第10讲光与光合作用

课件编辑说明1本课件需用office2010及以上版本打开，如果您的电脑是office2007及以下版本或者WPS软件，可能会出现不可编辑的文档，建议您安装office2010及以上版本。2因为课件中存在一些特殊符号，所以个别幻灯片在制作时插入了文档。如您需要修改课件，请双击插入的文档，即可进入编辑状态。如您在使用过程中遇到公式不显示或者乱码的情况，可能是因为您的电脑缺少字体，下载。3本课件显示比例为16:9，如您的电脑显示器分辨率为4:3，课件显示效果可能比较差，建议您将电脑显示器分辨率更改为16:9。如您不知如何更改，请360搜索“全品文教高中”，点击“常见问题”。4如您遇到有关课件技术方面的问题，，点击“常见问题”，或致有关内容方面的问题，请致新高考2第10讲光与光合作用第三单元细胞的能量供应和利用内容要求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实验:叶绿体色素的提取和分离。第1课时光合作用的色素考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构基础·自主诊断 1叶绿体中色素的种类和颜色色素的种类色素的颜色叶绿素叶绿素a

叶绿素b

类胡萝卜素

黄色

橙黄色蓝绿色黄绿色叶黄素胡萝卜素2色素的分布与功能1功能:。由图可以看出:①叶绿体中的色素只吸收光,而对红外光和紫外光等不吸收。

②类胡萝卜素主要吸收,叶绿素a和叶绿素b主要吸收,类胡萝卜素和叶绿素吸收最少。

2分布:。

吸收、传递、转化光能可见蓝紫光红光和蓝紫光绿光叶绿体类囊体薄膜上3叶绿体的结构与功能1结构模式图光反应暗反应234恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于被光束照射的部位。外膜内膜叶绿体基质暗反应类囊体色素光反应光合作用叶绿体正误辨析1叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。 2光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。 3液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 ×吸收红光的色素主要是叶绿素,叶片黄化后,叶绿素含量减少,叶绿体对红光的吸收减少。√叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。×4光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和细胞质基质中。 51864年德国植物学家萨克斯的叶片曝光和遮光实验能证明光合作用的产物只有淀粉。 ×叶绿体基粒的类囊体薄膜上和叶绿体基质中分布着光合作用需要的酶,而色素只分布于叶绿体基粒的类囊体薄膜上。×萨克斯的叶片曝光和遮光实验能证明光合作用产物除了氧气外还有淀粉,同时还能证明光合作用需要光照。教材拓展1遇到连续阴雨天气,温室或大棚在相同光照强度条件下应补充什么颜色的光源

2玉米田里的白化苗,在长出几片叶子时就会死亡。原因是什么补充红光或蓝紫光,因为这两种颜色的光是植物光合作用吸收最多的。玉米白化苗中不含叶绿素,不能进行光合作用,玉米胚乳中的营养物质被耗尽后,无法产生新的有机物,因此玉米白化苗在长出几片叶子时就会死亡。生命观念识结构明功能1植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应如O2的释放来绘制的。下列叙述错误的是 的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制2的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在640~660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的A类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不吸收红光,A项错误。通过测量叶绿素对不同波长光的吸收百分比,可以绘制吸收光谱,B项正确。由题干中信息“植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应如O2的释放来绘制的”可知,光合作用的作用光谱可用O2的释放速率、CO2的吸收速率表示,C项正确。640~660nm波长的光为红光,叶绿素吸收的红光能用于水的光解,释放O2,D项正确。2关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是 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收C通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用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C叶绿体中的色素能够溶于有机溶剂乙醇、丙酮等物质中,A项正确。根可通过主动运输从土壤中吸收镁,B项正确。2关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是 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收C通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用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C叶绿体中的色素吸收的是可见光,而不是红外光和紫外光,C项错误。叶绿素的合成需要光照,黑暗中生长的植物幼苗叶片因不能合成叶绿素而呈黄色,D项正确。■易错警示影响叶绿素合成的三大因素考点二实验:叶绿体色素的提取和分离素养·全面提升 1实验原理2实验步骤3实验结果4实验注意事项及操作目的

