高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 光合作用课件.ppt

第10讲光合作用 1 光反应与暗反应的联系 考点一光合作用的过程分析 1 光反应为暗反应提供 h atp 暗反应为光反应提供adp和pi 2 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 反应式及元素去向分析 反应式 以生成c6h12o6为例 物质含量变化的分析方法叶绿体内相关物质含量变化可通过对物质的来路和去路是否平衡的分析来进行 2 来路不变 去路增加 或来路减少 去路不变 则物质含量减少 3 来路不变 去路减少 或来路增加 去路不变 则物质含量增加 2 环境因素骤变对物质含量动态变化的判断当外界条件改变时 光合作用中c3 c5 h atp的含量变化可以采用下图分析 1 图示 2 分析 清错破疑 c3 c5含量变化的两点注意 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 而非长时间 2 以上各物质变化中 c3和c5含量的变化是相反的 h 和atp的含量变化是一致的 角度一光合作用的物质转化和能量转化1 根据下面光合作用图解 判断下列说法正确的是 a 过程发生于叶绿体基质中b 过程发生于叶绿体类囊体薄膜上c 图示 依次为 h atp co2 ch2o d 不仅用于还原c3化合物 还可促进 与c5的结合解析 根据光合作用的过程判断 分别表示 h atp co2 ch2o 光反应和暗反应 光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上 暗反应发生在叶绿体的基质中 c3化合物还原过程中需要atp co2固定过程中不需要atp 答案 c 2 如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图 下列有关叙述错误的是 a 和 均为选择透过性膜b 上分布有与光反应有关的色素和酶c 在 上形成的产物 h 和atp进入 中为暗反应提供物质和能量d 中进行的反应使atp进入糖类等有机物中 解析 和 分别表示叶绿体的外膜和内膜 为生物膜 具有选择透过性 为基粒 其上分布着光反应所需的色素和酶 光反应的产物 h 和atp进入 叶绿体基质中 为暗反应提供还原剂氢和能源物质atp atp水解后将活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能 而非直接将atp转移到有机物中 答案 d 角度二光照 co2浓度变化与c3 c5 h nadph 和atp变化的关系3 2015 安徽卷 如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图 下列叙述正确的是 a co2的固定实质上是将atp中的化学能转变为c3中的化学能b co2可直接被 h 还原 再经过一系列的变化形成糖类c 被还原的c3在有关酶的催化作用下 可再形成c5d 光照强度由强变弱时 短时间内c5含量会升高 解析 co2的固定是co2与c3在酶的催化下合成c3的过程 没有atp的消耗 a错误 co2必须先固定合成c3才能被 h 还原 b错误 被还原的c3在有关酶的作用下 可再形成c3 c正确 光照强度由强变弱时 产生的atp和 h 减少 还原c3减少 所以短时间内c3含量会升高 c5含量会下降 d错误 答案 c 4 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时 如果突然中断co2的供应 下列关于一段时间内叶绿体中atp与o2的相对含量变化的示意图中 正确的是 解析 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时 突然中断co2的供应使c3合成减少 一段时间内暗反应逐渐减弱 暗反应消耗的atp也逐渐减少 故atp相对含量逐渐增加 随着暗反应的减弱 光反应也逐渐减弱 所以叶绿体内氧气含量逐渐减少 答案 b 1 单因子变量对光合作用速率的影响 1 光照强度 如下图 考点二影响光合作用的环境因素分析及应用 应用 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低 如图中虚线所示 间作套种农作物 可合理利用光能 2 co2浓度 曲线分析 图1中a点表示co2补偿点 即光合作用速率等于呼吸作用速率时的co2浓度 图2中a 点表示进行光合作用所需co2的最低浓度 b和b 点都表示co2饱和点 应用 在农业生产上可以通过 正其行 通其风 增施农家肥等增大co2浓度 提高光合作用速率 3 温度 曲线分析 温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率 应用 冬季 温室栽培可适当提高温度 晚上可适当降低温度 以降低细胞呼吸消耗有机物 2 多因子变量对光合作用速率的影响 1 曲线分析 p点 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随着因子的不断加强 