光合作用與呼吸作用的影響因素分析

1、王牌1+1高三生物湯A老師專用資料【引用】光合作用與呼吸作用的影響因素分析光合作用與呼吸作用是歷年高考的重點(diǎn)內(nèi)容，現(xiàn)根據(jù)近幾年的高考和各類考試情況，對光合作用與呼吸作用試題進(jìn)行歸類分析，供參考。一、對光合作用與呼吸作用反應(yīng)場所和過程的考查光合作用和呼吸作用不同反應(yīng)階段的反應(yīng)場所有所不同又有所聯(lián)系。命題者往往改變或去掉細(xì)胞的某些結(jié)構(gòu)，讓考生推斷其對反應(yīng)的影響，或者用同位素標(biāo)記考查光合作用和呼吸作用的過程。【例U下列四只試管中分別含有不同的化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。經(jīng)一定時(shí)間的保溫后，會(huì)產(chǎn)生CO2的試管是（）A,葡萄糖+細(xì)胞膜已破裂的細(xì)胞B.葡萄糖+線粒體C.丙酮酸+線粒體D.丙酮酸+內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

2、二、考查條件的改變對光合作用或者對呼吸作用的影響光合作用和呼吸作用是在植物有機(jī)體的內(nèi)部和外部的綜合條件適當(dāng)配合下進(jìn)行的，因此內(nèi)外條件的改變也就會(huì)影響到光合作用和呼吸作用的進(jìn)程或強(qiáng)度的改變。影響光合作用強(qiáng)度的因素主要有光、CO2、溫度和礦質(zhì)元素，影響呼吸作用的主要因素有溫度、氧氣和CO2。命題者往往從這些方面考查考生對知識的掌握情況?！纠?】已知下圖為光合作用暗反應(yīng)的有關(guān)化合物數(shù)量變化曲線如下圖所示，要求判斷：a是什么物質(zhì)，無光照時(shí)其迅速上升的原因是什么？b是什么物質(zhì)，在二氧化碳濃度降低時(shí)其迅速上升的原因是什么？5附|2345通過對圖形的分析比較得知：a物質(zhì)在有光照時(shí)不變，無光照時(shí)上升，二氧化碳

3、濃度降低時(shí)其含量下降;b物質(zhì)則相反，在暗反應(yīng)中，五碳化合物與二氧化碳反應(yīng)形成三碳化合物，三碳化合物與光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP反應(yīng)生成五碳化合物，二氧化碳少了，三碳化合物減少。而無光照時(shí)H和ATP減少，則三碳化合物積累多。因此，判斷a為三碳化合物，同理可判斷b為五碳化合物。解決這一題的關(guān)鍵就是要分析比較兩圖的條件變化，前圖是光，后圖是二氧化碳，再結(jié)合光合作用的知識進(jìn)行判斷?！纠?】（96上海）下圖為在夏季晴朗白天某植物葉片光合作用強(qiáng)度的變化曲線圖，請觀察后回答：王牌1+1400-000-2802王牌1+1高三生物湯A老師專用資料(1)曲線AB段表明光合作用強(qiáng)度隨光照增強(qiáng)。(2)對于BC段光合作用強(qiáng)

4、度減弱的解釋是：由于中午過高，一作用過大，葉片的氣孔關(guān)閉，使光合作用原料之一的供應(yīng)量減少，以致反應(yīng)階段植物體內(nèi)的五碳化合物不能與之結(jié)合，使的形成大為減少。(3)DE段光合作用強(qiáng)度下降的原因是，以致光合作用反應(yīng)產(chǎn)生的_減少，因而影響進(jìn)行。如用14C02示蹤，在光合作用過程中，14C在下列分子中的轉(zhuǎn)移途徑是()。A.14CO2-葉綠素.ADPB.14CO2-NADP>糖類C.14C02-三碳化合物-糖類D.14C02f葉綠素-ATP【答案】(1)而增強(qiáng)(2)溫度蒸騰CO2暗三碳也合物(3)光照逐漸減弱光NADPH和ATP(只答一個(gè)不給分)暗(4)C三、考查光合作用與呼吸作用的關(guān)系近幾年這類試

