高考生物一轮复习 专题11 能量之源光与光合作用学案（教师版）.doc

2013高考生物一轮复习学案 专题11 能量之源-光与光合作用（教师版）考纲浏览1.光合作用的基本过程()；2.影响光合作用速率的环境因素()；3.叶绿体色素的提取和分离。课前预习一、捕获光能的色素和结构1捕获光能的色素(1)实验：绿叶中色素的提取和分离(纸层析法)可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于研磨充分，后者可防止在研磨中色素被破坏。分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸上扩散的快，反之则慢。(2)色素的种类和吸收光谱色素种类颜色吸收光谱滤纸条上位置叶绿素(约占3/4)叶绿素a蓝绿色主要吸收_红光和蓝紫光中下层叶绿素b黄绿色最下层类胡萝卜素(约占1/4)胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光最上层叶黄素黄色中上层2.叶绿体的结构和功能(1)结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外部有双层膜，内部的基粒是由类囊体堆叠而成的。(2)色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和_基质中。(3)功能：进行光合作用的场所。思考：叶绿体的两层膜应是什么颜色，其意义是什么？正常植物的叶为什么呈绿色？秋冬季有些植物叶变黄的原因是什么？应为无色。有利于透过各种波长的光。叶绿体中叶绿素的含量多，对绿色吸收量最小，绿光被反射出来，所以呈绿色。秋冬季，植物叶中的叶绿素分子易被破坏，而类胡萝卜素较稳定，所以显示出类胡萝卜素的颜色。二、光合作用的探究历程1、直到18世纪中期，人们一起以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。2、1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。3、1779年，荷兰的英格豪斯证明了植物体的绿叶在更新空气中不可缺少。4、1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。5、1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有淀粉。6、1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。7、20世纪40年代，美国的卡尔文，利用同位素标记技术最终探明了co2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。三、光合作用的过程和应用 2光合作用的过程(1)光反应：场所：叶绿体的类囊体薄膜上。条件：光能、色素、酶、水等。物质变化：将水分解为o2和h，将adp和pi合成_atp。能量变化：光能转变为活跃的化学能。(2)暗反应：场所：叶绿体的 基质中。条件：酶、h、atp、co2等。物质变化co2的固定：c5co22c3 。c3的还原：2c3h (ch2o)c5。能量变化：atp中活跃的化学能转变为有机物中稳定化学能。3光合作用的应用：(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(2)影响光合作用强度的因素包括空气中co2的浓度、土壤中水分和矿质元素的多少、光的强弱以及温度的高低等。4化能合成作用：(1)概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些_无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。(2)实例：硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸和硝酸时所释放的化学能，将co2和h2o合成糖类。课堂讲解考点一 捕获光能的色素（“绿叶中色素的提取和分离”的实验分析）1、原理解读：色素的提取：可以用无水乙醇（或丙酮）作溶剂提取绿叶中的色素，而不能用水，因为叶绿体中的色素不能溶于水。色素的分离：利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。2、实验流程图示：提取色素：称取绿叶；剪碎；研磨：加入少许sio2、caco3和10ml无水乙醇；过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布；收集滤液。制备滤纸条：长与宽略小于试管，在一端剪去两角；在距剪去两角的一端1cm处画铅笔线。画滤液细线：沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线；干燥后，再画一两次。色素分离：将滤液条插入有3ml层析液的试管中，有滤液细线的一端朝下。观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图。3、色素的吸收光谱：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。