1、第二課：光合作用【高考真題】1、（ 2014年）正常生長的綠藻，照光培養一段時間后，用黑布迅速將培養瓶罩上，此后綠 藻細胞的葉綠體內不可能發生的現象是（）A . O2的產生停止B. CO2的固定加快C. ATP/ADP比值下降D . NADPH/NADP + 比2、（ 2015年）為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態相同的某種植物為材料設計了 A , B , C, D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和C02濃度等條件相同、適宜且穩定，每組處理的總時間均為135s，處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下：A組：先光照后黑暗，時間各為67.5s;

2、光合作用產物的相對含量為50%;B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5s;光合作用產物的相對含量為 70%;C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，侮次光照和黑暗時間各為3. 75ms（毫秒）;光合作用產物的相對含量為94%;D組（對照組）：光照時間為135s;光合作用產物的相對含量為100%?；卮鹣铝袉栴}：（1） 單位光照時間內，C組植物合成有機物的量 （填“高于”、“等于”或“低于”）D組植物合成有機物的量，依據是 ;C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要 ，這些反應發生的部位是葉綠體的 。（2） A , B, C三組處理相比，隨著 的增加，使光下

3、產生的 能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。3、（ 2016年）下列與細胞相關的敘述，正確的是（）A 核糖體、溶酶體都是具有膜結構的細胞器B .酵母菌的細胞核內含有 DNA和RNA兩類核酸C 藍藻細胞的能量來源于其線粒體有氧呼吸過程D .在葉綠體中可進行 CO2的固定但不能合成 ATP4、（ 2016年）為了探究生長條件對植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽 苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養條 件相同。培養較長一段時間（T）后，測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度（即單位時間、單位面積吸收 CO2的量），

4、光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮?下列問題：（1 ）據圖判斷，光照強度低于 a時，影響甲組植物 光合作用的限制因子是 。乙組（2） b光照強度下，要使甲組的光合作用強度升高，可以考慮的措施是提高 （填“ CO2濃度”或“O2濃度”）。（3）播種乙組植株產生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養T時間后，再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度，得到的曲線與甲組的相同。根據這一結果能夠 得到的初步結論是。【知識梳理】能量之源一一光和光合作用1實驗：葉綠體色素的提取和分離（1 ）原理： 提取：色素易溶于有機溶劑 無水乙醇； 分離：色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的在濾紙條上擴散速

5、度就快, 溶解度低的擴散速度就慢。（2）步驟： 提?。哼x取新鮮綠葉剪碎加無水乙醇、CaC03、SiO2研磨過濾試管口塞上棉塞注意事項： 選取新鮮綠葉的原因是新鮮綠葉中含色素多，綠葉久置后會導致色素分解； 剪碎的目的是使研磨更快速、充分。 加無水乙醇一般分多次少量加入，防止揮發；加CaC03的目的是為了防止研磨時色素分子被破壞；加 SiO2的目的是使研磨更充分； 過濾時應在漏斗口墊一層單層尼龍布_ ; 試管口加棉塞的目的是防止無水乙醇揮發。分離：制備濾紙條一一畫濾液細線層析法分離色素注意事項： 制備濾紙條時應減去一端的兩個角，目的是使色素擴散均勻； 濾液細線應畫得細、直，且風干后要重復數次，增加

6、細線中的色素濃度； 層析時濾液細線不能沒及層析液，否則會導致色素帶溶于層析液中，使色 素帶重疊或使色素帶不清晰；（3）收集到的濾液綠色過線的原因： 未加SiO2，研磨不充分。 綠葉不新鮮，或者一次加入無水乙醇過多； 未加碳酸鈣或加入太少，色素分子被破壞?！纠?】如圖所示為某同學做“葉綠體中色素的提取和分離”實驗的改進裝置，下列敘述錯誤的是（）A .應向培養皿中倒入層析液B 應將濾液滴在a處，而不能滴在b處C.實驗結果應是得到四個不同顏色的同心圓（近似圓形）D .實驗得到的若干個同心圓中，最小的一個圓呈橙黃色【例2】某班學生完成對新鮮菠菜葉進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時，由于各組操作 不同，

