人体的内环境与稳态高考考点分析,人体的内环境与稳态经典例题及解析.ppt

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1、第八单元生命活动的调节第1课人体的内环境与稳态 考点一内环境的组成成分及其关系【核心知识突破】1.体液及内环境的组成：(1)体液的组成：内环境是指由_构成的机体内细胞生活的直接环境。细胞外液(2)不同组织细胞所生活的内环境：细胞类型细胞类型生活的内环境生活的内环境绝大多数细胞绝大多数细胞_红细胞红细胞_毛细血管壁细胞毛细血管壁细胞_毛细淋巴管壁细胞毛细淋巴管壁细胞_组织液血浆血浆、组织液淋巴、组织液(3)内环境三种组成成分的比较：血浆血浆组织液组织液淋巴淋巴存在部位存在部位_组织细胞间隙组织细胞间隙淋巴管淋巴管成分来源成分来源消化道吸收消化道吸收组织液组织液_细胞内液细胞内液_化学成分化学成分

2、含有水、无机盐、蛋白质等，血浆中蛋白含有水、无机盐、蛋白质等，血浆中蛋白质含量质含量_，而组织液和淋巴中蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量含量_血管淋巴血浆组织液较高很少2.组织液、血浆、淋巴之间的内在联系：(1)组织液只能进入淋巴，淋巴只能进入_。(2)组织液、淋巴、血浆三者之间存在着平衡，若平衡被破坏，会发生组织水肿。组织水肿常见原因如下：_受阻。血浆蛋白减少。组织液浓度升高。_通透性增强。血浆淋巴管毛细血管壁3.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介：(1)细胞作为一个开放的系统，直接与_进行物质交换。(2)内环境与外界环境的物质交换，需要体内_的参与。内环境各个器官、系统(3)细胞不

3、仅依赖于内环境，也参与内环境的_。形成和维持4.细胞与外界物质交换的过程：(1)物质交换的去向。营养物质消化系统循环系统内环境细胞代谢废物内环境_泌尿系统和皮肤。O2_循环系统内环境细胞CO2内环境循环系统呼吸系统。循环系统呼吸系统(2)物质交换过程中通过生物膜的层数。例如：O2从外界进入组织细胞被利用至少要通过肺泡(2层)、毛细血管壁(4层)、红细胞(2层)、组织细胞(1层)、线粒体(2层)，共11层生物膜。5.【教材易漏知识】必修3 P3“相关信息”：手和脚有时会磨出“水泡”，甚至是“血泡”。水泡的主要成分是_；血泡的主要成分是_，还含有血细胞。组织液血浆【微点警示】与内环境相关的三组易混

4、淆概念(1)血液血浆血清血液包括血浆和血细胞。血浆是血液中的液体部分，属于体液中的细胞外液。血清是血液凝固后由血浆经离心、沉淀后得到的上清液，内含抗体等成分。(2)血红蛋白血浆蛋白组织液蛋白血红蛋白是存在于红细胞内的重要成分。血浆蛋白是血浆中200多种蛋白质的总称。组织液蛋白是存在于组织液中的蛋白质。(3)体外液体体液内环境体外液体：一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫、外分泌腺等)中的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等)，不在体内，属于体外液体。体液包括细胞内液和内环境(细胞外液)。内环境包括血浆、组织液和淋巴等。【秒判正误】1.消化道、呼吸道空间属于内环境。()分析：消

5、化道、呼吸道是人体与外界环境直接接触的空间，属于外环境。2.淋巴细胞生活的内环境只能是淋巴。()分析：淋巴细胞还可以存在于血浆、组织液中。3.呼吸酶存在于内环境中。()分析：呼吸酶存在于细胞中，而不是内环境中。4.组织液和淋巴的液体进行单向交换。()5.细胞通过内环境可直接与外界进行物质交换。()分析：细胞通过内环境间接与外界进行物质交换。【命题案例研析】【典例】(2017全国卷)若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液，则一段时间内会发生的生理现象是()A.机体血浆渗透压降低，排出相应量的水后恢复到注射前水平B.机体血浆量增加，排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平C.机体血浆量增加，排出

6、相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平D.机体血浆渗透压上升，排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平【审答技巧】(1)审题关键：从题干中获取信息“0.9%NaCl溶液”，该溶液为血浆的等渗溶液，注入静脉后，使人体血浆总量增加。(2)答题技巧：人体组织液、血浆、淋巴的总量维持稳定和平衡。根据信息：等渗溶液、排出水和NaCl，利用排除法确定选项。【解析】选C。0.9%NaCl溶液是血浆的等渗溶液，静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液，不会导致血浆渗透压的变化，A项、D项错误；静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液直接增加了血浆量，机体通过水盐平衡调节，排出相应量的NaCl和水后，可以恢复到注射前水平

