高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 专题9 能量之源光与光合作用课件（必修1）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修1分子与细胞 第三单元细胞的能量供应和利用 专题9能量之源 光与光合作用 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 实验专题探究 热点题型讲练 基础自主复习 一 捕获光能的色素和叶绿体的结构和功能1 叶绿体中色素的种类和功能 1 种类 2 分布 叶绿体 3 功能 光能 类囊体薄膜上 吸收 传递 转化 2 捕获光能的结构 叶绿体 1 结构 2 功能 进行 的场所 3 恩格尔曼的实验 好氧细菌只分布于 的部位周围 光合作用 叶绿体被光束照射 二 光合作用的探索历程 连一连 2 过程 单位时间单位面积 有机物 co2的吸收量 o2的释放量 co2 h2o 矿质离子 光照强度 光照时间 温度 光照强弱 co2浓度 考点分类透析 1 1771年普里斯特利实验缺点 缺乏对照组 记录时漏掉了实验在阳光下进行这一重要条件 后来英格豪斯为其纠正 2 1864年萨克斯实验 名师提醒在光合作用的发现中 大多数科学家们利用了对照实验 使结果和结论更科学 准确 1 萨克斯 自身对照 自变量为光照 一半曝光与另一半遮光 因变量为颜色变化 2 恩格尔曼 自身对照 自变量为光照 照光处与不照光处 黑暗与完全曝光 因变量为好氧菌的分布 3 鲁宾和卡门 相互对照 自变量为标记物质 ho与c18o2 因变量为o2的放射性 4 普里斯特利 缺少空白对照 实验结果说服力不强 1 叶绿体中的色素及其吸收光谱 2 色素的分布与作用 1 分布 类囊体薄膜上 2 作用 吸收光能并将光能转变为储存于atp中的化学能 同时还能将h2o分解为 h 和o2 3 不同颜色温室大棚的光合效率 1 无色透明大棚日光中各色光均能透过 有色大棚主要透过同色光 其他光被其吸收 所以用无色透明的大棚光合效率最高 2 色素对绿光吸收最少 因此绿色塑料大棚光合效率最低 4 影响叶绿素合成的因素 1 光照 光是影响叶绿素合成的主要条件 一般植物在黑暗中不能合成叶绿素 因而叶片发黄 2 温度 温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性 进而影响叶绿素的合成 低温时 叶绿素分子易被破坏 而使叶子变黄 3 必需元素 叶绿素中含n mg等必需元素 缺乏n mg将导致叶绿素无法合成 叶变黄 另外 fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分 缺fe也将导致叶绿素合成受阻 叶变黄 名师提醒 1 应用叶绿体色素吸收光谱的特点设计实验探究植物在哪种颜色的光照下光合速率 如产生o2量 高 2 应用影响叶绿素合成的因素设计实验验证叶绿素合成需要适宜的光照 温度等外界条件 1 识图领悟光合作用过程 2 光反应与暗反应的比较 名师提醒 1 暗反应有光 无光都能进行 若光反应停止 暗反应可持续进行一段时间 但时间不长 故晚上一般认为只进行呼吸作用 暗反应不进行 2 光反应快于暗反应 光照总时间相同时 光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累得多 因为 h atp基本不积累 利用充分 但一直光照会造成 h atp的积累 利用不充分 如甲一直光照10分钟 乙光照5秒和黑暗5秒相间隔持续20分钟 则光合作用制造的有机物 甲 乙 暗反应时间长 3 光合作用光反应产生的atp只用于暗反应阶段 不能用于其他生命活动 其他生命活动所需atp只能来自细胞呼吸 4 色素只存在于光反应部位 叶绿体类囊体薄膜上 但光反应和暗反应都需要酶参与 所以与光合作用有关的酶存在于两个部位 叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中 但暗反应中酶的种类和数量多 3 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的含量变化可以采用如图分析 1 图示 2 分析 名师提醒 1 以上各物质的变化是相对含量的变化 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 一 内部因素对光合作用速率的影响1 同一植物的不同生长发育阶段曲线分析 在外界条件相同的情况下 光合作用速率由弱到强依次是幼苗期 营养生长期 开花期 应用 根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同 适时 适量地提供水肥及其他环境条件 以使植物茁壮成长 2 同一叶片的不同生长发育时期曲线分析 随幼叶发育为壮叶 叶面积增大 叶绿体不断增多 叶绿素含量不断增加 光合速率增大 老叶内叶绿素被破坏 光合速率随之下降 应用 农作物 果树管理后期适当摘除老叶 残叶及茎叶蔬菜及时换新叶 都是根据其原理 可降低其细胞呼吸消耗的有机物 二 外界因素对光合作用的影响1 光照 光合作用的动力 光照时间越长 产生的光合产物越多 光质 由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多 吸收绿光最少 故不同波长的光对光合作用的影响不一样 建温室时 选用无色透明的玻璃 或塑料薄膜 做顶棚 能提高光能利用率 光照强度 在一定光照强度范围内 增加光照强度可提高光合作用效率 曲线分析 a点光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 释放co2量表示此时的呼吸强度 ab段表明光照强度加强 光合作用速率逐渐加强 co2的释放量逐渐减少 