生物一轮复习 3 细胞的代谢 第8讲 色素和光合作用的过程教学案 新人教版

第8讲色素和光合作用的过程

知识内容考试要求知识内容考试要求

1.光合作用的概念、阶

b3.光反应和碳反应的过程b

段、场所和产物

2.色素的种类、颜色和

a4.活动：光合色素的提取与分离b

吸收光谱

考点1光合作用的概述与光合色素

基础自主梳理研教材，克基固本•

1.光合作用的概述

(I)概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把C0『和上0转化成贮存着能量的有机

物，并且释放出氧气的过程。

(2)总反应式

6co2+12H2O602+6Ha+CeHB。

(3)光合作用的场所一一叶绿体

观察下面的叶绿体结构示意图，完成下列问题:

①a、b分别为外膜、内膜。

②c为基粒，是由许多类囊体堆叠而成的,其膜可称为光合膜。d为液态的叶绿体基质，

含有许多酶。

(4)光合作用的研究一一氧气的产生

利用同位素示踪的方法,证实光合作用释放的氧气来自参加反应的水。

(5)阶段：光合作用分为光反应和碳反应两个阶段。前一阶段在类囊体膜上进行,后一

阶段在叶绿体基质中进行。

2.色素的种类、颜色和功能

种类色素的颜色主要吸收的光功能

类胡萝卜素胡萝卜素橙黄色

蓝紫光

(1/4)叶黄素黄色吸收、传递光能

叶绿素b黄绿色

叶绿素

红光和蓝紫光吸收、传递和转化光

(3/4)叶绿素a蓝绿色

能

3.可见光谱与吸收光谱

(1)可见光谱:太阳光通过三棱镜折射后，便可分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不

同的颜色。

(2)吸收光谱：以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标作图，所

得的曲线。

4.活动：光合色素的提取与分离

(1)实验原理

①提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用95%的乙醇等有机溶剂提取绿

叶中的色素。

②分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反

之则慢，从而使各种色素相互分离。

⑵实验流程

r将新鲜的菠菜叶(或刺槐叶等)烘干,

粉碎后取2g干粉放入研钵中，加少

|提取色素卜」许Si。2和CaC()3、2~3mL95%的乙

醇，充分、迅速研磨并用单层尼龙布

过滤

距剪去两角的滤纸条一端1cm处用

|制备滤纸条

铅笔画一条细的横线

(用毛细吸管吸取色素滤液,沿铅笔线画

在更｝T一条均匀细直的线，待滤液干后再画一次,

共画3~4次

软木塞

「将适量层析液倒入大滤纸条

.大试管

|分离&素I-1试管一插入滤纸条+滤液细线

、软木塞塞紧试管口3•层析液,

J一^^架台

=一胡萝卜素：橙黄色

....,f滤纸条上呈现四条颜*一叶黄素：黄色

观察/果卜｛色、宽度不同的色素带

I丝T叶绿素a：蓝绿色

叶绿素b:黄绿色

［基础诊断］

⑴色素提取时常加入层析液(X)

⑵滤纸条上的滤液细线不能浸没层析液中(V)

⑶滤纸条上最上端呈黄色的色素带最窄(X)

(4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光(X)

(5)叶绿素的形成需要光照(J)

(6)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素(V)

⑺叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(V)

⑻光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中(X)

［教材热考拾遗］

(必修1P88图3—19改编)如图表示某同学做“光合色素的提取与分离”实验的改进装

置，据图分析:

定性滤纸

培养皿

3匚＞灯芯（棉线）

⑴实验时应将滤液滴在____（填“a”或"b”）处。

（2）在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆，最大的圆圈含有（填色素种

类），呈现________色；最小的圆圈含有（填色素种类），呈现________色。

答案：（l）a⑵胡萝卜素橙黄叶绿素b黄绿

周昌精讲练透研考法，精准提升♦

□考法1色素的功能和吸收光谱的分析

⑴叶绿体中色素的分析

分布叶绿体类囊体膜上

功能吸收、传递（四种色素）和转换光能（只有少量叶绿素a）

化学特性不溶于水，能溶于乙醇、丙酮和石油酸等有机溶剂

分离方法纸层析法

色素叶绿素叶绿素a（蓝绿色）主要吸收

种类（约占3/4）叶绿素b（黄绿色）红光、蓝紫光

及特类胡萝卜胡萝卜素（橙黄色）主要吸收

点素（约占1/4）叶黄素（黄色）蓝紫光

太阳光图示说明：

①阳光经三棱镜折射后形成不同波

紫蓝青绿黄橙红长和颜色的光

****

1111色素滤液

吸收光谱图示象素b②折射光透过色素滤液时部分光被

J——叶幺3素a

类胡萝卜素

▼吸收

400450500550600650700光淤

E长/nm

|暗带口黄绿光圈③色素对红光和蓝紫光吸收较多，

4^n~47n11使两光区呈现暗带

（2）影响叶绿素合成的因素

①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。

②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，而类胡萝卜素分子较为稳定，使叶子变黄。

③必需元素：叶绿素中含N、蛇等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶片

变黄。

［题组冲关］

1.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叶绿素合成受阻引起的

解析：选C。提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中，

A项正确；叶绿素分子中含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动转运方式从土壤溶

液中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收，B项正确；叶绿体中的色素吸收可见光用于光

合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光不属于可见光，C项

错误；叶绿素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，黑暗中生长的植物幼苗叶片主

要呈现类胡萝卜素（叶黄素和胡萝卜素）的颜色，即幼苗叶片表现为黄色，D项正确。

2.（2020•宁波期末联考）下表是在适宜条件下测得某植物叶绿体中色素吸收光能的情

况，下列分析错误的是（）

波长（nm）400450500550600670700

吸收叶绿素a4068515164016

光能

全部色

百分75935035457535

素

比（%）

A.02的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致

B.由550nm波长的光转为670nm波长的光时，叶绿体中三碳酸分子的量会增加

C.该植物缺乏镁时，叶绿素a吸收的光能百分比的减少幅度更大

D.环境温度降低，该植物对光能的利用能力将降低

解析：选B。植物光合作用吸收光能，发生水的光解产生因此的释放速率变化

与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致；由550nm波长的光转为670nm波长的光时，

植物吸收的光能增加，光反应加快，为碳反应提供的NADPH和ATP增加，三碳酸分子的还原

速率加快，叶绿体中三碳酸分子的含量减少；镁是叶绿素的重要构成成分，植物缺乏镁时，

叶绿素a含量降低，吸收的光能百分比的减少幅度更大；表中实验数据是在最适温度条件下

所得的实验结果，因此环境温度降低，该植物对光能的利用能力将降低。

口考法2光合色素提取的注意事项和操作目的

过程注意事项操作目的

色①选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高

素②研磨时加95%乙醇溶解色素

提③加少量SiOz和CaCOa研磨充分和保护色素

取④迅速、充分研磨防止乙醇挥发，

充分溶解色素

盛放滤液的试管防止乙醇挥发

⑤

管口加棉塞和色素氧化

增强滤纸的吸收能力，使层析液在滤纸

①滤纸预先干燥处理

色上快速扩散

素②滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠

分滤液细线干燥后再画一次，共画增加色素浓度，使分离出的色素带清晰

③

离3~4次分明

④滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中

［题组冲关］

3.（2020•浙江富阳月考改编）下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,

相关叙述错误的是（）

左下舞_____，放置在阳光和三棱镜之间

黑泰纸层析法.离色素

一

韭

菜

宿I结盘①I|结•②|

根

一

纸层析法分离色素

放置在阳光和三棱镜之间

A.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同

B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色

C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域

D.在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大

解析：选C。纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大

的随层析液在滤纸上的扩散速度快；光下生长的韭菜叶绿体中含有四种色素：胡萝卜素（橙

黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），避光生长的韭黄只含有两种

色素：胡萝卜素、叶黄素；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，故两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域；研磨时加

碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不

大。

4.（2019•浙江4月选考节选）回答与光合作用有关的问题：

在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条

自上而下两条带中的色素合称为o分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见

光中的光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与

抑制叶绿素的合成有关。

解析：在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，

滤纸条自上而下两条带中的色素（胡萝卜素和叶黄素）合称为类胡萝卜素。叶绿素a主要吸收

可见光中的蓝紫光和红光。秋天叶片变黄的现象主要与低温抑制叶绿素的合成有关。

答案：类胡萝卜素蓝紫光和红低温

考点2光反应和碳反应的过程

昌明自主觥理

i.光反应

(1)条件：叶绿体色素、酶、光和水。

⑵场所：叶绿体类囊体膜。

(3)产物：NADPH、ATP、0?。

(4)物质转变

①水在光下裂解为父、Oz和电子。

②水中的氢(H++e-)在光下将NADP+还原为NADPH。

(5)能量转变：光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能。

2.碳反应

(1)条件：C0”多种酶、ATP、NADPH。

(2)场所：叶绿体基质。

(3)产物：三碳糖。

(4)主要变化

①C02的固定：C0?+RuBP-2三碳酸分子。

②三碳酸分子的还原：三碳酸分子接受NADPH中的氢和ATP中的磷酸基团及能量,被还

原成三碳糖,这是碳反应形成的产物。

③RuBP的再生

每岂个C0?分子进入卡尔文循环就形成6分子的三碳酸分子,后者都被还原为三碳糖,

其中1个三碳糖分子在卡尔文循环中再生为RuBP,另一个三碳糖分子则离开卡尔文循环，

或在叶绿体内合成淀粉、蛋白质或脂质，或运出叶绿体，转变成蔗糖。

［基础诊断］

(1)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ATP(X)

(2)进入叶绿体的CO?不能被NADPH直接还原(V)

(3)在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是Mg"吸收(X)

(4)光合作用光反应产生的ATP只用于碳反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命

活动所需ATP来自细胞呼吸(V)

［教材热考拾遗］

(必修1PIO2T5改编)如图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是()

A.①是光合色素，分布在叶绿体和细胞溶胶中

B.②是氧气，可参与需氧呼吸的第三阶段

C.③是三碳化合物，能被氧化为三碳糖

D.④是ATP,在叶绿体基质中生成

解析：选B。根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体类囊体膜(基

粒)上；②是氧气，可参与需氧呼吸的第三阶段，与需氧呼吸第一、二阶段产生的［田结合生

成水，释放大量的能量；③是三碳化合物，在由光反应阶段提供的NADPH和ATP的作用下被

还原为三碳糖；④是ATP,在叶绿体类囊体膜(基粒)上生成。

周昌精讲练透

口考法1光合作用的过程分析

⑴光反应为碳反应提供NADPH、ATP,碳反应为光反应提供ADP和Pi。

(2)没有光反应，碳反应无法进行，没有碳反应，有机物无法合成。

(3)反应式及元素去向分析

①反应式：以生成C6Hl政为例。

6C02+12H20^*C6HI206+602+6H20

H20fo2

氧元素，

CO2一三碳糖

②元素去向〈

碳兀素：C()2fC3一三碳糖

、氢元素：H20-NADPH一三碳糖

:名师提醒

对光反应与碳反应认识的五个误区

(1)光合作用中光反应和碳反应不是独立的，而是息息相关的两个过程，没有光反应，

碳反应也无法进行。

(2)光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体，在原核生物中为质膜。

(3)碳反应所需要的ATP仅来自光反应，而不能由细胞呼吸提供。

(4)光合作用中，ATP提供能量和磷酸基团；NADPH提供能量和作为还原剂，也是氢的载

体，提供氢。

(5)三碳糖或戊糖(RuBP)组成元素中含有磷。

［题组冲关］

1.(2020•浙江平阳质检)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相

关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是()

B

I

②---------C6H,20<,

A.过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质

B.物质A表示物质B表示CO?

