資源簡介

第15講　光合作用的原理及影響因素
一、選擇題
1.（2025·江蘇南京期末）光合作用的光反應(yīng)可產(chǎn)生H＋，生物學(xué)家正致力于研究如何利用光合作用中得到的H＋來合成H2。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.光合作用生成H＋的同時(shí)還會(huì)釋放氧氣
B.光合作用生成H＋的過程發(fā)生在類囊體薄膜上
C.光合作用生成的H＋會(huì)與NAD＋形成NADH
D.用H2代替化石燃料可以減少CO2的排放
2.（2025·山東模擬）光合作用的暗反應(yīng)是卡爾文應(yīng)用14C示蹤的方法發(fā)現(xiàn)的，也叫卡爾文循環(huán)，主要包括三個(gè)階段：羧化（CO2固定）、還原和RuBP（五碳化合物）再生。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.羧化階段參與固定CO2的是RuBP，產(chǎn)物是1分子3-磷酸甘油酸
B.還原階段需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH，并儲(chǔ)存能量
C.再生階段產(chǎn)生RuBP，能夠保證卡爾文循環(huán)的持續(xù)進(jìn)行
D.在還原階段產(chǎn)生的一部分儲(chǔ)能物質(zhì)經(jīng)過一系列反應(yīng)生成（CH2O）
3.（2025·山西康杰中學(xué)質(zhì)檢）某同學(xué)將新鮮金魚藻置于盛有NaHCO3溶液的燒杯中，改變燈泡與燒杯的距離，測定得到下表所示結(jié)果。下列敘述正確的是（　　）
燈泡與燒杯 距離/cm 15 30 45 60 75 90
氣泡產(chǎn)生速率/ （個(gè)·min） 49 28 11 0 0 0
A.本實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO2濃度對(duì)光合速率的影響
B.15～45 cm之間，氣泡產(chǎn)生量為光合作用實(shí)際產(chǎn)生氧氣的量
C.小于60 cm時(shí)，限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度
D.60 cm時(shí)，光線太弱導(dǎo)致光合作用完全停止
4.（2025·江西上饒高三模擬）下圖為綠色植物光合作用過程示意圖（物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過程），下列判斷錯(cuò)誤的是（　　）
A.綠色植物能利用a物質(zhì)將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在c中
B.e物質(zhì)中不儲(chǔ)存化學(xué)能，所以e物質(zhì)只能充當(dāng)還原劑
C.圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解
D.在g物質(zhì)供應(yīng)充足時(shí)，突然停止光照，C3的含量將會(huì)上升
5.（2024·河南周口校考）科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是（　　）
A.光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同
B.光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度的不同
C.光照強(qiáng)度為a～c，曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高
D.光照強(qiáng)度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高
6.（2025·北京西城區(qū)期末）西洋參受干旱脅迫，生長會(huì)受影響。檢測西洋參在重度干旱條件下與光合作用相關(guān)的指標(biāo)，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A.CO2吸收速率隨著干旱時(shí)間的延長而上升
B.干旱既影響光反應(yīng)又影響暗反應(yīng)
C.胞間CO2濃度僅受氣孔導(dǎo)度影響
D.降低氣孔導(dǎo)度不利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境
7.研究表明：鹽脅迫下植物葉綠素減少主要是葉綠素b被降解導(dǎo)致的，而葉綠素a的變化較小；此外，鹽脅迫還可以降低RuBP羧化酶（催化CO2的固定）的活性和含量。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.鹽漬地區(qū)的植物氣孔開放程度相對(duì)較低，導(dǎo)致胞間CO2濃度較低，進(jìn)而影響暗反應(yīng)
B.提取鹽脅迫組綠葉的色素，分離所得色素條帶從上往下第三條帶明顯比未處理組窄
C.RuBP羧化酶分布在葉綠體基質(zhì)中，其催化的反應(yīng)過程不需要消耗NADPH和ATP
D.不合理灌溉使作物處于鹽脅迫狀態(tài)時(shí)，會(huì)減弱光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程，導(dǎo)致作物減產(chǎn)
8.（2025·黑龍江齊齊哈爾多校聯(lián)考）羧酶體是一種類似細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)，廣泛存在于藍(lán)細(xì)菌中。它的外殼是由蛋白質(zhì)組成的正面體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部主要含有 Rubisco（羧化酶）、碳酸酐酶。位于光合片層（具有吸收光能的作用）內(nèi)部的羧酶體結(jié)構(gòu)與功能如圖所示（注：→表示促進(jìn)，表示抑制；3-PGA表示三碳化合物）。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.藍(lán)細(xì)菌的光合片層上分布有捕獲光能的葉綠素
B.羧酶體殼蛋白允許碳酸鹽透過，也可有效阻止 CO2溢出
C.羧酶體中主要發(fā)生的生化反應(yīng)是CO2的固定和C3的還原
D.羧酶體能實(shí)現(xiàn)CO2的濃縮，從而提高 Rubisco周圍的CO2濃度
二、非選擇題
9.（2025·廣東八校高三聯(lián)合檢測）大氣中CO2濃度升高及其帶來的溫室效應(yīng)給植物的適應(yīng)和演化帶來極大的挑戰(zhàn)。為探究CO2濃度對(duì)植物生長發(fā)育的影響，科學(xué)家用銀杏進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。回答下列問題：
（1）為探究大氣CO2濃度上升對(duì)銀杏葉片光反應(yīng)的影響，研究人員將銀杏分別置于CO2濃度為700 μmol·mol－1（實(shí)驗(yàn)組）和370 μmol·mol－1（對(duì)照組）的氣室中培養(yǎng)。在第1生長季（0～100天）和第2生長季（360～450天）分別測定銀杏葉片凈光合速率和葉綠素含量的變化，如圖所示。
①葉綠體中光合色素吸收的光能，一部分將水分解為氧并形成NADPH，NADPH在暗反應(yīng)中的作用是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　。
②根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在第1生長季中，主要因?yàn)椤　　　　　　　　　。詫?shí)驗(yàn)組凈光合速率高于對(duì)照組。
③葉綠素含量　　　　（填“是”或“不是”）限制第2生長季銀杏葉片凈光合速率的主要因素，判斷依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）另有研究表明，大氣CO2濃度短期倍增使銀杏葉片氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率分別降低了46.2％、25.0％，凈光合速率提高了32.6％，結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)，分析大氣CO2濃度短期倍增對(duì)銀杏葉片的光合作用的影響是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）你認(rèn)為能否依據(jù)本實(shí)驗(yàn)的研究預(yù)測大氣CO2濃度升高對(duì)未來植物生長發(fā)育的影響？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第15講　光合作用的原理及影響因素
1.C　水的光解，產(chǎn)生H＋，同時(shí)還能形成ATP，釋放氧氣，A正確；光合作用生成H＋的過程屬于光反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，B正確；光合作用光反應(yīng)會(huì)生成NADPH，而不是NADH，且NADPH是由水光解釋放的兩個(gè)電子（e－）、NADP＋以及水光解產(chǎn)生的H＋生成的，C錯(cuò)誤；H2的燃燒產(chǎn)物是水，故使用H2代替化石燃料可以減少二氧化碳的排放，D正確。
2.A　在羧化階段，RuBP與CO2結(jié)合，1 分子RuBP（五碳化合物）能與1分子的CO2結(jié)合生成2分子三碳化合物，即3-磷酸甘油酸，A錯(cuò)誤；還原階段（C3的還原）需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH，并儲(chǔ)存能量，B正確；RuBP（五碳化合物）再生可以保證RuBP含量的相對(duì)穩(wěn)定，以保證卡爾文循環(huán)（羧化—還原—再生）持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，C正確；在還原階段接受能量并被還原的C3有兩種代謝途徑：一部分在酶的作用下經(jīng)過一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為（CH2O），另一部分被還原為五碳化合物，D正確。
3.C　根據(jù)題意分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響，A錯(cuò)誤；15～45 cm之間，氣泡的產(chǎn)生速率表示凈光合速率，B錯(cuò)誤；小于60 cm時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的增加，氣泡的產(chǎn)生速率逐漸加快，因此，此時(shí)限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，C正確；60 cm時(shí)，光線太弱可能導(dǎo)致凈光合速率為0，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，光合作用沒有完全停止，D錯(cuò)誤。
4.B　e物質(zhì)為水的光解生成的H＋與NADP＋結(jié)合形成的NADPH，也儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)中C3的還原，B錯(cuò)誤。
5.C　光照強(qiáng)度為a時(shí)，曲線Ⅱ和Ⅲ的光照強(qiáng)度相同、溫度相同，而曲線Ⅱ的光合速率明顯高于曲線Ⅲ，說明此處造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同，A正確；光照強(qiáng)度為b時(shí)，曲線Ⅰ和Ⅱ的光照強(qiáng)度相同，二氧化碳濃度相同，因此造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度的不同，B正確；光照強(qiáng)度為a～c，曲線Ⅲ光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)，說明a點(diǎn)時(shí)就達(dá)到飽和點(diǎn)，C錯(cuò)誤；從圖中可以看出，光照強(qiáng)度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ的光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高，D正確。
6.B　據(jù)圖可知，隨著干旱時(shí)間的延長，CO2吸收速率先下降后上升然后再下降，A錯(cuò)誤。干旱條件下土壤含水量降低，植物根系吸收的水分減少，光反應(yīng)減慢，產(chǎn)生的O2和H＋減少，NADPH和ATP的合成減慢，進(jìn)而導(dǎo)致C3的還原減慢；缺水還會(huì)導(dǎo)致植物葉片氣孔導(dǎo)度下降，CO2的吸收量減少，影響暗反應(yīng)中CO2的固定過程，B正確。胞間CO2濃度除了受氣孔導(dǎo)度影響外，還受非氣孔因素的影響，C錯(cuò)誤。降低氣孔導(dǎo)度可以在一定程度上減少水分的散失，有利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境，D錯(cuò)誤。
7.B　鹽漬地區(qū)的植物為避免蒸騰作用過度失水，氣孔開放程度相對(duì)較低，CO2吸收減少，導(dǎo)致胞間CO2濃度較低，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，A正確；分離色素時(shí)濾紙色素條帶從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，鹽脅迫下植物葉綠素b被降解，而葉綠素a的變化較小，故分離所得色素條帶從上往下第四條帶明顯比未處理組窄，B錯(cuò)誤；RuBP羧化酶催化CO2的固定，屬于光合作用的暗反應(yīng)過程，場所是葉綠體基質(zhì)，CO2的固定不需要消耗NADPH和ATP，C正確；由題干可知，鹽脅迫會(huì)抑制光反應(yīng)和暗反應(yīng)進(jìn)行，導(dǎo)致作物減產(chǎn)，D正確。
8.C　藍(lán)細(xì)菌是原核生物，光合片層上分布有捕獲光能的葉綠素和藻藍(lán)素，A正確；HC可以進(jìn)入羧酶體，CO2無法離開羧酶體，說明羧酶體殼蛋白允許碳酸鹽透過，也可有效阻止 CO2溢出，B正確；羧酶體中二氧化碳和RuBP反應(yīng)生成3-PGA，3-PGA表示三碳化合物，3-PGA離開了羧酶體，說明羧酶體中主要發(fā)生的生化反應(yīng)是CO2的固定，C3的還原不發(fā)生在羧酶體，C錯(cuò)誤；羧酶體允許HC可以進(jìn)入，抑制CO2離開，從而實(shí)現(xiàn)CO2的濃縮，提高 Rubisco周圍的CO2濃度，D正確。
9.（1）①作為（活潑的）還原劑和提供能量　②實(shí)驗(yàn)組的CO2濃度高于對(duì)照組　③不是　第2生長季對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的葉綠素含量上升且高于第1生長季，但實(shí)驗(yàn)組凈光合速率低，對(duì)照組的凈光合速率差異不明顯　（2）短期大氣CO2濃度升高，銀杏葉片內(nèi)部CO2濃度增加，氣孔部分關(guān)閉而使氣孔導(dǎo)度下降，進(jìn)而蒸騰速率下降，銀杏葉片對(duì)水分利用率提高，有利于光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行，從而促進(jìn)銀杏葉片光合作用　（3）不能，對(duì)絕大多數(shù)植物來說，大氣CO2濃度上升對(duì)植物的影響是一個(gè)長期的過程，而人工控制試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間較短，只能反映CO2濃度升高對(duì)植物的短期影響
