资源简介 第15讲 光合作用的原理及影响因素一、选择题1.（2025·江苏南京期末）光合作用的光反应可产生H＋，生物学家正致力于研究如何利用光合作用中得到的H＋来合成H2。下列相关叙述错误的是（ ）A.光合作用生成H＋的同时还会释放氧气B.光合作用生成H＋的过程发生在类囊体薄膜上C.光合作用生成的H＋会与NAD＋形成NADHD.用H2代替化石燃料可以减少CO2的排放2.（2025·山东模拟）光合作用的暗反应是卡尔文应用14C示踪的方法发现的，也叫卡尔文循环，主要包括三个阶段：羧化（CO2固定）、还原和RuBP（五碳化合物）再生。下列相关叙述错误的是（ ）A.羧化阶段参与固定CO2的是RuBP，产物是1分子3-磷酸甘油酸B.还原阶段需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH，并储存能量C.再生阶段产生RuBP，能够保证卡尔文循环的持续进行D.在还原阶段产生的一部分储能物质经过一系列反应生成（CH2O）3.（2025·山西康杰中学质检）某同学将新鲜金鱼藻置于盛有NaHCO3溶液的烧杯中，改变灯泡与烧杯的距离，测定得到下表所示结果。下列叙述正确的是（ ）灯泡与烧杯 距离/cm 15 30 45 60 75 90气泡产生速率/ （个·min） 49 28 11 0 0 0A.本实验的目的是探究CO2浓度对光合速率的影响B.15～45 cm之间，气泡产生量为光合作用实际产生氧气的量C.小于60 cm时，限制光合速率的主要因素是光照强度D.60 cm时，光线太弱导致光合作用完全停止4.（2025·江西上饶高三模拟）下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为反应过程），下列判断错误的是（ ）A.绿色植物能利用a物质将光能转换成化学能储存在c中B.e物质中不储存化学能，所以e物质只能充当还原剂C.图中①表示水分的吸收，③表示水的光解D.在g物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将会上升5.（2024·河南周口校考）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是（ ）A.光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B.光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同C.光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高D.光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高6.（2025·北京西城区期末）西洋参受干旱胁迫，生长会受影响。检测西洋参在重度干旱条件下与光合作用相关的指标，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）A.CO2吸收速率随着干旱时间的延长而上升B.干旱既影响光反应又影响暗反应C.胞间CO2浓度仅受气孔导度影响D.降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境7.研究表明：盐胁迫下植物叶绿素减少主要是叶绿素b被降解导致的，而叶绿素a的变化较小；此外，盐胁迫还可以降低RuBP羧化酶（催化CO2的固定）的活性和含量。下列相关叙述错误的是（ ）A.盐渍地区的植物气孔开放程度相对较低，导致胞间CO2浓度较低，进而影响暗反应B.提取盐胁迫组绿叶的色素，分离所得色素条带从上往下第三条带明显比未处理组窄C.RuBP羧化酶分布在叶绿体基质中，其催化的反应过程不需要消耗NADPH和ATPD.不合理灌溉使作物处于盐胁迫状态时，会减弱光反应和暗反应过程，导致作物减产8.（2025·黑龙江齐齐哈尔多校联考）羧酶体是一种类似细胞器的结构，广泛存在于蓝细菌中。它的外壳是由蛋白质组成的正面体结构，内部主要含有 Rubisco（羧化酶）、碳酸酐酶。位于光合片层（具有吸收光能的作用）内部的羧酶体结构与功能如图所示（注：→表示促进，表示抑制；3-PGA表示三碳化合物）。下列相关叙述错误的是（ ）A.蓝细菌的光合片层上分布有捕获光能的叶绿素B.羧酶体壳蛋白允许碳酸盐透过，也可有效阻止 CO2溢出C.羧酶体中主要发生的生化反应是CO2的固定和C3的还原D.羧酶体能实现CO2的浓缩，从而提高 Rubisco周围的CO2浓度二、非选择题9.（2025·广东八校高三联合检测）大气中CO2浓度升高及其带来的温室效应给植物的适应和演化带来极大的挑战。为探究CO2浓度对植物生长发育的影响，科学家用银杏进行了如下实验。回答下列问题：（1）为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700 μmol·mol－1（实验组）和370 μmol·mol－1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0～100天）和第2生长季（360～450天）分别测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，如图所示。①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧并形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是 。②根据图中的实验结果，在第1生长季中，主要因为 ，所以实验组净光合速率高于对照组。③叶绿素含量 （填“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是 。（2）另有研究表明，大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率分别降低了46.2％、25.0％，净光合速率提高了32.6％，结合以上实验结果和数据，分析大气CO2浓度短期倍增对银杏叶片的光合作用的影响是 。（3）你认为能否依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响？ 。第15讲 光合作用的原理及影响因素1.C 水的光解，产生H＋，同时还能形成ATP，释放氧气，A正确；光合作用生成H＋的过程属于光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，B正确；光合作用光反应会生成NADPH，而不是NADH，且NADPH是由水光解释放的两个电子（e－）、NADP＋以及水光解产生的H＋生成的，C错误；H2的燃烧产物是水，故使用H2代替化石燃料可以减少二氧化碳的排放，D正确。2.A 在羧化阶段，RuBP与CO2结合，1 分子RuBP（五碳化合物）能与1分子的CO2结合生成2分子三碳化合物，即3-磷酸甘油酸，A错误；还原阶段（C3的还原）需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH，并储存能量，B正确；RuBP（五碳化合物）再生可以保证RuBP含量的相对稳定，以保证卡尔文循环（羧化—还原—再生）持续稳定地进行，C正确；在还原阶段接受能量并被还原的C3有两种代谢途径：一部分在酶的作用下经过一系列的反应转化为（CH2O），另一部分被还原为五碳化合物，D正确。3.C 根据题意分析，该实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响，A错误；15～45 cm之间，气泡的产生速率表示净光合速率，B错误；小于60 cm时，随着光照强度的增加，气泡的产生速率逐渐加快，因此，此时限制光合速率的主要因素是光照强度，C正确；60 cm时，光线太弱可能导致净光合速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，光合作用没有完全停止，D错误。4.B e物质为水的光解生成的H＋与NADP＋结合形成的NADPH，也储存部分能量供暗反应中C3的还原，B错误。5.C 光照强度为a时，曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同，而曲线Ⅱ的光合速率明显高于曲线Ⅲ，说明此处造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；光照强度为b时，曲线Ⅰ和Ⅱ的光照强度相同，二氧化碳浓度相同，因此造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同，B正确；光照强度为a～c，曲线Ⅲ光合作用强度不再增强，说明a点时就达到饱和点，C错误；从图中可以看出，光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ的光合作用强度随光照强度升高而升高，D正确。6.B 据图可知，随着干旱时间的延长，CO2吸收速率先下降后上升然后再下降，A错误。干旱条件下土壤含水量降低，植物根系吸收的水分减少，光反应减慢，产生的O2和H＋减少，NADPH和ATP的合成减慢，进而导致C3的还原减慢；缺水还会导致植物叶片气孔导度下降，CO2的吸收量减少，影响暗反应中CO2的固定过程，B正确。胞间CO2浓度除了受气孔导度影响外，还受非气孔因素的影响，C错误。降低气孔导度可以在一定程度上减少水分的散失，有利于西洋参适应干旱环境，D错误。7.B 盐渍地区的植物为避免蒸腾作用过度失水，气孔开放程度相对较低，CO2吸收减少，导致胞间CO2浓度较低，进而影响暗反应，A正确；分离色素时滤纸色素条带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，盐胁迫下植物叶绿素b被降解，而叶绿素a的变化较小，故分离所得色素条带从上往下第四条带明显比未处理组窄，B错误；RuBP羧化酶催化CO2的固定，属于光合作用的暗反应过程，场所是叶绿体基质，CO2的固定不需要消耗NADPH和ATP，C正确；由题干可知，盐胁迫会抑制光反应和暗反应进行，导致作物减产，D正确。8.C 蓝细菌是原核生物，光合片层上分布有捕获光能的叶绿素和藻蓝素，A正确；HC可以进入羧酶体，CO2无法离开羧酶体，说明羧酶体壳蛋白允许碳酸盐透过，也可有效阻止 CO2溢出，B正确；羧酶体中二氧化碳和RuBP反应生成3-PGA，3-PGA表示三碳化合物，3-PGA离开了羧酶体，说明羧酶体中主要发生的生化反应是CO2的固定，C3的还原不发生在羧酶体，C错误；羧酶体允许HC可以进入，抑制CO2离开，从而实现CO2的浓缩，提高 Rubisco周围的CO2浓度，D正确。