高三一轮复习34能量之源—光与光合作用.ppt

第四课时 能量之源光与光合作用 知识诠释 思维发散 一、叶绿体与捕获光能的色素 图中序号依次是外膜、内膜 、类囊 体、基粒、叶绿体基质。在光学显微镜下观察,叶 绿体一般呈扁平的椭球形或球形。吸收光能的四种 色素分布在类囊体的薄膜上。叶绿体内如此多的 1.叶绿体 基粒和类囊体,极大地扩展了受光面积。在类囊体上 和 基质中,含有多种进行光合作用所必需的酶。 2.捕获光能的色素 叶绿 体中 色素 二、光合作用的过程 场所条件物质变化能量变化 光 反 应 叶绿体 的类囊体 薄膜上 光、色素 、酶等 叶绿体吸收光 能,将水分解为 H和O2,将 ADP和Pi合成 ATP 光能转 化为储存 在ATP中 的活跃的 化学能 暗 反 应 叶绿体 的基质 中 多种酶、 ATP、H CO2的固定:CO2 和C5结合形成2个 C3 C3的还原:C3 在H和ATP的作 用下生成葡萄糖和 C5 ATP中活 跃的化学 能转变为 糖类等 有机物中 稳定的化 学能 三、光合作用的意义及应用 制造了数量巨大的有机物,将太阳能转化成 化学能, 维持大气中 O2和CO2含量的相对稳定,对生物的进化 具有重要的作用。 四、光合作用的影响因素 1.光:影响 光反应阶段。 2.温度:主要影响 暗反应阶段。 3.CO2浓度:影响 暗反应阶段。 4.水:影响 气孔的开闭进而影响二氧化碳的吸收; 5.无机盐(或矿质元素):主要影响 色素、酶、ATP等 与光合作用有关的物质的形成。 核心突围 技能聚合 一、绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理 (1)提取:绿叶中的不同种类色素在层析液中的溶解度 不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度快。 (2)分离:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇 中,所以,可以用其提取绿叶中的色素。 2.实验步骤 3.“绿叶中色素的提取和分离”分析 步骤注意事项操作目的 (1)提取 色素 加SiO2加SiO2是为了使研磨更充分 加CaCO3加CaCO3是为了防止研磨时 叶绿素受到破坏 加无水乙醇叶绿体色素易溶于无水乙醇 等有机溶剂 迅速研磨减少研磨时叶绿素的分解, 减少丙酮(有毒)挥发 (2)收集滤 液 用单层尼龙布尼龙布起过滤作用 用棉塞塞住试管 口 试管口用棉塞塞紧是为了 防止丙酮(无水乙醇)挥发 (3)制备滤 纸条 干燥的滤纸可吸收更多的滤液 顺着纸纹剪成长 条 层析时,色素分离效果好 一端剪去两个角 以使分离的色素带平齐 (4)划滤 液细线 滤液细线:细、齐、直 防止色素带之间部分重叠 干后重复三次增加色素在滤纸上的附着 量,使实验结果更明显 (5)分离 色素 层析液不能没及 滤液细线 防止色素溶解在层析液中 烧杯要盖培养皿盖(或 试管口加棉塞) 层析液易挥发 实验探究进阶 1.层析液:93#汽油 2.实验装置 A.为了防止层析液挥发和滤纸条下滑,可用回形针和大 头针将滤纸条吊在广口瓶中。 B.为避免画滤液细线,可用如下装置: 典例1 (2012年湖南长沙一中月考)下 列关于叶绿体的描述,正确的是 ( ) A.叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 B.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 C.叶绿体外表的双层膜上具有叶绿素和酶 D.基粒由类囊体堆叠而成 【思路剖析】叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝 紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,故A项错误;CO2的 固定过程发生在叶绿体的基质中,故B项错误;叶绿体 中的叶绿素等色素分布在类囊体薄膜上,与光合作用 有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体的基质中,故C 项错误;叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒增加膜面积, 故D项正确。 【答案】D 1.