高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第4讲能量之源__光与光合作用Ⅱ教案新人教版

第4讲能量之源——光与光合作用(Ⅱ)
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过比较光合作用与呼吸作用的关系和对净光合作用的理
解、建立生命活动对立统一的观点
理性
思维
通过分析光照强度、CO2浓度、温度、水分等因素对光合作
用的影响的曲线，培养学生能用图表及数学模型准确描述
生物学知识的能力
科学
探究
通过“测量实际光合作用速率”的实验，培养学生的实验
探究能力
考点一影响光合作用强度的因素及应用
一、内部因素
1．与植物自身的遗传特性(如植物品种不同)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、叶面积指数、叶绿素含量及酶等也会影响光合作用，如图所示。

二、外部环境因素
1．光照强度
(1)原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。

光照强度增加，光反应速度加快，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)曲线分析：
①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸。

②AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。

③B点：为光补偿点，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度。

④BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强了。

⑤C点：为光饱和点，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。

(3)应用：①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。

2．CO2浓度
(1)原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。

(2)曲线分析：
图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

B点和B′点都表示CO2饱和点。

(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，提高光合速率。

3．温度
(1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。

(2)曲线分析：
AB段在B点之前，随着温度升高，光合速率增大
B点酶的最适温度，光合速率最大
BC段随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为
零
应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。

4．水分
(1)原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，
使光合速率下降。

另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。

(2)曲线分析：
图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。

图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2的供应。

5．光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用
(1)常见曲线：
(2)曲线分析：
P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。

Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子。

(3)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

1．判断正误：
(1)夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高(×)
(2)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长(√)
(3)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(√)
(4)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是一直保持稳定，不变化(×)
(5)停止供水，植物光合速率下降，这是由于水既是光合作用的原料，又是光合作用产物在植物体内运输的主要介质(√)
(6)温室内适当补充CO2，即适当提高CO2浓度，可提高农作物产量(√)
2．在下面的四幅图中依次标出坐标曲线中的A点，AB段(不包括A、B两点)，B点和B 点之后的O2和CO2的转移方向。

答案：
题组一环境因素对光合作用的影响
1．用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上，短期内检测到叶绿体中C3的含量下降，C5的含量上升。

NaHSO3溶液的作用可能是( )
A．促进叶绿体中CO2的固定
B．促进叶绿体中ATP的合成
C．抑制叶绿体中[H]的形成
D．抑制叶绿体中有机物的输出
B[若NaHSO3溶液促进叶绿体中CO2的固定，则CO2被C5固定形成的C3增加，则消耗的C5增加，故C5的含量将减少，C3的含量将增加；若NaHSO3溶液促进叶绿体中ATP的合成，则被还原的C3增多，消耗的C3增加，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将减少，C5的含量将增加；若NaHSO3溶液抑制叶绿体中[H]的形成，则被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少；若NaHSO3溶液抑制叶绿体中有机物的输出，意味着暗反应中C3的还原过程变慢，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少。

] 2．(2018·山东日照联考)下面为几种环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是( )
A．图1中，若光照强度适当增强至最适状态，a点左移，b点右移
B．图2中，若CO2浓度适当增大至最适状态，a点右移，b点左移
C．图3中，a点与b点相比，a点时叶绿体中C3含量相对较多
D．图3中，限制b点光合作用的主要因素是光照强度和CO2浓度
B[据题图分析：图1和图2中的a点代表光合作用和呼吸作用相等时光合作用的强度，在曲线达到最高点之前，光照强度和CO2浓度都是限制光合作用强度的因素，当其中一个因素增大，要达到相同的生理状态，另一个因素在其相对较弱时即可满足，故图1中光照强度适当增大至最适状态时，a点会左移，图2中CO2浓度适当增大至最适状态时，a点也会左移；图1和图2中的b点代表光合作用的饱和点，限制因素光照强度和CO2浓度适当增大时，光合作用强度也会增大，所需的CO2浓度和光照强度也会增大，b点右移；图3中，b点时，光照强度和CO2浓度均是光合作用的主要限制因素，a点和b点的光照强度相同，故a点时叶绿体中C3含量比b点多。

]
3．如图表示环境因素对绿色植物光合作用速率的影响，据图分析正确的是( )
A．在缺镁的环境中，两种CO2浓度条件下光合作用速率都会下降
B．b点光强下将CO2浓度提高到1%，短时间内细胞中C3含量下降
C．a点与b点光合作用速率不同的原因是光照强度和CO2浓度的不同
D．a点叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体基质中均可产生ATP
A[在缺镁的环境中，叶绿素含量下降，两种CO2浓度条件下光合作用速率都会下降，A 正确；b点光强下将CO2浓度提高到1%，CO2固定加快，短时间内细胞中C3含量增加，B错误；a点与b点光强相同，CO2浓度不同是导致a、b点光合作用速率不同的主要原因，C错误；a 点叶肉细胞同时进行光合作用和有氧呼吸，叶绿体基质消耗ATP，D项错误。