解析：（1）①暗反應(yīng)中在有關(guān)酶的催化作用下，三碳化合物接受光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP釋放的能量，并且被NADPH還原，進(jìn)而合成有機(jī)物，所以NADPH在暗反應(yīng)中的作用是作為活潑的還原劑和提供能量。②實(shí)驗(yàn)的目的是探究大氣CO2濃度上升對(duì)銀杏葉片光反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量是CO2濃度高低和處理時(shí)間長短，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在第1生長季，銀杏葉片凈光合速率明顯高于對(duì)照組，而二者葉綠素含量基本相同，則據(jù)此推測，是由于實(shí)驗(yàn)組的CO2濃度高于對(duì)照組，CO2濃度上升促進(jìn)了暗反應(yīng)進(jìn)而促進(jìn)了光合速率的增加，所以實(shí)驗(yàn)組凈光合速率高于對(duì)照組。③第2生長季的葉綠素含量顯著高于第1生長季，但與第1生長季相比實(shí)驗(yàn)組凈光合速率反而下降，對(duì)照組的凈光合速率差異不明顯，因此葉綠素含量不是限制第2生長季銀杏葉片凈光合速率的主要因素。（2）大氣CO2濃度短期倍增使銀杏葉片氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率都降低了，而凈光合速率提高了，說明短期大氣CO2濃度升高，銀杏葉片內(nèi)部CO2濃度增加，而氣孔部分關(guān)閉而使氣孔導(dǎo)度下降，進(jìn)而蒸騰速率下降，但銀杏葉片對(duì)水分利用率提高，有利于光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行，從而促進(jìn)銀杏葉片光合作用。（3）不能依據(jù)本實(shí)驗(yàn)的研究預(yù)測大氣CO2濃度升高對(duì)未來植物生長發(fā)育的影響，因?yàn)閷?duì)于絕大多數(shù)植物來說，大氣CO2濃度上升對(duì)植物的影響是一個(gè)長期的過程，而人工控制試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間較短，只能反映CO2濃度升高對(duì)植物的短期影響。
2 / 3第15講　光合作用的原理及影響因素
課程標(biāo)準(zhǔn)
1.說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能。
2.活動(dòng)：探究不同環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響。
考點(diǎn)一　光合作用的基本原理
1.光合作用的概念及反應(yīng)式
（1）概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。
（2）反應(yīng)式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.光合作用過程
（1）基本過程
填充圖中序號(hào)代表的物質(zhì)：①　　　　　　，②　　　　，③　　　　　　，④　　　　，⑤　　　　。
（2）比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)
提醒 光照停止后暗反應(yīng)短時(shí)間仍然能夠持續(xù)，但無法長時(shí)間正常進(jìn)行，原因是暗反應(yīng)中C3的還原需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH，停止光照使光反應(yīng)停止，葉綠體中仍有少量ATP和NADPH能使暗反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，但是這段時(shí)間后，暗反應(yīng)因缺少ATP和NADPH而無法進(jìn)行。
【教材拾遺】 （必修1 P104相關(guān)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較
1.（必修1 P103～104黑體）光反應(yīng)必須在光照下進(jìn)行，暗反應(yīng)必須在暗處進(jìn)行。（　　）
2.（必修1 P103圖5－14）離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，在合適的條件下可完成暗反應(yīng)過程。（　　）
3.（必修1 P103正文）光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中。（　　）
4.（必修1 P103正文）暗反應(yīng)中CO2可接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。（　　）
5.（必修1 P104正文）暗反應(yīng)中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO214C314C5（14CH2O）。（　　）
1.（2025·廣州高三期中）下圖表示綠色植物光合作用的部分過程，圖中A～C表示相關(guān)物質(zhì)。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（　　）
A.圖中A為O2，可釋放部分到空氣中
B.圖中B為NADPH，外界CO2濃度升高時(shí)，B的含量暫時(shí)升高
C.該過程消耗的NADP＋和C來自葉綠體基質(zhì)
D.該過程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在B和ATP中
2.（2025·江蘇宿遷模擬）如圖是光合作用過程示意圖（字母代表物質(zhì)），PSBS是一種類囊體膜蛋白，能感應(yīng)類囊體腔內(nèi)H＋的濃度而被激活，激活的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞，最終將過量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋放，防止強(qiáng)光對(duì)植物細(xì)胞造成損傷。下列說法錯(cuò)誤的是（　　）
A.H＋經(jīng)過Z蛋白外流的同時(shí)，利用B物質(zhì)來合成C物質(zhì)
B.葉綠素分子中被光激發(fā)的e－，經(jīng)傳遞到達(dá)D同時(shí)結(jié)合H＋后生成E
C.物質(zhì)F濃度降低至原濃度一半時(shí)，短時(shí)間內(nèi)C5化合物的含量將降低
D.降低Z蛋白的活性和阻斷卡爾文循環(huán)中F的供應(yīng)都將有利于PSBS發(fā)揮功能
題后歸納
環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化
（1）“過程法”分析各物質(zhì)變化
下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件（如光照、CO2）突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：
（2）模型法表示C3和C5等物質(zhì)含量變化
3.德國科學(xué)家瓦爾堡設(shè)法把光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)分開研究，他的辦法是在人工光源“間歇光”下測定光合作用。科研人員重新設(shè)計(jì)瓦爾堡的實(shí)驗(yàn)：分離出某植物的葉綠體，讓葉綠體交替接受5秒光照、5秒黑暗處理，持續(xù)進(jìn)行20分鐘，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中O2和CO2的變化，部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
下列分析正確的是（　　）
A.a～c段為光反應(yīng)階段，c～e段為暗反應(yīng)階段
B.S1、S3可分別表示光反應(yīng)釋放的O2總量與暗反應(yīng)吸收的CO2總量，且S1＝S3
C.由O2的釋放速率和CO2的吸收速率推測，光反應(yīng)速率與暗反應(yīng)速率始終相等
D.與“間歇光”20分鐘相比，持續(xù)光照20分鐘處理的葉綠體有機(jī)物合成總量更多
題后歸納
連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析
（1）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。
（2）在總光照時(shí)間、總黑暗時(shí)間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。
考點(diǎn)二　影響光合作用的因素及應(yīng)用
1.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
（1）光合作用強(qiáng)度
①概念：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。
②表示方法：用一定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量表示。
（2）探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
①實(shí)驗(yàn)原理
a.抽去圓形小葉片中的氣體后，葉片在水中　　　　，光照下葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生　　　，充滿細(xì)胞間隙，葉片又會(huì)　　　。
b.光合作用越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片上浮的數(shù)量越　　　　。
②實(shí)驗(yàn)裝置分析
a.自變量的設(shè)置：　　　　是自變量，通過調(diào)整5W LED臺(tái)燈與燒杯之間的距離來調(diào)節(jié)　　　　　　　　　。
b.因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過觀測　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（或浮起相同數(shù)量的圓形小葉片所用的時(shí)間長短）來衡量光合作用的強(qiáng)弱。
③實(shí)驗(yàn)流程
④實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在一定范圍內(nèi)，臺(tái)燈與小燒杯的距離越近，單位時(shí)間內(nèi)浮起的圓形小葉片也　　　　。
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也　　　　（單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片中產(chǎn)生的O2越多，浮起的圓形小葉片也越多）。
2.影響光合作用的因素及應(yīng)用
（1）內(nèi)部因素
①與植物自身的遺傳特性有關(guān)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。
②植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶
注：影響葉綠素合成的因素還有光照、溫度和礦質(zhì)元素等。
③葉面積指數(shù)
（2）外部因素
①單因子變量對(duì)光合速率的影響
Ⅰ.光照強(qiáng)度
Ⅱ.CO2濃度
Ⅲ.溫度
Ⅳ.水分或礦質(zhì)元素
②多因子變量對(duì)光合速率的影響
提醒 生產(chǎn)實(shí)踐中各種因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響往往是疊加在一起的，提高光合作用強(qiáng)度的措施需綜合考慮，如提高CO2濃度的同時(shí)增強(qiáng)光照強(qiáng)度。
1.（必修1 P105正文）光合作用的強(qiáng)度就是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用積累糖類的數(shù)量。（　　）
2.（必修1 P105正文）探究不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響時(shí)應(yīng)避免溫度等其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。（　　）
3.（必修1 P105正文）鎂可以影響葉綠素的合成從而影響光反應(yīng)。（　　）
4.（必修1 P105正文）水分能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)，從而影響光合作用。（　　）
5.（必修1 P105旁欄思考）實(shí)驗(yàn)中測得的O2產(chǎn)生量是植物光合作用實(shí)際產(chǎn)生的總O2量。（　　）
1.（2022·海南高考3題）某小組為了探究適宜溫度下CO2濃度對(duì)光合作用的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需時(shí)長，結(jié)果如圖。下列有關(guān)敘述正確的是（　　）
A.本實(shí)驗(yàn)中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量
B.葉圓片上浮所需時(shí)長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率
C.四組實(shí)驗(yàn)中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高
D.若在4 ℃條件下進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)，則各組葉圓片上浮所需時(shí)長均會(huì)縮短
2.（2025·湖南衡陽檢測）如圖表示植物光合作用速率隨光照強(qiáng)度改變的曲線，以下分析不正確的是（　　）
A.若適當(dāng)提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)相應(yīng)地向右移動(dòng)
B.若增加二氧化碳濃度，則B點(diǎn)左移、C點(diǎn)左移、D點(diǎn)向右上方移動(dòng)
C.D點(diǎn)時(shí)，ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)移動(dòng)
D.若圖為陽生植物，則換為陰生植物，B點(diǎn)向左移動(dòng)，D點(diǎn)向左下方移動(dòng)
題后歸納
光合作用曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)