7、出現了以下四種不同的層析結果。下列分析最不合理的是（）量aa*A 甲可能誤用蒸餾水做提取液和層析液B .乙可能是因為研磨時未加入SiO2C.丙是正確操作得到的理想結果D .丁可能是因為研磨時未加入CaCO3【例3】提取光合色素，進行紙層析分離，對該試驗中各種現象的解釋，正確的是()A .未見色素帶，說明材料可能為黃化葉片B .色素始終在濾紙上，是因為色素不溶于層析液C.提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素bD .胡蘿卜素在濾紙最前方，是因為其在提取液中的溶解度最高2、葉綠體的結構和功能、色素的種類和功能(1) 葉綠體的結構包括外膜、 內膜、葉綠體基質和基粒(由類囊體構成)；內容物包括DNA、

8、 RNA、色素、與光合作用有關的酶；(2) 葉綠體的類囊體膜疊加形成基粒擴大了膜面積，有利于色素和酶附著。(3) 高等植物的葉綠體在強光下以窄面受光，避免了強光對葉綠體的傷害；在弱光下以寬 面受光，有利于接受更多的光能。(4) 在上敘色素的分離實驗中，色素帶分布如下圖：色素種類顏色含量溶解度擴散速度胡蘿卜素橙黃色最少最高最快葉黃素黃色較少較咼較快葉綠素a藍綠色最多較低較慢葉綠素b黃綠色較多最低最慢nHU色素的功能：葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，葉黃素主要吸收藍紫光。 葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收波長范圍不一樣，峰值也是不一樣的?！纠?】下列關于葉綠體在光合作用過程中作用的描述，錯誤的是()A

9、 .葉片反射綠光故呈綠色，因此日光中綠光透過葉綠體的比例最大B .葉綠體的類囊體膜上含有自身光合作用所需的各種色素C.通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用 D .葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰值不同【例5】從種植于室內普通光照和室外強光光照下的同種植物分別提 取葉片的葉綠體色素，用紙層析法分離，結果如圖，下列判斷正確的 是( )A.室內植物葉片偏黃B .室外植物葉片偏綠C.室外植物葉片胡蘿卜素含量 葉黃素含量*1 *1 j1 Ill 一i V 圧矣光照強尤凰D .室內植物葉片葉綠素 a含量葉綠素b含量【例6】為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素

10、，用石油醚進行紙層析，右圖為濾紙層析的 結果（i、n、川、w為色素條帶 ）。下列敘述錯誤的是（）A 強光照導致了該植物葉綠素含量降低B .類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照C. 色素川、W吸收光譜的吸收峰波長不同D. 畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次年代科學家結論1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物光合作用時把光能轉變成了化學能儲存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用產生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來。葉綠體是光合作用的場所1939魯賓卡門光合作用釋放的氧來自水20世紀40代卡爾文光合產物中有機物的碳來自C02

11、3、光合作用的探究歷程【例7】光合作用是地球上最重要的化學反應。同位素標記法的引入，為探尋和建立光合作團冉圖B用的 化學反應過程，作出了巨大的貢獻。（1）1941年，魯賓用同位素標記法追蹤光 合作用中。2的來源。魯賓用H218O和普通的CO2進行小球藻 光合作用實驗（見圖A），結果放出的CO2具有 放射性。若用C18O2和普通的 H20進行光合作 用實驗（見圖B），結果產生的 02不具有放射性。綜合實驗，可獲得的結論是 （2）美國科學家卡爾文用同位素標記法來追蹤C02是如何轉變成碳水化合物的。 卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，光照一定時間（從1秒到數分鐘）后殺死小球藻,同時 提取產物并分析

12、。實驗發現，僅僅30秒的時間，二氧化碳已經轉化為許多種的化合物。想要探究C02轉化成的第一個產物是什么，可能的實驗思路是 實驗發現，在光照下物質A和物質B的濃度很快達到飽和并保持穩定。此時突然中斷C02的供應，A、B物質的變化如圖 C所示。 以上實驗說明，固定二氧化碳的化合物是 ,二氧化碳轉化的第一個產物是。【例8】科學家用含有14C的C02來追蹤光合作用中的碳原子，其轉移 途徑是（）A . C02T 葉綠素 t ADPB. C02T 葉綠體 tA TPC. C02T乳酸T糖類D. C02TC 3化合物t糖類4、光合作用的過程（1）光合作用包括光反應和暗反應兩個階段 光反應：場所：類囊體薄膜；

13、條件：光、色素、酶；物質變化 J 水的光解：H20 02+ H （ NADPH ）-ATP 的合成：ADP + Pi + 能量 ATP能量變化：光能轉化成 ATP中活躍的化學能 暗反應：場所：葉綠體基質；條件：酶；物質變化C02的固定：C02 + C5 2C3-C3的還原：C3 + H C5 + （ CH20）（此反應過程中有水生成）.ATP 水解：ATP ADP + Pi + 能量能量變化：ATP中活躍的化學能轉化成化合物中穩定的化學能（2 ）光反應和暗反應的關系 光反應為暗反應提供H、ATP，暗反應為光反應提供 ADP和Pi。 沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成。（3）