]
4.多种含磷化合物在植物光合作用过程中起着重要作用，下列有关叶片中磷元素含量与光合速率之间的关系，正确的是( )
B[一定范围内，随着叶片中磷含量的升高，光合速率逐渐增大，达到一定程度后光合速率不会继续增大。

]
题组二光补偿点与光饱和点的移动
5．(2019·辽宁盘锦期末)下图曲线表示某植物在恒温30 ℃、CO2浓度一定时光合速率与光照强度的关系，下列叙述错误的是( )
A．与b点相比较，c点时叶肉细胞中三碳化合物的含量降低
B．若将CO2浓度降低，则叶绿体中[H]合成速率将会变小，c点向左下方向移动
C．当光照强度为x点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D．已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25 ℃，图中a点将向上移动，b点将向右移动
D[与b点相比c点时光照强度增强，光反应产生的[H]、ATP增多，此时CO2固定速率不变、C3还原速率增强，所以c点时C3含量较低，A正确；若CO2浓度降低，合成的C3减少，随之消耗的[H]、ATP减少，所以[H]合成速率减慢，c点向左下方移动，B正确；光照强度为x 时，叶肉细胞既可以进行光合作用也可以进行有氧呼吸，所以此时细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C正确；温度由30 ℃调节到25 ℃时，光合作用速率增强、呼吸作用速率降低，所以a点向上移动、b点向左移动，D错误。

]
6．(2019·安徽宿州摸底)如图表示光照强度对阳生植物和阴生植物CO2吸收量的影响。

下列说法错误的是( )
A．图中甲、乙植物分别代表阳生植物、阴生植物
B．图中e点时，甲植物净光合强度比乙植物净光合强度大
C．图中d点，限制乙增产的外界因素是CO2浓度、温度
D．在缺Mg培养液中培养甲植物，则其b1点将向右移动
B[题图中甲植物净光合作用CO2吸收量高，细胞呼吸释放CO2量高，故甲为阳生植物，乙为阴生植物，A正确；题图中e点时，甲和乙两种植物曲线交于一点，两种净光合速率相等，B错误；题图中d点时，光照强度不再影响乙植物光合作用强度，此时限制乙植物光合作用强度的外界因素包括CO2浓度、温度等，C正确；用缺Mg培养液中培养甲植物，则甲的光合作用强度降低，若保证光合作用强度等于细胞呼吸强度，需要增加光照强度，即b1点右移，D正确。

]
3个关键点的移动规律
如图所示，A、B、D依次表示“光为0”点、补偿点与饱和点，其移动规律归纳如下：
(1)细胞呼吸加强时，其O2吸收量或CO2释放量均增加(离O点越远)，图示A点下移，反之，细胞呼吸减弱时，O2吸收量或CO2释放量均减小(离O点越近)，图示A点上移。

(2)若改变的条件有利于光合作用时，补偿点应左移(靠O点越近)，即B点左移，而饱和点(D点)应右移(曲线图上C点向右上移)。

(3)若改变的条件不利于光合作用(如缺Mg2＋，温度变的不适宜等)时，补偿点(即B点)应右移，饱和点(D)应左移(曲线图上即C点向左下移)。

考点二光合作用与细胞呼吸的关系
1．细胞呼吸与光合作用过程图解
(1)物质名称：b.O2，c.ATP，d.ADP，e.NADPH([H])，f.C5，g.CO2，h.C3。

(2)生理过程及场所：
①②③④⑤
生理过程光反应暗反应
有氧呼吸
第一阶段
有氧呼吸
第二阶段
有氧呼吸
第三阶段
场所叶绿体类囊叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜
体薄膜
2.光合作用和细胞呼吸的联系
(1)物质联系：
①C 元素：CO 2――→暗反应(CH 2O)――→有氧呼吸Ⅰ丙酮酸――→有氧呼吸ⅡCO 2
②O 元素：H 2O ――→光反应O 2――→有氧呼吸ⅢH 2O
③H 元素：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――→有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]――→有氧呼吸ⅢH 2O
(2)能量联系：
3．光合作用与有氧呼吸的区别
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) 稳定的化学能→活跃的化学能(放能) 实质
合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量，供细胞利用 场所
叶绿体 活细胞(主要在线粒体) 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
1．判断正误：
(1)白天植物只进行光合作用(×)
(2)光合作用与细胞呼吸是两个独立的过程(×)
(3)线粒体可为叶绿体提供CO 2和ATP(×)
(4)叶绿体可为线粒体提供O 2和[H](×)
(5)线粒体和叶绿体产生的[H]都能与O 2结合(×)
(6)细胞质基质、线粒体和叶绿体都消耗ATP(√)
2．据下面绿色植物体内能量供应及利用过程图判断正误。