7、，C项正确；若仅排出相应量的水，会导致血浆渗透压升高，而不能恢复到注射前水平，B项错误。【高考长句应答特训】若人体毛细血管壁通透性增加，为什么会导致组织水肿？提示：血浆蛋白会流失到组织液中使血浆浓度下降，组织液浓度升高，打破原来的平衡，从而使更多水分进入组织液。【考点题组诊断】角度一内环境的组成1.人体中血浆、组织液和淋巴等构成了细胞赖以生存的内环境，下列相关叙述错误的是()A.血浆、组织液、淋巴存在部位不同B.血浆成分能够进入淋巴管，变成淋巴C.细胞内液与细胞外液的渗透压基本相同D.细胞外液中的很多成分是细胞合成分泌的【解析】选B。血浆存在于血管中，淋巴存在于淋巴管中，组织液存在于组织细胞间

8、隙，A项正确。由于毛细淋巴管的特殊结构，血浆无法逆流入淋巴管变成淋巴，B项错误。细胞外液应该是细胞的等渗溶液，否则细胞无法维持正常形态，C项正确。细胞外液中的激素、神经递质、酶、抗体等物质都是由细胞合成分泌的，D项正确。2.(金榜原创预测)下列各组物质中，在细胞内液及内环境中都有的一组是()A.Na+、乙酰胆碱、氨基酸B.血红蛋白、脂肪酶、性激素C.O2、胰岛素受体、淋巴因子D.凝血酶、K+通道蛋白、组织胺【解析】选A。血红蛋白、K+通道蛋白、胰岛素受体只存在于细胞内或细胞膜上，不属于内环境的成分；脂肪酶可能存在于溶酶体(细胞内)和消化道(外环境)，也不属于内环境的成分。故选A。【方法技巧】“

9、四看法”判断非内环境的成分角度二细胞与外界物质交换3.(2015全国卷改编)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%NaCl溶液(生理盐水)20 mL后，可能会出现的现象是世纪金榜导学号()A.2/3的Na+进入细胞内液B.细胞外液增加量超过细胞内液增加量C.血浆渗透压下降，尿量明显增加D.Na+以协助扩散的方式进入细胞内【解析】选D。Na+主要存在于细胞外液中，不会按细胞内液细胞外液=21的比例在两者之间分配，A项错误。细胞内液在体液中的比例为2/3，机体增加的液体进入细胞内液的比例应该多一些，B项错误。输入兔子体内的是一种等渗溶液，不会导致血浆渗透压下降，C项错误。Na+可以通过Na+通道，以协

10、助扩散的方式进入细胞内，D项正确。4.(2019太原模拟)如图是人体某组织结构示意图，分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列说法正确的是()A.人体的内环境是由组成的B.中含激素、乳酸、消化液、CO2等物质C.血浆中的氧进入组织细胞的途径是D.若该组织为胰岛，则进食后短时间内左侧血液中胰岛素的含量低于右侧【解析】选C。图中为淋巴管中的淋巴，是毛细血管(内有单行通过的红细胞)中的血浆，是组织细胞间的组织液，是细胞内液，内环境由构成，A错误；消化液存在于消化道内，不属于内环境中的成分，B错误；血浆中的氧进入组织细胞的途径是，C正确；若该组织为胰岛，则进食后短时间内血糖含量升高，胰岛B细胞分泌胰

11、岛素进入血液中，故左侧血液中胰岛素的含量高于右侧，D错误。5.(教材素材新命题必修3 P6拓展题变式)如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。A、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的器官，、是有关的生理过程，据图回答：世纪金榜导学号(1)A器官是_，O2从外界进入内环境，至少需要通过_层膜。(2)B器官主要是_，过程吸收的物质是_。(3)C器官是_，参与过程的结构是_。(4)当周围温度升高，D器官的相应变化有_。【解析】(1)A器官参与的是气体交换，因此A器官是肺。O2从外界进入内环境，需要穿过一层肺泡壁细胞，一层毛细血管壁细胞，至少通过4层膜。(2)通过B器官，内环境可以得到外

12、界的营养。B是小肠，小肠是吸收营养物质的主要器官，营养物质包括：水分、无机盐、葡萄糖、氨基酸等。(3)通过C器官内环境中的废物可以排出体外，而且有一部分可以经C器官回到内环境(重吸收)，因此C是肾脏，参与过程的结构是肾小管、集合管。(4)D器官有排出代谢废物的作用，D是皮肤。当周围温度升高时：皮肤血管舒张，血流量增加；汗腺分泌汗液增多。答案：(1)肺4(2)小肠水分、无机盐、葡萄糖、氨基酸等(3)肾脏肾小管、集合管(4)皮肤血管舒张，血流量增加；汗腺分泌汗液增多【加固训练】1.下列各组物质中全是内环境的成分的是()A.O2、血红蛋白、H+B.过氧化氢酶、抗体、激素、H2OC.纤维蛋白原、膜上载