4、实验中几种化学试剂的作用：无水乙醇用于提取绿叶中的色素。层析液用于分离绿叶中的色素。二氧化硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。5、实验中的注意事项：选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。6、色素提取液呈淡黄绿色的原因分析：研磨不充分，色素未能充分提取出来。称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。7、不同颜色温室大棚的光合速率：无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。叶绿素对绿光吸收量少，因此绿色塑料大棚光合速率最低。8、影响叶绿素合成的因素：光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。必需元素：叶绿素中含n、mg等必需元素，缺乏n、mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。例1、（2012宁波市八校期初测试25）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是 （ ） a破坏叶绿体外膜后，o2不能产生 b植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变 c与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 d离体的叶绿体基质中添加atp、nadph和co2后，可完成碳反应答案： d 解析：在叶绿体中，o2在类囊体薄膜上产生，与叶绿体外膜无关。落叶植物叶片发黄时，叶绿素比例降低，类胡萝卜素比例增加，绿色退去，黄色显现。光合速率高低与光照时间长短无关，光合产量才与时间有关。与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是温度降低。光反应为碳反应提供的就只是atp和nadph。因此离体的叶绿体基质中添加atp、nadph和co2后，可完成碳反应。变式训练1、（2012海南9）关于叶绿体色素的叙述，错误的是a.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光 b.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同 c.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素d.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能d。考点二 光合作用的探究历程中的几个重要实验分析1、普利斯特利的实验实验过程及现象：密闭玻璃罩绿色植物蜡烛（不易熄灭）或小鼠（不易窒息死亡）。实验分析缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。2、萨克斯的实验实验过程及现象黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理变蓝，另一半遮光用碘蒸气处理不变蓝。实验分析设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化（有无淀粉生成）。实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。3、鲁宾和卡门的实验实验过程及结论h218oco2植物18o2；h2oc18o2植物o2。光合作用释放的o2全部来自水。实验分析设置了对照实验，自变量是标记物质（h218o和c18o2），因变量是o2的放射性。例2、叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是()a叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内bh2o在光下分解为h和o2的过程发生在基质中cco2的固定过程发生在类囊体薄膜上d光合作用的产物淀粉是在基质中合成的答案：d解析：叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上，而不是位于叶绿体的类囊体腔内，h2o在光下分解为h和o2的过程发生在类囊体薄膜上，co2的固定过程发生在叶绿体基质中，光合作用的产物淀粉是在基质中合成的。变式训练2（2012海南8）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a.一直降低，直至为零 b.一直保持稳定，不变化c.降低至一定水平时保持相对稳定 d.升高至一定水平时保持相对稳定答案：c解析：在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，故本题选c。考点三 光合作用过程1、光合作用反应式及元素去向方程式：co2h218o （ch2o）18o2。o元素：h218o18o2。c元素：14co214c3（14ch2o）。