注意事项操作目的提取色素选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高研磨时加无水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分、保护色素迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发,充分溶解色素盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中科学探究抓探究提实践1下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,错误的是 A研磨叶片时加入二氧化硅可使叶片研磨更充分B将滤液收集到试管中,应及时用棉塞将试管口塞严C若菜叶剪碎不够充分,则提取的色素种类将减少D色素分离实验中,滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量C研磨时加入二氧化硅可使叶片研磨更充分,A正确;滤液收集到试管后要将试管口塞严,防止其挥发,B正确;1下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,错误的是A研磨叶片时加入二氧化硅可使叶片研磨更充分B将滤液收集到试管中,应及时用棉塞将试管口塞严C若菜叶剪碎不够充分,则提取的色素种类将减少D色素分离实验中,滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量C即使菜叶剪碎不够充分,也不明显影响研磨,且色素种类并没有减少,仍可提取出4种光合色素,C错误;色素分离实验中,滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量,D正确。2某班学生完成了对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的结果。下列分析最不合理的是A甲可能误用蒸馏水作为提取液和层析液2C丙是正确操作得到的理想结果3C甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作为提取液和层析液,A正确;乙图中色素的含量较少,可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分,B正确;丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低,原因可能是研磨时未加入CaCO3而导致色素被破坏,C错误,D正确。■题后归纳叶绿体中色素提取分离异常现象分析1收集到的滤液绿色过浅的原因①未加石英砂二氧化硅,研磨不充分。②使用放置数天的菠菜叶,滤液含色素叶绿素太少。③一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低正确做法:分次加入少量无水乙醇。④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。2滤纸条色素带重叠的原因①滤液细线不直。②滤液细线过粗。3滤纸条无色素带的原因①忘记画滤液细线。②滤液细线接触到层析液,或时间较长,色素全部溶解到层析液中。第2课时光合作用的过程及影响因素考点一光合作用过程基础·自主诊断素养·全面提升1光合作用的探究历程连一连①-a-2②-c-1③-e-5④-d-3⑤-b-42卡尔文的实验1实验方法:。

2实验思路:。

3实验结论:光合作用中碳的转移途径:,这一途径称为。

同位素标记法用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪其放射性CO2→C3→CH2O卡尔文循环3光合作用的过程1反应式:。

2过程图解:a根据图写出各标号所代表的物质或过程名称①,②,③,④,

⑤,⑥。

CO2H2OCH2OO2ATPCO22C3或C3光反应阶段暗反应阶段b光合作用过程①光反应进行的场所是,物质变化是;能量变化是将光能转化为。

②暗反应进行的场所是,发生的物质变化有,能量变化是将ATP中活跃的化学能转变成。

叶绿体类囊体薄膜水的光解、ATP的合成ATP中活跃的化学能叶绿体基质CO2固定、C3还原和ATP水解有机物中稳定的化学能4光合作用和化能合成作用的比较

光合作用化能合成作用区别能量来源

代表生物绿色植物

相同点都能将

等无机物合成有机物

光能氧化无机物放出的能量硝化细菌CO2和H2O正误辨析1H2O在光下分解为和O2的过程发生在叶绿体基质中。 2光反应必须在光照下进行,暗反应必须在暗处进行。 3适宜环境条件下,在离体的叶绿体基质中添加ATP、和CO2后,不能完成暗反应过程。 ×H2O在光下分解属于光反应,发生在叶绿体类囊体薄膜上。×光反应必须在光照下进行,而暗反应只要条件适宜,有光、无光均能进行。×,叶绿体基质中存在暗反应所需要的酶,适宜环境条件下,在离体的叶绿体基质中添加ATP、、CO2后,可完成暗反应过程。4适宜条件下培养的叶绿体,若突然将照射的白光改为绿光,则短时间内含量会增多。 5在其他条件适宜情况下,某植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内,叶绿体中C3和C5含量都迅速增加。×突然将照射的白光改为绿光,叶绿体吸收的光能减少,光反应减弱,产生的ATP和都减少。×突然停止光照后,短时间内C3含量增加,C5含量减少。教材拓展银边天竺葵叶片的边缘呈白色,中间呈绿色如图所示。不考虑叶片中光合产物的转移,请以银边天竺葵的叶片为材料,设计一组实验,验证叶绿体是进行光合作用的场所,简要写出实验思路并预测结果。实验思路:先把叶片在暗处放置一段时间,然后再将其置于光下一段时间,最后分别检测白色部分和绿色部分中是否有淀粉生成。预测结果:叶片白色部分没有淀粉生成,绿色部分有淀粉生成。项目光反应暗反应条件需要光、色素、酶、H2O、ADP、Pi不需要叶绿素和光,需要多种酶、ATP、[H]、CO2场所叶绿体的类囊体薄膜叶绿体基质物质转化

①水的光解:2H2O4[H]+O2

②ATP的合成:ADP+Pi+能量

ATP

1光反应和暗反应的区别与联系能量转化光能→活跃的化学能活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi等,如下:

