一轮复习浙科版光合作用将光能转化为化学能（130张）课件

第8讲光合作用将光能转化为化学能专题三细胞的代谢[课标要求]

2.2.3.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。活动：(1)光合色素的提取与分离。(2)探究不同环境因素对光合作用的影响。01考点一光合作用的概述与光合色素1．光合作用吸能二氧化碳化学能绿色植物H2O2．光合作用在叶绿体中进行光合膜红光光合膜基质[提醒]

(1)蓝细菌无此结构，但存在光合色素和酶，也能进行光合作用。(2)叶绿体外膜、内膜和类囊体膜均是以磷脂双分子层为基本骨架的生物膜。3．光合色素的提取与分离(1)实验原理光合色素是一类脂溶性物质，可以利用__________将它们从叶绿体中提取出来，并且将它们分离开来。脂溶剂(2)实验步骤使研磨更充分

保护色素溶解色素3～4滤液细线橙色蓝绿色[提醒]

①胡萝卜素含量最少，所以色素带最窄；在层析液中溶解度最大所以扩散最快。②胡萝卜素和叶黄素之间的距离最远。③叶绿素a的含量最多，所以该色素带最宽。4．光合色素吸收光谱分析400～760

可见光红光和蓝紫光蓝紫光[提醒]

(1)植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素(叶绿素)对绿光吸收最少，绿光被反射出来。(2)植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。(1)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分。(

)(2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快。(

)(3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。(

)(4)植物细胞中都含有叶绿体；光合作用需要的酶和色素分布在叶绿体的基粒中。(

)(5)叶绿体内膜向内折叠形成类囊体，所以内膜面积远大于外膜面积。(

)(6)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。(

)×√××××1．(2020·高考江苏卷改编)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是(

)A．提取叶绿体色素时可用95%的酒精作为溶剂B．研磨时加入氧化钙可以防止叶绿素被氧化破坏C．研磨时添加二氧化硅有助于色素提取D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散√突破1光合色素的提取和分离核心素养科学探究解析：叶绿体色素能溶解在酒精等脂溶剂中，所以可用95%的酒精作为溶剂提取叶绿体色素，A正确；研磨时加入碳酸钙可以防止叶绿素被氧化破坏，B错误；加入二氧化硅是为了使研磨更充分，从而使叶绿体中的色素释放出来，C正确；画滤液细线时应尽量减少样液扩散，防止色素带之间部分重叠，D正确。2．(2022·浙江金华期中)“光合色素的提取与分离”实验中，某同学提取的滤液经层析后结果如下图所示。造成该现象可能的解释是(

)

A．研磨时未加入二氧化硅B．研磨时未加入碳酸钙C．画滤液细线的次数不够D．提取时未加入95%的酒精√解析：研磨时未加入二氧化硅，研磨不充分，会导致4种色素的含量均减少，但不会出现只有叶绿素b与叶绿素a的相对含量明显减少的现象，A不符合题意；研磨时未加入碳酸钙，叶绿素分子被破坏，会导致叶绿素b与叶绿素a的相对含量明显减少，B符合题意；画滤液细线的次数不够，点样处积累的色素浓度低，会导致层析时4种色素的相对含量均减少，但不会出现只有叶绿素b与叶绿素a的相对含量明显减少的现象，C不符合题意；提取时未加入95%的酒精，无法提取出色素，会导致滤纸条上没有色素带，D不符合题意。光合色素提取与分离实验异常现象分析3．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．叶绿体中的色素的合成都需要Mg2＋和光照B．H2O在光下裂解为H＋、电子和O2的过程发生在基质中C．CO2的固定过程发生在类囊体膜上D．光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的突破2捕获光能的色素的种类和功能核心素养生命观念√解析：只有叶绿素的合成才需要Mg2＋和光照，A错误；水的裂解是光反应过程，发生在叶绿体类囊体膜上，B错误；CO2的固定发生在碳反应过程中，场所为叶绿体基质，C错误；光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的，D正确。4．(2022·山东临沂高三月考)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(

)

A．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光D．弱光条件下①的相对含量升高有利于植物对弱光的利用√解析：图中①(叶绿素b)、②(叶绿素a)主要分布在叶绿体的类囊体膜上，A错误；利用纸层析法分离色素时，①(叶绿素b)应位于滤纸条的最下端，B错误；植物叶片呈现绿色是由于①②几乎不吸收绿光，绿光被反射出来，C错误；在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境，故弱光条件下①(叶绿素b)的相对含量升高有利于植物对弱光的利用，D正确。影响叶绿素合成因素的分析02考点二光合作用的基本过程2．光合作用过程图解(1)光反应叶绿体类囊体膜H＋＋e－＋O2(2)碳反应叶绿体基质

