第9講

光與光合作用第三單元細胞的能量代謝[考綱要求]

1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。2.影響光合作用速率的環境因素(Ⅱ)。3.實驗：葉綠體色素的提取和分離?？键c一葉綠體中的色素與光合作用的過程考點三綠葉中色素的提取和分離考點二影響光合作用的因素及應用矯正易錯強記長句重溫高考演練模擬內容索引課時作業葉綠體中的色素與光合作用的過程考點一知識梳理1.葉綠體的結構與功能(1)結構模式圖(2)結構外表：①

內部②基質：含有與

有關的酶③

：由類囊體堆疊而成，分布有

和與光反應

有關的酶

↓決定(3)功能：進行

的場所。雙層膜碳反應基粒色素光合作用2.葉綠體中的色素及色素的吸收光譜葉綠素b葉綠素a胡蘿卜素葉黃素由圖可以看出：(1)葉綠體中的葉綠素主要吸收太陽光中的

和

，對

的吸收量很少。(2)類胡蘿卜素主要吸收

，對

吸收量很少。藍紫光紅橙光綠光藍紫光橙黃光3.光合作用的過程(1)反應式①產物為(CH2O)：

。②產物為C6H12O6：

。CO2＋H2O

(CH2O)＋O26CO2＋12H2O

C6H12O6＋6O2＋6H2O(2)過程葉綠體類囊體膜[H]+O2葉綠體基質(CH2O)穩定的化學能(3)光反應和碳反應的比較項目光反應碳反應條件

、色素、酶

、NADPH、

、多種___場所____________________物質變化

、ATP的合成CO2的固定、_________能量變化光能轉化為____________

轉化為穩定的化學能聯系光反應為碳反應提供

；碳反應為光反應提供

；沒有光反應，碳反應無法進行；沒有碳反應，有機物無法合成光ATPCO2類囊體膜葉綠體基質水的光解C3的還原活躍的化學能活躍的化學能NADPH和ATPNADP＋、ADP和Pi酶1.判斷關于色素和葉綠體的敘述(1)植物呈現綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光(

)(2)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素(

)(3)葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰值不同(

)(4)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多(

)(5)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質中(

)(6)葉綠體內膜的面積遠遠大于外膜的面積(

)常考基礎診斷×√√×××2.判斷關于光合作用過程的敘述(1)H2O在光下分解為NADPH和O2的過程發生在葉綠體基質中(

)(2)葉肉細胞在葉綠體外膜上合成淀粉(

)(3)離體的葉綠體基質中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反應過程(

)(4)番茄幼苗在缺鎂的培養液中培養一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降的原因是光反應強度和碳反應強度都降低(

)(5)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，其葉綠體內CO2的固定立即停止(

)(6)光合作用和細胞呼吸均能產生[H]，二者還原的物質不同(

)(7)土壤中的硝化細菌可利用CO2和H2O合成糖(

)√××√×√√教材熱點拓展1.下面是光合作用探索歷程中恩吉爾曼和薩克斯的實驗示意圖，請分析：(1)恩吉爾曼實驗在實驗材料的選取上有什么巧妙之處？提示選擇水綿和好氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。提示(2)恩吉爾曼實驗要在沒有空氣的黑暗環境中進行的原因是什么？提示排除氧氣和除極細光束外的其他光的干擾。(3)薩克斯實驗中進行“黑暗”處理的目的是什么？提示消耗掉細胞中原有的淀粉，防止對實驗結果造成干擾。提示(4)薩克斯實驗中在染色前通常用酒精對葉片進行脫色處理，目的是什么？提示防止葉片中色素顏色對實驗結果的干擾。(5)兩實驗設計中是如何形成對照的？提示恩吉爾曼的實驗中，照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對照；薩克斯的實驗中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照。提示2.分析光合作用的過程圖解(1)圖中甲表示