2光合作用过程中元素转移途径分析1光合作用总反应式及各元素去向3光合作用过程中C的转移途径14CO214C314CH2O3环境骤变对光合作用中间产物含量的影响当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以用图3-10-11进行分析:图3-10-111停止光照时:ATP↓,ADP↑,C3↑,C5↓,分析如图3-10-12所示:图3-10-122CO2供应停止时:C5↑,C3↓,ATP↑,ADP↓,分析如图3-10-13所示:图3-10-13科学探究抓探究提实践1下列有关光合作用探究历程的叙述,正确的是 A英格豪斯认为密闭玻璃罩中蜡烛熄灭的根本原因是缺乏足够的氧气B萨克斯的实验中叶片曝光的一半变蓝,说明叶绿体在光下产生了淀粉,证明了光合作用释放的氧气都来自于水D恩格尔曼的水绵实验利用了好氧细菌的生理特点作为因变量观测指标D英格豪斯认为植物体只有绿叶才能更新污浊的空气,A错误;萨克斯将暗处理的叶片一半曝光、一半遮光,一段时间后用碘蒸汽处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半没有颜色变化,证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉,B错误;

2图3-10-14是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,下列有关叙述正确的是 A两实验均需进行“黑暗”处理,以消耗细胞中原有的淀粉B两实验均需要光的照射C两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D两实验均可证明光合作用的产物有氧气B图3-10-14题图所示的两实验中,只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理,目的是消耗掉细胞中原有的淀粉,A错误。恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所,萨克斯实验的目的是探究光合作用产物,所以两实验均需要光的照射,B正确。恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光处理、黑暗与完全曝光形成对照;萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照,C错误。恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物,萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物,D错误。■题后归纳恩格尔曼实验方法的巧妙之处1巧选实验材料:选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。2妙法排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。3巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对照实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。生命观念识结构明功能3如图3-10-15为叶绿体结构与功能示意图,A、B、C、D表示叶绿体的结构,①②③④⑤表示有关物质。下列叙述中不正确的是 中的化学能转变为C3中的化学能B若突然停止光照,C3的含量会升高2进入叶绿体后,不能直接被固定形成⑤部分A图3-10-15CO2的固定不消耗ATP,A错误;若突然停止光照,光反应产生的和ATP减少,被还原的C3减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内C3的含量会升高,B正确;CO2进入叶绿体后,通过固定形成④三碳化合物,C正确;参与光合作用的色素位于图中的A叶绿体的类囊体薄膜上,D正确。4通过对光合作用的研究发现:叶绿体接受光照后,类囊体腔内的pH明显下降。下列有关该现象的原因叙述正确的是引起2进入叶绿体基质引起水解后产生磷酸有关的光解有关D光反应是在类囊体薄膜上合成ATP和NADPH,NADPH作为还原剂,在叶绿体基质中还原三碳化合物,其中的氢参与构成有机物,不会释放出H,A错误。CO2进入叶绿体后,参与暗反应,在叶绿体基质中进行,最终被还原为糖类等有机物,不会进入类囊体腔内导致pH下降,B错误。4通过对光合作用的研究发现:叶绿体接受光照后,类囊体腔内的pH明显下降。下列有关该现象的原因叙述正确的是引起2进入叶绿体基质引起水解后产生磷酸有关的光解有关D光反应产生的ATP参与暗反应,ATP水解发生在叶绿体基质中的,C错误。光反应过程中,H2O在光下分解产生可以使类囊体腔内的pH下降,D正确。■易错警示突破光合作用过程的4个误区1绿色植物中参与光合作用的色素只存在于叶绿体类囊体薄膜上,液泡中的色素不参与光合作用。2绿色植物中参与光合作用的酶存在于叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中。3不要认为暗反应不需要光。光合作用的过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。前者在光下才能进行,并在一定范围内随着光照强度的增加而增强;后者在有光、无光的条件下都可以进行,但需要光反应的产物和ATP,因此暗反应在无光条件下不可以长期进行。4叶绿体并不是进行光合作用的必要场所,进行光合作用的细胞不一定含叶绿体,如蓝藻、光合细菌能进行光合作用,但没有叶绿体。科学思维重理解拓思维5光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。下列关于改变反应条件而引起的变化,正确的是 3的值减小的值增大5的值减小的值减小B突然中断CO2供应导致CO2的固定速率降低,叶绿体中C5含量增加、C3含量减少,C5/C3的值增加,A错误;突然中断CO2供应使C3含量减少,ATP和含量增多,所以ATP/ADP的值增大,B正确;突然将红光改变为绿光,光能利用率降低,ATP和含量减少,进而使C3含量增多、C5含量减少,C3/C5的值增大,C错误;突然将绿光改变为红光,光能利用率提高,ATP和含量增加,ATP/ADP的值增大,D错误。6在植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶,其既能与CO2结合,催化CO2与C5反应生成C3,也能与O2结合,催化C5的分解。CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性相互抑制。下列分析正确的是 2的固定发生在叶绿体内膜上H]和ATP2浓度后,植物叶肉细胞内的C3/C5的值增大2的值,有利于提高植物的净光合速率C植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中,A错误;R酶催化CO2与C5反应时不需要和ATP,B错误;增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3,因此植物叶肉细胞内的C3/C5的值增大,C正确;增大O2/CO2的值后,CO2的固定过程减弱,C5的分解加快,植物的净光合速率下降,D错误。■题后归纳利用模型法分析光合作用中物质的量的变化1以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。2以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,和ATP含量变化是一致的。3具体分析时只有理清C3、C5的“2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定,才能避开试题陷阱。考点二影响光合作用的因素及应用素养·全面提升 1单因子对光合作用速率的影响1光照强度①原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合作用速率。光照强度增强,光反应速率加快,产生的和ATP增多,使暗反应中C3还原过程加快,从而使光合作用产物增加。②曲线分析A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸作用,CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度,该强度不随光照强度的改变而改变。AB段:光照强度加强,光合速率逐渐加强,但细胞呼吸强度大于光合作用强度。B点:光补偿点光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用;BC段:随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,光合作用强度大于细胞呼吸强度。C点:光饱和点光合作用强度达到最大时的最低光照强度,继续增加光照强度,光合作用强度不再增加。③应用:阴生植物适合在弱光下生长的植物的B点左移,C点较低,如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置等。2CO2浓度①原理:影响暗反应阶段,制约C3的形成。②曲线分析图甲中A点:光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点。图乙中A'点:进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B'点:CO2饱和点光合作用强度达到最大时的最低CO2浓度,继续增加CO2的浓度,光合速率不再增大。AB段和A'B'段:在一定范围内,光合速率随CO2浓度的增加而增大。③应用a合理密植,保持作物间良好的通风状态。b使用农家肥,或采取其他措施增大CO2浓度。3温度①原理:通过影响酶的活性来影响光合作用。②曲线分析AB段:在B点之前,随着温度升高,光合速率增大。B点:光合速率最大,此点对应的温度为光合作用有关酶的最适温度。BC段:随着温度升高,酶的活性下降,光合速率减小,50℃左右光合速率几乎为零。③应用:冬天适当提高温室温度,夏天适当降低温室温度。2多因子对光合作用速率的影响1常见曲线2曲线分析P点:限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子,随其因子强度的不断加强,光合速率不断提高。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的限制因素,要提高光合速率,可适当提高图示中的其他因子。3应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合速率。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。3自然环境中与密闭环境中光合作用的昼夜变化曲线分析1自然环境中一昼夜植物光合作用曲线①开始进行光合作用的点:b。②光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。③开始积累有机物的点:c。④有机物积累量最大的点:e。2密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线①曲线分析AB段无光照,植物只进行呼吸作用BC段温度降低,呼吸作用减弱CD段