光合作用的实验探究 实验者 实验过程及现象实验结论 普利斯 特利 点燃的蜡烛与绿色植物,密 闭蜡烛不易熄灭小鼠与 绿色植物,密闭小鼠不 易窒息 植物更新空气 二、光合作用的探究历程与光合作用的过程 萨克斯 绿叶 绿色叶片光合作 用产生淀粉 恩格 尔曼 O2是叶绿体释放 出来的,叶绿体是 进行光合作用的 场所 鲁宾、 卡门 向植物提供 光合作用释放的 氧全部来自水 2.光合作用的过程 (1)总反应式:CO2+H2O (CH2O)+O2 (2)光反应和暗反应的比较 过程光反应暗反应 图解 条件必须在光下有光、无光都可以 场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质 物质转 化 水光解 2H2O 4H+O2 ATP的合成 ADP+Pi ATP 能量转化光能电能活 跃化学能,并储存 在ATP中 ATP中活跃的化 学能(CH2O)中 稳定的化学能 关系光反应为暗反应提供H和ATP;暗 反应为光反应提供ADP和Pi; 没有光反应,暗反应无法进行,没有 暗反应,有机物无法合成 3.根据同位素示踪法判断光合作用中C、H、O的转移途 径: (1)H:3H2O 3H (C3H2O) (2)C:14CO2 14C3 (14CH2O) (3)O O 18O 2; C18O2 C3 (C O) 4.光合作用与细胞呼吸的比较分析 (1)光合作用只在部分细胞中进行(如:植物的绿色细胞 和光合细菌等),但细胞呼吸则是所有活细胞都要进行 的。 (2)光合作用光反应产生的ATP只供暗反应利用,而细 胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。 (3)光合作用的光反应中产生的H(即NADPH)来自水 的光解,用于暗反应中C3的还原以生成(CH2O);有氧呼 吸中产生的H(即NADH)来自第一、二阶段有机物的 氧化,用于第三阶段与O2结合生成H2O,并产生大量ATP 。 典例2 (2012年江西南昌二校联考)德 国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿” 处理(消耗掉叶片中的淀粉)后,再把叶片的一部分遮光, 其他部分曝光。一段时间后,将该叶片经脱色、漂洗再 用碘液处理,结果遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。下 列有关本实验的分析及结论合理的是 ( ) 本实验未设对照组 有无光照是遮光和曝光区域 显现不同结果的唯一原因 实验初始时遮光和曝光 区域均达到无淀粉状态 实验证明叶绿体利用光照 将CO2转变成了淀粉 A.全部 B.只有 C.只有 D.只有 【思路剖析】本实验中自变量为光照的有无,曝光和 遮光形成对照,碘液处理后叶片的颜色变化是因变量, 错误、正确。 【答案】D 典例3 (2012年辽宁抚顺六校联考)下 图中、代表生理过程,、代表物 质,有关叙述不正确的是 ( ) A.中的氧原子来自和 B.过程完成的能量变化是“光能活跃化学能” C.玉米根尖细胞中不能进行过程 D.用于暗反应还原C3化合物 【思路剖析】由图可知,、分别代表光合作用的 光反应和暗反应,、分别代表H2O 、CO2、H、O2和(CH2O)。(CH2O)中的氧原子全部 来自CO2,故A项错误;光反应阶段能量变化是将光能 转变为ATP中的活跃的化学能,故B项正确;玉米根尖 细胞中无叶绿体,不能进行光合作用,故C项正确;H 用于暗反应阶段还原C3化合物,故D项正确。 【答案】A 1.光合作用的影响因素及其应用的分析 三、光合作用的影响因素及其应用 因素对光合作用的影响在生产上的应用 光光照强度:光合作用随光照强度的 变化而变化,光照弱时光合作用减慢, 光照逐步增强时光合作用随之加快, 但光照增强到一定程度,光合作用速 率不再增加。 光质不同影响光合速率,白光为复 色光,光合作用能力最强,单色光中红 光作用最快,蓝紫光次之,绿光最差。 日变化,光合速率在一天中有变化, 一般与太阳辐射进程相符合 适当提高光照强度 对温室大棚用无色 透明玻璃 若要降低光合作用 则用有色玻璃,如用红 色玻璃,只有红光能够 透过,光合能力较白光 弱,但较其他单色光强 温度光合作用的暗反应是酶促反应,温度 直接影响酶的活性,从而影响光合速 率。