浙科版高三生物一輪復(fù)習(xí)必修1專題四第3講光合作用受環(huán)境因素的影響課件

專題四細(xì)胞呼吸與光合作用第3講光合作用受環(huán)境因素的影響必修1

分子與細(xì)胞因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用單因素影響光強(qiáng)度

A點(diǎn)光強(qiáng)度為0，單位時(shí)間內(nèi)釋放的______即為呼吸強(qiáng)度。AB段表明隨光強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用逐漸加強(qiáng)，CO2的釋放量逐漸減少。到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，植物白天光強(qiáng)度應(yīng)在B以上，植物才能正常生長(zhǎng)。BC段表明，隨著光強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增加，到C點(diǎn)以后不再加強(qiáng)，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度為________①溫室可適當(dāng)提高光強(qiáng)度，從而提高光合作用效率；②大棚應(yīng)用無(wú)色透明的薄膜頂棚，可增強(qiáng)光強(qiáng)度，有利于植物進(jìn)行光合作用精讀課本盤點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)CO2量光飽和點(diǎn)因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用單因素影響葉面積指數(shù)

如圖在一定范圍內(nèi)，植物總光合作用強(qiáng)度隨葉面積指數(shù)的增加而____，當(dāng)葉面積指數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，總光合作用量不再上升。而在葉面積指數(shù)較低時(shí)由于葉可以充分接受光照，光合作用合成有機(jī)物量明顯多于呼吸消耗量，凈光合作用量不斷提高，當(dāng)葉面積指數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，由于總光合作用量不再增加，而細(xì)胞呼吸量在繼續(xù)增加，凈光合作用量開始減少，并趨向于0①通過合理密植，增加光合作用面積；②適當(dāng)修剪，合理施肥，防止徒長(zhǎng)，減少有機(jī)物的消耗，增加光合作用的面積；③選擇最佳時(shí)機(jī)砍伐，使葉面積指數(shù)保持在凈光合作用量最大值時(shí)的數(shù)值上升因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用單因素影響溫度

在正常的光強(qiáng)度下，一定的溫度范圍內(nèi)，提高溫度會(huì)____光合作用的進(jìn)行。但提高溫度也會(huì)促進(jìn)細(xì)胞呼吸(如圖所示)，所以植物凈光合作用量的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度①溫室栽培植物時(shí)，冬天可適當(dāng)提高溫度；夏天又可適當(dāng)降低溫度；②白天適當(dāng)調(diào)高溫度，晚上適當(dāng)降低溫度，保證植物有機(jī)物的積累促進(jìn)因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用單因素影響CO2是光合作用的原料，大氣中的CO2濃度約為0.035%，這對(duì)植物的光合作用來說是比較低的，因此，植物在自然狀態(tài)下，主要的限制因素是CO2濃度?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為，當(dāng)CO2濃度增至1%以內(nèi)時(shí)，光合速率會(huì)隨CO2濃度的增加而____。另外在夏季炎熱的中午，一些植物會(huì)因蒸騰作用強(qiáng)而出現(xiàn)氣孔關(guān)閉現(xiàn)象，從而使植物CO2吸收量減少，導(dǎo)致光合作用速率下降，稱之為“午休現(xiàn)象”①溫室栽培植物時(shí)，可以適當(dāng)提高室內(nèi)CO2濃度，如施放一定量的干冰、施用有機(jī)肥；②大田種植，要“正其行，通其風(fēng)”以提高CO2的流通量增加因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用單因素影響無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽是光合作用的產(chǎn)物，是三碳糖進(jìn)一步合成許多有機(jī)物時(shí)所必需的物質(zhì)，如缺少氮元素會(huì)影響蛋白質(zhì)的生物合成；缺少磷元素會(huì)影響ATP的合成；缺少鎂元素會(huì)影響______的合成；缺少鉀元素會(huì)影響糖的運(yùn)輸，而這些物質(zhì)又進(jìn)一步影響光合作用根據(jù)作物的需肥規(guī)律，進(jìn)行合理施肥水分水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)；另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體，所以，水對(duì)光合作用的影響很大根據(jù)作物的需水規(guī)律，進(jìn)行合理灌溉葉綠素因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用多因素影響圖像