c6h12o6合成量减少仍正常进行暗反应c3还原减弱光反应减弱co2供应不变光照强弱o2产生减少atp减少h减少co2固定仍正常进行c3含量上升c5含量下降c6h12o6合成量增加仍正常进行暗反应c3还原增强光反应增强co2供应不变光照弱强o2产生增多atp增多h增多co2固定仍正常进行c3含量下降c5含量上升c6h12o6合成量减少仍正常进行h相对增加atp相对增加上述两种物质转化速度变慢，o2产生减少暗反应减少co2供应光照不变co2固定减弱c3还原仍正常进行c3含量下降c5含量上升c6h12o6合成量增加仍正常进行h相对减少atp相对减少上述两种物质转化速度变快，o2产生增加暗反应增加co2供应光照不变co2固定增强c3还原仍正常进行c3含量上升c5含量下降2、光照和co2浓度变化对植物细胞内c3、c5、h、atp和o2用（ch2o）合成量的影响知识拓展：1暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，暗反应不进行。2相同时间内，光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累的多，因为h、atp基本不积累，利用充分；但一直光照会造成h、atp的积累，利用不充分。3光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行，但细胞呼吸则是所有活细胞都能进行的。4光合作用中光反应产生的atp只供暗反应利用，而细胞呼吸产生的atp可供各项生命活动利用。5光合作用的光反应中产生的h来自水的光解，用于暗反应中c3的还原以生成(ch2o)；有氧呼吸中产生的h来自第一、二阶段有机物的氧化，用于第三阶段与o2结合生成h2o，并产生大量atp。6原核生物虽无叶绿体或线粒体，但也有的可进行光合作用(如蓝藻)或有氧呼吸(如蓝藻、根瘤菌等)。例3、有一种蓝色染色剂dcpip(二氯酚靛酚)，被还原后变为白色。将dcpip加入下列哪组试管中，其颜色变化最大 ()a叶绿体色素提取液，置于黑暗中b叶绿体悬浮液，置于光下c线粒体悬浮液，置于葡萄糖溶液中d叶绿体基质提取液，置于光下答案：b解析：叶绿体悬浮液置于光下能产生h；线粒体能利用丙酮酸产生h，不能利用葡萄糖。四个选项中只有b能将dcpip(二氯酚靛酚)还原。变式训练3、(2012咸阳模拟)右图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。图示中，ce段是增大了光照强度后测得的曲线。下列有关叙述中，正确的是()。 a植物体鲜重的增加量是光合作用强度的重要指标b出现bc段的限制因素主要是温度c叶绿体内的三碳化合物含量，c点时大于b点d在e点后再次增大光照强度，曲线有可能为eg而在e点后再次增大光照强度，曲线有可能为eg。考点四 探究光照强度对光合作用强度的影响及应用1、实验流程打出小圆形叶片（30片）：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出（直径1cm）。抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆形叶片）抽出叶片内气体（o2等）。小圆形叶片沉水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底。对照实验及结果：小圆形叶片加富含co2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20ml强多乙10片20ml中中丙10片20ml弱少2、实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强（小圆形叶片中产生的o2多，浮起的多）。 3、光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用曲线分析：a点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的co2量可表示此时细胞呼吸的强度。ab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，这是因为细胞呼吸释放的co2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。b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（光照强度只有在b点以上时，植物才能正常生长），b点所示光照强度称为光补偿点。bc段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到c点以上不再加强了，c点所示光照强度称为光饱和点。应用：阴生植物的b点前移，c点降低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。例4、 (2011淮安一模)将生长状况相同的等量某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如下数据。