（全国通用）高考生物优选大一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 光与光合作用课件-人教版高三全册生物课件.ppt

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1、第10讲PART 10光与光合作用考点互动探究教师备用习题考试说明1.主要细胞器的结构和功能()。2.实验:观察线粒体和叶绿体。第1课时光合作用的探究历程与基本过程考点互动探究考点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构知识梳理1.叶绿体中色素的种类和颜色色素的种类色素的颜色叶绿素叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素黄色橙黄色蓝绿色黄绿色叶黄素胡萝卜素2.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图3-10-1可以看出:(1)色素的功能:叶绿素主要吸收;类胡萝卜素主要吸收。(2)色素吸收光的范围:可见光的波长范围大约是390760nm,一般叶绿体中的色素只吸收,对红外光和紫外光不吸收。考点互动探究图3-10-1红光和蓝紫光蓝

2、紫光可见光3.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图图3-10-2考点互动探究光反应暗反应考点互动探究外膜内膜叶绿体基质暗反应类囊体色素光反应光合作用叶绿体(1)叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。()(2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。()(3)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。()(4)叶绿体是进行光合作用的唯一场所。()(5)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。()(6)1864年德国科学家萨克斯的叶片曝光和遮光实验只能证明光合作用的产物有淀粉。()考点互动探究正误辨析考点互动探究答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)解析(1)吸收红光的主要是叶绿素,叶片黄化后,叶绿素

3、含量减少,所以叶绿体对红光的吸收减少。(3)叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。(4)绿色植物的光合作用在叶绿体中进行,但蓝藻、光合细菌没有叶绿体,它们的光合作用就在细胞质中进行。(5)叶绿体基粒的类囊体薄膜上和叶绿体基质中分布着光合作用需要的酶,而色素只分布于叶绿体基粒的类囊体薄膜上。(6)萨克斯的叶片曝光和遮光实验不但能证明光合作用产生了淀粉,同时还能证明光合作用需要光照。链接教材必修1P99温室或大棚种植蔬菜时,最好选择的玻璃或塑料薄膜,理由是。考点互动探究答案无色透明有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他色光很少或不能透过,光照强度会减弱,不利于蔬菜进行光合作用;而无色透明的玻璃或塑料

4、薄膜能透过日光中各种色光,光照强度较大,有利于光合作用的进行。1.2017全国卷植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的考点互动探究对点训练考点互动探究答案 A解析类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不吸收红光,A项错误。通过测量叶绿素对不同波长光的吸收百分比,可以绘制吸收光谱,B项正确。由题干

5、中信息“植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的”可知,光合作用的作用光谱可用O2的释放速率、CO2的吸收速率表示,C项正确。640660nm波长的光为红光,叶绿素吸收的红光能用于水的光解,释放O2,D项正确。2.2018河北五校联考图3-10-3中甲是叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是()图3-10-3考点互动探究A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大B.图乙所示的结构来自图甲中的C.中的叶绿素在液泡中也有D.ATP的合成场所是,分解场所是考点互动探究考点互动探究答案 B解析图甲是叶绿体,主要通过形

6、成大量的圆饼状的囊状结构类囊体来增大膜面积,A错误;图甲中是类囊体薄膜,图乙含有光合色素,光合色素分布在类囊体薄膜上,所以图乙所示的结构来自图甲中的,B正确;中的色素是叶绿素和类胡萝卜素,与光合作用有关,液泡中的色素是花青素,C错误;光反应的场所是类囊体薄膜,产物是ATP和H,产生的ATP用于暗反应,暗反应的场所是叶绿体基质,D错误。易错警示影响叶绿素合成的三大因素图3-10-4考点互动探究考点互动探究考点二 实验:叶绿体色素的提取和分离知识梳理1.实验原理图3-10-5考点互动探究2.实验步骤图3-10-6考点互动探究3.实验结果图3-10-7考点互动探究4.实验注意事项及操作目的注意事项操

7、作目的提取色素选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高研磨时加无水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分、保护色素迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发,充分溶解色素盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化考点互动探究注意事项操作目的分离色素滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中1.下列关于绿叶中光合色素的提取和分离的叙述,不正确的是()A.用无水乙醇提取到的各种色素的含量不同B.色素在层析液中的溶解度不同,导致色素带的位置不同C.层析完毕后应迅速记录结