光合速率不断提高 q点 横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子 影响因素主要为各曲线所表示的因子 2 应用 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度 增加光合酶的活性 提高光合速率 也可同时适当增加co2 进一步提高光合速率 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 2 图中线的含义 两种呼吸方式同时存在的区段是qrp qr区段co2生成量急剧减少的原因是随着o2浓度增加 无氧呼吸受到抑制 t点之前引起曲线发生变化的因素是o2浓度 t点之后限制因素为温度等外在因素和酶等内在因素 区域oqp的面积表示无氧呼吸产生的co2量 所以可画出无氧呼吸产生的co2量随o2浓度变化的曲线为qbe 角度一分析单一因素对光合速率的影响5 2015 海南卷 植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度 叶温 变化的趋势如图所示 下列叙述错误的是 a 植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能b 叶温在36 50 时 植物甲的净光合速率比植物乙的高c 叶温为25 时 植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的d 叶温为35 时 甲 乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 解析 植物光合作用所需要的能量都来自于太阳能 a正确 分析曲线可知 叶温36 50 时 植物甲的净光合速率比植物乙的高 b正确 光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率 叶温为25 时 植物甲的净光合速度小于植物乙 c正确 叶温为35 时 甲 乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值相等 均大于0 d错误 答案 d 6 如图曲线 表示黄豆在适宜温度 co2浓度为0 03 的环境中光合作用速率与光照强度的关系 在y点时改变某条件 结果发生了如图曲线 的变化 下列分析合理的是 a 与y点相比较 x点时叶绿体中c3化合物含量低b 在y点时 适当升高温度可导致曲线由 变为 c 制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量d 制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度 解析 x点时 光照强度较弱 光反应提供的 h 和atp较少 c3化合物的浓度较y点时高 a项不正确 题目中提到已是在适宜温度下 如果再提高温度 会降低光合作用速率 b项不正确 制约x点的光合作用因素是光照强度 c项不正确 一般情况下 在适宜温度和同等光照强度下 提高co2浓度可大幅度提高光合作用速率 d项正确 答案 d 角度二多因素对光合速率影响的分析7 如图表示在一定范围内 不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系 对其描述不正确的是 a 如果横坐标是co2含量 则a为红光 b为白光b 如果横坐标是co2含量 则a为强光 b为弱光c 如果横坐标是光照强度 a的co2含量较高 b的co2含量较低d 如果横坐标是光照强度 a温度较适宜 b温度较低解析 如果横坐标是co2含量 则相同的co2含量时 植物对白光的吸收值大于红光 因此光合作用强度较大 即a为白光 b为红光 答案 a 8 甲图和乙图表示某植物在适宜的co2浓度条件下光合速率与环境因素之间的关系 下列相关描述中错误的是 a 甲图中 在a 点限制光合速率的主要因素是光照强度 在b 点限制光合速率的主要因素是温度b 从乙图可以看出 当超过一定温度后 光合速率会随着温度的升高而降低c 温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率的d 若光照强度突然由a变为b 短时间内叶肉细胞中c3的含量会增加 解析 甲图表示光照强度和温度对光合速率的影响 乙图表示温度对光合速率的影响 分析甲图中某点上的限制因素时 要看其是否达到饱和点 如果没有达到饱和点 如a 点 则限制因素为横坐标表示的因素 即光照强度 当达到饱和点以后 如b 点 则限制因素为横坐标表示的因素以外的其他因素 如温度 当光照强度突然增强时 光反应速率加快 产生更多的 h 和atp 短时间内c3的还原速率加快而co2的固定速率不变 故c3的含量会减少 答案 d 1 光合作用和细胞呼吸关系图解 考点三光合作用与呼吸作用的关系 2 光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的转化关系 光合作用与有氧呼吸过程中 h 和atp的来源 去向 角度一光合作用与细胞呼吸的过程比较9 2015 重庆卷 