必修一第三单元第三讲 光合作用

1、一、解开光合作用之谜一、解开光合作用之谜年代年代科学家科学家观点观点( (结论结论) )16481648比利时，比利时，范范海尔蒙特海尔蒙特植物生长所需养料主要来植物生长所需养料主要来自水自水17711771英国，普利斯特莱英国，普利斯特莱植物可以植物可以 17791779荷兰，英根豪斯荷兰，英根豪斯只有在只有在 ，植，植物才能更新空气物才能更新空气更新空气更新空气阳光照射下阳光照射下年代年代科学家科学家观点观点(结论结论)1785明确植物吸收明确植物吸收CO2，放出，放出O21864 德国，萨克斯德国，萨克斯光合作用的产物除光合作用的产物除O2外，外，还有还有 1940美国，鲁宾和美国，鲁宾

2、和卡门卡门证明光合作用释放的证明光合作用释放的O2来自于来自于 1948 美国，卡尔文美国，卡尔文 CO2被用于合成糖类被用于合成糖类淀粉淀粉水水二、光合色素与光能的捕获二、光合色素与光能的捕获1 1色素的种类和吸收光谱色素的种类和吸收光谱2叶绿体的结构和功能叶绿体的结构和功能(2)功能：进行功能：进行 的场所。的场所。(3)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被 的部位。的部位。光合作用光合作用光束照射光束照射三、光合作用三、光合作用1 1光合作用的过程光合作用的过程2 2光合作用意义光合作用意义(1)(1)制造有机物。制造有机物。(2)(2)将光能

3、转化为将光能转化为 能，储存在有机物中。能，储存在有机物中。(3)(3)维持大气中维持大气中O O2 2与与COCO2 2相对稳定。相对稳定。化学化学生物进化生物进化4 4提高光能利用率的措施提高光能利用率的措施(1)(1)增加增加 。(2)(2)延长延长 。(3)(3)增强增强 。3 3影响光合作用的因素影响光合作用的因素影响光合作用强度的因素包括空气中影响光合作用强度的因素包括空气中 、土壤、土壤中中 和矿质元素的多少、和矿质元素的多少、 以及温度的高低等。以及温度的高低等。COCO2 2的浓度的浓度水分水分光的强弱光的强弱光照面积光照面积光照时间光照时间光合作用效率光合作用效率1.(20

4、11南通模拟南通模拟)如图是新鲜绿叶的如图是新鲜绿叶的 四种光合色素在滤纸上分离的情况，四种光合色素在滤纸上分离的情况， 以下说法正确的是以下说法正确的是 () A提取色素时加入碳酸钙是为了防提取色素时加入碳酸钙是为了防 止滤液挥发止滤液挥发 B水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲乙甲乙) (丙丁丙丁) C四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大 D四种色素中，丙和丁主要吸收红光四种色素中，丙和丁主要吸收红光解析：解析：根据图示中不同色素的扩散距离可以判断出乙为叶根据图示中不同色素的扩散距离可以判断出乙

5、为叶绿素绿素a，甲为叶绿素，甲为叶绿素b，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。加入，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。加入碳酸钙的目的是保护色素，防止色素被破坏；在层析液中碳酸钙的目的是保护色素，防止色素被破坏；在层析液中溶解度最大的是胡萝卜素；丙、丁主要吸收的是蓝紫光。溶解度最大的是胡萝卜素；丙、丁主要吸收的是蓝紫光。答案：答案：B2下列关于光合作用的探究历程的叙述，不正确的是下列关于光合作用的探究历程的叙述，不正确的是() A萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮光、一萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮光、一 半曝光处理，得出光合作用需要光照才能进行的结论半曝光处理，得出光合作用需要光照才能进行的结

6、论 B恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验，得恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验，得 出氧气是由叶绿体释放出来的结论出氧气是由叶绿体释放出来的结论 C梅耶根据能量转化和守恒定律，指出植物在进行光合梅耶根据能量转化和守恒定律，指出植物在进行光合 作用时把光能转换成化学能储存起来作用时把光能转换成化学能储存起来 D鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明光合作用鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明光合作用 释放的氧气来自水释放的氧气来自水.解析：解析：萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮光、一半曝光处理，证明光合作用的产物除了氧气之光、一半

7、曝光处理，证明光合作用的产物除了氧气之外还有淀粉。外还有淀粉。答案：答案：A3叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿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叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 BH2O在光下分解为在光下分解为H和和O2的过程发生在基质中的过程发生在基质中 CCO2的固定过程发生在类囊体薄膜上的固定过程发生在类囊体薄膜上 D光合作用的产物光合作用的产物淀粉是在基质中合成的淀粉是在基质中合成的解析：解析：叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的叶绿体中的色素分布在类囊