8、果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发而消失D.只画一次滤液细线会导致滤纸条上四条色素带的宽度变窄考点互动探究对点训练考点互动探究答案 C解析无水乙醇可以溶解色素,且绿叶中各种色素的含量不同,所以用无水乙醇提取到的各种色素的含量不同,A正确;绿叶中色素能够分离的原因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扩散速度快,溶解度小的随层析液扩散速度慢,B正确;层析完毕后,叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失,C错误;只画一次滤液细线,滤纸上的色素含量会减少,将导致滤纸条上四条色素带的宽度变窄,D正确。2.某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不

9、同的层析结果。下列分析最不合理的是()图3-10-8考点互动探究A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B.乙可能是因为研磨时未加入SiO2C.丙是正确操作得到的理想结果D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3考点互动探究考点互动探究答案 C解析甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液,A正确;乙图中色素的量较少,可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分,B正确;丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低,原因可能是未加入CaCO3而导致色素被破坏,C错误,D正确。题后归纳叶绿体中色素提取分离异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置数天的

10、菠菜叶,滤液含色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇)。未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠的原因滤液细线不直。滤液细线过粗。考点互动探究(3)滤纸条无色素带的原因忘记画滤液细线。滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。考点互动探究考点互动探究考点三光合作用过程知识梳理1.光合作用的探究历程(连一连)答案1.-(a)-(2)-(c)-(1)-(e)-(5)-(d)-(3)-(b)-(4)考点互动探究2.卡尔文的实验(1)实验方法:。(2)实验思路:。(3)实验结论:光合作用中碳的转移途径:,这一途径称为

11、。3.光合作用的过程(1)反应式:。同位素标记法用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪其放射性CO2C3(CH2O)卡尔文循环CO2+H2O(CH2O)+O2 考点互动探究(2)过程图解:图3-10-9考点互动探究a.根据图示写出各标号所代表的物质或过程名称,。b.光合作用过程光反应进行的场所是,物质变化是;能量变化是将光能转化为。暗反应进行的场所是,发生的物质变化有,能量变化是将ATP中活跃的化学能转变成。HATPCO22C3光反应阶段暗反应阶段叶绿体类囊体薄膜水的光解、ATP的合成ATP中活跃的化学能叶绿体基质CO2固定、C3还原和ATP水解有机物中稳定的化学能考点互动探究

12、4.光合作用和化能合成作用的比较光合作用化能合成作用区别能量来源代表生物绿色植物相同点都能将等无机物合成有机物光能氧化无机物放出的能量硝化细菌CO2和H2O(1)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中。()(2)光合作用过程中光能转化为有机物中的化学能。()(3)光反应必须在光照下进行,暗反应必须在暗处进行。()(4)光合作用光反应阶段产生的H可在叶绿体基质中作为还原剂。()(5)适宜环境条件下,在离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后,不能完成暗反应过程。()考点互动探究正误辨析考点互动探究答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)H2O在光下分解属于光反应,发

13、生在叶绿体类囊体膜上。(3)光反应进行必须有光照,而暗反应只要条件适宜,有光、无光均能进行。(6)适宜条件下培养的叶绿体,突然将原来的白光改为绿光照射,则短时间内H含量会增多。()(7)在其他条件适宜情况下,在某植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内,叶绿体中C3和C5含量都迅速增加。()考点互动探究(5)暗反应需要光反应提供的ATP和H,在叶绿体基质中存在暗反应进行所需要的酶,适宜环境条件下,在离体的叶绿体基质中添加ATP、H、CO2后,可完成暗反应过程。(6)突然将原来的白光改为绿光,叶绿体吸收的光能减少,导致光反应减弱,产生的ATP和H减少。(7)

