浙江鸭2024高考生物一轮复习第三单元第8讲光合作用讲义+提能作业含解析

PAGE62-第8讲光合作用考纲导学考点学问内容要求12.光合作用(1)光合作用的概念、阶段、场所和产物b(2)色素的种类、颜色和汲取光谱a(3)光反应和碳反应的过程b(4)活动:光合色素的提取与分别b(5)活动:探究环境因素对光合作用的影响c(6)环境因素对光合速率的影响c(7)光合作用与细胞呼吸的异同b学问1光合作用的概述和过程一、光合作用概述1.概念:光合作用指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把①二氧化碳和水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:②6CO2+12H2O6O2+6H2O+C6H12O6。

3.光合作用的场所——叶绿体视察下面的叶绿体结构示意图,完成下列问题:(1)a、b分别为③外膜和内膜。

(2)c为基粒,是由很多④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,含有很多酶。

4.光合作用的探讨——氧气的产生利用⑤同位素示踪的方法,证明光合作用释放的氧气来自参与反应的水。

5.阶段:光合作用分为光反应和⑥碳反应两个阶段。前一阶段在⑦类囊体膜中进行,后一阶段在叶绿体基质中进行。

二、光合作用的过程1.光反应阶段:叶绿素分子中的①电子被光能激发的反应。

(1)光系统:是位于②类囊体膜中的两种叶绿素蛋白质复合体,分别称为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。

(2)过程:光系统Ⅱ中:光能被汲取并转化为③ATP中的化学能;同时水被裂解成④H+、氧气、电子。

光系统Ⅰ中:由光系统Ⅱ产生的H+、电子以及自身汲取光能后被激发出的电子将NADP+还原成⑤NADPH。

2.碳反应阶段:CO2通过⑥卡尔文循环被还原成糖的过程,包括以下过程。

(1)CO2的固定:一个CO2被一个⑦五碳分子固定,形成一个六碳分子,随即又分解成两个三碳酸分子。

(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⑧三碳糖,这是碳反应形成的产物。

(3)RuBP再生:每三个CO2进入循环,可以形成⑨6分子三碳糖,其中⑩5个三碳糖分子在循环中再生为五碳糖,另一个三碳糖分子则离开循环,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。

学问2影响光合速率的环境因素一、光合速率的概念1.光合速率指肯定量的植物(如肯定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(①如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。

2.表观光合速率是指植物从外界环境汲取的②二氧化碳总量。

3.真正光合速率是指在光照条件下,植物从外界环境中汲取的CO2的量,加上细胞呼吸释放的CO2的量,即植物实际所③同化的CO2的量。

二、影响光合作用的外界因素1.光强度:在肯定的范围内,光合速率随光强度的增大而①增大,在光强度达到肯定值时,②光合速率达到最大值,此时的光强度称为③光饱和点。

2.温度:通过影响光合作用的④有关酶的活性而影响光合速率。

3.CO2浓度:在肯定的范围内,光合速率随CO2浓度的增加而⑤增大,在CO2浓度达到肯定值时,⑥光合速率达到最大值。

光合作用的光合速率是由⑦温度、二氧化碳浓度、光强度等共同影响的,其中任何一个因素都可能成为限制光合作用的因素。

学问3叶绿体色素的提取与分别一、叶绿体色素的提取和分别试验1.原理(1)叶绿体中的色素能溶解于①有机溶剂(如丙酮)。

(2)叶绿体中的色素在②层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得③快;反之则④慢。

2.结果:色素在滤纸条上的分布自上而下:⑤胡萝卜素、⑥叶黄素、⑦叶绿素a、⑧叶绿素b。在层析液中溶解度最高的是⑨胡萝卜素。

3.留意事项(1)95%乙醇的用途是⑩提取(溶解)叶绿体中的色素,层析液的用途是分别叶绿体中的色素。

(2)二氧化硅的作用是为了研磨充分;碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏。

(3)分别色素时,层析液不能没及滤液细线的缘由是滤液细线上的色素会溶解到层析液中。

二、色素的位置和功能1.位置:叶绿体中的色素存在于①叶绿体类囊体薄膜上。

2.功能:叶绿素a和叶绿素b主要汲取②红光和③蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要汲取④蓝紫光;⑤Mg是构成叶绿素分子必需的元素。

1.(2024湖州期末)光合作用中水分子光解的产物是()A.氧气和氢气 B.氧气、H+、e-C.氧原子、NADP+、e- D.氧气、NADPH、ATP1.答案B在光合作用的光反应中,水在叶绿体的类囊体膜上发生分解反应,产物是氧气、H+、e-。其中氧气可以释放到外界环境或供线粒体进行需氧呼吸,H+、e-可以与NADP+反应生成NADPH。2.如图表示光合作用的碳反应过程。下列叙述错误的是()A.①是3-磷酸甘油酸B.②和③在类囊体膜上产生C.⑤是核酮糖二磷酸D.⑥可在叶绿体内转变为氨基酸2.答案C题图表示光合作用过程中的卡尔文循环,①是3-磷酸甘油酸;②和③分别是ATP和NADPH,在类囊体膜上产生;⑤是不离开循环的三碳糖分子,可再生为核酮糖二磷酸;⑥是离开循环的三碳糖分子,可在叶绿体内转变为氨基酸,故选C。3.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.O2的产生停止 B.CO2的固定加快C.ATP/ADP的值下降 D.NADPH/NADP+的值下降3.答案B用黑布快速将培育瓶罩上,导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止,不再产生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+的值下降,A、C、D正确;光反应停止,使碳反应中的三碳酸还原受阻,导致RuBP含量削减,从而使CO2的固定减慢,B错误。4.(2024绍兴3月选考模拟)如图是利用簇新菠菜叶进行“光合色素的提取和分别”活动时得到的结果,出现该试验结果的缘由可能是()A.用70%乙醇作为提取液B.研磨时未加SiO2C.研磨时未加CaCO3D.分别时层析液液面高于滤液细线4.答案C距离点样处由远到近的色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,正常状况下,簇新菠菜叶叶绿素的含量要大于类胡萝卜素,出现图示结果可能是叶绿素被破坏,即在研磨时未加入CaCO3所导致的。5.下列关于叶绿体的叙述,正确的是()A.叶绿体是进行光合作用的场所B.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用C.叶绿体是具有单层膜结构的细胞器D.叶绿体是进行细胞呼吸的主要场所5.答案A叶绿体是进行光合作用的场所;蓝细菌没有叶绿体,但是含有藻蓝素、叶绿素,可以进行光合作用;叶绿体是具有双层膜结构的细胞器;细胞需氧呼吸的主要场所是线粒体,不是叶绿体。考点一光合作用的基本过程光合作用的基本过程1.光合作用的过程图解2.光反应与碳反应的区分与联系项目光反应碳反应场所叶绿体类囊体膜叶绿体基质条件光合色素、光、酶、水酶、ATP、NADPH、CO2时间短促较缓慢物质变更①水在光下裂解为H+、O2和电子②水中的氢(H++e-)在光下将NADP+还原为NADPH①CO2的固定:CO2+RuBP→2三碳酸分子②三碳酸分子的还原:三碳酸+NADPH+ATP→三碳糖分子+NADP++ADP③RuBP的再生:三碳糖分子→RuBP能量变更光能→ATP、NADPH中活跃的化学能ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系光反应为碳反应供应NADPH和ATP;碳反应为光反应供应ADP、Pi、NADP+,两者紧密联系,缺一不行用综合分析法比较光合作用和细胞呼吸的异同1.光合作用与细胞呼吸的区分与联系项目光合作用细胞呼吸场所叶绿体细胞溶胶和线粒体或细胞溶胶条件只在光下进行有光、无光都能进行物质变更无机物有机物有机物无机物能量变更光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能+热能实质合成有机物,贮存能量分解有机物,释放能量代谢类型同化作用(或合成作用)异化作用(或分解作用)范围主要为绿色植物叶肉细胞几乎全部活细胞联系2.光合作用与细胞呼吸中[H]与ATP来源、去路的比较来源去路[H]光合作用光反应中水的光解作为碳反应阶段的还原剂,用于还原三碳酸需氧呼吸、厌氧呼吸需氧呼吸第一阶段、其次阶段及厌氧呼吸第一阶段产生需氧呼吸用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量;厌氧呼吸用于其次阶段还原丙酮酸生成相应产物ATP光合作用在光反应阶段合成ATP,其合成所需能量来自色素汲取转化的太阳能用于碳反应阶段三碳酸还原,其中活跃的化学能最终以稳定的化学能形式贮存在有机物中需氧呼吸、厌氧呼吸需氧呼吸第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,其中的能量来自有机物的分解;厌氧呼吸第一阶段产生分说明放的能量干脆用于各项生命活动(绿色植物光合作用的碳反应等除外)典例1如图所示为光合作用的部分代谢过程,图中A、B、M表示某种物质。请回答下列问题。(1)光合色素存在于图中的中,其中呈黄色、橙色、红色的色素合称为。ATP、RuBP、NADPH共有的组成元素是。