（1）A點(diǎn)：代表呼吸速率，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，A點(diǎn)下移；反之，A點(diǎn)上移。
（2）B點(diǎn)與C點(diǎn)的變化（注：只有橫坐標(biāo)為自變量，其他條件不變）
— B點(diǎn)（補(bǔ) 償點(diǎn)） C點(diǎn)（飽 和點(diǎn)）
適當(dāng)增大CO2濃度（光照強(qiáng)度） 左移 右移
適當(dāng)減小CO2濃度（光照強(qiáng)度） 右移 左移
土壤缺Mg2＋ 右移 左移
注意：細(xì)胞呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2（或光）補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。
（3）D點(diǎn)：代表最大光合速率，當(dāng)增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度使光合速率增大時(shí)，D點(diǎn)向右上方移動(dòng)；反之，移動(dòng)方向相反。
3.（2025·八省聯(lián)考云南卷）為了研究干旱脅迫對(duì)植物的影響，研究人員以具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的優(yōu)良灌木細(xì)葉小蘗為實(shí)驗(yàn)材料。選取多株生長狀況相近的幼苗，隨機(jī)均分為兩組；Ⅰ組正常澆水管理，Ⅱ組干旱處理，在其他相同且適宜的條件下培養(yǎng)；一段時(shí)間后，測定每株相關(guān)指標(biāo)，數(shù)據(jù)如下。
　指標(biāo) 組別　 葉片相 對(duì)含水 量/％ 葉片凈光 合速率/ （μmol CO2· m－2·s－1） 氣孔導(dǎo)度/ （mol· m－2·s－1） 蒸騰速率/ （μmol· m－2·s－1）
Ⅰ組 61.32 5.45 0.12 1.39
Ⅱ組 56.15 4.12 0.08 0.72
注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越大。
回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量中，影響光合作用的主要環(huán)境因素有　　　　　　　　　　　　（答出2點(diǎn)即可）。實(shí)驗(yàn)中Ⅰ組、Ⅱ組均測定多株植株相關(guān)數(shù)據(jù)的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）氣孔導(dǎo)度減小直接影響光合作用的　　　　　階段，導(dǎo)致為另一階段提供的　　　　　　和　　　　　　減少。
（3）綠色植物光合作用過程中，水光解產(chǎn)生的電子若有剩余，則和氧氣結(jié)合形成超氧陰離子自由基，攻擊生物膜系統(tǒng)，導(dǎo)致生物膜損傷。生物膜在植物光合作用中的功能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。①是　　　　　　　　　　　
　 　；②是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）干旱脅迫時(shí)，植物葉片萎蔫卷曲下垂是一種自我保護(hù)行為，綜上分析其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.（2024·北京高考4題）某同學(xué)用植物葉片在室溫下進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，測定單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量，結(jié)果如圖所示。若想提高X，可采取的做法是（　　）
A.增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度 B.將葉片置于4 ℃的冷室中
C.給光源加濾光片改變光的顏色 D.移動(dòng)冷光源縮短與葉片的距離
溯源教材
（1）影響酶活性的因素，也是光合作用的影響因子。（見必修1 P105正文）
（2）光合作用的原料——水、CO2，動(dòng)力——光能，都是影響光合作用的因素。（見必修1 P105正文）
2.（2024·湖北高考4題）植物甲的花產(chǎn)量、品質(zhì)（與葉黃素含量呈正相關(guān)）與光照長短密切相關(guān)。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列敘述正確的是（　　）
組別 光照處理 首次開花時(shí)間 莖粗（mm） 花的葉黃素含量 （g/kg） 鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量 （kg/hm2）
① 光照8 h/ 黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000
② 光照12 h/ 黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800
③ 光照16 h/ 黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500
A.第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花，且產(chǎn)量最高
B.植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時(shí)長呈負(fù)相關(guān)
C.綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)該選擇第②組處理
D.植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量呈正相關(guān)
3.（2023·湖北高考8題）植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PS Ⅰ和PS Ⅱ光復(fù)合體，PS Ⅱ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PS Ⅱ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHC Ⅱ，通過與PS Ⅱ結(jié)合或分離來增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲（如圖所示）。LHC Ⅱ與PS Ⅱ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)
B.Mg2＋含量減少會(huì)導(dǎo)致PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱
C.弱光下LHC Ⅱ與PS Ⅱ結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲
D.PS Ⅱ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O2
4.（2024·新課標(biāo)卷31題）某同學(xué)將一種高等植物幼苗分為4組（a、b、c、d），分別置于密閉裝置中照光培養(yǎng)，a、b、c、d組的光照強(qiáng)度依次增大，實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持恒定。一段時(shí)間（t）后測定裝置內(nèi)O2濃度，結(jié)果如圖所示，其中M為初始O2濃度，c、d組O2濃度相同。
回答下列問題。
（1）太陽光中的可見光由不同顏色的光組成，其中高等植物光合作用利用的光主要是　　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）光照t時(shí)間時(shí)，a組CO2濃度　　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）b組。
（3）若延長光照時(shí)間c、d組O2濃度不再增加，則光照t時(shí)間時(shí)a、b、c中光合速率最大的是　　　　組，判斷依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）光照t時(shí)間后，將d組密閉裝置打開，并以c組光照強(qiáng)度繼續(xù)照光，其幼苗光合速率會(huì)　　　　（填“升高”“降低”或“不變”）。
5.（2024·廣東高考20題）某湖泊曾處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，水面漂浮著大量浮游藻類。管理部門通過控源、清淤、換水以及引種沉水植物等手段，成功實(shí)現(xiàn)了水體生態(tài)恢復(fù)。引種的3種多年生草本沉水植物（①金魚藻、②黑藻、③苦草，答題時(shí)植物名稱可用對(duì)應(yīng)序號(hào)表示）在不同光照強(qiáng)度下光合速率及水質(zhì)凈化能力見圖。
回答下列問題：
（1）湖水富營養(yǎng)化時(shí)，浮游藻類大量繁殖，水體透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有機(jī)物少于　　　　的有機(jī)物，最終衰退和消亡。
（2）生態(tài)恢復(fù)后，該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結(jié)構(gòu)，從湖底到水面依次是　　　　，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）為了達(dá)到湖水凈化的目的，選擇引種上述3種草本沉水植物的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
三者配合能實(shí)現(xiàn)綜合治理效果。
（4）上述3種草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途徑（濃縮CO2形成高濃度C4后，再分解成CO2傳遞給C5）使其在CO2受限的水體中仍可有效地進(jìn)行光合作用，在水生植物群落中競爭力較強(qiáng)。根據(jù)圖a設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，完成下列表格。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
實(shí)驗(yàn)材料 對(duì)照組：　　　　　 實(shí)驗(yàn)組：黑藻
實(shí)驗(yàn)條件 控制光照強(qiáng)度為　　　 μmol·m－2·s－1
營養(yǎng)及環(huán)境條件相同且適宜，培養(yǎng)時(shí)間相同
控制條件 　　　　　　　　
測量指標(biāo) 　　　　　　　　
（5）目前在湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強(qiáng)光抑制造成生長不良，此外，大量沉水植物葉片凋落，需及時(shí)打撈，增加維護(hù)成本。針對(duì)這兩個(gè)實(shí)際問題從生態(tài)學(xué)角度提出合理的解決措施　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　（1）呼吸作用變強(qiáng)，消耗大量養(yǎng)分是高溫下作物減產(chǎn)的原因之一。（2023·湖北高考）（　　）
（2）12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱。光合作用強(qiáng)度減弱的原因可能是葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少。 （2022·湖南高考）（　　）
（3）合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量。 （2021·遼寧高考）（　　）
（4）經(jīng)檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（寫出兩點(diǎn)即可）。 （2022·河北高考）
（5）正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课唬蚴恰　　　　　　　　　　　　　　　　。ù鸪?點(diǎn)即可）。 （2022·全國甲卷）第15講　光合作用的原理及影響因素
【破考點(diǎn)·抓必備】
考點(diǎn)一
知識(shí)梳理夯基
1.（2）CO2＋H2O（CH2O）＋O2
2.（1）①NADPH　②2C3　③ADP＋Pi　④O2　⑤（CH2O）　（2） 類囊體薄膜　 色素　 ATP和NADPH　 葉綠體基質(zhì)　 NADPH　 ATP和NADPH
3.無機(jī)物氧化釋放的能量　CO2和H2O
概念檢測
1.×　2.√
3.×　提示：光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能。
4.×　提示：暗反應(yīng)中，CO2不能直接被NADPH還原，必須經(jīng)過CO2的固定形成C3，再在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。
5.×　提示：在暗反應(yīng)階段中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→。
典題演練應(yīng)用
1.B　題圖中B是在NADP＋、H＋和e－參與下形成的，為NADPH，當(dāng)外界CO2濃度升高時(shí)，暗反應(yīng)中生成的C3增多，則消耗的NADPH增多，導(dǎo)致NADPH的含量暫時(shí)降低，B錯(cuò)誤。
2.C　圖中的水的光解發(fā)生在葉綠體的類囊體腔中，A是氧氣，B是ADP和Pi，C是ATP，D是NADP＋，E是NADPH，F(xiàn)是二氧化碳。C、E可用于C3的還原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。當(dāng)H＋順濃度梯度經(jīng)過Z蛋白運(yùn)輸時(shí)，利用化學(xué)勢能將ADP和Pi轉(zhuǎn)化為ATP，即B物質(zhì)被用來合成了C物質(zhì)，A正確；葉綠素分子中被光激發(fā)的e－，經(jīng)傳遞到達(dá)D（NADP＋）同時(shí)結(jié)合H＋后生成E，即NADPH，B正確；物質(zhì)F是CO2，濃度降低至原濃度一半時(shí)，短時(shí)間內(nèi)CO2的固定速率降低，但C3的還原速率不變，故C5化合物的含量將升高，C錯(cuò)誤；PSBS是一種類囊體膜蛋白，能感應(yīng)類囊體腔內(nèi)H＋的濃度而被激活，激活的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞，最終將過量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋放，防止強(qiáng)光對(duì)植物細(xì)胞造成損傷。降低Z蛋白的活性會(huì)減少H＋向外運(yùn)輸，阻斷卡爾文循環(huán)中F的供應(yīng)會(huì)導(dǎo)致暗反應(yīng)減弱，進(jìn)而抑制光反應(yīng)ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白質(zhì)活性與ATP合成有關(guān)，因此ATP合成減少也會(huì)導(dǎo)致H＋外運(yùn)減少，因此都將有利于PSBS發(fā)揮功能，防止強(qiáng)光對(duì)植物細(xì)胞造成損傷，D正確。