三碳糖化学能[提醒]部分三碳糖经过复杂的变化，重新生成了五碳糖，以保证卡尔文循环不断进行，部分三碳糖在叶绿体内被合成淀粉、蛋白质和脂质，或者转移到叶绿体外合成蔗糖。(3)光反应和碳反应的联系光反应为碳反应提供___________________，碳反应为光反应提供__________________。没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，有机物无法合成。NADPH和ATPNADP＋、ADP和Pi[提醒]

①碳反应有光无光都能进行，若光反应停止，碳反应可持续进行一段时间，但时间不长。②C3和C5并不是只含有3个或5个碳原子，还有H、O等原子，如丙酮酸(C3H4O3)就是一种三碳酸。3．光合作用早期研究简史时间科学家实验结果或观点18世纪普利斯特利发现光合作用20世纪初期伯莱克曼①发现______对光合作用的影响与光强度有很大关系；②推断光合作用包括光反应和碳反应

瓦尔堡一定量的光，间歇照射比连续照射的效率高温度时间科学家实验结果或观点1937年希尔①证明了________是光合作用的细胞器；②证明了光合作用所释放的氧来自______20世纪40年代

利用同位素示踪技术证明了光合作用中所释放的氧来自水20世纪50年代卡尔文卡尔文循环叶绿体水(1)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生。(

)(2)H2O在光下裂解为H＋、电子和O2的过程发生在叶绿体基质中。(

)(3)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。(

)×××(4)进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原。(

)(5)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应过程。(

)(6)当叶绿体内ATP不足时，线粒体产生的ATP可供应叶绿体用于光合作用。(

)√×√1．光合作用过程中元素的去向分析2．环境改变时光合作用各物质含量的变化分析(1)“过程法”分析各物质变化下图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：(2)“模型法”表示C3和C5含量的变化(条件改变后短时间内各物质相对含量的变化)1．(2022·浙江宁波模拟)下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)，下列判断错误的是(

)A．绿色植物能利用a物质将光能转换成活跃的化学能储存在c中B．e中不储存化学能，所以e只能充当还原剂C．图中①表示水分的吸收，③表示水的裂解

D．在g物质供应充足时，突然停止光照，三碳酸的含量将会上升√突破1光合作用的过程核心素养生命观念解析：a为光合色素，能吸收、转化光能到ATP中，A正确；e为NADPH，该物质中既储存了能量，同时在碳反应中充当还原剂，B错误；图中①表示根系从土壤中吸收水分，③表示水裂解生成H＋、电子和O2，C正确；g为CO2，供应充足时，突然停止光照，光反应生成的NADPH和ATP的量下降，三碳酸的还原速率下降，另一方面，CO2固定生成三碳酸正常进行，三碳酸的含量因消耗减少而积累，D正确。2．(2022·浙江温州模拟)磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞溶胶的主要形式。下图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是(

)A．a表示的物质是ATP，它也可以在叶绿体基质中合成B．磷酸丙糖应该是一种五碳糖C．磷酸丙糖是碳反应产物，在细胞溶胶中合成淀粉D．若图中表示的磷酸转运器活性受抑制，会导致光合速率下降√解析：题图中a表示光反应为碳反应提供的物质NADPH和ATP，在叶绿体类囊体膜上合成，A项错误；磷酸丙糖是三碳糖，B项错误；由题图可知，磷酸丙糖合成淀粉的过程是在叶绿体基质中进行的，C项错误；磷酸转运器活性受抑制，不能将磷酸丙糖运出叶绿体，也不能将磷酸运入叶绿体，造成叶绿体中光合作用产物积累和缺少磷酸，导致光合作用速率降低，D项正确。3．(2022·安徽合肥高三期中)下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。下列有关分析错误的是(