(2)图中水裂解产生。据图分析,膜蛋白具有功能。

(3)图中M代表,NADPH和ATP分别为碳反应中三碳酸的还原供应了。

解题关键明确光反应的场所、过程及产物,细致识图。答案(1)类囊体膜类胡萝卜素C、H、O、P(2)O2、H+、e-限制物质进出和催化(3)NADP+氢、能量和磷酸基团、能量解析(1)光合色素存在于图中的类囊体膜中,其中呈黄色、橙色、红色的色素合称为类胡萝卜素。ATP和NADPH的元素组成为C、H、O、N、P,而RuBP的组成元素是C、H、O、P。(2)图中水裂解产生O2、H+、e-。据图分析,膜蛋白具有限制物质进出和催化功能。(3)图中M代表NADP+,NADPH和ATP分别为碳反应中三碳酸的还原供应了氢、能量和磷酸基团、能量。1-1(2024金华期末)光合作用包括光反应与碳反应,光反应又包括很多个反应。如图为光合作用的光反应示意图,请据图回答相关问题。(1)由图可知,PSⅠ和PSⅡ位于,具有的功能。

(2)从物质的变更角度分析,光反应为碳反应供应和;从能量变更的角度分析,光反应的能量变更是。

(3)光反应涉及电子(e-)的一系列变更,电子(e-)的最初供体为。

(4)从图中ATP的产朝气制可以推断膜内H+浓度(填“大于”“等于”或“小于”)膜外浓度。

答案(1)类囊体膜汲取(转化)光能/传递电子(2)ATPNADPH光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能(3)H2O(4)大于解析(1)图中的色素PSⅠ和PSⅡ位于类囊体膜,具有汲取、转化光能和传递电子的功能。(2)光合作用的光反应阶段可以为暗反应供应ATP和NADPH;光反应中可以将光能转变为ATP、NADPH中活跃化学能。(3)图中电子(e-)的最初供体为水。(4)图中H+浓度在类囊体腔中的浓度大于膜外的,H+通过离子通道运出类囊体后驱动ADP和Pi合成ATP。考点二影响光合作用的因素及在生产上的应用一、表观光合速率、真正光合速率和呼吸速率1.表观光合速率与真正光合速率:在有光条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,试验容器中O2增加量、CO2削减量或有机物的增加量,可表示表观光合速率,而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。2.呼吸速率:将植物置于黑暗环境中,试验容器中CO2增加量、O2削减量或有机物削减量,可表示植物呼吸速率。知能拓展真正光合速率和表观光合速率的推断方法:(1)若为坐标曲线形式,当光强度为0时,CO2汲取值为0,则为真正(实际)光合速率,若CO2汲取值是负值则为表观光合速率。(2)若所给数值为有光条件下绿色植物CO2汲取量或O2释放量的测定值,则为表观光合速率。(3)有机物积累量为表观光合速率,有机物制造量为真正(实际)光合速率。二、内部因素:叶龄与光合作用1.规律:叶片由小到大的过程中,叶面积渐渐增大,叶肉细胞中叶绿体渐渐增多,光合效率渐渐增加。生长到肯定程度,叶片面积和光合色素含量等达到稳定状态,光合效率也基本稳定。随着叶片的苍老,部分色素遭到破坏,光合效率下降。(如图1和图2)图1图22.对农业生产的启示:在农业生产中,通过合理密植、适当间苗、修剪以增加有效光合作用面积,提高光能利用率。三、环境因素1.光强度对光合作用的影响(1)光强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。植物的光合速率在肯定范围内随着光强度的增加而增加,但当光强度达到肯定程度时,光合速率不再随着光强度的增加而增加。(此时限制光合速率的主要因素为CO2浓度,详见图3)图3(2)对农业生产的启示增加光合作用强度的措施:①温室大棚适当提高光强度。②延长光合作用时间(延长光照时间)。③增加光合作用面积(合理密植)。④温室大棚采纳无色透亮玻璃。知能拓展光补偿点和光饱和点①概念:植物光合作用所汲取的CO2与该温度条件下呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时的光强度叫作光补偿点。当光强度增加到肯定值后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少时,这一光强度就称为光饱和点。②不同的植物的光补偿点和光饱和点不同不同的植物的光补偿点不同,主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。不同的植物的光饱和点不同。阳生植物的光饱和点高于阴生植物。2.CO2浓度对光合作用的影响(1)CO2是光合作用的原料,通过影响碳反应来影响光合速率。植物的光合速率在肯定范围内随着CO2浓度的增加而增加,但当CO2达到肯定浓度时,光合速率不再增加。假如CO2浓度接着上升,光合速率不但不会增加,反而还会下降,甚至引起植物CO2中毒而影响它正常的生长发育。(2)对农业生产的启示:温室栽培植物时适当提高温室内CO2的浓度,如放肯定量的干冰或多施有机肥。知能拓展CO2补偿点和CO2饱和点植物光合作用汲取的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的CO2浓度称为CO2补偿点。CO2达到肯定浓度后,光合作用强度就不再增加,这时的CO2浓度称为CO2饱和点。(见图)3.温度对光合作用的影响(1)温度对光合作用的影响规律温度干脆影响光合作用所需酶的活性,对光合作用的影响很大。在低温条件下,植物酶促反应速率下降,限制了光合作用的进行;在高温条件下,叶绿体的结构会遭到破坏,叶绿体中的酶发生钝化甚至变性。低温会影响光合酶的活性,植物表观光合速率较低;较高温度使呼吸作用加强,表观光合速率下降。(详见图4)图4(2)对农业生产的启示①适时播种。②温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降低温度。知能拓展一般植物在10℃~35℃时正常地进行光合作用,其中以25℃~30℃最相宜,在35℃以上时间合速率就起先下降,40℃~50℃时间合作用完全停止。4.多因子对光合速率影响的常见坐标曲线图图5(1)关键点的含义P点:此点之前,限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率不断提高。Q点:此时横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因子,影响因素为坐标图中三条曲线所标示出的其他因子。(2)对农业生产的启示:温室栽培时,在肯定光强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,可提高光合速率。当温度相宜时,可适当增加光强度或CO2浓度以提高光合速率。总之,可依据详细状况,通过增加光强度、调整温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率,以达到增产的目的。知能拓展(1)影响光合作用的环境因素主要是光强度、CO2浓度,其次是温度、水分和必需的矿质元素。所以在光强度对光合速率的影响曲线中,当光合速率不再随光强度增加而增加时,限制光合速率进一步增加的环境因素主要是CO2浓度,而内因主要是色素含量。同理自变量为CO2浓度时,光合速率达到最大时,限制其进一步增加的环境因素主要是光强度。(2)如图为密闭环境中CO2浓度、夏季一昼夜植物光合速率随时间的变更。图甲表示一昼夜密闭环境中CO2浓度随时间的变更规律,图乙表示夏季一昼夜植物光合速率随时间变更规律。图甲中的B、D与图乙中的b、f所示时间点的净光合速率均为0。B与b时有机物积累量最少,D与f时有机物积累量最多。图甲中24时CO2浓度较初始浓度低,说明植物有机物积累量为正值,表现为生长。图乙中因午后光照过强导致叶片气孔关闭而出现cd段变更,cd段与ef段光合速率降低的缘由不同。一、光合速率及其测定方法1.光合速率(1)光合速率的表示方法:通常以单位时间内CO2等原料的消耗量或O2等产物的生成量表示。(2)表观光合速率与真正光合速率的关系真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如图:在不考虑光强度对呼吸速率影响的状况下,OA段表示植物呼吸速率,曲线上某点对应的纵坐标为表观光合速率,最大真正光合速率为OA+OD。