5、題在高考中頻頻出現(xiàn)，涉及植物的光合作用和呼吸作用兩大生理過程，同時(shí)還與化學(xué)知識相結(jié)合，是綜合性較強(qiáng)的熱點(diǎn)試題。CO2毫克表示。A【例4】下圖所示某種植物在不同溫度下的光合和呼吸速率。光合速率通常以每小時(shí)每平方米葉面積吸收表示總光合速率，B表示凈光合速率，C表示呼吸速率。(1)A、B、C二者關(guān)系可表7K為A=。(2)一般測得的光合速率的實(shí)際結(jié)果為圖中的曲線一。溫度對光合速率的影響很大，原因是。請?jiān)倭信e兩項(xiàng)影響光合速率的因素。(4)光合作用和呼吸作用的最適溫度是否一致？為什么？(5)圖中植物最有可能是下列的()A.玉米B.水稻C.甘蔗D.人參【答案】(1)B+C(2)B(3)光合作用過程是由酶的催

6、化的化學(xué)反應(yīng)，溫度直接影響酶的活性CO2濃度、水和光照(4)不一致，光合作用最適溫度在10C,而呼吸作用最適溫度在30C,這是因?yàn)檫@兩個(gè)生理活動(dòng)中不同的酶促反應(yīng)的最適溫度上的差異。(5)D王牌1+1400-000-2802王牌1+1高三生物湯A老師專用資料四、影響光合作用的因素光照強(qiáng)度什有關(guān)光合作用的試題中，以影響光合作用的各種因素的分析為重點(diǎn)。尤其是關(guān)于光合作用速率的曲線分析以及應(yīng)用。在分*曲線時(shí)，一定要注意以下幾個(gè)方面：題目的要求；橫、縱坐標(biāo)的含義；曲線的變化趨勢；關(guān)鍵點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)以及與坐標(biāo)軸的交點(diǎn))的含義。1.單因子影響(1)光照強(qiáng)度(如圖)CO旅收/_/.o颼犍A圖1光照強(qiáng)度的要

7、響工鍵點(diǎn)的含義:A點(diǎn)是與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)。此時(shí)只進(jìn)行呼吸作用。A點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)是CO2的吸收量，同時(shí)也表明了此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。B點(diǎn)是與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)。此時(shí)光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度，所以B點(diǎn)又稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)是光合作用的飽和點(diǎn)，即在C點(diǎn)對應(yīng)的光照強(qiáng)度條件下，光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大。所以C點(diǎn)又稱為光飽和點(diǎn),用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)較低。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配、林帶樹種的配置、合理采伐、冬季溫室栽培避“高溫等都與光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。(2)光照面積物質(zhì)的量王牌1+1400-000-2802王牌1+1高三生物湯A老師專用資料06濃度、水分或礦質(zhì)元素點(diǎn)含義:參與有關(guān)酶以及ATP和NADP+的合成:是ATP和N

8、ADP+的重要組成部分，在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上也有重要作用:與糖類的運(yùn)輸有關(guān):參與葉綠素的合成(4)溫度,而溫度直接影響酶的活性:合理灌溉、合理施肥，溫室內(nèi)加大CO2的濃度2濃度和水分是光合作用的原料，礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi),段越快。但到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，即CO2濃度、水分和礦質(zhì)元素已達(dá)到飽和就不再增加了。點(diǎn)含義：隨葉面積的增大而增大。隨著葉面積的進(jìn)一步增大:適當(dāng)間苗、修剪、合理施肥澆水避免徒長，造成不必要的浪費(fèi)。(3)CO2濃度、水分和礦質(zhì)元素DOB段干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于耗量不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低(BC光合速率o即在A點(diǎn)對應(yīng)的葉面積(光合作用面

9、積)條件下，光合作用達(dá)到最大。在OA范圍內(nèi)光合作用量，光合作用量不再增大，原因在于很多葉片遮光不能進(jìn)行光合作用OA點(diǎn)以后光合作用量不再增加，而葉片隨葉面積的不斷增加OC段呼吸消段)。植物的葉面積指數(shù)不能超過C點(diǎn)，若超過C點(diǎn)，植物將入不敷出,CO2、水分和礦質(zhì)元素越多，光合王牌1+1400-000-2802王牌1+1高三生物湯A老師專用資料光合速率點(diǎn)的含義DAB段光合速率隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng)。DB點(diǎn)是最適溫度。超過B點(diǎn)溫度時(shí)酶的活性開始下降。:冬季溫室栽培適當(dāng)升溫。白天適當(dāng)升高溫度以提高光合作用；晚上適當(dāng)降低溫度以降低呼吸作用，從而保證有機(jī)物的光合謔率曲線分析：OA段為幼葉。隨幼葉的不斷生長，