13、体D.Na+、葡萄糖、氨基酸【解析】选D。内环境指的是细胞外液，包括组织液、血浆和淋巴等。血红蛋白存在于红细胞中，不属于内环境中的成分；过氧化氢酶存在于细胞内，不属于内环境中的成分；膜上载体不属于内环境中的成分。2.(2018呼和浩特模拟)如图中的a、b、c分别表示人体内三种细胞外液，细胞1、2、3分别表示处于该细胞外液中的多种细胞，箭头表示这三种液体之间的相互关系。下列有关叙述中正确的是()a中的蛋白质含量最高细胞2中有的种类不消耗O2c可能含有激素和消化酶细胞3的种类最多A.B.C.D.【解析】选D。根据三种液体之间的关系，可判断a是淋巴，b是血浆，c是组织液。三种细胞外液中，血浆中的蛋白

14、质含量最多，错误；血浆中成熟的红细胞不消耗O2，正确；消化酶不属于内环境的成分，错误；大部分组织细胞存在于组织液中，所以细胞3的种类最多，正确。考点二内环境的理化性质、稳态及调节机制【核心知识突破】1.内环境的理化性质：理化性质理化性质生理作用生理作用影响因素影响因素渗透压渗透压维持细胞维持细胞正常的形正常的形态和功能态和功能血浆渗透压主要与无机盐、蛋血浆渗透压主要与无机盐、蛋白质的含量有关；细胞外液渗白质的含量有关；细胞外液渗透压主要与透压主要与NaNa+和和ClCl-有关有关理化性质理化性质生理作用生理作用影响因素影响因素血浆血浆的的pHpH维持酶活性维持酶活性正常与细胞正常与细胞代谢正常

15、代谢正常与它含有的与它含有的 、等离子有关等离子有关 体温体温维持酶活性维持酶活性正常与细胞正常与细胞代谢正常代谢正常年龄、性别、昼夜、情绪、年龄、性别、昼夜、情绪、运动、环境因素等运动、环境因素等2.内环境的稳态及其调节：(1)内环境稳态的基础：各器官、系统协调一致地正常运行。直接参与稳态维持的系统消化系统、_系统、泌尿系统和_系统。循环呼吸间接参与稳态维持的系统神经系统(神经调节)、_系统(体液调节)和免疫系统(免疫调节)。内分泌(2)内环境稳态的实质：内环境各种成分保持相对稳定。内环境_保持相对稳定。(3)实例血浆pH的维持：理化性质(4)稳态的调节机制：_调节网络。(5)稳态的意义：内

16、环境稳态是机体进行正常生命活动的_。神经-体液-免疫必要条件【微点警示】内环境与生理过程关系辨析(1)发生在内环境中的生理过程(举例)：酸碱缓冲对参与的对碱或酸的缓冲反应。兴奋传导过程中神经递质与受体的结合。免疫过程中抗体与相应的抗原特异性地结合。部分激素(蛋白质类)与靶细胞膜受体的结合。(2)不发生在内环境中的生理过程(举例)：细胞呼吸的各阶段反应。细胞内蛋白质、神经递质和激素等物质的合成。消化道等外部环境所发生的淀粉、脂肪和蛋白质的消化水解过程。【秒判正误】1.变温动物的内环境不存在稳态。()分析：变温动物只是体温不能维持相对稳定，其他性质和成分是相对稳定的。2.稳态是机体通过消化、呼吸、

17、循环、泌尿这四个系统的协调活动来共同维持的。()分析：在神经-体液调节下这四个系统才能协调活动；在免疫系统的参与下，机体才能抵御外界病原体侵袭。3.内环境中的一些营养成分偏多，如血糖偏高对机体是有利的。()分析：血糖偏高，一般意味着血糖的消耗出现了问题。这种情况下机体很可能出现了疾病。4.发高烧时，捂被子出汗有利于机体的恢复。()分析：高温严重威胁蛋白质结构，必须采取紧急物理降温。5.外界条件变化，不影响内环境的成分和理化性质。()分析：机体的自我调节能力有限，外界条件太恶劣会威胁到内环境的稳态。6.过于依赖空调，会造成机体调节能力下降。()【命题案例研析】【典例】(2017全国卷)血浆渗透压