C点后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度<呼吸作用强度D点光合作用强度=呼吸作用强度DH段光合作用强度>呼吸作用强度,其中FG段表示“光合午休”现象H点光合作用强度=呼吸作用强度HI段光照继续减弱,光合作用强度<呼吸作用强度,直至光合作用完全停止②植物生长与否的判断方法I点低于A点说明一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用>呼吸作用,植物生长若I点高于A点说明光合作用<呼吸作用,植物体内有机物总量减少,植物不能生长若I点等于A点说明光合作用=呼吸作用,植物体内有机物总量不变,植物不生长科学思维重理解拓思维角度一考查影响光合作用的因素1植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度叶温变化的趋势如图3-10-23所示。下列说法中错误的是A植物甲和植物乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B叶温在36~50℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C叶温为25℃时,植物甲的光合作用强度与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D叶温为35℃时,甲、乙两种植物的光合作用强度与呼吸作用强度的差值均为0D图3-10-23植物光合作用所需要的能量都来自于太阳能,A正确;分析曲线可知,叶温在36~50℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高,B正确;光合作用强度与呼吸作用强度的差值即净光合作用强度,叶温为25℃时,植物甲的净光合速率小于植物乙,C正确;叶温为35℃时,甲、乙两种植物的光合作用强度与呼吸作用强度的差值相等,均大于0,D错误。2植物的光合作用受温度和光照强度影响,图3-10-24表明植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。下列分析正确的是 A在-5℃~3℃时,温度和光照强度都是限制光合作用的因素B在10℃~30℃时,温度是限制光合作用的主要因素C在光照强度相同的情况下,0℃时的光合作用强度一定小于15℃时的光合作用强度D在温度相同的情况下,4倍光强时的光合作用强度一定大于1倍光强时的光合作用强度图3-10-24C在-5℃~3℃时,温度是限制光合作用的因素,光照强度不是,A错误。在10℃~30℃时,光照强度是限制光合作用的主要因素,B错误。在温度相同的情况下,4倍光强时的光合作用强度不一定大于1倍光强时的光合作用强度,例如温度为0℃时,4倍光强时的光合作用强度等于1倍光强时的光合作用强度,D错误。3植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:1将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是