甲

乙

丙關(guān)鍵點(diǎn)的含義P點(diǎn)前及P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素，隨其因素的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示其他因素的措施因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用多因素影響應(yīng)用溫室栽培時(shí)，在一定光強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率。總之，可根據(jù)具體情況，通過增加光強(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)的目的提高單位面積土地的光能利用率(年產(chǎn)出率)的措施①通過間作、合理密植增加光合作用面積②通過套種、提高復(fù)種指數(shù)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間③通過設(shè)施栽培(溫室大棚或智能溫室，能有效控制光照、溫度、CO2濃度等條件)提高光合作用的效率④通過人工育種(雜交育種、誘變育種、基因工程育種等)提高作物基因潛力內(nèi)化知識(shí)突破重點(diǎn)難點(diǎn)一、光合速率及其表示方式1．從文字角度區(qū)分真正光合速率與表觀光合速率

題目中常見的關(guān)鍵語(yǔ)句所指的含義光照條件下植物“產(chǎn)生”的氧氣量或植物“合成”有機(jī)物的量實(shí)質(zhì)上指葉綠體中產(chǎn)生的量，即光合作用總量或真正光合作用量植物“釋放”的氧氣量或植物“積累”有機(jī)物的量實(shí)質(zhì)上指表觀光合作用量，即光合作用總量－細(xì)胞呼吸消耗量植物“固定”的CO2量實(shí)質(zhì)上指光合作用總量植物“吸收”的CO2量實(shí)質(zhì)上指表觀光合作用量

題目中常見的關(guān)鍵語(yǔ)句所指的含義黑暗條件下植物“釋放”的CO2量實(shí)質(zhì)上指細(xì)胞呼吸產(chǎn)生量植物“吸收”的氧氣量實(shí)質(zhì)上指細(xì)胞呼吸消耗量關(guān)系式①真正光合速率的表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積產(chǎn)生O2的量；單位時(shí)間單位葉面積固定CO2的量；單位時(shí)間單位葉面積產(chǎn)生糖的量②表觀光合速率的表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積釋放O2的量；單位時(shí)間單位葉面積吸收CO2的量；單位時(shí)間單位葉面積積累糖的量③呼吸速率的表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積消耗O2的量；單位時(shí)間單位葉面積產(chǎn)生CO2的量；單位時(shí)間單位葉面積消耗糖的量④真正(總)光合速率＝表觀(凈)光合速率＋細(xì)胞呼吸速率2．從曲線圖中區(qū)分真正光合速率與表觀光合速率甲

乙(1)當(dāng)光強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收速率為負(fù)值，該值的絕對(duì)值代表細(xì)胞呼吸速率，如圖甲所示，該曲線“0”上部分代表表觀(凈)光合速率。(2)當(dāng)光強(qiáng)度為0時(shí)，光合速率也為0，如圖乙所示，該曲線代表真正(總)光合速率。3．從細(xì)胞水平區(qū)分真正光合速率與表觀光合速率①

②③

④(1)圖①細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用，對(duì)應(yīng)上一知識(shí)點(diǎn)圖甲中A點(diǎn)。(2)圖②細(xì)胞真正光合速率小于細(xì)胞呼吸速率，凈光合速率小于0，對(duì)應(yīng)上一知識(shí)點(diǎn)圖甲中AB段。(3)圖③細(xì)胞真正光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，凈光合速率為0，對(duì)應(yīng)上一知識(shí)點(diǎn)圖甲中B點(diǎn)。(4)圖④細(xì)胞真正光合速率大于細(xì)胞呼吸速率，凈光合速率大于0，對(duì)應(yīng)上一知識(shí)點(diǎn)圖甲中B點(diǎn)以后。例1

將下圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光強(qiáng)度下，細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)的變化。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．黑暗條件下①增大，④減小B．光強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，①、③增大C．光強(qiáng)度等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，②、③保持不變D．光強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時(shí)，②減小，④增大適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖√[解析]