C.过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能

D.过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的NADPH和ATP

解析：选D。由题图可知，过程①②分别表示光反应和碳反应，反应场所分别是叶绿体

的类囊体膜和叶绿体基质。物质A、B分别表示和CO?。光反应能将光能转变成活跃的化

学能储存在ATP中，碳反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程②

包括CO?的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的NADPH和ATP。

2.(2020•浙江省三地市联考)在适宜的条件下，为甘蔗提供气Oz,一段时间测得叶肉

细胞内三碳糖和蔗糖中含气的百分比，如下图所示。请回答：

(2)气0?先转化为再形成三碳糖。从图示曲线看，三碳糖可以转化为蔗糖，蔗

糖的产生场所是。产生1分子蔗糖所需要的葡萄糖，需要

循环次。

(3)实验开始1200秒后，含14c蔗糖百分比明显下降的原因是

解析：（2）气。2先转化为三碳酸再形成三碳糖，其中大部分用于核酮糖二磷酸的再生，

少部分离开卡尔文循环的三碳糖运出叶绿体外合成蔗糖，所以蔗糖的产生场所是细胞溶胶

（或叶绿体外）。产生1分子蔗糖所需要的葡萄糖，需要卡尔文循环6次，因为3个二氧化碳

形成6个三碳糖，只有1个三碳糖离开卡尔文循环。（3）实验开始1200秒后，含14C蔗糖

百分比明显下降的原因是蔗糖运输至细胞外或用于其他代谢或蔗糖输出速率大于合成速率。

答案：（1）磷酸基团和能量氢和能量

（2）三碳酸（或三磷酸甘油酸或六碳分子）细胞溶胶（或叶绿体外）卡尔文6

（3）蔗糖运输至细胞外（或用于其他代谢或蔗糖输出速率大于合成速率）

□考法2环境因素骤变对物质含量动态变化的判断

当外界条件改变时，光合作用中三碳酸分子、RuBP、NADPH、ATP的含量变化可以采用

如图分析：

（1）图示

⑵分析

三碳酸NADPH

条件过程变化RuBP模型分析

分子和ATP

光照由①过程减弱；

物

「

质;照光照

羽摄…C3

的

强到弱,②③过程减减少或一

量__1

增加减少一-kRuBRNA-

•~DPH、ATP

CO2供弱；④过程正没有一

°时同

应不变常进行

光照由①过程增强；

光

弱到强，②③过程增1；照

.!'_______RuBP.NA-

减少增加增加KDPH,ATP

CO2供强；④过程正

a-时间1

应不变常进行

④过程减弱

光照不①②③过程正

制

质

变，C0常进行，随三K'充<&不病___RuBPNA-

：

2的

rxfDPH、ATP

二

减少增加增加量-।G

由充足碳酸分子减少。

到不足②③减弱，①

过程正常

④过程增强；

光照不①②③正常进

变，C0行，随三碳酸m5

2的

增加减少减少fi----、RuBP,NA-

^•^^DPH?ATP

由不足分子增加②③°时而

到充足增强，①过程

正常

:名师提醒

三碳酸分子、RuBP含量变化的两点注意

(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，而非长时间。

(2)以上各物质变化中，三碳酸分子和NADPH含量的变化是相反的，NADPH和ATP的含

量变化是一致的。

［题组冲关］

3.如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点和B点相比较,

叶肉细胞内的三碳酸分子、NADPH和ATP的含量发生的变化依次是()