温度过高,影响植物叶片气孔开 张度,影响CO2供应,进而影响暗反应, 从而影响光合速率 适时播种 温室栽培植物时,白 天适当提高温度,晚上 适当降温 植物“午休”现象的 原因之一 CO2 浓度 CO2是光合作用的原料之一。环境中 CO2浓度的高低明显影响光合速率。 在一定范围内,植物的光合速率是随 CO2浓度增加而增加,但到达一定程 度时再增加CO2浓度,光合速率不再 增加。如果CO2浓度降低到0.005%, 光合作用就不能正常进行 温室栽培植物时适当 提高室内CO2的浓度, 如释放一定量的干冰 或多施有机肥,使植物 吸收CO2增多 矿质 元素 矿质元素直接或间接影响光合作用。N 、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl对光合作 用产生直接影响(N对酶的含量,N、Mg 、Fe、Mn对叶绿素的组成或生物合成 );K、P、B对光合产物的运输和转化起 促进作用,对光合作用产生间接影响 合理施肥 水水分是光合作用原料之一,又是体内各 种化学反应的介质。另外还能影响气 孔的开闭,间接影响CO2进入植物体,所 以水对光合作用有重要影响 预防干旱;及时灌溉 2.光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响 当外界条件改变时,光合作用中C3、C5、H、ATP的 含量及有机物的合成量变化可以采用如下图分析: 条件C3C5H和 ATP (CH2O 合成量) 模型分析 光照强度由 强到弱CO2 供应不变 增加 减少减少或 没有 减少 光照强度由 弱到强CO2 供应不变 减少 增加增加增加 光照不变CO2 量由充足到 不足 减少 增加增加减少 光照不变CO2 量由不足到 充足 增加 减少减少增加 思维误区规避 1.以上各物质的变化是相对含量的变化,不是合成速率, 且是在条件改变后的短时间内发生的。 2.在以上各物质的含量变化中:C3和C5含量的变化是相 反的,即C3增加,则C5减少;H和ATP的含量变化是一致 的,都增加或都减少。 3.总光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系 (1)关系图解 (2)关键点分析 光照条件CO2、O2的来源和去向含义 黑暗 黑暗时只进行细 胞呼吸,不进行光 合作用,所以O2的 吸收量或CO2的 释放量代表呼吸 速率,相当于坐标 图中A点 弱光照 弱光照时细胞呼吸强于 光合作用;细胞呼吸所需 的O2,一是来自光合作用 ,二是从外界吸收;细胞 呼吸产生的CO2,一部分 供给光合作用利用,一部 分释放到外界环境中相 当于坐标图中AB段 较强光照 光照达到一定强度时,光 合作用与细胞呼吸强度 相同;此时,细胞呼吸产生 CO2的量与光合作用需 要CO2的量相等;光合作 用产生O2的量与细胞呼 吸需要O2的量相等,净光 合速率为零,相当于坐标 图中B点 强光照 强光照时,光合作用强于细 胞呼吸;此时,光合作用所 需的CO2,一是由细胞呼吸 产生,二是从外界环境吸收 :光合作用产生的O2,一部 分供给细胞呼吸利用,一部 分释放到外界环境中。所 以,CO2的吸收量或O2的释 放量即为净光合速率,相当 于坐标图中BC段 4.对改变条件后曲线变化的综合分析 下图可表示光照强度对光合作用的影响 (1)当原温度是最适温度时,降低温度,其他条件不变,a 点上移,b点左移,d点下移。 (2)当缺镁时,其他条件不变,a点不变,b点右移,d点下移。 (3)当原图表示为阳生植物,则阴生植物的a点上移,b点 左移,d点下移。 (4)当CO2浓度较低时,其他条件不变,a点不变,b点右移,d 点下移。 (5)干旱初期,对呼吸作用影响不大,a点不变,但植物气 孔关闭,CO2吸收量少,则b点右移,d点下移。 (6)当原图表示蓝紫光时的光合作用强度,则改用红光后 ,a点不变,b点左移,d点上移。 典例4 树林中,阳光穿过枝叶的空隙,会在 地上投下圆形的光斑,它们随着太阳的偏移和枝叶的摆 动而移动。下图显示在人工光斑照射某植物叶片前后, 实验测得CO2吸收速率和O2释放速率的变化情况。以 下各项分析中正确的是 ( ) A.图中a点O2浓度最高 B.ab段变化的原因是温度过高,导致酶活性下降 C.光斑移开后一段时间光合作用仍在进行 D.cd段的原因是CO2浓度降低,光反应速率下降 【思路剖析】A项中a点时是O2释放速率最高,但O2积 累量没达到最大,故并非是O2浓度最高,而且大气是不 断扩散的,大气中的气体成分无明显变化;B项ab段变 化的原因是随着太阳的偏移,光照强度逐渐减弱;C项 “光斑”移走并不等于黑暗条件,而是 “恢复原水平 ”,故不能误以为“光斑”移走就没有光照而不能进 行光反应,应是随着“光斑”的移开,光照强度降低到 原有水平,光反应速率下降。