高考生物一輪復(fù)習(xí) 33 能量之源光與光和作用課件 新人教版

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1、1“綠葉中色素的提取和分離”實驗(1)色素提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑 中。(2)色素提取液： 。(3)色素分離原理：四種色素在層析液中 不同，溶解度高的擴(kuò)散速度 。無無水乙醇水乙醇無水乙醇無水乙醇溶解度溶解度快快(4)色素分離方法：法。(5)分離結(jié)果：濾紙條上呈現(xiàn)條色素帶。(6)該實驗中化學(xué)物質(zhì)的作用：二氧化硅的作用是 ；碳酸鈣的作用是。紙層析紙層析四四使研磨充分使研磨充分防止色素被破壞防止色素被破壞2葉綠體中色素的種類、含量及功能(1)色素的種類、含量色素色素種類種類含量含量色素名色素名稱稱顏色顏色溶解度溶解度吸收光的吸收光的種類種類(主要主要)約占約占1/4最大最大葉黃素葉黃

2、素黃色黃色葉綠葉綠素素約占約占3/4藍(lán)綠色藍(lán)綠色最小最小類類胡蘿胡蘿卜素卜素胡蘿胡蘿卜素卜素橙黃色橙黃色藍(lán)紫光藍(lán)紫光葉綠葉綠素素a葉綠葉綠素素b黃綠色黃綠色紅光、藍(lán)紫光紅光、藍(lán)紫光(2)功能：功能： 、 和轉(zhuǎn)換光能。和轉(zhuǎn)換光能。 吸收吸收傳遞傳遞1：正常植物的葉片為什么呈綠色？秋天有些植物的葉片變黃的原因是什么？提示：葉綠體中葉綠素的含量多，且對綠光吸收最少，故呈綠色。秋天氣溫低，葉綠素分解，而類胡蘿卜素穩(wěn)定，使葉片呈現(xiàn)黃色。小貼士 名師點撥葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光的吸收量大，對其他波長的光并非不吸收，只是吸收量少。由于葉綠素的含量多，因此正常植物的葉呈現(xiàn)綠色。秋季，

3、葉綠素被破壞，葉子表現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色。光合作用的概述1過程2原理的應(yīng)用(1)光合作用強度：指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造 的數(shù)量?？赏ㄟ^測定一定時間內(nèi) 消耗或 生成的數(shù)量來定量表示。(2)影響光合作用強度的因素：空氣中 的濃度；土壤中 的多少；光照的 與強弱和光的 ；溫度的高低等。糖類糖類原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物CO2水分水分長短長短成分成分名師點撥光反應(yīng)中產(chǎn)生的H與細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的H并不是同一種物質(zhì)。暗反應(yīng)有光、無光均可進(jìn)行，但需要光反應(yīng)提供的H和ATP，因此在暗處，暗反應(yīng)不能長時間進(jìn)行。1概念：某些細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中某些 來制造有機物的過程。2實例：硝化細(xì)菌能利用氨氧化成亞硝酸和硝酸時

4、釋放的 將二氧化碳和水合成為糖類。無機物氧化時無機物氧化時所釋放的能量所釋放的能量化學(xué)能化學(xué)能2：綠色植物和硝化細(xì)菌在代謝方面有什么異同點？提示：相同點：都能將無機物合成有機物，即都是自養(yǎng)生物。不同點：在合成有機物時利用的能量不同，綠色植物利用光能，硝化細(xì)菌利用無機物氧化時釋放的化學(xué)能。 1葉綠體中色素種類及其吸收光譜色素種類色素種類吸收光吸收光吸收光譜圖示吸收光譜圖示葉綠素葉綠素(含量約含量約占占3/4)葉綠素葉綠素a(藍(lán)綠色藍(lán)綠色)主要吸收紅光主要吸收紅光和藍(lán)紫光和藍(lán)紫光葉綠素葉綠素b(黃綠色黃綠色)類胡蘿卜類胡蘿卜素素(含量約含量約占占1/4)胡蘿卜素胡蘿卜素(橙黃色橙黃色)主要吸收藍(lán)紫

5、主要吸收藍(lán)紫光光葉黃素葉黃素(黃色黃色)2.葉綠體中色素的分布與作用(1)分布：類囊體的薄膜上。(2)作用：吸收光能并將光能轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬗贏TP中的化學(xué)能，同時還將H2O分解為H和O2。3影響葉綠素合成的因素(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。(3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。4葉綠體功能的實驗驗