)A．图中A为O2，可释放部分到空气中B．图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高C．该过程消耗的NADP＋和C来自叶绿体基质D．该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中突破2光合作用的过程拓展核心素养科学思维√解析：水的裂解产物是O2和H＋、e－，若光合作用强度大于细胞呼吸强度，会有一部分O2释放到空气中，A正确；题图中B是在NADP＋、H＋和e－参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，碳反应中生成的三碳酸增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量暂时降低，B错误；叶绿体基质中，碳反应消耗NADPH、ATP产生NADP＋、ADP和Pi，C正确；光合作用光反应过程中，光能转化成化学能储存在NADPH和ATP中，D正确。4．下图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意图，结合所学知识分析，下列相关叙述正确的是(

)A．在高O2含量环境中，植物不能进行光合作用B．卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质C．将植物突然置于黑暗环境中，C5与C3之间的转化不会受到影响D．C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O√解析：从图中信息可知，在高O2含量环境中，产生的C3也可用于卡尔文循环，进而生成糖，A项错误；根据所学知识可知，卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质，B项正确；光合作用碳反应的进行需要光反应提供NADPH和ATP，黑暗条件下光反应不能进行，不能为碳反应提供NADPH和ATP，因而C5与C3之间的转化将受到影响，C项错误；葡萄糖不能在线粒体内直接被分解，D项错误。5．(2022·浙江丽水期末)小麦体内只有一条固定CO2的途径，即卡尔文循环，也称为C3途径；甘蔗除具有C3途径外，还有另外一条途径，即C4途径。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成。而甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒。甘蔗细胞碳反应中CO2固定过程如下图所示，能有效利用较低浓度的CO2。下列叙述正确的是(

)A．干旱环境中小麦光合作用速率比甘蔗大B．甘蔗叶肉细胞能通过卡尔文循环产生有机物C．甘蔗、小麦光反应的场所都发生在叶肉细胞中D．甘蔗、小麦碳反应过程中CO2的受体都是PEP和RuBP√解析：小麦体内只有一条固定CO2的途径，即卡尔文循环；甘蔗除了具有C3途径外，还有C4途径，能有效利用较低浓度的CO2。干旱环境中，大量气孔关闭，吸收CO2较少，小麦光合作用速率比甘蔗小，A错误。有机物是在维管束鞘细胞中经过卡尔文循环合成的，而叶肉细胞只进行C4途径，不形成有机物，故甘蔗叶肉细胞不能通过卡尔文循环产生有机物，B错误。甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒；小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，甘蔗、小麦光反应的场所都发生在叶肉细胞中，C正确。甘蔗碳反应过程中CO2可以与PEP结合生成C4，也可与RuBP结合生成C3，故碳反应过程中CO2的受体是PEP和RuBP，小麦碳反应过程中CO2的受体是RuBP，D错误。6．(2021·山东济宁检测)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和碳反应实现。下列对于改变反应条件而引起的变化的说法，正确的是(

)A．突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B．突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C．突然将红光改变为绿光，会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D．突然将绿光改变为红光，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小突破3环境改变对光合作用中物质变化的影响核心素养科学思维√解析：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，因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大，A错误；突然中断CO2供应，导致C3含量减少，进而使ATP和NADPH含量增多，所以暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大，B正确；突然将红光改变为绿光后光能利用率降低，ATP和NADPH含量减少，进而使C3含量增加、C5含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值增大，C错误；突然将绿光改变为红光后光能利用率提高，ATP和NADPH含量增加，ATP/ADP的值增大，D错误。7.在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片碳反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图。回答下列问题：(1)图中物质A是________

(填“C3”或“C5”)。解析：CO2浓度降低后，直接影响碳反应中CO2的固定，导致C3的量减少，确定物质A是C3，物质B是C5。C3(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是__________；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_____________________。解析：CO2浓度为1%时，碳反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定，根据碳反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍；当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累。答案：碳反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定。根据碳反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，碳反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_______(填“低”或“高”)。解析：若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，C3和C5的浓度保持稳定后，碳反应保持稳定，根据碳反应中CO2固定的反应式可知，C3的量应是C5的量的2倍。高(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(填“低”或“高”)，其原因是___________________________________________________。解析：CO2浓度降低，达到最大光合速率时所需的光强度降低，因为碳反应减弱，所需的ATP和NADPH减少，故光反应强度减弱。低CO2浓度低时，碳反应较弱，所需ATP和NADPH少03考点三光合作用受环境因素的影响1．光合速率、表观光合速率和真正光合速率光合作用氧气二氧化碳外界环境细胞呼吸释放2．探究环境因素对光合作用的影响(1)实验目的：探究光质对水生黑藻光合作用的影响。(2)假设：白光下黑藻的光合作用最强。(3)实验材料：黑藻、清水、精密pH试纸、大烧杯、100W聚光灯、不同颜色的玻璃纸等。(4)自变量：光质的不同(红光、绿光、白光)。(5)方法：实验中用红色、绿色、无色透明三种玻璃纸包住100W聚光灯的方法控制自变量。(6)因变量：光合速率(实验中，通过观察或检测单位时间内黑藻经光合作用后溶液pH的改变，来测量光合速率)。(7)观察实验并得出结论。3．影响光合作用的环境因素(1)光强度