由此可以得出的结论是()a该植物在27时生长得最快，在29和30时将不表现为生长现象b该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的四个温度中都是29c27、28、和29光合作用制造的有机物的量相等d30时，光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1 mg/h答案：b解析：在4个温度中，29暗处理后，有机物减少最多，说明呼吸作用最旺盛，此时此组叶片含有机物最少，而光照1 h(光照强度相同)后，有机物含量最多，说明光合作用制造的有机物最多。变式训练4、（2012太原调研14）下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果。据图分析错误的是（ ） a本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制 b本实验利用甲装置即可测得图乙结果，无需另设对照组 c甲装置不能测得图乙中的a点数据 d该实验不能用白炽灯作为光源答案： c考点五 影响光合速率的环境因素1、co2浓度对光合作用强度的影响曲线分析图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随co2浓度的增大而增大，但当co2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。图1中a点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的co2浓度，即co2补偿点；图2中的a点表示进行光合作用所需co2的最低浓度。图1和图2中的b和b点都表示co2饱和点。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。2、温度对光合作用速率的影响曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。3、必需元素供应对光合速率的影响曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。4、水分的供应对光合作用速率的影响影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制co2进入叶片，从而间接影响光合作用。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。知识拓展在分析单因子对光合作用的影响时，不仅要关注曲线的走势，还要注意几个关键点，尤其是补偿点和饱和点，以及饱和点前和饱和点后的主要限制因子。一般来说，饱和点前的限制因子就是横坐标表示的因子，饱和点后的限制因子主要是横坐标表示的因子以外的因子。考点六 光合作用与呼吸作用1、区别与联系光合作用有氧呼吸代谢类型合成作用（或同化作用）分解作用（或异化作用）物质变化无机物 有机物有机物 无机物能量变化光能化学能（储能）化学能atp、热能（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、无光都能进行联系2、光合作用与细胞呼吸的计算：光合作用速率表示方法：通常以一定时间内co2等原料的消耗或o2、（ch2o）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中o2增加量、co2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率表观光合速率呼吸速率。如图所示：呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中co2增加量、o2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。一昼夜有机物的积累（用co2量表示）可用下式表示：积累量白天从外界吸收的co2量晚上呼吸释放的co2量。例5、以测定的产氧和耗氧速率为指标，研究温度对某种绿藻的光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析错误的是 ()a测定光照下产氧速率时，各温度条件下的光照强度必须相同b测定呼吸耗氧速率时，须置于黑暗条件下进行c35是最有利于该绿藻生长的温度d若温度长期保持在40，则该绿藻不能生长解析：产氧速率表示净光合作用，40产氧速率大于0，说明光合作用大于细胞呼吸，有有机物的积累。答案：d变式训练5、(2011枣庄高三年级调研考试)如图表示某高等植物体内的生理过程，有关分析正确的是()a阶段生成的nadph将作为还原剂固定二氧化碳b能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有、c过程可为细胞吸收mg2等离子提供动力，而不是过程d过程、进行的场所有细胞质基质和线粒体答案c解析：本题考查光合作用与细胞呼吸的比较。据图分析可知阶段代表光合作用的光反应阶段，阶段代表暗反应阶段，阶段代表细胞呼吸过程。阶段生成的nadph作为还原剂还原co2；阶段在叶肉细胞的叶绿体基质中进行，阶段的部分过程在细胞质基质中进行；过程只在细胞质基质中进行。