第3单元第2讲光合作用

1、第 3 单元第 2 讲光合作用考查内容光合作用以及对它的熟悉过程影响光合作用速率的环境因素第 2 讲 光合作用考纲考情等级考查详情要求16 年非选t32 光合作用过程15 年非选t27 结合图形探究光合作用的过程14 年非选t27 考查光合作b 用过程产生 atp13 年非选t33 考查叶绿体色素的功能及对光合作用过程的懂得13 年非选t28 考查光合作用的场所、不同色素的特点17 年非选t29 考查光合作用的过程及影响因素15 年非选t27 考查环境因c 素对光合作用的影响14 年非选t31 考查影响光合作用的因素13 年非选t33 考查不同环第 40页境因素对光合作用速率的影响 13 年非

2、选t28 考查不同浓度的植物生长调剂剂对光合作用速率的影响16 年单项t17 考查光合色素的提取和分别试验叶绿体色15 年多项t21 以试验为背素的提取b景结合图形的形式考查叶绿体和分别色素的提取和分别13 年单项 t5 考查叶绿体中色素的提取和分别试验的操作学问整合一、光合作用探究历程世纪中叶， 比利时的范 海尔蒙特通过试验，认为植物生长所需的养料主要来自不是； ，而年英国的普利斯特利通过植物和动物之间进行气体交换的试验得出植物生长需要吸取 ，同时释放出；年荷兰的英格豪斯认为植物需要阳光才能制造出；年萨克斯采纳碘液检测淀粉的方法， 确定叶片在光下能产生；年鲁宾和卡门运用同位素标记法证明白光合

3、作用释放的 来自 ，糖类中的 也来自；年美国的卡尔文用 14c 标记的 co 2 追踪的行踪，发觉 co 2 被用于合成 等有机物；二、光合作用及其影响因素1. 定义光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把和转化成储存着 的，并且释放的过程 ； 光 合 作 用 的 总 反 应 式 为 ： ；2. 影响光合速率的环境因素(1) 影 响 光 合 作 用 的 环 境 因 素h2o矿质养分元素(2) 提高光能利用率的途径：轮作、大棚、增加光照面积 合理密植 、等；三、叶绿体中色素的提取与分别1. 绿 叶 中 的 色 素 能 够 溶 解 在 有 机 溶 剂 中，所以，可以用提取绿叶中的色素；绿叶中的色素不

4、止一种， 它们都能溶解在中，但它们在层析液中的 不同：溶解度高的随在滤纸上扩散得 ；反之就；这样几分钟之后，绿叶中的色素就会随着在滤纸上的扩散而分别开； 试验过程包括： 提取色素画滤液细线 录； 观看与记2. 是进行光合作用的场所；它内部庞大的上，不仅分布着很多吸取光能的 ，仍有很多进行光合作用所必需的 ；考点突破考点 1光合作用的探究历程 1.探究普利斯特莱的试验设计和试验评判1试验设计：密 闭 玻 璃 罩 绿 色 植 物 蜡烛不易熄灭小鼠不易窒息死亡2试验评判： 本试验缺乏空白对比， 试验结果说服力不强， 应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对比；普利斯特莱没有熟悉到光在植物

5、更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长；2. 依据下面萨克斯的试验设计，完善以下问题黑 暗 中 饥 饿 处 理 的 绿 叶一半曝光 碘蒸气变蓝一半遮光 碘蒸气不变蓝(1) 该试验的对比类型为自身对比， 自变量为光的有无，因变量为颜色变化 有无淀粉生成 ， 试验组是遮光处理组，对比组为曝光处理组；(2) 该试验的关键是要进行饥饿处理， 以使叶片中的养分物质消耗掉，增强试验的说服力；3. 依据恩吉尔曼的试验设计，完善以下问题水绵好氧菌黑暗无空气极细光束好氧菌只分布在叶绿体被光束照耀部位的四周暴露在光下好氧菌分布在叶绿体， 全部受光部位(1) 挑选水绵作为试验材料的缘由是： 水绵有带状叶绿

