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第四节　影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
[学习目标]　1.分析影响光合作用的环境因素。
2.说明影响细胞呼吸的环境因素。
3.举例说明光合作用和细胞呼吸原理的应用。
一、影响光合作用的环境因素
1．光合速率：可以用单位时间单位叶面积上的CO2固定量或O2释放量来表示。
2．光照
(1)验证光照强度影响光合作用的实验
①自变量：光照强度；通过灯泡与黑藻之间的不同距离来控制。
②无关变量：二氧化碳浓度等。
③因变量：1 min内黑藻产生的气泡数。
④实验结论：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增强而相应增加；当光照强度达到某一定值后，光合速率不再增加。
(2)探究光质对光合作用影响的实验
①暗处理目的：消耗叶片内原有的淀粉。
②自变量控制：不同颜色的光。蓝色、红色、绿色的玻璃纸分别透过蓝光、红光和绿光。
③因变量检测：叶片在隔水加热的酒精中脱色，然后滴加碘液。
④实验结论：植物在红光和蓝光下产生的淀粉较多，光合速率更高。
3．CO2浓度：在一定范围内，植物光合速率随着环境中CO2浓度的上升而增加；在CO2浓度达到某一定值后，光合速率不再增加。
4．温度：通过影响酶活性而影响光合速率。
5．水：水是光合作用光反应阶段的原料。
6．无机盐
(1)氮素：是蛋白质、核酸的组成成分，充足的氮素供应可以促进叶面积增大和叶数量增多。
(2)镁：叶绿素的组成成分。
判断正误
(1)光照强度影响光合作用但光质不影响(　　)
(2)温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化(　　)
(3)提供适宜浓度的无机盐，能防止植物缺乏症的发生，进而增强光合速率(　　)
(4)有些植物在夏季中午光合速率降低，是因为部分气孔关闭，CO2吸收减少(　　)
(5)干旱条件下植物光合速率降低主要是因为光反应的原料水供应不足(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
任务一：影响光合作用的环境因素
科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合速率的影响，得到实验结果如图。请据图分析回答下列问题：
(1)光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明什么？此时造成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ光合速率差异的原因是什么？
提示　光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明温度不是限制因素，光照强度才是限制因素。此时造成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ光合速率差异的原因是CO2浓度不同。
(2)光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和曲线Ⅱ光合速率差异的原因是什么？
提示　温度的不同。
(3)光照强度为c时，每条曲线都呈现水平状态，说明什么？
提示　此时每条曲线都达到了光饱和点，光合速率不再上升。
　环境因素影响光合作用曲线
(1)光照强度
①AB段表明，随光照强度增大，光合速率也增加。
②B点对应的光照强度，是光合速率最大时的最小光照强度，也称为光饱和点。
③B点以后，光合速率不再随光照强度增大而增加，其主要的限制因素是CO2浓度等。
(2)CO2浓度
①CO2是光合作用的原料之一。
②A点对应的CO2浓度是光合作用的临界值，低于此值，光合作用不能进行。
③AB段表明，光合速率随CO2浓度的增大而增加。
④B点对应的CO2浓度，是光合速率最大时的最小CO2浓度，也称为CO2饱和点。
⑤B点以后，光合速率不再随CO2浓度增大而增加，其主要限制因素是光照强度等。
(3)温度
①影响原理：温度通过影响酶的活性来影响光合速率。
②曲线分析：B点对应的温度是最适温度，此时光合速率最大，高于或低于此温度，光合速率都会下降。
(4)水分
①原理：水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，另外水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。
②曲线分析(如图)
1．某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜，分别用直径1 cm的打孔器打出叶圆片10片，并设法抽去叶片内的气体使之在水中下沉，置于光下。取100 mL三角瓶4个，编号1～4，按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是(　　)