6、證(1)實驗過程及現(xiàn)象(2)設(shè)置了對照實驗自變量：光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)因變量：好氧細(xì)菌的分布(3)實驗結(jié)論葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。O2是由葉綠體釋放的。2012陜西西安調(diào)研下圖表示葉綠體色素吸收光能的情況，根據(jù)此圖并結(jié)合所學(xué)知識，判斷以下說法中正確的是()少數(shù)特殊狀態(tài)下的葉綠素a對420nm、670nm光的轉(zhuǎn)換率較高在晚間用大約550 nm波長的綠光照射行道樹，目的是通過植物光合作用以增加夜間空氣中的氧氣濃度據(jù)圖可知，用白光中450 nm左右波長的光比白光更有利于提高光合作用強度土壤中缺乏鎂時，420 nm470 nm左右波長的光的利用量顯著減少由550 nm波長的光轉(zhuǎn)

7、為670 nm波長的光后，葉綠體中C3的量減少ABC D解析由圖可知，葉綠素a的吸收高峰為420 nm和670 nm，葉綠素b的吸收高峰為470 nm和640 nm左右，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a能轉(zhuǎn)換光能，在420 nm和670nm時轉(zhuǎn)換效率較高。葉綠體色素不吸收綠光；白光中各種波長的光都有，其光合作用效率高于某一單色光。葉綠素中含Mg，缺Mg導(dǎo)致葉綠素不能合成，相應(yīng)波段的光的吸收值下降。550 nm波長的光吸收值低，而670 nm的光吸收值高，葉綠素a轉(zhuǎn)換的光能多，生成的ATP多，還原的C3增多，故葉綠體中C3含量減少。答案A葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光的吸收量大，對其他

8、波段的光并非不吸收，只是吸收量少。1光合作用過程圖解2反應(yīng)式及元素去向3光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較項目項目光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)條件條件需色素、酶，必須在需色素、酶，必須在光下光下不需要色素，需要不需要色素，需要酶，有光、無光都酶，有光、無光都可以可以場所場所葉綠體的類囊體薄膜葉綠體的類囊體薄膜上上葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中項目項目光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)能量能量變化變化光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能儲存在能儲存在ATP中中ATP中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類等有機物中穩(wěn)定的為糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能化學(xué)能聯(lián)系聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和能量和能量(AT

9、P) 暗反應(yīng)產(chǎn)暗反應(yīng)產(chǎn)生的生的ADP和和Pi為光反應(yīng)合成為光反應(yīng)合成ATP提供原料。如圖：提供原料。如圖：4.光反應(yīng)和暗反應(yīng)中C3、C5、ATP和CO2之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)停止光照、CO2供應(yīng)不變，短時間內(nèi)C3、C5、ATP、ADP相對含量變化(2)停止CO2供應(yīng)、光照不變，短時間內(nèi)C3、C5、ATP、ADP相對含量變化(3)同理可分析并得出：突然增強光照，CO2供應(yīng)不變時，短時間內(nèi)，ATP，ADP，C3，C5突然增加CO2供應(yīng)，光照不變，短時間內(nèi)，ATP，ADP，C3，C5相同光照時間內(nèi)，若光照和黑暗間隔處理比一直光照有機物積累多，因為H、ATP基本不積累，利用充分；但一直光照會造成H、AT

10、P的積累，利用不充分。2012江蘇宿遷模擬如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，圖乙表示一株小麥葉片細(xì)胞內(nèi)C3(三碳化合物)相對含量在一天24小時內(nèi)的變化，請據(jù)圖分析：(1)圖甲中A、B、C、D分別表示參與光合作用或光合作用生成的物質(zhì)，則A、B、C、D依次是_。(2)在中發(fā)生的過程稱為_，在中含有的參與此過程需要的條件是_。(3)中發(fā)生的反應(yīng)與中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)聯(lián)系是_。(4)圖乙中，從_點開始合成有機物，至_點有機物合成終止。(5)AB段C3含量較高，其主要原因是_。(6)G點C3含量極少，其原因是_。(7)G點與F點相比，葉綠體中H含量較_(填“高”或“低”)。思路點撥 解析(1)據(jù)光合作

11、用過程可知，圖甲中A、B、C、D依次是H2O、CO2、C3和C5。(2)是基粒，由許多類囊體組成，在其上發(fā)生光反應(yīng)，其上含有參與光反應(yīng)的色素和酶。(3)是葉綠體基質(zhì)，發(fā)生暗反應(yīng)。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi等。(4)圖中從B點開始C3含量下降，至點C3含量不再變化，說明光合作用從B點開始，到點結(jié)束。(5)(6)(7)在B點前無光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能進(jìn)行C3的還原，因此在AB段C3含量較高，B點之后，開始進(jìn)行光合作用，C3含量相對下降，點無光照，光合作用停止。G點C3含量少的原因是植物因“光合午休”，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，C3合成減少，C3少，H消耗少，因

