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第10讲　光合作用与能量转化
第3课时　光合作用与细胞呼吸的综合分析
考点一　光合作用与细胞呼吸的关系(迁移·提能类)
1.光合作用与有氧呼吸的比较
项目 光合作用 有氧呼吸
物质 变化 无机物有机物 有机物无机物
能量 变化 光能→稳定的化学能(储能) 有机物中稳定的化学能→ATP中活跃化学能及热能(放能)
实质 合成有机物,储存能量 分解有机物,释放能量
场所 叶绿体(真核生物) 细胞质基质、线粒体(真核生物)
条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
2.光合作用与有氧呼吸的联系
(1)物质联系
C:CO2(CH2O)丙酮酸CO2
H:H2ONADPH(CH2O)NADHH2O
O:H2OO2H2OCO2(CH2O)
(2)能量联系
(3)NADH(或[H])、NADPH、ATP
1.关于光合作用和细胞呼吸的关系,下列说法正确的是　　　　。
A.光合作用就是有氧呼吸的逆反应
B.线粒体和叶绿体的内膜上都含有催化 ATP 合成的酶
C.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生[2024·全国甲卷]
D.若叶肉细胞处于黑暗环境中,那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率
E.若叶肉细胞没有与外界发生O2和CO2交换(不考虑细胞死亡),则可断定该细胞此时光合速率等于细胞呼吸速率
F.若在光照、温度等条件适宜情况下,给植株提供O,一段时间后周围空气中会检测出C18O2
G.光合作用和呼吸作用过程中产生的还原氢未储存活跃的化学能
2.[2025·河北卷] 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是 (　)
A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O
B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2
C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2
D.叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物
3.[2025·四川巴中二模] 下图为植物叶肉细胞内的部分代谢过程,①~⑦为相关生理过程。下列叙述正确的是 (　)
A.干旱缺水时和植物缺镁时,首先受到影响的均为过程③
B.转运蛋白在过程①和②中均可起重要作用
C.若叶肉细胞过程③中 O2 的产生量等于过程⑥中 O2 的吸收量,则该细胞所在植株的有机物总量将增加
D.图中③⑤⑥⑦过程均可产生 ATP
考点二　总光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析(迁移·应用类)
1.辨析净光合速率与总光合速率
(1)内在关系
①细胞呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。
②净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。
③总光合速率=　　　　　　　　　　　　。
(2)判定方法
①根据坐标曲线判定
a.当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值的绝对值代表细胞呼吸速率,该曲线代表净光合速率,如图甲。
b.当光照强度为0时,光合速率也为0,该曲线代表总光合速率,如图乙。
②根据关键词判定
检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 总光合速率
CO2 释放量(黑暗) 吸收量(植物)、减少量(环境) 利用量、固定量、消耗量
O2 吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗) 释放量(植物)、增加量(环境) 产生量、生成量、制造量
有机物 消耗量(黑暗) 积累量、增加量 产生量、生成量、制造量、合成量
2.常考曲线分析
(1)
(2)
(3)
命题角度一　总光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析
1.[2025·全国卷] 在一定温度下,生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是 (　)
A.光照强度为a时,该植物的干重不会增加
B.光照强度从a逐渐增加到b时,该植物生长速率逐渐增大
C.光照强度小于b时,提高大田CO2浓度,CO2固定速率会增大
D.光照强度为b时,适当降低光反应速率,CO2固定速率会降低
2.[2024·全国甲卷] 在自然条件下,某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。
(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等,叶片有机物积累速率　　　　(填“相等”或“不相等”),原因是 。
(2)在温度d时,该植物体的干重会减少,原因是　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)温度超过b时,该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　
　 。(答出一点即可)
(4)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。
命题角度二　自然环境以及密闭环境中植物光合作用分析
3.[2025·安徽合肥模拟] 如图是科研工作者在24小时内测得的某大棚内CO2的含量与大棚蔬菜M CO2的吸收速率变化曲线图,下列叙述正确的是 (　)
A.F点时,蔬菜M有机物积累量达到峰值
B.E点时,蔬菜M叶肉细胞的净光合速率为0
C.若N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体的有机物总量减少
D.C点时,CO2含量下降,说明蔬菜M开始进行光合作用
4.[2025·天津和平区三模] 如图Ⅰ表示在光照、温度等条件适宜的情况下,环境中CO2浓度分别对甲、乙两种植物光合速率的影响,图Ⅱ表示测定夏季一昼夜乙植物O2释放速率的变化。
Ⅰ Ⅱ
(1)据图Ⅰ分析,当CO2浓度为350 μmol/mL时,比较植物甲、乙的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小,结果分别为M1　　　M2、N1
　　　N2(填“>”“<”或“=”)。
(2)图Ⅰ中,要使植物甲经过一昼夜(12小时光照,12小时黑暗)能获得有机物积累,则白天CO2浓度应大于　　　　μmol/mL。当CO2浓度大于500 μmol/mL时,两条曲线都不再上升,此时植物自身内部的限制因素有　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　(答出1点即可)。
(3)据图Ⅱ分析,当乙植物光合速率与细胞呼吸速率相等时,对应曲线上的　
(填字母)点,此时由光反应产生、为暗反应中C3的还原提供能量的物质是　　　　　　　　。
(4)经研究发现,气孔开度减小引起的CO2吸收速率降低不是出现f点“光合午休”的唯一原因,“光合午休”现象还与叶片中的D1蛋白(与光反应有关的重要蛋白质)含量密切相关,强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度。请以乙植物为材料设计实验验证此结论,简要写出实验思路:
将乙植物分成3组,分别在　　　 　　 　　　　、　　　　　 　　　　　、
　　　　　　　　　三种条件下培养,其他条件相同且适宜,一段时间后,检测各组　　　　　 　　　　　　　,比较并得出结论。
自然环境下及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
经典真题·明考向
1.[2023·北京卷] 在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是 (　)
A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
2.[2025·甘肃卷] 波长为400~700 nm的光属于光合有效辐射(PAR),其中400~500 nm为蓝光(B),600~700 nm为红光(R)。远红光(700~750 nm,FR)通常不能用于植物光合作用,但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A(高)和B(低)两个位置的PAR、红光/远红光比例(R/FR)和叶片指标(厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸),并分析了施氮肥对以上指标的影响,结果如下表。回答下列问题。
冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度 (μm) 叶绿素 含量(μg·g-1) 线粒体 暗呼吸
A 0.90 3.40 160 0.15 1.08
B 0.20 0.29 100 0.20 1.08
A(施氮肥) 0.70 1.75 150 0.28 1.08
B(施氮肥) 0.02 0.01 — — —