黑暗條件下，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，凈光合作用小于0，細(xì)胞從外界吸收O2釋放CO2，A正確。光強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，呼吸作用大于光合作用，凈光合作用小于0，細(xì)胞從外界吸收O2釋放CO2，應(yīng)是①增大、③減小，B錯(cuò)誤。光強(qiáng)度等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，呼吸作用等于光合作用，凈光合作用等于0，不吸收O2也不釋放CO2，C正確。光強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時(shí)，呼吸作用小于光合作用，凈光合作用大于0，吸收CO2釋放O2，D正確。例2

下圖a表示某綠色植物光合作用中光強(qiáng)度和氧氣釋放速度的關(guān)系。下圖b表示該植物在不同溫度(15℃和25℃)下，某光強(qiáng)度時(shí)氧氣變化量和時(shí)間的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)圖a圖bA．若圖b縱坐標(biāo)分別表示氧氣的凈釋放量和總量時(shí)，則在圖a中相應(yīng)光強(qiáng)度分別是4klx和2.5klxB．若呼吸熵(細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量/消耗的氧氣量)為0.8，25℃時(shí)呼吸放出的二氧化碳量為16mL/hC．若呼吸熵為0.8，在25℃、4klx光強(qiáng)度下，該植物周圍空氣中二氧化碳減少量為50mL/hD．4klx光強(qiáng)度下相同時(shí)間，25℃時(shí)產(chǎn)生的葡萄糖是15℃時(shí)的1.4倍，這與酶活性有關(guān)√[解析]

當(dāng)圖b的縱坐標(biāo)表示光合作用產(chǎn)生氧氣的凈釋放量(數(shù)值②：40mL/h和50mL/h)時(shí)，通過讀圖a可以看出，此時(shí)的光強(qiáng)度為4klx；當(dāng)圖b的縱坐標(biāo)表示光合作用產(chǎn)生氧氣的總量時(shí)，由于細(xì)胞呼吸消耗了一部分氧氣(數(shù)值①：10mL/h和20mL/h)，實(shí)際釋放氧氣的量應(yīng)為兩者之差(數(shù)值②－①)，均為30mL/h，此時(shí)在圖a中對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度為2.5klx，A正確。由呼吸熵＝細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量/消耗的氧氣量可知，當(dāng)呼吸熵為0.8，在25℃條件下，1h內(nèi)消耗的氧氣量為20mL，據(jù)此可以算出細(xì)胞呼吸釋放出的二氧化碳量為20×0.8＝16mL/h，B正確。產(chǎn)生的氧氣量(與吸收二氧化碳量相等)為(50＋20)－16＝54mL/h，C錯(cuò)誤。4klx

光強(qiáng)度下相同時(shí)間，25℃時(shí)產(chǎn)生的氧氣是70mL，15℃時(shí)產(chǎn)生的氧氣是50mL，兩者的比值表示25℃時(shí)產(chǎn)生的葡萄糖是15℃時(shí)的1.4倍，由于其他條件均相同，只有溫度不同，說明與酶活性有關(guān)，D正確。二、植株的光補(bǔ)償點(diǎn)不同于葉肉細(xì)胞的光補(bǔ)償點(diǎn)甲

乙1．明確圖乙中光補(bǔ)償點(diǎn)(B點(diǎn))、光飽和點(diǎn)(C點(diǎn))的含義B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)(光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的光強(qiáng)度)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用。C點(diǎn)：光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)的最低光強(qiáng)度)，繼續(xù)增加光強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度不再增加。2．上圖甲若代表松樹的一個(gè)葉肉細(xì)胞，當(dāng)它處于上圖乙中B點(diǎn)時(shí)，此時(shí)的光強(qiáng)度小于松樹的光補(bǔ)償點(diǎn)。當(dāng)松樹處于上圖乙中B點(diǎn)時(shí)，它的一個(gè)葉肉細(xì)胞中O2和CO2的擴(kuò)散方向?qū)?yīng)于圖甲中B、F和A、E。3．光合作用與細(xì)胞呼吸曲線(上圖乙)中“關(guān)鍵點(diǎn)”的移動(dòng)(1)A點(diǎn)：代表呼吸速率，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，A點(diǎn)下移；反之，A點(diǎn)上移。(2)B點(diǎn)與C點(diǎn)的變化(注：只有橫坐標(biāo)為自變量，其他條件不變)