8、体薄膜上，光合作用的光反应光反应(如水的光解如水的光解)发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应应(如如CO2的固定、淀粉的产生的固定、淀粉的产生)发生在叶绿体基质中。发生在叶绿体基质中。答案：答案：D4.取某种植物生长状态一致的新鲜取某种植物生长状态一致的新鲜 叶片，用打孔器打出若干圆片，叶片，用打孔器打出若干圆片， 圆片平均分成甲、乙、丙三组，圆片平均分成甲、乙、丙三组， 每组各置于一个密闭装置内，并每组各置于一个密闭装置内，并 分别给予分别给予a、b、c三种不同强度的三种不同强度的 光照，其他条件一致。照光相同时光照，其他条件一致。照光相同时 间后，测得各装置内

9、氧气的增加量如右图所示。下列间后，测得各装置内氧气的增加量如右图所示。下列 叙述错误的是叙述错误的是 ()A装置内增加的氧气来自于水装置内增加的氧气来自于水B光照强度为光照强度为a时，光合作用停止时，光合作用停止C丙组装置内的丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低含量照光后比照光前低D该图反映了光合作用强度与光照强度的关系该图反映了光合作用强度与光照强度的关系解析：解析：光合作用中释放的氧气来自光反应中水的光解；光光合作用中释放的氧气来自光反应中水的光解；光照强度为照强度为a，氧气增加量接近零，是因为细胞呼吸消耗氧气，氧气增加量接近零，是因为细胞呼吸消耗氧气的量几乎等于光合作用生成氧气的量，光

10、合作用并没有停的量几乎等于光合作用生成氧气的量，光合作用并没有停止。照光后由于光合作用吸收止。照光后由于光合作用吸收CO2，因此照光后的，因此照光后的CO2含量含量比照光前低。比照光前低。答案：答案：B5 5( (多选多选)(2011)(2011泰州模拟泰州模拟) )下列有关光合作用的叙述中正下列有关光合作用的叙述中正确的是确的是 ( () )A A在光合作用过程中，在光合作用过程中，HH可产生于叶肉细胞、幼茎的可产生于叶肉细胞、幼茎的皮层细胞以及植物的分生区细胞中皮层细胞以及植物的分生区细胞中B B在其他条件均正常时，若在其他条件均正常时，若COCO2 2的供应减少，则细胞中的供应减少，则细

11、胞中C C3 3含量下降，含量下降，C C5 5含量上升含量上升C C若给予阳生植物充足的光照和保证若给予阳生植物充足的光照和保证COCO2 2的供应，则可的供应，则可提高其光合作用效率提高其光合作用效率D D在某一光照强度下，检测到新鲜叶片没有与外界进在某一光照强度下，检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换，则可判断出此叶片没有进行光合作用行气体交换，则可判断出此叶片没有进行光合作用解析：解析：HH产生于光反应，植物的分生区细胞无叶绿体，产生于光反应，植物的分生区细胞无叶绿体，不进行光反应；在其他条件均正常时，若不进行光反应；在其他条件均正常时，若COCO2 2的供应减少，的供应减少，则细胞中

12、则细胞中C C3 3含量下降，含量下降，C C5 5含量上升；新鲜叶片没有与外界含量上升；新鲜叶片没有与外界进行气体交换，说明光合作用强度等于细胞呼吸强度。进行气体交换，说明光合作用强度等于细胞呼吸强度。答案：答案：BCBC6(2011沈阳质检沈阳质检)下图是某高等植物叶绿体进行光合作下图是某高等植物叶绿体进行光合作 用的图解，请据图完成下列问题：用的图解，请据图完成下列问题：(1)图中图中A表示的结构是由表示的结构是由_堆叠而成的。若堆叠而成的。若f为高能化为高能化合物，则合物，则b、c代表的物质名称依次是：代表的物质名称依次是：_。(2)h与与i反应生成反应生成j的过程称为的过程称为_，j

13、与与f、e反应反应称为称为_。(3)依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中的二氧化碳的浓度、光照和境中的二氧化碳的浓度、光照和_等。等。(4)若若g用于细胞的有氧呼吸，则相关反应式为用于细胞的有氧呼吸，则相关反应式为_。解析：解析：(1)图中图中A表示由类囊体堆叠而成的光反应的场所叶表示由类囊体堆叠而成的光反应的场所叶绿体基粒，绿体基粒，a、b、c、e、f、g、h、i、j分别是水、氧气、分别是水、氧气、ADP、NADPH、ATP、糖类、糖类、C5、CO2、C3。(2)由由h与与i反应反应生成生成j的过程称为的过程称为CO2的固定

14、。的固定。j与与f、e反应称为三碳化合反应称为三碳化合物的还原。物的还原。(3)影响光合作用的因素有光照强度、二氧化影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水等。碳浓度、温度、矿质元素、水等。(4)书写细胞呼吸反应书写细胞呼吸反应式时注意项目要齐全，不能缺少酶、能量，反应前后的式时注意项目要齐全，不能缺少酶、能量，反应前后的水不能抵消，且不能用水不能抵消，且不能用ATP替代能量。替代能量。答案：答案：(1)类囊体类囊体O2和和ADP(2)二氧化碳固定三碳化合物的还原二氧化碳固定三碳化合物的还原(或答或答“C3被还原被还原”)(3)温度温度(或或答答“矿质元素矿质元素”)”)