编号 实验处理 30 min内上浮叶圆片数(片)
叶圆片来源 叶圆片数(片) 自来水(mL) NaHCO3 (克)
1 A 10 40 0 2
2 B 10 40 1 6
3 C 10 40 3 4
4 D 10 40 5 5
A.自变量二氧化碳浓度的控制不严格
B．只要控制光照、温度相同即可
C．实验材料本身存在的差异会影响实验结果
D．制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处
答案　B
解析　本实验中存在多个自变量，材料的来源不同，CO2的浓度不同，所以在一个实验中存在多个自变量，得出的实验结果是不可靠的，一个实验中只能存在一个自变量，除了这个自变量外的其他变量应保持相同且适宜；自来水中也可能存在CO2，因此对CO2浓度的控制不严格；由于抽去气体后在光下还有可能产生气体，所以抽去气体后应进行黑暗处理。
2．(2023·江苏南通高一质检)生长旺盛的叶片，剪成长宽均为5 mm的小块，抽去叶内气体，做下列处理(如图所示)，这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是(　　)
答案　C
解析　A试管，25 ℃时，温度适宜，有光照，但水为“煮沸过的自来水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用产生的氧气少，叶片小块上浮慢；B试管，在0 ℃的条件下酶的活性很低，在光照条件下，植物进行光合作用产生的氧气很少，叶片小块浮起很慢；C试管，25 ℃时，温度适宜，在光照条件下，植物进行光合作用，产生氧气，叶片小块最先浮起；D试管，25 ℃没有光照时，不能进行光合作用，不产生氧气，叶片小块不能浮起。故选C。
二、影响细胞呼吸的环境因素
1．呼吸速率：常用单位面积或单位重量的植物体在单位时间内所吸收O2或释放CO2的量来表示。
2．温度
(1)机理：通过影响酶活性影响细胞呼吸。
(2)特点
①一定范围内，酶活性随温度升高而提高，呼吸速率也会增高；到达最高值后，随温度升高而下降。
②细胞呼吸的最适温度、最低温度和最高温度会因植物种类和生理状态的不同而有较大差异。
③植物细胞呼吸的最适温度一般高于光合作用的最适温度。
3．氧
(1)在氧浓度较低的范围内，植物的有氧呼吸速率随氧浓度增加而升高，增至一定程度时，呼吸速率不再升高。
(2)以有氧呼吸为主的生物体内，随着氧浓度的提高，无氧呼吸会减弱。
4．二氧化碳：当二氧化碳体积分数高于5%时，细胞呼吸明显受到抑制。
5．含水量：一定范围内，细胞呼吸速率随组织含水量的增加而增高。
判断正误
(1)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的(　　)
(2)同一植物细胞呼吸的最适温度和光合作用的最适温度相同(　　)
(3)氧是细胞呼吸的必要条件(　　)
(4)O2浓度越高，细胞呼吸速率也就越高(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
任务二：O2浓度对细胞呼吸的影响
如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧气浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化。
(1)分析当O2浓度为0、在0～10%之间、在10%以上时，该器官细胞呼吸的方式。
提示　当O2浓度为0时，该器官只进行无氧呼吸；O2浓度在0～10%之间时，该器官进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸。
(2)保存该器官时，是不是氧气浓度越低越好？
提示　不是；在缺氧条件下，该器官进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物(酒精)会使细胞受到毒害而死亡，导致器官腐烂。
关键点拨　根据吸收氧气和释放二氧化碳的量判断植物细胞呼吸的方式：当氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；当吸收的氧气和释放的二氧化碳量相等时，只进行有氧呼吸；当吸收的氧气比释放的二氧化碳量少时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。
　环境因素影响细胞呼吸曲线解读
名称 曲线 解读
温度 温度主要影响了与细胞呼吸有关的酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强
O2浓度 O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸
CO2浓度 增加CO2浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用
含水量 在一定范围内细胞呼吸强度随细胞含水量的增加而加强
3．如图表示氧气浓度对培养液中草履虫、乳酸菌、酵母菌呼吸作用的影响，则呼吸曲线a、b、c分别代表(　　)
A．酵母菌、草履虫、乳酸菌
B．草履虫、乳酸菌、酵母菌
C．乳酸菌、酵母菌、草履虫
D．酵母菌、乳酸菌、草履虫
答案　A
解析　由于酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，因此在氧气浓度为0时，无氧呼吸比较强，随着氧气浓度的升高，无氧呼吸逐渐减弱，而有氧呼吸逐渐增强，对应图中的曲线a；草履虫只能进行有氧呼吸，在氧气浓度为0时，不能进行呼吸作用，随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，对应图中曲线b；乳酸菌属于厌氧生物，在氧气浓度为0时，可以进行无氧呼吸，但是随着氧气浓度的升高，呼吸作用逐渐受到抑制，对应图中曲线c，A正确。
4．如图所示为酵母菌呼吸作用与氧气浓度的关系。下列说法正确的是(　　)
A．B点为酵母菌无氧呼吸最弱点
B．C点时酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸的速率相等
C．AC段表示酵母菌仅进行无氧呼吸
D．阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量
答案　D
解析　B点时，酵母菌的总呼吸速率最低，但无氧呼吸速率不是最低的，无氧呼吸速率最低的点是C点及之后，此时无氧呼吸消失，即无氧呼吸速率为0，A错误；C点时酵母菌无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸，B错误；AC段表示酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼吸，C错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，图中阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量，D正确。
三、光合作用和细胞呼吸原理的应用
1．增加光照面积、延长光照时间等可以充分利用光能，如套种、轮作。
2．适当增强细胞呼吸可以促进作物的生长发育。如在水稻生产中，适时采取露田和晒田等措施。
3．在储藏果蔬时，一般采用适当降低温度或氧浓度的方法，抑制细胞呼吸，以减少有机物的消耗。
4．粮食储藏时，通常降低粮仓的湿度，使储存的种子保持干燥，以抑制细胞呼吸，延长保存期限。
判断正误
(1)在水稻生产中，采用露田或晒田等措施，是为了改善土壤通氧条件(　　)
(2)储藏果蔬一般是提供无氧条件(　　)
(3)细胞呼吸越强越不利于有机物的积累(　　)
(4)农作物管理要求“正其行，通其风”，目的是增加光照面积，有利于光合作用的进行(　　)
(5)冬季大棚种植白天要适当提高温度，晚上要适当降低温度(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
任务三：光合作用和细胞呼吸原理的应用
1．每到丰收的季节，农民就会在房前屋后的晒谷场上晾晒稻谷、小麦、玉米等粮食。
(1)农民在储藏粮食前，为什么要先晾晒粮食？
提示　晾晒粮食是为了减少种子细胞内的自由水，进而降低细胞呼吸。同时，铺开种子，可将细胞呼吸产生的热量释放出去，使细胞呼吸相关的酶活性适当降低。细胞呼吸降低，种子里的有机物就不会快速被分解，减少经济损失。
(2)晾晒好的粮食放入粮仓中保存，还会受到哪些环境因素的影响？
提示　氧气浓度、空气湿度、温度。
(3)果蔬储藏时需要先晾晒吗？果蔬保鲜储藏时，需要考虑哪些环境条件？
提示　不需要。氧气浓度、空气湿度、温度。
2．哪些环境因素对光合作用和细胞呼吸都有影响？
提示　温度、二氧化碳浓度、水含量等。
3．新疆地区的哈密瓜特别甜，这与当地的气候条件有关，从环境因素对光合作用和细胞呼吸影响的角度分析原因。
提示　新疆地区瓜果特别甜，是因为新疆地区的光照强度大、日照时间长，能促进光合作用，使其充分进行光合作用合成更多的糖类等有机物；同时，新疆地区的夜间温度低，在一定范围内，温度越低，细胞呼吸越弱，减少有机物的分解，使更多的有机物得以剩余，提高了瓜果的甜度。
1．农业生产中提高光能利用率的主要途径：延长光照时间、增加光照面积和提高光合作用效率等。
(1)大田中：采取套种、合理密植等措施可使植物充分吸收阳光以达到增产的目的。
(2)大棚中：采取适当提高CO2浓度和温度等措施以提高光合作用效率。
(3)给作物补充适宜浓度的无机盐，如施用含N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料，提高作物的光合作用效率。