12、此G點H含量高于F點。答案(1)H2O、CO2、C3、C5(2)光反應(yīng)色素和酶(3)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi等(4)B(5)無光不進(jìn)行光反應(yīng)，C3不能被還原(6)氣孔關(guān)閉，葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2含量低，CO2的固定減弱(7)高1光照強度對光合速率的影響(1)光照強度與光合作用強度的關(guān)系曲線分析A點：光照強度為0，此時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細(xì)胞呼吸的強度。AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細(xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細(xì)胞呼吸強度大于光合作用強度。B點：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用

13、，即光合作用強度等于細(xì)胞呼吸強度(光照強度只有在B點以上時，植物才能正常生長)，B點所示光照強度稱為光補償點。BC段：表明隨光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強，C點所示光照強度稱為光飽和點。限制C點以后光合作用強度不再增加的內(nèi)部因素是色素的含量以及酶的數(shù)量和最大活性，外部因素是CO2濃度等除光照強度之外的環(huán)境因素。(2)應(yīng)用陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物低，如圖中虛線所示。間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。2溫度對光合速率的影響(1)關(guān)鍵點的含義光合作用是在酶催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在1035下正常進(jìn)行光合作用，其中AB段(1035)隨溫度的

14、升高光合作用逐漸加強，B點(35)以后酶活性下降，光合作用開始下降，50時光合作用完全停止。(2)生產(chǎn)上的應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫，增加晝夜溫差，以降低細(xì)胞呼吸消耗有機物。3CO2濃度對光合速率的影響 (1)關(guān)鍵點的含義在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨CO2濃度增大而加快；當(dāng)CO2濃度達(dá)到一定值時，再增加CO2濃度，光合速率也不再增加，甚至減弱(細(xì)胞呼吸被抑制)。圖1中A點表示光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點；圖2中的A點表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B點都表示CO2飽和點。(2)生產(chǎn)上的應(yīng)用對農(nóng)田里的農(nóng)作物應(yīng)“正其行，通其風(fēng)

15、”；對溫室作物來說，應(yīng)增施農(nóng)家肥料或使用CO2發(fā)生器。4多因子影響曲曲線線模模型型關(guān)鍵關(guān)鍵點含點含義義(1)P點：此點之前，限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所點：此點之前，限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所標(biāo)示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷標(biāo)示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高；提高；(2)Q點：此點時，橫坐標(biāo)所標(biāo)示的因子，不再是影響點：此點時，橫坐標(biāo)所標(biāo)示的因子，不再是影響光合速率的因素，影響因素為坐標(biāo)圖中三條曲線所標(biāo)光合速率的因素，影響因素為坐標(biāo)圖中三條曲線所標(biāo)示出的其他因素示出的其他因素應(yīng)用應(yīng)用(1)增加光合速率增加光合速率在一定光照強度下，白天適當(dāng)提高溫度，可提高光在一定光

16、照強度下，白天適當(dāng)提高溫度，可提高光合速率；合速率；當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強度或當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強度或CO2濃度以濃度以提高光合速率提高光合速率(如陰天時給大棚補充光照，大棚內(nèi)增施如陰天時給大棚補充光照，大棚內(nèi)增施農(nóng)家肥等農(nóng)家肥等)；(2)降低呼吸消耗降低呼吸消耗夜晚或陰天時夜晚或陰天時(若不補充光照若不補充光照)可適當(dāng)降低大棚內(nèi)溫度可適當(dāng)降低大棚內(nèi)溫度以降低呼吸消耗以降低呼吸消耗環(huán)境因子對植物光合作用并不是單獨地發(fā)揮作用，而是綜合起作用。但各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子，因此在分析相關(guān)問題時，應(yīng)抓關(guān)鍵因子。2012山東煙臺檢測某實驗小組用小球

17、藻進(jìn)行實驗，探究影響光合速率的因素。他們將一定量的小球藻浸入盛有適宜且相同溫度的培養(yǎng)液的試管中，以白熾臺燈作為光源。移動臺燈可改變光源與試管的距離；CO2濃度分別設(shè)置為0.03%和0.05%，根據(jù)實驗結(jié)果繪制成曲線1、曲線2(如圖所示)。請分析回答下列問題：(1)比較C、D兩點的光合速率，可見限制D點光合速率的主要因素是_。EF段_不再成為光合速率的主要限制因素，若C處突然關(guān)閉臺燈，葉綠體中C3的含量將如何變化？_。(2)F點的含義是_。若用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，其他條件不變，F(xiàn)點應(yīng)向_移。(3)該小組又做了探究小球藻最適生長溫度的預(yù)實驗，實驗結(jié)果見下表：溫度溫度()1020304050光照下