(1)植物叶片中　　　　可吸收红光用于光合作用,　　　　可吸收少量的红光和远红光作为光信号,导致B位置PAR和R/FR较A位置低;　　　　　　虽不能吸收红光,但可吸收蓝光,也可使B位置PAR降低。
(2)由表中数据可知,施氮肥　　　　(填“提高”或“降低”)了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与呼吸作用中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片(未施氮肥)在不同光照强度下的净光合作用速率(下图),发现冠层　　　位置的叶片具有较高的光补偿点,由表中数据可知其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第3课时　光合作用与细胞呼吸的综合分析
考点一
● 重点难点
2.(3)光反应水的光解　还原C3
● 典型例题
1.DEF　[解析] 光合作用不是有氧呼吸的逆反应,二者的反应场所、所需酶等条件均不同,A错误。线粒体内膜可以进行有氧呼吸第三阶段,其上含有催化ATP合成的酶,叶绿体内膜上不含催化ATP合成的酶,B错误。小麦根细胞中不含叶绿体,线粒体是有氧呼吸的主要场所,所以小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生,C错误。光合作用产生的NADPH和呼吸作用产生的NADH都储存了活跃的化学能,G错误。
2.A　[解析] 类囊体膜上进行的H2O的光解消耗H2O,而线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段生成H2O,线粒体基质中进行的有氧呼吸第二阶段消耗H2O,A错误;叶绿体基质中进行暗反应,CO2被固定,即消耗CO2,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,丙酮酸和水反应生成CO2,B正确;类囊体膜上进行水的光解生成O2,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段,O2和NADH反应生成水,C正确;叶绿体基质中进行暗反应,合成葡萄糖等有机物,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,分解有机物(丙酮酸),生成CO2和NADH,D正确。
3.B　[解析] 干旱缺水时,会引起叶片气孔关闭,首先受到影响的是过程④,A错误;过程①表示水分子进入细胞,其方式有自由扩散和协助扩散,过程②表示无机盐离子进入细胞,主要通过主动运输的方式,因此转运蛋白在过程①(水通道蛋白)和②(载体蛋白)中均可起重要作用,B正确;题图中叶肉细胞过程③(光反应)中O2的产生量等于过程⑥(有氧呼吸)中O2的吸收量,则该叶肉细胞净光合作用量等于0,该细胞所在植株的有机物总量将减少,C错误;无氧呼吸第二阶段不产生ATP,因此题图中产生ATP的过程有③⑤⑥,D错误。
考点二
● 重点难点
1.(1)③净光合速率+细胞呼吸速率
● 典型例题
1.C　[解析] 光照强度为a时,植物的光合速率等于呼吸速率,即净光合速率为0,植物干重增加依赖净光合积累有机物,此时净光合速率为0,干重不会增加,A 正确。由题图可知,光照强度从a逐渐增加到b时,光合速率与呼吸速率的差值逐渐增大,即净光合速率逐渐增大,植物积累有机物的速率逐渐增大,生长速率逐渐增大,B正确。光照强度小于b时,光照强度未达到饱和的阶段,光照强度为主要限制因素,提高大田CO2浓度,CO2固定速率不会增大(因为光照不足,光反应提供的ATP和NADPH有限,限制暗反应),C错误。光照强度为b时,光合速率刚好达到最大,适当降低光反应速率,提供的ATP和NADPH减少,会使暗反应中CO2固定速率降低,D正确。
2.(1)不相等　叶片的呼吸速率不相等
(2)叶片的光合速率等于呼吸速率,植物体的非绿色部分只有呼吸作用
(3)暗反应相关的酶活性降低
(4)光合速率与呼吸速率的差
[解析] (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等,但由于呼吸速率不同,因此叶片的有机物积累速率不相等。(2)在温度d时,叶片的光合速率与呼吸速率相等,但植物有些细胞不进行光合作用,如根部细胞,使得光合作用合成的有机物量小于呼吸作用消耗的有机物量,因此该植物体的干重会减少。(3)温度超过b时,为了降低蒸腾作用,部分气孔关闭,使CO2供应不足,暗反应速率降低;同时使酶的活性降低,导致CO2固定速率减慢,C3还原速率减慢,进而使暗反应速率降低。(4)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,这样有利于有机物的积累。
3.C　[解析] F点时,CO2的吸收速率已是负值,并不是有机物积累量的峰值,A错误;E点时,蔬菜M CO2的吸收速率为0,此时是整株植物的净光合速率为0,因还有部分细胞不进行光合作用,而进行呼吸作用要消耗有机物,故此时叶肉细胞的净光合速率要大于0,B错误;若N点高于M点,说明经过一昼夜大棚中CO2的含量增加了,则植物积累的有机物小于0,植物体的有机物总量减少,C正确;C点时,大棚蔬菜M的净光合速率等于零,说明在C点以前就开始进行光合作用,D错误。
4.(1)=　>
(2)150　叶绿体的数量(或光合色素的含量、酶的活性、酶的含量、C5的再生速率、有机物积累等)
(3)d和h　ATP和NADPH
(4)强光照　强光照加水杨酸处理　适宜光照　D1蛋白的含量和光合速率
[解析] (1)据题图Ⅰ分析,当CO2浓度为350 μmol/mL时,植物甲、乙的CO2吸收量相等,表明此时二者的净光合速率(即有机物的积累速率)相等,所以此时M1=M2;植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率,分析题图可知甲植物的呼吸速率大于乙植物的呼吸速率,而甲、乙此时的净光合速率相等,所以甲、乙的总光合速率(即有机物合成速率)N1>N2。(2)植物甲经过一昼夜呼吸作用有机物消耗量=24×20=480 mg·m-2,当植物甲在12小时光照条件下有机物合成量为480 mg·m-2时,其净光合速率=总光合速率-呼吸速率=480/12-20=20 mg·m-2·h-1,由题图可知,要想获得有机物的积累,则白天净光合速率要大于20 mg·m-2·h-1,因此CO2浓度必须大于150 μmol/mL。当CO2浓度大于500 μmol/mL时,两条曲线都不再上升,此时植物自身内部的限制因素有叶绿体的数量、光合色素的含量、酶的活性、酶的含量、C5的再生速率、有机物积累等。(3)据图Ⅱ可知,当植物乙光合速率与细胞呼吸速率相等时,对应曲线上的d点和h点,此时由光反应产生、为暗反应中C3的还原提供能量的物质是ATP和NADPH。(4)该实验的目的是验证“光合午休”现象与叶片中D1蛋白含量密切相关,强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度。因此实验的自变量为光照强度、水杨酸的有无,因变量为D1蛋白含量的变化。设计实验时应遵循对照原则和单一变量原则。故实验思路为将乙植物分成3组,分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜,一段时间后,检测各组D1蛋白的含量和光合作用速率,比较并得出结论。
经典真题·明考向
1.C　[解析] 本实验的自变量为光照强度和温度,因变量为CO2吸收速率。CO2吸收速率代表净光合速率,低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升,需要从外界吸收的CO2减少,A正确;在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高的主要原因是光合酶的活性增强,B正确;CP点代表呼吸速率等于光合速率,植物可以进行光合作用,C错误;图中M点处CO2吸收速率最大,即净光合速率最大,也就是光合速率与呼吸速率的差值最大,D正确。
2.(1)叶绿素　光敏色素　类胡萝卜素
(2)提高　施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少
(3)B　B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750 nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点
[解析] (1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)是光合作用中的主要色素,能吸收红光用于光反应。光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),主要吸收红光和远红光,并通过构象变化传递光信号,调节植物生长发育。在冠层中,B位置(低处)的PAR和R/FR较A位置低,这是因为上层叶片吸收了更多红光,导致透射到下层的红光减少、远红光相对增多,从而降低了PAR和R/FR。类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)主要吸收蓝光,不吸收红光,在冠层中,上层叶片的类胡萝卜素吸收蓝光,透射到下层的蓝光减少,导致B位置PAR降低。(2)由表中数据可知,施氮肥时,B位置(低处)的PAR和R/FR更低,说明施氮肥提高了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少。(3)据表可知,A、B处的线粒体暗呼吸相同,B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750 nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点。(共97张PPT)