。

甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率填“大于0”“等于0”或“小于0”。

植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低大于01植物在适宜条件下照光,光合速率大于呼吸速率,植物光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低。甲种植物净光合速率为0时,此时的CO2浓度为甲种植物CO2补偿点,由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,也就是说此时CO2浓度高于乙种植物的CO2补偿点,所以乙种植物的净光合速率大于0。2若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是

。

甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,题目暗示了密闭小室中有CO2,并且给予了光照,植物可以进行光合作用,放出O2,使得小室中的O2浓度越来越高,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加。角度二考查环境条件改变与光补偿点、光饱和点的关系4将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2浓度和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是 A黑暗条件下,①增大、④减小B光照强度低于光补偿点时,①③增大C光照强度等于光补偿点时,②③保持不变D光照强度等于光饱和点时,②减小、④增大适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图B黑暗条件下,图示密闭装置中培养的细胞只进行细胞呼吸而不能进行光合作用,所以①胞外CO2浓度增大,④胞外O2浓度减小,A项正确。光照强度低于光补偿点时,图示细胞的光合作用强度低于细胞呼吸强度,细胞表现为向外界释放CO2、从外界吸收O2,但从外界吸收的O2被有氧呼吸消耗,因此不会导致③胞内O2浓度增大,③很可能减小,B项错误。适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图光照强度等于光补偿点时,图示细胞的光合作用强度等于细胞呼吸强度,胞内CO2浓度和O2浓度保持不变,C项正确。光照强度等于光饱和点时,图示细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度,细胞表现为向外界释放O2、从外界吸收CO2合成有机物,D项正确。适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响,试管A的结果如图乙曲线所示。据图分析,下列叙述正确的是2净释放量为零,此点光合作用强度为零的曲线,Q点应该向右移CP为负值是细胞呼吸消耗的氧气;适当降低温度P点将下移2浓度时,在图乙上绘制装置A的曲线,R点应右移BQ点时光合作用强度等于呼吸作用强度,光合作用产生的氧气刚好用于呼吸作用,O2净释放量为零,此时光合作用强度大于零,A项错误。B试管中植物生活在缺镁的环境中,合成的叶绿素少,吸收光能较少,Q点右移,B项正确。适当降低温度,相关酶的活性降低,呼吸作用强度降低,P点上移,C项错误。降低二氧化碳浓度时,光饱和点会向左移动,即R点应左移,D项错误。■题后归纳光合作用曲线中补偿点与饱和点移动规律1补偿点的移动①呼吸速率增加,其他条件不变时,光或CO2补偿点应右移,反之左移。②呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光或CO2补偿点应右移,反之左移。2饱和点的移动相关条件的改变如增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时,饱和点应右移,反之左移。角度三自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析6将用完全培养液栽培的植物放入密闭的玻璃瓶内,在室外培养一昼夜,测得瓶内二氧化碳浓度的变化如图。以下分析正确的是 A植物从培养液中吸收氮和镁,可用于合成叶绿素段植物只进行呼吸作用,使瓶内CO2浓度上升CE点时用碘蒸汽处理叶片,叶片不变蓝D该植物在该密闭玻璃瓶中可正常生长A叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg,因此植物从培养液中吸收氮和镁,可用于合成叶绿素,A正确;题图中BC段光合速率小于呼吸速率,因此瓶中二氧化碳浓度上升,B错误;E点时瓶内二氧化碳浓度较A点时低,说明光合作用积累的有机物大于呼吸作用消耗的有机物,即有淀粉的积累,则用碘蒸汽处理叶片,叶片变蓝,C错误;图中F点的二氧化碳浓度高于A点,说明一天内该植物的有机物总量在减少,因此该植物在该密闭玻璃瓶中不能正常生长,D错误。7将两棵生长状况相同的同种植物分别置于透明的玻璃罩内,如图中甲、乙所示。在相同自然条件下,测得甲、乙装置一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲线所示。下列说法正确的是A一昼夜中,装置乙的植物积累的有机物多Be点时,气孔关闭导致光合作用停止C14点时,与装置乙相比,甲植物叶绿体中C5生成量相对较高段,曲线下降的原因相同A据图可知,一昼夜中,装置乙中植物积累的有机物比甲多,A正确;e点时,气孔部分关闭导致光合作用下降,但没有停止,B错误;14点时,与装置乙相比,甲植物叶绿体中释放氧气的速率较低,说明其光反应产生的ATP和较少,导致三碳化合物的还原减少,所以三碳化合物的生成量相对较高,而五碳化合物的含量相对较低,C错误;根据以上分析可知,ab段下降的原因是二氧化碳供应下降,cd段下降的原因是光照强度下降,D错误。科学探究抓探究提实践8袁隆平团队研发的海水稻具有较强的耐盐碱、抗干旱的能力,某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测海水稻得到了光合速率等生理指标日变化趋势,如图所示。请回答下列相关问题:18:00到10:00光合速率升高的原因:①温度升高,光合作用酶活性增强;②光照强度增大,光反应速率加快;③。

