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第三章 细胞中能量的转换和利用
第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
1.概述影响光合作用和细胞呼吸的环境因素。
2.简述光合作用和细胞呼吸的原理在农业实践上的应用。
3.活动：探究不同光质的光对植物光合作用的影响。
影响光合作用的环境
因素
2.光照
光照强度
气泡数
④实验结论：光照强度会影响光合速率。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，光照强度即
使继续增强，光合速率也__________。
相应增加
不再增加
（2）探究不同光质的光对植物光合作用的影响实验
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。蓝紫色、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：__________的光会影响光合速率。植物在____光和
______光下产生的淀粉较多，光合速率更高。
淀粉
蓝紫
红
绿
酒精
碘液
不同光质
红
蓝紫
增加
不再增加
4.温度
温度对光合作用中 ________的影响很大，因而对光合速率也有明显的影响。
酶活性
5.土壤中的水分含量
水是光合作用的 ______之一，充足的水分能直接影响植物的光合速率。
原料
6.土壤中无机盐的种类
（1）氮素是 ________、 ______的组成成分，充足的氮素供应可以促
进叶面积的 ______和叶数量的 ______，从而增加 __________，间接
地影响植物的光合速率。
蛋白质
核酸
增大
增多
光照面积
（2）镁是 ________的组成成分，
适时补充镁元素可以促进 ________的合成，从而影响光合速率。
叶绿素
叶绿素
（1）光照强度影响光合作用但光质不影响。( )
×
解析：光质影响光合作用。
（2）温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化。( )
×
解析：光反应和暗反应都需要酶的催化。
√
（4）将天竺葵叶片放在隔水加热的酒精中脱色的目的是使叶绿体中的脂
质溶解在其中。( )
×
解析：将天竺葵叶片放在隔水加热的酒精中脱色的目的是脱去绿色，避免
对实验结果造成干扰。
（5）植物在红光和绿光下产生的淀粉较多，光合速率更高。( )
×
解析：植物在红光和蓝紫光下产生的淀粉较多，光合速率更高。
（1）探究实践中测得的光合作用强度______
（填“是”或“不是”）叶片的实际光合作用强度，原因
是____________________________________________
_________________________。
不是
探究实践中测得的光合作用强度是叶片光合作用
强度与细胞呼吸强度的差值



细胞呼吸
1.光照强度
（1）研究光照强度对光合速率影响的实验
②通过计数衣藻产生的气泡数目来测定光合速率的变化。
③本实验最可能的结果是随着距离的增大，气泡数目减少，得出的结论是
光照强度影响光合速率。
（2）光照强度对光合速率的影响
3.温度
4.矿质元素
1.（2025·南京高一期末）关于探究光照强度对黑藻光合作用强度影响的实
验设计，下列说法错误的是( )
A.环境温度、黑藻生长状况和培养时间等是无关变量
B.可通过调节光源与烧杯的距离控制实验的自变量
C.黑藻光合作用的强度随着光照强度增强不断增强
D.黑藻光合作用的强度可用氧气的释放速率来表示
√
解析：选C。环境温度、黑藻生长状况和培养时间等是无关变量，A正确；
可通过调节光源与烧杯的距离来控制光照强度，即实验的自变量，B正确；
在一定范围内，黑藻光合作用的强度随着光照强度增强而不断增强，但超
过光饱和点后，光合作用的强度不再增强，C错误；黑藻进行光合作用会
释放氧气，因此黑藻光合作用的强度可用氧气的释放速率来表示，D正确。
√
影响细胞呼吸的环境
因素
1.呼吸速率：是植物细胞代谢强弱的一个重要指标，常用单位面积或单位
重量的植物体在单位时间内所吸收①____或释放②_____的量来表示。
2.温度
（1）主要影响了与细胞呼吸有关的③____的活性。