18、釋放光照下釋放O2(mg/h)9.6714.67 19.67 21.67 19.33請根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，設(shè)計進(jìn)一步的探究實驗：材料用具：小球藻若干、試管若干、含CO2緩沖液的培養(yǎng)液、水浴鍋(控制溫度)、量筒等。該實驗應(yīng)控制好的兩個主要無關(guān)變量是：_；_。實驗步驟：第一步：_。第二步：分組控制溫度，_(溫度梯度差為1)。第三步：光照6h后測定O2的釋放量。解析(1)識別該坐標(biāo)圖時要注意橫坐標(biāo)的含義是白熾臺燈與試管的距離，距離越遠(yuǎn)，則光照強度越弱。AC段和BD段的光合速率與該距離無關(guān)(隨著距離的改變而光合速率不變)，所以該段上任何一點的光合速率的限制因素都是CO2濃度。EF段兩條曲線重合，說明CO2

19、濃度不再是光合速率的限制因素(兩組實驗的CO2濃度不同)。若C處突然關(guān)閉臺燈，光反應(yīng)停止，則C3的含量將增加，C5將減少。(2)F點的含義容易誤答為不進(jìn)行光合作用。缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)的小球藻因缺乏葉綠素，則在相同光照下的光合速率變小，而呼吸速率不受影響，所以其他條件不變時，F(xiàn)點應(yīng)向左移(即需要更強的光照)。(3)本實驗的單一變量是溫度，其他需要控制的條件屬于無關(guān)變量，如光照強度、小球藻的數(shù)量等。實驗設(shè)計的基本步驟是：分組控制變量經(jīng)過一段時間觀察實驗結(jié)果。答案(1)CO2濃度CO2濃度增加(2)該光照強度(與光源相距105cm)時小球藻光合速率等于呼吸速率左(3)相同光照時間和距離(或相同的光照強度

20、)小球藻的數(shù)量相同將等量的含有足量CO2緩沖液的培養(yǎng)液分別裝入5支試管，再將數(shù)量相同的小球藻分別浸入5支試管中，然后分別放入5個水浴鍋中使其依次為38、39、40、41、42，并分別編號為1、2、3、4、5。容易片面地認(rèn)為對某種植物而言“光照越強，光合作用強度一定越強”，正確的觀點應(yīng)是“在一定范圍內(nèi)，隨光照增強，光合作用增強，光照太強，會灼燒植物，不同的植物，適宜的光照強度有所不同”。1區(qū)別類型類型比較項目比較項目光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸發(fā)生范圍發(fā)生范圍含光合色素的細(xì)胞含光合色素的細(xì)胞所有活細(xì)胞所有活細(xì)胞與光的關(guān)系與光的關(guān)系在光照下才能進(jìn)行在光照下才能進(jìn)行與光無關(guān)，每時每刻都在進(jìn)與光無

21、關(guān)，每時每刻都在進(jìn)行行場所場所葉綠體葉綠體(原核細(xì)胞除外原核細(xì)胞除外)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體物質(zhì)變化物質(zhì)變化將無機物合成有機物將無機物合成有機物分解有機物分解有機物能量變化能量變化儲能，光能儲能，光能化學(xué)能化學(xué)能實質(zhì)實質(zhì)合成有機物，儲存能量合成有機物，儲存能量分解有機物，釋放能量分解有機物，釋放能量2.光合速率與呼吸速率(1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測定實驗容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。(2)凈光合速率和真正光合速率 凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示；真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量，CO2固定量或有機物產(chǎn)

22、生量來表示。(3)光合速率與呼吸速率的關(guān)系綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。真正光合速率凈光合速率呼吸速率。 2012北京海淀模擬將某種綠色植物的葉片，放在特定的實驗裝置中，研究在10、20的溫度條件下，分別置于黑暗和5 klx、10 klx條件下的光合作用和呼吸作用。結(jié)果如下圖所示(橫坐標(biāo)為時間，單位：小時)。對以上結(jié)果分析正確的是()A該葉片20時的呼吸速率是10時的4倍B該葉片在10、5 klx的光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3 mgC該葉片在5 klx光照下，10時積累的有機物比2

23、0時少D該葉片在20、10 klx光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是6 mg解析20時呼吸速率為2 mg/2h1 mg/h,10時為1 mg/2h0.5 mg/h,20時的呼吸速率是10時的2倍，A項錯誤；10、5 klx的光照下，每小時產(chǎn)生的O2量為6 mg/2h1 mg/2h3.5 mg，B項錯誤；5 klx光照下，若用O2釋放量表示10時積累的有機物為6 mg/2h3 mg/h,20時為4 mg/2h2 mg/h，C項錯誤；20、10 klx光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是：(10 mg2 mg)/2h6 mg/h，D項正確。答案D容易錯誤認(rèn)為“綠色葉片從環(huán)境吸收的二氧化碳值或向環(huán)

