高三生物一轮复习课件：光合作用

第三单元

细胞的能量供应和利用

第10讲光合作用及综合应用

高中生物学2025届一轮复习课例第3-4课时

影响光合作用的因素1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。2.活动：提取和分离绿叶中的色素。3.探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。课标要求新旧教材对比增：①差速离心法的原理和过程；②内质网种类；③同位素标记法的定义和应用。改：①水分解为氧和H＋，H＋与NADP＋结合形成NADPH；②C3还原过程中NADPH既提供能量又作还原剂。删：①叶片呈现绿色的原因；②普利斯特利实验；③英格豪斯实验；④梅耶实验；⑤萨克斯实验。淡化：化能合成作用改为小字介绍。考点由高考知核心知识点预测光合作用的影响因素及其应用考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响题型：选择题、解答题内容：本专题为高频考点，考查的知识点非常多，全国卷常以非选择题形式结合呼吸作用、实验、环境综合考察考点二：光合作用的影响因素及其应用（3年59考，全国卷3年5考）(2024·全国）光合作用的过程、应用、影响因素(2024·吉林）光合作用的过程、应用、影响因素(2023·天津）光合作用的过程及应用(2023·全国）光合作用的过程及应用(2023·湖北）影响光合作用的因素(2022·福建、2022·天津、2022·重庆、2022·全国）光合作用的过程及应用(2022·广东、2022·北京、2022·海南）影响光合作用的因素考情分析目录考点二多种环境因素对光合作用的影响分析考点三环境因素和内部因素对光合作用的影响分析考点一探究环境因素对光合作用强度的影响导入“观察有趣的科学小实验”探究环境因素对光合作用强度的影响考点一活动1：请根据光合作用的过程，分析影响光合作用强度的因素有哪些？强度、波长、光照时间浇水

矿质元素温度、光照温度、pHCO2浓度NADPH（1）实验原理不同瓦数的灯或相同瓦数台灯离实验装置的距离问题1：如何设计光照强度？(自变量）活动2：分析探究光合作用强调对光合作用影响实验的原理及变量任务一探究环境因素对光合作用强度的影响（1）实验原理问题2：如何测量光合速率？②CO2的吸收：可以用红外线CO2传感器测量③O2的释放：小叶片浮起数量法①有机物合成：淀粉含量测量法活动2：分析探究光合作用强调对光合作用影响实验的原理及变量相同时间圆形小叶片浮起的数量(2)变量分析自变量：因变量：无关变量：光照强弱光合作用强度温度、CO2浓度，光照时间、叶圆片数量等控制方法检测方法烧杯与光源（台灯）的距离来调节光照强度相同且适宜活动2：分析探究光合作用强调对光合作用影响实验的原理及变量活动3：阅读教材上的方法步骤，讨论以下问题1.如何去除叶片中原有的氧气？2.处理的叶片下浮的原因分析？3.叶片上浮的原因分析？4.处理过的圆形小叶片为什么放在黑暗处盛有清水的烧杯中待用？5.进行光合作用需要的二氧化碳如何供应？①取材②排气③沉水④分组⑤光照⑥观察记录用打孔器制备30片圆形小叶片用注射器抽取叶片内的空气（真空渗水法）放置黑暗处，让细胞沉入烧杯底部取3只烧杯，分别倒入20mlCO2缓冲液，放入10片小叶圆片分别对这三组进行强、中、弱光的照射处理记录相同时间内各组装置中小圆叶片上浮的数量活动3：阅读教材上的方法步骤，讨论以下问题活动3：阅读教材上的方法步骤，讨论以下问题①打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片②将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出活动3：阅读教材上的方法步骤，讨论以下问题③将圆形小叶片置于注射器内，注射器内吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端小孔，并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体逸出。1.如何去除叶片中原有的氧气？2.处理的叶片下浮的原因分析？活动3：阅读教材上的方法步骤，讨论以下问题④将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底⑤取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（或1%~2%的NaHCO3溶液）3.处理过的圆形小叶片为什么放在黑暗处盛有清水的烧杯中待用？4.进行光合作用需要的二氧化碳如何供应？活动3：阅读教材上的方法步骤，讨论以下问题⑥分组实验：分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中