14、突然停止光照后,短时间内C3增加,C5减少。链接教材必修1P103光合作用过程中的H与细胞呼吸过程中的H有什么不同?考点互动探究光合作用过程中H细胞呼吸过程中H本质还原型辅酶(NADPH)还原型辅酶(NADH)来源阶段无氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第一、二阶段去向有氧呼吸第阶段生成光反应三碳化合物的还原三水1.光反应和暗反应的区别与联系考点互动探究核心讲解项目光反应暗反应条件需要光、色素、酶、H2O、ADP、Pi不需要叶绿素和光,需要多种酶、ATP、H、CO2场所叶绿体的类囊体薄膜叶绿体基质考点互动探究项目光反应暗反应物质转化考点互动探究项目光反应暗反应能量转化光能活跃的化学能活跃的化学能有机物中

15、稳定的化学能联系光反应为暗反应提供H、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi等,如下:2.光合作用过程中元素转移途径分析(1)光合作用总反应式及各元素去向图3-10-10考点互动探究(2)光合作用过程中O的转移途径(3)光合作用过程中C的转移途径考点互动探究3.环境骤变对光合作用中间产物含量的影响当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图3-10-11所示进行分析:图3-10-11考点互动探究(1)停止光照时:光停,ATP,ADP,C3,C5,分析如图3-10-12:图3-10-12考点互动探究(2)CO2供应停止时:CO2停,C5,C3,ATP,ADP,分析如

16、图3-10-13:图3-10-13考点互动探究命题角度1考查光合作用的探究历程1.图3-10-14是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,下列有关叙述正确的是()图3-10-14考点互动探究对点训练A.两实验均需进行“黑暗”处理,以消耗细胞中原有的淀粉B.两实验均需要光的照射C.两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D.两实验均可证明光合作用的产物有氧气考点互动探究考点互动探究答案 B解析题图所示的两实验中,只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理,目的是消耗掉细胞中原有的淀粉,A错误。恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所,萨克斯实验的目的是探究光合作用产物,所以两实验均需要光的照射,

17、B正确。恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光处理、黑暗与完全曝光形成对照;萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照,C错误。恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物,萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物,D错误。2.下列有关科学家探索光合作用的实验中,叙述错误的是()A.与黑藻相比,水绵更适宜用于探究光合作用的场所B.金鱼藻是水生植物,用于探究光合作用产物有O2时,利于收集气体C.卡尔文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径D.用银边天竺葵探究光合作用的产物有淀粉时,不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色考点互动探究考点互动探究答案 D解析与黑藻相比,水绵具有螺旋状的

18、叶绿体,更适宜用于探究光合作用的场所,A正确;金鱼藻是水生生物,用于探究光合作用产物O2时,利于收集气体,B正确;卡尔文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中先形成三碳化合物,再形成葡萄糖,C正确;用银边天竺葵探究光合作用的产物有淀粉时,首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色,再滴加碘液,防止绿叶本身颜色对实验现象的干扰,且银边天竺葵叶片的边缘不含叶绿体,无法进行光合作用合成淀粉,故不会变蓝,D错误。题后归纳恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧选实验材料:选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)妙法排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了氧气

19、和光的干扰。(3)巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对照实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。考点互动探究命题角度2考查光合作用的过程3.2018浙江温州中学模拟图3-10-15表示绿色植物光合作用的部分过程,图中AC表示相关物质。下列有关分析错误的是()图3-10-15考点互动探究A.图中A为氧气,可部分释放到空气中B.图中B为NADPH,是还原剂C.该过程消耗的NADP+和C来自于叶绿体的类囊体薄膜D.该过程将光能转化为化学能储存在ATP中考点互动探究考点互动探究答案 C解析水的光解产物是氧气和H,若光合作用强度大于呼吸作用强度,

20、氧气会部分释放到空气中,A正确;题图中B是在NADP+、H+和电子参与下形成的,为NADPH,参与C3的还原,是一种还原剂,B正确;光反应中消耗的NADP+和ADP来源于暗反应,暗反应发生在叶绿体基质中,C错误;光合作用中,光反应过程将光能转化成化学能储存在ATP中,D正确。4.2018江西上饶二模图3-10-16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ag为物质,为反应过程),下列判断错误的是()图3-10-16考点互动探究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.图中f充当还原剂,参与暗反应中C3的还原C.图中表示水分的吸收,表示水的光