18、可分为胶体渗透压和晶体渗透压，其中，由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压，由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题：(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时，血浆胶体渗透压降低，水分由_进入组织液，可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后，胃肠腔内的渗透压下降，经胃肠吸收进入血浆的水量会_，从而使血浆晶体渗透压_。(3)在人体中，内环境的作用主要为：细胞生存的直接环境，_。【审答技巧】(1)题干信息：血浆渗透压=胶体渗透压+晶体渗透压。(2)考点判断：本题涉及的考点为血浆和组织液的关系，影响渗透压大小的因素，内环境的作用。【解析】本题主要考查内环境稳态的相

19、关知识。(1)当人体血浆中蛋白质含量降低时，血浆胶体渗透压降低，此时组织液的渗透压(主要为晶体渗透压)高，水分由血浆向组织间隙渗透，造成组织间隙水分过多而出现组织水肿。(2)正常人大量饮水后，大量的水经胃肠进入血浆，其中无机盐离子的浓度相对降低，而晶体渗透压是由无机盐浓度形成的，血浆晶体渗透压降低。(3)内环境是体内细胞赖以生活的液体环境，除为细胞提供生存环境外，细胞与外界环境进行物质交换也必须通过内环境才能进行。答案：(1)血浆(2)增加降低(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介【核心素养新命题】(1)科学思维分析与综合正常人体血浆晶体渗透压与组织液晶体渗透压哪个较大？解释原因。提示：组织液

20、晶体渗透压较大。血浆与组织液总体来说是等渗溶液，血浆中蛋白质等大分子含量更丰富，血浆的胶体渗透压大于组织液的，因此组织液晶体渗透压较大，这样才能形成平衡。(2)社会责任关爱生命部分婴幼儿的营养主要依赖于奶粉，试分析为什么低劣的奶粉会导致“大头”婴儿的出现？提示：低劣奶粉氨基酸含量低，婴儿血浆蛋白质合成不足，血浆胶体渗透压偏低，更多水分进入了组织液，引起组织水肿(“大头”婴儿)。【考点题组诊断】角度一内环境的理化性质1.关于动物内环境稳态的叙述，错误的是()A.血浆渗透压只与无机盐离子含量有关B.H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4维持细胞外液pHC.细胞内、外的Na+、K+

21、分布与载体蛋白有关D.运动时水盐大量排出体外，但机体的内环境仍维持相对稳定【解析】选A。血浆蛋白也是维持血浆渗透压的重要物质，A项错误。H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4可与强酸、强碱物质反应，将其转化为一种盐，从而维持pH的相对稳定，B项正确。Na+在细胞外液中的浓度高，K+在细胞内液中的浓度高，这种细胞内外分布差异与细胞膜上的载体蛋白有关，C项正确。稳态是生命活动正常进行的保障，正常机体在大多数情况下，都可保持内环境的相对稳定，D项正确。2.(2015江苏高考)通常情况下，人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是()A.Na+浓度B.渗透压C.K+浓度D.O

22、2 浓度【解析】选B。本题主要考查内环境的理化性质。Na+主要存在于细胞外液中，故A项错误；细胞内液与组织液渗透压相对平衡，故B项正确；K+主要存在于细胞内液中，故C项错误；细胞进行有氧呼吸，不断消耗O2，细胞内液O2浓度低于组织液，故D项错误。角度二内环境的稳态3.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件，下列叙述错误的是()A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行【解题指南】(1)题干关键

23、词：“内环境”“必要条件”。(2)关键知识：内环境的概念和内环境稳态的意义。【解析】选D。本题主要考查内环境稳态在维持机体正常生命活动中的意义。A项中，内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化，为细胞提供一个相对稳定的生活环境，正确。B项中，内环境稳态可使细胞生活在温度和pH等相对稳定的环境中，有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行，正确。C项中，静息电位的维持主要依赖于K+外流，动作电位的产生主要依赖于Na+内流，维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定，有利于维持神经细胞的正常兴奋性，正确。D项中，丙酮酸的氧化分解发生在细胞内(丙酮酸的彻底氧化分解发生在线粒体中，不彻底氧化分解发生在细

24、胞质基质中)，而不是发生在内环境(细胞外液)中，D项错误。角度三稳态的调节机制4.(2016全国卷改编)下列有关动物水盐平衡调节的叙述，错误的是()A.该调节过程属于神经-体液调节B.该过程主要调节内环境的渗透压C.机体水盐过度失衡，免疫系统可能会直接参与调节D.参与该调节过程的系统包括神经系统、循环系统、泌尿系统等【解析】选C。参与水盐调节的物质和结构包括：下丘脑渗透压感受器、下丘脑水盐调节中枢、大脑皮层、抗利尿激素、肾小管等。因此该调节过程属于神经-体液调节，A项正确。水盐调节主要是调节机体内环境的渗透压，B项正确。免疫系统主要是清除外界抗原，不直接调节内环境的理化性质与成分，C项错误。水