B點(diǎn)(補(bǔ)償點(diǎn))C點(diǎn)(飽和點(diǎn))適當(dāng)增大CO2濃度(光強(qiáng)度)左移右移適當(dāng)減小CO2濃度(光強(qiáng)度)右移左移土壤缺Mg2+右移左移注：細(xì)胞呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。(3)D點(diǎn)：代表最大光合速率，若增大光強(qiáng)度或增大CO2濃度使光合速率增大時(shí)，D點(diǎn)向右上方移動(dòng)；反之，移動(dòng)方向相反。例3

圖1表示某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系，圖2表示在最適宜的條件下該植物吸收CO2的速率隨光強(qiáng)度的變化。下列說法正確的是(

)圖1圖2A．在圖1的①～⑤過程中，產(chǎn)生ATP的反應(yīng)過程有①③④⑤B．Y物質(zhì)含有葡萄糖中的大部分能量，進(jìn)入線粒體后逐步釋放CO2C．適當(dāng)提高外界環(huán)境溫度，圖2中b點(diǎn)將會(huì)右移，c點(diǎn)右下移D．在b點(diǎn)所示條件下，該植物葉肉細(xì)胞光合速率等于呼吸速率√[解析]

在圖1的①～⑤過程中，產(chǎn)生ATP的反應(yīng)過程有①③④，暗反應(yīng)階段不產(chǎn)生ATP，A錯(cuò)誤；Y物質(zhì)為丙酮酸，含有葡萄糖中的大部分能量，進(jìn)入線粒體后逐步釋放CO2，并在需氧呼吸第三階段產(chǎn)生大量的ATP，B正確；圖2是在最適條件下測(cè)定的，若提高外界環(huán)境溫度，光合速率會(huì)下降，圖2中b點(diǎn)將會(huì)右移，c點(diǎn)左下移，C錯(cuò)誤；由于該植物所有細(xì)胞均進(jìn)行呼吸作用，而只有部分細(xì)胞進(jìn)行光合作用，故在b點(diǎn)所示條件下，該植物葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，D錯(cuò)誤。三、光合速率的測(cè)定方法1．“液滴移動(dòng)法”(1)測(cè)定呼吸速率①裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。②玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。③置于適宜溫度環(huán)境中。④紅色液滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。(2)測(cè)定凈光合速率①裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。②必須給予足夠光照處理，且溫度適宜。③紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。(3)物理誤差的校正為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。2．“黑白瓶法”該方法適用于對(duì)水生自養(yǎng)生物光合強(qiáng)度的測(cè)定，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，而白瓶中的生物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以黑瓶(無(wú)光照的一組)測(cè)得的為細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值，白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。真正(總)光合作用量(強(qiáng)度)＝表觀(凈)光合作用量(強(qiáng)度)＋需氧呼吸消耗量(強(qiáng)度)。3．葉圓片法

S為葉圓片面積。①呼吸速率的測(cè)定：黑暗條件下，測(cè)定單位時(shí)間、單位葉面積葉片中有機(jī)物的消耗量。呼吸速率＝(x－y)/2S；②表觀(凈)光合速率的測(cè)定：光照條件下，測(cè)定單位時(shí)間、單位葉面積葉片中有機(jī)物的生成量。表觀(凈)光合速率＝(z－y)/2S；③計(jì)算：真正(總)光合速率＝表觀(凈)光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。例4

從池塘一定深度采取水樣，分別等量裝于透光白瓶和不透光黑瓶中。測(cè)定初始含氧量m0后，將樣瓶懸浮于水體某深度4h。測(cè)得白瓶和黑瓶的含氧量分別為m1和m2。下列敘述正確的是(

)A．m1－m2為植物制造的O2量，折算成有機(jī)物量即總初級(jí)生產(chǎn)量B．4h后將白瓶中自養(yǎng)生物過濾、烘干、稱重，4h前后干重之差為生物量C．m0－m2是自養(yǎng)生物呼吸消耗的O2量，模擬池塘夜晚呼吸速率D．若黑瓶中生物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與白瓶相同，則該方法沒有實(shí)驗(yàn)誤差√[解析]