第10讲
光合作用与能量转化
03
第3课时
光合作用与细胞呼吸的综合分析
考点一 光合作用与细胞呼吸的关系（迁移·提能类）
考点二 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析（迁移·应用类）
经典真题·明考向
备用习题
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考点一 光合作用与细胞呼吸的关系
(迁移·提能类)
1.光合作用与有氧呼吸的比较
项目 光合作用 有氧呼吸
物质变化 无机物 有机物 有机物 无机物
能量变化 光能 稳定的化学能 (储能) 有机物中稳定的化学能 中
活跃化学能及热能(放能)
实质 合成有机物，储存能量 分解有机物,释放能量
场所 叶绿体(真核生物) 细胞质基质、线粒体(真核生物)
条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
2.光合作用与有氧呼吸的联系
(1)物质联系
(2)能量联系
(3)或、、
光反应水的光解
还原
1.关于光合作用和细胞呼吸的关系，下列说法正确的是______。
A.光合作用就是有氧呼吸的逆反应
B.线粒体和叶绿体的内膜上都含有催化 合成的酶
C.小麦根细胞吸收离子消耗的 主要由叶绿体产生［2024·全国甲卷］
D.若叶肉细胞处于黑暗环境中,那么该细胞单位时间内放出的 量即
为呼吸速率
E.若叶肉细胞没有与外界发生和 交换(不考虑细胞死亡)，则可断
定该细胞此时光合速率等于细胞呼吸速率
F.若在光照、温度等条件适宜情况下，给植株提供 ，一段时间后
周围空气中会检测出
G.光合作用和呼吸作用过程中产生的还原氢未储存活跃的化学能
√
√
√
[解析] 光合作用不是有氧呼吸的逆反应，二者的反应场所、所需酶
等条件均不同，A错误。线粒体内膜可以进行有氧呼吸第三阶段，其
上含有催化合成的酶，叶绿体内膜上不含催化 合成的酶，B
错误。小麦根细胞中不含叶绿体,线粒体是有氧呼吸的主要场所,所以
小麦根细胞吸收离子消耗的 主要由线粒体产生,C错误。光合作用
产生的和呼吸作用产生的都储存了活跃的化学能， 错误。
2.[2025·河北卷]对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下
列叙述错误的是( )
A.类囊体膜上消耗，而线粒体基质中生成
B.叶绿体基质中消耗，而线粒体基质中生成
C.类囊体膜上生成，而线粒体内膜上消耗
D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物
√
[解析] 类囊体膜上进行的的光解消耗 ，而线粒体内膜上进
行的有氧呼吸第三阶段生成 ，线粒体基质中进行的有氧呼吸第
二阶段消耗，A错误；叶绿体基质中进行暗反应， 被固定，
即消耗 ，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水反应
生成，B正确；类囊体膜上进行水的光解生成 ，线粒体内膜上
进行有氧呼吸第三阶段，和 反应生成水，C正确；叶绿体基
质中进行暗反应，合成葡萄糖等有机物，线粒体基质中进行有氧呼
吸第二阶段，分解有机物(丙酮酸)，生成和 ，D正确。
3.[2025·四川巴中二模]下图为植物叶肉细胞内的部分代谢过程，①~⑦
为相关生理过程。下列叙述正确的是( )
A.干旱缺水时和植物缺镁时，首先受到影响的均为过程③
B.转运蛋白在过程①和②中均可起重要作用
C.若叶肉细胞过程③中的产生量等于过程⑥中 的吸收量，则该细
胞所在植株的有机物总量将增加
D.图中③⑤⑥⑦过程均可产生
√
[解析] 干旱缺水时，会引起叶片气孔关
闭，首先受到影响的是过程④，A错误；
过程①表示水分子进入细胞，其方式有自由扩散和协助扩散，过程②
表示无机盐离子进入细胞，主要通过主动运输的方式，因此转运蛋白
在过程①(水通道蛋白)和② (载体蛋白)中均可起重要作用，B正确；题
图中叶肉细胞过程③(光反应)中 的产生量等于过程⑥(有氧呼吸)中
的吸收量，则该叶肉细胞净光合作用量等于0，该细胞所在植株的
有机物总量将减少，C错误；无氧呼吸第二阶段不产生，因此题
图中产生 的过程有③⑤⑥，D错误。
考点二 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析
(迁移·应用类)
1.辨析净光合速率与总光合速率
(1)内在关系
①细胞呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉)或绿色组织在黑暗条件
下测得的值——单位时间内一定量组织的释放量或 吸收量。
②净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一
定叶面积所吸收的量或释放的 量。
③总光合速率 _________________________。
净光合速率细胞呼吸速率
(2)判定方法
①根据坐标曲线判定
.当光照强度为0时,若 吸收值为负值,该值的绝对值代表细胞呼吸速
率,该曲线代表净光合速率,如图甲。
.当光照强度为0时,光合速率也为0,该曲线代表总光合速率,如图乙。
②根据关键词判定
检测 指标 细胞呼吸速率 净光合速率 总光合速率
释放量(黑暗) 吸收量(植物)、减 少量(环境) 利用量、固定量、消
耗量
吸收量(黑暗)、消 耗量(黑暗) 释放量(植物)、增 加量(环境) 产生量、生成量、制
造量
有机 物 消耗量(黑暗) 积累量、增加量 产生量、生成量、制
造量、合成量
2.常考曲线分析
(1)
(2)
(3)
命题角度一 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析
1.[2025 全国卷］在一定温度下，生长在大田的某种
植物光合速率固定速率和呼吸速率 释放速
率 对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误
的是( )
A.光照强度为 时，该植物的干重不会增加
B.光照强度从逐渐增加到 时，该植物生长速率逐渐增大
C.光照强度小于时，提高大田浓度， 固定速率会增大
D.光照强度为时，适当降低光反应速率， 固定速率会降低
√
[解析] 光照强度为 时，植物的光合速率等于呼吸速率，
即净光合速率为0，植物干重增加依赖净光合积累有机
物，此时净光合速率为0，干重不会增加，A正确。由
题图可知，光照强度从 逐渐增加到 时，光合速率与
呼吸速率的差值逐渐增大，即净光合速率逐渐增大，植物积累有机物
的速率逐渐增大，生长速率逐渐增大，B正确。光照强度小于 时，光
照强度未达到饱和的阶段，光照强度为主要限制因素，提高大田
浓度， 固定速率不会增大 (因为光照不足，光反应提供的和
有限，限制暗反应)，C错误。光照强度为 时，光合速率刚好
达到最大，适当降低光反应速率，提供的 和减少，会使暗
反应中 固定速率降低，D正确。
2.[2024·全国甲卷] 在自然条件下，某植物叶片光
合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。
回答下列问题。
(1)该植物叶片在温度和 时的光合速率相等，叶
不相等
叶片的
呼吸速率不相等
[解析] 该植物叶片在温度和 时的光合速率相等，但由于呼吸速率
不同，因此叶片的有机物积累速率不相等。
片有机物积累速率________(填“ 相等”或“不相等”)，原因是_________
_______________。
(2)在温度 时，该植物体的干重会减少，原因是
__________________________________________
_________________。
叶片的光合速率等于呼吸速率,植物体的非绿色
部分只有呼吸作用
[解析] 在温度 时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物有些细
胞不进行光合作用，如根部细胞，使得光合作用合成的有机物量小于
呼吸作用消耗的有机物量，因此该植物体的干重会减少。
(3)温度超过 时，该植物由于暗反应速率降低导
致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能
是________________________。(答出一点即可)
暗反应相关的酶活性降低
[解析] 温度超过时，为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，使 供
应不足，暗反应速率降低；同时使酶的活性降低，导致 固定速率
减慢， 还原速率减慢，进而使暗反应速率降低。
(4)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。
光合速率与呼吸速率的差
[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，
这样有利于有机物的积累。
命题角度二 自然环境以及密闭环境中植物光合作用分析
3.[2025·安徽合肥模拟]如图是科研工作者在24
小时内测得的某大棚内 的含量与大棚蔬菜
的吸收速率变化曲线图，下列叙述正确
的是( )
A.点时，蔬菜 有机物积累量达到峰值
B.点时，蔬菜 叶肉细胞的净光合速率为0
C.若点高于 点，说明经过一昼夜，植物体的有机物总量减少
D.C点时，含量下降，说明蔬菜 开始进行光合作用
√