（2）在一定的温度范围内，酶活性因温度的升高而④______，呼吸速率
也会增高；到达最高值后，因温度高于酶的最适温度，酶活性⑤______，
因而呼吸速率也随着温度的升高而下降。
（3）植物细胞呼吸的最适温度一般⑥______光合作用的最适温度。
酶
提高
降低
高于
3.氧浓度
（1）在氧浓度较低的范围内，植物的呼吸（有氧呼吸）速率随氧浓度的
增加而升高，但增至一定程度时，呼吸速率就⑦__________了。
（2）在以有氧呼吸为主的生物体内，随着氧浓度的提高，有氧呼吸会增
强，无氧呼吸会有所⑧______。
不再升高
减弱
高于
5.植物组织的含水量
在一定范围内，细胞呼吸速率随组织含水量的增加而增高。
6.光合作用和细胞呼吸原理的应用
（1）增加光照面积、⑩______________
等可以充分利用光能。例如，生产上常用套种等方法。
（2）适当增强细胞呼吸可以促进作物的 __________。 __________有
利于作物的细胞呼吸和光合作用。
（3）在储藏果蔬时，一般采用适当降低 ______
或 ________的方法，抑制细胞呼吸，以减少有机物的消耗。
（4）在储藏粮食时，通过降低粮仓的 ______，使储存的种子保持干燥，
以抑制细胞呼吸，延长保存期限。
延长光照时间
生长发育
合理密植
温度
氧浓度
湿度
（1）种皮内积聚较高浓度的二氧化碳会抑制细胞呼吸，导致种子进入休
眠状态。( )
√
（2）一般来说，旱生植物生长缓慢，细胞呼吸速率比水生植物高。( )
×
解析：一般来说，旱生植物生长缓慢，细胞呼吸速率比水生植物低。
（3）当稻谷种子的含水量超过一定程度后，呼吸速率就会骤然增加，释
放的热量和产生的水会导致种子霉变。( )
√
无氧呼吸
有氧呼吸

储藏粮食和
水果时保持低氧状态，以降低细胞呼吸强度
（1）数学模型
（2）应用：①中耕松土促进植物根部有氧呼吸；②无氧发酵过程需要严
格控制无氧环境；③低氧储藏粮食、水果和蔬菜。
2.温度
（1）数学模型
4.水分
（1）数学模型
①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应。
②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行。
③在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少
而减慢。
（2）应用：①粮食在收仓前要进行晾晒处理；②干种子萌发前进行浸泡
处理。
［温馨提示］ 低温、低氧储存水果、蔬菜，不代表温度和氧气浓度越低
越好，应该是零上低温和低氧，这样既能抑制细胞呼吸，又能保持水果、
蔬菜的营养和风味。
√
2.（多选）“窖藏”是我国传统的储存食物的一种方法，在某些地方一直沿
用至今。窖藏法储存食物可解决食物“惧湿”“惧冻”等问题，窖藏的萝卜等
蔬菜能较长时间保存。下列叙述正确的是( )
√
√
√
【知识框架】
随堂 效果检测
1.影响植物光合作用的因素有很多，下列对光合作用影响最小的是( )
A.叶绿体色素的含量 B.五碳化合物的含量
C.二氧化碳的含量 D.氮气的含量
√
2.（2025·南京高一期末）科研人员常应用光合作用和细胞呼吸的原理来指
导生产，下列说法正确的是( )
A.温室大棚种植作物时夜间需升高温度
B.田间种植时施用农家肥可以提高农作物的产量
C.在低温低氧和一定湿度的条件下保存小麦种子
D.植物种植过密会使大棚作物增产
√
√
4.下图是影响呼吸速率的因素，下列说法错误的是( )
√
5.（多选）兴趣小组用真空渗水法探究环境因素对某植物光合作用强度的
影响，实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别 实验条件
温度 光照强度
组1 3
组2 5
组3 ？ 8
组4 10
组5 0
√
√
√
6.（2025·江苏百校高一大联考）在自然条件下，绿色高等植物通过叶绿体
进行光合作用，某绿色植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如
下图所示。回答下列问题。
基质
类囊体膜
不相等
（5）通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过
程中，白天温室的温度应控制在________________________最大时的温度。
光合速率和呼吸速率差值
解析：为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温
室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度，有利于有机物
的积累。

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