2．瓜果蔬菜的储存方式与粮食的储存方式
瓜果蔬菜储存：零上低温、低氧、高CO2、一定湿度。粮食储存：低温、低氧、高CO2、干燥。
5．补充CO2或抽掉空气能延长水果的储藏时间，主要是由于(　　)
A．促进有氧呼吸 B．抑制有氧呼吸
C．促进无氧呼吸 D．抑制无氧呼吸
答案　B
解析　氧气的含量低(抽去空气)，有氧呼吸进行得慢，并且CO2浓度增加对有氧呼吸有抑制作用。因此补充CO2或抽掉空气，主要是为了抑制有氧呼吸，B正确。
6．(多选)(2022·江苏海安高一期末)光合作用和细胞呼吸的原理在生产生活中得到广泛应用，下列相关叙述正确的是(　　)
A．花生种子播种时宜浅播，原因是花生萌发时细胞呼吸需要大量氧气
B．南方稻区早稻催芽过程中，常用适宜温水淋种并时常翻种，以促进细胞呼吸
C．在种植黄瓜时，往往需要搭架供其生长，主要是增加叶片受光面积，促进光合作用
D．用透气的创可贴包扎伤口，有利于伤口细胞的有氧呼吸，促进伤口愈合
答案　ABC
解析　花生种子中储存的脂肪较多，相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪含有较多的碳、氢元素，氧元素含量相对较少，所以氧化相同质量的糖类与脂肪相比，脂肪需要较多的氧气，因此花生种子播种时宜浅播，A正确；南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用温水淋种并时常翻种，可以为种子的细胞呼吸提供水分、适宜的温度和氧气，促进细胞呼吸，B正确；种植黄瓜时，一般要搭架供其生长，这样可以使植物的叶片充分伸展，充分地接受阳光，扩大光合作用的面积，提高光合作用的效率，增加产量，C正确；选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口痊愈，D错误。(共45张PPT)
第四节
影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
第三章　细胞中能量的转换和利用
学习目标
1.分析影响光合作用的环境因素。
2.说明影响细胞呼吸的环境因素。
3.举例说明光合作用和细胞呼吸原理的应用。
一、影响光合作用的环境因素
内容索引
二、影响细胞呼吸的环境因素
三、光合作用和细胞呼吸原理的应用
课时对点练
一
影响光合作用的环境因素
教材梳理
1.光合速率：可以用单位时间单位叶面积上的CO2_______或O2_______来表示。
2.光照
(1)验证光照强度影响光合作用的实验
①自变量：_________；通过灯泡与黑藻之间的不同距离来控制。
②无关变量：二氧化碳浓度等。
③因变量：1 min内黑藻产生的_______。
④实验结论：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增强而__________；当光照强度达到某一定值后，光合速率_________。
固定量
释放量
光照强度
气泡数
相应增加
不再增加
(2)探究光质对光合作用影响的实验
①暗处理目的：消耗叶片内原有的______。
②自变量控制：不同颜色的光。蓝色、红色、绿色的玻璃纸分别透过___光、___光和___光。
③因变量检测：叶片在隔水加热的______中脱色，然后滴加______。
④实验结论：植物在____光和____光下产生的淀粉较多，光合速率更高。
淀粉
蓝
红
绿
酒精
碘液
红
蓝
3.CO2浓度：在一定范围内，植物光合速率随着环境中CO2浓度的上升而______；在CO2浓度达到某一定值后，光合速率_________。
4.温度：通过影响_______而影响光合速率。
5.水：水是光合作用____反应阶段的原料。
6.无机盐
(1)氮素：是蛋白质、核酸的组成成分，充足的氮素供应可以促进叶面积______和叶数量______。
(2)镁：_______的组成成分。
增加
不再增加
酶活性
光
增大
增多
叶绿素
(1)光照强度影响光合作用但光质不影响(　　)
(2)温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化(　　)
(3)提供适宜浓度的无机盐，能防止植物缺乏症的发生，进而增强光合速率(　　)
(4)有些植物在夏季中午光合速率降低，是因为部分气孔关闭，CO2吸收减少(　　)
(5)干旱条件下植物光合速率降低主要是因为光反应的原料水供应不足(　　)
√
×
√
×
×
任务一：影响光合作用的环境因素
科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合速率的影响，得到实验结果如图。请据图分析回答下列问题：
核心探讨
(1)光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明什么？此时造成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ光合速率差异的原因是什么？