[解析] 点时， 的吸收速率已是负值，并不
是有机物积累量的峰值，A错误； 点时，蔬菜
的吸收速率为0，此时是整株植物的净光
合速率为0，因还有部分细胞不进行光合作用，而进行呼吸作用要消
耗有机物，故此时叶肉细胞的净光合速率要大于0，B错误；若点高
于点，说明经过一昼夜大棚中 的含量增加了，则植物积累的有
机物小于0，植物体的有机物总量减少，C正确；C点时，大棚蔬菜
的净光合速率等于零，说明在C点以前就开始进行光合作用，D错误。
4.[2025·天津和平区三模] 如图Ⅰ表示在光照、温度等条件适宜的情况
下，环境中 浓度分别对甲、乙两种植物光合速率的影响，图Ⅱ表示
测定夏季一昼夜乙植物 释放速率的变化。
(1)据图Ⅰ分析，当浓度为 时，比较植物甲、乙的有机
物积累速率、的大小和有机物合成速率、 的大小，结果分
别为___、___(填“ ”“ ”或“ ”)。
[解析] 据题图Ⅰ分析，当浓度为
时，植物甲、乙的 吸收量相等，
表明此时二者的净光合速率(即有机物的积累
速率)相等，所以此时；植物的总光
合速率净光合速率 呼吸速率，分析题图可
知甲植物的呼吸速率大于乙植物的呼吸速率，而甲、乙此时的净光合
速率相等，所以甲、乙的总光合速率(即有机物合成速率) 。
(2)图Ⅰ中，要使植物甲经过一昼夜(12小时光照，
12小时黑暗)能获得有机物积累，则白天浓
度应大于_____。当 浓度大于
时，两条曲线都不再上升，此时植物
自身内部的限制因素有____________________
________________________________________
____________________(答出1点即可)。
150
叶绿体的数量(或光合
色素的含量、酶的活性、酶的含量、的再生
速率、有机物积累等)
[解析] 植物甲经过一昼夜呼吸作用有机物消
耗量 ，当植物甲在
12小时光照条件下有机物合成量为
时，其净光合速率 总光合速率-呼
吸速率 ，由题图可知，要想获得有
机物的积累，则白天净光合速率要大于 ，因此浓
度必须大于。当浓度大于 时，两条曲
线都不再上升，此时植物自身内部的限制因素有叶绿体的数量、光合
色素的含量、酶的活性、酶的含量、 的再生速率、有机物积累等。
(3)据图Ⅱ分析，当乙植物光合速率与细胞呼吸速率相等时，对应曲线
上的______(填字母)点，此时由光反应产生、为暗反应中 的还原提
供能量的物质是__________。
和
和
[解析] 据图Ⅱ可知，当植物乙光合速率与
细胞呼吸速率相等时，对应曲线上的点
和点，此时由光反应产生、为暗反应中
的还原提供能量的物质是和 。
(4)经研究发现，气孔开度减小引起的吸
收速率降低不是出现 点“光合午休”的唯一
原因，“光合午休”现象还与叶片中的 蛋白
(与光反应有关的重要蛋白质)含量密切相关，
强光照会导致 蛋白含量下降，而水杨酸能减小 蛋白含量下降
的幅度。请以乙植物为材料设计实验验证此结论，简要写出实验思路：
将乙植物分成3组，分别在________、____________________、_____
_____三种条件下培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，检测各
组________________________，比较并得出结论。
强光照
强光照加水杨酸处理
适宜
光照
蛋白的含量和光合速率
[解析] 该实验的目的是验证“光合午休”现象与叶片中 蛋白含量密切
相关，强光照会导致蛋白含量下降，而水杨酸能减小 蛋白含
量下降的幅度。因此实验的自变量为光照强度、水杨酸的有无，因变
量为 蛋白含量的变化。设计实验时应遵循对照原则和单一变量原则。
故实验思路为将乙植物分成3组，分别在强光照、强光照加水杨酸处
理、适宜光照三种条件下培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，
检测各组 蛋白的含量和光合作用速率，比较并得出结论。
【题后归纳】
自然环境下及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
经典真题·明考向
1.[2023·北京卷]在两种光照强度下，不同温度对某
植物 吸收速率的影响如图。对此图理解错误的
是( )
A.在低光强下， 吸收速率随叶温升高而下降的
原因是呼吸速率上升
B.在高光强下，点左侧 吸收速率升高与光合
酶活性增强相关
C.在图中两个 点处，植物均不能进行光合作用
D.图中 点处光合速率与呼吸速率的差值最大
√
[解析] 本实验的自变量为光照强度和温度，因变量
为吸收速率。 吸收速率代表净光合速率，
低光强下， 吸收速率随叶温升高而下降的原因
是呼吸速率上升，需要从外界吸收的 减少，A
正确；在高光强下，点左侧 吸收速率升高的主要原因是光合酶
的活性增强，B正确； 点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进
行光合作用，C错误；图中点处 吸收速率最大，即净光合速率最
大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。
2.[2025·甘肃卷] 波长为的光属于光合有效辐射 ，
其中为蓝光(B)，为红光 。远红光
通常不能用于植物光合作用，但可作为信号调节植
物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A(高)和B(低)两个位置
的、红光/远红光比例 和叶片指标(厚度、叶绿素含量、线粒
体暗呼吸)，并分析了施氮肥对以上指标的影响，结果如下表。
回答下列问题。
冠层位置 叶片厚度 叶绿素含量 线粒体暗呼吸
A 0.90 3.40 160 0.15 1.08
B 0.20 0.29 100 0.20 1.08
A(施氮肥) 0.70 1.75 150 0.28 1.08
B(施氮肥) 0.02 0.01 — — —
(1)植物叶片中________可吸收红光用于光合作用，__________可吸收
少量的红光和远红光作为光信号，导致B位置和 较A位置低；
____________虽不能吸收红光，但可吸收蓝光，也可使B位置 降低。
叶绿素
光敏色素
类胡萝卜素
[解析] 叶绿素叶绿素和叶绿素 是光合作用中的主要色素，能吸收
红光用于光反应。光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，主要
吸收红光和远红光，并通过构象变化传递光信号，调节植物生长发育。
在冠层中，B位置(低处)的和 较A位置低，这是因为上层叶片
吸收了更多红光，导致透射到下层的红光减少、远红光相对增多，从
而降低了和 。类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)主要吸收蓝光，
不吸收红光，在冠层中，上层叶片的类胡萝卜素吸收蓝光，透射到下
层的蓝光减少，导致B位置 降低。
(2)由表中数据可知，施氮肥______(填“提高”或“降低”)了冠层叶片对
太阳光的吸收，其可能的原因是________________________________
____________________________________________________________
____________。
提高
施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生
长，增加了叶片的光捕获能力，导致冠层整体吸光增强，透射到下层
的减少
冠层位置 叶片厚度 叶绿素含量 线粒体暗呼吸
A 0.90 3.40 160 0.15 1.08
B 0.20 0.29 100 0.20 1.08
A(施氮肥) 0.70 1.75 150 0.28 1.08
B(施氮肥) 0.02 0.01 — — —
[解析] 由表中数据可知，施氮肥时，B位置(低处)的和 更低，
说明施氮肥提高了冠层叶片对太阳光的吸收，其可能的原因是施氮
肥促进了叶绿素合成和叶片生长，增加了叶片的光捕获能力，导致
冠层整体吸光增强，透射到下层的 减少。
冠层位置 叶片厚度 叶绿素含量 线粒体暗呼吸
A 0.90 3.40 160 0.15 1.08
B 0.20 0.29 100 0.20 1.08
A(施氮肥) 0.70 1.75 150 0.28 1.08
B(施氮肥) 0.02 0.01 — — —
(3)光补偿点是指光合作用中吸收的 与呼吸作
用中释放的 相等时的光照强度。研究者分析
了冠层A、B处的叶片(未施氮肥)在不同光照强度
下的净光合作用速率(下图)，发现冠层___位置的
叶片具有较高的光补偿点，由表中数据可知其主要原因是 _________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
________________________________ 。
B
B处光合
有效辐射、红光/远红光比例远低于A处，光合作用主要利用红光和蓝
紫光，远红光 通常不能用于植物光合作用，故B处
需要较强光照才能达到光补偿点
[解析] 据表可知，A、B处的线粒体暗呼吸相同，B
处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处，光
合作用主要利用红光和蓝紫光，远红光
通常不能用于植物光合作用，故B处需要较
强光照才能达到光补偿点。
冠层位置 叶片厚度 叶绿素含量 线粒体暗呼吸
A 0.90 3.40 160 0.15 1.08
B 0.20 0.29 100 0.20 1.08
A(施氮肥) 0.70 1.75 150 0.28 1.08
B(施氮肥) 0.02 0.01 — — —
备用习题