階段，發生在葉綠體的

上。(2)乙表示

階段。(3)圖中的物質a是

，物質c是

。(4)圖中的ATP

(填“能”或“不能”)運出所在的細胞器，用于其他生命活動。光反應類囊體膜碳反應NADPHCO2不能重點剖析1.光合作用C、H、O的轉移途徑2.環境改變時光合作用各物質含量的變化分析(1)分析方法：需從物質的生成和消耗兩個方向綜合分析。示例：CO2供應正常，光照停止時C3的含量變化(2)物質含量變化的比較條件光照由強到弱，O2供應不變光照由弱到強，CO2供應不變CO2供應由充足到不足，光照不變CO2供應由不足到充足，光照不變C3含量增加減少減少增加C5含量減少增加增加減少NADPH和ATP的含量減少增加增加減少(CH2O)的合成量減少增加減少增加3.連續光照和間隔光照下的有機物合成量分析(1)光反應為碳反應提供的NADPH和ATP在葉綠體中有少量的積累，在光反應停止時，碳反應仍可持續進行一段時間，有機物還能繼續合成。(2)一直光照條件下，會造成NADPH、ATP的過度積累，利用不充分；光照和黑暗間隔條件下，NADPH、ATP基本不積累，能夠被充分利用；因此在光照時間相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續光照處理有機物積累量要多。例如：若同一植物處于兩種不同情況下進行光合作用，甲一直光照10分鐘，黑暗處理10分鐘；乙光照5秒，黑暗處理5秒，持續20分鐘，則光合作用制造的有機物：甲＜乙。命題點一捕獲光能的色素分析1.(2017·海南，10)將葉綠體懸浮液置于陽光下，一段時間后發現有氧氣放出。下列相關說法正確的是A.離體葉綠體在自然光下能將水分解產生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下，則不會有氧氣產生C.若將葉綠體置于藍紫光下，則不會有氧氣產生D.水在葉綠體中分解產生氧氣需要ATP提供能量命題探究答案解析√解析光合作用的場所是葉綠體，離體的葉綠體在自然光下通過光反應能將水分解產生氧氣，A項正確；葉綠體中的色素既能吸收紅光，也能吸收藍紫光，B、C項錯誤；水在葉綠體中分解產生氧氣不需要ATP提供能量，D項錯誤。2.將可見光通過三棱鏡后照射到綠色植物葉片的某種色素提取液上，可獲得該吸收光譜(圖中的數字表示光的波長，單位為nm，暗帶表示溶液吸收該波長的光后形成的光譜)。則該色素是A.類胡蘿卜素

B.葉黃素C.胡蘿卜素

D.葉綠素a√答案解析解析葉綠體中的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。其中，葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素，主要吸收藍紫光。從圖中可以看出，該色素主要吸收紅光和藍紫光，所以該色素為葉綠素。答案解析命題點二光合作用的過程分析3.(2015·福建，3)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學習小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應，并檢測產物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是A.菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質B.RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法D.單位時間內14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高√解析RuBP羧化酶催化上述反應即為二氧化碳的固定，屬于碳反應，其場所是葉綠體基質，A項正確；碳反應不需要光，有光和無光條件下都可進行，B項錯誤；實驗中利用14C標記CO2并檢測產物放射性強度，采用同位素標記法，C項正確；單位時間內產物生成量可代表化學反應的催化效率，酶對化學反應的催化效率即可反映酶活性，D項正確。答案解析4.右圖為綠色植物光合作用過程示意圖(圖中a～g為物質，①～⑥為反應過程，物質轉換用實線表示，能量傳遞用虛線表示)。下列有關敘述錯誤的是A.圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解B.c為ATP，f為NADPHC.將b物質用18O標記，最終在(CH2O)中能檢測到放射性D.圖中a物質主要吸收紅光和藍紫光，綠色植物能利用它將光能轉換成

活躍的化學能√解析圖中a～g分別代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH、NADP＋、CO2，①～⑥分別代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的還原、有機物的合成，A項正確，B項錯誤；光合色素具有吸收、傳遞和轉化光能的作用，D項正確。命題點三分析條件驟變對葉綠體中物質含量的影響5.在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續取樣分析，在短時間內葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是A.C3和C5都迅速減少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加，C5迅速減少D.C3迅速減少，C5迅速增加答案解析√解析由題意知，在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照后，光反應停止，NADPH和ATP下降，C3的還原減弱直至停止，而CO2

的固定則繼續進行，但由于缺少NADPH和ATP，C3不能被還原而積累，使C3迅速增加；C5是植物體細胞內具有一定數量且能循環利用的物質，當CO2＋C5→C3后，C3又不能被還原再形成C5時，C5將迅速減少。所以，在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續取樣分析，此時葉綠體中C3迅速增加，C5迅速減少。6.右圖是水生植物黑藻在光照等環境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關敘述正確的是A.t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能