2.光合速率的测定方法(1)以气体体积变更为测量指标①测定方法光合作用速率可用如图所示装置进行测定,NaHCO3可以维持瓶内空间CO2浓度稳定,小液滴的移动量表示植物放氧量(表观光合量)。②物理试验误差的校对为了防止气压、温度等非光合作用因素所引起的误差,应设置比照试验,将所测的生物材料灭活(如死的幼苗),其他条件均不变。利用装置进行光合速率的测定,测出的结果是表现光合速率,要得到真正的光合速率,还须要在黑暗环境中测出其呼吸速率,二者相加即真正光合速率。(2)以有机物变更量为测量指标——半叶法如图,可在同一片叶主叶脉两侧对称位置取等大的两部分A、B。若给B照光,A不照光,将A取下并放置在与B温度、湿度等条件相同,但无光的环境中保存,一段时间后,与取下的B同时烘干、称重,重量差值与时间的比值表示真正的光合速率。假设最初A、B初始重量为Xg,试验处理t时间后A、B称重分别为WA、WB,则(X-WA)表示呼吸消耗量,(WB-X)表示表观光合量,真正光合量=(WB-X)+(X-WA),真正光合速率=(WB-WA)/t。若先将A取下烘干称重,B照光一段时间后再取下烘干称重,则重量差值与时间比值表示表观光合速率(A、B初始干重相等,故WB-WA表示有机物积累量)。二、光照与CO2浓度变更对植物细胞内三碳酸、RuBP、NADPH、ATP、三碳糖合成量的影响由于各种因素的变更,如温度变更、光强度变更、CO2浓度变更会影响三碳酸、RuBP、NADPH、ATP、三碳糖这些物质的含量,遵照化学平衡的原理进行分析,可以获得它们之间变更的关系如下表:项目光照变强CO2不变光照变弱CO2不变光照不变CO2增多光照不变CO2削减三碳酸↓↑↑↓RuBP↑↓↓↑ATP↑↓↓↑三碳糖↑↓↑↓NADPH↑↓↓↑注:此表只是对变更后短时间内各物质的相对量的变更做探讨,而不是长时间。其中的“↑”代表上升“↓”代表下降典例2某生物探讨小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验,连续48h测定温室内CO2浓度及植物汲取CO2速率,得到图1所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定),请回答下列相关问题:图1(1)试验起先阶段的0~3小时,叶肉细胞产生ATP的场全部,图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有个。

(2)6时CO2在细胞内的移动方向是,12时到18时,叶绿体内三碳酸含量变更是。

(3)叶绿体利用CO2速率最大的时刻是h时,前24小时比后24小时的平均光照强度。

(4)假如运用相同强度绿光进行试验,c点的位置将(填“上移”“下移”或“不变”),缘由是。

(5)若已知植物光合作用与呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,图2为CO2浓度肯定、环境温度为25℃时,不同光照条件下测得的植物的光合作用强度。请据图在空白处绘出环境温度为30℃时,光合作用强度随光照强度变更的曲线。(要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置)图2解题关键光合作用过程中光反应和碳反应是互为条件,相互联系的,光反应为碳反应供应了ATP和NADPH,碳反应为光反应供应了ADP和NADP+。答案(1)细胞溶胶和线粒体4(2)线粒体移向叶绿体增加(3)36弱(4)上移植物对绿光汲取很少,光合作用减弱,呼吸作用不变,汲取外界CO2量将削减(5)如图(曲线,标明a、b、c,c在C的左上方)解析(1)0~3时,无光照,叶肉细胞仅通过细胞呼吸(场所为细胞溶胶和线粒体)产生ATP。光合速率与呼吸速率相等时,CO2汲取速率为0。(2)6时间合速率等于呼吸速率,线粒体产生的CO2移向叶绿体,被叶绿体消耗。12~18时因光照减弱,NADPH、ATP产生速率降低而导致光合速率降低,细胞中三碳酸含量增加。(3)叶绿体利用CO2速率最大时为CO2汲取速率曲线峰值对应的时刻。前24小时间合速率低于后24小时,故前24小时的平均光照强度较弱。(4)植物光合作用汲取绿光很少,故光照改为相同强度的绿光后,植物呼吸速率不变,植物的总光合速率下降,48小时后密闭环境中CO2浓度将增大。(5)图示为表观光合速率随光照强度变更曲线。30℃时,植物的呼吸速率增大,总光合作用速率降低。2-1为了探究某地夏日晴天中午时气温柔相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某探讨小组将生长状态一样的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为比照组,另4组在人工气候室中生长作为试验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与比照组相同。于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组试验处理及结果如表所示:比照组试验组一试验组二试验组三试验组四试验处理温度/℃3636363125相对湿度/%1727525252试验结果光合速率/mgCO2·dm-2·h-111.115.122.123.720.7回答下列问题:(1)依据本试验结果,可以推想中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是,其依据是;并可推想,(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。

(2)在试验组中,若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率,其缘由是。

(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程(填“须要”或“不须要”)载体蛋白,(填“须要”或“不须要”)消耗ATP。

答案(1)湿度(或答相对湿度)在相同温度条件下,相对湿度变更时间合速率变更较大增加(2)四该试验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不须要不须要2-2在“探究环境因素对光合速率的影响”活动中,同学们得到了如图1所示的试验结果。图2表示光合作用碳反应的过程。请分析回答:图1图2(1)图2过程在叶绿体的中进行,物质①为,

它在光合作用的阶段产生;物质④可运至叶绿体外,并且转变成,供植物体全部细胞利用。

(2)若试验中用14C标记的CO2作原料,则14C在碳反应中的转移途径是。(用“→”、图2中的文字和序号回答)。

(3)图1中,限制A点光合速率的主要环境因素是。与A点相比,B点条件下3-磷酸甘油酸的生成速率(填“增大”“减小”或“基本不变”);与B点相比,C点条件下物质④的生成速率(填“增大”“减小”或“基本不变”)。