并调整5W台灯距离（10、20、30cm）什么作用？吸收热量排除干扰。5.叶片上浮的原因分析？活动4：分析数据，得出结论

项目烧杯小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量110片20mL强多210片20mL中中310片20mL弱少6.观察并记录结果实验结论：在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快。7.统计并分析实验结果：实验结论：光照强度光合作用强度随光照强度的增强光合作用强度增加，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。abcdef光饱和点：随光照增强光合作用不再增强时的光照强度光饱和点(1)叶片上浮的原因是：(2)打孔时要避开

，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形

小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。(3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入

溶液中。光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。大的叶脉NaHCO3NaHCO3缓冲液的作用是：维持装置中CO2浓度的稳定，为光合作用提供CO2。8.注意事项：思考：利用该装置还能探究哪些环境因素对光合作用的影响？这些因素分别如何控制呢？提示：①CO2浓度（吹气时间或不同质量分数的NaHCO3溶液）温度（水浴保温）②光质（不同颜色的彩色灯泡）活动5：实验拓展

控制温度、光照强度相同，在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液，可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。例1.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是（

）A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2B.单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量D.拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点氧气传感器测到的O2量是金鱼藻净光合作用产生的O2量,即总光合作用产生的O2量与细胞呼吸消耗的O2量的差值C环境因素和内部因素对光合作用的影响分析考点二CO2浓度水分光光质光照强度光照时间光照面积酶色素温度矿质元素气孔开闭情况叶绿素、酶的合成、细胞失水环境中CO2浓度、叶片气孔导度内因外因①酶的种类、数量、叶绿素含量②叶面积指数③遗传特性（阴生、阳生植物）①光照（强度、光质）⑤矿质元素④水分②CO2浓度③温度影响因素活动1：区分实际光合作用强度、净光合作用强调总光合速率=净光合速率+呼吸速率问题：实验所测是否为叶片实际光合作用强度？O2CO2O2CO2较强光照时O2CO2中等光照时O2CO2较弱光照时O2CO2活动1：区分实际光合作用强度、净光合作用强调真正（总）光合速率=净（表观）光合速率

+呼吸作用速率合成有机物的量固定或消耗CO2量产生O2的量有机物积累量CO2吸收量O2的释放量消耗有机物的量黑暗下CO2的释放量黑暗下O2的吸收量活动1：区分实际光合作用强度、净光合作用强度AC光补偿点光饱和点光照强度CO2吸收量CO2释放量OB净光合速率细胞呼吸速率真正（总）光合速率A点：只进行呼吸作用AB段：光合作用逐渐增强，光合速率<呼吸速率B点：光合速率=呼吸速率(无糖类累积)C点：光合速率最大BC段：，光合速率>呼吸速率光合作用不断增强(受酶的催化能力、CO2供应量的限制)绘制出光照强度对净光合作用强度的影响曲线。A:只进行呼吸作用B：光合作用速率=呼吸作用速率C点：光合作用速率>呼吸作用速率AB：光合作用速率<呼吸作用速率【常考知识】①植物能否生长的问题条件：植物的光合作用生产的有机物＞呼吸作用消耗的有机物例：某植物光照下CO2的吸收速率为3.5mg/h，黑暗下CO2的释放速率为3mg/h，每天光照10小时，一昼夜后该植物能否生长？光合作用制造的有机物=6.5×10=65呼吸作用消耗的有机物=3×24=72一昼夜后该植物无法生长光照强度对光合作用影响②环境条件改变时光补偿点和光饱和点的移动问题增大CO2浓度：B点