計(jì)算總初級(jí)生產(chǎn)量為凈初級(jí)生產(chǎn)量和瓶中所有生物的呼吸量之和，m1－m2為植物制造的O2量，折算成有機(jī)物量即總初級(jí)生產(chǎn)量，A正確；將白瓶中自養(yǎng)生物過濾、烘干、稱重，4h后干重即為生物量，B錯(cuò)誤；m0－m2是水樣中生物呼吸消耗的O2量，模擬池塘夜晚呼吸速率，C錯(cuò)誤；若黑瓶中生物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與白瓶相同，水樣中除生產(chǎn)者外還含分解者和消費(fèi)者，仍有實(shí)驗(yàn)誤差，D錯(cuò)誤。例5

(2024·浙江1月選考)長(zhǎng)江流域的油菜生產(chǎn)易受漬害。漬害是因洪、澇積水或地下水位過度升高，導(dǎo)致作物根系長(zhǎng)期缺氧，對(duì)植株造成的脅迫及傷害?；卮鹣铝袉栴}：(1)發(fā)生漬害時(shí)，油菜地上部分以需氧(有氧)呼吸為主，需氧呼吸釋放能量最多的是________階段。地下部分細(xì)胞利用丙酮酸進(jìn)行乙醇發(fā)酵。這一過程發(fā)生的場(chǎng)所是__________，此代謝過程中需要乙醇脫氫酶的催化，促進(jìn)氫接受體(NAD＋)再生，從而使__________得以順利進(jìn)行。因此，漬害條件下乙醇脫氫酶活性越高的品種越________(填“耐漬害”或“不耐漬害”)。第三細(xì)胞溶膠糖酵解耐漬害(2)以不同漬害能力的油菜品種為材料，經(jīng)不同時(shí)長(zhǎng)的漬害處理，測(cè)定相關(guān)生理指標(biāo)并進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見下表。

光合速率蒸騰速率氣孔導(dǎo)度胞間CO2濃度葉綠素含量光合速率1

蒸騰速率0.951

氣孔導(dǎo)度0.990.941

胞間CO2濃度－0.99－0.98－0.991

葉綠素含量0.860.900.90－0.931注：表中數(shù)值為相關(guān)系數(shù)(r)，代表兩個(gè)指標(biāo)之間相關(guān)的密切程度。當(dāng)|r|越接近1時(shí)，相關(guān)越密切，越接近0時(shí)，相關(guān)越不密切。據(jù)表分析，與葉綠素含量呈負(fù)相關(guān)的指標(biāo)是_______________。已知漬害條件下光合速率顯著下降，則蒸騰速率呈________趨勢(shì)。綜合分析表內(nèi)各指標(biāo)的相關(guān)性，光合速率下降主要是由___________________(填“氣孔限制因素”或“非氣孔限制因素”)導(dǎo)致的，理由是_________________________________。胞間CO2濃度下降非氣孔限制因素胞間CO2濃度與光合速率呈負(fù)相關(guān)(3)植物通過形成系列適應(yīng)機(jī)制響應(yīng)漬害。受漬害時(shí)，植物體內(nèi)________(激素)大量積累，誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，調(diào)整相關(guān)反應(yīng)，防止有毒物質(zhì)積累，提高植物對(duì)漬害的耐受力；漬害發(fā)生后，有些植物根系細(xì)胞通過____________將自身某些薄壁組織轉(zhuǎn)化為腔隙，形成通氣組織，促進(jìn)氧氣運(yùn)輸?shù)礁?，緩解漬害。脫落酸細(xì)胞凋亡[解析]