9.（1）①作为（活泼的）还原剂和提供能量 ②实验组的CO2浓度高于对照组 ③不是 第2生长季对照组和实验组的叶绿素含量上升且高于第1生长季，但实验组净光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显 （2）短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用 （3）不能，对绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响解析：（1）①暗反应中在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受光反应产生的NADPH和ATP释放的能量，并且被NADPH还原，进而合成有机物，所以NADPH在暗反应中的作用是作为活泼的还原剂和提供能量。②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季，银杏叶片净光合速率明显高于对照组，而二者叶绿素含量基本相同，则据此推测，是由于实验组的CO2浓度高于对照组，CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。③第2生长季的叶绿素含量显著高于第1生长季，但与第1生长季相比实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素。（2）大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率都降低了，而净光合速率提高了，说明短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，而气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，但银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用。（3）不能依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响，因为对于绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响。2 / 3第15讲 光合作用的原理及影响因素课程标准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：探究不同环境因素对光合作用的影响。考点一 光合作用的基本原理1.光合作用的概念及反应式（1）概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（2）反应式： 。2.光合作用过程（1）基本过程填充图中序号代表的物质：① ，② ，③ ，④ ，⑤ 。（2）比较光反应与暗反应提醒 光照停止后暗反应短时间仍然能够持续，但无法长时间正常进行，原因是暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH，停止光照使光反应停止，叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间，但是这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行。【教材拾遗】 （必修1 P104相关信息）C3是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）。3.光合作用和化能合成作用的比较1.（必修1 P103～104黑体）光反应必须在光照下进行，暗反应必须在暗处进行。（ ）2.（必修1 P103图5－14）离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，在合适的条件下可完成暗反应过程。（ ）3.（必修1 P103正文）光反应将光能转化为稳定的化学能储存在ATP中。（ ）4.（必修1 P103正文）暗反应中CO2可接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。（ ）5.（必修1 P104正文）暗反应中14C的转移途径是14CO214C314C5（14CH2O）。（ ）1.（2025·广州高三期中）下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。下列有关分析错误的是（ ）A.图中A为O2，可释放部分到空气中B.图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高C.该过程消耗的NADP＋和C来自叶绿体基质D.该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中2.（2025·江苏宿迁模拟）如图是光合作用过程示意图（字母代表物质），PSBS是一种类囊体膜蛋白，能感应类囊体腔内H＋的浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是（ ）A.H＋经过Z蛋白外流的同时，利用B物质来合成C物质B.叶绿素分子中被光激发的e－，经传递到达D同时结合H＋后生成EC.物质F浓度降低至原浓度一半时，短时间内C5化合物的含量将降低D.降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能题后归纳环境改变时光合作用各物质含量的变化（1）“过程法”分析各物质变化下图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件（如光照、CO2）突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：（2）模型法表示C3和C5等物质含量变化3.德国科学家瓦尔堡设法把光合作用的光反应、暗反应分开研究，他的办法是在人工光源“间歇光”下测定光合作用。科研人员重新设计瓦尔堡的实验：分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验结果如图所示。下列分析正确的是（ ）A.a～c段为光反应阶段，c～e段为暗反应阶段B.S1、S3可分别表示光反应释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量，且S1＝S3C.由O2的释放速率和CO2的吸收速率推测，光反应速率与暗反应速率始终相等D.与“间歇光”20分钟相比，持续光照20分钟处理的叶绿体有机物合成总量更多题后归纳连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析（1）光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。（2）在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。考点二 影响光合作用的因素及应用1.探究环境因素对光合作用强度的影响（1）光合作用强度①概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。②表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。（2）探究环境因素对光合作用强度的影响①实验原理a.抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中 ，光照下叶片进行光合作用产生 ，充满细胞间隙，叶片又会 。b.光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越 。②实验装置分析a.自变量的设置： 是自变量，通过调整5W LED台灯与烧杯之间的距离来调节 。b.因变量是光合作用强度，可通过观测 （或浮起相同数量的圆形小叶片所用的时间长短）来衡量光合作用的强弱。③实验流程④实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也 。⑤实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也 （单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多）。2.影响光合作用的因素及应用（1）内部因素①与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。②植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶注：影响叶绿素合成的因素还有光照、温度和矿质元素等。③叶面积指数（2）外部因素①单因子变量对光合速率的影响Ⅰ.光照强度Ⅱ.CO2浓度Ⅲ.温度Ⅳ.水分或矿质元素②多因子变量对光合速率的影响提醒 生产实践中各种因素对光合作用强度的影响往往是叠加在一起的，提高光合作用强度的措施需综合考虑，如提高CO2浓度的同时增强光照强度。1.（必修1 P105正文）光合作用的强度就是指植物在单位时间内通过光合作用积累糖类的数量。（ ）2.（必修1 P105正文）探究不同光照强度对光合作用的影响时应避免温度等其他因素对实验结果造成影响。（ ）3.（必修1 P105正文）镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应。（ ）4.（必修1 P105正文）水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用。（ ）5.（必修1 P105旁栏思考）实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。（ ）1.（2022·海南高考3题）某小组为了探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是（ ）A.本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率C.四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高D.