21、解D.图中g物质被14C标记,在C3、C5和(CH2O)中均可能检测到放射性考点互动探究考点互动探究答案 B解析a为光合色素,能吸收、传递、转化光能并储存到ATP中,A正确;e为水光解生成的NADPH(H),并且参与暗反应中C3的还原,B错误;题图中表示根系从土壤中吸收水分,表示水的光解,生成H和氧气,C正确;g为二氧化碳,暗反应中CO2+C52C3C5+(CH2O),因此,若g物质被14C标记,一段时间后,在C3、C5和(CH2O)中均可能检测到放射性,D正确。易错警示突破光合作用过程的4个误区(1)绿色植物中参与光合作用的色素只存在于叶绿体类囊体薄膜上,液泡中的色素不参与光合作用。(2)绿

22、色植物中参与光合作用的酶存在于叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中。(3)不要认为暗反应不需要光。光合作用的过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。前者在光下才能进行,并在一定范围内随着光照强度的增加而增强;后者在有光、无光的条件下都可以进行,但需要光反应的产物H和ATP,因此暗反应在无光条件下不可以长期进行。(4)叶绿体并不是进行光合作用的必要场所:进行光合作用的细胞不一定含叶绿体,如蓝藻、光合细菌能进行光合作用,但没有叶绿体。考点互动探究命题角度3考查环境条件变化对光合作用中物质变化的影响5.光合作用通过密切关联的两大阶段光反应和暗反应实现。下列关于改变反应条件而引起的变化,正确的说法是()A

23、.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的值减小考点互动探究考点互动探究答案 B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,C5/C3的值增加,A错误;突然中断CO2供应使C3含量减少,进而使ATP和H含量增多,所以ATP/ADP的值增大,B正确;突然将红光改变为绿光,光能利用率降低,ATP和H含量减少,进而使C3含量增多、C5含量减少,C3/C5

24、的值增大,C错误;突然将绿光改变为红光,光能利用率提高,ATP和H含量增加,ATP/ADP的值增大,D错误。6.2018甘肃静宁一中模拟图3-10-17表示某植物叶片暗反应中C3和C5物质的量的变化趋势,该植物在阶段处于适宜环境条件下,阶段改变的环境条件是降低光照强度或降低CO2浓度。下列分析正确的是()图3-10-17考点互动探究A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATPB.图中阶段所改变的环境条件是降低了光照强度C.阶段甲上升是因为叶绿体中H和ATP的积累D.阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低考点互动探究答案 D解析由题可知,植物在阶段处于适宜环境条件下,且乙的相对浓度大于甲的相

25、对浓度,根据C3与C5的转换,一分子C5转化为两分子的C3,故C3的浓度大于C5的浓度,因此图中甲是C5,乙是C3。考点互动探究图中物质甲与二氧化碳结合形成乙的过程为CO2的固定过程,该过程不需要消耗ATP,A错误;该植物在阶段处于适宜环境条件下,如果阶段改变的环境条件是降低光照强度,那么C3增加,C5减少,与图中曲线的走势不符合,而如果改变的条件是降低CO2浓度,那么C3减少,C5增加,与图中曲线走势符合,所以本题改变的环境条件是降低CO2浓度,B错误;CO2浓度降低,C5消耗减少,而短时间内C3还原正常,所以C5(甲)含量会上升,C错误;低CO2浓度下的光饱和点也低,D正确。题后归纳利用模

26、型法分析光合作用中物质的量的变化考点互动探究图3-10-18(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。(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,H和ATP含量变化是一致的。(3)具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能避开试题陷阱。考点互动探究考点互动探究真题预测1.2018北京卷光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中()A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合

27、色素参与D.会产生氧气五年真题考点互动探究答案D解析在光反应过程中,分布在类囊体膜上的光合色素会吸收光能,然后将水分解成H和氧气,并将光能转变成化学能储存在ATP中。光反应的能量由光能提供,A项错误;光反应生成的H具有还原性,能还原DCIP,使其由蓝色逐渐变成无色,B项错误;光反应需要光合色素吸收、传递和转化光能,C项错误;光反应中水分解成氧气和H,D项正确。考点互动探究2.2017海南卷将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是()A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生D.