14、當外界條件改變時，光合作用中C3、C5、H、ATP、（ CH 20）的含量變化【例9】如圖表示光合作用的過程，其中I、n表示光合作用的兩個階段，a、b表示相關物質。下列相關敘述正確的是（）A .階段i表示暗反應B .階段n表示光反應C.物質a表示HD .物質b表示C3【例10】在適宜反應條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發生變化的物質，組合正確的是（）A .紅光，ATP下降B .紅光，未被還原的 C3上升C.綠光，H下降D .綠光，C5上升【例11】如圖為綠色植物光合作用過程示意圖（物質轉換用實線表示，能量傳遞用虛線表示，

15、圖中ag為物質，為反應過程），下列判斷錯誤的是（）A .綠色植物能利用a物質將光能轉換成活躍的化學能儲存在c中 B .過程發生在類囊體薄膜，e在葉綠體基質中被利用C. e可由水產生，也可用于有氧呼吸第三階段生成水D .用14 CO2作原料，一段時間后 C5中會具有放射性5、影響光合作用的因素和光合作用原理的應用(1 )光照強度 A點光照強度為0，此時只進行細胞呼吸， 釋放的C02 量可表示此時細胞呼吸的強度。 AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強， C02釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的 C02有一部分 用于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度。 B點：細胞呼吸釋放的 C

16、02全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度 (光照強度只有在 B點以上時，植物才能正常生長 )，B點所示 光照強度稱為光補償點。 BC段：表明隨著光照強度不斷增強，光合作用強度不斷增強，到C點以上不再增強了，C點所示光照強度 稱為光飽和點。 圖示C02的吸收量表示凈光合速率，C02釋放量的最大值表示呼吸速率。應用：陰生植物的B點左移，C點較低，如圖中虛線所示。間作套種農作物的種類搭 配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當提高光照強度可增加大棚作物產量。吸收co；o如Icd2raiAB3濃度KI 2(2) C02濃度圖1和圖2都表示在一定范圍內，光合作用速率隨C02濃度的增加而增大，

17、但當 C02濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。圖1中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的C02濃度，即C02補償點；圖2中的A 點表示進行光合作用所需 C02的最 低濃度。圖1和圖2中的B和B點都表示 C02飽和點。應用：在農業生產上可以通過“正其行，通其風”、增施農家肥等增大 C02濃度，提高光合作用強度。(3) 溫度：主要影響酶的活性;應用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度，也可適當降低溫度。白天調到光合作用最適溫 度，以提高光合作用；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物的積累。(4 )礦質元素在一定濃度范圍內，增大必需元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過一定

18、濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物滲透失水而萎蔫， 從而使光合速率下降。應用：根據作物的需肥規律，適時、適量地增施肥料，可提高農作物 產量，如葉菜類多施 N肥。(5) 水分水是光合作用的原料， 缺水既可直接影響光合作用，又會導致葉片氣孔關閉， 限制C02進入葉片，從而間接影響光合作用。應用：根據作物的需水規律合理灌溉，水分過多會造成植物缺氧。6、多因子對植物光合作用的影響光照強度JU光件作用速率一島（:他詵度 中（;Z2Z1）可以表示CO2濃度，當光照強度小于 e值時，限制光合 速率增加的主要因素是光照強度C光幗利點出的m鍛7、光合作用和呼吸作用的綜合應用（1）植物凈（表觀）光合速率、總（

19、真正）光合速率和呼吸速率的內在關系 凈光合速率：植物在光照條件下單位之間內的O釋放量、CQ吸收量或有機物的積累量； 總光合速率：植物在光照條件下單位時間內的CO的固定量、Q的產生量或有機物的產生量； 呼吸速率：植物在黑暗條件下單位時間內CO釋放量、Q的吸收量或有機物的減少量。 總光合速率=凈光合速率 +呼吸速率 02的產生量=0 2釋放量+細胞呼吸耗氧量 光合作用固定 CO的量=C02吸收量+細胞呼吸釋放 CO量PO的吸收P0的釋放（2）自然環境中一晝夜植物光合作用曲線分析 開始進行光合作用的點：b ； 光合作用強度與呼吸作用強度相等的點：c、e; 開始積累有機物的點：c； 有機物積累最大的點