提示　光照强度为a时，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ重合说明温度不是限制因素，光照强度才是限制因素。此时造成曲线Ⅱ和曲线Ⅲ光合速率差异的原因是CO2浓度不同。
(2)光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和曲线Ⅱ光合速率差异的原因是什么？
提示　温度的不同。
(3)光照强度为c时，每条曲线都呈现水平状态，说明什么？
提示　此时每条曲线都达到了光饱和点，光合速率不再上升。
核心归纳
(1)光照强度
①AB段表明，随光照强度增大，光合
速率也增加。
②B点对应的光照强度，是光合速率最
大时的最小光照强度，也称为光饱和点。
③B点以后，光合速率不再随光照强度增大而增加，其主要的限制因素是CO2浓度等。
环境因素影响光合作用曲线
核心归纳
(2)CO2浓度
①CO2是光合作用的原料之一。
②A点对应的CO2浓度是光合作用的临
界值，低于此值，光合作用不能进行。
③AB段表明，光合速率随CO2浓度的增大而增加。
④B点对应的CO2浓度，是光合速率最大时的最小CO2浓度，也称为CO2饱和点。
⑤B点以后，光合速率不再随CO2浓度增大而增加，其主要限制因素是光照强度等。
核心归纳
(3)温度
①影响原理：温度通过影响酶的活性来影响光合速率。
②曲线分析：B点对应的温度是最适温度，此时光合速率最大，高于或低于此温度，光合速率都会下降。
核心归纳
(4)水分
①原理：水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，另外水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。
②曲线分析(如图)
1.某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜，分别用直径1 cm的打孔器打出叶圆片10片，并设法抽去叶片内的气体使之在水中下沉，置于光下。取100 mL三角瓶4个，编号1～4，按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是
典题应用
编号 实验处理 30 min内上浮叶圆片数(片)
叶圆片来源 叶圆片数(片) 自来水(mL) NaHCO3 (克) 1 A 10 40 0 2
2 B 10 40 1 6
3 C 10 40 3 4
4 D 10 40 5 5
A.自变量二氧化碳浓度的控制不严格
B.只要控制光照、温度相同即可
C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果
D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处
√
本实验中存在多个自变量，材料的来源不同，CO2的浓度不同，所以在一个实验中存在多个自变量，得出的实验结果是不可靠的，一个实验中只能存在一个自变量，除了这个自变量外的其他变量应保持相同且适宜；自来水中也可能存在CO2，因此对CO2浓度的控制不严格；由于抽去气体后在光下还有可能产生气体，所以抽去气体后应进行黑暗处理。
2.(2023·江苏南通高一质检)生长旺盛的叶片，剪成长宽均为5 mm的小块，抽去叶内气体，做下列处理(如图所示)，这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是
√
A试管，25 ℃时，温度适宜，有光照，但水为“煮沸过的自来水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用产生的氧气少，叶片小块上浮慢；
B试管，在0 ℃的条件下酶的活性很低，在光照条件下，植物进行光合作用产生的氧气很少，叶片小块浮起很慢；
C试管，25 ℃时，温度适宜，在光照条件下，植物进行光合作用，产生氧气，叶片小块最先浮起；
D试管，25 ℃没有光照时，不能进行光合作用，不产生氧气，叶片小块不能浮起。故选C。
二
影响细胞呼吸的环境因素
教材梳理
1.呼吸速率：常用单位面积或单位重量的植物体在单位时间内所吸收___或释放_____的量来表示。
2.温度
(1)机理：通过影响_______影响细胞呼吸。
(2)特点
①一定范围内，酶活性随温度升高而提高，呼吸速率也会______；到达最高值后，随温度升高而______。
②细胞呼吸的最适温度、最低温度和最高温度会因植物_____和_______
____的不同而有较大差异。
③植物细胞呼吸的最适温度一般高于光合作用的最适温度。
O2
CO2
酶活性
增高
下降
种类
生理状
态
3.氧
(1)在氧浓度较低的范围内，植物的有氧呼吸速率随氧浓度增加而______，增至一定程度时，呼吸速率_________。