光反应与暗反应的速率 相比,暗反应较为缓慢,“光斑”照耀期间积累的ATP 和H还可以使暗反应持续一段时间,所以CO2吸收速 率延续了一段时间后才下降。D项中CD段的原因是 光反应速率下降,为暗反应提供的H和ATP减少。 【答案】C 典例5 (2011年全国新课标理综)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,其叶片暗反 应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回 答问题: (1)图中物质A是 (C3化合物、C5化合物)。 (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 。 (3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗 反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将 比B的 (低、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 (高、低),其 原因是 。 【思路剖析】(1)CO2浓度降低时,因C3的产生减少而 消耗不变,故C3的含量降低;而C5的产生不变消耗却减 少,故C5的含量增加。(2)在正常情况下1 mol CO2与1 mol C5结合形成2 mol C3,即C3的含量是C5含量的2倍 。CO2浓度迅速下降后C5的产生不变消耗却减少,故C5 的含量增加。(3)在达到相对稳定时,C3的含量是C5含 量的2倍。(4)CO2浓度较低时,暗反应减弱,需要的H 和ATP的量少,故在较低的光照强度时就能达到此CO 2浓度时的最大光合速率。 【答案】(1)C3化合物 (2)暗反应速率在该环境中已 达到稳定,即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应 的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当 CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗 速率却减慢,导致C5化合物积累 (3)高 (4)低 CO2 浓度低时,暗反应的强度低,所需ATP和H少 1.下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验,你 认为哪一个的结果是不可能的 ( ) A.将叶绿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 是红光和蓝紫光区域 5 h,加碘液处理后溶液呈蓝色 D.将经过饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14 CO2的密闭透明的照光小室内,3 h后在叶内淀粉中可检 验到14C的存在 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,显微镜下 观察到叶绿体变成蓝色 C.将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源的照射下 【思路剖析】加碘变蓝证明有淀粉生成,但叶绿素的 无水乙醇提取液中只含有叶绿素,而无进行光合作用 的其他必要条件,如生物膜结构、相应的各种酶,仅有 叶绿素是不能进行光合作用合成淀粉的。 【答案】C 2.(2012年郑州考前检测二)下图表示一个绿色植物叶 肉细胞模式图,以下关于该细胞代谢的有关叙述,不正 确的是 ( ) A.若G为CO2,则它是在线粒体基质中产生的,并可作为 F的来源之一 B.若H为气体,则光照充足时,D的产生量会大于H的吸 收量 C.该细胞置于黑暗环境时,细胞中无H和ATP的产生 D.即使光照充足,E也不能直接进入线粒体参与有氧呼 吸 过程中有H和ATP的产生,C说法错误;E为葡萄糖,葡 萄糖只有在细胞质基质中分解成丙酮酸后才能进入 线粒体继续分解,D说法正确。 