间

A.升、升、升B.降、降、降

C.降、升、升D.升、升、降

解析：选C。分析图解可知，C点和B点相比较，C点光强度大于B点，但是由于光照

过强导致植物气孔关闭，使C点二氧化碳浓度降低，将抑制碳反应中二氧化碳的固定反应,

导致三碳酸分子含量降低，利用光反应提供的ATP和NADPH减少，从而导致ATP和NADPH

的含量升高。

4.(2019•浙江4月选考节选)回答与光合作用有关的问题：

在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.遥C0?的溶液培

养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会

0为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是。若停止CO?供应，短

期内小球藻细胞中RuBP的含量会o研究发现Rubisco酶是光合作用过程中的关键

酶，它催化C0?被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体中。

解析：在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1机。2的

溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，由于绿光几乎不被吸收，光反应减弱，ATP

和NADPH减少，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量增加。为3-磷酸甘油酸还原成三

碳糖提供能量的物质是ATP和NADPHo若停止CO?供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会

增加。Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶，它催化CO?被固定的反应，推知该酶存在于

叶绿体基质中。

答案：增加ATP和NADPH增加基质

■■■随堂达标反馈■■■

1.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，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CO?后，可完成碳反应

解析：选D。在叶绿体类囊体膜上产生，A错误；植物生长过程中，叶绿体内各种色

素的比例会发生变化，B错误；与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光强度减

弱，C错误；离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO?后，可完成碳反应，D正确。

2.（2020•杭州名校调研）如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，有关叙述

正确的是（）

A.图示膜结构为叶绿体内膜

B.M侧为叶绿体基质，其中含有少量DNA

C.甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素a

D.图示过程为光反应，该过程不需酶的催化

解析：选B。因图示过程需要光照，故该过程为光反应，场所为类囊体膜。光反应生成

的ATP进入叶绿体基质参与碳反应，故M侧为叶绿体基质，叶绿体基质中含有少量DNA。在

层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素。光反应过程需要酶的参与。

3.下图为某植物光合作用的示意图，下列相关叙述正确的是（）

A.阶段②中稳定的化学能转变成活跃的化学能

B.若突然中断CO?的供应则阶段①产生的b增多，d减少

C.阶段①中c为NADH,作为还原剂参与阶段②中f的还原

D.为该植物提供14co2,则气的转移途径为h-f-有机物

解析：选Do阶段②表示碳反应，在碳反应中，活跃的化学能转变成稳定的化学能，A

错误；阶段①为光反应，b为6,d是ATP,若突然中断CO2的供应，则CO2固定受阻，三碳

酸不能继续产生，三碳酸减少，最终使三碳酸还原过程中消耗的NADPH和ATP减少，但光反

应继续进行，所以光反应产生的与ATP均增多，B错误；f为三碳酸，阶段①中c为NADPH,

NADPH作为还原剂参与阶段②中f的还原，C错误；h是CO?,f是三碳酸，若为该植物提供

"C0"则"C的转移途径为14co2一气3-有机物，D正确。

4.如图为新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列有关说法

不正确的是（）

0与滤液细线的相对距离

A.叶绿体中的4种色素分布在类囊体膜上

B.4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中

C.4种色素在层析液中溶解度最高的是甲

D.发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙

解析：选C。据图可知，甲、乙、丙、丁分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜

素，层析液中溶解度最高的是丁，故C项错误。叶绿体中的4种色素分布在类囊体膜上，故

A项正确。4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中，因此可用无水乙醇提取色素，故B项正

确。发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是叶绿素，即甲和乙，故D项正确。

5.（2020•嘉兴期末）卡尔文循环中的第一个反应由Rubisco催化，Rubisco的活性受

多种因子调控，如下图所示。下列结论正确的是（）

氢离子浓度降低抑制鲤幽黑暗

镁离子浓度7提升逛mM—物质■光照

A.Rubisco能将COz转化为RuBP

B.光照可直接提高Rubisco的活性

C.Rubisco与镁离子结合后能吸收光能

D.光照时叶绿体基质的pH大于黑暗时

解析：选D。卡尔文循环中的第一个反应是C0?与RuBP结合形成三碳酸；光照通过促进

抑制Rubisco活性的物质的分解，从而间接提高Rubisco的活性；光能的吸收发生在光反应

过程中，Rubisco催化碳反应的进行；光照时，Rubisco活性增加，CO?的消耗加快，叶绿体

基质的pH增大。

6.图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中I、II、III表示不同的部

位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中①②表示物质。请回答下列问题:

图甲

（1）利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取和分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中，

加入95%乙醇的作用是；分离色素的过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高

于的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色素带，其中离滤液细线最远的色素

带是（填相应的色素名称）。

（2）光合色素存在于图甲的1］中，其中叶绿素主要吸收红光和光。图

乙过程发生在图甲的［］中。（在［］内填写图中的相应编号）

（3）图乙中，物质①是,该物质在光反应产物的作用下形成物质

②。若3个CO?分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子，其中有个物质②分子经

过一系列变化再生成RuBP,其余的离开循环，可在叶绿体内作为合成、蛋白质和

脂质等大分子物质的原料。

解析：（1）在提取菠菜叶片色素过程中，加入95%乙醇的作用是溶解色素；分离色素的

过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于层析液的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色

素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。（2）光合色素存在于图甲的

类囊体膜中；其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；图乙过程是光合作用碳反应过程，发生在

图甲的叶绿体基质中。（3）图乙中，物质①由RuBP和CO?形成，为三碳酸（3-磷酸甘油酸），

在ATP和NADPH作用下形成物质②三碳糖；6个三碳糖分子有5个经过一系列变化再生成

RuBP,1个离开循环，在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质、脂质等大分子物质的原料。

答案：（1）作为提取色素的溶剂层析液胡萝卜素

（2）111类囊体膜蓝紫II叶绿体基质

（3）3-磷酸甘油酸ATP和NADPH5淀粉

■■■预测高效提升■■■

1.下列关于光合作用的叙述，不正确的是（）

A.把二氧化碳和水转变成有机物

B.把光能转变成化学能

C.全过程都必须在光下进行

D.有氧气放出

解析：选C。光合作用的光反应阶段直接需要光，而碳反应阶段不需要光直接参与。

2.关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，不正确的是（）

A.叶绿体中的色素与ATP的合成有关

B.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度最大的是叶绿素a

C.叶绿体中的色素与a和NADPH的形成有关

D.叶绿体中的色素能吸收和传递光能

解析：选B。叶绿体中的色素在层析液中的溶解度最大的是胡萝卜素。光反应过程与色

素有关。

3.给予从叶绿体分离出的类囊体膜光照，发现能使草酸铁的Fe"还原为Fe",并有氧

气释放。此实验证明（）

A.光合作用在类囊体上进行

B.光合作用的产物来自比0,而不是CO?

C.类囊体吸收光能后，产生和还原性物质

D.类囊体上的光反应能产生而碳反应使Fe时被还原

解析：选C。由题干可知，类囊体吸收光能后，可以产生和具有还原性的物质；但不

能证明光合作用的整个过程在类囊体上进行，也不能证明产生中氧元素的来源。

4.（2020•浙江省金丽衢十二校二模）右图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析一

—④

的结果，下列描述中正确的是（）aw—③

A.能吸收红光的色素带是③曜一②

B.低温对色素带④的破坏率最高厘1

C.纸层析的原理是光合色素易溶于无水乙醇

D.提取色素时不加碳酸钙会使色素带①②变浅

解析：选D。能吸收红光的是①②，③④吸收蓝紫光，A错误；寒冷时，叶绿素容易被

破坏而使叶片呈黄色，所以色素带①②较色素带④更易被破坏，B错误；纸层析的原理是不

同的光合色素在层析液中溶解度不同，C错误；提取色素时，加入碳酸钙的目的是保护叶绿

素，因此不加碳酸钙会使色素带①②变浅，D正确。

5.光照是绿色植物进行光合作用的必要条件，在光合作用中光的作用有（）

①光合作用的能源②催化ATP的分解③影响叶绿素合成④调节气孔开度⑤固

定C0?