(4)据图分析,适当提高光强度、和

可提高大棚蔬菜的产量。答案(1)基质NADPH光反应蔗糖(2)14CO2→3-磷酸甘油酸→④、③(3)光强度增大基本不变(4)CO2浓度温度解析(1)图2过程为光合作用碳反应过程,在叶绿体的基质中进行;物质①为NADPH,它在光合作用的光反应阶段产生;物质④三碳糖分子可运至叶绿体外,并且转变成蔗糖,供植物体全部细胞利用。(2)若试验中用14C标记的CO2做原料,CO2被RuBP固定形成3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸进一步被还原成三碳糖,一部分再生为RuBP,一部分别开卡尔文循环。(3)图1中,在A点之后,B点之前,随着光强度增加,光合速率进一步增加,因此限制A点光合速率的主要环境因素是光强度;与A点相比,B点条件下光合速率较大,3-磷酸甘油酸的生成速率增大;与B点相比,C点条件下光合速率基本不变,物质④的生成速率基本不变。(4)据图1分析,适当提高光强度、CO2浓度、温度可提高大棚蔬菜的产量。考点三叶绿素的提取与分别一、叶绿体中的色素色素种类叶绿素(约3/4)类胡萝卜素(约1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色分布叶绿体的类囊体膜上汲取光谱叶绿素主要汲取红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要汲取蓝紫光化学特性不溶于水,能溶于乙醇、丙酮等有机溶剂分别方法纸层析法色素与叶片颜色正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1,且对绿光汲取最少,所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄叶色变红秋天降温时,植物体为适应寒冷环境,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷渐渐降解,叶子呈现红色知能拓展色素在光能转换中的作用(1)汲取、传递光能:绝大多数的叶绿素a、全部叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。(2)汲取、转换光能:少数处于特别状态的叶绿素a。(3)光是叶绿素合成的必要条件,植物在黑暗中不能合成叶绿素,因此呈现黄色。二、“光合色素的提取与分别”试验的分析1.原理解读(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)分别: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别。

2.试验流程知能拓展(1)从滤纸条上色素带的宽度知,色素含量的多少,依次为:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。(2)从滤纸条上色素带的位置知,色素在层析液中溶解度的大小,依次为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。(3)在滤纸条上距离最近的相邻两条色素带是叶绿素a与叶绿素b,距离最远的相邻两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。

提高试验效果的方法或措施及目的试验过程方法或措施目的提取色素①选取簇新绿色的叶片放入40℃~50℃的烘箱中烘干使滤液中色素含量高②研磨时加入2mL~3mL95%的乙醇溶解叶片中的色素③研磨时加入少许的二氧化硅和碳酸钙研磨充分和爱护叶绿素④快速、充分研磨防止溶剂挥发并充分溶解色素⑤盛放滤液的小试管口加棉塞防止溶剂挥发和色素分子被氧化分别色素①滤纸条预先干燥处理使层析液在滤纸条上的扩散速度快②滤纸条的一端剪去两角防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快③滤液细线要直、细、齐使分别的色素带平齐,不重叠④滤液细线干燥后再重复画2~3次增加色素量,使分别的色素带清楚,便于视察⑤滤纸细线不能触及层析液防止色素干脆溶解到烧杯内的层析液中典例3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:甲乙(1)利用簇新菠菜叶片进行“光合色素的提取和分别”活动。在菠菜叶片研磨过程中,加入95%乙醇的作用是

;分别色素的过程中,应留意滤纸上的滤液细线要高于的液面;分别后,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是(填相应的色素名称)。

(2)光合色素存在于图甲的[]中,其中叶绿素主要汲取红光和光。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CO2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分子经过一系列变更再生成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。