①在一定范围内，光合速率随_________的增加而增加。②在光强度达到全日照之前，光合作用已达到____________时的速率，即光强度再增加，光合速率也不会增加。因为在光饱和点的光强度下，光合作用的____________已达到最快的速率。光强度光饱和点光反应(2)温度

①光合作用是酶促反应，其速率受温度影响，一定范围内随______的升高而加快。②光合作用对温度比较敏感，温度过高则____________减弱或丧失，所以光合作用有一个最适温度。(3)CO2浓度：CO2直接影响碳反应速率。空气中CO2浓度的增加会使光合速率加快。温度酶的活性(4)光强度、温度和CO2浓度的综合作用

光强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的，任何一个因素的减弱都可能限制光合作用。(1)光合作用中温度主要影响碳反应阶段。(

)(2)光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与呼吸作用有关的酶的适宜温度更高。(

)(3)农田种植作物一年两茬，可延长光合作用时间。(

)(4)栽种矮秆、叶直而小的作物，能增加种植密度，有利于增大光合作用面积。(

)√√√√(5)温室条件下，通过增施农家肥可以提高作物对有机物的吸收。(

)(6)夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高。(

)(7)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是光反应强度升高，碳反应强度降低。(

)×××1．(2022·牡丹江高三月考)甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度条件下光合速率与环境因素之间的关系，下列相关叙述错误的是(

)

A．甲图中，在B点限制光合速率的主要因素是温度或CO2浓度B．从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合作用的速率会随着温度的升高而降低C．温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率D．若光强度突然由A变为B，短时间内叶肉细胞中C3的含量会减少√解析：甲图中，在B点时增加光强度，每一条曲线的光合速率不变，但升高温度，反应速率加快，说明此时的限制因素是温度，题目给出的条件是CO2浓度适宜，所以CO2浓度不是该点的限制因素，A错误；当温度超过最适温度时，酶的活性降低，光合速率下降，B正确；光合作用过程中许多化学反应都需要酶的催化，而酶的活性受温度等条件的影响，C正确；光强度由A变为B，即增大光强度，光反应加快，合成的ATP和NADPH多，C3还原的速率加快，而CO2的固定速率不变，结果是C3的含量降低，D正确。2．在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要植物幼苗的生理指标(见下表)。下列分析正确的是(

)注：光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强度；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强度。物种指标构树刺槐香樟胡颓子光补偿点/klx641.81.1光饱和点/klx1393.52.6A．光强度小于6klx时，构树幼苗叶肉细胞需要的CO2全部来自外界B．光强度为10klx时，影响构树幼苗和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光强度和CO2浓度等C．若将光强度突然由2klx增加到4klx，短时间内香樟幼苗叶肉细胞中的C3会增加D．在树冠遮蔽严重、林下光照较弱的环境中，胡颓子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和构树的幼苗√解析：光强度小于6klx时，构树幼苗的实际光合速率小于呼吸速率，但叶肉细胞的光合速率可以大于其呼吸速率，则所需CO2可来自细胞呼吸和外界，A错误。对构树幼苗来说，10klx光强度大于其光补偿点，但小于其光饱和点，此时限制构树幼苗光合速率的环境因素有光强度等；但对于刺槐幼苗来说，10klx光强度大于其光饱和点，此时光强度并不是其光合速率的限制因素，B错误。若将光强度突然从2klx增加到4klx，则香樟幼苗的光反应增强，产生更多的NADPH和ATP，从而使更多的C3被还原，而短时间内C3的生成速率不变，故短时间内香樟幼苗叶肉细胞中的C3减少，C错误。胡颓子和香樟的幼苗的光补偿点和光饱和点都比另两种植物(构树和刺槐的幼苗)低，它们更适合在光照较弱的环境中生长，D正确。3．(2021·浙江6月选考)不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题：(1)叶片细胞中，无机磷主要贮存于______________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物______________的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物______________的组分。液泡ATP和NADPH三碳糖磷酸(2)图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中______________过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是______________；不论高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化是____________________________________________________。光反应较低、较高光照条件下淀粉含量增加，黑暗条件下淀粉含量减少(3)实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是_____________________________________________________________________________________。为确定叶片光合产物的去向，可采用___________________法。14CO2的同位素示踪淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比[判断依据类]1．[2018·全国Ⅱ，T30(1)]为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。