24、境釋放的氧氣值即真正的光合作用值”，正確的理解應(yīng)是“綠色葉片與其環(huán)境的氣體交換值實際上是光合作用與細(xì)胞呼吸的差值”。 對光合作用總量、凈光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系的考查有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的總結(jié)(1)光合作用所需CO2的兩個來源：由呼吸作用產(chǎn)生；從周圍空氣中吸收(若是水生植物，則從周圍的水中吸收)。光合作用釋放的O2的兩個去向：用于呼吸作用；呼吸作用消耗不完的釋放到周圍的空氣中。光合作用制造的葡萄糖的兩個去向：用于呼吸作用消耗；呼吸作用消耗不完的用于積累。(2)發(fā)生時間：光合作用只在有光照時發(fā)生，呼吸作用在有光和無光時均能發(fā)生。(3)注意以下四種情況：強光照射：光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率。葉綠

25、體產(chǎn)生的O2的去向：供給線粒體釋放到葉片外。葉綠體需要的CO2的來源：線粒體產(chǎn)生外界吸收。過程如圖所示。中等強度光照：光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率。葉綠體產(chǎn)生的O2供給線粒體進(jìn)行細(xì)胞呼吸。線粒體產(chǎn)生的CO2供給葉綠體進(jìn)行光合作用，葉片與外界環(huán)境不進(jìn)行氣體交換。過程如圖所示。弱光光照：光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率。線粒體需要的O2部分來自葉綠體，部分從外界吸收。線粒體產(chǎn)生的CO2除供給葉綠體利用外，其余釋放到葉片外。過程如圖所示。黑暗情況：不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，葉片從外界吸收O2，釋放CO2。過程如圖所示?？傊?，真正光合作用速率凈光合作用速率細(xì)胞呼吸速率。 如圖為某植物細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)示意

26、圖，據(jù)圖分析，下列四項敘述中，正確的是()Aa、b箭頭表示的是O2進(jìn)出細(xì)胞的過程Be、f箭頭表示的是CO2進(jìn)出細(xì)胞的過程C以C18O2作原料進(jìn)行光合作用，在較強光照下，測得含18O的呼吸作用產(chǎn)物的主要去向是圖中的d 解析本題綜合考查光合作用和細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系。a表示葉綠體吸收CO2，b表示葉綠體釋放O2，e表示線粒體吸收O2，f表示線粒體釋放CO2，c表示葉綠體產(chǎn)生的O2被線粒體利用，d表示線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用。以C18O2作原料進(jìn)行光合作用，18O的轉(zhuǎn)移為：C18O2有機物，呼吸作用中有機物中的18OC18O2，在較強光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸產(chǎn)物C18O2主要被

27、葉綠體利用，即主要去向是圖中的d。 答案C 光合作用相關(guān)曲線的考查對于解答有關(guān)光合作用的坐標(biāo)曲線題時，首先要明確縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的含義，其次要注意對“四點三趨勢”(起點、折點、交點和終點以及升、平、降三種變化趨勢)的生物學(xué)意義的分析。甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，下列相關(guān)描述中錯誤的是()A甲圖中，在A點限制光合作用速率的主要因素是光照強度，在B點限制光合作用速率的主要因素是溫度B從乙圖可以看出，當(dāng)超過一定溫度后，光合作用的速率會隨著溫度的升高而降低C溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合作用速率的D若光照強度突然由A變?yōu)锽，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的

28、含量會增加解析本題主要考查光合作用的影響因素。甲圖表示光照強度和溫度對光合作用的影響，乙圖表示溫度對光合作用的影響。分析甲圖中某點的限制因素時，要看曲線是否達(dá)到飽和點。如果沒有達(dá)到飽和點(如A點)，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素，即光照強度；當(dāng)達(dá)到飽和點以后(如B點)，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素以外的其他因素，如溫度。當(dāng)光照強度突然增強時，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生更多的H和ATP，所以C3的還原速率加快，C3含量會減少，D項錯誤。答案D 光合作用相關(guān)實驗的考查解答實驗試題時，除了要掌握解答實驗題目的一般思路外(明確實驗?zāi)康睦斫鈱嶒炘磉x擇實驗材料設(shè)計實驗步驟觀察、記錄實驗結(jié)果分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論

29、)，還要注意以下幾點：關(guān)于光合作用的實驗，往往圍繞驗證或者探究光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物等幾個方面；關(guān)于細(xì)胞呼吸的實驗，往往是探究呼吸作用的方式以及影響因素等。既有定性實驗，也有定量實驗，定量實驗稍微復(fù)雜一點?？茖W(xué)選擇材料和試劑尤為重要。 如NaHCO3、NaOH、碘液、遮光裝置、日光燈等，尤其是NaHCO3，它能緩沖裝置中的CO2濃度，是探究光照強度、溫度等影響光合作用必備的試劑。實驗步驟的設(shè)計要注意遵守兩個原則：對照原則和單一變量原則。另外，還要掌握一些常用的處理方法，如暗處理、對葉片進(jìn)行脫色處理、遮光處理等等。在補充實驗步驟的時候，一定要多關(guān)注給出的步驟中材料和用具的使用情況，統(tǒng)計