25、盐调节过程中，除神经系统和泌尿系统参与外，还包括饮水这种行为(循环系统参与)，D项正确。5.图甲为人体某组织局部示意图，图乙表示内环境稳态的维持机制。下列有关说法中，正确的是()世纪金榜导学号A.图甲中内环境包括a液、c液和d液B.图甲中b液减少可能会造成组织水肿C.图甲中a液中的O2到达d液最少需穿过4层生物膜D.图乙可说明内环境的稳态是由神经-免疫系统维持的【解析】选B。图甲中a液是血浆，b液是淋巴，c液是组织液，d液是细胞内液，内环境不包括d液，A错误；淋巴减少可能是淋巴管堵塞引起的，会造成组织水肿，B正确；a液中的氧气先穿过1毛细血管壁(2层生物膜)，再穿过3细胞膜(1层生物膜)，到达

26、d液，共3层生物膜，C错误；图乙可说明内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络，D错误。6.(教材素材新命题必修3 P11拓展题变式)有一位科学家进行了以下实验：用高浓度的糖溶液饲喂一只灵长类动物，在接下来的3 h内，每隔30 min检查该动物血液中葡萄糖的浓度。结果如表所示。请据表回答下列问题：食用糖后的时间食用糖后的时间(min)(min)血液中葡萄糖的浓度血液中葡萄糖的浓度(mg(mgmLmL-1 1)0 00.750.7530301.251.2560601.101.1090900.900.901201200.750.751501500.750.751801800.750.75

27、(1)由表可知，该动物血糖正常的浓度为_mgmL-1。(2)030 min，血糖浓度上升的原因是_。(3)30120 min，血糖的去向包括_。(4)试述该动物血糖浓度过高、过低会出现的症状：_。【解析】(1)从表中信息可以看出该动物血糖浓度大多数时间是0.75 mgmL-1。(2)进食之后的最初时间内，该动物小肠上皮细胞吸收大量葡萄糖。这些葡萄糖进入肠道毛细血管，引起血糖浓度迅速升高。(3)饭后30120 min，在机体的调节下血糖被细胞摄取、利用和储存，血糖逐渐下降到正常水平。(4)该动物血糖过高会导致肾小管、集合管重吸收困难，形成高血糖、糖尿病。该动物血糖过低会导致低血糖。答案：(1)0

28、.75(2)该动物从小肠吸收大量葡萄糖(3)供能、转化为糖原储存、转化为非糖物质(4)前者导致高血糖、糖尿病，后者导致低血糖【加固训练】1.如图为机体调节示意图。下列叙述正确的是()A.人体清除衰老细胞体现的是图中免疫系统的防卫功能B.图中神经系统均可直接控制内分泌腺的活动C.坎农提出人体内环境稳态的维持是神经体液免疫调节的结果D.当内环境遭到破坏时，必将引起细胞代谢紊乱，甚至出现组织水肿【解析】选D。人体清除衰老细胞体现的是免疫系统的清除功能；神经系统可直接或间接地调控内分泌腺的活动；神经体液免疫调节网络是目前普遍认为的维持内环境稳态的主要调节机制，并不是坎农提出的。人体内环境遭到破坏，酶的

29、活性会受到影响，细胞代谢紊乱，内环境渗透压改变，甚至会出现组织水肿。2.(2018济南模拟)如图是肾小管上皮细胞物质跨膜运输示意图，是与葡萄糖转运有关的载体蛋白。图中钠钾泵每消耗一个ATP分子，会逆浓度梯度泵出3个Na+和泵入2个K+，以保持膜内高钾低钠的不均匀离子分布状态。请回答下列问题：(1)原尿、肾小管上皮细胞、组织液三者相比，_中的葡萄糖浓度最高。(2)钠钾泵载体的化学本质是_。在钠钾泵的作用下，Na+和K+通过_(填运输方式)在细胞内外进行交换，以维持细胞内外的_平衡，从而保持细胞的正常形态。(3)据图可知，钠钾泵具有_功能。人体不同种类细胞的细胞膜上，载体蛋白的种类和数量有差异的根