从图可知，A叶片是树冠________(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是__________________________________________________。下层A叶片的净光合速率达到最大时所需光强度低于B叶片2．[2018·全国Ⅰ，T30(2)]甲、乙两种植物净光合速率随光强度的变化趋势如图所示。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____________。答案：光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，植株接受的光强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大甲[原因分析类]3．[2020·全国Ⅰ，T30(3)]农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是______________，选择这两种作物的理由是_______________________。作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/(μmol·m－2·s－1)12001180560623A和C答案：作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用4．[2019·全国Ⅰ，T29(2)]将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是__________________________________________________________。降低气孔开度减小使供应给光合作用的CO2减少5．[2017·全国Ⅰ，T30(1)节选]已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。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_________________。答案：植物在光下进行光合作用吸收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6．[2017·全国Ⅰ，T30(2)改编]若将某种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的需氧呼吸增加，原因是________________________。答案：该植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的[H]发生作用生成水是需氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，需氧呼吸会增加[结果结论类]7．镉盐在水中多以离子状态存在，对水生植物的影响尤为严重。某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物叶绿素的影响，结果如图所示，由图得出的结论是__________________________________________________________________________________________。

随着镉浓度的增大，叶绿素的含量逐渐降低，叶绿素a受影响的幅度更大8．为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光强度的变化趋势如图所示。播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_____________________。答案：乙组的光合作用强度与甲组的不同是由环境因素中的低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的04课后达标检测[基础达标]1．关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的叙述，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aC．叶绿体中的色素与O2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：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度最大的是胡萝卜素。√2．(2021·高考广东卷改编)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是(

)A．Rubisco存在于细胞溶胶中B．激活Rubisco需要黑暗条件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2结合√解析：由“唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与碳反应有关的酶，碳反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误，D正确；碳反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B错误；在碳反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP，C错误。3．(2021·高考湖南卷改编)绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是(

)A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用B．在碳反应阶段，CO2不能直接被还原C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合强度√解析：弱光条件下，植物没有O2的释放是因为此时呼吸作用强度大于光合强度，并不是未进行光合作用，A错误；在碳反应阶段，CO2一般要与C5结合生成C3后才被还原，B正确；在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，短时间内使得光合作用产物输出受阻，对光合作用过程起抑制作用，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；合理密植和增施有机肥均可在一定程度上提高农作物的光合强度，D正确。4.(2019·高考江苏卷改编)右图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(

)A．研磨时加入碳酸钙过量会破坏叶绿素B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作D．实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b√解析：研磨时加入碳酸钙能防止叶绿素被破坏，A项错误；层析液由脂溶剂配制而成，B项错误；层析液易挥发，层析分离时烧杯上要加盖，C项错误；对照图示结果分析可知，该种蓝细菌中没有叶黄素和叶绿素b，D项正确。5．(2022·浙江五市八校一模)在条件适宜的情况下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光强度与自然光相同的绿色光照射，下列关于在照射瞬间叶绿体中的物质所发生的变化的叙述，错误的是(

)A．ATP含量下降 B．C3的含量上升C．合成C5的速率加快 D．NADPH的含量下降√解析：叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光，若由自然光突然改用光强度与自然光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的NADPH和ATP减少，A、D正确；由于NADPH和ATP含量下降，导致C3被还原为C5的速率减慢，而短时间内CO2固定过程中仍在消耗C5，生成C3，故短时间内C3的含量会上升，合成C5的速率减慢，B正确，C错误。6．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CO2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14C的转移途径为h→f→有机物√解析：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O2，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O2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CO2，f是三碳酸，若为该植物提供14CO2，则14C的转移途径为14CO2→14C3→有机物，D正确。7．Rubisco是植物细胞内参与光合作用固定CO2的酶。下表是不同温度对两品种水稻中Rubisco活性(μmol·mg－1·min－1)影响的有关数据。以下叙述错误的是(