30、并思考剩余的材料和用具的作用，再結(jié)合實驗?zāi)康暮驮?，就能水到渠成地補充完善實驗步驟。2012湖南高考適應(yīng)性測試下圖甲曲線表示某植物在恒溫30時的光合速率與光照強度的關(guān)系，圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實驗裝置圖。試回答：(1)圖甲曲線中，當(dāng)光照強度為X點時，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有_。(2)已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25和30，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到25，圖甲曲線中X點將向_移動，Y點將向_移動。(3)利用圖乙裝置來探究影響植物光合作用的因素實驗中，若在燈與廣口瓶之間放一個隔熱裝置(假設(shè)對透光性無影響)，這時我們可用這個裝置來探究_與光合速率的

31、關(guān)系。_是自變量，可以通過改變廣口瓶與燈的_來改變這一自變量，也可通過變換燈管的功率來改變。(4)若實驗中每隔15 min改變一次廣口瓶與燈之間的距離，隨著時間與距離的增加，氣泡產(chǎn)生速率下降，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是：_。(5)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤干旱時，植物根細(xì)胞會迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X。有人推測根部合成的X運輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉。他們做了如下實驗：從該植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉，分別將葉柄下部浸在不同濃度X的培養(yǎng)液中，以分析葉片中X的物質(zhì)濃度與氣孔開放程度之間的關(guān)系。一段時間后，可以測得有關(guān)數(shù)據(jù)。以上方案有不完善的地方，請指出來并加以改正。_。方案完善后，測得有關(guān)數(shù)據(jù)，得到下表的

32、結(jié)果。(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開啟程度越大。分組分組測量指標(biāo)測量指標(biāo)培養(yǎng)液中培養(yǎng)液中X的濃度的濃度/molm3510451035105葉片中葉片中X的濃度的濃度/molg12.472.979.28葉片中的氣孔導(dǎo)度葉片中的氣孔導(dǎo)度/molm2a10.540.430.27由此可以推測，隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，植物光合作用強度_，原因是_。解析(1)分析曲線首先要識別橫縱坐標(biāo)的含義，圖甲中縱坐標(biāo)為氧氣的吸收量和釋放量，因此光強度為0時，植物只進(jìn)行呼吸作用，有氧呼吸產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(2)溫度由30調(diào)至25后，光合作用增強、呼吸作用減弱，所以X點應(yīng)向下方移動，Y點應(yīng)向左移動。(3

33、)圖乙可以探究光照強度對光合作用的影響。隔熱裝置防止溫度對細(xì)胞代謝的影響，該實驗的自變量是光照強度，是通過改變廣口瓶與燈的距離來控制的。(4)該實驗條件下，影響光合作用強度的因素一是光照強度，二是二氧化碳濃度，因此隨著時間增加，二氧化碳濃度下降，隨著距離的增加，光照強度減弱，都會引起光合作用強度下降，氣泡產(chǎn)生的速率下降。(5)該實驗的目的是探究物質(zhì)X對于葉片氣孔開閉的影響，首先要設(shè)置一組空白對照(即增加不含物質(zhì)X的一組)，另外，所用葉片數(shù)量太少，實驗結(jié)果誤差會增大。由表中數(shù)據(jù)可以看出，隨著葉片中物質(zhì)X的濃度增大，葉片中的氣孔導(dǎo)度變小，氣孔的開啟程度也變小，葉片從外界吸收CO2的速率減慢，從而導(dǎo)

34、致光合速率減慢。答案(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(2)下左(3)光照強度光照強度距離(4)光照強度減弱，光合作用產(chǎn)生的O2減少；水中CO2含量逐漸下降，光合作用產(chǎn)生的O2減少(5)a.樣本量太小。應(yīng)“取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分為三組”。b.缺乏空白對照。應(yīng)增加1組，將葉片的葉柄下部浸在不含X的培養(yǎng)液中降低隨著培養(yǎng)液中X濃度的增大，氣孔關(guān)閉程度逐漸增大，CO2吸收減少1. 2011福建高考，2下圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時間、單位面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯誤的是()A在9：3011：00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過程減緩B在11：0012：