(1)需氧呼吸釋放能量最多的是第三階段，即在線粒體的內(nèi)膜上[H]和氧氣結(jié)合，形成水。地下部分細(xì)胞利用丙酮酸進(jìn)行乙醇發(fā)酵。這一過程屬于厭氧呼吸，發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠，葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，該過程需要NAD＋參與，NAD＋再生有利于葡萄糖分解的正常進(jìn)行，即漬害條件下乙醇脫氫酶活性越高的品種能產(chǎn)生更多的能量維持生命活動(dòng)的進(jìn)行，更加耐漬害。(2)已知當(dāng)|r|接近1時(shí)，相關(guān)越密切，越接近0時(shí)，相關(guān)越不密切，葉綠素含量與胞間CO2濃度的相關(guān)系數(shù)為負(fù)值，說明二者呈負(fù)相關(guān)。光合速率與蒸騰速率的相關(guān)系數(shù)為0.95，已知漬害條件下光合速率顯著下降，則蒸騰速率呈下降趨勢(shì)。雖然氣孔導(dǎo)度下降，但胞間CO2濃度上升，胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負(fù)相關(guān)，即光合速率下降主要是由非氣孔限制因素導(dǎo)致的。(3)受漬害時(shí)，植物體內(nèi)脫落酸大量積累，誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，調(diào)整相關(guān)反應(yīng)，防止有毒物質(zhì)積累，提高植物對(duì)漬害的耐受力；漬害發(fā)生后，有些植物根系細(xì)胞通過細(xì)胞凋亡將自身某些薄壁組織轉(zhuǎn)化為腔隙，形成通氣組織，促進(jìn)氧氣運(yùn)輸?shù)礁浚徑鉂n害。四、植物光呼吸現(xiàn)象1．光呼吸的發(fā)現(xiàn)較高濃度O2會(huì)抑制光合作用。1920年，生物化學(xué)家瓦布格發(fā)現(xiàn)：較高O2濃度可以抑制小球藻的光合作用，人們把O2對(duì)光合作用的抑制現(xiàn)象稱為“瓦布格效應(yīng)”。(1)A表示光下凈光合速率。(2)B和C表示光下時(shí)植物呼吸速率。(3)B表示無(wú)論是光下還是暗處都可進(jìn)行的呼吸速率。停止光照后CO2釋放量急劇增加。1955年科學(xué)家德柯爾測(cè)定煙草光合速率時(shí)發(fā)現(xiàn)：正在進(jìn)行光合作用的煙草葉片在光照停止后的很短時(shí)間內(nèi)，CO2的釋放量會(huì)急劇增高，這種現(xiàn)象稱為“二氧化碳的猝發(fā)”。2．光呼吸產(chǎn)生的原因卡爾文循環(huán)中CO2的固定(Rubisco)具有兩面性(或雙功能)，Rubisco即RuBP(C5)羧化加氧酶，即在低光強(qiáng)度、高CO2濃度、低O2濃度時(shí)可以催化C5與CO2生成三碳酸進(jìn)入卡爾文循環(huán)，在高光強(qiáng)度、高O2濃度、低CO2濃度時(shí)，也可以催化C5與O2生成C2和三碳酸，進(jìn)行光呼吸(如圖所示)。3．光呼吸的危害(1)如果在較強(qiáng)光下，光呼吸加強(qiáng)，使得C5氧化分解增多，一部分(1/4)碳以CO2的形式散失，從而減少了光合產(chǎn)物的形成和積累。(2)光呼吸過程中消耗了ATP和NADPH，即造成了能量的損耗。4．光呼吸的意義(1)防止強(qiáng)光對(duì)葉綠體的破壞：強(qiáng)光時(shí)，光反應(yīng)速率大于碳反應(yīng)速率，葉肉細(xì)胞中會(huì)積累ATP和NADPH，這些物質(zhì)積累會(huì)產(chǎn)生自由基，自由基會(huì)損傷葉綠體；強(qiáng)光下，光呼吸加強(qiáng)，會(huì)消耗光反應(yīng)過程中積累的ATP和NADPH，從而減輕對(duì)葉綠體的傷害。(2)回收了大部分(3/4)的碳，避免了過多的碳損失。就是2分子的C2形成1分子的C3和CO2，那1分子C3通過光呼吸過程又返回到卡爾文循環(huán)中，不至于全部流失掉。(3)在干旱和高輻射脅迫下，葉片氣孔關(guān)閉或外界CO2濃度降低、CO2進(jìn)入受阻時(shí)，光呼吸釋放的CO2能被卡爾文循環(huán)再利用，以維持糖類等有機(jī)物的合成。5．光呼吸與細(xì)胞呼吸的比較光呼吸與一般呼吸的比較光呼吸細(xì)胞呼吸與光的關(guān)系只在光下進(jìn)行光下、暗中都可以進(jìn)行反應(yīng)條件光照、高氧低CO2環(huán)境下光照或黑暗都可以底物C5和O2通常是葡萄糖等有機(jī)物和O2產(chǎn)物CO2、C3CO2和水發(fā)生部位在葉綠體中產(chǎn)生乙醇酸；過氧化物酶體內(nèi)氧化；在線粒體內(nèi)釋放CO2糖酵解在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行；三羧酸循環(huán)、呼吸鏈及氧化磷酸化在線粒體基質(zhì)能量消耗能量產(chǎn)生能量共同點(diǎn)消耗O2、釋放CO2例6