移C点

移左右D点

移右上植物缺镁时：B点

移C点

移右左D点

移左下总结：不利于呼吸作用，A点____移。

不利于光合作用，光补

，光饱

，最大速率点

，否则反之。右移左移左下移上光照强度对光合作用影响【常考知识--曲线图变形】1.b1点时，叶肉细胞内产生ATP的场所2.①b1点的含义②d点的限制因素③若适当增加CO2浓度，则d点的移动方向细胞质基质、线粒体、叶绿体光合作用强度=呼吸作用强度CO2、温度右下移任务二环境因素和内部因素对光合作用的影响分析光照强度对光合作用影响例2.已知某已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述错误的是（

）A.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C.当植物缺Mg时，叶绿素减少，b点将向左移D.将温度提高到30℃时，a点上移，b点右移，c点右上移b点为光补偿点，当植物缺Mg时，叶绿素合成减少，同等光照强度下光合作用强度下降，只有更大光照强度的光才能使光合作用强度等于细胞呼吸强度，故b点将向右移D活动2：探究光质（不同波长的光）对光合作用的影响及应用白光是复合光，白光下植物光合作用最强；单色光：红光和蓝紫光下植物的光合作用强度较大，绿光下最弱。1.白光和红光下植物的光合作用强度是否一样？白光＞蓝紫光＞红光＞其他颜色光＞绿光活动3：探究光质（不同波长的光）对光合作用的影响及应用大棚种植选用无色透明薄膜大棚种植阴天用红光或蓝紫光灯进行补光➋阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低农业生产上一般_______。原因是：（1）两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分。（2）两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光（与P选二25，群落的垂直结构联系，P选二32，立体农业联系）玉米--大豆间作活动3：探究光质（不同波长的光）对光合作用的影响及应用活动3：分析CO2浓度对光合作用的影响及应用CO2吸收量CO2释放量CO2浓度ABCODbcd总光合速率CO2饱和点CO2补偿点ob段：CO2浓度过低，无法进行光合作用净光合速率c点：光合速率=呼吸速率d点：光合速率最大限制因素：光照强度、温度当植物缺Mg时，C点、D点如何移动？C点右移、D点左下移活动3：分析CO2浓度对光合作用的影响及应用增施有机肥；温室栽培农作物可以投放干冰或与鸡舍相连；增施农家肥将猪舍、鸡舍与大棚连通活动3：分析CO2浓度对光合作用的影响及应用我国北魏时期的农书《齐民要术》有关于栽种农作物要”正其行，通其风。“的记载。这么做的目的是？通风透光，既能有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度，使作物增产。例3.图示适宜条件下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是（）A.CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用B.适当增加光照强度，a点将左移C.CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等D.甲植物体内NADPH的含量在CO2浓度为b时比在a时高a点表示甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，所以当CO2浓度小于a时，甲已经开始进行光合作用a点为光合作用强度等于呼吸作用强度时所对应的CO2浓度，适当增加光照强度可以在更低浓度的CO2下实现光合作用强度等于呼吸作用强度CO2浓度为b时，两种植物的净光合速率相等，但总光合速率等于净光合速率加呼吸速率，所以在甲、乙的呼吸速率未知的情况下，两植株的总光合速率未必相等由于CO2浓度高时暗反应增强，消耗的[H]增多，所以甲植物体内的[H]含量在CO2浓度为b时比在a时低B活动4：探究温度对光合作用的影响及应用实质：温度影响光合作用有关酶的活性最适温度最适温度下植物光合作用最大，植物体内的酶最适温度在40~50℃之间。温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。“午休”现象盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，植物因为缺少CO2而光合作用强度下降应用：农作物增产措施a.适时播种:b.温室栽培：Ⅰ晴天：Ⅱ连续阴雨天：增加昼夜温差白天和晚上均降温活动4：探究温度对光合作用的影响及应用【教材深挖拓展】1.如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：(1)7~10时光合作用强度不断增强的原因是(2)12时左右光合作用强度明显减弱的原因是此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用强度随着光照加强而增强活动5：探究矿质元素对光合作用的影响及应用N：光合酶及ATP的重要组分P：类囊体膜和ATP的重要组分；K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分合理施肥可促进叶片面积增大，促进叶绿素合成，促进光合产物的运输和转化等，提高光合作用强度。A点后曲线下降原因：矿质元素过多、土壤溶液浓度过高，植物渗透失水萎蔫。及时、合理灌溉应用水是光合作用的原料，缺水直接影响光合作用缺水又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片水是体内各种化学反应的介质缺水气孔关闭限制CO2进入叶片光合作用受影响时间