将如图所示细胞置于密闭容器中培养 在不同光照强度下 细胞内外的co2和o2浓度在短时间内发生了相应变化 下列叙述错误的是 a 黑暗条件下 增大 减小b 光强低于光补偿点时 增大c 光强等于光补偿点时 保持不变d 光强等于光饱和点时 减小 增大解析 黑暗条件下 细胞只有呼吸作用 产生的co2扩散至细胞外 增大 减小 a项正确 光强低于光补偿点时 即光合作用小于呼吸作用 此时 增大 减小 b错误 光强等于光补偿点即光合作用等于呼吸作用时 保持不变 c项正确 光强等于光饱和点时即光合作用大于呼吸作用 减小 增大 d项正确 答案 b 10 2016 唐山联考 农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响 将实验结果绘制成如图所示的曲线 据此提出的结论合理的是 a 光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度b 阴影部分表示5 35 时蔬菜的净光合速率大于零c 光照越强 该蔬菜新品种的产量越高d 温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25 35 解析 图中自变量为温度 实线为光合速率 虚线为呼吸速率 阴影部分为净光合作用 光合酶的最适温度为27 左右 呼吸酶的最适温度高于35 a错误 净光合作用 总光合作用 呼吸作用消耗 阴影部分表示5 35 时蔬菜的净光合速率大于零 积累了有机物 b正确 此实验研究的是温度对植物光合作用的影响 光照强度是无关变量 c错误 温度为25 30 净光合速率最大 积累有机物的量最多 温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25 30 d错误 答案 b 角度二线粒体 叶绿体中物质转化的相关应用11 如图为某植物细胞部分结构示意图 据图分析 下列四项叙述中 正确的是 a a b箭头表示的是o2进出细胞的过程b e f箭头表示的是co2进出细胞的过程c 以c18o2作原料进行光合作用 在较强光照下 测得含18o的呼吸作用产物的主要去向是图中的dd 以ho作原料进行光合作用 在较强呼吸作用下 测得含18o的光合作用产物的主要去向是图中的b 解析 a表示叶绿体吸收co2 b表示叶绿体释放o2 e表示线粒体吸收o2 f表示线粒体释放co2 c表示叶绿体产生的o2被线粒体利用 d表示线粒体产生的co2被叶绿体利用 以c18o2作原料进行光合作用 18o的转移途径为c18o2 有机物 c18o2 在较强光照下 光合作用速率大于呼吸作用速率 呼吸产物c18o2主要被叶绿体利用 即主要去向是图中的d 以ho作原料进行光合作用 18o全部生成氧气 在较强呼吸作用下 氧气主要被线粒体利用 进行有氧呼吸 即主要去向是图中的c 答案 c 12 下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图 以下相关叙述 错误的是 a 若细胞 处于黑暗环境中 那么该细胞单位时间放出的co2量即为呼吸速率b 细胞 没有与外界发生o2和co2交换 可断定此时光合作用速率等于呼吸作用速率c 细胞 处在较强光照条件下 细胞光合作用所利用的co2量为n1与n2的和d 对细胞 的分析可得出 此时的光照强度较弱且物质的量n1小于m2 解析 黑暗中叶肉细胞只能进行细胞呼吸 不能进行光合作用 所以a项正确 细胞 中线粒体释放的co2全部用于叶绿体的光合作用 而叶绿体光合作用释放的o2全部用于线粒体的有氧呼吸 此时光合作用速率等于呼吸作用速率 b项正确 细胞 需要不断从外界吸收co2 可见光合作用速率大于呼吸作用速率 细胞光合作用利用的co2为线粒体呼吸释放co2与从外界吸收co2之和 c项正确 细胞 需要不断从外界吸收o2 可见其光合作用释放的o2不足以供给线粒体呼吸 所以n1等于m2 d项错误 答案 d 1 净光合作用速率与真正光合作用速率的关系 考点四真正光合作用速率 净光合作用速率与呼吸速率的关系 1 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率 a点 2 绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 3 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 2 光合速率与呼吸速率的常用表示方法 3 光合速率与植物生长 1 当净光合速率 0时 植物因积累有机物而生长 2 当净光合速率 0时 植物不能生长 3 当净光合速率 0时 植物不能生长 长时间处于此种状态 植物将死亡 角度一有关光合作用与细胞呼吸计算的问题13 将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份 在不同温度下分别暗处理1h 再光照1h 光照强度相同 测其重量变化 得到如下数据 由此可以得出的结论是 a 该植物光合作用的最适温度是27 b 该植物呼吸作用的最适温度是29 c 27 29 的净光合速率相等d 30 下实际光合速率为2mg h 1解析 1 