30、本原因是_。【解析】(1)原尿、血浆、组织液中的葡萄糖浓度相差不大，而肾小管则通过主动运输将原尿中的葡萄糖全部重吸收，可见肾小管上皮细胞的葡萄糖浓度更高。(2)钠钾泵载体的化学本质是蛋白质。离子泵一般都是需要能量的，其中Na+主要维持细胞外液渗透压，K+主要维持细胞内液渗透压，载体的活动，使细胞内外处于等渗状态。(3)由图可知，钠钾泵不仅可以运输离子，还可以使ATP水解，兼具运输和催化功能。人体不同细胞的基因是相同的，细胞膜载体的不同，是基因选择性表达的结果。答案：(1)肾小管上皮细胞(2)蛋白质主动运输渗透压(3)运输和催化基因的选择性表达答案速填：1_2_3_4_5_ 6_7_淋巴激素渗透

31、压细胞与外界环境进行物质交换的媒介相对稳定神经-体液-免疫调节网络机体进行正常生命活动的必要条件第4课能量之源光与光合作用(二)考点一环境因素对光合作用强度的影响及应用【核心知识突破】1.光合作用强度：(1)概念：是指植物在单位时间内通过光合作用制造_的数量。糖类(2)其他表示方法：单位时间内通过光合作用_的数量。单位时间内通过光合作用_的数量。消耗的CO2产生的O22.光照强度：(1)原理：光照强度通过直接影响_反应，进而影响光合作用强度。光(2)构建数学模型：曲线模型：表达式模型：实际光合速率=_。表观(净)光合速率+呼吸速率(3)曲线解读：代谢过程代谢过程细胞气体交换图解细胞气体交换图解

32、A A点点只有只有_ ABAB段段光合作用强度光合作用强度_细胞呼细胞呼吸强度吸强度 B B点点光补偿点：光合作用强光补偿点：光合作用强度度_细胞呼吸强度细胞呼吸强度 细胞呼吸不再增加(4)应用：增加光照强度促进光合作用：温室中适当_以提高作物的光合作用强度。依据植物的特点合理利用光能：阴生植物光补偿点和光饱和点均较阳生植物_，可采用阴生植物与阳生植物_的方式以合理利用光能。增加光照强度低间作3.CO2浓度：(1)原理：CO2直接影响_，进而影响_。(2)构建数学模型：暗反应光反应(3)模型解读：代谢过程代谢过程A A点点细胞只进行细胞呼吸细胞只进行细胞呼吸ABAB段段光合作用强度光合作用强度

33、_细胞呼吸强度细胞呼吸强度B B点点COCO2 2补偿点：光合作用强度补偿点：光合作用强度=细胞呼吸强度细胞呼吸强度B B点后点后光合作用强度光合作用强度_细胞呼吸强度细胞呼吸强度CC点点COCO2 2饱和点：增加饱和点：增加COCO2 2浓度，光合作用强度浓度，光合作用强度_不再增加(4)应用。大田生产：应“正其行，通其风”或增施_。温室栽培：人工增加_、增施农家肥或与动物圈舍联通等。农家肥CO24.温度：(1)原理：温度通过影响_进而影响光合作用强度。(2)构建数学模型：酶的活性(3)模型解读。光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响。与_有关的酶对温度更为敏感。(4)应用。白天：适当提高

34、温度以_。光合作用提高光合作用强度夜间：适当降低温度以_，减少有机物的消耗。降低细胞呼吸强度5.水：(1)原理：直接影响：水是光合作用的_，含水量越高，细胞代谢越旺盛。间接影响：植物缺水会导致_，CO2供应不足，影响光合作用速率。(2)应用：合理灌溉。原料气孔关闭6.矿质元素：(1)原理：矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的_，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等。组成成分(2)构建数学模型：(3)模型解读：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度。超过一定浓度后，会因_过高而降低植物光合作用强度。土壤溶液

35、浓度(4)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用强度。7.综合因素：(1)构建数学模型：图中：a.高CO2浓度，b.中CO2浓度，c.低CO2浓度。高光强，中光强，低光强。(2)模型解读：P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为_、_和温度。Q点之后横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，此时的主要影响因素依次为温度、_和_。光照强度光照强度CO2浓度光照强度(3)应用：有机肥中的有机物被土壤中的微生物分解成各种矿质元素，增加了土壤的肥力，另外还释放出热量和CO2，增加了大棚内的温度和CO2浓度，有利于光合作用的进行。【微

36、点警示】对光合作用强度的三点认识(1)光合作用强度高光能利用率高：其他条件相同的情况下，光合作用强度越高，光能利用率越高。光能利用率除受光合作用强度的影响外，还受光合作用时间和光合作用面积的影响。(2)影响光合作用强度的因素：外因：包括光照强度、温度、CO2浓度等。内因：包括酶的活性和数量、色素的种类和数量、五碳化合物的含量等。(3)多因素对光合作用强度的影响：不同因素的作用具有互补效应。如当光照强度降低时，可通过增加CO2浓度补偿。不同条件下关键影响因素不同。如其他条件适宜，CO2达到饱和点，此时限制因素最可能是五碳化合物的含量。【命题案例研析】【典例】(2018全国卷)甲、乙两种植物净光合