课堂练习1、(2012天津卷，5)设置不同co2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是a.用d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的h多b.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的atp多c.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的k值分别为k1、k2、k3，则k1 k2k3d.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物答案：d解析：植物细胞光反应生成的h受光照强度影响，与二氧化碳浓度无关，a项错误；根据题图可知，d3 浓度下呼吸速率小于d2浓度下的呼吸速率，单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的atp比d2浓度下的要少；因在d2浓度下净光合作用最强最利于蓝藻的增殖，故d2浓度的k值最大，d3深度呼吸作用弱，也不篮球蓝藻繁殖。故k3较k2小，但k2最大，故c错。2、(2012福州统考)卡尔文等人在小球藻培养液中通入14co2，再给予不同的光照时间后，从小球藻中提取并分析放射性物质。预测实验结果是()。a光照时间越长，三碳化合物的积累越多b光照时间越长，五碳化合物的积累越多c光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多d无论光照时间长短，放射性物质都会集中分布在类囊体膜上答案：c解析：co2参与暗反应的过程，其中c的转移途径是co2c3c5或c6，其中c5被循环利用，所以光照时间越长积累的c6越多，放射性物质种类越多；暗反应过程在叶绿体基质中进行。3、(2012南昌模考)将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，下列有关说法正确的是()。a甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同b甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降c若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的co2浓度较乙低，则甲叶片的呼吸强度一定比乙低d若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的co2浓度较乙低，则甲固定co2的能力较乙低答案：b解析：由于甲、乙是两种植物叶片，因而光合作用强度不一定相同；由于在密闭小室中，co2浓度随光合作用的进行而下降，甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降；一段时间后，甲叶片所在小室中的co2浓度较乙低，由于小室中的co2浓度取决于光合作用和呼吸作用，因而不能说明甲叶片呼吸强度一定比乙低，也不能说明甲固定co2的能力较乙低。4、(2012太原调研)下图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是()。aa点叶肉细胞产生atp的细胞器只有线粒体bb点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等c已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 ，如图表示该植物处于25 环境中，则将温度提高到30 时，a点上移，b点左移，d点下移d当植物缺镁时，b点将向右移答案：c解析：a点叶肉细胞只进行细胞呼吸，无光合作用，故产生atp的细胞器只有线粒体；b点时植物光合作用产生的氧气量正好等于细胞呼吸消耗的氧气量，故氧气的吸收量为0；温度由25 提高到30 时，植物光合作用强度下降，细胞呼吸强度提高，则a点上移，b点右移，d点上移；当植物缺镁时，吸收光能的色素量减少，要达到与细胞呼吸强度相同，则所需的光照强度较高，故b点将向右移。5、(2012乌鲁木齐诊断测试)在一定浓度的co2和适宜温度条件下，测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中co2的变化量，结果如下表。分析表中数据，不正确的推论是()。光照强度/klx1.03.05.07.08.010.02.03.06.010.012.012.0a.光照强度为1 klx时，光合作用吸收的co2少于呼吸作用释放的co2b光照强度为2 klx时，该植物净光合作用速率应为0c光照强度由5 klx增强为7 klx时，叶肉细胞中c3化合物合成速率增大d光照强度为9 klx时，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因之一6、(2012温州市模考)如图表示在夏季一个晴天，某阳生植物细胞光合作用过程中c3、c5的数量变化，若这一天中午天气由光照强烈转向阴天，此时细胞中c3、c5含量的变化分别相当于曲线中的哪一段()。 a34段(a)23段(b)b45段(a)45段(b)c45段(b)34段(a)d23段(b)23段(a)答案：b解析：本题考查光合作用中光照变化与c3、c5含量变化的关系。