增加，基質中水光解加快、O2釋放增多B.t2→t3，碳反應限制光合作用；若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高C.t3→t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應速率不變、碳反

應增強的結果D.t4后短暫時間內，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接

產物含量降低答案解析√解析水的光解、O2的釋放發生在葉綠體類囊體膜上，而不是葉綠體基質中，A項錯誤；t2→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會提高，B項錯誤；t3→t4，碳反應增強，一定程度上加快ATP和ADP的轉化，同時促進了光反應，C項錯誤；突然停止光照，光反應減弱甚至停止，類囊體膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3化合物減少，直接產物含量降低，D項正確。命題點四連續光照和間隔光照條件下的有機物的合成量分析7.(2015·全國Ⅰ，29)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CO2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；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%。答案解析C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%。回答下列問題：(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______。高于C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%光照基質解析C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%，說明C組黑暗條件下進行了部分光合作用，碳反應消耗了ATP和NADPH，為下一次的光照時間內光反應提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以單位光照時間內，C組合成有機物的量高于D組。光合產物的生成場所為葉綠體基質。(2)A、B、C三組處理相比，隨著____________________的增加，使光下產生的______________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。解析A、B、C三組實驗中光照時間之和均為67.5s，但是處理方法不同，結果也不一樣，并且是單位時間內光照和黑暗交替頻率越高，光合作用產物相對量越高，可知光照時產生的ATP和NADPH在光照時沒有用完，可以在黑暗中繼續利用，還原C3化合物生成糖類等有機物及C5化合物，C5化合物繼續與CO2結合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。答案解析光照和黑暗交替頻率ATP和NADPH影響光合作用的因素及應用考點二知識梳理1.光照強度(1)原理：光照強度通過影響植物的

反應進而影響光合速率。光照強度增加，光反應速度

，產生的NADPH和ATP增多，使碳反應中還原過程加快，從而使光合作用產物增加。光加快相關視頻(2)曲線分析①A點：光照強度為0，此時只進行

。②AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸

。細胞呼吸減少③B點：為光補償點，細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度

細胞呼吸強度。④BC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點后不再增強了。等于⑤D點：為光飽和點，限制D點以后光合作用強度不再增加的內部因素是色素含量、

的數量和最大活性，外部因素是CO2濃度等除光照強度之外的環境因素。(3)應用：①溫室生產中，適當增強

，以提高光合速率，使作物增產；②陰生植物的酶光照強度光補償點和光飽和點都較陽生植物低，間作套種農作物，可合理利用光能。2.CO2濃度(1)原理：CO2影響

反應階段，制約

的形成。(2)曲線分析圖1中A點表示CO2補償點，即光合速率

呼吸速率時的CO2濃度，圖2中A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。B點和B′點所對應的CO2濃度都表示CO2飽和點。(3)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CO2濃度，提高光合速率。碳C3等于3.溫度(1)原理：溫度通過影響

影響光合作用。(2)曲線分析酶的活性①AB段：在B點之前，隨著溫度升高，光合速率

。②B點：酶的

溫度，光合速率最大。③BC段：隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率

，50℃左右光合速率幾乎為零。(3)應用：溫室栽培植物時，白天調到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當