10、葉面積不斷加大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增多，光合速率ZAB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素的含量都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。DBC段為老葉，隨著葉齡的增加，葉綠素分解，光合速率隨之下降。:農(nóng)作物、果樹管理后期要適當(dāng)摘除老葉、殘葉，都是依據(jù)這個(gè)原理。同時(shí)摘除老葉、殘葉又可以減少呼吸作用對有機(jī)王牌1+1400-000-2802王牌1+1高三生物湯A老師專用資料2.多因子的影響關(guān)鍵點(diǎn)含義：P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素就不再是影響光合速率的因子，要提高光合速率，可以采取適當(dāng)措施提高圖

11、示的其它因子。應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加酶的活性提高光合速率，也可同時(shí)提高CO2濃度，進(jìn)一步提高光合作用速率。在溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率?？傊?，可根據(jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的?！镜湫屠}】1 .綠色植物光合作用的影響因素是多方面的，既有外界因素如光照強(qiáng)度、CO2的含量，溫度等；又有內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等。請根據(jù)圖A影響光合作用的因素分析：(1)如果x代表光照強(qiáng)度，反映光照強(qiáng)度影響光合速率的曲線是，主要是影響階段。(2)在外部內(nèi)部因素適宜時(shí)，

12、影響光合速率的內(nèi)部因素除酶外，還有，它對光合速率的影響有如下體現(xiàn):當(dāng)光照強(qiáng)度影響光合速率達(dá)到最大值時(shí)，此時(shí)內(nèi)部限制性因素最可能是。當(dāng)CO2濃度影響光合速率達(dá)到最大值時(shí)，此時(shí)內(nèi)部限制性因素最可能是。王牌1+1400-000-2802王牌1+1高三生物湯A老師專用資料(3)在不同季節(jié)或一天的不同時(shí)間，植物光合作用速率一般不同，圖B是用來驗(yàn)證溫度對光合速率影響的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答：本實(shí)驗(yàn)的原理是。在實(shí)驗(yàn)過程中可通過觀察來判斷光合作用的強(qiáng)度。請用直角坐標(biāo)系圖表示預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。參考答案：(1)a光反應(yīng)；(2)色素的量、C5的量色素的數(shù)量；C5的量(3)溫度通過影響酶的活性來影響光合作用強(qiáng)度；光合作用產(chǎn)生

13、的氧氣的量可以反映光合作用強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)氧氣的產(chǎn)生量圖略(繪出溫度影響酶活性的鐘形曲線圖即可)2,將某種植物的10g葉肉細(xì)胞中的葉綠體和線粒體分開，在離體條件下分別測定光合作用C02的吸收量和呼吸作用C02的釋放量。圖l表示分別在15c30c的條件下.測得的葉綠體在不同光照條件下每小時(shí)C02的吸收量；圖2表示在地煦強(qiáng)度/叮OOOIx圖】不同溫度條件下測得的線粒體呼吸作用每小時(shí)C02的釋放量。請分析回答：5101520253035H廈七S2(1)在溫度為15C、光照為8000Ix的條件下，離體葉綠體的光合作用強(qiáng)度為mg-h-1-(10g)-1。(2)假定離體葉綠體和線粒體的活動(dòng)與處于正常葉肉細(xì)胞中時(shí)一致，30c時(shí)該植物葉片C02的交換率為零，這時(shí)的光照強(qiáng)度應(yīng)為lx。(3)甲、乙兩同學(xué)對于如何通過控制溫度來提高塑料大棚內(nèi)的作物產(chǎn)量有不同的見解，甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該盡量提高溫度，以提高光合作用強(qiáng)度，積累的有機(jī)物就多；乙同學(xué)則認(rèn)為應(yīng)該盡量降低溫度，