3.D　光反應(yīng)階段需要光照，暗反應(yīng)階段不直接依賴光進(jìn)行，a～c段既有光反應(yīng)也有暗反應(yīng)，c～e段在黑暗開始之前既有光反應(yīng)又有暗反應(yīng)，黑暗開始之后，只有暗反應(yīng)，沒有光反應(yīng)，A錯(cuò)誤；虛線表示O2釋放速率的變化，實(shí)線表示CO2吸收速率的變化，在一個(gè)光周期內(nèi)，二者從開始的0經(jīng)過一段時(shí)間的反應(yīng)以后又變?yōu)?，結(jié)合光合作用的總反應(yīng)式來看，在一個(gè)光周期內(nèi)光反應(yīng)釋放的O2總量與暗反應(yīng)吸收的CO2總量是相等的，S1＋S2＝S2＋S3，所以S1＝S3，但是S1不能代表光反應(yīng)釋放的O2總量，S3也不能代表暗反應(yīng)吸收的CO2總量，B錯(cuò)誤；O2釋放速率代表光反應(yīng)速率，CO2吸收速率代表暗反應(yīng)速率，從圖中看出，兩曲線不是完全重合，故光反應(yīng)速率與暗反應(yīng)速率不是始終相等，C錯(cuò)誤；有機(jī)物合成總量可用實(shí)線與橫軸圍成的面積表示，如果是持續(xù)光照，那么光反應(yīng)與暗反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)速率保持相等，也就是圖中的cd段，把cd段延長以后能看出，持續(xù)光照20分鐘葉綠體有機(jī)物合成總量更多，D正確。
考點(diǎn)二
知識(shí)梳理夯基
1.（2）①a.下沉　氧氣　上浮　b.多　②a.光照強(qiáng)度　光照強(qiáng)度的大小　b.單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的圓形小葉片上浮的數(shù)量　③ 氣體逸出　 黑暗　 CO2　 圓形小葉片浮起的數(shù)量　④越多　⑤增強(qiáng)
2.（1）③呼吸量　下降　（2）①Ⅰ. ATP及NADPH　 細(xì)胞呼吸　 ＝　 ＞　 光照強(qiáng)度　Ⅱ. 暗反應(yīng)　 光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等　 進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度　 CO2濃度　Ⅲ. 酶的活性　 增大　 最適　 酶的活性
Ⅳ.氣孔　② 光照強(qiáng)度　 CO2濃度　 提高溫度　 CO2濃度　 光照強(qiáng)度和CO2濃度
概念檢測
1.×　2.√　3.√　4.√　5.×
典題演練應(yīng)用
1.B　本實(shí)驗(yàn)的目的是探究適宜溫度下CO2濃度對(duì)光合作用的影響，自變量是CO2濃度（通過等體積不同濃度的NaHCO3溶液來實(shí)現(xiàn)），溫度、光照等屬于無關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中所用的菠菜葉圓片已進(jìn)行排氣處理，葉圓片通過光合作用釋放氧氣的速率越大，葉圓片上浮所需時(shí)間越短，B正確；四組實(shí)驗(yàn)中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片上浮平均時(shí)長最長，表明其光合速率最低，C錯(cuò)誤；若從適宜溫度降低到4 ℃，與光合作用相關(guān)的酶的活性降低，導(dǎo)致光合速率降低，則各組葉圓片上浮所需時(shí)長均會(huì)延長，D錯(cuò)誤。
2.B　B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等，若適當(dāng)提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)相應(yīng)地向右移動(dòng)，A正確；若增加二氧化碳濃度，則光合作用強(qiáng)度增加，B點(diǎn)左移，C點(diǎn)右移，D點(diǎn)向右上方移動(dòng)，B錯(cuò)誤；D點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)度最大，其光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原，C正確；相較于陽生植物，陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)及最大光合速率均會(huì)下降，D正確。
3.（1）CO2濃度、光照條件　排除偶然情況，減小實(shí)驗(yàn)誤差　（2）暗反應(yīng)　ADP＋Pi　NADP＋　（3）吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能　控制氣孔的開閉　（4）植物葉片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多熱量，導(dǎo)致水分過度蒸發(fā)，從而保證氣孔的相對(duì)開度，進(jìn)而保證光合作用在一定強(qiáng)度下進(jìn)行
解析：（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是澆水量，無關(guān)變量包括CO2濃度、光照條件、溫度等，都是影響光合作用的主要環(huán)境因素。實(shí)驗(yàn)中Ⅰ組、Ⅱ組均測定多株植株相關(guān)數(shù)據(jù)的目的是排除偶然情況，減小實(shí)驗(yàn)誤差。（2）氣孔導(dǎo)度減小，CO2不能進(jìn)入葉肉細(xì)胞，直接影響光合作用的暗反應(yīng)階段，導(dǎo)致為另一階段（光反應(yīng)）提供的ADP＋Pi和NADP＋減少。（3）生物膜在植物光合作用中的功能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，①是在類囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng)，即吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，②是生物膜可控制氣孔的開閉。（4）干旱脅迫時(shí)，植物葉片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多熱量，導(dǎo)致水分過度蒸發(fā)，從而保證氣孔的相對(duì)開度，進(jìn)而保證光合作用在一定強(qiáng)度下進(jìn)行。
【研真題·扣教材】
1.A　CO2是光合作用的原料，增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度可增加單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量，A符合題意；降低溫度會(huì)降低光合作用的酶活性，會(huì)降低單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量，B不符合題意；給光源加濾光片，降低了光照強(qiáng)度，會(huì)降低光合速率，C不符合題意；移動(dòng)冷光源縮短與葉片的距離會(huì)使光照強(qiáng)度增大，但單位時(shí)間單位葉面積的最大氧氣釋放量可能不變，因?yàn)楣怙柡忘c(diǎn)之后，光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)，D不符合題意。
2.C　與其他組相比，第①組處理首次開花時(shí)間最早，說明第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花，但其鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量小于第②③組，A錯(cuò)誤；植物甲花的品質(zhì)與葉黃素含量呈正相關(guān)，據(jù)表中信息可知，隨著光照處理中的黑暗時(shí)長減小，植物甲花的葉黃素含量先升高后降低，B錯(cuò)誤；第②組處理植物甲花的葉黃素含量最高，鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量明顯大于第①組，略小于第③組，綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)該選擇第②組處理，C正確；比較第②組和第③組的結(jié)果可知，第②組植物甲花的葉黃素含量較第③組高，但第③組的鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量高于第②組，說明植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量不呈正相關(guān)，D錯(cuò)誤。
3.C　據(jù)圖可知，在強(qiáng)光下，PS Ⅱ與LHC Ⅱ分離，減弱PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲；在弱光下，PS Ⅱ與LHC Ⅱ結(jié)合，增強(qiáng)PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲。LHC Ⅱ和PS Ⅱ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，故葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，會(huì)導(dǎo)致類囊體上PS Ⅱ光復(fù)合體與LHC Ⅱ結(jié)合增多，從而使PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)，A正確；鎂是合成葉綠素的原料，葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，若Mg2＋含量減少，PS Ⅱ光復(fù)合體含有的光合色素含量降低，導(dǎo)致PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱，B正確；弱光下PS Ⅱ光復(fù)合體與LHC Ⅱ結(jié)合，有利于對(duì)光能的捕獲，C錯(cuò)誤；類囊體膜上的PS Ⅱ光復(fù)合體含有光合色素，在光反應(yīng)中，其能吸收光能并分解水產(chǎn)生H＋、電子和O2，D正確。
4.（1）紅光和藍(lán)紫光　光合色素中的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光　（2）大于　（3）b　密閉裝置中O2濃度不再增加時(shí)光合速率等于呼吸速率，僅b組光合速率大于呼吸速率　（4）升高
解析：（1）植物進(jìn)行光合作用時(shí)捕獲光能的色素為葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，故高等植物光合作用利用的光主要是紅光和藍(lán)紫光。（2）由題意知，a組的光合作用強(qiáng)度小于b組，a組光合作用消耗的二氧化碳也少于b組，所以，光照t時(shí)間后，a組CO2濃度大于b組。（3）若延長光照時(shí)間c、d組O2濃度不再增加，說明光照t時(shí)間時(shí)，c、d組的光合速率等于呼吸速率；光照t時(shí)間時(shí)，a組的O2濃度與初始O2濃度相等，說明a組的光合速率等于呼吸速率；而b組的光合速率大于呼吸速率，故光照t時(shí)間時(shí)，a、b、c中光合速率最大的是b組。（4）分析圖示，光照t時(shí)間后，c、d組的O2濃度相同且大于初始O2濃度，即c、d組光合速率不再變化，c組的光照強(qiáng)度等于或高于光飽和點(diǎn)，而c組的光照強(qiáng)度小于d組，說明限制d組光合速率的因素是CO2濃度。光照t時(shí)間后，將d組密閉裝置打開，可補(bǔ)充二氧化碳，并以c組光照強(qiáng)度繼續(xù)照光，則d組幼苗光合速率會(huì)升高。
5.（1）呼吸作用消耗　（2）③②①　最大光合速率對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度依次升高　（3）①（金魚藻）除藻率高，②（黑藻）除氮率高，③（苦草）除磷率高　（4）金魚藻　500　二氧化碳濃度較低且相同　單位時(shí)間的氧氣釋放量　（5）合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強(qiáng)度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物
解析：（1）由于湖底光照不足，導(dǎo)致原有沉水植物因光合作用合成的有機(jī)物少于細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物，生物量在減少，不足以維持生長，最終衰退和消亡。（2）據(jù)圖分析，最大光合速率對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度依次升高，因此生態(tài)恢復(fù)后，該湖泊形成了以題述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結(jié)構(gòu)，從湖底到水面依次是③②①。（3）據(jù)圖b分析，金魚藻除藻率高，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，能實(shí)現(xiàn)綜合治理效果。（4）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，自變量是植物種類，黑藻與金魚藻光合速率接近，苦草光合速率與黑藻相差較大，因此對(duì)照組是金魚藻。無關(guān)變量應(yīng)該保持相同且適宜，黑藻金魚藻在光照強(qiáng)度為500 μmol·m－2·s－1時(shí)光合速率相同，因此控制光照強(qiáng)度為500 μmol·m－2·s－1。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證碳濃縮優(yōu)勢，因此控制條件為低二氧化碳濃度。因變量是光合速率的快慢，因此檢測指標(biāo)是單位時(shí)間釋放氧氣的量。（5）目前的兩個(gè)實(shí)際問題是湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強(qiáng)光抑制造成生長不良，大量沉水植物葉片凋落，需及時(shí)打撈，增加維護(hù)成本，因此可以合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強(qiáng)度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物。
真題重組練
　（1）√　（2）√　（3）√　（4）葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體；光合色素減少　（5）自身呼吸消耗或建造植物體結(jié)構(gòu)
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第15講　
光合作用的原理及影響因素
高中總復(fù)習(xí)·生物
1. 說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水
轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能。
