较高。(2)当种植密度过大时，植株的叶片会相互遮挡，植株接受的光照强度减弱，导致植物净光合速率下降。由曲线图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。乙

CO2

(3)由曲线图可知，在低光照强度下，乙植物的净光合速率较高，在高光照强度下，乙植物的净光合速率明显低于甲植物，所以乙植物更适合在林下低光照强度的环境下种植。(4)夏日晴天中午12点，温度较高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2明显减少，抑制了暗反应，导致叶片的光合速率明显降低。4．(2018·全国卷Ⅲ，29)回答下列问题：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的________________上，该物质主要捕获可见光中的____________________。(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均____________。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是__________________________________________________________________________。类囊体膜蓝紫光和红光增加群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低低[解析]

(1)高等植物进行光合作用捕获光能的物质是色素，该物质分布在叶绿体的类囊体膜上，其捕获的光主要是蓝紫光和红光。(2)由图中曲线可以看出，当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率都在增加；当叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率增加，两者差值降低，故群体干物质积累速率降低。(3)通常，阴生植物的光合速率和呼吸速率都比阳生植物低，因此与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度低。5．(2018·全国卷Ⅱ，30)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分