(2023·杭州模擬)圖1所示為光合作用過程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系(①～⑦表示代謝途徑)。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競(jìng)爭(zhēng)與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸(C2)，C2在過氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)(C2循環(huán))。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)圖1中，類囊體膜直接參與的代謝途徑有____________(從①～⑦中選填)，在紅光照射條件下，參與這些途徑的主要色素是___________________。色素分離實(shí)驗(yàn)中，在層析液中溶解度最大的是____________。(2)圖1中的PGA是___________________，在其他條件適宜的情況下適當(dāng)增加光強(qiáng)度，PGA的合成速率會(huì)________。①⑥葉綠素a和葉綠素b胡蘿卜素三碳化合物(或C3)加快(3)在C2循環(huán)途徑中，乙醇酸進(jìn)入過氧化物酶體被繼續(xù)氧化，同時(shí)生成的________在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。(4)將葉片置于一個(gè)密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和________的條件下測(cè)定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b(圖2)。①曲線a，0～t1時(shí)段(沒有光照)釋放的CO2源于________；t1～t2時(shí)段，CO2的釋放速度有所增加，這增加源于________。②曲線b，當(dāng)時(shí)間到達(dá)t2點(diǎn)后，室內(nèi)CO2濃度不再改變，其原因是________________________________。過氧化氫0.03%細(xì)胞呼吸光呼吸呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度(5)科學(xué)家首先抑制了煙草葉綠體中乙醇酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性，即直接抑制了圖1中的____________過程(從①～⑦中選填)，從而________葉綠體中的②過程。后又組裝表達(dá)了衣藻的乙醇酸脫氫酶和南瓜的蘋果酸合酶，形成了新的代謝途徑，從而繞開會(huì)產(chǎn)生毒副產(chǎn)物2-磷酸乙醇酸的光呼吸原通路。④抑制延伸遷移實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通考向1結(jié)合單一環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響，考查科學(xué)思維素養(yǎng)1．已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25℃、30℃，如圖曲線表示該植物在25℃時(shí)光合速率與光強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度調(diào)節(jié)到30℃的條件下(原光強(qiáng)度和CO2濃度不變)，從理論上講，圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)分別是(

)A．a(chǎn)點(diǎn)上移，b點(diǎn)左移，m值上升B．a(chǎn)點(diǎn)上移，b點(diǎn)左移，m值不變C．a(chǎn)點(diǎn)下移，b點(diǎn)右移，m值下降D．a(chǎn)點(diǎn)下移，b點(diǎn)右移，m值上升243題號(hào)156√C

[a點(diǎn)表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，故a點(diǎn)下移；b點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度＝細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)的光強(qiáng)度，要使光合作用強(qiáng)度仍然與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，需增大光強(qiáng)度以使光合作用強(qiáng)度增大，故b點(diǎn)右移；m值等于光合作用強(qiáng)度－細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，故m值下降。綜上所述，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。]243題號(hào)1562．將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中，測(cè)量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時(shí)間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是(

)A．測(cè)得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B．若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測(cè)得的光合速率與無(wú)破碎葉綠體的相比，光合速率偏大C．若該植物較長(zhǎng)時(shí)間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B～C段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似D．若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A～B段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似243題號(hào)156√A