6、体， 螺旋分布在细胞中， 便于观看和分析；(2) 将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中光线和 o2 的影响；(3) 设置细光束和好氧菌的好处： 能够精确判定出水绵细胞中产生氧气的部位；4. 依据鲁宾和卡门试验的设计，完善以下问题h182 oco 2 植物,18o2h2oc18o2 植物,o2(1) 鲁宾和卡门应用同位素标记法追踪co 2和 h 2o 中的 o 元素在光合作用中的转移途径；(2) 该试验设置了对比，自变量是标记物质h 182 o 和 c性；18o2，因变量是释放的 o2 有无放射例 1一位科学家做了如下试验： 将水绵 丝状绿藻 放在暗处，一束白光通过棱镜再投射到水绵

7、的叶绿体上， 这时好氧性细菌将明显集合在a. 红光和蓝紫光的投影区域内b. 红光和绿光的投影区域内c.黄光和橙光的投影区域内d.红光的投影区域内1.某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置 48h 后，用锡箔纸遮挡叶片两面，如下列图；在日光下光照一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片， 观看到叶片有的部位显现蓝色，有的没有显现蓝色；其中，没有显现蓝色的部位是 a.a、b 和 db.a、c 和 e、d 和 ed.b、c 和 e考点 2光合作用过程1. 光合作用过程图解及元素去向 1光合作用过程图解：2反应式及三大元素去向：叶绿体6co212h2o光能 c6h12o66h2o 6o2氧

8、元素： h2oo2碳元素： co 2c3ch 2o氢元素： h2oh ch 2o 2.光反应与暗反应的比较光反应暗反应不需色素和条件场所物质转化能量转化实质需色素和光、酶、水在叶绿体类囊体薄膜上进行水的光解： 2h 2o4h o2atp 的形成：adp pi能量酶atp叶绿体内把光能转化成活跃的化学能，并贮存在atp 中光能转变为化学能，并放出 o2光，需要多种 酶、atp 、co 2 在叶绿体的基质中进行 co 2 的固定： co 2 c5 酶 2c3c3 的仍原：2c3 2c3atp 中活跃的化学能有机物中稳固的化学能同化 co 2 形成（ch 2o）联系光反应为暗反应供应仍原剂、 能量

9、atp ；暗反应为光反应供应 adp和 pi没有光反应，暗反应无法进行， 没有暗反应，有机物无法合成；总之，光反应是暗反应的物质和能量的预备阶段， 暗反应是光反应的连续，是物质和能量转化的完成阶 段；二者是光合作用全过程的两个阶段，是相辅相成的特殊提示(1) 光合作用光反应产生的 atp 只用于暗反应阶段， 不能用于其他生命活动， 其他生命活动所需 atp 只能来自细胞呼吸；(2) co 2 中的 c 首 先进入 c3 然后 进入ch 2o， c5 中的 c 不进入 ch 2o；例 2以下表达错误选项 a. 温度和光照会影响 co 2 的同化速率b. 光合作用中 o2 的产生发生在光反应阶段暗

10、反应c. 光反应产生的 atp 和 nadph 不参加d. 土壤中的硝化细菌可利用co 2 和 h 2o合成糖2. 如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图；以下表达正确选项 2 的固定实质上是将 atp 中的化学能转变为c3 中的化学能2 可直接被 h 仍原，再经过一系列的变化形成糖类c.被仍原的 c3 在有关酶的催化作用下， 可形成 c5d.光照强度由强变弱时，短时间内c5 含量会上升例 32021 北京高考 在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14co 2，48h 后测定植株养分器官和生殖器官中14c 的量；两类器官各自所含 14c 量占植株 14c 总量的比例如下列图；与本试

11、验相关的错误表达是 a. 14co 2 进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物b. 生殖器官发育早期， 光合产物大部分被安排到养分器官c. 遮光 70% 条件下，安排到生殖器官和养分器官中的光合产物量始终接近d. 试验讨论了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间安排的影响3. 关于光合作用，以下说法正确选项 a. 与夏季相比， 植物在冬季光合速率低的主要缘由是光照时间缩短b. 生长于较弱光照条件下的植物， 当提高co 2 浓度时， 其光合速率未随之增加， 主要限制因素是光反应c. 延长光照时间能提高光合作用强度d. 植物体从土壤中吸取的水分主要用于光合作用考点 3影响光合作用的因素1.