【答案】C 【思路剖析】有氧呼吸中CO2 是在第二步形成的,场 所是线粒体基质,A说法正确;若H为气体,则应是O2 ,光 照充足时,光合作用的速率大于呼吸作用,B说法正确; 细胞置于黑暗环境时,细胞可进行有氧呼吸,有氧呼吸 3.(2012年温州二模)植物叶片的光合强度可通过通气法 来测定,如图1所示(装置中通入气体的CO2浓度是可以调 节的)。将适量叶片置于同化箱中,在一定的光照强度和 温度条件下,让空气沿箭头方向缓慢流动,并用CO2分析 仪测定A、B两处气体CO2浓度的变化。 (1)欲使A、B两处气体CO2浓度相同,可通过控制 (至少写两点)等因素实现。 (2)若B处气体CO2浓度低于A处,说明 。 (3)若适当增加通入气体的CO2浓度,则叶片光饱和点的 值 (填“变大”、“不变”或“变小”)。当 通入气体的CO2浓度增加到一定值以后,若继续增加,A 、B两处CO2浓度的差值不再继续增大,则限制叶片更 多利用CO2的内部因素可能是 (至少写两点)。 (4)若利用该同化箱在黑暗条件下研究叶片的细胞呼 吸,测定同化箱通入气体和通出气体的体积变化,则体 积差值表示的含义是 。 (5)若该叶片在适宜条件下进行实验如图2所示,则叶片 光合作用制造有机物的量可表示为 (请用图2 中字母列出代数式)。 强度 (3)变大 叶绿体数量、色素数量、光合酶数 量、RuBP数量(至少写两点,其他合理答案皆可) (4) 细胞呼吸吸收O2量和产生CO2量的差值 (5)a+c-2b 【答案】(1)光照强度、温度、(通入气体中的)CO2浓 度(至少写两点) (2)叶片的光合强度大于细胞呼吸 基础角度思路 一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分) 1.(基础再现)下列关于叶绿体和光合作用的描述中,正 确的是 ( ) A.层析法得到的色素带从上到下分别是叶黄素、胡萝 卜素、叶绿素b和叶绿素a B.叶绿体类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色 素 C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖 经有氧呼吸产生的 D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2分子合 成一个三碳化合物 【思路剖析】层析法得到的色素带从上到下分别是 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b;光照下叶绿 体中的ATP主要由光反应阶段产生;暗反应中1个CO2 分子与1个五碳化合物结合产生2个三碳化合物。 【答案】B 2.(基础再现)历经一个半世纪,经过许多科学家的实验, 才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下 面几个著名实验中,相关叙述不正确的是 ( ) A.普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B.萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件 C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧 气量 D.鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明 了光合作用产生的O2来自于H2O而不是CO2 【思路剖析】恩格尔曼的实验能够证明O2是由叶绿 体释放出来的,叶绿体是进行光合作用的场所,但没有 定量分析光合作用生成的氧气量。 【答案】C 3.(基础再现)下列对光合作用的叙述中,不正确的是 ( ) A.光反应中有ATP的生成 B.生成物O2中的氧来自水的分解 C.生成物(CH2O)中的氧来自CO2 D.暗反应过程中没有C5的生成 能利用吸收的光能把ADP变成ATP,故A、B正确。在 光合作用的暗反应中,碳原子的转移途径是CO2C3 (CH2O),在C3还原生成(CH2O)的同时有部分C3再生 为C5,使反应不断循环进行下去,故C项正确、D项错 误。 【答案】D 【思路剖析】光合作用的光反应阶段,叶绿体中的色 素吸收光能后,会发生水的光解,产生O2、H,同时还 4.