溫室內溫度，以降低細胞呼吸速率，保證植物有機物的積累。增大最適減小降低4.水分和礦質元素(1)原理①水既是光合作用的原料，又是體內各種化學反應的

，如植物缺水導致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響

進入植物體內。②礦質元素通過影響與光合作用有關的化合物的合成，對光合作用產生直接或間接的影響。如鎂可以影響

的合成從而影響光反應。介質CO2葉綠素(2)曲線(3)應用：農業生產中，可根據作物的生長規律，合理灌溉和施肥。據圖分析多因素對光合作用的影響教材熱點拓展(1)三條曲線在P點之前限制光合速率的因素分別是什么？提示P點之前，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，依次為光照強度、光照強度和溫度。提示提示(2)三條曲線在Q點之后橫坐標所表示的因子還是影響光合速率的主要因素嗎？此時的限制因素分別是什么？提示Q點之后橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素，此時的主要影響因素依次為溫度、CO2濃度和光照強度。(3)在北方的冬暖大棚中施用有機肥有哪些益處？提示有機肥中的有機物被土壤中的微生物分解成各種礦質元素，增加了土壤的肥力，另外還釋放出熱量和CO2，增加了大棚內的溫度和CO2濃度，有利于光合作用的進行。命題點一單因素對光合作用的影響分析1.陽光穿過森林中的空隙形成“光斑”，下圖表示一株生長旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2和釋放O2量的變化，據此下列分析正確的是命題探究答案解析A.光斑照射前，光合作用無法進行B.光斑照射后，光反應和碳反應迅速同步增加C.光斑照射后，碳反應對光反應有限制作用D.光斑移開后，光反應和碳反應迅速同步減弱√解析光斑照射前，有氧氣釋放，說明植物細胞在進行光合作用，A項錯誤；光斑照射后，光反應迅速增加，而碳反應沒有立即增加，二者不同步，B項錯誤；光斑照射后，O2釋放曲線變化趨勢是光反應先增加然后降低，說明碳反應對光反應有限制作用，原因是碳反應不能及時消耗光反應產生的ATP和NADPH，C項正確；移開光斑后，光反應迅速減弱，而碳反應過一段時間后才減弱，二者不同步，D項錯誤。2.(2014·四川，6)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如圖所示(注：光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據圖分析，下列敘述正確的是答案解析A.與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B.與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大C.間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作√解析當光照強度為0時，植物只進行細胞呼吸，由坐標圖中數據可知，桑樹間作時的呼吸強度比單作時的大，大豆間作時的呼吸強度比單作時的小,A項錯誤；由坐標圖中數據可知，與單作相比，間作時桑樹光合作用的光飽和點增大，大豆光合作用的光飽和點減小，B項錯誤；由坐標圖中數據可知，在較低光照強度范圍內，大豆間作時的光合速率比單作時增強，在較高光照強度范圍內，大豆間作時的光合速率比單作時減弱，C項錯誤；由坐標圖中數據可知，單作時大豆開始積累有機物時的最低光照強度大于間作時的，D項正確。命題點二多因素對光合作用的影響分析3.科學家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一植物光合作用強度的影響，得到的實驗結果如圖所示。請據圖判斷下列敘述不正確的是答案解析A.光照強度為a時，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強度差異的原因是CO2濃度

不同B.光照強度為b時，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是溫度不同C.光照強度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強度隨光照強度升高而升高D.光照強度為b～c，曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強度隨光照強度升高而升高√解析曲線Ⅱ和Ⅲ的CO2濃度不同，因此光照強度為a時，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同，A項正確；曲線Ⅰ和Ⅱ的溫度不同，因此光照強度為b時，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是溫度不同，B項正確；由曲線圖可知，光照強度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強度隨光照強度升高而升高，C項正確；光照強度為b～c，曲線Ⅰ光合作用強度隨光照強度升高而升高，但曲線Ⅲ光合作用強度隨著光照強度的升高不再變化，D項錯誤。4.電場會對植物的生長發育產生一種“無形”的影響。在溫室中同時增補電場和增施CO2，蔬菜產量可提高70%左右，這就是著名的“電場產量倍增效應”?？茖W家根據電場強度與CO2濃度對黃瓜幼苗光合作用強度影響的實驗，繪制如下曲線。據圖回答下列問題：答案解析(1)第1組實驗的作用是______。在飽和光照強度下，該實驗的自變量是___________________。解析第1組實驗的條件為大氣電場和大氣CO2濃度，屬于對照組，起對照作用。飽和光照強度下，實驗的自變量是電場強度和CO2濃度。對照電場強度和CO2濃度(2)第1組實驗和第2組實驗的曲線比較，說明_________________________

。解析第1組和第2組對比，二者的自變量為電場強度，第2組的凈光合作用強度大于第1組，而二者的細胞呼吸強度相等，因此說明強電場可以提高植物的光合作用強度。答案解析強電場可以提高植物的光合作用強度答案解析(3)根據實驗曲線可知，在相同光照強度下，為了最大限度地增加作物產量，可以采取的措施是___________________。解析分析曲線可知，同一光照強度下凈光合作用強度最大的是第4組，因此為了最大限度地增加作物產量，可增加電場強度和提高CO2濃度。增補電場和增施CO2題后反思解答受多因素影響的光合作用曲線題時，找出曲線的限制因素是關鍵。具體方法是對縱坐標或橫坐標畫垂線或者只看某一條曲線的變化，將多因素轉變為單一因素，從而確定限制因素。當曲線上標有條件時，說明因變量受橫坐標和曲線上條件的共同影響。若題干中描述了曲線的獲得前提，如最適溫度下測得，則應該考慮溫度以外的影響因素。綠葉中色素的提取和分離考點三1.實驗原理實驗解讀實驗原理提取分離