若在4 ℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短2.（2025·湖南衡阳检测）如图表示植物光合作用速率随光照强度改变的曲线，以下分析不正确的是（ ）A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动B.若增加二氧化碳浓度，则B点左移、C点左移、D点向右上方移动C.D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动D.若图为阳生植物，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动题后归纳光合作用曲线中的“关键点”移动（1）A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。（2）B点与C点的变化（注：只有横坐标为自变量，其他条件不变）— B点（补 偿点） C点（饱 和点）适当增大CO2浓度（光照强度） 左移 右移适当减小CO2浓度（光照强度） 右移 左移土壤缺Mg2＋ 右移 左移注意：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2（或光）补偿点应右移，反之左移。（3）D点：代表最大光合速率，当增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。3.（2025·八省联考云南卷）为了研究干旱胁迫对植物的影响，研究人员以具有较高经济价值和生态价值的优良灌木细叶小蘗为实验材料。选取多株生长状况相近的幼苗，随机均分为两组；Ⅰ组正常浇水管理，Ⅱ组干旱处理，在其他相同且适宜的条件下培养；一段时间后，测定每株相关指标，数据如下。 指标 组别 叶片相 对含水 量/％ 叶片净光 合速率/ （μmol CO2· m－2·s－1） 气孔导度/ （mol· m－2·s－1） 蒸腾速率/ （μmol· m－2·s－1）Ⅰ组 61.32 5.45 0.12 1.39Ⅱ组 56.15 4.12 0.08 0.72注：气孔导度越大，气孔开放程度越大。回答下列问题：（1）该实验的无关变量中，影响光合作用的主要环境因素有 （答出2点即可）。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是 。（2）气孔导度减小直接影响光合作用的 阶段，导致为另一阶段提供的 和 减少。（3）绿色植物光合作用过程中，水光解产生的电子若有剩余，则和氧气结合形成超氧阴离子自由基，攻击生物膜系统，导致生物膜损伤。生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面。①是 ；②是 。（4）干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂是一种自我保护行为，综上分析其原理是 。1.（2024·北京高考4题）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ）A.增加叶片周围环境CO2浓度 B.将叶片置于4 ℃的冷室中C.给光源加滤光片改变光的颜色 D.移动冷光源缩短与叶片的距离溯源教材（1）影响酶活性的因素，也是光合作用的影响因子。（见必修1 P105正文）（2）光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用的因素。（见必修1 P105正文）2.（2024·湖北高考4题）植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）组别 光照处理 首次开花时间 茎粗（mm） 花的叶黄素含量 （g/kg） 鲜花累计平均产量 （kg/hm2）① 光照8 h/ 黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000② 光照12 h/ 黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800③ 光照16 h/ 黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关C.综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关3.（2023·湖北高考8题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PS Ⅰ和PS Ⅱ光复合体，PS Ⅱ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PS Ⅱ光复合体上的蛋白质LHC Ⅱ，通过与PS Ⅱ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHC Ⅱ与PS Ⅱ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（ ）A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PS Ⅱ光复合体对光能的捕获增强B.Mg2＋含量减少会导致PS Ⅱ光复合体对光能的捕获减弱C.弱光下LHC Ⅱ与PS Ⅱ结合，不利于对光能的捕获D.PS Ⅱ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O24.（2024·新课标卷31题）某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。（1）太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是 ，原因是 。（2）光照t时间时，a组CO2浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）b组。（3）若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 组，判断依据是 。（4）光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 （填“升高”“降低”或“不变”）。5.（2024·广东高考20题）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。回答下列问题：（1）湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物，最终衰退和消亡。（2）生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是 ，其原因是 。（3）为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ，三者配合能实现综合治理效果。（4）上述3种草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度C4后，再分解成CO2传递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。实验设计方案实验材料 对照组： 实验组：黑藻实验条件 控制光照强度为 μmol·m－2·s－1营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同控制条件 测量指标 （5）目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施 。 （1）呼吸作用变强，消耗大量养分是高温下作物减产的原因之一。（2023·湖北高考）（ ）（2）12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少。 （2022·湖南高考）（ ）（3）合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。 （2021·辽宁高考）（ ）（4）经检测，白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低，其原因是 （写出两点即可）。 （2022·河北高考）（5）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是 （答出1点即可）。 （2022·全国甲卷）第15讲 光合作用的原理及影响因素【破考点·抓必备】考点一知识梳理夯基1.（2）CO2＋H2O（CH2O）＋O22.（1）①NADPH ②2C3 ③ADP＋Pi ④O2 ⑤（CH2O） （2） 类囊体薄膜 色素 ATP和NADPH 叶绿体基质 NADPH ATP和NADPH3.无机物氧化释放的能量 CO2和H2O概念检测1.× 2.√3.× 提示：光反应将光能转化为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能。4.× 提示：暗反应中，CO2不能直接被NADPH还原，必须经过CO2的固定形成C3，再在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。5.× 提示：在暗反应阶段中14C的转移途径是14CO2→。典题演练应用1.B 题图中B是在NADP＋、H＋和e－参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，暗反应中生成的C3增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量暂时降低，B错误。2.C 图中的水的光解发生在叶绿体的类囊体腔中，A是氧气，B是ADP和Pi，C是ATP，D是NADP＋，E是NADPH，F是二氧化碳。C、E可用于C3的还原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。当H＋顺浓度梯度经过Z蛋白运输时，利用化学势能将ADP和Pi转化为ATP，即B物质被用来合成了C物质，A正确；叶绿素分子中被光激发的e－，经传递到达D（NADP＋）同时结合H＋后生成E，即NADPH，B正确；物质F是CO2，浓度降低至原浓度一半时，短时间内CO2的固定速率降低，但C3的还原速率不变，故C5化合物的含量将升高，C错误；PSBS是一种类囊体膜蛋白，能感应类囊体腔内H＋的浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，防止强光对植物细胞造成损伤。