15、(4)C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量能量考点一考点一光合作用的过程与场所光合作用的过程与场所命命题题解解读读采用图表、曲线等形式是对光合作用的物质采用图表、曲线等形式是对光合作用的物质变化、反应场所和条件进行考查的基本形式。预变化、反应场所和条件进行考查的基本形式。预计在计在2012年高考对本考点的考查将会对光合作用年高考对本考点的考查将会对光合作用的过程结合叶绿体结构和光合色素的分布和功能的过程结合叶绿体结构和光合色素的分布和功能等命制试题。等命制试题。示例示例1图图1表示光合作用部分过程的图解，图表示光合作用部分过程的图解，图2表示表示改变光照后，与光合作用有关的五碳

16、化合物和三碳化改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。根据图回答：合物在细胞内的变化曲线。根据图回答：(1)图图1中中A表示的物质是表示的物质是_，它由，它由_产生，产生， 其作用主要是其作用主要是_。(2)图图1中中ATP形成所需的能量最终来自于形成所需的能量最终来自于_。若用。若用 放射性同位素标记放射性同位素标记14CO2，则，则14C最终进入的物质是最终进入的物质是_。(3)图图2中曲线中曲线a表示的化合物是表示的化合物是_，在无光照时，在无光照时， 其含量迅速上升的原因是：其含量迅速上升的原因是：_。(4)曲线曲线b表示的化合物是表示的化合物是_，在无光

17、照时，其含量，在无光照时，其含量 下降的原因是：下降的原因是： _。解析解析本题考查了光合作用过程中的物质变化。本题考查了光合作用过程中的物质变化。(1)光反应为暗反应提供的物质是光反应为暗反应提供的物质是H和和ATP，由此可确定，由此可确定A是是H，H是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于用于C3的还原。的还原。(2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合等化合物中，物中，14CO2的同化途径为的同化途径为14CO214C3(14CH2O)。(3)、(4)题干中已说明曲线题干中已说明曲线a

18、、b表示表示C3和和C5的含量变化，光的含量变化，光照停止后，光反应停止，照停止后，光反应停止，H和和ATP下降，下降，C3的还原减弱直的还原减弱直至停止，而至停止，而CO2的固定仍将进行，因此的固定仍将进行，因此C3含量相对升高，含量相对升高，C5含量相对下降，即含量相对下降，即a表示表示C3，b表示表示C5。答案答案(1)H水在光下分解用于水在光下分解用于C3的还原的还原(2)太阳光能太阳光能(CH2O)(3)C3CO2与与C5结合形成结合形成C3和和C3不能被还原不能被还原(4)C5C5与与CO2结合形成结合形成C3，且，且C3不能被还原为不能被还原为C51光反应与暗反应的联系光反应与暗

19、反应的联系(1)光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供 ADP和和Pi，如图：，如图：(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机 物无法合成。物无法合成。 总之，光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段，总之，光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段， 暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成暗反应是光反应的继续，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，是相辅阶段。二者是光合作用全过程的两个阶段，是相辅 相成的。相成的。2光照和光照和CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞

20、内C3、C5、H、 ATP和和O2及及(CH2O)含量的影响含量的影响1下图是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过下图是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过 程，程，为生理过程，为生理过程，ah为物质名称，请回答：为物质名称，请回答：(1)物质物质a分布在叶绿体的分布在叶绿体的_，物质，物质bg依次为依次为 b_、c_、d_、e_、 f_、g_。(2)上述上述过程中，能够产生过程中，能够产生ATP的过程是的过程是_， 过程进行的场所是过程进行的场所是_。(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是积累起来的物质是_；假如

21、该小麦植株；假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，从光照条件下移到黑暗处，h的变化是的变化是_。(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，除自身除自身DNA和原料外，再写出直接参与该过程的两种和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物名称：有机物名称：_。(5)较强光照下，较强光照下，过程中过程中d的移动方向是的移动方向是_。解析：解析：图示中图示中a a表示色素分子，分布于类囊体薄膜上，表示色素分子，分布于类囊体薄膜上，b b为为O O2 2，d d为为ADPADP，e e为为HH，c c为为ATPATP，f f为为C C5 5，g g

22、为为COCO2 2，h h为为C C3 3，过程过程依次为光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、依次为光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段及有氧呼吸第三阶段；光照较强时有氧呼吸第二阶段及有氧呼吸第三阶段；光照较强时过过程中程中ADPADP应由叶绿体基质移向类囊体薄膜。应由叶绿体基质移向类囊体薄膜。答案：答案：(1)(1)类囊体薄膜上类囊体薄膜上O O2 2ATPATPADPADPHHC C5 5COCO2 2(2)(2)细胞质基质细胞质基质(3)f(3)fC C5 5增加增加(4)ATP(4)ATP和酶和酶(5)(5)从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动考

