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第11讲 光合作用和细胞呼吸的关系及影响因素

[考纲明细] 1.影响光合速率的环境因素(Ⅱ) 2.光合作用与细胞呼吸的综合应用

知识自主梳理

一、光合作用的影响因素及应用 1．光

(1)光照时间：光照时间延长可以提高光能利用率。方法主要是轮作(一年两茬或三茬)。 (2)光质 ①原理

a．叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

01红光和□02蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对□03蓝紫光的吸收量大。 b．叶绿素对□

04蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。 c．单色光中，□②应用

a．大棚薄膜的选择：05□无色透明大棚能透过日光中各色光，有色大棚主要透过同色光，06无色透明的大棚中植物的光合效率最高。 其他光被其吸收，所以□

07蓝紫光。 b．补充单色光的选择：□(3)光照强度 ①原理

08光反应进而影响光合速率。09加光照强度通过影响植物的□光照强度增加，光反应速率□快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。

②植物三率间关系

10黑暗条件下测得的值a．呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在□——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。

11有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积b．净光合速率：植物绿色组织在□所吸收的CO2量或释放的O2量。

12净光合速率＋呼吸速率。 c．真正光合速率＝□③曲线模型及分析

13光照强度的增加，光合作用速率加快，光照强度增强到一a．描述：在一定范围内随□

定程度后光合作用速率就不再增加(限制因素：酶、光合色素和CO2浓度等)。

14呼吸作用，不进行□15光合作用。 O点：只进行□

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16小于呼吸作用速率。 OA段：光合作用速率□

17等于呼吸作用速率。 A点：光合作用速率□

18大于呼吸作用速率且随光照强度的增强而增大。 AC段：光合作用速率□

19最大。 C点：光合作用速率达到□

20等于呼吸作用放出的CO2量时的□21光照强度。 b．光补偿点：光合作用固定的CO2量□

光饱和点：达到最大光合速率时的最低光照强度。

22光照④应用：间作套种农作物和林带树种的合理搭配可以提高光能利用率；适当提高□强度可增加大棚作物产量。

[深入思考]

若研究对象不是植物组织(绿色叶肉细胞)而是整株植物出现左面曲线图时，叶肉细胞内的气体交换在A点有何变化？

提示 植物能进行光合作用的只有绿色组织器官，而所有细胞都要进行呼吸作用。因此A点是植株的光补偿点，但叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率，即吸收CO2释放O2。

(4)同一植株中气体在不同状况下代谢特点及代谢强度的规律

23细胞呼吸，此时植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的①黑暗状况时，植物只进行□CO2释放到体外(如图所示)。

24光合作用和□25细胞呼吸强度。 ②有光条件下，植物同时进行□

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a．若细胞呼吸的速率大于光合速率，线粒体不仅吸收光合作用产生的O2，还需从外界环境中摄取O2，细胞呼吸释放的CO2被叶绿体吸收，多余的被排出。(如图1)

b．若细胞呼吸速率等于光合速率，植物与外界不进行气体交换，即细胞呼吸产生的CO2

正好被光合作用暗反应吸收，光合作用产生的O2正好被细胞呼吸第三阶段所利用。(如图2)

c．较强光照时，植物光合速率大于细胞呼吸速率，释放的O2除部分用于细胞呼吸外，还有部分被释放出去。(如图3)

26暗反应阶段，制约□27C3的形成。 2．CO2浓度：CO2影响□

28CO2浓度的增大，光合速率逐渐□29增加，当CO2浓度达到一(1)描述：在一定范围内随□

定值时，再增大CO2浓度，光合作用速率将不再增加。图乙中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

(2)CO2饱和点和补偿点

31B′点)。①CO2饱和点：光合速率达到最大值时环境中CO2浓度称CO2饱和点(30□B点和□ ②CO2补偿点：植物光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点(32□A点)。

(3)应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。

[特别提醒]

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