12、 影响光合作用的内部因素(1) 植物种类不同， 光合速率不同； 光合速率取决于叶肉细胞中叶绿体的数量、 叶绿体中色素的含量以及光合酶的种类和数量；(2) 同一植物在不同的生长发育阶段、 不同部位的叶片、 同一部位的叶片在不同的叶龄时， 光合速率不同；2. 影响光合作用的环境因素及曲线分析空气中 co 2 浓度、土壤中水分的多少、光照的长短与强弱，光的成分以及温度的高低等， 都是影响光合作用强度的外界因素；(1) 单因子对光合作用的影响影响因素曲线曲线解读a 点：只进行细胞呼 吸；ab 段： 随光照强 度增强， 光合作用强 度也逐步 增强； b 点在生产上的应用延长光合 作用时间： 通过轮作，

13、延长全年内单位土光照强度光补偿点：光合作用强度 等于细胞 呼吸强度； bc 段：光照强度不 断加强， 光地面积上绿色植物进行光合作用的时间co 2 浓度合作用强 度不断加 强，c 点对应的光照 强度为光 饱和点图 1 和图2 都表示在肯定范畴内，光合作用速率随co 2 浓度的增加而图 1增大，但当co 2 浓度增加到一图 2定范畴后， 光合作用速率不再 增加；图1 中 a 点表示光合作施用有机 肥；温室栽培植物时， 可以适当 提高室内co 2 浓度；大田生产 “正其行， 通其风”， 即为提高co 2 浓度， 增加产量用速率等 于细胞呼 吸速率时 的 co 2 浓度，即 co 2 补偿点； 图2

14、 中的 a 点表示进 行光合作 用所需 co 2 的最低浓度；图1 和图 2 中的 b 和 b点都表示co 2 饱和点温度主要是通过影温度响与光合作用有关酶的活性适当降低 夜间温度， 增加昼夜 温差，增加植物有机而影响光合作用速率在肯定浓 度范畴内， 增大必需 矿质元素物的积存的供应， 可合理施肥提高光合可促进叶必需矿质作用速率，片面积增元素的供但当超过大，提高酶应肯定浓度的合成率，后，会因土增加光合壤溶液浓作用速率度过高而导致植物细胞渗透失水萎蔫(2) 多因子对光合作用的影响在分析多因子对光合作用的影响时， 第一要识别坐标中有几个因子， 它们是如何影响代谢过程的，更重要的是，能对多条曲线进行

15、对比，通过对比说明问题；对比时，要留意单一变量原就， 即能对比的两条曲线之间有一个因子不同；例 42021 江苏高考 科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列讨论； 图 1 为光合放氧测定装置示意图， 图 2 为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线； 请回答以下问题：图 2(1) 取果肉薄片放入含乙醇的试管， 并加入适量，以防止叶绿素降解； 长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，缘由是 ；(2) 图 1 中影 响光合放氧速率的因素有； 氧电极可以检测反应液中氧气的浓度， 测定前应排除反应液中的干扰；(3) 图 1 在反应室中加入 nahco 3 的主要作用是；如提高反应液

16、中 nahco 3 浓度，果 肉放 氧 速率 的变 化 是选 填 “ 增大”、“减小”、“增大后稳固 ” 或“稳固后减小”；(4) 图 2 中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对 15 20min 曲线的斜率几乎不变的合懂得释是；如在 20min 后停止光照，就短时间内叶绿体中含量 减 少 的 物质 有选 填序 号 ： c5atphc3，可估计 2025min 曲线的斜率为选填 “ 正值” 、“ 负值”或“零”；4. 关于 小麦光 合作用 的叙 述，错 误的 是高接仍原止生长a. 类囊体上产生的 atp 可用于暗反应b. 夏季晴天光照最强时， 小麦光合速率最c. 进入叶绿体的 co 2

17、不能被 nadph直d. 净光合速率为长期零时会导致幼苗停3.外界条件对光合作用产物的影响条件第一变化 随后变化物物质质co 2 供应不h 、atpc3 削减， c5变，突然光照增加增加co 2 供应不h 、atpc3 增加， c5变，停止光照削减削减光照不变，c3 增加，h 、atp 减co 2 供应增加c5 削减少光照不变，c3 削减，h 、atp 增co 2 供应停止c5 增加加例 52021 天津高考 在相宜反应条件下，用白光照耀离体的新奇叶绿体一段时间后， 突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射；以下是光源与瞬时发生变化的物质， 组合正确选项a. 红光，atp 下降b.红光，未被