23、点二考点二影响光合作用的环境因素影响光合作用的环境因素命命题题解解读读近几年高考中对本考点主要以实验题或图近几年高考中对本考点主要以实验题或图表题的形式出现，尤其是坐标曲线的分析题。表题的形式出现，尤其是坐标曲线的分析题。预计预计2012高考命题点可以与人类关系密切的研高考命题点可以与人类关系密切的研究成果为情景，考查环境因素对光合作用的影究成果为情景，考查环境因素对光合作用的影响、物质和能量的变化等。响、物质和能量的变化等。示例示例2(2010福建高考福建高考)东海原甲藻东海原甲藻(简称甲藻简称甲藻)是我国是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻

24、光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。(一一)某研究小组探究某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：以下实验：将生长旺盛的甲藻等量分成将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液组培养，各组藻液pH分别分别设定为设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成下图。氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成下图。(1)本实验除了

25、通过测定氧气释放量，还可以通过测定本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定 _吸收量来计算净光合速率。吸收量来计算净光合速率。(2)黑暗放置过程中，藻液黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释会有所变化，因此在测定氧气释 放量前，需多次将各组放量前，需多次将各组pH分别调到分别调到_，这是，这是 控制实验的控制实验的_变量。变量。(3)若甲藻长时间处于若甲藻长时间处于pH 10.0条件下，甲藻条件下，甲藻_(能、不能能、不能) 正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：_。(4)实验表明，甲藻光合作用适宜实验表明，甲藻光合作用适宜pH 6.09.0

26、。但海水在该。但海水在该pH 条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、 温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的_ _有关。有关。(二二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为1530，最适温度为，最适温度为25左右，当温度为左右，当温度为9和和33时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在下图中画出净光合速率随

27、温度变化的示意曲线。下图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。解析解析(一一)(1)从图中看，净光合速率真正光合速率呼从图中看，净光合速率真正光合速率呼吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，因此可以通过测定氧气释放量用消耗氧气产生二氧化碳，因此可以通过测定氧气释放量和二氧化碳吸收量来计算净光合速率。和二氧化碳吸收量来计算净光合速率。(2)黑暗环境中，甲黑暗环境中，甲藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致藻液藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致藻液pH下降，因此在测下降，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组定氧气释放量前，需

28、多次将各组pH分别调到原设定的分别调到原设定的pH，以保证实验的自变量达到原设定值。以保证实验的自变量达到原设定值。(3)从图中看，当甲藻从图中看，当甲藻处于处于pH 10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，也就是说条件下，甲藻的净光合速率为负值，也就是说甲藻合成的有机甲藻合成的有机物小于消耗的有机物，因此若甲藻长时间物小于消耗的有机物，因此若甲藻长时间处于处于pH 10.0条件下，甲藻不仅不能积累有机物，还要消耗条件下，甲藻不仅不能积累有机物，还要消耗体内已经合成的有机物，从而使得甲藻不能正常生长繁殖。体内已经合成的有机物，从而使得甲藻不能正常生长繁殖。(4)赤潮是由于海水中的赤潮是由于海水

29、中的N、P等矿物质的含量过多而出现的等矿物质的含量过多而出现的富营养化现象。富营养化现象。(二二)在画净光合速率随温度变化的示意曲线在画净光合速率随温度变化的示意曲线时，要找到几个特殊的点：一是时，要找到几个特殊的点：一是25时净光合速率最大，时净光合速率最大，二是二是9和和33时净光合速率为零，三是时净光合速率为零，三是1530净光合净光合速率为正值。速率为正值。答案答案(一一)(1)CO2(2)原设定的原设定的pH自自(3)不能因为长时间处于不能因为长时间处于pH 10.0条件下，甲藻的净光合速条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖率为负值，甲藻不能正常生长繁殖(4)富营养化

30、富营养化(N、P含量含量)(二二)见图。见图。影响光合作用的因素分析影响光合作用的因素分析(1)CO2通过影响暗反应中通过影响暗反应中C3的生成而影响光合作用。在暗反的生成而影响光合作用。在暗反 应中，应中，CO2与与C5结合为结合为C3，CO2的浓度会影响的浓度会影响C3的合成速率。的合成速率。(2)光照强度通过影响光反应而影响光合作用。水光解的能量光照强度通过影响光反应而影响光合作用。水光解的能量 来源于光能，水光解产生来源于光能，水光解产生H，释放，释放O2。因此光照强度会。因此光照强度会 影响水的光解，而影响水的光解，而H又会影响暗反应。光反应中又会影响暗反应。光反应中ATP的形的形