降低Z蛋白的活性会减少H＋向外运输，阻断卡尔文循环中F的供应会导致暗反应减弱，进而抑制光反应ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白质活性与ATP合成有关，因此ATP合成减少也会导致H＋外运减少，因此都将有利于PSBS发挥功能，防止强光对植物细胞造成损伤，D正确。3.D 光反应阶段需要光照，暗反应阶段不直接依赖光进行，a～c段既有光反应也有暗反应，c～e段在黑暗开始之前既有光反应又有暗反应，黑暗开始之后，只有暗反应，没有光反应，A错误；虚线表示O2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，在一个光周期内，二者从开始的0经过一段时间的反应以后又变为0，结合光合作用的总反应式来看，在一个光周期内光反应释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量是相等的，S1＋S2＝S2＋S3，所以S1＝S3，但是S1不能代表光反应释放的O2总量，S3也不能代表暗反应吸收的CO2总量，B错误；O2释放速率代表光反应速率，CO2吸收速率代表暗反应速率，从图中看出，两曲线不是完全重合，故光反应速率与暗反应速率不是始终相等，C错误；有机物合成总量可用实线与横轴围成的面积表示，如果是持续光照，那么光反应与暗反应达到平衡时反应速率保持相等，也就是图中的cd段，把cd段延长以后能看出，持续光照20分钟叶绿体有机物合成总量更多，D正确。考点二知识梳理夯基1.（2）①a.下沉 氧气 上浮 b.多 ②a.光照强度 光照强度的大小 b.单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量 ③ 气体逸出 黑暗 CO2 圆形小叶片浮起的数量 ④越多 ⑤增强2.（1）③呼吸量 下降 （2）①Ⅰ. ATP及NADPH 细胞呼吸 ＝ ＞ 光照强度 Ⅱ. 暗反应 光合速率与细胞呼吸速率相等 进行光合作用所需CO2的最低浓度 CO2浓度 Ⅲ. 酶的活性 增大 最适 酶的活性Ⅳ.气孔 ② 光照强度 CO2浓度 提高温度 CO2浓度 光照强度和CO2浓度概念检测1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.×典题演练应用1.B 本实验的目的是探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，自变量是CO2浓度（通过等体积不同浓度的NaHCO3溶液来实现），温度、光照等属于无关变量，应相同且适宜，A错误；实验中所用的菠菜叶圆片已进行排气处理，叶圆片通过光合作用释放氧气的速率越大，叶圆片上浮所需时间越短，B正确；四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片上浮平均时长最长，表明其光合速率最低，C错误；若从适宜温度降低到4 ℃，与光合作用相关的酶的活性降低，导致光合速率降低，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长，D错误。2.B B点为光补偿点，此时光合作用与呼吸作用强度相等，若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动，A正确；若增加二氧化碳浓度，则光合作用强度增加，B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确；相较于阳生植物，阴生植物的光补偿点、光饱和点及最大光合速率均会下降，D正确。3.（1）CO2浓度、光照条件 排除偶然情况，减小实验误差 （2）暗反应 ADP＋Pi NADP＋ （3）吸收、传递和转化光能 控制气孔的开闭 （4）植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行解析：（1）该实验的自变量是浇水量，无关变量包括CO2浓度、光照条件、温度等，都是影响光合作用的主要环境因素。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是排除偶然情况，减小实验误差。（2）气孔导度减小，CO2不能进入叶肉细胞，直接影响光合作用的暗反应阶段，导致为另一阶段（光反应）提供的ADP＋Pi和NADP＋减少。（3）生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面，①是在类囊体薄膜上进行的光反应，即吸收、传递和转化光能，②是生物膜可控制气孔的开闭。（4）干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行。【研真题·扣教材】1.A CO2是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片，降低了光照强度，会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。2.C 与其他组相比，第①组处理首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但其鲜花累计平均产量小于第②③组，A错误；植物甲花的品质与叶黄素含量呈正相关，据表中信息可知，随着光照处理中的黑暗时长减小，植物甲花的叶黄素含量先升高后降低，B错误；第②组处理植物甲花的叶黄素含量最高，鲜花累计平均产量明显大于第①组，略小于第③组，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；比较第②组和第③组的结果可知，第②组植物甲花的叶黄素含量较第③组高，但第③组的鲜花累计平均产量高于第②组，说明植物甲花的叶黄素含量与花的产量不呈正相关，D错误。3.C 据图可知，在强光下，PS Ⅱ与LHC Ⅱ分离，减弱PS Ⅱ光复合体对光能的捕获；在弱光下，PS Ⅱ与LHC Ⅱ结合，增强PS Ⅱ光复合体对光能的捕获。LHC Ⅱ和PS Ⅱ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，故叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，会导致类囊体上PS Ⅱ光复合体与LHC Ⅱ结合增多，从而使PS Ⅱ光复合体对光能的捕获增强，A正确；镁是合成叶绿素的原料，叶绿素能吸收、传递和转化光能，若Mg2＋含量减少，PS Ⅱ光复合体含有的光合色素含量降低，导致PS Ⅱ光复合体对光能的捕获减弱，B正确；弱光下PS Ⅱ光复合体与LHC Ⅱ结合，有利于对光能的捕获，C错误；类囊体膜上的PS Ⅱ光复合体含有光合色素，在光反应中，其能吸收光能并分解水产生H＋、电子和O2，D正确。4.（1）红光和蓝紫光 光合色素中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 （2）大于 （3）b 密闭装置中O2浓度不再增加时光合速率等于呼吸速率，仅b组光合速率大于呼吸速率 （4）升高解析：（1）植物进行光合作用时捕获光能的色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，故高等植物光合作用利用的光主要是红光和蓝紫光。（2）由题意知，a组的光合作用强度小于b组，a组光合作用消耗的二氧化碳也少于b组，所以，光照t时间后，a组CO2浓度大于b组。（3）若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，说明光照t时间时，c、d组的光合速率等于呼吸速率；光照t时间时，a组的O2浓度与初始O2浓度相等，说明a组的光合速率等于呼吸速率；而b组的光合速率大于呼吸速率，故光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是b组。（4）分析图示，光照t时间后，c、d组的O2浓度相同且大于初始O2浓度，即c、d组光合速率不再变化，c组的光照强度等于或高于光饱和点，而c组的光照强度小于d组，说明限制d组光合速率的因素是CO2浓度。光照t时间后，将d组密闭装置打开，可补充二氧化碳，并以c组光照强度继续照光，则d组幼苗光合速率会升高。5.（1）呼吸作用消耗 （2）③②① 最大光合速率对应光照强度依次升高 （3）①（金鱼藻）除藻率高，②（黑藻）除氮率高，③（苦草）除磷率高 （4）金鱼藻 500 二氧化碳浓度较低且相同 单位时间的氧气释放量 （5）合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物解析：（1）由于湖底光照不足，导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物，生物量在减少，不足以维持生长，最终衰退和消亡。（2）据图分析，最大光合速率对应光照强度依次升高，因此生态恢复后，该湖泊形成了以题述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是③②①。（3）据图b分析，金鱼藻除藻率高，黑藻除氮率高，苦草除磷率高，三者配合能高效去除氮、磷和藻，能实现综合治理效果。（4）本实验的实验目的是验证黑藻的碳浓缩优势，自变量是植物种类，黑藻与金鱼藻光合速率接近，苦草光合速率与黑藻相差较大，因此对照组是金鱼藻。无关变量应该保持相同且适宜，黑藻金鱼藻在光照强度为500 μmol·m－2·s－1时光合速率相同，因此控制光照强度为500 μmol·m－2·s－1。实验目的是验证碳浓缩优势，因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢，因此检测指标是单位时间释放氧气的量。（5）目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本，因此可以合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。真题重组练 （1）√ （2）√ （3）√ （4）叶绿体内部结构解体；光合色素减少 （5）自身呼吸消耗或建造植物体结构10 / 11(共92张PPT)第15讲 光合作用的原理及影响因素高中总复习·生物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：探究不同环境因素对光合作用的影响。