18、仍原的 c3 上升c.绿光， h 下降d.绿光， c5 上升5.正常生长的绿藻，照光培育一段时间后， 用黑布快速将培育瓶罩上， 此后绿藻细胞的叶绿体内不行能发生的现象是 a.o 2 的产生停止 2 的固定加快比值下降 比值下降4.总光合作用与净光合作用(1) 关系：总光合作用净光合作用呼吸作用(2) 曲线图分析a 点：光照强度为 0 时， co 2 的释放速率，即呼吸速率；可推算呼吸作用释放 co 2 的量ab段不含 a、b 点：随光照强度由 0 上升到 b，co 2 的净释放速率渐小， 是由于光合速率随光照强度上升而上升， co 2 的吸取速率渐增； 呼吸速率不变， co 2 的真正释放速率

19、不变， 两者的代数和变小导致净光合速率为负值；b 点：光照强度为 b 时，co 2 的真正释放速率刚好等于 co 2 的真正吸取速率，是由于此时的光合速率等于呼吸速率导致的， 即净光合速率为 0，把此时的光照强度 b 称为“光补偿点”；bc 段不含 b、c 点：光照强度大于光补偿点以后， co 2 的真正吸取速率开头大于co 2 的真正释放速率， 是由于此时的光合速率开头大于呼吸速率导致净光合速率渐增；c 点：光照强度为c 时或大于 c 时， co 2的真正吸取速率达到最大值， 不再变化； 呼吸速率也不变， co 2 的真正释放速率不变； 两者的代数和不再变化； 净光合速率达最大值， 把此时的

20、光照强度 c称为“光饱和点”；例 6将如下列图细胞置于密闭容器中培 养；在不同光照强度下细胞内外的co 2 和 o2 浓度在短时间内发生了相应变化； 以下表达错误选项a. 黑 暗 条 件 下 ， 增 大 、 减 小b. 光强低于光补偿点时，、增大c. 光强等于光补偿点时， 、保持不变d. 光强等于光饱和点时，减小、增大6.2021 浙江高考 为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响， 进行了相关试验，结果如下列图；回答以下问题：(1) 本试验的因变量是；由图中曲线对比可知， 经处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显， 这将直接导致光反应中叶绿素吸取的光削减而降低了光合速率；由此推知，

21、如遇到较低温天气，除升温方法外，可对植物进行的缺失； 处理以削减叶绿素(2) 提取上述四组该植物叶片中的色素时， 为防 止 色 素 被 破 坏 ， 研 磨 时 可 加 入 适 量 的 ；对上述四组色素提取液分别进行纸层析分别，结果发觉，第 4 组得到的色素带中，从上到下的第条色素带均明显变窄；(3) 如用不同波长的光照耀叶绿素a 提取液并测定 ，可得到叶绿素 a 的吸取光谱；考点 4叶绿体色素的提取与分别1. 叶绿素和其他色素叶绿素约占 3/4类胡萝卜素约占 1/4色素种类叶绿 胡萝叶黄叶绿素 a素 b卜素素黄绿 橙黄蓝绿色黄色色色分布叶绿体类囊体薄膜上吸取光谱化学特性a 为叶绿素，主要吸取红

22、光和蓝紫光；b 为类胡萝卜素，主要吸取蓝紫光不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂分别方法纸层析法正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的比例为 31，且对绿色素与叶片颜色正常绿色叶色变黄叶色变红光吸取最少，所以正常叶片总是出现绿色冰冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳固，显示出类胡萝卜素的颜色， 叶子变黄秋天降温时，植物体为适应冰冷，体内积存了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素2. 试验要点因冰冷逐步降解， 叶子出现红色(1) 试验中几种化学试剂的作用无水乙醇、丙酮等有机溶剂可溶解叶绿体中的色素；二氧化硅可增大研磨面积，使研磨更充分；碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏；(2) 试

23、验胜利的关键叶片要新奇、颜色要深绿、含有较多色素；研磨要快速、 充分；快速研磨的缘由是叶绿素不稳固， 时间一长易被活细胞内的叶绿素酶水解；充分研磨使叶绿体完全破裂、 提取较多的色素；滤液细线不仅要求细、 直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画如干次；滤液细线不能触及层析液， 否就色素会溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带；(3) 试验结果分析在色素提取和分别试验中色素带最宽的是叶绿素 a；色素带最整齐的是胡萝卜素；在滤纸上相邻色素带中， 距离最近的两条色素带是叶绿素 a 与叶绿素 b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素；详细如图；(4) 留意事项剪取干燥的定性滤纸， 双手尽量不