31、成也依赖于光能，而成也依赖于光能，而ATP也会影响暗反应。也会影响暗反应。(3)温度主要通过影响暗反应而影响光合作用。光合作用温度主要通过影响暗反应而影响光合作用。光合作用 的暗反应是一系列的酶促反应，温度会影响酶的活性。的暗反应是一系列的酶促反应，温度会影响酶的活性。 此外，土壤中的含水量会影响叶片气孔的开闭进而影此外，土壤中的含水量会影响叶片气孔的开闭进而影 响响CO2的吸收；不同叶龄的叶片中光合色素含量不同，的吸收；不同叶龄的叶片中光合色素含量不同， 会影响对光的吸收、传递；矿质元素会影响光合色素会影响对光的吸收、传递；矿质元素会影响光合色素 的合成等，这些影响光合作用的因素都可以与光合

32、作的合成等，这些影响光合作用的因素都可以与光合作 用的过程联系起来。用的过程联系起来。2.如图曲线如图曲线a表示某种植物在温度表示某种植物在温度 为为20、CO2浓度为浓度为0.03%的环境的环境 中随着光照强度的变化光合作用中随着光照强度的变化光合作用 合成量的变化；在合成量的变化；在B点时改变某种点时改变某种 条件，结果发生了如曲线条件，结果发生了如曲线b的变化。下列分析不正确的变化。下列分析不正确 的是的是 ().A在在B点时改变的某种条件可能是适当提高了温度点时改变的某种条件可能是适当提高了温度B在在B点时改变的某种条件可能是增加了点时改变的某种条件可能是增加了CO2浓度浓度C图中图中

33、A点与点与B点相比较，点相比较，A点时叶绿体产生的点时叶绿体产生的 NADPH少少DC点时光合作用的限制因素可能是光照强度点时光合作用的限制因素可能是光照强度解析：解析：图中图中A点与点与B点相比较，点相比较，A点时光照强度弱，光反应点时光照强度弱，光反应弱，产生的弱，产生的NADPH少；从曲线看出少；从曲线看出C点时光照强度是充足点时光照强度是充足的，限制因素可能是的，限制因素可能是CO2浓度和温度。浓度和温度。答案：答案：D3 3在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定适宜的光照强在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定适宜的光照强度，因为光照不充分会降低产量，而提供多余的光照会度，因为光照不充分

34、会降低产量，而提供多余的光照会浪费资源。某生物小组利用黑藻和台灯进行实验，初步浪费资源。某生物小组利用黑藻和台灯进行实验，初步探究适宜的光照强度，实验结果如图所示，下列表述正探究适宜的光照强度，实验结果如图所示，下列表述正确的是确的是 ( () )A A该实验中要控制的无关变量为光照强度、该实验中要控制的无关变量为光照强度、COCO2 2浓度、温浓度、温度、黑藻数量等度、黑藻数量等B B实验记录的氧气量是光合作用实际产生的氧气量实验记录的氧气量是光合作用实际产生的氧气量C C结果表明，随着光照强度的不断增强，光合作用产生结果表明，随着光照强度的不断增强，光合作用产生 的氧气量也在增加的氧气量也

35、在增加D D为确定适宜的光照强度，应在为确定适宜的光照强度，应在100100500 W500 W光照强度范光照强度范 围内设置多组梯度进行实验围内设置多组梯度进行实验解析：解析：本实验的自变量是光照强度的大小，因变量是氧气本实验的自变量是光照强度的大小，因变量是氧气释放量，其他变量都属于无关变量，在实验中要严格控制释放量，其他变量都属于无关变量，在实验中要严格控制无关变量。黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气，测得的氧气无关变量。黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气，测得的氧气量是光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量之差，量是光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量之差，即净生成量。根据图示可知，在即

36、净生成量。根据图示可知，在2020200 W200 W光照强度范围内，光照强度范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用产生的氧气量增加，随着光照强度的不断增强，光合作用产生的氧气量增加，但光照强度达到但光照强度达到500 W500 W时光合作用产生的氧气量反而降低，时光合作用产生的氧气量反而降低，说明氧气产生量并不总是与光照强度呈正相关。说明氧气产生量并不总是与光照强度呈正相关。答案：答案：D D考点三考点三光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系命命题题解解读读光合作用与细胞呼吸相结合命题，一般与光合作用与细胞呼吸相结合命题，一般与实验、图表、模型或生产生活实际相联系，进实验、图表、

37、模型或生产生活实际相联系，进行综合试题的命制。这种命题方式仍会在高考行综合试题的命制。这种命题方式仍会在高考中延续，并且考查分析、推断、评价及实验探中延续，并且考查分析、推断、评价及实验探究能力的非选择题的可能性很大。究能力的非选择题的可能性很大。示例示例3(2009广东高考广东高考)在充满在充满N2与与CO2的密闭容器中，的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。(1)68 h间，光合速率间，光合速率_(大于、小于大于、小于)呼吸速率，容呼吸速率，