[測(cè)得植物葉片的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率，而分離得到的葉綠體的光合速率，就是總光合速率，A正確；破碎葉綠體，其葉綠素釋放出來，葉綠體被破壞，導(dǎo)致消耗二氧化碳減少，測(cè)得的光合速率與無(wú)破碎葉綠體的相比，光合速率偏小，B錯(cuò)誤；若該植物較長(zhǎng)時(shí)間處于遮陰環(huán)境，光照不足，光反應(yīng)減弱，影響碳反應(yīng)速率，蔗糖合成一直較少，C錯(cuò)誤；若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片光合作用產(chǎn)生的蔗糖不能運(yùn)到花瓣，在葉片積累，光合速率下降，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B～C段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似，D錯(cuò)誤。]243題號(hào)156考向2結(jié)合復(fù)合環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響，考查科學(xué)思維素養(yǎng)3．圖甲、乙是在一定條件下測(cè)得的某植物葉片凈光合速率的變化曲線。下列敘述正確的是(

)243題號(hào)156甲

乙A．a(chǎn)點(diǎn)條件下，適當(dāng)提高溫度，凈光合速率減小B．b點(diǎn)條件下，適當(dāng)增強(qiáng)光照，凈光合速率增大C．c點(diǎn)條件下，適當(dāng)提高溫度，凈光合速率增大D．d點(diǎn)條件下，適當(dāng)增強(qiáng)光照，凈光合速率增大D

[a點(diǎn)時(shí)，光強(qiáng)度不再是增大凈光合速率的限制因素，可適當(dāng)提高溫度或增加CO2濃度，增大凈光合速率，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)時(shí)，由圖甲可知，可通過適當(dāng)增加大氣中CO2濃度或溫度增加凈光合速率，B錯(cuò)誤；c點(diǎn)時(shí)再增加溫度，凈光合速率降低，C錯(cuò)誤；d點(diǎn)條件下，溫度不是最適，適當(dāng)增強(qiáng)光照，凈光合速率增大，D正確。]243題號(hào)156√4．(2023·溫州第一次適應(yīng)性考試)研究發(fā)現(xiàn)，鹽溶液的脅迫會(huì)抑制植物光合作用，現(xiàn)用一定濃度的NaCl和Na2SO4兩種鹽溶液對(duì)甜菜幼苗進(jìn)行脅迫處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。243題號(hào)156項(xiàng)目組別單株干重(g)葉綠素a含量(mg/g)葉綠素b含量(mg/g)凈光合速率μmol/(m2·s)氣孔導(dǎo)度mmol/(m2·s)胞間CO2濃度(mg/g)對(duì)照組0.980.900.7030120220NaCl脅迫0.890.880.482896418Na2SO4脅迫0.590.640.401856442注：凈光合速率是指總光合速率減去呼吸速率的值；氣孔導(dǎo)度反映氣孔的開放程度?；卮鹣铝袉栴}：(1)本實(shí)驗(yàn)的可變因素是______________。一定濃度的鹽溶液脅迫導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度降低的直接原因可能是___________________________________(答出1點(diǎn)即可)。243題號(hào)156鹽溶液類型鹽脅迫導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞(植物細(xì)胞)失水(2)葉綠素等光合色素分布在葉綠體的_______________________________，屬于______________(填“脂溶性”或“水溶性”)物質(zhì)。一定濃度的NaCl脅迫對(duì)葉綠素______________(填“a”或“b”)影響較大。碳反應(yīng)過程中，1分子的CO2與1分子的五碳糖結(jié)合后，很快形成2分子的__________。(3)據(jù)表可知，這兩種鹽溶液脅迫下的單株干重均低于對(duì)照組，直接原因是______________降低，引起它降低的因素為______________(填“氣孔”或“非氣孔”)因素，理由是_________________________________________________。243題號(hào)156囊體膜(或光合膜或類囊體或基粒)脂溶性b三碳酸凈光合速率非氣孔氣孔導(dǎo)度下降，胞間CO2濃度上升，凈光合速率降低

243題號(hào)156下列相關(guān)說法不正確的是(

)A．該同學(xué)所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的變量為溫度B．從上表信息可知，在26～29℃，隨著溫度的升高，呼吸作用逐漸增強(qiáng)C．28℃時(shí)光合作用實(shí)際合成的有機(jī)物的量為5mg/hD．在26～29℃，隨著溫度升高，實(shí)際光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)243題號(hào)1