课程标准1. 破考点·抓必备2. 研真题·扣教材3. 验收效·提能力目录Contents01破考点·抓必备梳理归纳， 巩固基本知识考点一 光合作用的基本原理1. 光合作用的概念及反应式（1）概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（2）反应式： 。CO2＋H2O （CH2O）＋O2 2. 光合作用过程（1）基本过程填充图中序号代表的物质：① ，② ，③ ，④ ，⑤ 。NADPH 2C3 ADP＋Pi O2 （CH2O） （2）比较光反应与暗反应cccccc提醒 光照停止后暗反应短时间仍然能够持续，但无法长时间正常进行，原因是暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH，停止光照使光反应停止，叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间，但是这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行。【教材拾遗】 （必修1 P104相关信息）C3是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）。3. 光合作用和化能合成作用的比较1. （必修1 P103～104黑体）光反应必须在光照下进行，暗反应必须在暗处进行。 （ × ）2. （必修1 P103图5－14）离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，在合适的条件下可完成暗反应过程。 （ √ ）3. （必修1 P103正文）光反应将光能转化为稳定的化学能储存在ATP中。（ × ）提示：光反应将光能转化为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能。×√×4. （必修1 P103正文）暗反应中CO2可接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。 （ × ）提示：暗反应中，CO2不能直接被NADPH还原，必须经过CO2的固定形成C3，再在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。5. （必修1 P104正文）暗反应中14C的转移途径是14CO214C314C5 （14CH2O）。 （ × ）提示：在暗反应阶段中14C的转移途径是14CO2→ 。××1. （2025·广州高三期中）如图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。下列有关分析错误的是（ ）A. 图中A为O2，可释放部分到空气中B. 图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高C. 该过程消耗的NADP＋和C来自叶绿体基质D. 该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中√解析： 题图中B是在NADP＋、H＋和e－参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，暗反应中生成的C3增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量暂时降低，B错误。2. （2025·江苏宿迁模拟）如图是光合作用过程示意图（字母代表物质），PSBS是一种类囊体膜蛋白，能感应类囊体腔内H＋的浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是（ ）A. H＋经过Z蛋白外流的同时，利用B物质来合成C物质B. 叶绿素分子中被光激发的e－，经传递到达D同时结合H＋后生成EC. 物质F浓度降低至原浓度一半时，短时间内C5化合物的含量将降低D. 降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能√解析：C 图中的水的光解发生在叶绿体的类囊体腔中，A是氧气，B是ADP和Pi，C是ATP，D是NADP＋，E是NADPH，F是二氧化碳。C、E可用于C3的还原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。当H＋顺浓度梯度经过Z蛋白运输时，利用化学势能将ADP和Pi转化为ATP，即B物质被用来合成了C物质，A正确；叶绿素分子中被光激发的e－，经传递到达D（NADP＋）同时结合H＋后生成E，即NADPH，B正确；物质F是CO2，浓度降低至原浓度一半时，短时间内CO2的固定速率降低，但C3的还原速率不变，故C5化合物的含量将升高，C错误；PSBS是一种类囊体膜蛋白，能感应类囊体腔内H＋的浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，防止强光对植物细胞造成损伤。降低Z蛋白的活性会减少H＋向外运输，阻断卡尔文循环中F的供应会导致暗反应减弱，进而抑制光反应ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白质活性与ATP合成有关，因此ATP合成减少也会导致H＋外运减少，因此都将有利于PSBS发挥功能，防止强光对植物细胞造成损伤，D正确。题后归纳环境改变时光合作用各物质含量的变化（1）“过程法”分析各物质变化如图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件（如光照、CO2）突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：（2）模型法表示C3和C5等物质含量变化3. 德国科学家瓦尔堡设法把光合作用的光反应、暗反应分开研究，他的办法是在人工光源“间歇光”下测定光合作用。科研人员重新设计瓦尔堡的实验：分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验结果如图所示。下列分析正确的是（ ）A. a～c段为光反应阶段，c～e段为暗反应阶段B. S1、S3可分别表示光反应释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量，且S1＝S3C. 由O2的释放速率和CO2的吸收速率推测，光反应速率与暗反应速率始终相等D. 与“间歇光”20分钟相比，持续光照20分钟处理的叶绿体有机物合成总量更多√解析： 光反应阶段需要光照，暗反应阶段不直接依赖光进行，a～c段既有光反应也有暗反应，c～e段在黑暗开始之前既有光反应又有暗反应，黑暗开始之后，只有暗反应，没有光反应，A错误；虚线表示O2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，在一个光周期内，二者从开始的0经过一段时间的反应以后又变为0，结合光合作用的总反应式来看，在一个光周期内光反应释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量是相等的，S1＋S2＝S2＋S3，所以S1＝S3，但是S1不能代表光反应释放的O2总量，S3也不能代表暗反应吸收的CO2总量，B错误；O2释放速率代表光反应速率，CO2吸收速率代表暗反应速率，从图中看出，两曲线不是完全重合，故光反应速率与暗反应速率不是始终相等，C错误；有机物合成总量可用实线与横轴围成的面积表示，如果是持续光照，那么光反应与暗反应达到平衡时反应速率保持相等，也就是图中的cd段，把cd段延长以后能看出，持续光照20分钟叶绿体有机物合成总量更多，D正确。题后归纳连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析（1）光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。（2）在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。考点二 影响光合作用的因素及应用1. 探究环境因素对光合作用强度的影响（1）光合作用强度①概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。②表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。（2）探究环境因素对光合作用强度的影响①实验原理a.抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中 ，光照下叶片进行光合作用产生 ，充满细胞间隙，叶片又会 。b.光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越 。下沉 氧气 上浮 多 ②实验装置分析a.自变量的设置： 是自变量，通过调整5W LED台灯与烧杯之间的距离来调节 。b.因变量是光合作用强度，可通过观测 （或浮起相同数量的圆形小叶片所用的时间长短）来衡量光合作用的强弱。光照强度 光照强度的大小 单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量 ③实验流程④实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也 。⑤实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也 （单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多）。越多 增强 2. 影响光合作用的因素及应用（1）内部因素①与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。②植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶注：影响叶绿素合成的因素还有光照、温度和矿质元素等。③叶面积指数Ⅰ.光照强度（2）外部因素①单因子变量对光合速率的影响Ⅱ.CO2浓度Ⅲ.温度Ⅳ.水分或矿质元素②多因子变量对光合速率的影响提醒 生产实践中各种因素对光合作用强度的影响往往是叠加在一起的，提高光合作用强度的措施需综合考虑，如提高CO2浓度的同时增强光照强度。1. （必修1 P105正文）光合作用的强度就是指植物在单位时间内通过光合作用积累糖类的数量。 （ × ）2. （必修1 P105正文）探究不同光照强度对光合作用的影响时应避免温度等其他因素对实验结果造成影响。 （ √ ）3. （必修1 P105正文）镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应。（ √ ）4. （必修1 P105正文）水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用。 （ √ ）5. （必修1 P105旁栏思考）实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。 （ × ）×√√√×1. （2022·海南高考3题）某小组为了探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是（ ）A. 本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量B. 叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率C. 四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高D. 若在4 ℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短√解析： 本实验的目的是探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，自变量是CO2浓度（通过等体积不同浓度的NaHCO3溶液来实现），温度、光照等属于无关变量，应相同且适宜，A错误；实验中所用的菠菜叶圆片已进行排气处理，叶圆片通过光合作用释放氧气的速率越大，叶圆片上浮所需时间越短，B正确；四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片上浮平均时长最长，表明其光合速率最低，C错误；若从适宜温度降低到4 ℃，与光合作用相关的酶的活性降低，导致光合速率降低，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长，D错误。2. （2025·湖南衡阳检测）如图表示植物光合作用速率随光照强度改变的曲线，以下分析不正确的是（ ）A. 若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动B. 若增加二氧化碳浓度，则B点左移、C点左移、D点向右上方移动C. D点时，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动D. 若图为阳生植物，则换为阴生植物，B点向左移动，D点向左下方移动√解析： B点为光补偿点，此时光合作用与呼吸作用强度相等，若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动，A正确；若增加二氧化碳浓度，则光合作用强度增加，B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确；相较于阳生植物，阴生植物的光补偿点、光饱和点及最大光合速率均会下降，D正确。题后归纳光合作用曲线中的“关键点”移动（1）A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。（2）B点与C点的变化（注：只有横坐标为自变量，其他条件不变）— B点（补 偿点） C点（饱和点）适当增大CO2浓度（光照强度） 左移 右移适当减小CO2浓度（光照强度） 右移 左移土壤缺Mg2＋ 右移 左移注意：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2（或光）补偿点应右移，反之左移。（3）D点：代表最大光合速率，当增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。3. （2025·八省联考云南卷）为了研究干旱胁迫对植物的影响，研究人员以具有较高经济价值和生态价值的优良灌木细叶小蘗为实验材料。选取多株生长状况相近的幼苗，随机均分为两组；Ⅰ组正常浇水管理，Ⅱ组干旱处理，在其他相同且适宜的条件下培养；一段时间后，测定每株相关指标，数据如下。 指标 组别 叶片相对含水量/％ 叶片净光合速率/ （μmol CO2·m－2·s－1） 气孔导度/ （mol·m－2·s－1） 蒸腾速率/（μmol·m－2·s－1）Ⅰ组 61.32 5.45 0.12 1.39Ⅱ组 56.15 4.12 0.08 0.72注：气孔导度越大，气孔开放程度越大。回答下列问题：（1）该实验的无关变量中，影响光合作用的主要环境因素有 （答出2点即可）。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是 。解析： 该实验的自变量是浇水量，无关变量包括CO2浓度、光照条件、温度等，都是影响光合作用的主要环境因素。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是排除偶然情况，减小实验误差。CO2浓度、光照条件排除偶然情况，减小实验误差（2）气孔导度减小直接影响光合作用的 阶段，导致为另一阶段提供的 和 减少。解析： 气孔导度减小，CO2不能进入叶肉细胞，直接影响光合作用的暗反应阶段，导致为另一阶段（光反应）提供的ADP＋Pi和NADP＋减少。暗反应ADP＋PiNADP＋（3）绿色植物光合作用过程中，水光解产生的电子若有剩余，则和氧气结合形成超氧阴离子自由基，攻击生物膜系统，导致生物膜损伤。生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面。①是 ；②是 。解析： 生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面，①是在类囊体薄膜上进行的光反应，即吸收、传递和转化光能，②是生物膜可控制气孔的开闭。吸收、传递和转化光能控制气孔的开闭（4）干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂是一种自我保护行为，综上分析其原理是 。解析：干旱胁迫时，植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行。植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量，导致水分过度蒸发，从而保证气孔的相对开度，进而保证光合作用在一定强度下进行02研真题·扣教材探究分析， 培养核心技能1. （2024·北京高考4题）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ）A. 增加叶片周围环境CO2浓度B. 将叶片置于4 ℃的冷室中C. 给光源加滤光片改变光的颜色D. 移动冷光源缩短与叶片的距离√解析： CO2是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片，降低了光照强度，会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。溯源教材（1）影响酶活性的因素，也是光合作用的影响因子。 （见必修1P105正文）（2）光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用的因素。 （见必修1 P105正文）2. （2024·湖北高考4题）植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）组别 光照处理 首次开 花时间 茎粗 （mm） 花的叶黄素含量（g/kg） 鲜花累计平均产量（kg/hm2）① 光照8 h/黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000② 光照12 h/黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800③ 光照16 h/黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500A. 第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高B. 植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关C. 综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理D. 植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关√解析： 与其他组相比，第①组处理首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但其鲜花累计平均产量小于第②③组，A错误；植物甲花的品质与叶黄素含量呈正相关，据表中信息可知，随着光照处理中的黑暗时长减小，植物甲花的叶黄素含量先升高后降低，B错误；第②组处理植物甲花的叶黄素含量最高，鲜花累计平均产量明显大于第①组，略小于第③组，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；比较第②组和第③组的结果可知，第②组植物甲花的叶黄素含量较第③组高，但第③组的鲜花累计平均产量高于第②组，说明植物甲花的叶黄素含量与花的产量不呈正相关，D错误。3. （2023·湖北高考8题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PS Ⅰ和PSⅡ光复合体，PS Ⅱ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PS Ⅱ光复合体上的蛋白质LHC Ⅱ，通过与PS Ⅱ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHC Ⅱ与PS Ⅱ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（ ）A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PS Ⅱ光复合体对光能的捕获增强B. Mg2＋含量减少会导致PS Ⅱ光复合体对光能的捕获减弱C. 