712141618光合作用强度活动6：探究水分对光合作用的影响及应用活动7：分析内部因素对光合作用强度的影响——植物品种阴生植物：是指在弱光条件下比强光条件下生长良好的植物。阳生植物：在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物阳生植物阴生植物光照强度0ABC阳生植物光补偿点光饱和点阴生植物A1B1C1D曲线表示的是阳生植物的光合速率，阴生植物的曲线该如何画？CO2吸收速率CO2释放速率阴生植物的呼吸作用较弱，光补偿点B1在B点左侧；对光的利用能力也不强，最大光合速率C1往左下移。活动7：分析内部因素对光合作用强度的影响——植物品种阴天，温室大棚适当提高光照强度可以增加光合作用强度；大田种植合理密植；间作套种时注意作物种类搭配；注意适当剪枝。阳生植物阴生植物活动7：分析内部因素对光合作用强度的影响——植物品种活动7：分析内部因素对光合作用强度的影响——叶龄

叶片由小到大的过程中，叶面积逐渐增大，叶肉细胞中的叶绿体逐渐增多，光合色素逐渐增加，光合作用效率不断增强。生长到一定程度，叶片面积和光合色素等达到稳定状态，光合作用效率也基本稳定。伴随着叶片的衰老，部分色素遭到破坏，光合作用效率下降。活动7：分析内部因素对光合作用强度的影响——叶面积

随着叶面积指数的增大，进行光合作用和细胞呼吸的叶面积增加，但叶面积指数增大到一定值后，由于叶片的相互遮挡，进行光合作用的叶面积不再增大，而进行细胞呼吸的叶面积仍在增大，从而使细胞呼吸有机物的消耗量大于光合作用有机物的生成量，所以有机物的积累量不断降低。农业生产上的启示：a.合理密植(增加光合作用面积)；b.适当间苗(“套种间作”讲的就是这个方面)；c.修剪以增加有效光合作用面积；d.适当摘除老叶。多种环境因素对光合作用的影响分析考点三活动1：分析多因素对光合作用强度的影响P点时，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。当到Q点时，横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高除横坐标所表示的因子之外的其他因子。自变量1自变量1自变量1自变量2温度自变量2光照强度自变量2CO2浓度例4.如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他环境因素均控制在最适范围内。下列分析正确的是()A.乙图中D点与C点相比，相同时间内叶肉细胞中C5的生成量较少B.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度C.丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变D.甲图中A点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量M、N、P点的限制因素分别是光照强度、光照强度、温度乙图中D点与C点相比温度相同，但D点光照强，光反应产生较多的ATP和NADPH，C，的还原加快，叶肉细胞中C的生成量较多温度上升到一定程度与光合作用有关的酶变性失活，光合速率会下降B拓展：提高科学思维农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的光合作用等生理活动，也可以影响环境。如中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施。轮作是指在同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式。1.中耕松土能促进植物生长的原因是什么？提示(1)减少杂草与农作物对水分、矿质元素和光的竞争。(2)增加土壤氧气含量，促进根系的细胞呼吸，进而促进根细胞对无机盐的吸收。拓展：提高科学思维2.缺磷影响光合作用的原因是什么？提示缺磷植株照光后叶片中ATP和NADPH的含量明显下降，暗反应速率随之降低，从而使光合作用