解题关键区分提取液和层析液在“色素的提取和分别”试验中的作用;熟记色素在叶绿体中的位置及相应的汲取光谱和碳反应中相关反应过程。答案(1)溶解叶片中的色素层析液胡萝卜素(2)Ⅲ光合膜蓝紫Ⅱ基质(3)3-磷酸甘油酸ATP和NADPH5淀粉解析(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;分别色素的过程中,应留意滤纸上的滤液细线要高于层析液的液面;分别后,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光合膜中,其中叶绿素主要汲取红光和蓝紫光;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是由RuBP和CO2形成的三碳酸(3-磷酸甘油酸),其在ATP和NADPH作用下形成物质②三碳糖;6个三碳糖分子有5个经过一系列变更再生成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。3-1如图是簇新菠菜叶中的光合色素纸层析的结果,下列描述中正确的是()A.能够汲取红光和蓝紫光的色素位于色素带①②B.色素带③④是含镁的有机分子C.纸层析的原理是光合色素易溶于95%乙醇D.色素带是仅由碳氢链组成的分子答案A解析色素带①②分别是叶绿素b和叶绿素a,叶绿素主要汲取红光和蓝紫光,A正确;色素带①②是含镁的有机分子,B错误;纸层析的原理是光合色素在层析液中的溶解度不同,导致其随层析液在滤纸上扩散速度不同,光合色素提取的原理是光合色素不溶于水易溶于无水乙醇,C错误;①②色素带对应的色素分子是叶绿素,是由C、H、O、N和Mg元素组成的,D错误。3-2在下列四项中图A、图B为不同材料叶绿体中色素的层析结果(示意图),图C、图D为不同条件下水稻光合作用强度的变更曲线,其中正确的是()答案A解析Mg是合成叶绿素的重要元素,没有Mg将影响叶绿素的合成而不影响胡萝卜素和叶黄素的合成,故B中应当无叶绿素a、叶绿素b,只有胡萝卜素和叶黄素。水稻为阳生植物,在CO2浓度相同时,光照强度大时间合作用强度就大。水稻为C-3植物,在夏季的晴天具有“午休”现象。A组基础题组1.如图表示光合作用碳反应示意图,数字代表物质。下列叙述正确的是()A.②是3-磷酸甘油酸B.④的全称是核酮糖五磷酸C.⑦在叶绿体基质中被还原D.碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖1.答案A由图可知,②为三碳酸,也称为3-磷酸甘油酸;④为五碳糖,全称为核酮糖二磷酸;⑦为NADP+,在类囊体膜中被还原;碳反应生成的三碳糖主要用于再生RuBP。2.下列关于线粒体和叶绿体的说法错误的是()A.两种细胞器都依靠增大膜面积来提高代谢效率B.两种细胞器中都可进行基因的选择性表达C.线粒体中丙酮酸的氧化分解须要O2的参与D.叶绿体中三碳酸的还原须要还原型辅酶Ⅱ的催化2.答案C线粒体和叶绿体扩大膜面积的方式不同,线粒体内膜向内折叠形成嵴,叶绿体类囊体堆叠形成基粒,都增大了细胞的膜面积,提高了代谢效率,A正确;线粒体中与叶绿体中所合成的蛋白质存在差异,是基因选择性表达的结果,B正确;线粒体中丙酮酸的分解在线粒体基质中进行,无需氧气的参与,氧气在需氧呼吸中作为还原氢的受体,C错误;光合作用中三碳酸的还原须要还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的催化,D正确。3.如图表示叶绿体中各色素的汲取光谱,据图推断,下列叙述错误的是()A.在探讨叶绿素的过程中,为避开类胡萝卜素的干扰,应当选用红橙光区B.进入秋季,植物对420~470nm波长的光的利用量削减C.用450nm波长的光比用600nm波长的光更能提高光合作用强度D.用550nm波长的光改用670nm波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加3.答案D由题图可知,类胡萝卜素主要汲取400~500nm波长的光,即蓝紫光区,在探讨叶绿素的过程中,为削减类胡萝卜素的干扰,最好选用红橙光区;进入秋季,叶子变黄,叶绿素含量削减,植物对420~470nm波长的光的利用量削减;由题图可知,叶绿体中色素汲取450nm波长的光比汲取600nm波长的光要多,因此用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度;由题图可知,由550nm波长的光转为670nm波长的光后,叶绿体中色素汲取的光变多,光反应产生的ATP和NADPH变多,三碳酸的还原加快,消耗的三碳酸增多,而二氧化碳的浓度不变,RuBP和二氧化碳形成三碳酸的速度不变,则叶绿体中三碳酸的量削减。4.相宜的光照、温度条件下,在0.003%CO2和1%CO2两种不同环境中某植物叶肉细胞卡尔文循环中三碳酸和RuBP微摩尔浓度的变更趋势如图所示。据图分析合理的是()A.ab段碳反应速率越来越小B.bc段甲物质浓度降低是因为生成速率变小C.cd段光合作用较弱是因为光反应产物不足D.ae段叶肉细胞的光饱和点稳定不变4.答案Bab段甲物质和乙物质的相对浓度保持相对稳定,因此ab段碳反应速率基本保持不变,A错误;bc段,降低二氧化碳浓度,会抑制碳反应过程中二氧化碳的固定,而三碳酸的还原仍在进行,因此三碳酸含量下降,可见甲物质(三碳酸)浓度降低是因为其生成速率变小,B正确;cd段光合作用较弱是因为碳反应原料不足,C错误;ae段二氧化碳浓度不断发生变更,因此叶肉细胞的光饱和点会发生变更,D错误。5.植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响(如图)。下列叙述错误的是()A.a点条件下NADPH的合成速率大于b点B.b点条件下RuBP的再生速率小于c点C.X一般大于大气中CO2浓度D.a点对应的光强度一般大于全日照5.答案Da点光强度大于b点,光反应较强,NADPH的合成速率也较大,A正确;b点CO2浓度小于c点,碳反应较弱,RuBP的再生速率较小,B正确;CO2在X浓度条件下植物光合速率较大,因此X一般大于大气中CO2浓度,C正确;a点对应的光强度一般小于全日照,D错误。6.迁移率(Rf)是用纸层析法分别混合色素中各种成分的重要指标,也可用于各色素的鉴定,迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中色素层析的部分结果。下列相关叙述错误的是()溶剂移动距离色素甲移动距离色素乙移动距离色素丙移动距离色素丁移动距离试验组17.81.9试验组28.21.5试验组38.01.4平均移动距离8.07.60.8迁移率(Rf)无0.530.10A.色素甲的迁移率(Rf)是0.95B.色素丙主要汲取红光和蓝紫光C.色素乙的扩散速度比色素甲快D.叶片苍老过程中色素丁含量渐渐削减6.答案C迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离,因此色素甲的迁移率(Rf)=7.6/8.0=0.95,A正确;色素丙的迁移率(Rf)=(1.9+1.5+1.4)/(7.8+8.2+8.0)=0.2,故为叶绿素a,其主要汲取红光和蓝紫光,叶片苍老过程中叶绿素含量渐渐削减,B、D正确;色素乙的迁移率小于色素甲,表明色素甲的扩散速度比色素乙快,C错误。7.为探究环境因素对光合作用的影响,进行了相关试验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片,并将相同数量的叶圆片分别放入A~D四组烧杯中,在25℃环境中进行试验,试验内容与结果见表。组别烧杯中液体成分处理条件检测结果A富含CO2的纯水光照+B富含CO2的纯水黑暗-C富含CO2的葡萄糖溶液光照++D富含CO2的葡萄糖溶液黑暗+注:“+”表示检出淀粉,“++”表示检出淀粉含量较高,“-”表示未检出淀粉。回答下列问题:(1)本试验的可变因素是。

(2)如何去除植物叶片中的淀粉?。

(3)据表分析,将CO2作为光合作用原料的是组。在植物体内,CO2转变为有机物的途径为循环,其产物可运至叶绿体外转变成,并运到植物体其他部位供细胞利用。

(4)检测结果表明离体叶肉细胞可干脆利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是,而在块茎中,淀粉长期储存在中。

7.答案(1)葡萄糖和光照(2)暗处理(3)A、C卡尔文蔗糖(4)叶绿体基质白色体解析本题考查光合作用的过程、影响光合作用的因素以及分析试验问题的实力。(1)由表格A~D试验的设置条件知,该试验的可变因素(自变量)是光照和葡萄糖,因变量是能否合成淀粉。(2)试验结果检测时,要解除原叶片中淀粉对试验结果的干扰,因此要在试验前将叶片长时间置于暗处,通过呼吸作用耗尽原来的淀粉。(3)植物只有在光照条件下,才能利用CO2进行光合作用合成淀粉,因此A、C两组的CO2均可作为植物光合作用的原料。利用CO2合成有机物的过程是卡尔文循环(留意不是碳循环),该过程的产物三碳糖可运至叶绿体外,在细胞溶胶中转变为蔗糖。(4)光合作用合成淀粉的场所是叶绿体基质,在植物的块茎中淀粉长期储存在白色体中。8.(2024浙江11月选考,30,7分)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题:(1)为探讨光合作用中碳的同化与去向,用的CO2供应小球藻,每隔肯定时间取样,并将样品马上加入煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物。依据标记化合物出现的时间,最先检测到的是三碳化合物。揣测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当后,发觉RuBP的含量快速上升,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。

(2)在“探究环境因素对光合作用的影响"的活动中,选用某植物幼苗,用含有100mmol/LNaCl的完全养分液进行培育,测定其光合作用速率和气孔导度,结果如图所示。本试验可推出的试验结论是。试验中设置了前后自身比照,还可设置作为空白比照。测量光合作用速率的指标除本试验采纳的之外,还可采纳(答出两点即可)。

8.答案(1)同位素14C标记提取分别突然降低CO2浓度(2)NaCl处理导致光合作用速率及气孔导度下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显不加NaCl的完全养分液单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量解析(1)为探讨光合作用中碳的同化与去向,可以用14C标记CO2,作为小球藻光合作用的原料。然后,每隔肯定时间取样,用煮沸的甲醇以杀死小球藻并提取被标记的代谢产物。并采纳双向纸层析分别被标记的代谢产物。为了推断固定CO2的物质是否为二碳分子,可突然降低CO2浓度,观测哪些化合物的含量上升。发觉RuBP的含量快速上升,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子,而是RuBP。(2)由题图可知,在100mmol/LNaCl的完全养分液中,光合作用速率及气孔导度均下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显。本试验中设置了前后自身比照,还可设置不加NaCl的完全养分液作为空白比照。测量光合作用速率的指标可采纳单位时间单位叶面积的O2释放量或CO2汲取量、单位时间单位叶面积的干物质积累量等。9.(2024浙江4月选考,30,7分)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行试验,部分试验内容与结果见下表。品种光照处理叶绿素a含量(mg/cm2)叶绿素b含量(mg/cm2)类胡萝卜素总含量(mg/cm2)光合作用速率[μmolCO2/(m2·s)]A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列问题:(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照,导致其卡尔文循环中再生出的量变更,从而影响光合作用速率。