)水稻品种21℃24℃27℃30℃两优1.131.251.030.80丰优1.071.030.950.79A.Rubisco分布在叶绿体基质中，其合成可能受核基因控制B．Rubisco只在植物绿色组织中表达，其催化的反应消耗大量ATPC．Rubisco在不同品种水稻细胞内活性不同，可能与其分子结构的微小改变有关D．通过表中数据不能确定Rubisco的最适温度√水稻品种21℃24℃27℃30℃两优1.131.251.030.80丰优1.071.030.950.79解析：Rubisco参与碳反应，碳反应的场所是叶绿体基质，因此，该酶存在于叶绿体基质中，该酶的合成可能受细胞核基因的控制，A正确；在某些能进行光合作用的细菌(如蓝细菌)中也能表达Rubisco，Rubisco催化CO2与C5反应，这一反应中不消耗ATP，消耗ATP的是C3的还原，B错误；Rubisco在不同品种水稻细胞中的活性不同，可能与其分子结构的差异有关，C正确；根据表中数据，只能确定两优品种Rubisco的最适温度为21～27℃，丰优品种Rubisco的最适温度小于24℃，D正确。8．(2022·浙江绍兴一模)将一盆置于密闭透明容器内的绿色植物放在黑暗环境(温度适宜)中，t1时刻给予充足的光照，t4时刻再补充一定量的CO2，继续培养一段时间。在培养的过程中实时检测装置内O2的释放速率，结果如下图所示。不考虑其他生物的影响，下列叙述错误的是(

)A．t0～t1时段，该密闭装置内O2的含量应持续下降B．t3时刻，该绿色植物的呼吸速率等于光合速率C．t3～t4时段，CO2浓度是限制光合速率的主要因素D．t4～t5时段，该绿色植物的净光合速率逐渐增大√解析：t0～t1时段，该绿色植物处于黑暗环境中，其不能进行光合作用，且不断进行呼吸作用消耗O2，所以该密闭装置内O2的含量应持续下降，A正确；t3时刻，该绿色植物O2的释放速率最大，所以光合强度最大，此时呼吸速率不等于光合速率，B错误；从曲线图中看出，在t4时刻，补充CO2后光合速率上升，所以t3～t4时段，光合速率的限制因素主要是CO2浓度，C正确；t4～t5时段，该绿色植物O2的释放速率不断增加，所以其净光合速率逐渐增大，D正确。9．(2021·浙江1月选考)现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题：(1)实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在________条件下温度对光合速率的影响更显著。光密度值高高光强(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种________反应。光反应的产物有________________和O2。吸能ATP、NADPH(3)乙图的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率________，理由是____________________________________________________________。小绿藻放氧速率等于光反应产生O2的速率减去细胞呼吸消耗O2的速率(4)绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g－1·h－1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。36010．下图是在不同光照条件下测定的某种植物净光合速率，以O2释放量为测定指标的变化情况。请分析并回答下列问题：(1)叶绿体中含量最多的色素主要吸收________________光。解析：叶绿体中含量最多的色素是叶绿素a，叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光。蓝紫光和红(2)图中bc段限制叶片光合速率的最主要环境因素是__________，此时提高环境中CO2的浓度，光合速率将______________(填“明显增大”“基本不变”或“明显减小”)。解析：阴天条件下，光照较弱，题图bc段限制叶片光合速率的主要环境因素为光强度，此时提高环境中CO2的浓度，光合速率将基本不变。光强度基本不变(3)图中b点时叶肉细胞中产生ATP的场所是_________________________，晴天11：50过后净光合速率出现负值的原因是________________________。解析：图中b点时叶肉细胞中同时进行光合作用和呼吸作用，这两个过程都可以产生ATP，所以叶肉细胞中产生ATP的场所是叶绿体(类囊体膜)、线粒体和细胞溶胶。晴天11：50过后，光强度过强，气孔大量关闭，CO2供应减少，导致光合速率小于呼吸速率，即净光合速率出现负值。叶绿体、线粒体、细胞溶胶气孔大量关闭,CO2供应减少(4)在图中cd对应时段，阴天植物体内有机物总量的变化情况是________________。在温室大棚内种植农作物，如遇阴天，可采取白天适当降温的措施，目的_______________________________。解析：净光合速率大于0表示植物体内有机物积累量增加，反之植物体内有机物积累量减少，cd对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加。在温室大棚内种植农作物，如遇阴天，可采取白天适当降温的措施，以降低呼吸作用，减少有机物的消耗。先减少后增加降低呼吸作用，减少有机物的消耗[素养提升]11．(2022·浙江台州二模)为探究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表所示。下列有关叙述错误的是(