28、水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量答案A解析离体叶绿体在自然光下能进行光合作用,A项正确。叶绿体中的色素能吸收红光和蓝紫光用于光合作用,B、C项错误。水在叶绿体中分解所需能量来自叶绿体吸收的光能,D项错误。考点互动探究2020预测1.下列与光合作用相关的叙述,错误的是()A.叶肉细胞中色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上B.能否利用光能,是光合作用和化能合成作用的根本区别C.光照突然增强,短时间内叶绿体中C3和C5的含量分别是减少和增加D.夏季晴朗的中午,某植物的光合作用强度明显减弱,原因是CO2供应不足考点互动探究解析与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶肉细胞的液泡中也有色素

29、,A错误;能否利用光能,是光合作用和化能合成作用的根本区别,B正确;光照突然增强,光反应产生的ATP和H增多,这将促进三碳化合物的还原,从而使短时间内叶绿体中C3含量减少,C5含量上升,C正确;夏季晴朗的中午,由于光照过强,植物体为减少水分散失,气孔关闭,CO2供应不足,导致光合作用强度明显减弱,D正确。答案 A考点互动探究2.光呼吸是进行光合作用的细胞为适应O2/CO2气体环境变化,提高抗逆性而形成的一条代谢途径。该过程是叶肉细胞在Rubisco酶的催化下,消耗O2生成CO2,消耗能量的反应,具体过程如图3-10-19所示(NADPH即H)。下列说法错误的是()图3-10-19考点互动探究A

30、.环境中O2/CO2的值升高,有利于有机物的积累B.光呼吸与有氧呼吸相似,都能消耗O2产生CO2C.从能量利用角度看,光呼吸与暗反应都消耗ATPD.光呼吸是植物在不利条件下,对细胞的一种保护机制考点互动探究解析据图可知,环境中O2/CO2的值升高时,C5的主要反应去向是光呼吸,因而有利于光呼吸而不利于光合作用,即不利于有机物的积累,A项错误;光呼吸和有氧呼吸都能消耗O2产生CO2,B项正确;根据题意和图解可知,光呼吸与暗反应都消耗ATP,C项正确;据图可知,光呼吸能把C5分解成C3提供给暗反应,同时产生的CO2也提供给暗反应,由于光呼吸是一个耗能反应,可以把光反应产生的多余的H和ATP消耗掉,

31、很好地减缓了干旱天气和过强光照下,因温度过高,蒸腾作用过强,气孔大量关闭,光合作用过程中的二氧化碳供应减少,而导致的光合作用减弱现象,对植物有重要的正面意义,D项正确。答案 A1.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。2.吸收光能的四种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。3.叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。4.光合作用释放的O2来自于H2O。5.光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能,将H2O分解成H和O2,同时形成ATP的过程。6.暗反应阶段是在叶绿体基质内,在多种酶催化下完成的,

32、包括CO2的固定和C3的还原等过程。考点互动探究长句必背1.2018辽宁沈阳铁路中学模拟下列关于色素的叙述中,正确的是()A.植物体内所有的色素都位于叶绿体中B.叶绿体中的不同色素在无水乙醇中的溶解度不同,所以会在滤纸条上分离C.叶绿体中的各种色素都不能吸收绿光D.叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜教师备用习题答案 D解析植物体内光合色素都位于叶绿体中,液泡中也含有色素,A错误;由于色素在层析液中的溶解度不同,所以其在滤纸条上的扩散速度不同,会在滤纸条上分离,B错误;叶绿体对绿光吸收的量少,而不是不吸收,C错误;叶绿体中的光合色素分布于类囊体薄膜,D正确。2.2018河北保定一中模拟下图为叶肉细胞

33、中叶绿体进行光合作用的过程,下列叙述错误的是()A.叶绿体是光合作用的完整单位,它能将光能转变为化学能贮存在植物细胞内B.光合作用的光反应是在图中上进行的,而暗反应是在图中中进行的C.图中叶绿体产生的O2扩散到相邻细胞中去,并参与有氧呼吸要穿过8层生物膜D.H2O光解产生的H是还原剂教师备用习题教师备用习题解析题图中叶绿体释放的O2进入相邻细胞参与有氧呼吸,需要依次经过第一个细胞的叶绿体膜(2层膜)、细胞膜(1层膜),进入第二个细胞需要通过细胞膜(1层膜),进入线粒体通过2层膜,共通过6层生物膜。答案 C3.2018辽宁八校联考以下关于叶绿体和光合作用的几个实验,得不到相应实验结果的是()A.