(2)表中的光合色素位于叶绿体的膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素,再用滤纸进行层析分别。与正常光照相比,弱光照处理的滤纸条上,自上而下的第4条色素带变,这有利于品种B利用可见光中较短波长的光。

(3)试验结果表明,经弱光照处理,该植物可通过变更光合色素的含量及其来适应弱光环境。品种的耐荫性较高。

9.答案(1)低RuBP(2)类囊体宽蓝紫(3)比例B解析(1)由表中数据可知,弱光照处理下,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量均较正常光照下低,因此导致卡尔文循环中再生出RuBP的量变更,从而影响光合速率。(2)光合色素位于植物细胞叶绿体类囊体膜中。品种B经弱光照处理,叶绿素b含量增加,则经提取和纸层析分别,自上而下的第4条色素带变宽,因此有利于B品种利用可见光中较短波长的蓝紫光。(3)表中数据表明,弱光照处理下,该植物光合色素含量及比例发生变更,从而来适应弱光环境。相比之下,品种B在弱光下光合作用速率下降幅度小,耐荫性较高。10.某探讨小组利用金鱼藻设置多组分组试验探究环境因素对光合作用的影响,有关探讨结果如图所示(注:表观光合速率是指在光照条件下,肯定量的植物在单位时间内释放到外界的O2量)。请回答:(1)该探讨探讨了对金鱼藻的影响。试验分组时,每组金鱼藻的量要相等,其目的是。