35、30之間，花生的單位葉面積有機物積累量比玉米多C在17：00時，玉米和花生的單位面積釋放O2速率相同D在18：30時，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)解析：本題考查光合作用的相關(guān)知識，意在考查考生識圖和進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換的能力，在9：3011：00之間，隨光照的增強，花生的蒸騰作用也在加強，而為了減少水分的散失，植物的氣孔關(guān)閉，因此進(jìn)入花生細(xì)胞內(nèi)的CO2的量減少，所以暗反應(yīng)過程減緩， A正確。從圖中可以看出，在11：0012：30之間，花生的單位葉面積的凈光合速率呈上升趨勢，而玉米的單位葉面積的凈光合速率呈下降趨勢，但又從圖中可以看出玉米的單位葉面積的凈光合速率比花生的大，而凈光合速率對應(yīng)的有機物

36、的量就是單位時間單位葉面積里有機物的積累量，B錯誤。 在17：00時，玉米和花生的凈光合速率相等，而這時的O2的釋放量是凈釋放量，所以在17：00時玉米和花生單位葉面積釋放O2的速率相同，C正確。在18：30時，玉米的凈光合速率是0，說明此時光合作用和呼吸作用的速率相等，因此這時玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)，D正確。答案：B2. 2011江蘇高考，4某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，實驗結(jié)果是()A光吸收差異顯著，色素帶缺第2條B光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條C光吸收差異顯著，色素帶缺第3條 D光吸收差

37、異不顯著，色素帶缺第3條解析：本題考查葉綠體中色素的吸收光譜以及色素層析的結(jié)果，意在考查考生對基礎(chǔ)知識的記憶情況。水稻葉片中的葉黃素缺失，其對藍(lán)紫光的吸收減少，但對紅光的吸收無明顯差異，故排除A、C項。色素層析條帶從上往下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，葉黃素缺失則會導(dǎo)致色素層析條帶從上往下缺失第2條，故D項錯誤。答案：B32010上海生物，26右圖中代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則右圖所示結(jié)果最有可能來自于()A水培的洋蔥葉B生長的柳樹幼葉C培養(yǎng)的衣藻D秋冬的銀杏落葉解析：新鮮菠菜葉中的光合色素含量充足完整，據(jù)圖可知，濾紙上的四條色素帶完整，從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、

38、葉綠素a、葉綠素b。圖濾紙上的色素帶不完整，只有胡蘿卜素、葉黃素。秋冬的銀杏落葉呈黃色(或橙黃色)，這是由于低溫破壞了葉綠素所致，因此葉片中幾乎不含葉綠素。其他選項中的材料中都含有充足的四種色素。答案：D42011廣東高考，26觀賞植物蝴蝶蘭可通過改變CO2吸收方式以適應(yīng)環(huán)境變化。長期干旱條件下，蝴蝶蘭在夜間吸收CO2并貯存在細(xì)胞中。(1)依圖a分析，長期干旱條件下的蝴蝶蘭在04時_(填“有”或“無”)ATP和H的合成，原因是_；此時段_(填“有”或“無”)光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生，原因是_；1016時無明顯CO2吸收的直接原因是_。(2)從圖b可知，栽培蝴蝶蘭應(yīng)避免_，以利于其較快生長。此外，由

39、于蝴蝶蘭屬陰生植物，栽培時還需適當(dāng)_。(3)蝴蝶蘭的種苗可利用植物細(xì)胞的_，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)，此過程中細(xì)胞分化的根本原因是_。解析：本題主要考查不同條件對光合速率的影響等問題，意在考查考生分析問題的能力及推理能力。(1)04時，無光照，光合作用不能進(jìn)行，但可以進(jìn)行呼吸作用，合成ATP和H；此時段葉綠體內(nèi)不能合成ATP和H，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；1016時，在長期干旱條件下，植物為了減少水分的蒸發(fā)，關(guān)閉氣孔，導(dǎo)致CO2吸收受阻。(2)從圖b中可以看出，正常情況下比長期干旱時有機物的積累量大，所以為了利于蝴蝶蘭的生長應(yīng)避免長期干旱，又因蝴蝶蘭屬陰生植物，所以栽培還需適當(dāng)遮光。(3)植物細(xì)胞

40、具有全能性，可利用植株組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行快速繁育，在快速繁育過程中，一般經(jīng)歷脫分化和再分化過程，而分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。答案：(1)有此時段細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，呼吸作用的第一、二階段均有H產(chǎn)生，第一、二、三階段均有ATP生成無此時段沒有光反應(yīng)，而暗反應(yīng)必須要由光反應(yīng)提供ATP和H，故不存在暗反應(yīng)氣孔關(guān)閉。(2)干旱遮陰 (3)全能性基因選擇性表達(dá)5. 2011課標(biāo)全國，6在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖?；卮饐栴}：(1)圖中物質(zhì)A是_(C3化合物、C5化合物)(