34、将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源处照射5h,加碘液处理后溶液呈蓝色B.在温暖晴朗的一天下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱色,并加碘液处理叶片,变成蓝色C.将叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域主要是红光和蓝紫光区域D.将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内,3小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在教师备用习题教师备用习题解析叶绿素的无水乙醇提取液中只含有色素,不能完成光反应,也不能产生淀粉,A错误;光合作用可产生淀粉,观察时需对叶片进行脱色处理,B正确;叶绿体中色素主要吸收红光和

35、蓝紫光,导致连续光谱中相应区域变暗,C正确;CO2是光合作用的原料,14CO2中的14C可转移到淀粉中,D正确。答案 A4.如图表示光合作用时ATP形成的图解,图中b6f复合体能将叶绿体基质中的质子(H+)转移到类囊体腔内,该过程需要依赖水光解时产生的电子(e-)的推动,下列有关分析错误的是()教师备用习题A.图示过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上B.质子从叶绿体基质转移到类囊体腔内的运输方式是协助扩散C.光合作用中ATP的合成会降低类囊体内外的质子浓度差D.物质X既具有催化功能又具有运输功能教师备用习题教师备用习题解析由题干信息可知,质子从叶绿体基质转移到类囊体腔内的运输“需要依赖水光解时产生的

36、电子(e-)的推动”,同时还需要载体(b6f复合体),应为主动运输,B错误。答案 B5.如图为植物体某细胞内某过程示意图,下列说法错误的是()A.甲过程中伴有光能转化为ATP中活跃化学能的过程B.乙过程中需要多种酶的参与,且需要ATP供能C.甲和乙两个过程都能产生HD.甲过程发生在类囊体薄膜上教师备用习题教师备用习题解析甲过程表示光反应阶段,色素吸收光能并转化为ATP中活跃的化学能,A正确;乙过程为暗反应阶段,需要多种酶催化和ATP供能,B正确;甲过程产生H,乙过程消耗H,C错误;光反应发生在类囊体薄膜上,D正确。答案 C6.有人设计了一个研究光合作用的实验。实验前在溶液中加入只破损了外膜和内

37、膜而其他结构都完整的叶绿体,然后分、两个阶段,按图示条件进行实验,糖的合成速率如图所示。请回答下列问题:教师备用习题(1)在从绿叶中提取光合色素的实验中,加入可防止研磨时色素被破坏。(2)为了达到上述实验结果,在阶段还应该向溶液中加入。除糖以外,阶段积累的物质还有(至少写三种)。若将阶段的黑暗条件改为光照,是否会对阶段糖的合成速率产生影响?(填“会”“不会”或“不确定”)。(3)阶段合成了葡萄糖但是合成量较少,原因是。教师备用习题教师备用习题答案(1)碳酸钙(或CaCO3)(2)H(NADPH)和ATP三碳化合物(C3)、NADP+、ADP、Pi会(3)阶段有了光照,叶绿体进行光反应产生了AT

38、P和H,阶段积累的C3就可以合成一定量的葡萄糖,但是C3的量有限且又无CO2的供应,当C3消耗完之后就不能再合成葡萄糖了教师备用习题解析(1)在从绿叶中提取光合色素的实验中,加入CaCO3可防止研磨时色素被破坏。(2)阶段设置的条件为黑暗、有CO2,其结果是有糖的合成,则进行了光合作用的暗反应。暗反应不需要光,但需要光反应提供的H(NADPH)和ATP。可见,为了达到题述实验结果,在阶段还应该向溶液中加入H(NADPH)和ATP。阶段有CO2,可进行CO2的固定,形成三碳化合物(C3);NADPH和ATP被消耗后,将产生NADP+和ADP、Pi,即除糖以外,阶段积累的物质还有三碳化合物(C3)