当天气由光照强烈转向阴天，导致光反应产物h、atp的含量下降，从而影响了c3的还原，使c3含量增加，此时co2的固定仍进行，因此c5含量下降。7、（2012石家庄一质检12）下列化合物与植物光合作用的关系，错误的是 （ ）化合物主要生理作用aatp参与co2的固定b酶催化光合作用中的化学反应c叶绿素捕获光能dh2o参与o2和(ch2o)的形成答案：a解析：co2的固定过程是一个羧化反应，不需要消耗atp。在光反应的过程中，h2o光解产生h和o2；在暗反应的过程中，h和atp参与c3的还原形成c5和(ch2o)。8、2012衡水期末5)右图为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，下列叙述错误的是（ ）a光合作用在叶绿体中就能全部完成，它能将光能转变为化学能贮存在植物细胞内b光合作用的光反应是在图中上进行的，而暗反应是图中上进行的，上没有光合作用的酶c图中叶绿体产生的氧气扩散到相邻细胞中去，并参与有氧呼吸要穿过6层生物膜d图中atp可以用于c02的固定和还原答案：d解析：由图可知，是叶绿体的类囊体膜，是叶绿体的基质，是叶绿体的内膜。光反应在叶绿体的类囊体膜上进行的，而暗反应是在叶绿体的基质中进行的，叶绿体的内膜上没有光合作用的酶。叶绿体产生的氧气扩散到相邻细胞的线粒体参与有氧呼吸依次：叶绿体膜（2层生物膜）、细胞膜（1层生物膜）、细胞膜（1层生物膜），线粒体膜（2层生物膜），共6层。图中atp只用于c3的还原。9、(2012菏泽统考)将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，好氧细菌的分布情况最可能是()。 a随机、均匀分布在混合液中b集中分布在上下两侧c集中分布在中央位置d集中分布在溶液的下层答案：b解析：白光经三棱镜分解成七色光，其中上下两端的红光和蓝紫光被植物吸收利用最多，故两端产生的氧气最多，因此好氧细菌集中分布在两端。10、(2012潍坊抽样检测)下图为光合作用过程示意图，在适宜的条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是()。aa上升、b下降 ba、b都上升ca、b都下降 da下降、b上升命答案：b解析：分析题图可知：a或b分别代表h或atp，c代表co2，在暗反应阶段，co2突然降低，则c3的含量降低，h和atp的利用减少，因此在其他条件不变的情况下，h和atp含量都会上升，即a和b的含量都会上升，因此选b。11、（2012金华十校期末17）叶片衰老时，叶肉细胞内发生一系列物质变化，其中蛋白质和rna含量（ ）a显著下降 b显著上升 c变化不大 d蛋白质含量下降，rna含量上升答案：a解析：叶片衰老时，新陈代谢减弱，dna转录少了，rna含量也下降，蛋白质等物质的合成减弱。12、(2011苏州模拟)如图为叶绿体亚显微结构图，下列关于其结构与功能的叙述，不正确的是() a和均为选择透过性膜b光反应的产物有o2、h、atp等c上的反应需要光，不需要酶，上的反应不需要光，需要多种酶d光能转变为活跃的化学能在上进行，活跃的化学能转变为稳定的化学能在中完成答案：c解析：光反应阶段中，atp的生成需要酶。13、（2012金华十校期末16）将下列装置放在光照充足、温度适宜的环境中，观察并分析实验现象，能得出的结论是（ ）a实验后期甲瓶和丁瓶中的生物都只进行厌氧呼吸b小球藻光合作用和呼吸作用的共同产物有atp、co2和h2oc乙管中小球藻与丙试管中小球藻的光合速率相同d小球藻产生o2和酵母菌产生co2均在生物膜上进行答案：a基质，都不是在生物膜上；d选项错误。14、（2012金华十校期末18）右图为某植物处于25环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是（ ）aa点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响 bc点为该植物的光饱和点 cd点的呼吸速率大于b点 db点时该植物的o2产生量为n1答案：d解析：据图分析，a点时叶肉细胞进行呼吸作用，但不进行光合作用，细胞呼吸受多种因素的影响。b点代表光补偿点，b点时植物光合作用产生的氧气量等于呼吸作用吸收的氧气量，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，该植物的o2产生量为n1。d点代表光饱和点，因温度不变，b、d两点的呼吸速率相等。c点时该植物的o2产生量为n1+ n2。15、（2012金华十校期末35）阳光穿过森林空隙形成的“光斑”会随太阳运动和枝叶摆动而移动。下图表示一生长旺盛的植物在光斑照射前后光合作用过程中吸收co2和释放o2的有关曲线，下列叙述正确的是（ ）a光斑照射前细胞呼吸速率等于光合作用速率b光斑照射开始后，短时间内叶绿体中adp含量增加cab段两曲线说明co2量对o2的产生有抑制作用d20s时影响氧气释放速率的因素是二氧化碳答案：d解析：图示曲线可知，“光斑”照射前，氧气的释放速率与二氧化碳的吸收速率均大于0，说明“光斑”照射前，植物可进行较弱的光合作用，由“光斑”开始照射时，氧气释放速率快速增加，而二氧化碳吸收速率上升较慢，说明“光斑” 照射开始后，光反应比暗反应增加快，短时间atp含量增加。