暗处理时进行的生理过程 细胞呼吸 光照时可进行细胞呼吸和光合作用 表中第三行变化数据是相对于暗处理后的变化 而第四行的变化数据是相对于暗处理前的变化 净光合速率 实际光合速率 呼吸速率 2 表中 第三行变化数据的绝对值反映细胞呼吸强度 第四行的变化数据的绝对值能反映净光合作用强度 若暗处理前 暗处理后和光照处理后叶片重量相对值分别用如下柱状图表示 则暗处理后重量变化量和光照后与暗处理前重量变化 3 27 28 29 和30 时的细胞呼吸速率分别为1mg h 2mg h 3mg h和1mg h 27 28 29 和30 时的总光合速率分别为5mg h 7mg h 9mg h和3mg h 该植物光合作用和呼吸作用的最适温度大约都是29 27 29 下的净光合速率是不相等的 答案 b 14 将某绿色植物放在特定的实验装置中 研究温度对光合作用与呼吸作用的影响 其他实验条件都是理想的 实验以co2的吸收量与释放量为指标 实验结果如下表所示 下列对该表数据分析正确的是 a 昼夜不停地光照 在35 时该植物不能生长b 昼夜不停地光照 在15 时该植物生长得最快c 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在20 时该植物积累的有机物最多d 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在30 时该植物积累的有机物是10 时的2倍 解析 光照下吸收co2的量代表的是有机物的积累量 黑暗中放出co2的量代表的是呼吸作用有机物的消耗量 昼夜不停地光照 35 时该植物的有机物积累量为3mg h 能正常生长 昼夜不停地光照 植物生长最快时的温度为25 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在20 时该植物有机物积累量为 3 25 12 1 5 12 21 mg 同理可算出其他温度条件下有机物的积累量 在所有的温度中20 时有机物积累量最多 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 在10 时该植物有机物积累量为 1 75 12 0 75 12 12 mg 在30 时该植物有机物积累量为 3 5 12 3 0 12 6 mg 在10 时该植物积累的有机物是30 时的2倍 答案 c 1 实验原理 1 提取 叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水 可用无水乙醇等有机溶剂提取色素 2 分离 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离 考点五实验 绿叶中色素的提取和分离 2 实验步骤 1 提取色素 称取5g的绿叶 剪碎放入研钵中 在研钵中加入少许sio2和caco3 10ml无水乙醇 迅速研磨并用单层尼龙布过滤 2 制备滤纸条 距剪去两角的滤纸条一端1cm处用铅笔画一条细线 3 画滤液细线 用毛细吸管吸取色素滤液 沿铅笔线均匀地画一细线 待滤液干后再画一两次 绿叶中的色素提取和分离实验的异常现象分析 1 收集到的滤液绿色过浅的原因分析 未加二氧化硅 石英砂 研磨不充分 使用放置数天的菠菜叶 滤液中色素 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提取色素 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 滤纸条上的滤液细线未画成一条细线 3 滤纸条上得不到色素带的原因分析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 1 为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料 提示 新鲜绿色的叶片中色素含量高 从而使滤液中色素含量较高 实验效果明显 2 为什么滤液细线要重复画 且线要细 直 提示 重复画线是为了增加色素的浓度 使分离出的色素带清晰分明 滤液细线要细 直是为了防止色素带之间出现重叠 3 层析时 为什么不能让滤液细线触及层析液 提示 滤纸条上的滤液细线触及 或没入 层析液 会使滤液中的色素溶解于层析液中 滤纸条上得不到色素带 使实验失败 角度一考查色素提取和分离实验的过程和结果15 2015 江苏卷 为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响 某同学用乙醇提取叶绿体色素 用石油醚进行纸层析 右图为滤纸层析的结果 为色素条带 下列叙述错误的是 a 强光照导致了该植物叶绿素含量降低b 类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照c 色素 吸收光谱的吸收峰波长不同d 画滤液线时 滤液在点样线上只能画一次 解析 图中 分别是胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 图示表明强光照下叶绿素宽度变窄 类胡萝卜素宽度变宽 说明此时叶绿素含量降低 类胡萝卜素增加 