能溶解色素色素在層析液中

不同，在濾紙條上擴散的速度不同有機溶劑(如無水乙醇)溶解度相關視頻2.實驗步驟二氧化硅碳酸鈣擴散均勻色素3.實驗結果色素種類色素顏色色素含量溶解度擴散速度胡蘿卜素橙黃色_______________葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍綠色_____較低較慢葉綠素b黃綠色較多__________最少最高最快最多最低最慢關鍵點撥1.實驗注意事項注意事項操作目的

提取色素

選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時加無水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保護色素迅速、充分研磨防止乙醇過度揮發，充分溶解色素盛放濾液的試管管口加膠塞防止乙醇揮發和色素氧化分離色素濾紙預先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散濾液細線要細、齊、直使分離出的色素帶平整不重疊濾液細線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明濾液細線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中2.綠葉中色素提取和分離實驗異常現象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②使用放置數天的綠葉，濾液色素(葉綠素)太少。③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊：沒經干燥處理，濾液線不能達到細、齊、直的要求，使色素擴散不一致造成的。(3)濾紙條看不到色素帶①忘記畫濾液細線。②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條只呈現胡蘿卜素、葉黃素色素帶：忘記加碳酸鈣導致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。命題點一實驗基礎1.某同學在進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗時，進行了以下操作：①將5g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中，加入無水乙醇后直接進行研磨；②將預備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1cm處用鋼筆畫一條橫線；③為增強實驗效果，將濾液細線畫粗些；④將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕插入層析液中，讓濾液細線浸入層析液中。該同學的操作有誤的是A.①

B.①②C.①②③

D.①②③④命題探究√答案解析解析①提取綠色葉片中的色素時，在將5g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中后，應加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10mL無水乙醇，進行迅速、充分地研磨；②制備濾紙條時，應將預備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1cm處用鉛筆畫一條橫線，而不是用鋼筆；③畫濾液細線時，為確保色素帶分離整齊、不重疊，應保證濾液細線細、直、齊，為增強實驗效果，應重復畫線使濾液細線處積累較多色素；④分離色素時，應將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕插入層析液中，注意不能讓濾液細線觸及層析液。2.甲、乙、丙、丁四位同學，在利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料，用層析法進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時，由于操作不同，得到了四種不同的層析結果(如圖所示)。下列分析錯誤的是答案解析A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B.乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多C.丙可能是正確操作得到的理想結果D.丁可能是研磨時未加入CaCO3√解析甲圖中看不到色素帶，葉綠體中的色素屬于有機物，易溶于酒精等有機溶劑，難溶于水，所以出現甲圖結果可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液導致的，A項正確；乙結果中每種色素都有，但含量很少，可能是無水乙醇過多，色素濃度太低導致的，B項正確；丙結果中每種色素都有，但是胡蘿卜素和葉黃素含量較多，葉綠素a和葉綠素b含量較少，這不是正確操作得到的理想結果，C項錯誤；丁結果中葉綠素a和葉綠素b含量很少，可能是研磨時未加入CaCO3，破壞了葉綠素類物質造成的，因為與類胡蘿卜素相比，葉綠素更易受到破壞，D項正確。命題點二實驗拓展3.以圓形濾紙的中心為圓心，畫葉綠體色素濾液的小圓進行色素分離，看到近似同心環狀的四個色素圈，排列在最外圈的一個呈A.藍綠色