(2)以有氧呼吸为主的生物体内，随着氧浓度的提高，无氧呼吸会______。
4.二氧化碳：当二氧化碳体积分数高于5%时，细胞呼吸明显受到______。
5.含水量：一定范围内，细胞呼吸速率随组织含水量的增加而______。
升高
不再升高
减弱
抑制
增高
(1)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的(　　)
(2)同一植物细胞呼吸的最适温度和光合作用的最适温度相同(　　)
(3)氧是细胞呼吸的必要条件(　　)
(4)O2浓度越高，细胞呼吸速率也就越高(　　)
×
√
×
×
任务二：O2浓度对细胞呼吸的影响
如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧气浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化。
(1)分析当O2浓度为0、在0～10%之间、在10%以上时，该器官细胞呼吸的方式。
核心探讨
提示　当O2浓度为0时，该器官只进行无氧呼吸；O2浓度在0～10%之间时，该器官进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸。
(2)保存该器官时，是不是氧气浓度越低越好？
提示　不是；在缺氧条件下，该器官进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物(酒精)会使细胞受到毒害而死亡，导致器官腐烂。
关键点拨
根据吸收氧气和释放二氧化碳的量判断植物细胞呼吸的方式：当氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；当吸收的氧气和释放的二氧化碳量相等时，只进行有氧呼吸；当吸收的氧气比释放的二氧化碳量少时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。
核心归纳
环境因素影响细胞呼吸曲线解读
名称 曲线 解读
温度 温度主要影响了与细胞呼吸有关的酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强
O2浓度 O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸
核心归纳
CO2浓度 增加CO2浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用
含水量 在一定范围内细胞呼吸强度随细胞含水量的增加而加强
典题应用
3.如图表示氧气浓度对培养液中草履虫、乳酸菌、酵母菌呼吸作用的影响，则呼吸曲线a、b、c分别代表
A.酵母菌、草履虫、乳酸菌
B.草履虫、乳酸菌、酵母菌
C.乳酸菌、酵母菌、草履虫
D.酵母菌、乳酸菌、草履虫
√
由于酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，因此在氧气浓度为0时，无氧呼吸比较强，随着氧气浓
度的升高，无氧呼吸逐渐减弱，而有氧
呼吸逐渐增强，对应图中的曲线a；草
履虫只能进行有氧呼吸，在氧气浓度
为0时，不能进行呼吸作用，随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，对应图中曲线b；乳酸菌属于厌氧生物，在氧气浓度为0时，可以进行无氧呼吸，但是随着氧气浓度的升高，呼吸作用逐渐受到抑制，对应图中曲线c，A正确。
4.如图所示为酵母菌呼吸作用与氧气浓度的关系。下列说法正确的是
A.B点为酵母菌无氧呼吸最弱点
B.C点时酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸
的速率相等
C.AC段表示酵母菌仅进行无氧呼吸
D.阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量
√
B点时，酵母菌的总呼吸速率最低，但无
氧呼吸速率不是最低的，无氧呼吸速率最
低的点是C点及之后，此时无氧呼吸消失，
即无氧呼吸速率为0，A错误；
C点时酵母菌无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸，B错误；
AC段表示酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼吸，C错误；
酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，图中阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量，D正确。
三
光合作用和细胞呼吸原理的应用
教材梳理
1.增加_________、延长________等可以充分利用光能，如套种、轮作。