37、速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。【审答技巧】(1)题干中关键信息不要忽略：种植密度过大，植株接受的光照强度减弱。林下光照强度较弱，适合种植阴生植物。夏日晴天中午12：00，光照强度过强，气孔关闭，CO2供应不足。(2)读懂曲线图的关键信息：甲

38、植物净光合速率为0时所需的光照强度大于乙。当光照强度大于a时，甲植物的净光合速率大于乙。【解析】本题考查光合作用的基本过程和影响因素。(1)当光照强度大于a时，甲的净光合速率比乙的高，因此对光能的利用率较高的植物是甲。(2)光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)乙植物在低光照强度下的净光合速率大于甲，所以乙更适合在林下(低光照条件)种植。(4)夏日晴天中午12：00时温度过高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2不足。答案：(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植

39、株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2【高考长句应答特训】(1)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_，原因是_。乙乙植物在低光照强度下的净光合速率大于甲(2)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，叶肉细胞内ATP的含量_(填“增加”“减少”或“不变”)，原因是_。增加气孔关闭，CO2减少，暗反应减弱，ATP消耗减少，而短时间内光反应正常【考点题组诊断】角度一单因素对光合作用的影响1.(2019长沙模拟)如图，原来置于黑暗环境中的绿色植物移到光下后，CO2吸收量发生了改变。据图判断下列叙述中正确的是()A.曲线AB段表示绿色植物呼吸强度减

40、慢B.曲线BC段表示绿色植物仅进行光合作用C.B点时植物既进行光合作用，也进行细胞呼吸D.整段曲线表明，随光照强度增加，光合速率增加，呼吸速率也增加【解析】选C。曲线AB段表示随着光照强度逐渐增强，二氧化碳的释放量逐渐减小，而不代表细胞呼吸强度改变，A错误；曲线BC段表示光照强度较高，绿色植物光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物表现为释放CO2，B错误；B点表示绿色植物光合作用强度等于细胞呼吸强度，植物表现为既不吸收CO2也不释放CO2，C正确；由曲线可知，随光照强度递增，光合作用增强，但达到一定程度时，光合作用强度不再随之变化，在整个过程中不能确定呼吸速率的变化，D错误。【知识总结】影响光合作

41、用因素的分析(1)内因：酶的数量与活性、色素含量等。(2)外因：CO2浓度、温度、光照强度等。(3)在达到光合作用光饱和点(或CO2饱和点)以前，影响光合作用的主要因素是光照强度(或CO2浓度)。2.(2018淄博模拟)在天气晴朗的夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内放在室外进行培养。每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度，绘制成如图所示的曲线(水平虚线表示实验开始时玻璃罩内CO2浓度)。据图得出的判断不正确的是()A.d点和h点表示光合速率等于呼吸速率B.bc段和ab段曲线斜率差异可能主要是由温度造成的C.光合速率最大值可能出现在h点D.呼吸速率最小值可能出现在b点

42、【解析】选C。图中d点和h点，玻璃罩内的CO2浓度达到平衡，此时光合速率等于呼吸速率；在夜间只进行细胞呼吸，但是ab段上升速率快，而bc段变缓，这是由于早晨温度较低，细胞呼吸减弱；h点时光合作用积累的有机物最多，但光合速率不是最大；b点之前，CO2增加的速率快，b点之后，CO2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出现在b点。3.(金榜原创预测)为了研究温度对玉米幼苗生长的影响，某研究小组进行了如下实验：将若干组等量的、生长状况一致的玉米幼苗，白天给予26 的恒定温度，不同实验组给予不同的夜温，其他条件相同且适宜。结果如图1所示。将同一批玉米幼苗分别置于恒定的不同温度下培养，其他培养条件相同，光

43、合作用强度与光照强度之间的关系如图2所示。下列有关叙述正确的是()世纪金榜导学号A.A点时玉米幼苗相对生长速率较低的主要原因是夜温太低B.玉米幼苗生长的最适温度组合是日温26、夜温20 C.玉米幼苗夜间生长所需的能量由线粒体提供D.15 时玉米幼苗的光合作用强度高于10【解析】选A。由图可知，A点时玉米幼苗相对生长速率较低的主要原因是夜温太低，A正确；由于缺少其他日温的实验作对照，因此不能确定最适日温是26，B错误；玉米幼苗夜间生长主要通过有氧呼吸获取能量，因此其所需的能量由线粒体和细胞质基质提供，C错误；由图可知，光照强度较低时，15 时玉米幼苗的光合作用强度低于10，D错误。角度二多因素对