(2)该探讨中表观光合速率达到最大时的光强度为lx,若光强度接着增大,光合速率也不再增加,限制光合速率增加的内部因素可能有。

(3)若把NaHCO3浓度从30mg·L-1替换成25mg·L-1,短时间内叶绿体中ATP和NADPH含量将。

(4)该探讨中表观光合速率随pH变更而变更的主要缘由是。

10.答案(1)光强度、pH、NaHCO3浓度表观光合速率限制无关变量(2)12.5×103色素数量或酶的数量和活性(3)下降(4)酶活性受pH的影响解析(1)据题图可知,该探讨探讨了光强度、pH、NaHCO3浓度对金鱼藻表观光合速率的影响;每组金鱼藻的量属于无关变量,所以试验分组时,每组金鱼藻的量要相等,目的是限制无关变量。(2)依据题图1可知,该探讨中表观光合速率达到最大时的光强度为12.5×103lx;若光强度接着增大,光合速率也不再增加,限制光合速率增加的内部因素可能有色素数量或酶的数量和活性。(3)试验中NaHCO3的作用是为金鱼藻的光合作用供应CO2。依据题图2可知,NaHCO3浓度达到20mg·L-1时,表观光合速率达到最大值,超过该饱和点之后,表观光合速率随NaHCO3浓度增大而减慢,说明过高的NaHCO3浓度对表观光合速率起抑制作用。若把NaHCO3浓度从30mg·L-1替换成25mg·L-1,表观光合速率增大,说明抑制作用减弱,即光合作用能利用较多的CO2,生成较多的三碳酸,进而消耗的ATP和NADPH增加,而光反应产生ATP和NADPH的速率基本不变,所以短时间内叶绿体中ATP和NADPH含量将下降。(4)由题图3可知,表观光合速率可随pH变更而变更,其主要缘由是酶活性受pH的影响。B组提升题组1.(2024浙江11月选考,26,2分)试验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,试验结果如图所示。下列叙述正确的是()A.相同浓度除草剂处理下,单位时间内溶液颜色变更快的品种受除草剂抑制效果更显著B.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲类囊体膜的功能较强C.除草剂浓度为K时,品种乙的叶绿体能产生三碳糖D.不用除草剂处理时,品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲1.答案B希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。依据题意可知,该溶液中未加入CO2或碳酸氢根离子,该过程仅进行光反应,不进行碳反应;测试的溶液中仅加入叶绿体,放氧速率即真正的光反应速率。相同浓度除草剂处理下,单位时间内溶液颜色变更快,说明水的裂解速度快,即光反应速率快,说明除草剂的抑制效果不明显,A错误;同一浓度除草剂处理,品种甲放氧速率明显低于品种乙,说明除草剂对甲有更强的抑制作用,推知最可能是抑制品种甲类囊体膜的功能较强,B正确;该过程中无碳反应,甲、乙的叶绿体中均不产生三碳糖,C错误;当除草剂为零时,品种甲、乙的放氧速率相同,D错误。2.如图为光合作用过程示意图,在相宜条件下栽培小麦,假如突然将c降至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中含量的变更将会是()A.a上升、b下降 B.a、b都上升C.a、b都下降 D.a下降、b上升2.答案B图中a、b、c分别表示NADPH、ATP、CO2,若突然将CO2降至极低水平,叶绿体中三碳酸的含量会下降,三碳酸还原消耗的ATP和NADPH削减,由于光反应仍接着合成ATP和NADPH,故两者的含量都上升。3.绿色植物光合作用卡尔文循环过程如图所示。下列叙述正确的是()A.RuBP转变成3-磷酸甘油酸的过程发生的场所是类囊体膜上B.3-磷酸甘油酸转变成三碳糖磷酸的过程须要NADPH供应氢和ATP供应磷酸基团C.三碳糖磷酸运至叶绿体外合成淀粉,并运输到植物体各个部位D.三碳糖转化成五碳糖的过程发生的场所是在类囊体膜3.答案BRuBP转变成3-磷酸甘油酸的过程发生的场所是叶绿体基质中,A错误;3-磷酸甘油酸在光反应生成的NADPH供应氢和ATP供应磷酸基团的作用下生成的产物是三碳糖磷酸,B正确;三碳糖磷酸运至叶绿体外合成蔗糖,并运输到植物体各个部位,C错误;三碳糖转化成五碳糖的过程发生的场所是叶绿体基质,D错误。4.下列属于光合作用光反应的是()A.2,4,6 B.2,3,6 C.4,5,6 D.2,64.答案D光合作用光反应的物质变更包括水的光解和ATP的合成,故能发生的是2,6。5.下图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是()A.过程①中类胡萝卜素主要汲取的是红光和蓝紫光B.过程②只发生在叶绿体基质,过程③只发生在线粒体C.过程③释放的能量大部分储存于ATP中D.过程④一般与吸能反应相联系5.答案D过程①②③分别为光反应、碳反应和呼吸作用,光反应中类胡萝卜素主要汲取的是蓝紫光,叶绿素主要汲取红光和蓝紫光,A错误;对于甘蔗来讲,过程②只发生在叶绿体基质,过程③主要发生在线粒体,B错误;过程③释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分转移到ATP中,C错误;过程④是放能过程,可以为吸能反应供能,D正确。6.(2024浙江4月选考,26,2分)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是()A.寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递B.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质C.转Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用D.喷施NaHSO3促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降6.答案D由题可知,寡霉素抑制细胞呼吸和光合作用中ATP合成酶活性,因此寡霉素在细胞呼吸过程中会抑制线粒体内膜上[H]的传递,在光合作用中的作用部位是类囊体膜,A、B错误;由图可知,转Z基因能提高光合作用的效率,能削减寡霉素对光合速率的抑制作用,C错误;喷施NaHSO3能促进光合作用,并且能减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降,D正确。7.近年来大气中的CO2浓度和O3浓度不断上升。为了探讨CO2浓度和O3浓度上升对农作物有何影响,探讨人员用高浓度CO2和高浓度O3处理水稻“汕优63”,测定其生长发育不同时期的各项生理指标,结果如图。下列叙述错误的是()[注:CK(比照,大气常态浓度);CO2(CO2常态浓度+200μmol·mol-1);O3(O3常态浓度×160%);CO2+O3(CO2常态浓度+200μmol·mol-1和O3常态浓度×160%)。表观光合速率是指在光照条件下,肯定量的植物在单位时间内汲取外界的CO2量。]A.试验结果表明,不同生长发育时期,上升CO2浓度,水稻的表观光合速率增大B.高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫C.水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度上升有关D.试验结果表明,O3浓度降低会危及水稻的生长7.答案D柱形图显示:在相同的生长发育时期,CO2组的表观光合速率均大于CK组,因此试验结果表明,不同生长发育时期,上升CO2浓度,水稻的表观光合速率增大,A正确;CK组、O3组与CO2+O3组的试验结果对比,可说明高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫,B正确;对比分析两个柱形图可以发觉:在生长发育时期相同的状况下,表观光合速率高,其胞间CO2浓度也相对较高,因此水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度上升有关,C正确;O3组与CK组的试验结果对比,说明O3浓度上升会危及水稻的生长,D错误。8.在黑暗条件下,将分别得到的类囊体放在pH为4的缓冲溶液中,使类囊体内外的pH相等,然后快速转移到含有ADP和Pi的pH为8的缓冲溶液中,结果检测到有ATP的生成。依据试验分析,下列叙述正确的是()A.试验中溶液的H+均来自水的裂解B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATPC.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H+浓度较高D.若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大,ATP生成量不变8.答案C在黑暗条件下,将分别得到的类囊体放在pH为4的缓冲溶液中,使类囊体内外的pH相等,然后快速转移到含有ADP和Pi的pH为8的缓冲溶液中,则类囊体的腔内H+浓度高于外面,结果检测到有ATP的生成,由此推想光照条件下植物细胞叶绿体中水的光解使得类囊体的腔内H+浓度较高,达到类似本试验中的效果,由此形成了ATP,C正确;该试验在黑暗中进行,此时不发生水的裂解,试验中溶液的H+变更可能来自此前水的裂解,也与所处缓冲液亲密相关,A错误;仅在黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP,B错误;由试验推想,ATP的产生与H+浓度差亲密相关,若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大,该试验中ATP生成量会变更,D错误。9.某植物(其叶片如图一所示)放在黑暗中两天后,依据图二所示,处理其中一块叶片。然后将整株植物置于阳光下4h,取该叶片经酒精脱色处理后,滴加碘—碘化钾溶液(棕黄色)显色,下列有关该试验结果和现象的描述正确的是()①X和Y两部分比照能证明光合作用须要CO2②W和Y两部分比照能证明光合作用须要叶绿素③显色后X为蓝色,Y为棕黄色④木塞处所显颜色证明光合作用须要光A.①② B.①③ C.②④ D.③④9.答案BX处可进行光合作用,Y处不能,因此试验后的结果显示出X为蓝色,Y为棕黄色;W和X两部分比照能证明光合作用须要叶绿素;X和Y两部分比照能证明光合作用须要二氧化碳;木塞夹着的叶片缺少光和二氧化碳,有两个自变量,所以木塞处所显颜色,不能证明光合作用须要光。10.(2024温州期末)图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图,中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞,其细胞壁近气孔侧更厚是调整气孔开闭的结构基础。探讨人员将该叶片放在内部温度为15℃的密闭容器中探讨光照强度与光合作用速率的关系,结果如图2所示。下列有关叙述错误的是()图1图2A.图1所示箭头为水分流淌的总方向,此时叶肉细胞RuBP含量将削减B.图1所示箭头为水分流淌的总方向,此时保卫细胞的吸水实力渐渐增加C.据图2分析,在1klx光照条件下,该叶片8小时内光合作用产生O2量为179.2mLD.土壤缺水,叶片中脱落酸含量将增加,B点右移10.答案A据题图1分析可知,此时保卫细胞失水,气孔部分关闭,二氧化碳供应不足,固定削减,此时叶肉细胞RuBP含量将增加;依据图1所示箭头为水分流淌的总方向,可知此时保卫细胞失水,细胞液渗透压上升,保卫细胞的吸水实力渐渐增加;据题图2可知,1klx的光照条件下,净光合量为11.2mL/h,呼吸消耗量为11.2mL/h,光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2+11.2=22.4(mL/h),因此8h内,光合作用产生O2的量为22.4×8=179.2(mL);土壤缺水,叶片中脱落酸含量将增加,光补偿点增大,B点右移。11.如图1~3表示细胞中3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。下列有关叙述错误的是()图1图2图3A.能发生图1过程的结构只可能是线粒体的内膜B.图2中的结构代表质膜,其上的膜蛋白具有细胞识别的功能C.图3中的结构代表类囊体膜,其中氧气产生于类囊体膜D.图1和图3中膜蛋白都具有物质运输和生物催化的功能11.答案A能进行需氧呼吸第三阶段的生物膜可能是真核细胞的线粒体内膜,也可能是原核细胞的质膜;题图2中的结构是质膜,细胞膜上的蛋白质具有识别功能;题图3是光合作用的光反应阶段,氧气产生于类囊体膜;题图1和题图3中膜蛋白都具有物质运输和生物催化的功能。12.(2024浙江十校联盟联考)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全部类囊体是连成一体的B.叶绿素只能汲取蓝紫光和红光,不汲取其他光,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12.答案A类囊体是由膜形成的碟状的口袋,全部的类囊体连成一体,其中又有很多叠在一起,像一摞硬币,称为基粒;叶绿素主要汲取红光和蓝紫光,几乎不汲取绿光,所以叶片呈现绿色;光合色素存在于能进行光合作用的地方,不只存在于叶片中,如蓝细菌的膜上也有;卡尔文循环中的关键步骤是三碳酸的还原。13.(2024浙江1月选考,27,8分)某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动,以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题:(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,用于探究。在相同时间内,用玻璃纸罩住的试验组O2释放量最少。光合色素主要汲取光,汲取的光能在叶绿体内将H2O分解为。

(2)用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变更,其理由是,引起溶液pH的变更。

(3)若将烧杯口密封,持续一段时间,直至溶液pH保持稳定,此时RuBP和三碳酸的含量与密封前相比分别为。

(4)若将黑藻从相宜温度移到高温的溶液环境,一段时间后,其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将,其主要缘由是。

13.答案(1)光波长对光合作用的影响绿色红光和蓝紫H+、e-和O2(2)黑藻将溶液中的CO2转化为有机物(3)下降、下降(4)减弱、减弱高温导致酶的结构变更,活性下降解析此题考察光合作用的基本过程及影响因素。(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,用于探究不同波长的光照(或者不同颜色的光照)对植物光合作用的影响,植物光合作用主要汲取红光和蓝紫光,绿光对植物光合作用的影响最小,因此在相同时间内,用绿色的玻璃纸罩住的试验组光合作用最弱,O2释放量最少。在光合作用的光反应阶段,光合色素主要汲取红光和蓝紫光,利用光能在叶绿体内将H2O分解为H+、e-和O2。(2)黑藻光合作用过程中黑藻汲取溶液中的二氧化碳,导致溶液中二氧化碳下降,这样会引起溶液中pH的变更,可以用精密试纸检测溶液pH的变更状况,并以此来估算光合速率变更。(3)若将烧杯口密封,持续一段时间,直至溶液pH保持稳定(维持单一变量,保持酶活性的正常),试验过程中,密闭烧杯中的二氧化碳由于含量越来越少,会影响到碳反应的进行,从而导致整个光合作用变慢,这样叶绿体内的RuBP和三碳酸的含量与密封前(足够二氧化碳条件)相比均下降。(4)相宜温度下植物的代谢最强,若将黑藻从相宜温度移到高温的溶液环境,同相宜温度相比,高温会导致酶结构的变更,从而导致酶活性下降,这样一段时间后,黑藻光合作用的强度和呼吸作用的强度均下降。14.(2024浙江4月选考,30,7分)回答与光合作用有关的问题。(1)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%CO2的溶液培育小球藻一段时间。当用绿光照耀该溶液,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖供应能量的物质是。若停止CO2供应,短期内小球藻细胞中RuBP的含量会。探讨发觉Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶,它催化CO2被固定的反应,可知该酶存在于叶绿体中。