2.适当增强_________可以促进作物的_________。如在水稻生产中，适时采取露田和晒田等措施。
3.在储藏果蔬时，一般采用适当降低______或氧浓度的方法，抑制_____
_____，以______有机物的消耗。
4.粮食储藏时，通常降低粮仓的______，使储存的种子保持______，以抑制_________，延长保存期限。
光照面积
光照时间
细胞呼吸
生长发育
温度
细胞
呼吸
减少
湿度
干燥
细胞呼吸
(1)在水稻生产中，采用露田或晒田等措施，是为了改善土壤通氧条件
(　　)
(2)储藏果蔬一般是提供无氧条件(　　)
(3)细胞呼吸越强越不利于有机物的积累(　　)
(4)农作物管理要求“正其行，通其风”，目的是增加光照面积，有利于光合作用的进行(　　)
(5)冬季大棚种植白天要适当提高温度，晚上要适当降低温度(　　)
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任务三：光合作用和细胞呼吸原理的应用
1.每到丰收的季节，农民就会在房前屋后的晒谷场上晾晒稻谷、小麦、玉米等粮食。
(1)农民在储藏粮食前，为什么要先晾晒粮食？
核心探讨
提示　晾晒粮食是为了减少种子细胞内的自由水，进而降低细胞呼吸。同时，铺开种子，可将细胞呼吸产生的热量释放出去，使细胞呼吸相关的酶活性适当降低。细胞呼吸降低，种子里的有机物就不会快速被分解，减少经济损失。
(2)晾晒好的粮食放入粮仓中保存，还会受到哪些环境因素的影响？
提示　氧气浓度、空气湿度、温度。
(3)果蔬储藏时需要先晾晒吗？果蔬保鲜储藏时，需要考虑哪些环境条件？
提示　不需要。氧气浓度、空气湿度、温度。
2.哪些环境因素对光合作用和细胞呼吸都有影响？
提示　温度、二氧化碳浓度、水含量等。
3.新疆地区的哈密瓜特别甜，这与当地的气候条件有关，从环境因素对光合作用和细胞呼吸影响的角度分析原因。
提示　新疆地区瓜果特别甜，是因为新疆地区的光照强度大、日照时间长，能促进光合作用，使其充分进行光合作用合成更多的糖类等有机物；同时，新疆地区的夜间温度低，在一定范围内，温度越低，细胞呼吸越弱，减少有机物的分解，使更多的有机物得以剩余，提高了瓜果的甜度。
核心归纳
1.农业生产中提高光能利用率的主要途径：延长光照时间、增加光照面积和提高光合作用效率等。
(1)大田中：采取套种、合理密植等措施可使植物充分吸收阳光以达到增产的目的。
(2)大棚中：采取适当提高CO2浓度和温度等措施以提高光合作用效率。
(3)给作物补充适宜浓度的无机盐，如施用含N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料，提高作物的光合作用效率。
核心归纳
2.瓜果蔬菜的储存方式与粮食的储存方式
瓜果蔬菜储存：零上低温、低氧、高CO2、一定湿度。粮食储存：低温、低氧、高CO2、干燥。
5.补充CO2或抽掉空气能延长水果的储藏时间，主要是由于
A.促进有氧呼吸 B.抑制有氧呼吸
C.促进无氧呼吸 D.抑制无氧呼吸
典题应用
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氧气的含量低(抽去空气)，有氧呼吸进行得慢，并且CO2浓度增加对有氧呼吸有抑制作用。因此补充CO2或抽掉空气，主要是为了抑制有氧呼吸，B正确。
6.(多选)(2022·江苏海安高一期末)光合作用和细胞呼吸的原理在生产生活中得到广泛应用，下列相关叙述正确的是
A.花生种子播种时宜浅播，原因是花生萌发时细胞呼吸需要大量氧气
B.南方稻区早稻催芽过程中，常用适宜温水淋种并时常翻种，以促进细
胞呼吸
C.在种植黄瓜时，往往需要搭架供其生长，主要是增加叶片受光面积，
促进光合作用
D.用透气的创可贴包扎伤口，有利于伤口细胞的有氧呼吸，促进伤口愈合
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花生种子中储存的脂肪较多，相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪含有较多的碳、氢元素，氧元素含量相对较少，所以氧化相同质量的糖类与脂肪相比，脂肪需要较多的氧气，因此花生种子播种时宜浅播，A正确；
南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用温水淋种并时常翻种，可以为种子的细胞呼吸提供水分、适宜的温度和氧气，促进细胞呼吸，B正确；
种植黄瓜时，一般要搭架供其生长，这样可以使植物的叶片充分伸展，充分地接受阳光，扩大光合作用的面积，提高光合作用的效率，增加产量，C正确；
选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口痊愈，D错误。
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