有一部分用于光合作用 而到b点时 细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用 即光合作用强度 细胞呼吸强度 b点对应的光照强度称为光补偿点 bc段表明随着光照强度不断加强 到c点以上不再加强了 c点对应的光照强度称为光饱和点 应用 阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低 如上图虚线所示 间作套种时农作物的种类搭配 林带树种的配置 冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关 2 光照面积曲线分析 oa段表明随叶面积的不断增大 光合作用实际量不断增大 a点为光合作用面积的饱和点 随叶面积的增大 光合作用强度不再增加 原因是有很多叶被遮挡 光照不足 ob段表明干物质量随光合作用增加而增加 而由于a点以后光合作用强度不再增加 但叶片随叶面积的不断增加 呼吸量 oc段 不断增加 所以干物质积累量不断降低 bc段 应用 适当间苗 修剪 合理施肥 浇水 避免徒长 封行过早 使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下 白白消耗有机物 造成不必要的浪费 3 co2浓度曲线分析 图1中a点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的co2浓度 即co2补偿点 图2中的a 点表示进行光合作用所需co2的最低浓度 两图中的b和b 点都表示co2饱和点 两图都表示在一定范围内 光合作用速率随co2浓度增加而增大 应用 大田要 正其行 通其风 多施有机肥 温室内可适当补充co2 即适当提高co2浓度可提高农作物产量 4 必需矿质元素曲线分析 在一定浓度范围内 增大必需矿质元素的供应 可提高光合作用速率 但当超过一定浓度后 会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降 应用 在农业生产上 根据植物的需肥规律 适时 适量地增施肥料 可以提高作物的光能利用率 5 温度曲线分析 温度主要是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 冬天温室栽培可适当提高温度 夏天温室栽培可适当降低温度 白天调到光合作用最适温度 以提高光合作用速率 晚上适当降低温室温度 以降低细胞呼吸速率 保证植物有机物的积累 三 外界综合因素对光合作用速率的影响曲线分析 o p段限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随其o p段不断加强 光合速率不断提高 p q段 图中标出的双因子共同起作用 当到q点之后 横坐标所表示的因素 不再是影响光合速率的因子 要想提高光合速率 可采取适当提高图示中的另一因子的方法 应用 温室栽培时在一定光照强度下 白天适当提高温度 增加光合作用酶的活性 提高光合速率 也可同时充入适量的co2 进一步提高光合速率 当温度适宜时 要适当提高光照强度和co2浓度以提高光合速率 总之可根据具体情况 通过提高光照强度 调节温度或增加co2浓度等来充分提高光合速率 以达到增产的目的 名师提醒各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用 而是综合作用 但各种因子的作用并不是同等重要的 其中起主要作用的因子为关键因子 因此在分析相关问题时 应抓关键因子 一 光合 呼吸中 co2与o2交换 的物理模型绿色植物的光合作用是在叶绿体内完成的 而细胞呼吸主要在线粒体内进行 两者之间的关系从物质交换的角度来看 主要涉及的是o2和co2的去路与来源问题 通过构建物理模型可以进一步加深对光合作用强度与呼吸作用强度之间的内在联系的理解和认识 1 模型构建 2 模型解读绿色植物进行光合 呼吸过程中 o2和co2的去路与来源 1 叶绿体光合作用产生o2的去路 用于植物呼吸作用 释放到周围的环境中 2 叶绿体光合作用利用co2的来源 来自植物自身的呼吸作用 从外界环境中吸收 若是水生植物 则从周围的水中吸收 光合作用强度与呼吸作用强度间的关系 可参见下表 二 化能合成作用生物分类 光合作用是历年高考命题的重要内容 试题侧重考查考生对光合作用过程图解的理解与分析 如光反应与暗反应的场所 条件 物质变化 能量变化 相互关系以及在某种环境因素突然发生变化的情况下 细胞中c3和c5的含量变化情况等 考查形式可以是选择题也可以是非选择题 非选择题以实验探究题或曲线模型为载体命题的概率较大 实验专题探究 绿叶中色素的提取和分离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 名师提醒关键词及其与试剂的对应关系提取色素 无水乙醇 分离色素 层析液 2 实验程序 3 实验成功的关键 1 叶片要新鲜 颜色要深绿 含有较多色素 2 研磨要迅速 充分 叶绿素不稳定 易被活细胞内的叶绿素酶水解 充分研磨使叶绿体完全破裂 提取较多的色素 3 制备滤纸条时 要将滤纸条的一端剪去两角 这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀 便于观察实验结果 4 滤液细线不仅要求细 直 齐 而且要求含有较多的色素 所以要求待滤液干后再画1 2次 5 滤液细线不能触及层析液 否则色素溶解到层析液中 滤纸条上得不到色素带或色素较少 4 叶绿体色素提取分离实验异常现象分析 1 收集到的滤液绿色过浅的原因分析 未加石英砂 二氧化硅 研磨不充分 使用放置数天的菠菜叶 滤液色素 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接触到层析液 3 滤纸条看不见色素带 