2. 活動(dòng)：探究不同環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響。
課程標(biāo)準(zhǔn)
1. 破考點(diǎn)·抓必備
2. 研真題·扣教材
3. 驗(yàn)收效·提能力
目錄
Contents
01
破考點(diǎn)·抓必備
梳理歸納， 鞏固基本知識(shí)
考點(diǎn)一　光合作用的基本原理
1. 光合作用的概念及反應(yīng)式
（1）概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)
存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。
（2）反應(yīng)式： 。
CO2＋H2O　 （CH2O）＋O2　
2. 光合作用過程
（1）基本過程
填充圖中序號(hào)代表的物質(zhì)：① ，② ，③
，④ ，⑤ 。
NADPH　
2C3　
ADP＋
Pi　
O2　
（CH2O）　
（2）比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)
c
c
c
c
c
c
提醒 光照停止后暗反應(yīng)短時(shí)間仍然能夠持續(xù)，但無法長時(shí)間正常進(jìn)行，原
因是暗反應(yīng)中C3的還原需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH，停止光照使光反應(yīng)
停止，葉綠體中仍有少量ATP和NADPH能使暗反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，但
是這段時(shí)間后，暗反應(yīng)因缺少ATP和NADPH而無法進(jìn)行。
【教材拾遺】 （必修1 P104相關(guān)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較
1. （必修1 P103～104黑體）光反應(yīng)必須在光照下進(jìn)行，暗反應(yīng)必須在暗
處進(jìn)行。 （　×　）
2. （必修1 P103圖5－14）離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2
后，在合適的條件下可完成暗反應(yīng)過程。 （　√　）
3. （必修1 P103正文）光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中。
（　×　）
提示：光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能。
×
√
×
4. （必修1 P103正文）暗反應(yīng)中CO2可接受ATP和NADPH釋放的能量，并
且被NADPH還原。 （　×　）
提示：暗反應(yīng)中，CO2不能直接被NADPH還原，必須經(jīng)過CO2的固定形成
C3，再在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被
NADPH還原。
5. （必修1 P104正文）暗反應(yīng)中14C的轉(zhuǎn)移途徑是
14CO214C314C5 （14CH2O）。 （　×　）
提示：在暗反應(yīng)階段中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→ 。
×
×
1. （2025·廣州高三期中）如圖表示綠色植物光合作用的部分過程，圖中
A～C表示相關(guān)物質(zhì)。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（　　）
A. 圖中A為O2，可釋放部分到空氣中
B. 圖中B為NADPH，外界CO2濃度升高時(shí)，
B的含量暫時(shí)升高
C. 該過程消耗的NADP＋和C來自葉綠體基質(zhì)
D. 該過程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在B和ATP中
√
解析： 　題圖中B是在NADP＋、H＋和e－參與下形成的，為NADPH，當(dāng)
外界CO2濃度升高時(shí)，暗反應(yīng)中生成的C3增多，則消耗的NADPH增多，導(dǎo)
致NADPH的含量暫時(shí)降低，B錯(cuò)誤。
2. （2025·江蘇宿遷模擬）如圖是光合作用過程示意圖（字母代表物質(zhì)），PSBS是一種類囊體膜蛋白，能感應(yīng)類囊體腔內(nèi)H＋的濃度而被
激活，激活的PSBS抑制電子在類囊體膜上
的傳遞，最終將過量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋
放，防止強(qiáng)光對(duì)植物細(xì)胞造成損傷。下列
說法錯(cuò)誤的是（　　）
A. H＋經(jīng)過Z蛋白外流的同時(shí)，利用B物質(zhì)來合成C物質(zhì)
B. 葉綠素分子中被光激發(fā)的e－，經(jīng)傳遞到達(dá)D同時(shí)結(jié)合H＋后生成E
C. 物質(zhì)F濃度降低至原濃度一半時(shí)，短時(shí)間內(nèi)C5化合物的含量將降低
D. 降低Z蛋白的活性和阻斷卡爾文循環(huán)中F的供應(yīng)都將有利于PSBS發(fā)揮功能
√
解析：C　圖中的水的光解發(fā)生在葉綠體的類囊體腔中，A是氧氣，B是ADP和Pi，C是ATP，D是NADP＋，E是NADPH，F(xiàn)是二氧化碳。C、E可用于C3的還原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。當(dāng)H＋順濃度梯度經(jīng)過Z蛋白運(yùn)輸時(shí)，利用化學(xué)勢能將ADP和Pi轉(zhuǎn)化為ATP，即B物質(zhì)被用來合成了C物質(zhì)，A正確；葉綠素分子中被光激發(fā)的e－，經(jīng)傳遞到達(dá)D（NADP＋）同時(shí)結(jié)合H＋后生成E，即NADPH，B正確；物質(zhì)F是CO2，濃度降低至原濃度一半時(shí)，短時(shí)間內(nèi)CO2的固定速率降低，但C3的還原速率不變，故C5化合物的含量將升高，C錯(cuò)誤；PSBS是一種類囊體膜蛋白，能感應(yīng)類囊體腔內(nèi)H＋的濃度
而被激活，激活的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞，最終將過量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋放，防止強(qiáng)光對(duì)植物細(xì)胞造成損傷。降低Z蛋白的活性會(huì)減少H＋向外運(yùn)輸，阻斷卡爾文循環(huán)中F的供應(yīng)會(huì)導(dǎo)致暗反應(yīng)減弱，進(jìn)而抑制光反應(yīng)ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白質(zhì)活性與ATP合成有關(guān)，因此ATP合成減少也會(huì)導(dǎo)致H＋外運(yùn)減少，因此都將有利于PSBS發(fā)揮功能，防止強(qiáng)光對(duì)植物細(xì)胞造成損傷，D正確。
題后歸納
環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化
（1）“過程法”分析各物質(zhì)變化
如圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件（如光照、CO2）突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：
（2）模型法表示C3和C5等物質(zhì)含量變化
3. 德國科學(xué)家瓦爾堡設(shè)法把光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)分開研究，他的辦
法是在人工光源“間歇光”下測定光合作用。科研人員重新設(shè)計(jì)瓦爾堡的
實(shí)驗(yàn)：分離出某植物的葉綠體，讓葉綠體交替接受5秒光照、5秒黑暗處
理，持續(xù)進(jìn)行20分鐘，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中O2和CO2的變化，部分
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
下列分析正確的是（　　）
A. a～c段為光反應(yīng)階段，c～e段為暗反應(yīng)階段
B. S1、S3可分別表示光反應(yīng)釋放的O2總量與暗反應(yīng)吸收的CO2總量，且S1
＝S3
C. 由O2的釋放速率和CO2的吸收速率推測，光反應(yīng)速率與暗反應(yīng)速率始終
相等
D. 與“間歇光”20分鐘相比，持續(xù)光照20分鐘處理的葉綠體有機(jī)物合成
總量更多
√
解析：　光反應(yīng)階段需要光照，暗反應(yīng)階段不直接依賴光進(jìn)行，a～c段
既有光反應(yīng)也有暗反應(yīng)，c～e段在黑暗開始之前既有光反應(yīng)又有暗反應(yīng)，
黑暗開始之后，只有暗反應(yīng)，沒有光反應(yīng)，A錯(cuò)誤；虛線表示O2釋放速率的變化，實(shí)線表示CO2吸收速率的變化，在一個(gè)光周期內(nèi)，二者從開始的0經(jīng)過一段時(shí)間的反應(yīng)以后又變?yōu)?，結(jié)合光合作用的總反應(yīng)式來看，在一個(gè)光周期內(nèi)光反應(yīng)釋放的O2總量與暗反應(yīng)吸收的CO2總量是相等的，S1＋S2＝S2＋S3，所以S1＝S3，但是S1不能代表光反應(yīng)釋放的O2總量，S3也不能代表暗反應(yīng)吸收的CO2總量，B錯(cuò)誤；O2釋放速率代表光反應(yīng)速率，CO2吸收速率代表暗反應(yīng)速率，從圖中看出，兩曲線不是完全重合，故光反應(yīng)速率與暗反應(yīng)速率不是始終相等，C錯(cuò)誤；有機(jī)物合成總量可用實(shí)線與橫軸圍成的面積表示，如果是持續(xù)光照，那么光反應(yīng)與暗反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)速率保持相等，也就是圖中的cd段，把cd段延長以后能看出，持續(xù)光照20分鐘葉綠體有機(jī)物合成總量更多，D正確。
題后歸納
連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析
（1）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的
積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能
繼續(xù)合成。
（2）在總光照時(shí)間、總黑暗時(shí)間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理
比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。
考點(diǎn)二　影響光合作用的因素及應(yīng)用
1. 探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
（1）光合作用強(qiáng)度
①概念：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。
②表示方法：用一定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量表示。
（2）探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
①實(shí)驗(yàn)原理
a.抽去圓形小葉片中的氣體后，葉片在水中 ，光照下葉片進(jìn)行光
合作用產(chǎn)生 ，充滿細(xì)胞間隙，葉片又會(huì) 。
b.光合作用越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片上浮的數(shù)量越 。
下沉　
氧氣　
上浮　
多　
②實(shí)驗(yàn)裝置分析
a.自變量的設(shè)置： 是自變量，通過調(diào)整5W LED臺(tái)燈與燒杯
之間的距離來調(diào)節(jié) 。
b.因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過觀測
（或浮起相同數(shù)量的圓形小葉片所用的時(shí)間長短）來衡
量光合作用的強(qiáng)弱。
光照強(qiáng)度　
光照強(qiáng)度的大小　
單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的圓形小
葉片上浮的數(shù)量　
③實(shí)驗(yàn)流程
④實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在一定范圍內(nèi)，臺(tái)燈與小燒杯的距離越近，單位時(shí)間內(nèi)浮起
的圓形小葉片也 。
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度
也 （單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片中產(chǎn)生的O2越多，浮起的圓形小葉片
也越多）。
越多　
增強(qiáng)　
2. 影響光合作用的因素及應(yīng)用
（1）內(nèi)部因素
①與植物自身的遺傳特性有關(guān)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。
②植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶
注：影響葉綠素合成的因素還有光照、溫度和礦質(zhì)元素等。
③葉面積指數(shù)
Ⅰ.光照強(qiáng)度
（2）外部因素
①單因子變量對(duì)光合速率的影響
Ⅱ.CO2濃度
Ⅲ.溫度
Ⅳ.水分或礦質(zhì)元素
②多因子變量對(duì)光合速率的影響
提醒 生產(chǎn)實(shí)踐中各種因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響往往是疊加在一起
的，提高光合作用強(qiáng)度的措施需綜合考慮，如提高CO2濃度的同時(shí)增強(qiáng)
光照強(qiáng)度。
1. （必修1 P105正文）光合作用的強(qiáng)度就是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合
作用積累糖類的數(shù)量。 （　×　）
2. （必修1 P105正文）探究不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響時(shí)應(yīng)避免溫度
等其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。 （　√　）
3. （必修1 P105正文）鎂可以影響葉綠素的合成從而影響光反應(yīng)。
（　√　）
4. （必修1 P105正文）水分能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體
內(nèi)，從而影響光合作用。 （　√　）
5. （必修1 P105旁欄思考）實(shí)驗(yàn)中測得的O2產(chǎn)生量是植物光合作用實(shí)際產(chǎn)
生的總O2量。 （　×　）
×
√
√
√
×
1. （2022·海南高考3題）某小組為了探究適宜溫度下CO2濃度對(duì)光合作用