)二氧化硅叶绿素种类颗粒大小(目)02050100200叶绿素a(mg/g)0.250.530.610.480.47叶绿素b(mg/g)0.160.080.090.110.12A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于脂溶剂B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小√解析：光合色素易溶于脂溶剂中，A正确；分析表格数据可知，加入二氧化硅会使叶绿素b的含量减少，不利于叶绿素b的提取，B错误；根据表格数据可知，分别使用颗粒大小为0、20、50、100、200目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量分别为0.41mg/g、0.61mg/g、0.70mg/g、0.59mg/g、0.59mg/g，故用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多，C正确；碳酸钙可保护叶绿素，防止研磨过程中叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中叶绿素a、叶绿素b的值均会减小，D正确。12．下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图(RuBP为与CO2结合的C5)。下列说法错误的是(

)

A．CO2转化为TP需要光反应提供的ATP和NADPHB．淀粉需水解成TP等产物，通过载体运出叶绿体C．若TP运出过多，则可能会影响CO2的固定D．推测TR、GR和运出蔗糖的载体的空间结构相同√解析：CO2转化为TP需要光反应提供的ATP和NADPH，A正确；淀粉需水解成TP等产物，通过TR等载体以及蔗糖载体运出叶绿体，B正确；若TP运出过多，则TP含量下降，可能会影响CO2的固定，C正确；TR、GR和运出蔗糖的载体功能不同，空间结构不同，D错误。13．(2022·浙江温州期末)光能利用率是指单位土地面积上，农作物通过光合作用产生的有机物中所含的能量与这块土地接受的太阳能之比。下列措施不能提高光能利用率的是(

)A．大棚种植时，白天适当通风B．棉花适时摘除侧芽，解除顶端优势C．在桉树林里栽培草本菠萝，取得桉树、菠萝两旺D．在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物√解析：大棚种植时，白天光照强，光合作用旺盛，达到光饱和点后限制光合作用的因素主要是二氧化碳浓度等，因此白天适当通风有利于增加大棚中的二氧化碳浓度，有利于农作物产量的提高，能提高光能利用率，A不符合题意；棉花适时摘除顶芽，可以解除顶端优势，使侧枝发育，增大光合作用的叶片面积，提高光能利用率，B符合题意；在桉树林里栽培草本菠萝，桉树和菠萝有明显的分层现象，可以充分利用光能，取得桉树、菠萝两旺，提高光能利用率，C不符合题意；在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物，与前季作物收完再种相比，可以延长后季作物的光合作用时间，能提高光能利用率，D不符合题意。14．(2020·浙江7月选考)将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是(

)A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B～C段对应的关系相似D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A～B段对应的关系相似√解析：测得的植物叶片的光合速率为净光合速率，不仅需要考虑叶绿体的光合速率，还需要考虑线粒体的呼吸速率，因此分离得到的叶绿体的光合速率大于测得的该植物叶片的光合速率，A正确；叶绿体被破碎后，结构被破坏，无法进行光合作用，因此无破碎叶绿体的光合速率比有一定比例破碎叶绿体的光合速率大，B错误；该植物较长时间处于遮阴环境，由于缺乏光照，叶片的光合速率为0，C错误；若该植物处于开花期，人为摘除花朵后，叶片光合作用产生的蔗糖不能运输到花朵，导致叶片内蔗糖积累过多，不利于光合作用的进行，其蔗糖浓度与光合速率的关系与题图中B～C段对应的关系相似，D错误。15．下列甲图和乙图分别是“光合色素的分离”实验所用装置和结果，丙图是光强度对叶片表观光合速率日变化的影响曲线(A组为自然光强处理，B、C组为遮光处理后的光强为A组的75%、35%)。(1)甲图装置的所用的方法是____________，不能完成实验目的的原因是_____________________________________。解析：甲图装置的所用的方法是纸层析法，不能完成实验目的的原因是滤液细线低于层析液液面，导致色素被溶解。纸层析法滤液细线低于层析液液面(2)甲装置经改动正确处理后，甲、乙