1.如图表示玉米叶肉细胞内部分代谢活动的相
互关系，其中a、b、c代表不同的细胞器，图
示大小与细胞器的实际大小无关;①~⑤代表不
同的物质。下列说法正确的是( )
A.c中含有糖类、无机盐、蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境
B.物质①与③在b内参与的反应的场所是细胞器b的内膜
C.淹水情况下，丙酮酸产生酒精的过程有[H]消耗和少量ATP的产生
D.光合产物以物质④的形式进入筛管再通过韧皮部运输到植物各处
√
[解析]据图分析，c是液泡，液泡中含有糖类、
无机盐、蛋白质等，可以调节植物细胞内的
环境，A正确;物质①表示水，物质③表示O2，
b表示线粒体，水参与的反应是有氧呼吸第二
阶段的反应，场所是线粒体基质，O2参与有氧呼吸第三阶段的反应，
是在线粒体内膜上，B错误;淹水情况下，丙酮酸产生酒精的过程属于
无氧呼吸第二阶段，有[H]消耗，不产生ATP，C错误;④表示葡萄糖，
光合产物主要是以蔗糖的形式进入筛管，再通过韧皮部被运输到植物
的其他部分，D错误。
2.外界因素影响植物光合作用速率。如图表示某植物在不同温度条件
下(适宜的光照和一定的CO2浓度)的净光合速率和呼吸速率曲线，下列
说法正确的是( )
A.甲曲线表示呼吸速率，乙曲线表示净光合速率
B.由图可知光合作用的最适温度高于呼吸作用
C.由图可知M点和N点的总光合速率相等
D.该植物能正常生长所需要的温度不能高于40 ℃
√
[解析] 根据纵坐标可以判断甲曲线表示净光合速
率，乙曲线表示呼吸速率，A错误;由图可知光合
作用的最适温度为30 ℃左右(此时净光合速率最
大)，呼吸作用最适温度为42.5 ℃左右(此时呼吸
速率最大)，B错误;由图可知M点和N点的净光合速率相等，而总光合
速率=净光合速率+呼吸速率，两点呼吸速率不相等，则二者总光合速
率不相等，C错误;该植物能正常生长所需要的温度不能高于40 ℃，因
为40 ℃时净光合速率为0，没有有机物积累，高于40 ℃时，净光合速
率小于0，D正确。
3.下图是大棚番茄在24小时内测得的CO2含量和CO2吸收速率的变化曲
线图，下列有关叙述正确的是( )
A.a点CO2释放量减少可能是由于温度升高导致
细胞呼吸强度减弱
B.d点是由于温度过高、蒸腾作用过强导致部分
气孔关闭，CO2供应减少
C.如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加
D.番茄细胞时刻进行细胞呼吸，而进行光合作用的时间只有ce段
√
[解析] ab段表示只进行呼吸作用， a点温度降
低导致细胞呼吸减弱，CO2释放量减少，A错
误;d点时气温高，蒸腾作用过强导致部分气孔
关闭，CO2供应不足，光合速率下降，B正确;如果N点高于M点，说
明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少，C错误;番茄通过光合作
用制造有机物的时间是bf段，ce段光合速率大于呼吸速率，有机物积
累，D错误。
作业手册
题组一 光合作用与细胞呼吸的关系
1.[2025·河北邯郸二模]下列有关绿色植物光合作用与细胞呼吸的叙述，
正确的是( )
A.光合作用的场所是叶绿体，有氧呼吸的场所在线粒体
B.光合作用的光反应吸收的能量均转化为 中的化学能
C.细胞呼吸产生的和 均可供给光合作用的暗反应
D.细胞呼吸与光合作用的物质联系有葡萄糖、二氧化碳、水和氧气等
√
[解析] 真核细胞光合作用的场所是叶绿体，有氧呼吸的场所主要是
在线粒体，A错误；光合作用的光反应阶段吸收的能量储存在 和
中，B错误；光合作用的暗反应需要的和 由光反
应提供，C错误；细胞呼吸与光合作用的物质联系有葡萄糖、二氧化
碳、水和氧气等，D正确。
2.[2025·广东深圳模拟]如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用
的过程简图，其中、、、 表示生理过程，甲、乙表示反应场所。
下列有关叙述正确的是( )
A.过程产生的可以用于 的固定
B.甲的内膜上含有催化 合成的酶
C.给植物提供一段时间后，过程、、、
的产物中都会出现
D.光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体
和叶绿体中都有 合成
√
[解析] 分析题图，过程 为水的光解，产生的
可以用于 的还原，A错误；甲是叶绿体，
叶绿体的类囊体薄膜上含有催化 合成的酶，
B错误；给植物提供一段时间后，过程中水光解产生，
会参与有氧呼吸的第三阶段生成水，过程会出现， 参与有
氧呼吸的第二阶段，过程的产物中会出现,过程为 参与的暗
反应，参与过程会生成 ，C正确；根细胞没有叶绿体，
合成场所是细胞质基质、线粒体，D错误。
3.[2025·安徽合肥模拟] 是细胞内常见的辅酶，其接受某些化学反
应产生的电子和质子后可转变为。 非常活泼，可以为某些
反应提供电子和质子后转变为。与 的结构和功能非
常相似，下列有关分析错误的是( )
A.无氧呼吸第一阶段有转变为 的过程
B.转变为的过程总是伴随着 的水解
C. 既可作为还原剂也可为反应提供能量
D.供应量突然减少，短时间内叶绿体基质中的 增多
√
[解析] 无氧呼吸第一阶段中，葡萄糖分解为丙酮酸的过程会生成少
量，同时接受电子和质子转变为，A正确； 转
变为的过程在有氧呼吸第三阶段中与 的合成相关，而非水
解，B错误； 在暗反应中作为还原剂，并将储存的能量用于
的还原，因此既可作为还原剂也可提供能量，C正确； 供应减
少时，其固定形成的减少，导致 的消耗减少，而光反应仍
持续产生，故短时间内叶绿体基质中 会积累，D正确。
4.[2025·四川广元模拟]图 Ⅰ 表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些
生命活动过程，①～⑦代表各种物质，甲、乙代表两种细胞器。图 Ⅱ
表示低浓度、环境温度为光合作用最适温度时该植物叶片 释放
量随光照强度变化的曲线， 代表有机物量。下列叙述错误的是( )
A.长期处于黑暗状态下， 的循环不能进行
B.B点时，该叶肉细胞中 的合成和分解处于动态平衡
C.短时间内适当提高 浓度，②的含量上升，C点上移
D.当光照强度大于B时，光合作用积累有机物的量大于0
√
[解析] 长期处于黑暗状态下，光反应无法产生和
为暗反应的循环 提供物质和能量，故长期处
于黑暗状态下， 的循环不能进行，A正确。正
常状态下，该叶肉细胞中 的合成和分解始终处于动态平
衡，B正确。短时间内适当提高浓度，
含量增多，②消耗增多，②的含量下降；最适温
度下，C点的限制因素是浓度，适当提高
浓度后，C点向下移动，C错误。当光照强度大于B时，光合作用速率大
于呼吸速率，光合作用积累有机物的量大于零，D正确。
5.[2025·青海海东模拟]某绿色植物光照下 吸收速
率和黑暗条件下 产生速率随温度变化的情况如图
所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该植物叶绿体吸收的速率就是该植物吸收 的速率
B.黑暗条件下 的产生场所可能有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
C.在和时，该植物积累有机物的速率相等，产生 的速率不相等
D.温度过高会使细胞呼吸和光合作用的过程停止，而温度过低不会
题组二 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析
√
[解析] 某植物叶绿体吸收 的速率是该植物
吸收的速率和细胞呼吸产生 的速率之
和，A错误；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段
的场所，该阶段不产生 ，B错误；在
和 时，该植物积累有机物的速率相等，但细胞呼吸速率不同，
则产生 的速率不相等，C正确；温度过低会使植物细胞死亡，导致
细胞呼吸和光合作用的过程停止，D错误。
6.[2025·河南郑州模拟]图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、
B、C、D时的释放速率和 产生速率的变化。图乙表示蓝细菌的
吸收速率与光照强度的关系，下列说法正确的是( )
A.图甲中，光照强度为B时，水稻叶肉细胞的光
合速率等于呼吸速率
B.图甲中，光照强度为D时，水稻叶肉细胞从周
围环境中吸收 的速率相对值为2
C.图乙中，光照强度为时，蓝细菌产生 的
场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D.图乙中，限制、、 点光合速率的主要因素
是光照强度
√
[解析] 分析题图甲可知，光照强度为B时，释放
速率和 产生速率相等，呼吸作用释放的 首先
供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界，说
明此时呼吸速率大于光合速率，A错误；题图甲中，
光照强度为A时， 释放速率为呼吸速率，即为6单位，
则光照强度为D时，产生速率为8单位，需要消耗的
也为8单位，所以单位时间内需从外界吸收的 为
2单位，B正确；蓝细菌是原核生物，没有线粒体和叶绿体，题图乙中，光
照强度为 时，蓝细菌产生的场所只有细胞质基质，C错误；题图乙中，
限制 点光合速率的因素不是光照强度，可能是 浓度或温度等，D错误。
7.[2025·湖南长沙模拟]将小麦幼苗叶片放在温
度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的
变化情况如下图所示。下列说法正确的是( )
A.用溴麝香草酚蓝溶液检测 容器内的
气体，可观察到溶液变为灰绿色