B.黃綠色C.黃色

D.橙黃色解析綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離的原因是色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙上的擴散速度不同。其中胡蘿卜素(橙黃色)的溶解度最大，故其擴散速度最快，排列在最外圈。答案解析√4.利用無水乙醇提取出葉綠體中的色素，設法分離得到各種色素，并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖所示)。當濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確的位置應為答案解析√解析在層析液中四種色素的溶解度從大到小的順序依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，色素溶解度越大，隨層析液在濾紙上擴散的速度越快，混合液中含4種色素，擴散后在濾紙條上形成4條色素帶。矯正易錯強記長句1.葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。2.植物葉片呈現綠色的原因是葉片中的色素對綠光的吸收少，綠光被反射出來。3.不同顏色溫室大棚的光合效率比較：無色透明大棚能透過日光中各種色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚中植物的光合效率最高；葉綠素對綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚中植物的光合效率最低；不同顏色的溫室大棚光合效率不同，單色光中，藍紫光下光合速率最快，紅光次之，綠光最差。易錯警示突破選擇題4.進行光合作用的細胞不一定都含有葉綠體，如藍細菌、光合細菌等。5.植物的液泡中含有的色素不參與光合作用。6.光合作用的產物主要是糖類，還有一些類脂、有機酸、氨基酸和蛋白質等。7.C3和C5并不是只含有3個或5個碳原子，還有H、O等原子，如丙酮酸(C3H4O3)就是一種三碳化合物。8.碳反應不直接需要光，但是如果沒有光照，光反應停止后，碳反應很快也會停止。9.葉綠體產生的ATP只能用于自身的物質合成，不能用于細胞中其他部位的生命活動。某植物在停止供水和恢復供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如圖所示。請回答下列問題：長句應答突破簡答題1.停止供水后，光合速率下降，原因是一方面水是光合作用的原料；另一方面缺水會導致氣孔開度降低，CO2供應不足，影響了光合作用的碳反應，導致光合作用速率下降。2.在溫度、光照相同的條件下，圖中A點與B點相比，B點光飽和點低，其主要原因是B點氣孔開度低，CO2吸收減少，碳反應速率低，需要光反應提供的ATP和NADPH少，所以光飽和點低。3.停止供水一段時間后，葉片發黃，原因是葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解)，類胡蘿卜素的顏色顯露出來。重溫高考演練模擬12345答案解析1.(2017·全國Ⅲ，3)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是A.類胡蘿卜素在紅光區吸收的光能可用于光反應中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的√12345解析類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，在紅光區不吸收光能，A項錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B項正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C項正確；根據葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D項正確。答案解析2.(2017·天津，6)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。右圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。下列敘述錯誤的是12345A.光照強度低于P時，突變型的光反應強度低于野生型B.光照強度高于P時，突變型的碳反應強度高于野生型C.光照強度低于P時，限制突變型光合速率的主要環境因素是光照強度D.光照強度高于P時，限制突變型光合速率的主要環境因素是CO2濃度√12345解析由于突變型水稻葉片的葉綠素含量較少，由圖可知，光照強度低于P時，突變型的光合作用光反應強度低于野生型，A項正確；由于突變型水稻中固定CO2酶的活性顯著高于野生型，由圖可知，光照強度高于P時，突變型的碳反應強度高于野生型，B項正確；光照強度低于P時，光照強度沒有達到光飽和點，限制突變型光合速率的主要環境因素是光照強度，C項正確；P點并未達到突變型水稻光合作用的光飽和點，故光照強度高于P點小于光飽和點時限制光合速率的主要環境因素是光照強度，當光照強度大于光飽和點時，限制光合速率的主要環境因素是CO2濃度，D項錯誤。答案3.(2016·全國Ⅱ，4)關于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B.構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收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.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的√12345解析12345解析葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內的有機溶劑中，A項正確；葉綠素分子中含有鎂元素，鎂元素可以由植物的根細胞通過主動運輸方式從土壤中吸收，B項正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光，可見光不包括紅外光和紫外光，C項錯誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長的植物幼苗，因沒有光照而導致葉綠素合成受阻，使類胡蘿卜素的顏色顯現出來，因而葉片呈黃色，D項正確。4.(2015·安徽，2)下圖為大豆葉片光合作用碳反應階段的示意圖。下列敘述正確的是

A.CO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變為C3中的化學能B.CO2可直接被NADPH還原，再經過一系列的變化形成糖類C.被還原的C3在有關酶的催化作用下，可再形成C5D.光照強度由強變弱時，短時間內C5含量會升高√答案解析12345解析CO2的固定是CO2與C5在酶的催化下合成C3的過程，沒有ATP的消耗，A項錯誤；碳反應中，CO2不能直接被NADPH還原，必須經過CO2的固定形成C3，再在有關酶的催化作用下，一部分C3被NADPH還原，經一系列變化形成糖類，另一部分C3經一系列變化形成C5，B項錯誤，C項正確；在CO2供應不變的情況下，光照強度由強變弱時，光反應提供的NADPH、ATP減少，導致C3還原過程減弱，但此時CO2的固定仍在進行，故短時間內C3含量上升，C5含量下降，D項錯誤。123455.(2014·新課標Ⅰ，2)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＋比值下降解析