20、：e， eg段光合作用強度大于呼吸作用強度； de段光合作用強度下降是因為中午溫度太高導致 植物葉片氣孔關閉，CO減少；fg段光合作用強 度下降是因為光照強度下降。（3 ）密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線 光合作用開始于 D點之前； D、 H點為光合作用強度與呼吸作用強度相等 AD段：光合作用強度小于呼吸作用強度；DH段：光合作用強度大于呼吸作用強度，HI段：光合作用強度小于1 * 總 8止訂 mt呼吸作用強度； FG段CQ增加較慢是因為中午溫度太高導致植物葉片氣孔關閉，CQ減少； 該圖所示植物一晝夜表現為生長，因為I點的CQ2濃度小于A點，說明一晝夜中容器內CQ2減少，一晝夜中植物光合作用產

21、生的有機物大于呼吸作用消耗的有機物，植物生長。【例16】夏季晴天，將密閉在玻璃罩中的某綠色植物置于室外，從凌晨0時開始，定期測定玻璃罩中某種氣體含量，結果如圖。下列分析正確的是（A. 本實驗測定的氣體是 CQB. 該植物進行光合作用的起始時間是6時C. 若9時和12時合成有機物的速率相等，則9時的呼 吸速率小于12時D.與0時相比較，24時該植物的干重減少【例17】將生長狀況相同的某種植物的葉片分成4等份，在不同溫度下分別暗處理1h,再光照1h （光照強度相同），測其重量變化，得到如下的數據?？梢缘贸龅慕Y論是（）組別-一-二二三四溫度（C）27282930暗處理后重量變化（mg ）-1-2-3

22、-1光照后與暗處理前重量變化（mg ）+3+3+3+1注：凈光合速度=實際光合速度-呼吸速率A. 該植物光合作用的最適溫度是27 CB. 該植物呼吸作用的最適溫度是29CC. 27C 29 C的凈光合速率相等D. 30C下實際光合速率為 2mgh -1【例18】某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內進行植物栽培實驗，連續48h測定溫室內CQ濃度及植物 CQ吸收速率，得到如圖所示曲線（整個過程呼吸作用強度恒定），下列敘述正確的是（)A. 圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有3個B. 綠色植物CQ2吸收速率達到最大的時刻是第45小時C. 實驗開始的前24小時比后24小時的平均光照強度弱D.實驗全過

23、程葉肉細胞內產生ATP的場所是線粒體和葉綠體 8、光合速率測定常用方法（1）“半葉法”一一測光合作用有機物的生產量，即單位時間、單位葉面積干物質的積累 【例19】某研究小組用番茄進行光合作用實驗，采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強 度進行測定。其原理是：將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，并采用適當的方法阻止兩部分的物質和能 量轉移。在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA MB獲得相應數據，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是 mg/（dm2 h）。6小時內上述 B部位截取的葉片光合作用合成 有機物的總量（M）為_。（2

24、）氣體體積變化法一一測光合作用02產生（或CO2消耗）的體積【例20】某生物興趣小組設計了圖3裝置進行光合速率的測試實驗（忽略溫度對氣體膨脹的影響）。 測定植物的呼吸作用強度：裝置的燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液；將玻璃鐘罩遮光處理，放在適宜 溫度的環境中；1小時后記錄紅墨水滴移動的方向和刻 度，得X值。 測定植物的凈光合作用強度：裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液（保證容器內 CO2濃度的恒定）；將裝置放在光照充足、 溫度適宜的環境中；1小時后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得Y值。請你預測在植物生長期紅墨水滴最可能移動方向并分析原因：項目紅墨水滴移動方向原因分析測定植物呼吸作用速率a.c.測定植物凈光合作用強度b.d.c.玻璃鐘罩遮光，植物只進行呼吸作用，植物進行有氧呼吸消耗O2,而釋放的 CO2氣體被裝置燒杯中 NaOH溶液吸收，導致裝置內氣體、壓強減小，紅色液滴向左移動d.裝置的燒杯中放入 NaHCO3緩沖溶液可維持裝置中的 CO2濃度；將裝置放在光照 充足、溫度適宜的環境中，在植物的生長期，光合作用強度超過呼吸作用強度，表現為表觀光合作用釋放O2，致裝置內氣體量增加，紅色液滴向右移動。（3 ）黑白瓶法一一測溶氧量的變化【例21】某研究小組從當地一湖泊的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對黑白瓶中，剩余 的水樣測得原初溶解氧