B.若小麦叶片的呼吸速率保持不变，则 叶片产生氧气的速率
为
C.B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率
D.与A点相比，B点时叶绿体基质中 含量增加
√
[解析] 溴麝香草酚蓝溶液可检测二氧化碳，
黑暗条件下，叶片只进行呼吸作用，释放二氧
化碳，容器内含有二氧化碳，可观察到溶液由蓝变
绿再变黄，A错误。黑暗条件下测得的细胞呼吸速率
；而在光照下测得的是净
光合作用速率 ，氧气产生
量为总光合作用速率,即为细胞呼吸速率与净光合作用速率之和,是
，B错误。密闭容器中氧气浓度取决于细胞呼吸强度和光合作用强
度的大小，B点时氧气浓度不变，说明B点时叶片的光合作用速率等于呼吸
作用速率，C正确。与A点相比，B点时容器内的二氧化碳含量变少，的
生成减少， 的还原不变，所以叶绿体基质中 含量减少，D错误。
8.以测定的 吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作
用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。图乙装置是在其他条件适宜
时，测定该绿色植物在不同温度下的气体变化情况。结合两图分析下
列叙述错误的是( )
A.该绿色植物在时的光合作用强度与 时的光合作用强度相等
B.若每天光照，则该植物在 时生长速率最快
C.若该植物原重，置于暗处后重为，然后光照 后
重为，则总光合速率为
D.乙装置的液滴约在 时单位时间内向右移动的距离最大
√
[解析] 在光照时间相同的情况下，时的总光合作用速率为
(净光合作用速率)(呼吸作用速率)， 时的总
光合作用速率为(净光合作用速率) (呼吸作用速率)
，二者相同，A正确；若每天交替进行12小时光照，12小时黑
暗，则幼苗积累有机物为12小时的净光合量 小时的呼吸量，分析
题图甲，生长速率最大的是 时，B正确；
该植物原重，置于暗处后重 ，则呼吸速率为
，然后光照后重，则 内的净光合量为，总
光合量为，故总光合速率为 ，C错误；题图乙中
溶液为 缓冲液，因此有色液滴的移动方向及距离只与装置
中的 含量变化有关，结合题图甲，光照下乙装置的植物在时净
光合速率最快，因此液滴约在 时单位时间内向右移动的距离最大，
D正确。
9.[2026·重庆渝中区模拟]生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相
同的植株A、B，A植株左上角有适宜光源，B植株无光源，中间用挡
板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)，如图甲。将该容器在适宜
条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养，测定培养过程中A植
株的光合速率与呼吸速率，得到曲线乙。不考虑温度、水分等因素的
影响，下列说法错误的是( )
A. 点对应的时刻为测定的起始时刻
B.段限制光合速率的因素为 浓度
C.挡板打开的时刻A植株光合速率大于呼吸速率
D. 点时A植株光合速率大于B植株
√
[解析] 观察题图乙， 点之前没有对A植株的光合速率与
呼吸速率进行测定的相关结果，所以 点对应的时刻为测
定的起始时刻，A正确；在 段，A植株处于密封容器且
左上角有适宜光源，随着光合作用进行，容器内浓度逐
渐降低，此时限制光合速率的因素为 浓度，B正确；挡
板打开前，随着容器内 浓度逐渐降低，A植株光合速率
逐渐降低，在撤去挡板(即 点)后，光合速率又逐渐上升，
说明挡板打开的时刻A植株光合速率等于呼吸速率，C错误； 挡板打开后，
B植株有光照，但因为距离远，光照强度小于A植株，所以 点时A植株光合
速率大于B植株，D正确。
10.[2025·湖北武汉联考]叶面积指数是指单位土地面积上的叶面积总和，
它与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图
Ⅰ 所示。图 Ⅱ 为来自树冠不同层的甲、乙两种叶片的净光合速率变
化图解。下列说法错误的是( )
A. 点后群体干物质积累速率变化对于合理密植有重要指导意义
B.点时甲、乙两种叶片固定 的速率不相同
C. 段群体光合速率增加量大于群体呼吸速率增加量
D.甲净光合速率最大时所需光照强度高于乙，可判断甲叶片来自树冠
上层
√
[解析] 由题图可知，当叶面积指数小于 时，随叶面积指数增加，群
体干物质积累速率上升，当叶面积指数大于 时，群体干物质积累速
率下降，据此可以看出过度密植会导致产量下降，因而题图所示的研
究对于合理密植具有重要指导意义，A正确； 点时甲、乙两种叶片净
光合速率相等，均为零，此时光合速率等于呼吸速率，但两种叶片的
呼吸速率不同，因此，此时甲、乙两种叶片固定 的速率不同，B正
确；
段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量，因而当叶面
积指数大于 时，群体干物质积累速率下降，C错误；由于上层叶片
对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片
净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分
析图示可推知：甲叶片位于树冠上层，D正确。
综合应用练
11.[2025·黑龙江哈尔滨月考] 图甲是在适宜环境中西红柿光合作用部分过
程图解。图乙是某研究小组在光合作用的最适温度条件下以西红柿为材
料进行实验时，叶肉细胞中气体交换和利用情况。图丙是实验室用水培
法栽培西红柿，在 充足的条件下测得西红柿的呼吸速率和总光合速率
变化曲线图，请据图回答相关问题：
(1)图甲表示光合作用的________阶段，A表示____，B表示 ，C表示
________，发生的场所是____________；图甲发生的场所对应于图乙
中的___(填字母)。
暗反应
叶绿体基质
[解析]题图甲消耗、和，形成 ，
为光合作用的暗反应阶段，A与反应生成B，B在
和 的作用下被还原，因此A是，B是，
C是 ，暗反应发生的场所是叶绿体基质。题图
甲发生的场所(叶绿体基质)对应题图乙中的 。
(2)结合图乙，若给西红柿提供，在合成的有机物中也会含有 ，
请写出氧元素转移的路径：_____________________________(用相关
物质及箭头表示)。
[解析] 西红柿利用提供的 进行有氧呼吸的第二阶段，
，用于暗反应和反应生成， 再被
还原形成糖类等有机物，因此氧元素转移的路径为
。
(3)图丙中， 间，西红柿总光合速率迅速下降，原因可能是
______________。当两曲线相交时西红柿的净光合速率与呼吸速率
________(填“相等”或“不相等”)，此时叶肉细胞等能进行光合作用的细
胞的实际光合速率与全株细胞的呼吸速率______。
突然停止光照
不相等
相等
[解析] 间，西红柿总光合速率迅速下
降，可能是因为突然停止光照，也可能是因
为温度突然发生改变，但呼吸作用也受到温
度影响，而呼吸速率并没有明显下降，故西
红柿光合速率迅速下降最可能的原因是突然停止光照。总光合速率-呼吸
速率 净光合速率，当两曲线相交时说明总光合速率等于呼吸速率，净
光合速率为0，净光合速率与呼吸速率不相等。整个植株中能进行光合作
用的细胞是叶肉细胞等，所有细胞都能进行呼吸作用，整个植株净光合
速率为0，说明此时叶肉细胞等能进行光合作用的细胞的实际光合速率与
全株细胞的呼吸速率相等。
12.[2025·重庆万州区三模] 长果秤锤树是国家二级保护植物，对其光
合特性的研究有助于保护该物种。科研人员以两年生长果秤锤树幼苗
为材料，设置全光照、光照、光照、 光照
种光照强度处理，研究光照对其光合作用的影响，部分结果如
下表，请回答下列问题：
处理 最大净光合速率/ 光饱和点/ 光补偿点/
1.643 183.999 36.799
1.713 289.601 22.400
4.101 440.001 14.400
7.49 828.80 7.200
(1)欲测定长果秤锤树幼苗叶片叶绿素含量，可用__________提取叶片
中的色素。光照过强会导致幼苗光反应系统受损，破坏____________
(填结构名称)，导致捕获光能的能力下降。
无水乙醇
类囊体薄膜
[解析] 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可用无水乙醇
提取叶片中的色素;光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,其上分布着
能捕获光能的光合色素,光照过强会破坏类囊体薄膜,导致其捕获光能
的能力下降。
(2)光补偿点是植物光合作用吸收的与呼吸作用释放的 相等时
的光照强度。和的光补偿点显著低于 ，表明在中度、重度遮阴
下，长果秤锤树幼苗利用弱光的能力______(填“更强”或“更弱”)。
更强
[解析] 由表可知,遮阴度越大,植物的光补偿点越低,即植物光合作用
等于呼吸作用需要的光照强度越低,说明植物利用弱光的能力更强。
(3)的光饱和点显著高于 ，从光合作用的物质基础角度分析，原因
可能是在弱光环境下，长果秤锤树幼苗通过__________________(答出
1点即可)等方式提高对光的利用率，需要更高的光照强度才能达到光
合饱和。在夏季，和 处理下长果秤锤树幼苗叶片净光合速率日变
化呈双峰曲线，出现“光合午休”现象，其原因是___________________
________________________________________。
增加光合色素含量
夏季正午气温过高导
致气孔关闭，吸收减少，光合速率下降