38、容 器内的器内的O2含量含量_，CO2含量含量_，植株干重，植株干重_。(2)910 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变 化的环境因素是化的环境因素是_；10 h时不再产生时不再产生 ATP的细胞器是的细胞器是_；若此环境因素维持不变，；若此环境因素维持不变， 容器内的容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细 胞器即胞器即_停止停止ATP的合成，的合成，_成成 为为ATP合成的唯一场所。合成的唯一场所。(3)若在若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会 出现的变

39、化及其原因出现的变化及其原因_。解析解析本题考查对光合作用与呼吸作用、细胞器功能本题考查对光合作用与呼吸作用、细胞器功能等基本知识的理解和掌握。等基本知识的理解和掌握。(1)首先明确图中的光合速率首先明确图中的光合速率为真正光合速率，比较两曲线可以看出在为真正光合速率，比较两曲线可以看出在68 h间，光间，光合速率明显大于呼吸速率，所以净光合速率大于合速率明显大于呼吸速率，所以净光合速率大于0，因，因此容器中此容器中O2含量上升，含量上升，CO2含量下降，植物干重增加。含量下降，植物干重增加。(2)影响光合速率的外界因素主要是光照强度、影响光合速率的外界因素主要是光照强度、CO2浓度浓度和温度

40、。由于和温度。由于910 h间呼吸速率变化较小，说明不是间呼吸速率变化较小，说明不是温度变化的原因，另外温度变化的原因，另外CO2充足，所以可确定在充足，所以可确定在910 h间光合速率下降的原因最可能是光照停止。细胞内能产间光合速率下降的原因最可能是光照停止。细胞内能产生生ATP的的部位有：叶绿体、线粒体和细胞质基质，无光照射时部位有：叶绿体、线粒体和细胞质基质，无光照射时不能进行光反应，所以叶绿体不能产生不能进行光反应，所以叶绿体不能产生ATP，无氧时不能进，无氧时不能进行有氧呼吸，所以线粒体不能产生行有氧呼吸，所以线粒体不能产生ATP，最终只有细胞质基，最终只有细胞质基质成为合成质成为合

41、成ATP的惟一场所。的惟一场所。(3)将容器置于冰浴中，温度降将容器置于冰浴中，温度降低，相关酶的活性降低，所以呼吸速率会下降。低，相关酶的活性降低，所以呼吸速率会下降。答案答案(1)大于上升下降增加大于上升下降增加(2)光照强度叶绿体线粒体细胞质基质光照强度叶绿体线粒体细胞质基质(3)呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降。呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降。1光合作用与细胞呼吸的联系光合作用与细胞呼吸的联系(1)物质方面物质方面(2)能量方面能量方面2光合作用速率与呼吸作用速率光合作用速率与呼吸作用速率(1)呼吸速率的表示方法：呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定植物置于黑暗环

42、境中，测定 实验容器内实验容器内CO2增加量、增加量、O2减少量或有机物减少量。减少量或有机物减少量。(2)净光合速率和真正光合速率净光合速率和真正光合速率 净光合速率：常用一定时间内净光合速率：常用一定时间内O2释放量、释放量、CO2吸收量吸收量 或有机物积累量表示；或有机物积累量表示； 真正光合速率：常用一定时间内真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、产生量、CO2固定固定 量或有机物产生量表示。量或有机物产生量表示。(3)光合速率与呼吸速率的关系：光合速率与呼吸速率的关系：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织在光下测得的数绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织在光下测得的数值为呼吸速率值为呼吸速

43、率(A点点)。绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。测得的数据为净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。由关系式用由关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：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光合作用固定光合作用固定CO2量量CO2吸收量细胞呼吸释放吸收量细胞呼吸释放CO2量量c光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分增重部分)细细 胞呼吸消耗葡萄糖量胞呼吸消耗葡萄糖量4 4(

44、 (多选多选) )如图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关如图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述正确的是叙述正确的是 ( () )A AX X、Y Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸物质分别代表三碳化合物和丙酮酸B B、过程都产生过程都产生HHC C过程发生在线粒体基质中，过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基过程发生在叶绿体基质中质中D D四个过程既不消耗氧气也不产生氧气四个过程既不消耗氧气也不产生氧气解析：解析：由图可知：由图可知：过程是细胞呼吸的第一个阶段，该过程是细胞呼吸的第一个阶段，该阶段发生在细胞质基质中，阶段发生在细胞质基质中，过程是细胞呼吸的第二个过程是细胞呼吸的第二个