弱光下LHC Ⅱ与PS Ⅱ结合，不利于对光能的捕获D. PS Ⅱ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2√解析： 据图可知，在强光下，PS Ⅱ与LHC Ⅱ分离，减弱PS Ⅱ光复合体对光能的捕获；在弱光下，PS Ⅱ与LHC Ⅱ结合，增强PS Ⅱ光复合体对光能的捕获。LHC Ⅱ和PS Ⅱ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，故叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，会导致类囊体上PS Ⅱ光复合体与LHC Ⅱ结合增多，从而使PS Ⅱ光复合体对光能的捕获增强，A正确；镁是合成叶绿素的原料，叶绿素能吸收、传递和转化光能，若Mg2＋含量减少，PS Ⅱ光复合体含有的光合色素含量降低，导致PS Ⅱ光复合体对光能的捕获减弱，B正确；弱光下PS Ⅱ光复合体与LHC Ⅱ结合，有利于对光能的捕获，C错误；类囊体膜上的PS Ⅱ光复合体含有光合色素，在光反应中，其能吸收光能并分解水产生H＋、电子和O2，D正确。4. （2024·新课标卷31题）某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。（1）太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是 ，原因是 。解析：植物进行光合作用时捕获光能的色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，故高等植物光合作用利用的光主要是红光和蓝紫光。红光和蓝紫光光合色素中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光回答下列问题。（2）光照t时间时，a组CO2浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）b组。解析：由题意知，a组的光合作用强度小于b组，a组光合作用消耗的二氧化碳也少于b组，所以，光照t时间后，a组CO2浓度大于b组。大于（3）若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 组，判断依据是 。解析： 若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，说明光照t时间时，c、d组的光合速率等于呼吸速率；光照t时间时，a组的O2浓度与初始O2浓度相等，说明a组的光合速率等于呼吸速率；而b组的光合速率大于呼吸速率，故光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是b组。b密闭装置中O2浓度不再增加时光合速率等于呼吸速率，仅b组光合速率大于呼吸速率（4）光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 （填“升高”“降低”或“不变”）。解析：分析图示，光照t时间后，c、d组的O2浓度相同且大于初始O2浓度，即c、d组光合速率不再变化，c组的光照强度等于或高于光饱和点，而c组的光照强度小于d组，说明限制d组光合速率的因素是CO2浓度。光照t时间后，将d组密闭装置打开，可补充二氧化碳，并以c组光照强度继续照光，则d组幼苗光合速率会升高。升高5. （2024·广东高考20题）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。（1）湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物，最终衰退和消亡。解析：由于湖底光照不足，导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物，生物量在减少，不足以维持生长，最终衰退和消亡。呼吸作用消耗 回答下列问题：（2）生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是 ，其原因是 。解析：据图分析，最大光合速率对应光照强度依次升高，因此生态恢复后，该湖泊形成了以题述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是③②①。③②①最大光合速率对应光照强度依次升高（3）为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ，三者配合能实现综合治理效果。①（金鱼藻）除藻率高，②（黑藻）除氮率高，③（苦草）除磷率高解析：据图b分析，金鱼藻除藻率高，黑藻除氮率高，苦草除磷率高，三者配合能高效去除氮、磷和藻，能实现综合治理效果。（4）上述3种草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度C4后，再分解成CO2传递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。实验设计方案 实验材料 对照组： 实验组：黑藻实验条件 控制光照强度为 μmol·m－2·s－1营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同控制条件 测量指标 金鱼藻500二氧化碳浓度较低且相同单位时间的氧气释放量解析：本实验的实验目的是验证黑藻的碳浓缩优势，自变量是植物种类，黑藻与金鱼藻光合速率接近，苦草光合速率与黑藻相差较大，因此对照组是金鱼藻。无关变量应该保持相同且适宜，黑藻金鱼藻在光照强度为500 μmol·m－2·s－1时光合速率相同，因此控制光照强度为500 μmol·m－2·s－1。实验目的是验证碳浓缩优势，因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢，因此检测指标是单位时间释放氧气的量。（5）目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施 。解析： 目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本，因此可以合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物（1）呼吸作用变强，消耗大量养分是高温下作物减产的原因之一。 （2023·湖北高考） （ √ ）（2）12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少。 （2022·湖南高考） （ √ ）（3）合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。 （2021·辽宁高考）（ √ ）√√√（4）经检测，白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低，其原因是 （写出两点即可）。 （2022·河北高考）（5）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是 （答出1点即可）。 （2022·全国甲卷）叶绿体内部结构解体；光合色素减少 自身呼吸消耗或建造植物体结构 03验收效·提能力跟踪训练，检验学习效果一、选择题1. （2025·江苏南京期末）光合作用的光反应可产生H＋，生物学家正致力于研究如何利用光合作用中得到的H＋来合成H2。下列相关叙述错误的是（ ）A. 光合作用生成H＋的同时还会释放氧气B. 光合作用生成H＋的过程发生在类囊体薄膜上C. 光合作用生成的H＋会与NAD＋形成NADHD. 用H2代替化石燃料可以减少CO2的排放123456789√解析： 水的光解，产生H＋，同时还能形成ATP，释放氧气，A正确；光合作用生成H＋的过程属于光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，B正确；光合作用光反应会生成NADPH，而不是NADH，且NADPH是由水光解释放的两个电子（e－）、NADP＋以及水光解产生的H＋生成的，C错误；H2的燃烧产物是水，故使用H2代替化石燃料可以减少二氧化碳的排放，D正确。1234567892. （2025·山东模拟）光合作用的暗反应是卡尔文应用14C示踪的方法发现的，也叫卡尔文循环，主要包括三个阶段：羧化（CO2固定）、还原和RuBP（五碳化合物）再生。下列相关叙述错误的是（ ）A. 羧化阶段参与固定CO2的是RuBP，产物是1分子3-磷酸甘油酸B. 还原阶段需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH，并储存能量C. 再生阶段产生RuBP，能够保证卡尔文循环的持续进行D. 在还原阶段产生的一部分储能物质经过一系列反应生成（CH2O）√123456789解析： 在羧化阶段，RuBP与CO2结合，1 分子RuBP（五碳化合物）能与1分子的CO2结合生成2分子三碳化合物，即3-磷酸甘油酸，A错误；还原阶段（C3的还原）需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH，并储存能量，B正确；RuBP（五碳化合物）再生可以保证RuBP含量的相对稳定，以保证卡尔文循环（羧化—还原—再生）持续稳定地进行，C正确；在还原阶段接受能量并被还原的C3有两种代谢途径：一部分在酶的作用下经过一系列的反应转化为（CH2O），另一部分被还原为五碳化合物，D正确。1234567893. （2025·山西康杰中学质检）某同学将新鲜金鱼藻置于盛有NaHCO3溶液的烧杯中，改变灯泡与烧杯的距离，测定得到下表所示结果。下列叙述正确的是（ ）灯泡与烧杯距离/cm 15 30 45 60 75 90气泡产生速率/（个·min） 49 28 11 0 0 0A. 本实验的目的是探究CO2浓度对光合速率的影响B. 15～45 cm之间，气泡产生量为光合作用实际产生氧气的量C. 小于60 cm时，限制光合速率的主要因素是光照强度D. 60 cm时，光线太弱导致光合作用完全停止√123456789解析： 根据题意分析，该实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响，A错误；15～45 cm之间，气泡的产生速率表示净光合速率，B错误；小于60 cm时，随着光照强度的增加，气泡的产生速率逐渐加快，因此，此时限制光合速率的主要因素是光照强度，C正确；60 cm时，光线太弱可能导致净光合速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，光合作用没有完全停止，D错误。