[解析] 的光饱和点显著高于 ,说明该组利用强光的能力更强。从
光合作用的物质基础角度分析,在弱光环境下,长果秤锤树幼苗可能通
过增加叶绿素含量(光合色素含量)或提高光合酶的数量和活性等来提
高对光的利用率。光合“午休”现象,即中午植物的光合速率出现下降
的现象,这是因为中午气温过高,植物为减少水分散失,关闭大部分气
孔,导致 吸收减少,暗反应速率减慢,光合速率下降。中小学教育资源及组卷应用平台
课时作业(十四)　光合作用与细胞呼吸的综合分析 (限时:30分钟)
题组一　光合作用与细胞呼吸的关系
1.[2025·河北邯郸二模] 下列有关绿色植物光合作用与细胞呼吸的叙述,正确的是 (　)
A.光合作用的场所是叶绿体,有氧呼吸的场所在线粒体
B.光合作用的光反应吸收的能量均转化为ATP中的化学能
C.细胞呼吸产生的ATP和[H]均可供给光合作用的暗反应
D.细胞呼吸与光合作用的物质联系有葡萄糖、二氧化碳、水和氧气等
2.[2025·广东深圳模拟] 如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程简图,其中a、b、c、d表示生理过程,甲、乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是 (　)
A.过程a产生的NADPH可以用于CO2的固定
B.甲的内膜上含有催化ATP合成的酶
C.给植物提供O一段时间后,过程a、b、c、d的产物中都会出现18O
D.光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
3.[2025·安徽合肥模拟] NAD+是细胞内常见的辅酶,其接受某些化学反应产生的电子和质子后可转变为NADH。NADH非常活泼,可以为某些反应提供电子和质子后转变为NAD+。NADP+与NAD+的结构和功能非常相似,下列有关分析错误的是 (　)
A.无氧呼吸第一阶段有NAD+转变为NADH的过程
B.NADH转变为NAD+的过程总是伴随着ATP的水解
C.NADPH既可作为还原剂也可为反应提供能量
D.CO2供应量突然减少,短时间内叶绿体基质中的NADPH增多
4.[2025·四川广元模拟] 图 Ⅰ 表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,①~⑦代表各种物质,甲、乙代表两种细胞器。图 Ⅱ 表示低CO2浓度、环境温度为光合作用最适温度时该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线,S代表有机物量。下列叙述错误的是 (　)
A.长期处于黑暗状态下,⑥→⑤→⑥的循环不能进行
B.B点时,该叶肉细胞中ATP的合成和分解处于动态平衡
C.短时间内适当提高CO2浓度,②的含量上升,C点上移
D.当光照强度大于B时,光合作用积累有机物的量大于0
题组二　总光合速率、净光合速率和呼吸速率的辨析
5.[2025·青海海东模拟] 某绿色植物光照下CO2吸收速率和黑暗条件下CO2产生速率随温度变化的情况如图所示。下列有关叙述正确的是 (　)
A.该植物叶绿体吸收CO2的速率就是该植物吸收CO2的速率
B.黑暗条件下CO2的产生场所可能有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
C.在30 ℃和40 ℃时,该植物积累有机物的速率相等,产生O2的速率不相等
D.温度过高会使细胞呼吸和光合作用的过程停止,而温度过低不会
6.[2025·河南郑州模拟] 图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、B、C、D时的CO2释放速率和O2产生速率的变化。图乙表示蓝细菌的CO2吸收速率与光照强度的关系,下列说法正确的是 (　)
A.图甲中,光照强度为B时,水稻叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
B.图甲中,光照强度为D时,水稻叶肉细胞从周围环境中吸收CO2的速率相对值为2
C.图乙中,光照强度为X时,蓝细菌产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D.图乙中,限制E、F、G点光合速率的主要因素是光照强度
7.[2025·湖南长沙模拟] 将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内,测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法正确的是 (　)
A.用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5 min容器内的气体,可观察到溶液变为灰绿色
B.若小麦叶片的呼吸速率保持不变,则5~15 min叶片产生氧气的速率为6×10-5 mol/min
C.B点时,小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率
D.与A点相比,B点时叶绿体基质中C3含量增加
8.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙装置是在其他条件适宜时,测定该绿色植物在不同温度下的气体变化情况。结合两图分析下列叙述错误的是 (　)
A.该绿色植物在30 ℃时的光合作用强度与35 ℃时的光合作用强度相等
B.若每天光照12 h,则该植物在20 ℃时生长速率最快
C.若该植物原重X kg,置于暗处4 h后重为(X-1)kg,然后光照4 h后重为(X+2)kg,则总光合速率为3/4 kg·h-1
D.乙装置的液滴约在25 ℃时单位时间内向右移动的距离最大
9.[2026·重庆渝中区模拟] 生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换),如图甲。将该容器在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程中A植株的光合速率与呼吸速率,得到曲线乙。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是 (　)
A.a点对应的时刻为测定的起始时刻
B.ab段限制光合速率的因素为CO2浓度
C.挡板打开的时刻A植株光合速率大于呼吸速率
D.c点时A植株光合速率大于B植株
10.[2025·湖北武汉联考] 叶面积指数是指单位土地面积上的叶面积总和,它与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图 Ⅰ 所示。图 Ⅱ 为来自树冠不同层的甲、乙两种叶片的净光合速率变化图解。下列说法错误的是 (　)
A.a点后群体干物质积累速率变化对于合理密植有重要指导意义
B.c点时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不相同
C.a~b段群体光合速率增加量大于群体呼吸速率增加量
D.甲净光合速率最大时所需光照强度高于乙,可判断甲叶片来自树冠上层
综合应用练
11.[2025·黑龙江哈尔滨月考] 图甲是在适宜环境中西红柿光合作用部分过程图解。图乙是某研究小组在光合作用的最适温度条件下以西红柿为材料进行实验时,叶肉细胞中气体交换和利用情况。图丙是实验室用水培法栽培西红柿,在CO2充足的条件下测得西红柿的呼吸速率和总光合速率变化曲线图,请据图回答相关问题:
(1)图甲表示光合作用的　　　　　阶段,A表示　　　,B表示C3,C表示　　　　,发生的场所是　　　　　　;图甲发生的场所对应于图乙中的　　　(填字母)。
(2)结合图乙,若给西红柿提供O,在合成的有机物中也会含有18O,请写出氧元素转移的路径:　　　　　　　　　　　　(用相关物质及箭头表示)。
(3)图丙中,8~10 h间,西红柿总光合速率迅速下降,原因可能是　　　　　　　　。当两曲线相交时西红柿的净光合速率与呼吸速率　　　　　　(填“相等”或“不相等”),此时叶肉细胞等能进行光合作用的细胞的实际光合速率与全株细胞的呼吸速率　　　　。
12.[2025·重庆万州区三模] 长果秤锤树是国家二级保护植物,对其光合特性的研究有助于保护该物种。科研人员以两年生长果秤锤树幼苗为材料,设置全光照(CK)、60%光照(L1)、40%光照(L2)、20%光照(L3)4种光照强度处理,研究光照对其光合作用的影响,部分结果如下表,请回答下列问题:
处理 最大净光合速率/ (μmol·m-2·s-1) 光饱和点/ (μmol·m-2·s-1) 光补偿点/ (μmol·m-2·s-1)
CK 1.643 183.999 36.799
L1 1.713 289.601 22.400
L2 4.101 440.001 14.400
L3 7.49 828.80 7.200
(1)欲测定长果秤锤树幼苗叶片叶绿素含量,可用　　　　　　提取叶片中的色素。光照过强会导致幼苗光反应系统受损,破坏　　　　　　(填结构名称),导致捕获光能的能力下降。
(2)光补偿点是植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。L2和L3的光补偿点显著低于CK,表明在中度、重度遮阴下,长果秤锤树幼苗利用弱光的能力　　　　(填“更强”或“更弱”)。
(3)L3的光饱和点显著高于CK,从光合作用的物质基础角度分析,原因可能是在弱光环境下,长果秤锤树幼苗通过　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)等方式提高对光的利用率,需要更高的光照强度才能达到光合饱和。在夏季,CK和L1处理下长果秤锤树幼苗叶片净光合速率日变化呈双峰曲线, 出现“光合午休”现象,其原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　