的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度
NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需
時(shí)長，結(jié)果如圖。下列有關(guān)敘述正確的是（　　）
A. 本實(shí)驗(yàn)中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量
B. 葉圓片上浮所需時(shí)長主要取決于葉圓片光合作用
釋放氧氣的速率
C. 四組實(shí)驗(yàn)中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高
D. 若在4 ℃條件下進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)，則各組葉圓片上浮所需時(shí)長均會(huì)縮短
√
解析：　本實(shí)驗(yàn)的目的是探究適宜溫度下CO2濃度對(duì)光合作用的影響，自
變量是CO2濃度（通過等體積不同濃度的NaHCO3溶液來實(shí)現(xiàn)），溫度、光
照等屬于無關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中所用的菠菜葉圓片已
進(jìn)行排氣處理，葉圓片通過光合作用釋放氧氣的速率越大，葉圓片上浮所
需時(shí)間越短，B正確；四組實(shí)驗(yàn)中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片上浮平均
時(shí)長最長，表明其光合速率最低，C錯(cuò)誤；若從適宜溫度降低到4 ℃，與光
合作用相關(guān)的酶的活性降低，導(dǎo)致光合速率降低，則各組葉圓片上浮所需
時(shí)長均會(huì)延長，D錯(cuò)誤。
2. （2025·湖南衡陽檢測）如圖表示植物光合作用速率隨光照強(qiáng)度改變的曲線，以下分析不正確的是（　　）
A. 若適當(dāng)提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增
加值，則補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)相應(yīng)地向右移動(dòng)
B. 若增加二氧化碳濃度，則B點(diǎn)左移、C點(diǎn)左移、D點(diǎn)向
右上方移動(dòng)
C. D點(diǎn)時(shí)，ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)移動(dòng)
D. 若圖為陽生植物，則換為陰生植物，B點(diǎn)向左移動(dòng)，D點(diǎn)向左下方移動(dòng)
√
解析：　B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等，若適當(dāng)提高溫度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，則補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)相應(yīng)地向右移動(dòng)，A正確；若增加二氧化碳濃度，則光合作用強(qiáng)度增加，B點(diǎn)左移，C點(diǎn)右移，D點(diǎn)向右上方移動(dòng)，B錯(cuò)誤；D點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)度最大，其光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原，C正確；相較于陽生植物，陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)及最大光合速率均會(huì)下降，D正確。
題后歸納
光合作用曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)
（1）A點(diǎn)：代表呼吸速率，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，A點(diǎn)下移；反之，A點(diǎn)上移。
（2）B點(diǎn)與C點(diǎn)的變化（注：只有橫坐標(biāo)為自變量，其他條件不變）
— B點(diǎn)（補(bǔ) 償點(diǎn)） C點(diǎn)（飽
和點(diǎn)）
適當(dāng)增大CO2濃度（光照強(qiáng)度） 左移 右移
適當(dāng)減小CO2濃度（光照強(qiáng)度） 右移 左移
土壤缺Mg2＋ 右移 左移
注意：細(xì)胞呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2（或光）補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右
移，反之左移。
（3）D點(diǎn)：代表最大光合速率，當(dāng)增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度使光合速
率增大時(shí)，D點(diǎn)向右上方移動(dòng)；反之，移動(dòng)方向相反。
3. （2025·八省聯(lián)考云南卷）為了研究干旱脅迫對(duì)植物的影響，研究人員
以具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的優(yōu)良灌木細(xì)葉小蘗為實(shí)驗(yàn)材料。選取多
株生長狀況相近的幼苗，隨機(jī)均分為兩組；Ⅰ組正常澆水管理，Ⅱ組干旱處
理，在其他相同且適宜的條件下培養(yǎng)；一段時(shí)間后，測定每株相關(guān)指標(biāo)，
數(shù)據(jù)如下。
　指標(biāo) 組別　 葉片相對(duì)
含水量/％ 葉片凈光合速率/ （μmol CO2·m－2·s－1） 氣孔導(dǎo)度/ （mol·m－2·s－1） 蒸騰速率/
（μmol·m－2·s－1）
Ⅰ組 61.32 5.45 0.12 1.39
Ⅱ組 56.15 4.12 0.08 0.72
注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越大。
回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量中，影響光合作用的主要環(huán)境因素有
（答出2點(diǎn)即可）。實(shí)驗(yàn)中Ⅰ組、Ⅱ組均測定多株植株相關(guān)數(shù)據(jù)
的目的是 。
解析： 該實(shí)驗(yàn)的自變量是澆水量，無關(guān)變量包括CO2濃度、光照條件、溫度等，都是影響光合作用的主要環(huán)境因素。實(shí)驗(yàn)中Ⅰ組、Ⅱ組均測定多株植株相關(guān)數(shù)據(jù)的目的是排除偶然情況，減小實(shí)驗(yàn)誤差。
CO2濃度、
光照條件
排除偶然情況，減小實(shí)驗(yàn)誤差
（2）氣孔導(dǎo)度減小直接影響光合作用的 階段，導(dǎo)致為另一階
段提供的 和 減少。
解析： 氣孔導(dǎo)度減小，CO2不能進(jìn)入葉肉細(xì)胞，直接影響光合作用的
暗反應(yīng)階段，導(dǎo)致為另一階段（光反應(yīng)）提供的ADP＋Pi和NADP＋減少。
暗反應(yīng)
ADP＋Pi
NADP＋
（3）綠色植物光合作用過程中，水光解產(chǎn)生的電子若有剩余，則和氧氣
結(jié)合形成超氧陰離子自由基，攻擊生物膜系統(tǒng)，導(dǎo)致生物膜損傷。生物膜
在植物光合作用中的功能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。①是
；②是 。
解析： 生物膜在植物光合作用中的功能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，①是在類囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng)，即吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，②是生物膜可控制氣孔的開閉。
吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化
光能
控制氣孔的開閉
（4）干旱脅迫時(shí)，植物葉片萎蔫卷曲下垂是一種自我保護(hù)行為，綜上分
析其原理是
。
解析：干旱脅迫時(shí)，植物葉片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多熱量，導(dǎo)致水分過度蒸發(fā)，從而保證氣孔的相對(duì)開度，進(jìn)而保證光合作用在一定強(qiáng)度下進(jìn)行。
植物葉片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多熱量，導(dǎo)致水分過度
蒸發(fā)，從而保證氣孔的相對(duì)開度，進(jìn)而保證光合作用在一定強(qiáng)度下進(jìn)行
02
研真題·扣教材
探究分析， 培養(yǎng)核心技能
1. （2024·北京高考4題）某同學(xué)用植物葉片在室溫下進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，
測定單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量，結(jié)果如圖所示。若想提高X，可
采取的做法是（　　）
A. 增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度
B. 將葉片置于4 ℃的冷室中
C. 給光源加濾光片改變光的顏色
D. 移動(dòng)冷光源縮短與葉片的距離
√
解析：　CO2是光合作用的原料，增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度可增加單位
時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量，A符合題意；降低溫度會(huì)降低光合作用的
酶活性，會(huì)降低單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量，B不符合題意；給光
源加濾光片，降低了光照強(qiáng)度，會(huì)降低光合速率，C不符合題意；移動(dòng)冷
光源縮短與葉片的距離會(huì)使光照強(qiáng)度增大，但單位時(shí)間單位葉面積的最大
氧氣釋放量可能不變，因?yàn)楣怙柡忘c(diǎn)之后，光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)
度的增強(qiáng)而增強(qiáng)，D不符合題意。
溯源教材
（1）影響酶活性的因素，也是光合作用的影響因子。　（見必修1
P105正文）
（2）光合作用的原料——水、CO2，動(dòng)力——光能，都是影響光合作用的
因素。　（見必修1 P105正文）
2. （2024·湖北高考4題）植物甲的花產(chǎn)量、品質(zhì)（與葉黃素含量呈正相
關(guān)）與光照長短密切相關(guān)。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗，實(shí)驗(yàn)結(jié)
果如下表所示。下列敘述正確的是（　　）
組別 光照處理 首次開 花時(shí)間 莖粗 （mm） 花的葉黃素
含量（g/kg） 鮮花累計(jì)平
均產(chǎn)量（kg/hm2）
① 光照8 h/黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000
② 光照12 h/黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800
③ 光照16 h/黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500
A. 第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花，且產(chǎn)量最高
B. 植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時(shí)長呈負(fù)相關(guān)
C. 綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)該選擇第②組處理
D. 植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量呈正相關(guān)
√
解析：　與其他組相比，第①組處理首次開花時(shí)間最早，說明第①組處
理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花，但其鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量小于第②③組，A
錯(cuò)誤；植物甲花的品質(zhì)與葉黃素含量呈正相關(guān)，據(jù)表中信息可知，隨著光
照處理中的黑暗時(shí)長減小，植物甲花的葉黃素含量先升高后降低，B錯(cuò)
誤；第②組處理植物甲花的葉黃素含量最高，鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量明顯大于
第①組，略小于第③組，綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)該選擇第②組處
理，C正確；比較第②組和第③組的結(jié)果可知，第②組植物甲花的葉黃素
含量較第③組高，但第③組的鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量高于第②組，說明植物甲
花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量不呈正相關(guān)，D錯(cuò)誤。
3. （2023·湖北高考8題）植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PS Ⅰ和PS
Ⅱ光復(fù)合體，PS Ⅱ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究
發(fā)現(xiàn)，PS Ⅱ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHC Ⅱ，通過與PS Ⅱ結(jié)合或分離來增強(qiáng)或
減弱對(duì)光能的捕獲（如圖所示）。LHC Ⅱ與PS Ⅱ的分離依賴LHC蛋白激酶
的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A. 葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)
B. Mg2＋含量減少會(huì)導(dǎo)致PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱
C. 弱光下LHC Ⅱ與PS Ⅱ結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲
D. PS Ⅱ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O2
√
解析：　據(jù)圖可知，在強(qiáng)光下，PS Ⅱ與LHC Ⅱ分離，減弱PS Ⅱ光復(fù)合體