“光斑”在40 s时移开，光反应迅速变小，而暗反应也缓慢减小，说明“光斑”移开，导致光反应停止进而使暗反应速率下降，ab段两曲线说明暗反应对光反应有限制作用。16、(2011西安安铁一中高三期中)科学家研究co2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是()a光照强度为a时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是co2浓度不同b光照强度为b时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同c光照强度为ab时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高d光照强度为ac时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高答案：d解析：在二氧化碳浓度和温度一定的情况下，植物光合作用的强度随光照强度的增加而增强，达到一定的光照强度后，光合作用速率不再随光照强度的增强而加快。分析图中曲线可知：曲线、的差异是温度不同，而其他条件相同，说明、曲线的差异是由温度不同而造成的；曲线、的差异是由二氧化碳浓度的不同造成的。规律方法坐标曲线图中限制因素的判断：在曲线上升阶段，其限制因素为横坐标所表示的因子；当曲线达到最大值后，限制因素就要从内部因素和外部因素两个方面考虑。17、/2012九江一模6)测定a、b两种植物的叶片在不同温度下光合作用和呼吸作用速率，结果如图所示（纵坐标是与30时的数据比较所得的百分率），据图，下列说法错误的是（ ）a当温度超过50后，植物b的呼吸作用就会下降b在高温时导致光合作用减弱的可能原因是气孔在高温时关闭，光合作用所需c02供应不足c在其他条件不变的情况下，当气温由40升至45的过程中，植物b的叶绿体中atp的合成速率不变d某果树在生长季节如果长期处于不致死的高温环境中，其果实甜度会较低的原因很可能是高温下，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高答案：c解析：高温导致光合作用减弱的可能原因有：气孔在高温时关闭，光合作用所需co2供应不足；酶在高温时活性降低甚至变性失活；或是高温破坏了叶绿体膜；水分减少。在其他条件不变的情况下，当气温由40升至45的过程中，atp的合成速率将降低。不致死的高温环境中，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高，所以糖的净产量（积累量）减少（或果实贮存的糖分较少），果实甜度会较低。18、（2012金华十校期末9）下列属于光合作用和需氧呼吸过程的相同点是（ ）a均需在光下进行 b需要膜结构的参与 c产生adp d需要氧气答案：b解析：叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器，光合作用和需氧呼吸过程分别在叶绿体和线粒体中进行，都需要膜结构的参与。通过下面图示的比较可知，需氧呼吸过程不需要光，光合作用不需要氧。19、（2012海南26）取生理状态相同的某植物叶片，分离得到大量的叶肉细胞，将等量的叶肉细胞分别悬浮在不同浓度的蔗糖溶液中，并在适宜的条件下，测定该叶肉细胞的光合作用强度，实验结果如图所示。据图回答下列问题： (1)叶肉细胞光合作用强度达到最大后，随着蔗糖浓度升高，叶肉细胞的光合作用强度 _，从渗透作用的角度分析出现这一现象的原因是_。1. 如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响，最好将叶肉细胞放在浓度为_的蔗糖溶液中，原因是_。 (3)除蔗糖浓度外，如果分别改变叶肉细胞悬浮液中co2浓度和温度也能影响叶肉细胞的光合作用强度，原因是_。（3）植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、co2浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响，其中co2是植物进行光合作用的原料之一，而酶的活性会受温度的影响。20、请回答与光合作用有关的问题：(1)甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如下图所示，据图回答：强光下上述三种植物固定co2能力最强的植物是_。乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是_(a、b、c、d)。当光照强度从a到b时，_植物光合作用强度增加的最快。(2)植物光合作用产生的o2来自h2o，还是来自co2？请写出简单实验思路证明你的结论。_。答案：(1)甲c甲(2)来自于h2o分别将c18o2和ho提供给两组植物，分析两组植物光合作用释放的o2，若18o2仅在ho组植物中产生，即可证明上述结论解析：(1)依题意，在强光下甲植物光合作用强度较乙、丙植物高，因此，甲固定co2的能力最强。随着光照强度的增强，乙植物在c光照强度时达到最大光合作用强度。