　　 　　。
课时作业(十四)　光合作用与细胞呼吸的综合分析
1.D　[解析] 真核细胞光合作用的场所是叶绿体,有氧呼吸的场所主要是在线粒体,A错误;光合作用的光反应阶段吸收的能量储存在ATP和NADPH中,B错误;光合作用的暗反应需要的ATP和NADPH由光反应提供,C错误;细胞呼吸与光合作用的物质联系有葡萄糖、二氧化碳、水和氧气等,D正确。
2.C　[解析] 分析题图,过程a为水的光解,产生的NADPH可以用于C3的还原,A错误;甲是叶绿体,叶绿体的类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶,B错误;给植物提供O一段时间后,过程a中水光解产生18O2,18O2会参与有氧呼吸的第三阶段生成水,过程d会出现O,O参与有氧呼吸的第二阶段,过程c的产物中会出现C18O2,b过程为CO2参与的暗反应,C18O2参与过程b会生成(CO),C正确;根细胞没有叶绿体,ATP合成场所是细胞质基质、线粒体,D错误。
3.B　[解析] 无氧呼吸第一阶段中,葡萄糖分解为丙酮酸的过程会生成少量ATP,同时NAD+接受电子和质子转变为NADH,A正确;NADH转变为NAD+的过程在有氧呼吸第三阶段中与ATP的合成相关,而非水解,B错误;NADPH在暗反应中作为还原剂,并将储存的能量用于C3的还原,因此既可作为还原剂也可提供能量,C正确;CO2供应减少时,其固定形成的C3减少,导致NADPH的消耗减少,而光反应仍持续产生NADPH,故短时间内叶绿体基质中NADPH会积累,D正确。
4.C　[解析] 长期处于黑暗状态下,光反应无法产生ATP和NADPH为暗反应(⑥→⑤→⑥的循环)提供物质和能量,故长期处于黑暗状态下,⑥→⑤→⑥的循环不能进行,A正确。正常状态下,该叶肉细胞中ATP的合成和分解始终处于动态平衡,B正确。短时间内适当提高CO2浓度,⑤(C3)含量增多,②消耗增多,②的含量下降;最适温度下,C点的限制因素是CO2浓度,适当提高CO2浓度后,C点向下移动,C错误。当光照强度大于B时,光合作用速率大于呼吸速率,光合作用积累有机物的量大于零,D正确。
5.C　[解析] 某植物叶绿体吸收CO2的速率是该植物吸收CO2的速率和细胞呼吸产生CO2的速率之和,A错误;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段不产生CO2,B错误;在30 ℃和40 ℃时,该植物积累有机物的速率相等,但细胞呼吸速率不同,则产生O2的速率不相等,C正确;温度过低会使植物细胞死亡,导致细胞呼吸和光合作用的过程停止,D错误。
6.B　[解析] 分析题图甲可知,光照强度为B时,CO2释放速率和O2产生速率相等,呼吸作用释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界,说明此时呼吸速率大于光合速率,A错误;题图甲中,光照强度为A时,CO2释放速率为呼吸速率,即为6单位,则光照强度为D时,O2产生速率为8单位,需要消耗的CO2也为8单位,所以单位时间内需从外界吸收的CO2为2单位,B正确;蓝细菌是原核生物,没有线粒体和叶绿体,题图乙中,光照强度为X时,蓝细菌产生ATP的场所只有细胞质基质,C错误;题图乙中,限制G点光合速率的因素不是光照强度,可能是CO2浓度或温度等,D错误。
7.C　[解析] 溴麝香草酚蓝溶液可检测二氧化碳,0~5 min黑暗条件下,叶片只进行呼吸作用,释放二氧化碳,容器内含有二氧化碳,可观察到溶液由蓝变绿再变黄,A错误。黑暗条件下测得的细胞呼吸速率=(5-4)×10-7 mol/5min=2×10-8 mol/min;而在光照下测得的是净光合作用速率=(8-4)×10-7 mol/10min=4×10-8 mol/min,氧气产生量为总光合作用速率,即为细胞呼吸速率与净光合作用速率之和,是6×10-8 mol/min,B错误。密闭容器中氧气浓度取决于细胞呼吸强度和光合作用强度的大小,B点时氧气浓度不变,说明B点时叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率,C正确。与A点相比,B点时容器内的二氧化碳含量变少,C3的生成减少,C3的还原不变,所以叶绿体基质中C3含量减少,D错误。
8.C　[解析] 在光照时间相同的情况下,30 ℃时的总光合作用速率为3.50(净光合作用速率)+3.00(呼吸作用速率)=6.50 (mg/h),35 ℃时的总光合作用速率为3.00(净光合作用速率)+3.50(呼吸作用速率)=6.50 (mg/h),二者相同,A正确;若每天交替进行12小时光照,12小时黑暗,则幼苗积累有机物为12小时的净光合量-12小时的呼吸量,分析题图甲,生长速率最大的是20 ℃时,B正确;该植物原重X kg,置于暗处4 h后重(X-1) kg,则呼吸速率为1/4 kg·h-1,然后光照4 h后重(X+2) kg,则4 h内的净光合量为3 kg,总光合量为(3+1) kg,故总光合速率为1 kg·h-1,C错误;题图乙中NaHCO3溶液为CO2缓冲液,因此有色液滴的移动方向及距离只与装置中的O2含量变化有关,结合题图甲,光照下乙装置的植物在25 ℃时净光合速率最快,因此液滴约在25 ℃时单位时间内向右移动的距离最大,D正确。
9.C　[解析] 观察题图乙,a点之前没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定的相关结果,所以a点对应的时刻为测定的起始时刻,A正确;在ab段,A植株处于密封容器且左上角有适宜光源,随着光合作用进行,容器内CO2浓度逐渐降低,此时限制光合速率的因素为CO2浓度,B正确; 挡板打开前,随着容器内CO2浓度逐渐降低,A植株光合速率逐渐降低,在撤去挡板(即 b 点)后,光合速率又逐渐上升,说明挡板打开的时刻 A 植株光合速率等于呼吸速率,C错误; 挡板打开后,B植株有光照,但因为距离远,光照强度小于A植株,所以c点时A植株光合速率大于B植株,D正确。
10.C　[解析] 由题图可知,当叶面积指数小于a时,随叶面积指数增加,群体干物质积累速率上升,当叶面积指数大于a时,群体干物质积累速率下降,据此可以看出过度密植会导致产量下降,因而题图所示的研究对于合理密植具有重要指导意义,A正确;c点时甲、乙两种叶片净光合速率相等,均为零,此时光合速率等于呼吸速率,但两种叶片的呼吸速率不同,因此,此时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不同,B正确;a~b段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量,因而当叶面积指数大于a时,群体干物质积累速率下降,C错误;由于上层叶片对阳光的遮挡,导致下层叶片接受的光照强度较弱,因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低,据此分析图示可推知:甲叶片位于树冠上层,D正确。
11.(1)暗反应　C5　NADPH　叶绿体基质　b
(2)O→C18O2→C3→(CO)
(3)突然停止光照　不相等　相等
[解析] (1)题图甲消耗CO2、ATP和NADPH,形成(CH2O),为光合作用的暗反应阶段,A与CO2反应生成B,B在ATP和NADPH的作用下被还原,因此A是C5,B是C3,C是NADPH,暗反应发生的场所是叶绿体基质。题图甲发生的场所(叶绿体基质)对应题图乙中的b。(2)西红柿利用提供的O进行有氧呼吸的第二阶段,O→C18O2,CO2用于暗反应和C5反应生成C3,C3再被还原形成糖类等有机物,因此氧元素转移的路径为O→C18O2→C3→(CO)。(3)8~10 h间,西红柿总光合速率迅速下降,可能是因为突然停止光照,也可能是因为温度突然发生改变,但呼吸作用也受到温度影响,而呼吸速率并没有明显下降,故西红柿光合速率迅速下降最可能的原因是突然停止光照。总光合速率-呼吸速率=净光合速率,当两曲线相交时说明总光合速率等于呼吸速率,净光合速率为0,净光合速率与呼吸速率不相等。整个植株中能进行光合作用的细胞是叶肉细胞等,所有细胞都能进行呼吸作用,整个植株净光合速率为0,说明此时叶肉细胞等能进行光合作用的细胞的实际光合速率与全株细胞的呼吸速率相等。
12.(1)无水乙醇　类囊体薄膜
(2)更强
(3)增加光合色素含量　夏季正午气温过高导致气孔关闭,CO2吸收减少,光合速率下降
[解析] (1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可用无水乙醇提取叶片中的色素;光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,其上分布着能捕获光能的光合色素,光照过强会破坏类囊体薄膜,导致其捕获光能的能力下降。(2)由表可知,遮阴度越大,植物的光补偿点越低,即植物光合作用等于呼吸作用需要的光照强度越低,说明植物利用弱光的能力更强。(3)L3的光饱和点显著高于CK,说明该组利用强光的能力更强。从光合作用的物质基础角度分析,在弱光环境下,长果秤锤树幼苗可能通过增加叶绿素含量(光合色素含量)或提高光合酶的数量和活性等来提高对光的利用率。光合“午休”现象,即中午植物的光合速率出现下降的现象,这是因为中午气温过高,植物为减少水分散失,关闭大部分气孔,导致CO2吸收减少,暗反应速率减慢,光合速率下降。

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