(基础再现)将植物栽培在适宜的光照、温度和充足 的CO2条件下,如果在2 h时,将环境中某一条件改变,此 时,叶肉细胞中的C3、C5、ATP含量变化如右图,那么改 变的条件是 ( ) A.加强光照 B.降低CO2浓度 C.提高CO2浓度 D.降低温度 H的作用下,可以生成五碳化合物,所以若加强光照, ATP产生量增加,消耗三碳化合物增加,产生较多的五 碳化合物。 【答案】A 【思路剖析】改变某种条件后,五碳化合物和ATP含 量增加,三碳化合物减少,可能的原因是五碳化合物、 ATP的产生量增加或消耗减少,三碳化合物在ATP和 5.(视角拓展)下图表示生物膜结构及膜上所发生的生 化反应。有关叙述正确的是 ( ) A.图1、图2两种生物膜可以同时存在于叶肉细胞中 B.图1可表示叶绿体内膜,图2可表示线粒体内膜 C.图1的反应消耗ATP,图2的反应产生ATP D.影响图1、图2反应的主要环境因素是光照强度 【思路剖析】分析图示,图1为叶绿体类囊体膜,膜上 正在进行光反应,光反应可产生ATP;图2为线粒体内 膜,膜上正在进行有氧呼吸的第三阶段,可产生大量 ATP,B、C项错误;光照强度是影响光合作用的主要 环境因素,而不影响细胞呼吸,所以D项错误;叶肉细胞 是活细胞,细胞内同时存在线粒体和叶绿体,A项正确 。 【答案】A 6.(视角拓展)当你品尝各种美味佳肴时,你可能不得不 感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。最新研究显示, ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物 的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。 根据以上信息我们不能推出的结论是 ( ) A.ATP与能量供应相关 B.作为信息分子的ATP不能提供能量 C.ATP也可作为信息传递分子 D.神经细胞膜外表面可能有ATP的受体 【思路剖析】根据题干“ATP这种传统上与细胞能 量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑 的过程中起到了关键的作用”可推知ATP与能量供 应有关,可作为信息传递分子,信息传递需要与细胞膜 表面的受体结合,所以A、C、D项正确。 【答案】B 7.(视角拓展)某探究小组利用面积相同的甲、乙两种 植物的叶子,将它们置于不同光照强度下,测量甲、乙 两种植物叶片吸收和释放CO2的量,结果如下图所示。 关于该曲线的叙述,错误的是 ( ) A.该图反映的是甲、乙两种植物在恒温等条件下叶片 的净光合速率 B.当光照强度为x(bxd)时,每天光照12 h,两种植物均 能正常生长 C.相对植物甲来说,植物乙可视为阴生植物,可通过a和 c两点来判断 D.当光照强度为e时,植物甲和植物乙叶片消耗CO2的 比值为87 【思路剖析】本题综合考查光合作用和细胞呼吸的 相关知识。当光照强度为c时,对于植物甲叶片来说, 每天光照12 h积累的有机物正好被黑暗中12 h消耗, 故一天有机物的积累量为0,所以当光照强度为x(bx d)时,植物甲叶片每天光照12 h,有机物积累量可能为 负值,即不能正常生长,故B错误。 【答案】B 8.(视角拓展)下列为有关环境因素对植物光合作用影 响的关系图,有关描述错误的是 ( ) B.图2中,若CO2浓度适当增大,a点左移,b点右移 C.图3中,a点与b点相比,a点时叶绿体中C3的转化量相对 较多 D.图4中,当温度高于25 时,光合作用制造的有机物的 量开始减少 A.图1中,若光照强度适当增强,a点左移,b点右移 制造的有机物的量(植物总光合量)开始减少。 【答案】D 【思路剖析】图4中“光照下CO2的吸收量”为植物 净光合量(植物有机物积累量),“黑暗中CO2的释放量 ”为植物呼吸量,故当温度高于25 时,植物光合作 用积累的有机物的量开始减少,而不是植物光合作用 9.(基础再现,12分)如图为某植物细胞的部分生理过程 示意图,请回答: 二、非选择题(本题共4小题,共52分) (1)过程的反应场所是 ,此过程中H来自 于 (细胞结构)。 (2)如果温度下降,过程的反应速率 ,原因是 。 (3)过程中,H的移动方向是 。如果空气中 CO2浓度下降,则H的含量变化为 。 (4)如果用18O标记的H2O灌溉该植株,则可能出现含18O 的气体有 。 (5)当细胞中有过程发生而没有过程发生时,该细 胞处于的生理状态是 ;若要过程发生而过 程不发生,则需要改变的外界条件是 。 【思路剖析】(1)表示H和O2结合生成水,是在线 粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段,其消耗的H来 自于有氧呼吸的前两个阶段(场所是细胞质基质和线 粒体基质)。(2)呼吸作用是一个酶促反应,温度可以 通过影响酶的活性来影响呼吸速率,降温后酶活性下 降,呼吸作用强度下降。(3)过程代表在叶绿体类囊 体上进行的光反应(水的光解是其主要的物质变化), 产生H和O2,同时消耗叶绿体基质提供的ADP和Pi,生 成ATP,为暗反应(场所是叶绿体基质)提供ATP;当CO2 浓度下降,引起C3含量下降,单位时间中消耗的H量 降低,使得H含量上升。(4)18O标记的 O18O2+H (光反应),18O2+H O(有氧呼吸第三阶段); O+ 丙酮酸C18O2+H(有氧呼吸第二阶段)。(5)在没有 光照的情况下,细胞只能进行呼吸作用;当光照强度等 于呼吸作用强度时,细胞不与外界进行气体交换,没有 氧气的释放;当光照强度小于呼吸作用强度时,细胞从 外界吸收氧气(过程)。 【答案】(1)线粒体内膜 细胞质基质和线粒体基质 (2)下降 低温时酶的活性下降 (3)从类囊体膜到 叶绿体基质 上升 (4)CO2、O2、水蒸气 (5)光合 作用强度小于或等于呼吸作用强度 停止光照 10.(视角拓展,12分)某科研所为提高蔬菜产量进行了相 关生理活动的研究,结果如下图所示。请回答: (1)在图一中,若呼吸底物为葡萄糖,氧气的吸收量为a, 有氧呼吸与无氧呼吸共同释放的CO2总量为b,当O2浓 度在 (填字母)范围内时,则a=b。细胞含水量与 呼吸强度密切相关:一方面水是有氧呼吸第 阶 段的原料;二是因为细胞内 水的含量影响呼吸 强度。 (2)图二为甲、乙两种蔬菜在最适宜温度下的光合速率 变化曲线。甲与乙比较,G点时细胞呼吸强度较高的是 ,乙更适于生长在 环境中。 H点时影响乙光合速率的主要环境因素是 。F 点时,甲叶肉细胞中消耗ADP的场所有 。 (3)为了延长蔬菜生长后期叶片的寿命,可向叶面喷洒 的植物激素是 。 【思路剖析】(1)当a=b时,说明此时蔬菜只进行有氧 呼吸,对应于图一中CE段。水是有氧呼吸第二阶段 的原料,且自由水含量影响呼吸作用强度。(2)当光照 强度为0时,植物只进行呼吸作用,可知甲的呼吸作用 强度大于乙。由于乙的光补偿点和光饱和点均低于 甲,所以乙更适于生长在弱光环境中。对乙而言,H点 光照强度大于光饱和点,此时限制其光合速率的主要 因素是CO2浓度。F点时甲只进行呼吸作用,合成ATP 的场所有细胞质基质和线粒体。(3)细胞分裂素能促 进细胞分裂,可延长蔬菜生长叶片的寿命。 【答案】(1)CE 二 自由 (2)甲 弱光 CO2浓 度 细胞质基质、线粒体 (3)细胞分裂素 11.(高度提升,15分)甲图是某绿色植物细胞内生命活动 示意图,其中、表示生理过程,A、B 、C、D表示生命活动产生的物质。乙图是温度影响 某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果。请据图 回答下列问题: (1)甲图中在生物膜上发生的生理过程有 (用 图中数字表示),A表示 ,D表示 。CO2由 过程产生到被过程利用,至少穿过 层磷脂分 子层。 (2)从乙图中可以看出,光合作用速率最大时的温度为 。在15 时,光合作用速率为呼吸作用速 率的 倍。假设每天光照12小时,最有利于植物 生长的温度是 。分析图中柱状图变化,可看出 光合作用和呼吸作用的酶所需要的 不同。 (3)20世纪50年代,卡尔文为研究光合作用的过程,将小 球藻装在一个密闭玻璃容器中,通过一个通气管向容器 通入CO2,通气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容器 周围有光源,通过控制电源开关来控制光照的有无。 卡尔文通过停止 来探究光反应和暗反应的 联系,他得到的实验结果是下图中的 。 卡尔文通过停止 来探究光合 作用过程中固定CO2的化合物,这时他发现C5的含量快 速升高,由此找到了固定CO2的物质。 上述实验中卡尔文采用纸层析法分离出细胞中的各 种化合物。纸层析法的原理是利用了不同化合物 而分离开。 【思路剖析】(1)由甲图分析可知,、为有氧 呼吸的三个阶段,其中发生在线