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 提取液用的是水 而不是乙醇等有机溶剂 色素不溶于水 名师提醒 1 从色素带的宽度可推知色素含量的多少 2 从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小 3 在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b 距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素 热点题型讲练 2015年上海卷 从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素 发现提取液明显偏黄绿色 最可能的原因是 a 加入的石英砂太多b 没有加入碳酸钙c 用脱脂棉过滤不彻底d 一次加入过多无水乙醇 解析 本题考查色素的提取和分离 难度中等 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素和叶黄素的颜色分别是蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 加入石英砂有助于研磨充分 不会影响色素的提取 加入碳酸钙能防止叶绿素被破坏 未加碳酸钙会导致叶绿素被破坏 滤液呈现黄绿色 用脱脂棉过滤不彻底 滤液呈淡绿色 一次加入过多无水乙醇 滤液浓度降低 颜色变淡 答案 b 例1 2015年安徽卷 右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 例2 解析 本题以光合作用的暗反应为考点 以教材插图的形式考查考生对知识的理解能力和应用能力 难度中等 co2的固定是指c5与co2在酶的作用下结合形成c3的过程 该过程不消耗atp 在c3的还原过程中存在atp中活跃化学能转变为有机物中稳定化学能的过程 a选项错误 结合题图可知 co2只有与c5结合形成c3后 才能被 h 还原 b选项错误 依图示c3还原过程中 在生成 ch2o 的同时 伴随着c5的形成 c选项正确 当光照强度减弱时 光反应产生的 h 和atp减少 致使c3的还原速率减慢 进而导致c5的合成量减少 而短时间内co2与c5结合形成c3的速率不变 因此短时间内c5的含量会下降 d选项错误 答案 c 2015年海南卷 将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内 在适宜条件下光照培养 从照光开始 净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0 之后保持不变 在上述整个时间段内 玻璃容器内co2浓度表现的变化趋势是 a 降低至一定水平时再升高b 降低至一定水平时保持不变c 持续保持相对稳定状态d 升高至一定水平时保持相对稳定 例3 解析 本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识 意在考查考生的理解分析能力和对知识的综合运用能力 难度中等 起初净光合速率大于0 此时植物的光合速率大于呼吸速率 容器内的二氧化碳浓度逐渐减小 进而使光合速率逐渐下降 导致净光合速率逐渐减小直至为0 当净光合速率减小至0时 容器内的二氧化碳浓度保持不变 答案 b 2015年福建卷 在光合作用中 rubp羧化酶能催化co2 c5 即rubp 2c3 为测定rubp羧化酶的活性 某学习小组从菠菜叶中提取该酶 用其催化c5与14co2的反应 并检测产物14c3的放射性强度 下列分析错误的是 a 菠菜叶肉细胞内rubp羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质b rubp羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行c 测定rubp羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法d 单位时间内14c3生成量越多说明rubp羧化酶活性越高 例4 解析 本题考查光合作用过程等相关知识 意在考查考生的理解能力和获取信息的能力 难度中等 依据题意可知 rubp羧化酶催化的反应为co2的固定 发生在暗反应阶段 其反应场所是叶绿体基质 a选项正确 光合作用的暗反应在有光 无光条件下都可以进行 b选项错误 从菠菜叶中提取该酶后 用其催化c5与14co2的反应 并检测产物14c3的放射性强度 说明该过程运用了同位素标记法 c选项正确 rubp羧化酶活性越高 其催化co2的固定产生的c3就会越多 d选项正确 答案 b 2015年海南卷 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 植物甲与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 例5 解析 本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识 意在考查考生的理解分析能力 及从图中获取信息的能力 难度中等 植物光合作用所需要的能量都来自太阳能 a选项正确 依图可知 叶温在36 50 时 植物甲的净光合速率比植物乙高 b选项正确 光合强度与呼吸强度的差值表示净光合速率 叶温为25 时 植物甲的净光合速率小于植物乙的 c选项正确 叶温为35 时 两种植物的净光合速率相等 且均大于0 d选项错误 答案 d 2015年江苏卷 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 如图为滤纸层析的结果 为色素条带 下列叙述正确的是 多选 