(2)在“光合色素的提取与分别”活动中,提取簇新菠菜叶片的色素并进行分别后,滤纸条自上而下前两条带中的色素合称为。分析叶绿素a的汲取光谱可知,其主要汲取可见光中的光。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。

14.答案(1)增加ATP和NADPH增加基质(2)类胡萝卜素蓝紫光和红低温解析(1)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%CO2的溶液培育小球藻一段时间。当用绿光照耀该溶液,光反应将减弱,ATP和NADPH的生成量削减,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸(即三碳酸)的含量会增加。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖供应能量的物质是ATP和NADPH。若停止CO2供应,短期内RuBP的消耗量削减而合成量不变,因此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CO2被固定的反应,CO2被固定的反应发生在叶绿体基质中,因此推想该酶存在于叶绿体基质中。(2)在“光合色素的提取与分别”活动中,提取簇新菠菜叶片的色素并进行分别后,滤纸条自上而下前两条带中的色素(胡萝卜素和叶黄素)合称为类胡萝卜素。叶绿素a主要汲取可见光中的红光和蓝紫光。秋天叶片变黄的现象主要与低温抑制叶绿素的合成有关。15.(2024台州高三期末)如图是黑藻光合作用过程示意图(用字母代表物质)。请分析回答:(1)反应Ⅰ发生的场所是,其中产物B是。

(2)在反应Ⅱ中RuBP不断被利用,但含量仍能保持稳定的缘由是。光合作用合成的三碳糖,大部分运至叶绿体外转变成蔗糖,还有一部分在叶绿体中转变成。

(3)若要分析黑藻叶绿体的色素种类,制备色素提取液时须要加入可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中,塞上橡皮塞,将试管置于适当的光照条件下2~3min后,试管内氧气的含量(填“增加”“削减”或“不变”)

(4)给黑藻供应C18O2和H2O,释放的氧气中含有18O是由于。

15.答案(1)叶绿体类囊体膜H+(2)RuBP可以再生淀粉、蛋白质和脂质(3)二氧化硅(SiO2)不变(4)C18O2经光合作用碳反应产生H218O,然后光合作用光反应中利用H218解析(1)分析图示可知,Ⅰ表示光反应,Ⅱ表示碳反应,Ⅰ发生在叶绿体类囊体膜,B表示水光解后的产物H+。(2)RuBP在碳反应过程中不断被消耗,但仍能保持相对稳定,主要是由于三碳糖会再生RuBP,光合作用合成的三碳糖,大部分运至叶绿体外合成蔗糖,少部分留在叶绿体内转变成淀粉、脂质和蛋白质。(3)进行光合色素提取时,须要加入SiO2,可以使研磨充分。只有光合色素不能进行光合作用,因此产生的氧气量不变。(4)给黑藻供应C18O2和H2O,其中C18O2经光合作用碳反应产生H218O,然后光合作用光反应中利用H2181.(2024课标全国Ⅰ,3,6分)将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等相宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自()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、矿质元素和空气答案A本题借助光合作用的原理与应用等学问,考查学生运用所学学问与观点,对生物学问题进行推理、推断的实力;试题融合了组成生物体的元素、化合物及光合作用等相关学问,体现了对生命观念素养中物质与能量观的考查。该黄瓜幼苗质量增加部分可分为干重的增加和含水量的增加,干重增加量来源于从土壤中汲取的矿质元素及利用CO2(空气)和H2O合成的有机物。故选A。2.(2024课标全国Ⅱ,2,6分)马铃薯块茎贮存不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来的C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎贮存库中氧气浓度的上升会增加酸味的产生答案B本题以细胞呼吸相关学问为载体,考查运用所学学问和观点,说明某些生物学问题的实力;试题以马铃薯变酸为背景,体现了对生命观念素养中的结构与功能观的考查。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物只有乳酸,A错误;其无氧呼吸第一阶段产生[H]和丙酮酸,并释放少量能量合成少量ATP,其次阶段[H]把丙酮酸转化为乳酸,B正确,C错误;氧气浓度上升,对无氧呼吸抑制作用增加,所以乳酸产生量削减、酸味产生减弱,D错误。3.(2024课标全国Ⅲ,4,6分)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()A.有机物总量削减,呼吸强度增加B.有机物总量增加,呼吸强度增加C.有机物总量削减,呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱答案A本题以黄化苗的代谢为载体,考查考生通过比较、分析与综合的方法,对某些生物学问题进行推理、说明并作出正确推断的实力;试题通过黄化苗与干种子的代谢状态的比较,体现了科学思维素养中的分析与推断要素。与干种子相比,黄化苗中自由水含量增加,细胞呼吸强度增加,有机物总量削减,A正确,B、C、D错误。4.(2024天津理综,2,6分)下列过程需ATP水解供应能量的是()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的其次阶段答案B本题借助ATP的利用,考查考生理解所学ATP学问,作出合理推断的实力;试题通过问题探讨的方式体现了对分析与对比要素的考查。唾液淀粉酶可以在体外相宜条件下水解淀粉,但体外环境中无ATP存在,说明该反应不须要ATP水解供应能量,A错误;生长素的极性运输为消耗能量的主动运输过程,即须要ATP水解供应能量,B正确;光反应阶段水的光解不须要ATP水解供应能量,C错误;乳酸菌无氧呼吸其次阶段不须要ATP,也不产生ATP,D错误。5.(2024江苏单科,17,2分)如图为某次光合作用色素纸层析的试验结果,样品分别为簇新菠菜叶和一种蓝藻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CaCO3过量会破坏叶绿素B.层析液可采纳生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在放开的烧杯中进行层析时,需通风操作D.试验验证了该种蓝藻没有叶绿素b答案D本题以光合色素提取分别的相关学问为信息载体,考查了验证简洁的生物学事实,对试验现象进行分析、说明的实力;试题通过对试验试剂、操作、结果的设问,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。光合色素提取过程中加入的CaCO3可爱护叶绿素,过量不会破坏叶绿素,A错误;光合色素溶于有机溶剂,层析液可用石油醚、丙酮和苯的混合物,也可用92号汽油,但不行用生理盐水或磷酸盐缓冲液,B错误;试验时,为了防止层折液挥发需用培育皿盖住烧杯口,C错误;对比两条滤纸条,可知蓝藻无叶绿素b,D正确。6.下列用鲜菠菜进行色素提取、分别试验的叙述,正确的是()A.应当在研磨叶片后马上加入CaCO3,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10mL乙醇研磨效果最好D.层析完毕后应快速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消逝答案B应当在研磨叶片前加入碳酸钙,A项错误;即使菜叶剪碎不够充分,叶绿