1234567894. （2025·江西上饶高三模拟）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为反应过程），下列判断错误的是（ ）A. 绿色植物能利用a物质将光能转换成化学能储存在c中B. e物质中不储存化学能，所以e物质只能充当还原剂C. 图中①表示水分的吸收，③表示水的光解D. 在g物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将会上升√解析： e物质为水的光解生成的H＋与NADP＋结合形成的NADPH，也储存部分能量供暗反应中C3的还原，B错误。1234567895. （2024·河南周口校考）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是（ ）A. 光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B. 光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同C. 光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高D. 光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高√123456789解析： 光照强度为a时，曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同，而曲线Ⅱ的光合速率明显高于曲线Ⅲ，说明此处造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；光照强度为b时，曲线Ⅰ和Ⅱ的光照强度相同，二氧化碳浓度相同，因此造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同，B正确；光照强度为a～c，曲线Ⅲ光合作用强度不再增强，说明a点时就达到饱和点，C错误；从图中可以看出，光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ的光合作用强度随光照强度升高而升高，D正确。1234567896. （2025·北京西城区期末）西洋参受干旱胁迫，生长会受影响。检测西洋参在重度干旱条件下与光合作用相关的指标，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）A. CO2吸收速率随着干旱时间的延长而上升B. 干旱既影响光反应又影响暗反应C. 胞间CO2浓度仅受气孔导度影响D. 降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境√123456789解析： 据图可知，随着干旱时间的延长，CO2吸收速率先下降后上升然后再下降，A错误。干旱条件下土壤含水量降低，植物根系吸收的水分减少，光反应减慢，产生的O2和H＋减少，NADPH和ATP的合成减慢，进而导致C3的还原减慢；缺水还会导致植物叶片气孔导度下降，CO2的吸收量减少，影响暗反应中CO2的固定过程，B正确。胞间CO2浓度除了受气孔导度影响外，还受非气孔因素的影响，C错误。降低气孔导度可以在一定程度上减少水分的散失，有利于西洋参适应干旱环境，D错误。1234567897. 研究表明：盐胁迫下植物叶绿素减少主要是叶绿素b被降解导致的，而叶绿素a的变化较小；此外，盐胁迫还可以降低RuBP羧化酶（催化CO2的固定）的活性和含量。下列相关叙述错误的是（ ）A. 盐渍地区的植物气孔开放程度相对较低，导致胞间CO2浓度较低，进而影响暗反应B. 提取盐胁迫组绿叶的色素，分离所得色素条带从上往下第三条带明显比未处理组窄C. RuBP羧化酶分布在叶绿体基质中，其催化的反应过程不需要消耗NADPH和ATPD. 不合理灌溉使作物处于盐胁迫状态时，会减弱光反应和暗反应过程，导致作物减产√123456789解析： 盐渍地区的植物为避免蒸腾作用过度失水，气孔开放程度相对较低，CO2吸收减少，导致胞间CO2浓度较低，进而影响暗反应，A正确；分离色素时滤纸色素条带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，盐胁迫下植物叶绿素b被降解，而叶绿素a的变化较小，故分离所得色素条带从上往下第四条带明显比未处理组窄，B错误；RuBP羧化酶催化CO2的固定，属于光合作用的暗反应过程，场所是叶绿体基质，CO2的固定不需要消耗NADPH和ATP，C正确；由题干可知，盐胁迫会抑制光反应和暗反应进行，导致作物减产，D正确。1234567898. （2025·黑龙江齐齐哈尔多校联考）羧酶体是一种类似细胞器的结构，广泛存在于蓝细菌中。它的外壳是由蛋白质组成的正面体结构，内部主要含有 Rubisco（羧化酶）、碳酸酐酶。位于光合片层（具有吸收光能的作用）内部的羧酶体结构与功能如图所示（注：→表示促进， 表示抑制；3-PGA表示三碳化合物）。下列相关叙述错误的是（ ）A. 蓝细菌的光合片层上分布有捕获光能的叶绿素B. 羧酶体壳蛋白允许碳酸盐透过，也可有效阻止 CO2溢出C. 羧酶体中主要发生的生化反应是CO2的固定和C3的还原D. 羧酶体能实现CO2的浓缩，从而提高 Rubisco周围的CO2浓度√123456789解析： 蓝细菌是原核生物，光合片层上分布有捕获光能的叶绿素和藻蓝素，A正确；HC可以进入羧酶体，CO2无法离开羧酶体，说明羧酶体壳蛋白允许碳酸盐透过，也可有效阻止 CO2溢出，B正确；羧酶体中二氧化碳和RuBP反应生成3-PGA，3-PGA表示三碳化合物，3-PGA离开了羧酶体，说明羧酶体中主要发生的生化反应是CO2的固定，C3的还原不发生在羧酶体，C错误；羧酶体允许HC可以进入，抑制CO2离开，从而实现CO2的浓缩，提高 Rubisco周围的CO2浓度，D正确。123456789二、非选择题9. （2025·广东八校高三联合检测）大气中CO2浓度升高及其带来的温室效应给植物的适应和演化带来极大的挑战。为探究CO2浓度对植物生长发育的影响，科学家用银杏进行了如下实验。回答下列问题：（1）为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700 μmol·mol－1（实验组）和370 μmol·mol－1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0～100天）和第2生长季（360～450天）分别测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，如图所示。123456789①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧并形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是 。②根据图中的实验结果，在第1生长季中，主要因为 ，所以实验组净光合速率高于对照组。③叶绿素含量 （填“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是 。作为（活泼的）还原剂和提供能量实验组的CO2浓度高于对照组不是第2生长季对照组和实验组的叶绿素含量上升且高于第1生长季，但实验组净光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显123456789解析： ①暗反应中在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受光反应产生的NADPH和ATP释放的能量，并且被NADPH还原，进而合成有机物，所以NADPH在暗反应中的作用是作为活泼的还原剂和提供能量。②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季，银杏叶片净光合速率明显高于对照组，而二者叶绿素含量基本相同，则据此推测，是由于实验组的CO2浓度高于对照组，CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。③第2生长季的叶绿素含量显著高于第1生长季，但与第1生长季相比实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素。123456789（2）另有研究表明，大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率分别降低了46.2％、25.0％，净光合速率提高了32.6％，结合以上实验结果和数据，分析大气CO2浓度短期倍增对银杏叶片的光合作用的影响是 。短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用123456789解析： 大气CO2浓度短期倍增使银杏叶片气孔导度和蒸腾速率都降低了，而净光合速率提高了，说明短期大气CO2浓度升高，银杏叶片内部CO2浓度增加，而气孔部分关闭而使气孔导度下降，进而蒸腾速率下降，但银杏叶片对水分利用率提高，有利于光反应和暗反应的进行，从而促进银杏叶片光合作用。123456789（3）你认为能否依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响？ 。解析： 不能依据本实验的研究预测大气CO2浓度升高对未来植物生长发育的影响，因为对于绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响。不能，对绝大多数植物来说，大气CO2浓度上升对植物的影响是一个长期的过程，而人工控制试验进行的时间较短，只能反映CO2浓度升高对植物的短期影响123456789谢谢观看！ 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第15讲 光合作用的原理及影响因素.docx 第15讲 光合作用的原理及影响因素.pptx 第15讲 光合作用的原理及影响因素（练习，含解析）.docx
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