39、、NADP+、ADP、Pi。教师备用习题题图所示:阶段糖的合成速率先增加后减小,说明加入的H(NADPH)和ATP有限,随着它们的大量消耗,糖合成速率也在下降,如将阶段的黑暗条件改为光照,则光反应可以为阶段提供H(NADPH)和ATP,因此糖合成速率会加快。(3)阶段有了光照,叶绿体进行光反应产生了ATP和H,阶段积累的C3就可以合成一定量的葡萄糖,但是C3的量有限且又无CO2的供应,当C3消耗完之后就不能再合成葡萄糖了。第2课时光合作用的影响因素及与呼吸作用的关系考点互动探究考点一影响光合作用的因素及应用知识梳理1.单因子对光合作用速率的影响(1)光照强度原理:光照强度通过影响植物的光反应进

40、而影响光合作用速率。光照强度增强,光反应速率加快,产生的H和ATP增多,使暗反应中C3还原过程加快,从而使光合作用产物增加。曲线分析图3-10-20A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度,该强度不随光照强度的改变而改变;AB段:光照强度加强,光合速率逐渐加强,但细胞呼吸强度大于光合作用强度;B点:光补偿点(光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度),细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用;BC段:随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,光合作用强度大于细胞呼吸强度;考点互动探究C点:光饱和点(光合作用强度达到最大时的最低光照强度),继续增加光照强度,光合作

41、用强度不再增加。应用:阴生植物(适合在弱光下生长的植物)的B点左移,C点较低,如图3-10-20中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置等。(2)CO2浓度原理:影响暗反应阶段,制约C3的形成。考点互动探究曲线分析图3-10-21考点互动探究图甲中A点:光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点;图乙中A点:进行光合作用所需CO2的最低浓度;B和B点:CO2饱和点(光合作用强度达到最大时的最低CO2浓度),继续增加CO2的浓度,光合速率不再增大;AB段和AB段:在一定范围内,光合速率随CO2浓度的增加而增大。应用a.合理密植,保持作物间良好的通风状态;b.使用农家肥,

42、或采取其他措施增大CO2浓度。考点互动探究(3)温度原理:通过影响酶的活性来影响光合作用。曲线分析AB段:在B点之前,随着温度升高,光合速率增大;B点:光合速率最大,此点对应的温度为酶的最适温度;BC段:随着温度升高,酶的活性下降,光合速率减小,50左右光合速率几乎为零。应用:冬天适当提高温室温度,夏天适当降低温室温度。考点互动探究图3-10-222.多因子对光合作用速率的影响(1)常见曲线图3-10-23考点互动探究(2)曲线分析P点:限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子,随其因子强度的不断加强,光合速率不断提高。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的限制因素,要提高光合速率,可适当

43、提高图示中的其他因子。(3)应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。考点互动探究命题角度1考查影响光合作用的环境因素1.2018河南郑州一模如图3-10-24为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述中不正确的是()图3-10-24考点互动探究对点训练A.曲线AB点,叶绿体中C3浓度降低B.BD点,叶绿体中C5浓度升高C.曲线AB点,叶绿体中C5生成速率降低D.D点时,限制光合作用速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等考点互动探究考点互动探究答案 C解析曲

44、线中AB点时,光照强度增强,光反应产生的H和ATP增加,促进暗反应中C3的还原,导致叶绿体中C3浓度降低,相对应的C5生成速率升高,A正确,C错误;BD点时,CO2浓度降低,暗反应中CO2和C5生成C3的反应减弱,因此叶绿体中C5浓度升高,B正确;曲线中D点为光饱和点,限制光合作用速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等,D正确。2.2018北京延庆一模科研人员测定甲、乙两植物CO2吸收速率随CO2浓度的变化如图3-10-25所示。下列说法正确的是()图3-10-25考点互动探究A.M点时甲植物光反应产生ATP和H的速率达到最大B.暗反应中固定CO2的酶的活性甲植物高于乙植物C.乙植物达到CO2