(1)乙过程利用的ATP 是由甲和丙过程共同提供的(×)
(2)乙中的ATP 用于固定二氧化碳和还原三碳化合物(×)
(3)甲、丙中合成ATP所需的能量来源不相同(√)
(4)丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等(×)
题组一光合作用与细胞呼吸过程
1．下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。

下列叙述错误的是( )
A．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是③
B．②的进行与⑤⑥密切相关
C．蓝藻细胞中④发生在叶绿体基质中
D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少C[Mg是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺Mg则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是③光反应过程，A正确；植物细胞②吸收无机盐离子是主动运输过程，需要消耗能量，故与⑤⑥有氧呼吸过程密切相关，B正确；蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，C错误；题图中③光反应过程O2的产生量小于⑥有氧呼吸过程O2的吸收量，则净光合作用量<0，该植物体内有机物的量将减少，D正确。

] 2．(2019·湖南六校联考)如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程，图中序号表示相关的生理过程。

下列叙述错误的是( )
A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同
B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨
C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦和⑨
D．ATP中的能量不仅可以来自光能，也可以来自有机物中的化学能；ATP中的化学能可以转变为化学能而不能转变为光能
D[光合作用中，④和⑧表示光反应中水的光解，①表示碳反应，⑤表示碳反应中C3的还原；有氧呼吸中，②表示第一阶段，③表示第二阶段，⑥表示第一、二阶段，⑦和⑨表示
第三阶段。

在小麦根尖成熟区细胞中不能进行光合作用但能进行有氧呼吸，能发生②③⑥⑦⑨等生理过程。

在有氧呼吸过程中，产生能量最多的是第三阶段，即⑦和⑨。

ATP中的能量可以来自光能(光合作用)或有机物中的化学能(细胞呼吸)，也可转变为光能(生物的发光)或化学能(物质合成代谢)。

]
题组二光合作用与细胞呼吸的综合考查
3．为了研究缺失叶黄素的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异，某实验小组设计实验并测得相关数据如下表(温度和CO2浓度等条件均适宜)。

下列有关说法正确的是( )
光合速率与呼吸
速率相等时
的光照强度(klx)
光合速率达到
最大值时的最
小光照强度(klx)
光合速率最大值
时CO2吸收量
mg/(100 cm2·h)
黑暗条件下CO2
释放量mg/
(100 cm2·h)植株甲 1 3 12 6
植株乙 3 9 30 14
B．光照强度为3 klx时，植株甲光合作用所需CO2只来源于呼吸作用
C．光照强度为1 klx时，植株乙的光合速率大于其呼吸速率
D．光照强度为3 klx时，甲、乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/(100 cm2·h)
D[据题表格数据分析，甲的呼吸速率比乙低，但叶黄素是黄色，缺少叶黄素会使叶片呈现其他色素的颜色，一般为绿色，A错误；光照强度为3 klx时植株甲光合速率达到最大值，光合作用所需CO2来自呼吸作用和外界环境吸收，B错误；植株乙的光合速率＝呼吸速率时的光照强度为3 klx，所以在光照强度为1 klx时，植株乙的呼吸速率大于其光合速率，C错误；光照强度为3 klx时，植株甲光合速率达到最大值，固定CO2量＝呼吸作用释放CO2量＋光合作用净吸收CO2量＝6＋12＝18 mg·/(100 cm2·h)；光照强度为3 klx时植株乙光合速率＝呼吸速率＝14 mg/(100 cm2·h)，即此光照强度下甲、乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/(100 cm2·h)，D正确。

]
4．图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、B、C、D时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。

图乙表示蓝藻光合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，光合速率等于呼吸速率
B．图甲中，光照强度为D时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
C．图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生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点光合作用速率的因素主要是光照强度
B[据题图分析：分析图甲可知，光照强度为B时，CO2释放量和O2产生总量相等，都为3个单位，细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞呼吸大于光合作用，A项错误；光照强度为D时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率，光照强度为A时，CO2释放量即为呼吸速率，则光照强度为D时，O2产生总量为8个单位，需要消耗的CO2也为8个单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2个单位，B项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C项错误；图乙中，限制G点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度或温度等，D项错误。