45、阶段，阶段，过程是光合作用的暗反应中的还原阶段，过程是光合作用的暗反应中的还原阶段，过过程是暗反应中的程是暗反应中的COCO2 2的固定阶段，因此的固定阶段，因此Y Y物质是丙酮酸，物质是丙酮酸，X X物质是三碳化合物。物质是三碳化合物。答案：答案：ABDABD5.(20115.(2011娄底模拟娄底模拟) )右图表示右图表示2020时玉米光合作用强度与光照强时玉米光合作用强度与光照强度的关系，度的关系，S S1 1、S S2 2、S S3 3表示所在表示所在部位的面积，下列说法中不正部位的面积，下列说法中不正确的是确的是 ( () )A AS S1 1S S3 3可表示玉米呼吸作用消耗的有机

46、物量可表示玉米呼吸作用消耗的有机物量B BS S2 2S S3 3可表示玉米光合作用产生的有机物总量可表示玉米光合作用产生的有机物总量C C若植株缺若植株缺MgMg，则，则B B点右移，点右移，D D点右移点右移D DS S2 2S Si i表示玉米光合作用有机物的净积累量表示玉米光合作用有机物的净积累量.解析：解析：图示中，图示中，S S1 1S S3 3表示玉米在该光照强度范围内呼吸表示玉米在该光照强度范围内呼吸作用消耗的有机物量，作用消耗的有机物量，S S2 2S S3 3表示光合作用产生的有机物表示光合作用产生的有机物总量，总量，S S2 2S S1 1表示玉米光合作用有机物的净积累量

47、。表示玉米光合作用有机物的净积累量。B B点点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，缺表示光合作用强度等于呼吸作用强度，缺MgMg时，光合作用时，光合作用强度减弱，强度减弱，B B点右移，点右移，D D点左移。点左移。答案：答案：C C 示例示例 请回答下列有关请回答下列有关“提取和分离叶绿体中的色素提取和分离叶绿体中的色素”实验的问题：实验的问题：(1)(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为_。(2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上该

48、同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上 只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素 带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后 用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的_来来 判断条带的色素种类。判断条带的色素种类。(3)乙同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条乙同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重已重 复几次画线复几次画线)插入层析液，几分钟后取出观察，发现插入层析液，几分钟后取出观察，发现 滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的丙滤纸条上无色

49、素分带现象，而用同一滤液做实验的丙 同学的滤纸条上却色素分带明显。乙同学实验失败的同学的滤纸条上却色素分带明显。乙同学实验失败的 原因可能是原因可能是_。(4)若选用在缺若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验的营养液中长期培养的玉米叶片作实验 材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因 是是_。(5)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已 变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造 成的，丙同学则认为是某些色素含量增加所致。根据成的

50、，丙同学则认为是某些色素含量增加所致。根据 所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点 是否正确？是否正确？解析解析(1)在在“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验中，最后实验中，最后滤纸条上出现的四条色素带从上到下分别是：胡萝卜素、滤纸条上出现的四条色素带从上到下分别是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素叶黄素、叶绿素a、叶绿素、叶绿素b，颜色分别是橙黄色、黄色、，颜色分别是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，因此呈黄绿色的色素带为叶绿素蓝绿色、黄绿色，因此呈黄绿色的色素带为叶绿素b。(2)由于不同色素对不同波长的光吸收情况是不同的，因由于不同

51、色素对不同波长的光吸收情况是不同的，因此，分析不同色素种类时可以根据色素的吸收光谱来分析。此，分析不同色素种类时可以根据色素的吸收光谱来分析。(3)乙同学滤纸条上无色素带，说明滤液细线中的色素溶乙同学滤纸条上无色素带，说明滤液细线中的色素溶解到层析液中，即层析液没及滤液细线。解到层析液中，即层析液没及滤液细线。(4)Mg是合成叶绿素的必需元素，缺是合成叶绿素的必需元素，缺Mg不能合成叶绿不能合成叶绿 素素a和叶绿素和叶绿素b。(5)通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是 否因降解而减少，某些色素是否含量增加。对照组否因降解而减少，某些色素是否含

52、量增加。对照组 选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片，选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片， 通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素 的含量，得出结论。的含量，得出结论。答案答案(1)叶绿素叶绿素b(2)吸收光谱吸收光谱(3)层析液触及滤液层析液触及滤液细线，色素溶解于层析液中细线，色素溶解于层析液中(4)缺缺Mg植物不能合成叶植物不能合成叶绿素绿素(5)从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄的叶片和绿色鲜嫩的叶片为实验材大小相近的已变黄的叶片和绿色鲜嫩的叶片为实验材料，在相

53、同条件下，再次进行绿叶中色素的提取和分料，在相同条件下，再次进行绿叶中色素的提取和分离实验，预测和记录实验结果，比较这两种叶片中各离实验，预测和记录实验结果，比较这两种叶片中各种色素的组成及含量后，得出结论。种色素的组成及含量后，得出结论。1实验材料的选取实验材料的选取 选取新鲜、颜色深绿的叶片，如菠菜叶，目的是提选取新鲜、颜色深绿的叶片，如菠菜叶，目的是提 取到较多的色素。取到较多的色素。2实验中几种化学物质的作用实验中几种化学物质的作用(1)无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。(2)层析液用于分离色素。层析液用于分离色素。(3)二氧化硅破坏细胞结