24、要接触纸面，手要洁净、干燥 可以套上塑料袋 ，以免污染滤纸；加入的 sio2 和 caco 3 肯定要少，否就滤液浑浊，杂质多，颜色浅，试验成效差；依据试管的长度制备滤纸条， 让滤纸条长度高出试管 1cm，高出部分做直角弯折；画滤液细线时， 用力要匀称，速度要适中；3. 叶绿体色素提取和分别试验反常现象分析(1) 收集到的滤液绿色过浅的缘由分析；未加石英砂 二氧化硅 ，研磨不充分；使用放置数天的菠菜叶，滤液色素叶绿素太少；一次加入大量的丙酮，提取浓度太低正确做法：分次加入少量丙酮提取色素 ；未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏；(2) 滤纸条色素带重叠： 滤纸条上的滤液细线接触到层析液；(3)

25、 滤纸条看不见色素带遗忘画滤液细线；滤液细线接触到层析液， 且时间较长， 色素全部溶解到层析液中；4. 试验创新本试验在圆形滤纸中心点一滴层析液， 对叶绿体中的色素进行层析， 会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、 蓝绿色、黄色、橙黄色；5. 试验拓展应用利用色素等能溶解在有机溶剂中的特点可以解决以下问题：(1) 利用无水乙醇或汽油洗去衣物上被绿叶污染的斑点；(2) 用无水乙醇或汽油洗去衣物上的油污；3利用有机溶剂提取花生等油料作物中的脂肪；例 72021 天津高考 叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性； 以月季成熟的紫红色叶片为材料， 以下试验无法达到目的的是a.

26、 用无水乙醇提取叶绿体中的色素b.用水做层析液观看花青苷的色素带c. 用质壁分别和复原试验探究细胞的失水与吸水d. 用光学显微镜观看表皮细胞染色体的形状和数目7.2021 江苏高考 以下用鲜菠菜进行色素提取、分别试验的表达，正确选项 a. 应当在研磨叶片后立刻加入caco 3， 防止酸破坏叶绿素b. 即使菜叶剪碎不够充分， 也可以提取出4 种光合作用色素c. 为获得 10ml 提取液，研磨时一次性加入 10 ml 乙醇研磨成效最好d. 层析完毕后应快速记录结果， 否就叶绿素条带会很快随溶液挥发消逝请依据以下关键词的提示， 归纳构建本课时学问体系；光合作用光反应暗反应物质变化能量变化场所 条件

27、色素的提取和分别蓝绿色黄绿色叶绿素 a叶绿素 b胡萝卜素与叶黄素随堂演练1. 从新奇的菠菜叶片提取叶绿体色素，发觉提取液明显偏黄绿色，最可能的缘由是a. 加入的石英砂太多b. 没有加入碳酸钙c.用脱脂棉过滤不完全d. 一次加入过多无水乙醇2. 关于高等植物叶绿体中色素的表达，错误选项a. 叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中b. 构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸取c. 通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸取用于光合作用d. 黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的3. 为探究影响光合作用强度的环境因素，将同一品种的玉米苗置于25条件下培育，试验结果如下列图；以下分析

28、错误选项 第 3 题图a. 与 d 点相比， c 点条件下限制光合作用强度的主要因素是土壤水分含量b. 与 d 点相比， a 点条件下限制光合作用强度的主要因素是土壤水分含量c. 与 d 点相比， b 点条件下限制光合作用强度的主要因素是光照强度d. 试验结果说明，在土壤含水量为 40% 60% 的条件下施肥成效明显4.多项 以下与光合作用有关的表达中，正确选项a. 水的光解发生在叶绿体片层结构的薄膜上b. 光反应和暗反应都有很多酶参加c. 温度降到 0时，仍有植物能进行光合作用在暗反应中起仍原作用， 并能将能量转移到糖类分子中5.下图表示某植物光合作用的过程，甲、乙表示物质；以下有关表达正确选项 第 5 题图a. 突 然 黑 暗 会 导 致 atp含 量 上 升b.ch 2o中的 o 元素来自 h 2oc. 甲物质可来自外界也可来自线粒体d.乙物质参加甲物质的固定过程6.2021 江苏卷 为了挑选相宜栽种的作物品种，讨