有利于抵御强光照 a b正确 胡萝卜素和叶黄素吸收光谱的吸收峰波长不同 c正确 画滤夜细线时 滤液在点样线上需画2 3次 保证色素的含量 d错误 答案 d 16 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 出现了以下四种不同的层析结果 下列分析错误的是 a 甲可能是因为研磨时未加入sio2b 乙可能是因为研磨时未加入caco3c 丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液d 丁是正确操作得到的理想结果解析 在色素的提取和分离实验中 sio2可使菠菜叶研磨充分 caco3可防止叶绿素受到破坏 未加入sio2和caco3时 会发生甲 乙图示的现象 a b正确 丙图中色素含量基本为零 可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果 c正确 丁图显示含量最高的是叶黄素 实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b含量多 d错误 答案 d 角度二考查叶绿体中色素的种类和功能17 2014 海南卷 下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述 错误的是 a 两种叶片都能吸收蓝紫光b 两种叶片均含有类胡萝素c 两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素ad 黄绿色叶片在光反应中不会产生atp 解析 生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片 都含有类胡萝卜素 b正确 绿色叶片和黄绿色叶片中均含有类胡萝卜素和叶绿素 叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b c正确 两种叶片都能吸收蓝紫光 a正确 黄绿色叶片的叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素 在光反应了中也会产生atp d错误 答案 d 18 2016 洛阳模拟 某生物兴趣小组想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别 选择了新鲜菠菜的 绿叶 嫩黄叶 做 绿叶中色素的提取和分离 实验 实验结果如图 下列判断正确的是 解析 绿叶较嫩黄叶含有更多的叶绿素a和叶绿素b 在滤纸条上 上起的第三和第四条带分别代表叶绿素a和叶绿素b 绿叶组中叶绿素a和叶绿素b所代表的两条色素带更宽 答案 a 解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线 信息解读 1 图1中各点含义及形成原因分析 a点 凌晨2时 4时 温度降低 呼吸作用减弱 co2释放减少 bc段 光合作用小于呼吸作用 b点 有微弱光照 植物开始进行光合作用 c点 上午7时左右 光合作用等于呼吸作用 ce段 光合作用大于呼吸作用 d点 温度过高 部分气孔关闭 出现 午休 现象 e点 下午6时左右 光合作用等于呼吸作用 ef段 光合作用小于呼吸作用 fg段 没有光照 停止光合作用 只进行呼吸作用 2 图2中各点含义及形成原因分析 ab段 无光照 植物只进行呼吸作用 bc段 温度降低 呼吸作用减弱 cd段 4时后 微弱光照 开始进行光合作用 但光合作用强度 呼吸作用强度 d点 随光照增强 光合作用强度 呼吸作用强度 dh段 光照继续增强 光合作用强度 呼吸作用强度 其中fg段表示 光合午休 现象 h点 随光照减弱 光合作用强度下降 光合作用强度 呼吸作用强度 hi段 光照继续减弱 光合作用强度 呼吸作用强度 直至光合作用完全停止 3 图2中植物生长与否的判断 点低于a点 说明一昼夜 密闭容器中co2浓度减小 即光合作用 呼吸作用 植物生长 若 点高于a点 说明光合作用 呼吸作用 植物体内有机物总量减少 植物不能生长 若 点等于a点 说明光合作用 呼吸作用 植物体内有机物总量不变 植物不生长 解题技法 1 2016 开封模拟 甲图中 a b分别为培植于无色透明气球内 质量相等的某植物幼苗 气球可膨胀 收缩 其中b已死亡 气球内的培养液中均含co2缓冲液 维持气球内co2浓度不变 初始时指针指向正中零的位置 乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线 每次实验后指针复零 下列对于相关描述 不正确的是 a 在适宜光照条件下 指针将向右偏转b 该实验的自变量为光照强度 c点的含义为o2释放量最大c ce段说明随灯光距离的增大 o2释放量减少d f点与a b c d点的指针的偏转方向相同 但数值较小 解析 在适宜光照条件下 光合作用大于呼吸作用 有氧气的净释放 此时a侧浮力增大 指针将向右偏转 a正确 实验研究光照强度对光合作用的影响 实验的自变量为光照强度 c点表示o2释放量最大 净光合速率最大 b正确 据曲线图分析 ce段随灯光距离的增大 o2释放量减少 c正确 f点与a b c d