45、饱和点时既不吸收O2也不释放CO2D.甲植物更适合在低浓度CO2的大棚中种植考点互动探究考点互动探究答案 A解析M点时,甲植物达到最大光合速率,故光反应产生ATP和H的速率达到最大,A正确;甲植物在较高CO2浓度下达到最大光合速率,乙植物在较低二氧化碳浓度就能达到最大光合速率,但无法说明暗反应中固定CO2的酶的活性甲植物高于乙植物,B错误;乙植物达到CO2饱和点时,会从外界吸收CO2,C错误;由题图可知,甲植物适宜在较高CO2浓度下生活,乙植物适宜在较低CO2浓度下生活,D错误。命题角度2考查环境条件改变与补偿点、饱和点移动的关系3.2018辽宁盘锦高中模拟已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温

46、度分别为25和30,该植物在恒温30、CO2浓度一定时光合速率与光照强度的关系如图3-10-26所示,下列叙述错误的是()图3-10-26考点互动探究A.由b点变为c点时,叶肉细胞中三碳化合物的含量降低B.若将CO2浓度降低,则叶绿体中H合成速率将会变小,c点向左下方向移动C.当光照强度为X时,叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.在其他条件不变的情况下,将温度调节到25,图中a点将向上移动,b点将向右移动考点互动探究考点互动探究答案 D解析由b点变为c点时,光照强度增强,光反应产生的H、ATP增多,此时CO2固定速率不变,C3还原速率增强,所以C3含量较低,A正确;若CO

47、2浓度降低,合成的C3减少,随之消耗的H、ATP减少,所以H合成速率减慢,c点向左下方移动,B正确;光照强度为X时,叶肉细胞既可以进行光合作用也可以进行有氧呼吸,所以此时细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,C正确;温度由30调节到25时,光合作用速率增强,呼吸作用速率降低,所以a点向上移动,b点向左移动,D错误。4.如图3-10-27为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是()A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.当植物缺Mg时,b点将向左移C.大气中CO2浓度可影响c点的位置D.与阳生植物相比,阴生植物b点左移,a点下移考点互动探究图3-10-2

48、7考点互动探究答案 B解析a点时没有光照,叶肉细胞只进行呼吸作用,因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体,A正确;b点表示光合速率等于呼吸速率,当植物缺Mg时,光合速率降低,只有增大光照强度才能提高光合速率,才能等于呼吸速率,即植物缺Mg时,b点将向右移动,B错误;由于CO2浓度也影响光合作用强度,所以大气中CO2浓度可影响c点的位置,C正确;由于阴生植物适宜生活在较弱光照条件下,因此光补偿点和光饱和点均低于阳生植物,故与阳生植物相比,阴生植物b点左移,a点下移,D正确。题后归纳光合作用曲线中补偿点与饱和点移动规律(1)补偿点的移动呼吸速率增加,其他条件不变时,光(或CO2)补偿点应右移,反

49、之左移。呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光(或CO2)补偿点应右移,反之左移。(2)饱和点的移动相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,饱和点应右移,反之左移。考点互动探究命题角度3自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析5.2018福建漳州二模如图3-10-28表示的是一昼夜北方某作物植株CO2吸收量的变化。甲图为盛夏的某一晴天,乙图为春天的某一晴天。对两图的相关原因分析不正确的是()图3-10-28考点互动探究A.适当提高温度可以增加OA的绝对值B.甲图中有机物积累最多的是G点,两图中B点植物干重均低于A点时的干重C.两图中DE时间段叶绿体中C

50、3含量均大大减少D.甲图中E点和G点相比,E点叶绿体中的ATP含量较多考点互动探究考点互动探究答案 C解析OA的绝对值表示呼吸作用强度,适当提高温度可提高呼吸作用强度,A正确;G点光合强度等于呼吸强度,G点以后呼吸作用强度大于光合作用强度,故有机物积累最多的是G点,两图中AB段只进行呼吸作用,故B点植物干重均低于A点时的干重,B正确;甲图DE时间段因为光照强,气温高,导致蒸腾作用强,水分散失多,气孔关闭,CO2供应不足,光合作用速率略有下降,三碳化合物来源减少,去路未变,含量减少,乙图是因为光照强度减弱,光反应减弱,导致光合速率减弱,三碳化合物来源不变,去路降低,含量会升高,C错误;甲图中DE