气孔导度增加,CO2吸收量增加,暗反应速率加快图中8:00到10:00光合速率升高,可能的原因:①温度升高,光合作用酶活性增强,进而提高了光合速率;②光照强度增大,光反应速率加快,促进暗反应过程中三碳化合物的还原,从而提高了光合速率;③气孔导度增加,CO2吸收量增加,暗反应速率加快,导致光合速率升高。2推测导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素主要是填“光照强度”或“CO2浓度”。

光照强度12:00时光合速率出现了低谷,而此时气孔导度最大,说明不是二氧化碳限制了光合作用的进行,因此此时限制光合速率的主要因素是光照强度3为验证缺镁对海水稻光合作用的影响,设置完全培养液A组和缺镁培养液B组,在特定条件下培养海水稻,一定时间后检测其光合作用速率。实验结果为B组A组填“>”“<”或“=”,说明缺镁影响光合作用的进行,原因是。

<缺镁影响叶绿素合成,影响光反应由于镁是叶绿素的组成元素,缺镁影响叶绿素合成,影响光反应,因此A组光合速率大于B组缺镁。4CCCP一种化学物质能抑制海水稻的光合作用,为探究CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,需在3的基础上增设两组实验,则其培养液为和。

完全培养液加CCCP缺镁培养液加CCCP实验目的是探究CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系,因此在3的基础上增设两组实验,其培养液分别为完全培养液加CCCP和缺镁培养液加CCCP。第3课时光合作用与呼吸作用的关系考点一光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用素养·全面提升1光合作用与细胞呼吸的过程图解2的来源和去路比较3能量转化关系1能量形式的转变2ATP的来源与去路比较科学思维重理解拓思维1图3-10-34为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。下列相关叙述正确的是 A发生在生物膜上的过程有②③④B人体细胞中可发生的过程有②④C过程①③都消耗ATPD过程①消耗的CO2普遍少于②产生的CO2B图3-10-34②表示有氧呼吸第一、二阶段,发生在细胞质基质和线粒体基质中,③表示光反应,发生在叶绿体的类囊体薄膜上,④表示有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,A错误;②④表示有氧呼吸,人体细胞中可以发生,B正确;过程③产生ATP,C错误;一般情况下,高等植物细胞的光合作用大于呼吸作用,即图中的过程①消耗的CO2一般大于②产生的CO2,D错误。图中①由H2O光解生成,同时②转化生成了NADPH,③转化生成了ATP,所以①②③分别代表O2、NADP、ADPPi;④可以将CO2固定成C3,所以④代表C5五碳化合物;D中代表的物质主要是还原型辅酶Ⅰ,即NADH。2下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题:1图中①②③④代表的物质依次是、、、,代表的物质主要是。

O2NADPADPPiC5NADH或答:还原型辅酶Ⅰ2B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在填“B和C”“C和D”或“B和D”。

C和DB为暗反应阶段,消耗ATP;C代表细胞质基质,是进行有氧呼吸第一阶段的场所;D代表线粒体,是进行有氧呼吸第二、三阶段的场所。有氧呼吸的三个阶段均有ATP生成。3C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是。