在a点，三种植物的光合作用强度相同，而b点时，甲的光合作用最大，所以甲植物光合作用强度增加的最快。(2)首先分别标记co2和h2o中的氧将其提供给两组植物作为光合作用的原料，分析两组植物光合作用释放的o2。规律方法影响光合作用的外界因素(1)影响光合作用的主要因素有光照强度、co2浓度和温度等。(2)分析光照强度、co2浓度、温度与光合速率的变化曲线及其应用。曲线图图形分析：在p点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强，光合速率不断提高。在q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素，要提高光合速率，可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。应用：温室栽培时，在一定的光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，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。21、（2012江西省重点中学协作体第二次联考29）（）下图是大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线（x和y），请分析回答：（1）表示其鲜重变化的曲线是 ，mo时间点细胞中自由水与结合水的比例将 （填增大或减小）； （2）曲线ac的变化主要是由于 ；（3）曲线cd的变化主要是由于 ；（4）大豆萌发一个月后，植物通过细胞呼吸，为物质吸收、细胞分裂、生长发育提供了 和各种原料。（5）若从分子水平分析，在q时间点根毛细胞相对根尖分生区细胞出现稳定性差异的根本原因是由于 分子的不同。（）为研究大豆萌发中种子温度的变化，设计如下面甲图的实验装置，两个瓶内的种子在实验前都经过适当的福尔马林溶液的冲洗消毒，乙图表示两个保温瓶内的温度在6天中的变化。（1）该实验的目的是 。（2）x瓶内的温度从第4天起基本不再上升，这是因为 。（3）该实验设计对照组y瓶的目的是 。答案：（）（1）x（1分） 增大（1分）（2）种子进行呼吸作用有机物减少（1分）课后练习1、(2012抚顺一模)下列关于叶绿体中色素的叙述，错误的是 ()a矿质元素能影响叶绿素的合成b提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂c低温条件下色素合成受阻d黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在答案：b解析：mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。2、（2012宁波市八校期初测试17）右图为某生物体内某些代谢过程中物质变化的示意图， a、b、c分别表示不同代谢过程。以下表达正确的是（ ）ax代表的物质是adp、pi bb过程一定在叶肉细胞的叶绿体基质中进行cc过程产生的能量大部分以热能的形式散失 da过程产生的o2用于c过程的第二阶段答案：c解析：根据代谢过程中物质的变化图分析，a、b、c分别表示光反应(场所：类囊体薄膜)、暗反应(场所：叶绿体基质)和呼吸作用(场所：细胞质基质和线粒体)。光反应(a)产生的o2参与呼吸作用(c)的第三阶段。x是光反应产生的atp，在叶绿体中，atp的移动方向是从叶绿体的类囊体移向叶绿体的基质。b过程可在叶肉细胞的叶绿体基质中或维管束鞘细胞中进行。呼吸过程产生的能量大部分以热能的形式散失。3、（2012厦门市期末13）下图表示植物光合作用与呼吸作用的部分过程，相关叙述正确的是（ ）a过程都必须在生物膜上进行 b过程都释放能量并生成atpc过程都可以在光下进行 dx物质与丙酮酸都在细胞器中产生答案：c解析：考查光合作用和呼吸作用，图中的x物质为c3，在叶绿体的基质中生成；过程为有氧呼吸，有光无光都能进行，都释放能量并生成atp，过程发生在细胞质基质中，分解糖类产生丙酮酸；过程为光合作用，必须在光下才能进行。过程分别在线粒体基质和叶绿体基质进行，不需要生物膜的参与。4、（2012金华十校期末11）下列有关高等绿色植物代谢的叙述正确的是（ ）a叶肉细胞在黑暗条件下也能合成atpb线粒体只分解有机物，叶绿体只合成有机物c有氧条件下，细胞溶胶及叶绿体基质均能产生还原性氢d水是光反应的原料，但不影响碳反应的进行答案：a解析：绿色植物的叶肉细胞在黑暗条件下可以通过呼吸作用产生atp，a选项正确。线粒体是半自主性细胞器，除分解有机物，释放能量外，其基因通过表达可以合成相应蛋白质，如与有氧呼吸有关的酶；b选项错误。无氧有氧条件下，细胞溶胶也能产生还原性氢，且叶绿体基质消耗还原性氢；c选项错误。光反应水光解产生的还原性氢影响到碳反应c3的还原；d选项错误。5、（2012九江一模5）在光照等适宜条件下，将培养在c02浓度为1%环境中的某植物迅速转移到c02浓度为0003%的环境中，其叶片暗反应中c3和c5化合物微摩尔浓度的变化趋势如右图。下列有关描述错误的是（ ）a图中物质a是c3化合物b在c02浓度为1%的环境中，物质b的浓度比a的低c若使该植物继续处于c02浓度为0003%的环境中，暗反应中c3和c5化合物浓度达到稳定时，物质a的浓度将比b的低dc02浓度为0003%时，该植物光