對(duì)光能的捕獲；在弱光下，PS Ⅱ與LHC Ⅱ結(jié)合，增強(qiáng)PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能
的捕獲。LHC Ⅱ和PS Ⅱ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，故葉肉細(xì)胞內(nèi)
LHC蛋白激酶活性下降，會(huì)導(dǎo)致類囊體上PS Ⅱ光復(fù)合體與LHC Ⅱ結(jié)合增
多，從而使PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)，A正確；鎂是合成葉綠素的
原料，葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，若Mg2＋含量減少，PS Ⅱ光復(fù)合體
含有的光合色素含量降低，導(dǎo)致PS Ⅱ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱，B正
確；弱光下PS Ⅱ光復(fù)合體與LHC Ⅱ結(jié)合，有利于對(duì)光能的捕獲，C錯(cuò)誤；
類囊體膜上的PS Ⅱ光復(fù)合體含有光合色素，在光反應(yīng)中，其能吸收光能并
分解水產(chǎn)生H＋、電子和O2，D正確。
4. （2024·新課標(biāo)卷31題）某同學(xué)將一種高等植物幼苗分為4組（a、b、
c、d），分別置于密閉裝置中照光培養(yǎng)，a、b、c、d組的光
照強(qiáng)度依次增大，實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持恒定。一段時(shí)間（t）
后測定裝置內(nèi)O2濃度，結(jié)果如圖所示，其中M為初始O2濃
度，c、d組O2濃度相同。
（1）太陽光中的可見光由不同顏色的光組成，其中高等植物光合作用利
用的光主要是 ，原因是
。
解析：植物進(jìn)行光合作用時(shí)捕獲光能的色素為葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，故高等植物光合作用利用的光主要是紅光和藍(lán)紫光。
紅光和藍(lán)紫光
光合色素中的葉綠素主要吸收
紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光
回答下列問題。
（2）光照t時(shí)間時(shí)，a組CO2濃度 （填“大于”“小于”或“等
于”）b組。
解析：由題意知，a組的光合作用強(qiáng)度小于b組，a組光合作用消耗的二氧化碳也少于b組，所以，光照t時(shí)間后，a組CO2濃度大于b組。
大于
（3）若延長光照時(shí)間c、d組O2濃度不再增加，則光照t時(shí)間時(shí)a、b、c中光
合速率最大的是 組，判斷依據(jù)是
。
解析： 若延長光照時(shí)間c、d組O2濃度不再增加，說明
光照t時(shí)間時(shí)，c、d組的光合速率等于呼吸速率；光照t時(shí)間
時(shí)，a組的O2濃度與初始O2濃度相等，說明a組的光合速率等
于呼吸速率；而b組的光合速率大于呼吸速率，故光照t時(shí)間
時(shí)，a、b、c中光合速率最大的是b組。
b
密閉裝置中O2濃度不再增加時(shí)光
合速率等于呼吸速率，僅b組光合速率大于呼吸速率
（4）光照t時(shí)間后，將d組密閉裝置打開，并以c組光照強(qiáng)度繼續(xù)照光，其
幼苗光合速率會(huì) （填“升高”“降低”或“不變”）。
解析：分析圖示，光照t時(shí)間后，c、d組的O2濃度相同
且大于初始O2濃度，即c、d組光合速率不再變化，c組的光
照強(qiáng)度等于或高于光飽和點(diǎn)，而c組的光照強(qiáng)度小于d組，說
明限制d組光合速率的因素是CO2濃度。光照t時(shí)間后，將d組
密閉裝置打開，可補(bǔ)充二氧化碳，并以c組光照強(qiáng)度繼續(xù)照
光，則d組幼苗光合速率會(huì)升高。
升高
5. （2024·廣東高考20題）某湖泊曾處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，水面漂浮著
大量浮游藻類。管理部門通過控源、清淤、換水以及引種沉水植物等手
段，成功實(shí)現(xiàn)了水體生態(tài)恢復(fù)。引種的3種多年生草本沉水植物（①金魚
藻、②黑藻、③苦草，答題時(shí)植物名稱可用對(duì)應(yīng)序號(hào)表示）在不同光照強(qiáng)
度下光合速率及水質(zhì)凈化能力見圖。
（1）湖水富營養(yǎng)化時(shí)，浮游藻類大量繁殖，水體透明度低，湖底光照不
足。原有沉水植物因光合作用合成的有機(jī)物少于 的有機(jī)
物，最終衰退和消亡。
解析：由于湖底光照不足，導(dǎo)致原有沉水植物因光合作用合成的有機(jī)物少于細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物，生物量在減少，不足以維持生長，最終衰退和消亡。
呼吸作用消耗　
回答下列問題：
（2）生態(tài)恢復(fù)后，該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂
直結(jié)構(gòu)，從湖底到水面依次是 ，其原因是
。
解析：據(jù)圖分析，最大光合速率對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度依次升高，因此生態(tài)
恢復(fù)后，該湖泊形成了以題述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結(jié)構(gòu)，
從湖底到水面依次是③②①。
③②①
最大光合速率對(duì)應(yīng)
光照強(qiáng)度依次升高
（3）為了達(dá)到湖水凈化的目的，選擇引種上述3種草本沉水植物的理由
是
，三者配合能實(shí)現(xiàn)綜合治理效果。
①（金魚藻）除藻率高，②（黑藻）除氮率高，③（苦草）除磷率
高
解析：據(jù)圖b分析，金魚藻除藻率高，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，能實(shí)現(xiàn)綜合治理效果。
（4）上述3種草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途徑（濃縮CO2形成
高濃度C4后，再分解成CO2傳遞給C5）使其在CO2受限的水體中仍可有效地
進(jìn)行光合作用，在水生植物群落中競爭力較強(qiáng)。根據(jù)圖a設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)
驗(yàn)方案，驗(yàn)證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，完成下列表格。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 實(shí)驗(yàn)材料 對(duì)照組： 實(shí)驗(yàn)組：黑藻
實(shí)驗(yàn)條件 控制光照強(qiáng)度為 μmol·m－2·s－1
營養(yǎng)及環(huán)境條件相同且適宜，培養(yǎng)時(shí)間相同
控制條件
測量指標(biāo)
金魚藻
500
二氧化碳濃度較低且相同
單位時(shí)間的氧氣釋放量
解析：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，自變量是植物
種類，黑藻與金魚藻光合速率接近，苦草光合速率與黑藻相差較大，因此
對(duì)照組是金魚藻。無關(guān)變量應(yīng)該保持相同且適宜，黑藻金魚藻在光照強(qiáng)度
為500 μmol·m－2·s－1時(shí)光合速率相同，因此控制光照強(qiáng)度為500 μmol·m－2·s
－1。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證碳濃縮優(yōu)勢，因此控制條件為低二氧化碳濃度。因變
量是光合速率的快慢，因此檢測指標(biāo)是單位時(shí)間釋放氧氣的量。
（5）目前在湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強(qiáng)光抑制造成生長不良，此
外，大量沉水植物葉片凋落，需及時(shí)打撈，增加維護(hù)成本。針對(duì)這兩個(gè)實(shí)
際問題從生態(tài)學(xué)角度提出合理的解決措施
。
解析： 目前的兩個(gè)實(shí)際問題是湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強(qiáng)光抑制造成生長不良，大量沉水植物葉片凋落，需及時(shí)打撈，增加維護(hù)成本，因此可以合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強(qiáng)度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物。
合理引入浮水植物，減弱沉水
植物的光照強(qiáng)度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物
（1）呼吸作用變強(qiáng)，消耗大量養(yǎng)分是高溫下作物減產(chǎn)的原因之一。　
（2023·湖北高考） （　√　）
（2）12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱。光合作用強(qiáng)度減弱的原因可能是
葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少。　
（2022·湖南高考） （　√　）
（3）合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量。　（2021·遼寧高考）
（　√　）
√
√
√
（4）經(jīng)檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低，其
原因是 （寫出兩點(diǎn)即可）。　
（2022·河北高考）
（5）正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课唬?br/>是 （答出1點(diǎn)即可）。　（2022·全國
甲卷）
葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體；光合色素減少　
自身呼吸消耗或建造植物體結(jié)構(gòu)　
03
驗(yàn)收效·提能力
跟蹤訓(xùn)練，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果
一、選擇題
1. （2025·江蘇南京期末）光合作用的光反應(yīng)可產(chǎn)生H＋，生物學(xué)家正致力
于研究如何利用光合作用中得到的H＋來合成H2。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
（　　）
A. 光合作用生成H＋的同時(shí)還會(huì)釋放氧氣
B. 光合作用生成H＋的過程發(fā)生在類囊體薄膜上
C. 光合作用生成的H＋會(huì)與NAD＋形成NADH
D. 用H2代替化石燃料可以減少CO2的排放
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
解析：　水的光解，產(chǎn)生H＋，同時(shí)還能形成ATP，釋放氧氣，A正確；
光合作用生成H＋的過程屬于光反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，B正
確；光合作用光反應(yīng)會(huì)生成NADPH，而不是NADH，且NADPH是由水光
解釋放的兩個(gè)電子（e－）、NADP＋以及水光解產(chǎn)生的H＋生成的，C錯(cuò)
誤；H2的燃燒產(chǎn)物是水，故使用H2代替化石燃料可以減少二氧化碳的排
放，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2. （2025·山東模擬）光合作用的暗反應(yīng)是卡爾文應(yīng)用14C示蹤的方法發(fā)現(xiàn)
的，也叫卡爾文循環(huán)，主要包括三個(gè)階段：羧化（CO2固定）、還原和
RuBP（五碳化合物）再生。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A. 羧化階段參與固定CO2的是RuBP，產(chǎn)物是1分子3-磷酸甘油酸
B. 還原階段需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH，并儲(chǔ)存能量
C. 再生階段產(chǎn)生RuBP，能夠保證卡爾文循環(huán)的持續(xù)進(jìn)行
D. 在還原階段產(chǎn)生的一部分儲(chǔ)能物質(zhì)經(jīng)過一系列反應(yīng)生成（CH2O）
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：　在羧化階段，RuBP與CO2結(jié)合，1 分子RuBP（五碳化合物）能
與1分子的CO2結(jié)合生成2分子三碳化合物，即3-磷酸甘油酸，A錯(cuò)誤；還原
階段（C3的還原）需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH，并儲(chǔ)存能
量，B正確；RuBP（五碳化合物）再生可以保證RuBP含量的相對(duì)穩(wěn)定，以
保證卡爾文循環(huán)（羧化—還原—再生）持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，C正確；在還原
階段接受能量并被還原的C3有兩種代謝途徑：一部分在酶的作用下經(jīng)過一
系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為（CH2O），另一部分被還原為五碳化合物，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3. （2025·山西康杰中學(xué)質(zhì)檢）某同學(xué)將新鮮金魚藻置于盛有NaHCO3溶液
的燒杯中，改變燈泡與燒杯的距離，測定得到下表所示結(jié)果。下列敘述正
確的是（　　）
燈泡與燒杯距離/cm 15 30 45 60 75 90
氣泡產(chǎn)生速率/（個(gè)·min） 49 28 11 0 0 0
A. 本實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO2濃度對(duì)光合速率的影響
B. 15～45 cm之間，氣泡產(chǎn)生量為光合作用實(shí)際產(chǎn)生氧氣的量
C. 小于60 cm時(shí)，限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度
D. 60 cm時(shí)，光線太弱導(dǎo)致光合作用完全停止
√
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解析：　根據(jù)題意分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影
響，A錯(cuò)誤；15～45 cm之間，氣泡的產(chǎn)生速率表示凈光合速率，B錯(cuò)誤；
小于60 cm時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的增加，氣泡的產(chǎn)生速率逐漸加快，因此，