在缺氧条件下进行无氧呼吸在缺氧条件下,丙酮酸在酶的催化下会转变为酒精,并放出二氧化碳。科学探究抓探究提实践3用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉,下列结论中错误的是226D光合作用过程中O2的产生来自光反应过程中水的光解,因此O2中的O全部来自原料中的H2O,A正确;光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段,其中O全部来自原料中的CO2,B正确;3用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉,下列结论中错误的是226D有氧呼吸的产物H2O产生于有氧呼吸的第三阶段,是与氧气结合形成的,因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2,C正确;有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的,丙酮酸是葡萄糖分解产生的,因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水,D错误。4硅藻对蓝光和绿光具有出色的捕获能力,这与其叶绿体中光合色素有关。回答下列问题:1在显微镜下观察到硅藻大多偏红色,因而其大量繁殖容易形成“赤潮”,试用所学知识分析,硅藻偏红色的可能原因是。

硅藻中光合色素对可见光中的红光吸收较少2某人制备了三组含有不同18O百分比的碳酸氢盐提供二氧化碳和水,在密闭条件下,供给光照并放入硅藻培养物,分析氧产生的情况,结果如图所示:①上述实验结论是。

光合作用中释放的氧气中,氧元素来自水,而不是二氧化碳分析题图可知,在不同实验组中,最终测得产生的氧中18O百分比与碳酸氢盐中18O百分比无关,而与水中18O百分比相同,说明氧气得出的结论是光合作用释放的氧气中,氧元素来自水,而不是二氧化碳。②请用同位素标记法另外设计实验,验证上述结论:仅写出实验设计思路。