用黑布迅速將培養瓶罩上，導致綠藻細胞葉綠體內的光反應停止，不再產生O2、ATP和NADPH，使ATP/ADP、NADPH/NADP＋比值下降，A、C、D項正確；光反應停止，使碳反應中C3的還原受阻，導致C5含量減少，從而使CO2的固定減慢，B項錯誤?！?2345答案解析課時作業12345答案解析1.(2018·永川調研)下列有關葉綠體的描述，正確的是A.葉肉細胞中的葉綠體在光下和黑暗中均可生成ATPB.經黑暗處理后葉肉細胞內淀粉等被輸出消耗，此時葉綠體內不含糖類C.葉綠體中含有RNA聚合酶，體現了細胞內基因的選擇性表達D.葉綠體產生O2和線粒體產生H2O均在生物膜上進行√678910111213基礎鞏固練12345678910111213解析葉綠體只有在光下才能發生光反應生成ATP，黑暗中葉綠體內不具有產生ATP的條件，A項錯誤；經黑暗處理過的葉肉細胞會向其他部位輸出淀粉和消耗糖類等有機物，但葉綠體中的DNA、RNA中含有脫氧核糖或者核糖，B項錯誤；RNA聚合酶在細胞中普遍存在，不是基因選擇性表達的產物，C項錯誤；葉綠體產生O2在類囊體膜上進行，線粒體產生H2O在線粒體內膜上進行，D項正確。答案解析2.某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘液染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現藍色，有的沒有出現藍色。其中，沒有出現藍色的部位是A.a、b和d B.a、c和eC.c、d和e D.b、c和e√12345678910111213解析a、e處為黃白色，缺乏葉綠素，c、e處用錫箔紙遮光，缺乏光照，因此a、c、e處都不能合成淀粉。答案解析3.現有四個實驗裝置，若要驗證綠色開花植物產生O2需要光和驗證O2是由綠色植物釋放的，則應選用的實驗組合分別是A.①②和①③