44、光合作用的综合影响4.(2017天津高考)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是 世纪金榜导学号()A.光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型B.光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D.光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度【解析】选D。题图中光照强度低于P时，突变型CO2吸收速率低于野生型，原因是突变型叶绿素含量较低，吸收光的能力较弱，光反应强度低于野生型，A项正确；光照强度高于P时，突

45、变型CO2吸收速率大于野生型，原因是突变型固定CO2酶的活性显著高于野生型，导致暗反应强度高于野生型，B项正确；光照强度低于P时，突变型光合速率随光照强度的增加而增加，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度，C项正确；光照强度高于P时，在达到光饱和点以前，突变型光合速率仍随光照强度的增加而增加，此时限制突变型光合速率的主要环境因素仍是光照强度，D项错误。【方法技巧】曲线图中限制因素的判断方法(1)曲线上升阶段：纵坐标随横坐标增加而增加，限制因素为横坐标代表的物理量(横坐标为时间时，限制因素不是时间，而是随时间变化而变化的温度或光照等环境因素)。(2)曲线水平阶段：纵坐标不再随横坐标增加而增

46、加，限制因素为横坐标以外的物理量。5.(2019武汉模拟)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述中正确的是世纪金榜导学号()A.t1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B.t2t3，暗反应限制光合作用，若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C.t3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D.t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3还原后的直接产物含量降低【解析】选D。水光解释放O2发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A错误；t2t3光照充足且恒定，限制光合速率的因素为CO

47、2浓度，若增加光照，光合速率不会提高，B错误；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，H和ATP不再积累，导致光反应速率加快，C错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3减少，所以直接产物C5含量降低，D正确。6.(教材素材新命题必修1 P108思维拓展)哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在哈密地区农作物生长季节里，阳光充沛、昼夜温差大。分析回答：(1)从影响哈密瓜生长的环境因素分析，哈密瓜特别甜的原因是_。(2)如果你的家乡想种哈密瓜并使瓜甜，仅从光合作用的角度分析，你认为应当采取的措施有_。【解析】(1

48、)哈密地区位于我国的高纬度地区(夏季的白天长)，阳光充足，而且光照强，所以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长，光合作用的强度大，积累的糖类自然就会很多。哈密地区夜间温度比较低，哈密瓜植株的细胞呼吸相对比较弱，消耗的糖类物质就会比较少。这样，哈密瓜内积存的糖类比较多。哈密瓜细胞内的糖类在有关酶的催化作用下，最终转化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特别甜。(2)如果自己的家乡想种植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地区的自然条件，创造类似的生态环境，如采取白天适当增加光照时间和光照强度，夜间适当降低温度等措施。答案：(1)白天温度高，光照强，哈密瓜光合作用强，积累的有机物较多；夜间温度低，哈密瓜细胞呼吸较弱

49、，消耗的有机物较少，一昼夜积累的有机物较多(2)增加光照强度、延长光照时间等【加固训练】为研究长期盐碱胁迫对辣椒叶绿素的影响，科研人员将辣椒幼苗放入盐碱溶液进行处理，一段时间后测定辣椒的相关数据和生长情况如下表。请思考并回答相关问题：辣椒辣椒叶绿素种类及比例叶绿素种类及比例a+b(mg/g)a+b(mg/g)abab在盐碱溶液环境中在盐碱溶液环境中0.570.571.211.21在非盐碱溶液环境中在非盐碱溶液环境中1.381.383131(1)提取辣椒叶绿素要使用无水乙醇，还需要加入适量的_，迅速研磨，过滤得到提取液。(2)分析以上图表，该实验的因变量是_，能影响因变量的无关变量有_(至少写出

50、两个)。(3)分析以上图表，长期生长在盐碱溶液环境中，对辣椒_(填“叶绿素a”或“叶绿素b”)的影响较大，导致光反应减弱，合成的_减少。同时，构成气孔的保卫细胞发生渗透失水，气孔关闭，使气孔导度下降，直接导致_减弱，降低光合作用速率。(4)加入CaCl2溶液后，气孔导度部分恢复，对叶绿素含量变化的影响也与此类似，这说明_。【解析】(1)可用无水乙醇提取色素，同时加入适量的二氧化硅是为了研磨充分，加碳酸钙是为了保护色素在研磨过程中不被破坏。(2)实验结果显示的是气孔导度和叶绿素含量及比例的变化，即因变量。无关变量包括影响辣椒生长的环境因素，如光照强度、温度、二氧化碳浓度等。(3)根据表中信息，与