54、构，使研磨充分。二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。3提取绿叶中色素的关键提取绿叶中色素的关键(1)叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、 充分以保证提取较多的色素。充分以保证提取较多的色素。(2)滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以 防止滤液挥发。防止滤液挥发。(3)称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当，称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当， 以保证提取液的浓度。以保证提取液的浓度。4分离绿叶中色素的关键分离绿叶中色素的关键(1

55、)滤液细线不仅要细、直，而且要含有较多的色素，因此滤液细线不仅要细、直，而且要含有较多的色素，因此 要在滤液干后，重复画要在滤液干后，重复画23次。次。(2)滤纸上的滤液细线不能触及滤纸上的滤液细线不能触及(或没入或没入)层析液，否则会使层析液，否则会使 滤液中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，滤液中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带， 使实验失败。使实验失败。1(2010天津高考天津高考)在叶肉细胞中，在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场的固定和产生场 所分别是所分别是 () 叶绿体基质叶绿体基质类囊体薄膜类囊体薄膜线粒体基质线粒体基质线线 粒体内膜粒体内膜 A B C D解

56、析：解析：光合作用暗反应中二氧化碳的固定场所为叶绿光合作用暗反应中二氧化碳的固定场所为叶绿体基质；叶肉细胞中有氧呼吸过程的第二阶段才产生体基质；叶肉细胞中有氧呼吸过程的第二阶段才产生二氧化碳，该过程发生的场所为线粒体基质。二氧化碳，该过程发生的场所为线粒体基质。答案：答案： A2(2010上海高考上海高考)右图中右图中代代 表新鲜菠菜叶的光合色素纸表新鲜菠菜叶的光合色素纸 层析结果，则右图层析结果，则右图所示结所示结 果最有可能来自果最有可能来自 ()A水培的洋葱叶水培的洋葱叶B生长的柳树幼叶生长的柳树幼叶C培养的衣藻培养的衣藻D秋冬的银杏落叶秋冬的银杏落叶解析：解析：图图的结果显示无叶绿素的

57、结果显示无叶绿素a和叶绿素和叶绿素b，A、B、C项的细胞中都含有叶绿素，只有项的细胞中都含有叶绿素，只有D项，几乎不项，几乎不含叶绿素。含叶绿素。答案：答案：D3(2010海南高考海南高考)下列关于叶绿体的描述，错误的是下列关于叶绿体的描述，错误的是() A基粒由类囊体堆叠而成基粒由类囊体堆叠而成 B叶绿体被膜由双层膜组成叶绿体被膜由双层膜组成 C暗反应发生在类囊体膜上暗反应发生在类囊体膜上 D类囊体膜上具有叶绿素和酶类囊体膜上具有叶绿素和酶解析：解析：叶绿体是由双层膜构成的细胞器，其内进行叶绿体是由双层膜构成的细胞器，其内进行的光反应发生于类囊体膜上，暗反应发生于叶绿体的光反应发生于类囊体膜

58、上，暗反应发生于叶绿体基质中。基质中。答案：答案：C4(2010海南高考海南高考)光反应为暗反应提供的物质是光反应为暗反应提供的物质是() AH和和H2O BH和和ATP CATP和和CO2 DH2O和和CO2解析：解析：光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，其中光反应是暗反应的前提，它可为暗反应提供其中光反应是暗反应的前提，它可为暗反应提供H和和ATP。答案：答案：B5(2010海南高考海南高考)某同学从杨树叶片中提取并分离某同学从杨树叶片中提取并分离 得到得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图， 其中属于叶绿素

59、其中属于叶绿素b的是的是(纵坐标为吸收光能的百分纵坐标为吸收光能的百分 比比) ()解析：解析：叶绿素叶绿素b吸收的可见光是波长较短的蓝紫光和吸收的可见光是波长较短的蓝紫光和波长较长的红光。波长较长的红光。答案：答案：A6(2009浙江高考浙江高考)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的下列关于植物光合作用和细胞呼吸的 叙述，正确的是叙述，正确的是 () A无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 BCO2的固定过程发生在叶绿体中，的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成分解成 CO2的过程发生在线粒体中的过程发生在线粒体中 C光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼

60、吸过光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过 程中化学能转变为热能和程中化学能转变为热能和ATP D夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚 适当降低温度，可提高作物产量适当降低温度，可提高作物产量解析：解析：无氧条件下植物细胞无氧呼吸产生酒精对水果细胞有毒无氧条件下植物细胞无氧呼吸产生酒精对水果细胞有毒害作用，零下低温易引起细胞结冰，二者均不利于水果的保鲜；害作用，零下低温易引起细胞结冰，二者均不利于水果的保鲜；C6H12O6在细胞质基质中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中在细胞质基质中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中进一步分解产生进一步分解产