考点二光合速率、呼吸速率及二者之间的关系素养·全面提升 1光合速率与呼吸速率的常用表示方法总光合速率O2产生速率CO2固定(或消耗)速率有机物产生(或制造、生成)速率净光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率黑暗中有机物消耗速率1绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率图中A点。2绿色组织在光照条件下,光合作用与呼吸作用同时进行,测得的数值为净光合速率。3总光合速率=净光合速率呼吸速率2光合作用和细胞呼吸综合曲线解读1A点:只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合量小于0,如图甲所示。2AB段:真正光合速率小于呼吸速率,净光合量小于0,如图乙所示。3B点:真正光合速率等于呼吸速率,净光合量等于0,如图丙所示。4B点以后:真正光合速率大于呼吸速率,净光合量大于0,如图丁所示。3确定净光合速率与植物生长的关系1当净光合速率>0时,植物因积累有机物而生长。2当净光合速率=0时,植物不能生长。3当净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此状态下,植物将死亡。科学思维重理解拓思维角度一考查光合速率和呼吸速率的关系1如图表示温度对某绿色植物光合作用和呼吸作用的影响,下列分析错误的是AF点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等B植物有机物积累量最大时对应的最低温度是10℃2最大量为30DH、J点表示光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗有机物量的2倍CF点的二氧化碳的吸收量等于0,因此F点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等,A正确;图中植物有机物积累量可以用图中“从空气中吸收的CO2量”表示,所以净光合作用最大时对应的最低温度是10℃,B正确;图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量=净光合作用强度呼吸作用强度,当温度为30℃时,光合作用单位时间内固定的CO2量最大,此时净光合作用强度=30,呼吸作用强度=30,因此图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量=净光合作用强度呼吸作用强度=3030=60,C错误;光合作用制造的有机物量=呼吸作用消耗的有机物量净光合作用积累的有机物量,当光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗有机物量的2倍时,呼吸作用消耗的有机物量=净光合作用积累的有机物量,图中两曲线交点表示净光合作用强度=呼吸作用强度,因此图中表示光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗有机物量2倍的是H、J两点,D正确。2如图为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,下列描述错误的是A图1中,若适当增加光照强度,可使a点左移,b点右移B图2中,若适当增大CO2浓度,可使a点左移,b点右移C图3中,与b点相比,a点时叶绿体中C3含量相对较多D图4中,当温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少D图1中a点为光补偿点,b点为光饱和点,若适当增加光照强度,光合作用增强,则光补偿点a左移,光饱和点b右移,A正确;图2中若适当增大CO2浓度,光合作用增强,所以a点左移,b点右移,B正确;图3中,a点与b点的光照强度相同,但是a点的二氧化碳的浓度更高,C3含量相对较多,C正确;图4中“光照下CO2的吸收量”为植物净光合量植物有机物积累量,“黑暗中CO2的释放量”为植物呼吸量,所以当温度高于25℃时,植物光合作用积累的有机物的量开始减少,而不是植物光合作用制造的有机物的量植物总光合量开始减少,D错误。■题后归纳植物“三率”的判定1根据坐标曲线判定:当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值绝对值代表呼吸速率,该曲线代表净光合速率;当光照强度为0时,若CO2吸收值为0,该曲线代表真正光合速率。2根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量角度二考查植物生长的条件3如图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响。下列叙述正确的是 A15℃时呼吸作用为暗反应提供的ATP不足B5℃~37℃范围内,植物均表现为生长状态C当温度达到50℃时,植物细胞因蛋白质失活而死亡D温室栽培中温度控制在37℃左右最利于该植物生长B暗反应需要的ATP来自于光反应,而不是由呼吸作用提供,A错误;5℃~37℃范围内,实际光合速率始终大于呼吸速率,因此植物均表现为生长状态,B正确;当温度达到50℃时,植物仍然能够进行呼吸作用,说明植物还没有死亡,C错误;在温度为30℃条件下,实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大,即植物的有机物净积累量最多,最利于该植物生长,D错误。4不定选龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类,既能给海洋生态系统提供光合产物,又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响,实验结果如图所示。已知大气CO2浓度约为003%,实验过程中温度等其他条件适宜,下列相关说法错误的是 2浓度为01%的组是对照组2浓度能提高龙须菜的生长速率C高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快D选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素AB分析题意可知,不同的CO2浓度和不同的光照强度是自变量,龙须菜的相对生长速率和相对光反应速率为因变量。在实验中,不经过处理的组别是对照组,大气的CO2浓度是003%,故实验中CO2浓度为003%的组是对照组,CO2浓度为01%的组是实验组,A错误;分析图甲,在高光时,不同的CO2浓度下龙须菜的生长速率大致相同,在低光时,CO2浓度是01%的实验组生长速率小于CO2浓度是003%的对照组,可知增加CO2浓度不能提高龙须菜的生长速率,B错误;分析图乙可知,在不同的CO2浓度下高光时都比低光时光反应速率要高,故高光下龙须菜生长速率较快,C正确;由题图分析可知,在高光下不论是生长速率还是光反应速率都高于低光下,所以在龙须菜养殖时应考虑海水的透光率,D正确。真题·新题五年真题1将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自于 A水、矿质元素和空气 B光、矿质元素和水C水、矿质元素和土壤 D光、矿质元素和空气A本题考查植物吸收水分和矿质元素及光合作用的相关知识。黄瓜幼苗栽种在光照适宜的环境中,根系细胞吸收土壤中的水分和矿质元素,叶肉细胞中的叶绿体进行光合作用,利用光能把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,因此一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自于水、矿质元素和空气,A正确。2下列关于高等植物光合作用的叙述,错误的是A光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B红光照射时,胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC光反应中,将光能转变为化学能需要有ADP的参与D红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用B光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能,但需要利用光反应阶段形成的和ATP,A正确;胡萝卜素不能吸收红光,B错误;光反应中,将光能转变为ATP中活跃的化学能,需要有ADP和Pi及ATP合成酶的参与,C正确;红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用,光能可以转变为ATP中活跃的化学能,D正确。3光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中 提供能量 被氧化C不需要光合色素参与 D会产生氧气D在光反应过程中,分布在类囊体膜上的光合色素会吸收光能,然后将水分解成和氧气,并将光能转变成化学能储存在ATP中。光反应的能量由光能提供,A项错误;光反应生成的具有还原性,能还原DCIP,使其由蓝色逐渐变成无色,B项错误;光反应需要光合色素吸收、传递和转化光能,C项错误;光反应中水分解成氧气和,D项正确。4图3-10-42为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度C横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度D横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度D图3-10-42温度主要通过影响酶的活性间接影响光合作用速率,因此,高温和低温对光合作用速率影响的大小不能确定,A、B、C项错误。在一定范围内,提高二氧化碳浓度和光照强度均可提高光合作用速率,D项正确。5甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图3-10-43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。

图3-10-43甲当光照强度大于a时,同一光照强度下,甲的净光合速率大于乙的净光合速率,故对光能的利用率较高的植物是甲。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

。

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由题图可知,甲曲线的斜率大于乙曲线,即光照强度的变化相同时,甲的净光合速率变化较大。若种植密度过大,光照强度降低,则甲的净光合速率下降幅度比乙大。3甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是。

乙从题图可以看出,乙的光饱和点低于甲,更适合在林下种植。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。

CO2夏日晴天中午12:00时植物叶片的光合速率明显下降,其原因是外界温度过高,植物会出现“光合午休”现象,此时部分气孔关闭以避免高温对植物的伤害,所以导致叶肉细胞中CO2不足,光合速率下降。6回答下列问题:1高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的上,该物质主要捕获可见光中的。

类囊体膜蓝紫光和红光高等