]
植物“三率”的判定
(1)[根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。

]
(2)根据关键词判定
检测指标呼吸速率表观(净
) 光合速率真正(总)光合速率
CO2 (单位时间内) 释放量(黑
暗)
吸收量
利用量、固定量、消
耗量
O2 (单位时间内) 吸收量(黑
暗)
释放量产生量
有机物(单位时间
内) 消耗量(黑
暗)
积累量制造量、产生量
一、植物“三率”的含义、关系及判定
1．微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速率大于呼吸速率为例：)
项目表示方法
呼吸
速率
线粒体释放CO2量(m1)；黑暗条件下细胞(植
物体)释放CO2量(葡萄糖消耗量)
线粒体吸收O2量(n 1)；黑暗条件下
细胞(植物体)吸收O 2量
净光合
速率
细胞(植物体)吸收的CO2量(m2)；植物(叶
片)积累葡萄糖量
细胞(植物体)释放的O2量(n2)
真正光
合速率
叶绿体利用、固定CO2量m3或(m1＋m2)；植
物(叶绿体)产生葡萄糖量
叶绿体产生、释放O2量n3或(n1＋
n2)
①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。

②绿色组织在有光条件下光合作用与呼吸作用同时进行，测得的数据为净光合速率。

③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
a．光合作用产氧量＝氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量；
b．光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋细胞呼吸释放CO2量；
c．光合作用葡萄糖产生量＝葡萄糖积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗葡萄糖量。

3．常考曲线分析
⎩
⎪
⎨
⎪
⎧曲线Ⅰ：总光合量
曲线Ⅱ：净光合量即Ⅰ
－Ⅲ差值
曲线Ⅲ：呼吸量
交点D对应E，此时净
光合量为“0”，B点为
植物生长最快点
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧
曲线a ：总光合速率曲线
b ：呼吸强度ab 间差a －b ：净光合强度或 干物质量；交点F ：光合强度＝呼吸强度 此时净光合速率＝0，植物
不能生长，相当于图1中D 点和E 点
以“测定的CO 2吸收量与释放量”为指标： ⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧
曲线c ：净光合强度曲线d ：呼吸强度c ＋d ：总光合强度交点G ：净光合强度＝ 呼吸强度此时植物仍能生长直 至曲线c 与横轴相交
使得净光合量降为0
时，才与图1中D 、E 点相当 总光合速率与呼吸速率曲线交点处表示此时光合速率＝呼吸速率，不要认为净光合速率曲线与呼吸速率曲线交点处也表示光合速率＝呼吸速率，此时总光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。

二、光合速率和呼吸速率的测定方法 方法1 测定装置中气体体积变化
(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH 溶液可吸收容器中的CO 2；在测净光合速率时NaHCO 3溶液可提供CO 2，保证了容器内CO 2浓度的恒定。

(2)测定原理
①在黑暗条件下甲装置中的植物只进行细胞呼吸，由于NaOH 溶液吸收了细胞呼吸产生的CO 2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O 2吸收速率，可代表呼吸速率。

②在光照条件下乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。

③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

(3)测定方法
①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。

②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。

③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。

(4)物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。

方法2 “半叶法”测定光合作用有机物的产生量
将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度，曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。

需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。

方法3 “黑白瓶法”测定溶氧量的变化
黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，而白瓶既能进行光合作用又能进行呼吸作用，所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为表观(净)光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。

方法4 叶圆片称重法——测定有机物的变化量
本方法通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。

净光合速率＝(z－y)/2S；
呼吸速率＝(x－y)/2S；
总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。

方法5 叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率
本方法通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。

根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。

方法6 间隔光照法——比较有机物的合成量
光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效
率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和[H]不能被暗反应及时消耗掉。

持续光照，光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。

但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应。

因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。

光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制
①增加水中O2——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；
②减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水；
③除去容器中CO2——氢氧化钠溶液；
④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中；
⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热；
⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；
⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光；
⑧线粒体提取——细胞匀浆离心。

三、自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
1．自然环境中(夏季)一昼夜植物CO2吸收量与CO2释放量变化曲线
(1)曲线的各点含义及形成原因分析如下：
①a点：凌晨3时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。

②b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用。

③bc点：光合作用强度小于呼吸作用强度。

④c点：上午7时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。

⑤ce段：光合作用强度大于呼吸作用强度。

⑥d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。

⑦e点：下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。

⑧ef段：光合作用强度小于呼吸作用强度。

⑨fg段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。

(2)绿色植物一昼夜内有机物的“制造”“消耗”与“积累”。