B.②③和①②C.②④和①③

D.②③和③④√12345678910111213解析要驗證綠色開花植物產生O2需要光照，實驗的自變量應該是有光或無光，因此需要選擇裝置②③；驗證O2是由綠色開花植物釋放的，自變量為是否具有綠色植物，光照是無關變量，因此需要選擇裝置①②。123456789101112134.綠色植物是主要的能量轉換者，因為它們均含有葉綠體(圖甲)這一完成能量轉換的細胞器，圖乙是圖甲中的色素分離結果，圖丙是在圖甲④結構中進行的生化反應，①～④分別代表圖甲中葉綠體的結構。12345678910111213答案解析下列相關敘述中，不正確的是A.圖乙中的色素帶由1到4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素B.圖甲中①和③的成分和結構相似C.環境條件相對穩定的情況下，圖甲④中的C3含量多于C5D.如果突然降低CO2的濃度，圖丙中的C3含量會一直下降12345678910111213√12345678910111213解析圖乙中下方有濾液細線，色素的擴散方向是從下向上的，所以1～4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，A項正確；圖甲中的①和③分別是葉綠體的內膜和外膜，它們的成分和結構相似，B項正確；分析圖丙中的過程要從兩個方面進行：一是環境條件相對穩定時，碳反應中的兩個過程、光反應與碳反應之間均處于一種相對平衡的狀態，由于一個C5對應著兩個C3，所以C3含量要比C5高；二是當環境條件突然改變時，如CO2濃度突然降低時，短時間內由于CO2固定過程減弱而C3的還原過程仍在進行，故C3含量降低而C5含量升高，但一段時間后，反應過程又達到一個新的平衡狀態，所以C3含量不會一直下降，C項正確，D項錯誤。答案解析5.進行正常光合作用的葉片，如果葉綠體中NADPH的含量相對穩定，在a點時突然停止供給CO2，能表示葉綠體中NADPH含量變化曲線的是12345678910111213解析突然停止供給CO2，碳反應受到抑制，消耗光反應產生的NADPH的量減少，NADPH積累增多，一段時間后處于穩定狀態?！檀鸢?.(2016·晉城四校聯考)某研究小組在水肥充足條件下，觀測了玉米光合速率等生理指標日變化趨勢，結果如圖所示。據圖判斷下列有關敘述正確的是12345678910111213解析A.光合作用消耗ATP最快的時刻是15：00B.根吸水能力最強的時刻是12：00C.直接引起蒸騰速率變化的生理指標是氣孔阻抗D.影響光合速率的環境因素主要是CO2濃度√12345678910111213解析光合速率越大，光合作用消耗ATP也就越快，由甲圖可知，光合作用消耗ATP最快的時刻是12：00，A項錯誤；蒸騰作用越強，根吸水能力越強，由乙圖可知，根吸水能力最強的時刻是15：00，B項錯誤；蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失，直接引起蒸騰速率變化的生理指標是氣孔阻抗，C項正確；據圖可知，本題中影響光合速率的主要環境因素是光照強度，D項錯誤。答案解析7.對某植物作如下處理：甲持續光照20min，黑暗處理20min，乙先光照5s后再黑暗處理5s，連續交替40min。若其他條件不變，則在甲、乙兩種情況下植物光合作用所制造的O2和合成的有機物總量符合下列哪項A.O2：甲<乙，有機物：甲＝乙B.O2：甲＝乙，有機物：甲＝乙C.O2：甲<乙，有機物：甲<乙D.O2：甲＝乙，有機物：甲<乙解析甲、乙光反應時間相同，產生的O2相等，但交替光照下，乙條件下碳反應及時消耗了ATP和NADPH，為下一次的光照時間內光反應提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以相同時間內乙合成有機物的總量大于甲。12345678910111213√答案解析8.下圖表示用韭菜宿根進行的相關對照實驗流程。下列敘述錯誤的是12345678910111213A.提取色素時，要加入SiO2和CaCO3進行充分研磨B.色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同C.實驗結果①可說明葉綠素的合成需要光照D.實驗結果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多√12345678910111213解析提取色素時加入SiO2是為了研磨充分，加入CaCO3是為了防止色素被破壞，A項正確；色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，B項錯誤；“結果①”中在光下的色素帶有4條，而在暗處的色素帶為2條，且顏色為黃色和橙黃色，分別是葉黃素和胡蘿卜素，說明葉綠素的合成需要光照，C項正確；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，所以將等量韭菜和韭黃色素濾液放置在陽光和三棱鏡之間時，韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D項正確。9.下圖為葉綠體的結構和功能示意圖，請據圖回答下列問題：12345678910111213答案解析(1)光合作用中光反應產生的______________可以被碳反應所利用；在光照條件下，ATP的移動方向是______(用圖中字母和箭頭表示)。NADPH和ATPA→B解析光合作用光反應為碳反應提供NADPH和ATP，用于三碳化合物的還原。光反應的場所是葉綠體的類囊體膜(A)，碳反應的場所是葉綠體基質(B)，所以光照下ATP從A移向B。12345678910111213(2)若碳反應被抑制，可能的外部影響因素是

、

。12345678910111213答案解析解析碳反應主要受外界環境中二氧化碳濃度和溫度的影響。二氧化碳供應不足溫度過高或過低(3)在電子顯微鏡下觀察，可見到葉綠體基質中含量最多的物質是_______顆粒(光合產物)。12345678910111213答案解析解析光合作用的產物葡萄糖最終以淀粉的形式儲存起來，且淀粉顆粒在電子顯微鏡下是可以觀察到的，所以電子顯微鏡下葉綠體基質中含量最多的物質是淀粉。淀粉(4)碳反應通過________________________來影響光反應，從而影響光合作用速率。12345678910111213答案解析解析碳反應消耗ATP和NADPH產生ADP、Pi以及NADP＋，而ADP、Pi以及NADP＋為光反應過程中ATP、NADPH合成的原料。提供ADP、Pi以及NADP＋10.(2018·彭水質檢)下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布。下列關于相關過程以及發生場所的說法，不正確的是12345678910111213能力提升練12345678910111213答案解析A.H2O→H＋＋O2發生在光反應階段，場所是葉綠體類囊體膜B.膜上的葉綠素主要吸收藍紫光和紅光用于光合作用C.發生的能量轉換是光能→化學能D.產生的ATP可用于植物體的各項生理活動解析水的光解發生在光反應階段，場所是葉綠體的類囊體膜，A項正確；葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，B項正確；光能在類囊體膜上轉換為AT