41、2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是_；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是_。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時，物質(zhì)A的濃度將比B的_(低、高)。(4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的_(高、低)，其原因_。解析：本題主要考查CO2濃度對光合作用的影響以及C3、C5含量的變化，意在考查考生的應(yīng)用分析能力。(1)CO2濃度降低時，C3的產(chǎn)生減少而消耗不變，故C3的含量降低，與物質(zhì)A的變化趨勢一致；而C5的產(chǎn)生不變卻消耗減少，

42、故C5的含量增加，與物質(zhì)B的變化趨勢一致。(2)在正常情況下，1mol CO2與1mol C5結(jié)合形成2 mol C3，即C3的分子數(shù)是C5的2倍。CO2濃度迅速下降后，C5的產(chǎn)生不變卻消耗減少，故C5的濃度升高。(3)在達(dá)到相對穩(wěn)定時，C3的含量是C5含量的2倍。(4)CO2濃度較低時，暗反應(yīng)強度低，需要的H和ATP的量少，故在較低的光照強度時就能達(dá)到此CO2濃度時的最大光合速率。答案：(1)C3化合物(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點，此時C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍。當(dāng)CO2濃度突然降低時，C5化合物的合成速率不變，消耗卻減慢，導(dǎo)

43、致C5化合物積累。(3)高(4)低 CO2濃度低時，暗反應(yīng)的強度低，所需ATP和H少1. 2012杭州市第14中學(xué)模擬考試如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列說法錯誤的是()A結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能B供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序為CO2C3甲C結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進(jìn)入線粒體中D如果突然停止CO2的供應(yīng)，短時間內(nèi)C3的含量將會增加解析：在光合作用中，CO2首先和C5生成C3，如果突然停止CO2的供應(yīng)，則C3生成量減少，而其消耗量不變，因此C3含量減少。答案：D2. 2012東北三校第一次模擬考試乙圖為研究光合作用的實驗裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片，再用氣泵

44、抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(見圖甲)，以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是()A在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸減小B在bc段，單獨增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時間C在c點以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降D因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，所以整個實驗過程中葉圓片不能進(jìn)行呼吸作用 解析：本題考查的是光合作用的有關(guān)實驗，解答本題的關(guān)鍵是理解影響光合作用的因素。

45、據(jù)本實驗原理可知，葉圓片上浮的時間可表示光合作用強度，兩者呈負(fù)相關(guān)。在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸增大，故A項錯誤。在bc段，單獨增加光照或溫度，都可以縮短葉圓片上浮的時間，但增加NaHCO3溶液濃度則不能，故B項錯誤。實驗中，光合作用可以釋放氧氣，故D項錯誤。答案：C32012洛陽市高三年級模擬考試在2010年上海世博會各國會館的設(shè)計理念中，許多國家融入了能源、綠色、可持續(xù)發(fā)展的理念，其中日本館的建筑理念是“像生命體一樣會呼吸的環(huán)保建筑”。光合作用與呼吸作用的分析與研究可能會更加深入，得到更廣泛的應(yīng)用。下圖甲是在適宜環(huán)境中大豆光合作用的部分過程圖解，圖乙表示春季晴

46、天某密閉西紅柿大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化，圖丙曲線a表示小麥在20、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中隨光照強度變化的光合作用合成量的變化曲線，圖丁是某研究小組以水稻為材料進(jìn)行研究得到的實驗結(jié)果曲線。 試回答相關(guān)問題： (1)圖甲過程中A、B、C分別表示_，形成ATP和C物質(zhì)時需要的能量是由_將光能轉(zhuǎn)換成的電能。若將該植物突然轉(zhuǎn)移到高溫、強光照的條件下，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)B物質(zhì)含量的變化是_。(2)圖丙中A點時主要的限制因素為_。圖丙在B點時改變某種條件發(fā)生了如曲線b的變化，則改變的某種條件可能是_。(列舉兩種情況)(3)圖丁中O點時ATP的來源場所為_，影響O點上下移動的主要因素有_，a點的含義是_。若在一定范圍內(nèi)增加CO2濃度，a點將如何變化？_。細(xì)胞內(nèi)限制b點后光合作用速率增加的主要內(nèi)部因素是_。解析：本題綜合考查光合作用與呼吸作用及二者之間的關(guān)系，光反應(yīng)階段進(jìn)行的場所為葉綠體類囊體膜，為暗反應(yīng)階段提供H和ATP，用于C3的還原；影響光合作用速率的環(huán)境因素有二氧化碳濃度，溫度與光照強度等，內(nèi)因主要為酶的數(shù)量和活性；影響呼吸速率的主要因素為溫度與氧氣濃度等。答案：(1)C5、C3、H葉綠體(葉綠體色素)降低(2)光照強度提高二氧化碳濃度或升高溫度(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與線粒體溫度、氧氣濃度a點對應(yīng)的光照強度下光合速率等于呼吸速率左移酶的數(shù)量和活性