A.①②③B.②③④

C.①③④D.③④⑤

解析：选C。光是光合作用的能源，参与叶绿素的形成；光强度可调节气孔开度；光没

有催化作用，与C02的固定无直接关系。

6.（2020•杭州四校联考）如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3

和RuBP的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况，下列对这一环境

因素的改变的分析，正确的是（）

A.突然停止光照

B.突然增加CO?浓度

C.降低环境温度

D.增加光强度

解析：选D。突然停止光照时，NADPH和ATP减少，Cs被消耗的量减少，故其含量增多，

而RuBP的来源减少，故其含量降低。突然增加CO?浓度时，合成C3的原料增加，导致C3含

量增加。增加光强度时，NADPH和ATP增多，a因大量消耗而减少，RuBP的含量增加。

7.（2020•金华模拟）科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后,

分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验（如下表所示），用来研究光合作用过程，下列

选项中各试管得到的产物情况正确的是（）

18

试管叶绿体结构光照C02ATP、NADPH五碳化合物

甲类囊体++一一

乙基质一+++

基质++一+

T基质和类囊体++—+

注：表中的“+”表示“添加”，“一”表示“不添加”。

A.甲试管可得到

B.乙试管可得到三碳化合物

C.丙试管可得到葡萄糖和淀粉

D.丁试管可得到乳糖

解析：选B。光合作用产生的来源于水的光解，甲试管中没有H『0,所以没有固2；

乙试管中有和五碳化合物，可得到三碳化合物；丙试管不含ATP、NADPH,所以得不到

葡萄糖和淀粉；乳糖是动物细胞内合成的二糖。

8.（2020•浙江省十校联盟联考）下列关于光合作用的叙述，正确的是（）

A.悬浮在叶绿体基质中的所有类囊体是连成一体的

B.叶绿素只能吸收蓝紫光和红光，不吸收其他光，所以呈绿色

C.类胡萝卜素和叶绿素等光合色素只存在于叶片中

D.卡尔文循环中的关键步骤是二氧化碳与RuBP结合

解析：选A。类囊体是连在一起且悬浮在叶绿体基质中的；叶绿素基本不吸收绿光，所

以呈现绿色；类胡萝卜素和叶绿素等光合色素在叶肉细胞中含量最多，但在幼嫩的茎中也含

有；卡尔文循环中的关键步骤是三碳酸的还原。

9.向正在进行光合作用的叶绿体悬液中分别加入a、b、c、d四种物质，下列说法错误

的是（）

A.若a能抑制ATP合成，则使三碳酸含量上升

B.若b能抑制C能固定,则使NADPH、ATP含量上升

C.若c能促进NADPH的产生，则使RuBP含量下降

D.若d能促进三碳糖的合成，则使NADPH、ATP含量下降

解析：选C。若a能抑制ATP合成，则使三碳酸的还原过程受阻，三碳酸含量上升，A

正确；若b能抑制CO?固定，则使三碳酸的还原过程因原料不足受阻，使NADPH、ATP含量

上升，B正确；若c能促进NADPH的产生，使三碳酸的还原过程加快，则使RuBP含量上升，

C错误；若d能促进三碳糖的合成，则使三碳酸的还原过程加快，NADPH、ATP的利用加快，

从而使其含量下降，D正确。

10.（2020•浙江杭州高三月考）免菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有

溶于水但不溶于有机溶剂的花青素（呈现红色）。某探究小组用50%的乙醇提取范菜叶片中的

色素，然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上色素带由上到下，叙述正确的是（）

A.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小

B.第一条色素带的带宽比第二条色素带窄

C.第三条色素带对应的色素是呈现黄绿色的叶绿素b

D.如果采用圆形滤纸法分离色素，则最外一圈的颜色为红色