此時(shí)限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，C正確；60 cm時(shí)，光線太弱可
能導(dǎo)致凈光合速率為0，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，光合作用沒有完全
停止，D錯(cuò)誤。
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4. （2025·江西上饒高三模擬）如圖為綠色植物光合作用過程示意圖（物
質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示，
圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過程），
下列判斷錯(cuò)誤的是（　　）
A. 綠色植物能利用a物質(zhì)將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在c中
B. e物質(zhì)中不儲(chǔ)存化學(xué)能，所以e物質(zhì)只能充當(dāng)還原劑
C. 圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解
D. 在g物質(zhì)供應(yīng)充足時(shí)，突然停止光照，C3的含量將會(huì)上升
√
解析：　e物質(zhì)為水的光解生成的H＋與NADP＋結(jié)合形成的NADPH，也儲(chǔ)
存部分能量供暗反應(yīng)中C3的還原，B錯(cuò)誤。
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5. （2024·河南周口校考）科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是（　　）
A. 光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度
不同
B. 光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度的不同
C. 光照強(qiáng)度為a～c，曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高
D. 光照強(qiáng)度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高
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解析：　光照強(qiáng)度為a時(shí)，曲線Ⅱ和Ⅲ的光照強(qiáng)度相同、溫度相同，而曲
線Ⅱ的光合速率明顯高于曲線Ⅲ，說明此處造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差
異的原因是CO2濃度不同，A正確；光照強(qiáng)度為b時(shí)，曲線Ⅰ和Ⅱ的光照強(qiáng)度
相同，二氧化碳濃度相同，因此造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是
溫度的不同，B正確；光照強(qiáng)度為a～c，曲線Ⅲ光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)，
說明a點(diǎn)時(shí)就達(dá)到飽和點(diǎn)，C錯(cuò)誤；從圖中可以看出，光照強(qiáng)度為a～b，曲
線Ⅰ、Ⅱ的光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高，D正確。
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6. （2025·北京西城區(qū)期末）西洋參受干旱脅迫，生長會(huì)受影響。檢測西
洋參在重度干旱條件下與光合作用相關(guān)的指標(biāo)，結(jié)果如圖所示。下列敘述
正確的是（　　）
A. CO2吸收速率隨著干旱時(shí)間的延長而上升
B. 干旱既影響光反應(yīng)又影響暗反應(yīng)
C. 胞間CO2濃度僅受氣孔導(dǎo)度影響
D. 降低氣孔導(dǎo)度不利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境
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解析：　據(jù)圖可知，隨著干旱時(shí)間的延長，CO2吸收速率先下降后上升然
后再下降，A錯(cuò)誤。干旱條件下土壤含水量降低，植物根系吸收的水分減
少，光反應(yīng)減慢，產(chǎn)生的O2和H＋減少，NADPH和ATP的合成減慢，進(jìn)而
導(dǎo)致C3的還原減慢；缺水還會(huì)導(dǎo)致植物葉片氣孔導(dǎo)度下降，CO2的吸收量
減少，影響暗反應(yīng)中CO2的固定過程，B正確。胞間CO2濃度除了受氣孔導(dǎo)
度影響外，還受非氣孔因素的影響，C錯(cuò)誤。降低氣孔導(dǎo)度可以在一定程
度上減少水分的散失，有利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境，D錯(cuò)誤。
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7. 研究表明：鹽脅迫下植物葉綠素減少主要是葉綠素b被降解導(dǎo)致的，而
葉綠素a的變化較小；此外，鹽脅迫還可以降低RuBP羧化酶（催化CO2的
固定）的活性和含量。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A. 鹽漬地區(qū)的植物氣孔開放程度相對(duì)較低，導(dǎo)致胞間CO2濃度較低，進(jìn)而
影響暗反應(yīng)
B. 提取鹽脅迫組綠葉的色素，分離所得色素條帶從上往下第三條帶明顯比
未處理組窄
C. RuBP羧化酶分布在葉綠體基質(zhì)中，其催化的反應(yīng)過程不需要消耗NADPH和ATP
D. 不合理灌溉使作物處于鹽脅迫狀態(tài)時(shí)，會(huì)減弱光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程，
導(dǎo)致作物減產(chǎn)
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解析：　鹽漬地區(qū)的植物為避免蒸騰作用過度失水，氣孔開放程度相對(duì)較低，CO2吸收減少，導(dǎo)致胞間CO2濃度較低，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，A正確；分離色素時(shí)濾紙色素條帶從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，鹽脅迫下植物葉綠素b被降解，而葉綠素a的變化較小，故分離所得色素條帶從上往下第四條帶明顯比未處理組窄，B錯(cuò)誤；RuBP羧化酶催化CO2的固定，屬于光合作用的暗反應(yīng)過程，場所是葉綠體基質(zhì)，CO2的固定不需要消耗NADPH和ATP，C正確；由題干可知，鹽脅迫會(huì)抑制光反應(yīng)和暗反應(yīng)進(jìn)行，導(dǎo)致作物減產(chǎn)，D正確。
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8. （2025·黑龍江齊齊哈爾多校聯(lián)考）羧酶體是一種類似細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)，
廣泛存在于藍(lán)細(xì)菌中。它的外殼是由蛋白質(zhì)組成的正面體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部主要
含有 Rubisco（羧化酶）、碳酸酐酶。位于光合片層（具有吸收光能的作
用）內(nèi)部的羧酶體結(jié)構(gòu)與功能如圖所示（注：→表
示促進(jìn)， 表示抑制；3-PGA表示三碳化合物）。
下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A. 藍(lán)細(xì)菌的光合片層上分布有捕獲光能的葉綠素
B. 羧酶體殼蛋白允許碳酸鹽透過，也可有效阻止 CO2溢出
C. 羧酶體中主要發(fā)生的生化反應(yīng)是CO2的固定和C3的還原
D. 羧酶體能實(shí)現(xiàn)CO2的濃縮，從而提高 Rubisco周圍的CO2濃度
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解析：　藍(lán)細(xì)菌是原核生物，光合片層上分布有捕獲光能的葉綠素和藻藍(lán)素，A正確；HC可以進(jìn)入羧酶體，CO2無法離開羧酶體，說明羧酶體殼蛋白允許碳酸鹽透過，也可有效阻止 CO2溢出，B正確；羧酶體中二氧化碳和RuBP反應(yīng)生成3-PGA，3-PGA表示三碳化合物，3-PGA離開了羧酶體，說明羧酶體中主要發(fā)生的生化反應(yīng)是CO2的固定，C3的還原不發(fā)生在羧酶體，C錯(cuò)誤；羧酶體允許HC可以進(jìn)入，抑制CO2離開，從而實(shí)現(xiàn)CO2的濃縮，提高 Rubisco周圍的CO2濃度，D正確。
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二、非選擇題
9. （2025·廣東八校高三聯(lián)合檢測）大氣中CO2濃度升高及其帶來的溫室效
應(yīng)給植物的適應(yīng)和演化帶來極大的挑戰(zhàn)。為探究CO2濃度對(duì)植物生長發(fā)育
的影響，科學(xué)家用銀杏進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。回答下列問題：
（1）為探究大氣CO2濃度上升對(duì)銀杏葉片光反應(yīng)的影響，研究人員將銀杏
分別置于CO2濃度為700 μmol·mol－1（實(shí)驗(yàn)組）和370 μmol·mol－1（對(duì)照
組）的氣室中培養(yǎng)。在第1生長季
（0～100天）和第2生長季（360～
450天）分別測定銀杏葉片凈光合速
率和葉綠素含量的變化，如圖所示。
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①葉綠體中光合色素吸收的光能，一部分將水分解為氧并形成NADPH，
NADPH在暗反應(yīng)中的作用是 。
②根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在第1生長季中，主要因?yàn)?
，所以實(shí)驗(yàn)組凈光合速率高于對(duì)照組。
③葉綠素含量 （填“是”或“不是”）限制第2生長季銀杏葉片
凈光合速率的主要因素，判斷依據(jù)是

。
作為（活潑的）還原劑和提供能量
實(shí)驗(yàn)組的CO2濃度高
于對(duì)照組
不是
第2生長季對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的葉綠
素含量上升且高于第1生長季，但實(shí)驗(yàn)組凈光合速率低，對(duì)照組的凈光合
速率差異不明顯
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解析： ①暗反應(yīng)中在有關(guān)酶的催化作用下，三碳化合物接受光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP釋放的能量，并且被NADPH還原，進(jìn)而合成有機(jī)物，所以NADPH在暗反應(yīng)中的作用是作為活潑的還原劑和提供能量。②實(shí)驗(yàn)的目的是探究大氣CO2濃度上升對(duì)銀杏葉片光反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量是CO2濃度高低和處理時(shí)間長短，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在第1生長季，銀杏葉片凈光合速率明顯高于對(duì)照組，而二者葉綠素含量基本相同，則據(jù)此推測，是由于實(shí)驗(yàn)組的CO2濃度高于對(duì)照組，CO2濃度上升促進(jìn)了暗反應(yīng)進(jìn)而促進(jìn)了光合速率的增加，所以實(shí)驗(yàn)組凈光合速率高于對(duì)照組。③第2生長季的葉綠素含量顯著高于第1生長季，但與第1生長季相比實(shí)驗(yàn)組凈光合速率反而下降，對(duì)照組的凈光合速率差異不明顯，因此葉綠素含量不是限制第2生長季銀杏葉片凈光合速率的主要因素。
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（2）另有研究表明，大氣CO2濃度短期倍增使銀杏葉片氣孔導(dǎo)度和蒸騰速
率分別降低了46.2％、25.0％，凈光合速率提高了32.6％，結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)
結(jié)果和數(shù)據(jù)，分析大氣CO2濃度短期倍增對(duì)銀杏葉片的光合作用的影響
是

。
短期大氣CO2濃度升高，銀杏葉片內(nèi)部CO2濃度增加，氣孔部分關(guān)閉而
使氣孔導(dǎo)度下降，進(jìn)而蒸騰速率下降，銀杏葉片對(duì)水分利用率提高，有利
于光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行，從而促進(jìn)銀杏葉片光合作用
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解析： 大氣CO2濃度短期倍增使銀杏葉片氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率都降低
了，而凈光合速率提高了，說明短期大氣CO2濃度升高，銀杏葉片內(nèi)部CO2
濃度增加，而氣孔部分關(guān)閉而使氣孔導(dǎo)度下降，進(jìn)而蒸騰速率下降，但銀
杏葉片對(duì)水分利用率提高，有利于光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行，從而促進(jìn)銀杏
葉片光合作用。
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（3）你認(rèn)為能否依據(jù)本實(shí)驗(yàn)的研究預(yù)測大氣CO2濃度升高對(duì)未來植物生長
發(fā)育的影響？

。
解析： 不能依據(jù)本實(shí)驗(yàn)的研究預(yù)測大氣CO2濃度升高對(duì)未來植物生長
發(fā)育的影響，因?yàn)閷?duì)于絕大多數(shù)植物來說，大氣CO2濃度上升對(duì)植物的影
響是一個(gè)長期的過程，而人工控制試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間較短，只能反映CO2濃
度升高對(duì)植物的短期影響。
不能，對(duì)絕大多數(shù)植物來說，大氣CO2濃度上升對(duì)植物的
影響是一個(gè)長期的過程，而人工控制試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間較短，只能反映CO2
濃度升高對(duì)植物的短期影響
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