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 例6 解析 本题考查绿叶中色素的提取和分离 色素对光能的吸收等知识 意在考查考生的获取信息能力和分析推理能力 据图分析可知 沿滤纸条由上往下依次为 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 对比图示结果可知强光照条件导致该植物叶绿素条带 和 变窄 说明其叶绿素含量降低 a选项正确 强光照条件下该植物的类胡萝卜素 胡萝卜素和叶黄素 含量增加 类胡萝卜素可吸收强光 减轻光照对植物叶片的灼伤 b选项正确 叶绿素a 和叶绿素b 主要吸收红光和蓝紫光 但吸收峰波长不同 c选项正确 画滤液细线时 吸取少量滤液在点样线上画一次 待滤液干后再重复划两三次 以便滤液细线上有更多的色素 保证色素条带不至于过淡 d选项错误 答案 abc 2015年全国新课标 卷 为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响 科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了a b c d四组实验 各组实验的温度 光照强度和co2浓度等条件相同 适宜且稳定 每组处理的总时间均为135s 处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量 处理方法和实验结果如下 a组 先光照后黑暗 时间各为67 5s 光合作用产物的相对含量为50 b组 先光照后黑暗 光照和黑暗交替处理 每次光照和黑暗时间各为7 5s 光合作用产物的相对含量为70 c组 先光照后黑暗 光照和黑暗交替处理 每次光照和黑暗时间各为3 75ms 毫秒 光合作用产物的相对含量为94 d组 对照组 光照时间为135s 光合作用产物的相对含量为100 例7 回答下列问题 1 单位光照时间内 c组植物合成有机物的量 填 高于 等于 或 低于 d组植物合成有机物的量 依据是 c组和d组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 这些反应发生的部位是叶绿体的 2 a b c三组处理相比 随着 的增加 使光下产生的 能够及时利用与及时再生 从而提高了光合作用中co2的同化量 解析 本题考查了光合作用中光反应与暗反应的关系 及光照对光合作用的影响 同时考查了实验分析的有关内容 意在考查考生对光合作用的有关知识的理解运用能力及对实验结果进行分析并得出相关结论的能力 难度较大 1 c组光照时间为67 5s 产物相对含量为94 d组光照时间为135s 产物相对含量为100 c组只用了d组一半的光照时间 其光合作用产物的相对含量却是d组的94 说明单位光照时间内c组植物合成有机物的量高于d组 c组植物在黑暗时仍可进行有机物的合成 说明光合作用中有些反应不需要光照 此为暗反应阶段 发生的部位是叶绿体的基质 2 随着光照时间间隔的减小 光照与黑暗交替频率的增加 光照时产生的atp和还原型辅酶 或nadph或 h 能够及时利用与再生 从而提高了光合作用中二氧化碳的同化量 答案 1 高于c组只用d组一半的光照时间 其光合作用产物的相对含量却是d组的94 光照基质 2 光照和黑暗交替频率atp和还原型辅酶 光合作用和细胞呼吸的相互关系1 光合作用和细胞呼吸的区别 2 光合作用与细胞呼吸的联系 1 过程联系 3 能量联系 拓展提升 1 光合作用与有氧呼吸过程中 h atp来源 去路的比较 2 光合速率与呼吸速率的关系 1 呼吸速率 概念 指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率 表示方法 单位时间内释放的co2量或吸收的o2量 测定条件 黑暗条件下 2 表观 净 光合速率 光照下测定的co2吸收速率 或o2释放速率 3 实际 总 光合速率 植物在光下实际合成有机物的速率 计算公式 表观 净 光合速率 呼吸速度 具体可表示为 实际光合速率 从外界吸收co2的速率 呼吸释放co2的速率或实际光合速率 释放o2的速率 呼吸消耗o2的速率 4 真正光合速率 净光合速率与呼吸速率的常用表示方法 如下表 3 光合速率与植物生长的关系 1 当净 表观 光合速率 0时 植物积累有机物而生长 2 净光合速率 0时 植物不能生长 3 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 由图乙可看出 最有利于植物生长的应为净光合速率的至高点 而非真正光合速率的至高点 1 2016届保定联考 下列关于光合作用探究历程的叙述 不正确的是 a 普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气b 萨克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉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氧气来自h2o而不是co2解析 本题考查光合作用探究历程的相关知识 主要考查考生的识记理解能力 难度较小 恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶绿体释放出来的 叶绿体是进行光合作用的场所 但不能定量分析光合作用生成的氧气量 答案 c 2 2016届河南开封高三模拟 叶绿体是植物进行光合作用的场所 下列关于叶绿体结构与功能的叙述 正确的是 a 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内b h2o在光下分解为 h 和o2的过程发生在叶绿体基质中c co2的固定过程发生在类囊体薄膜上d 光合作用的产物 糖类是在叶绿体基质中合成的解析 本题考查光合作用的相关知识 属于理解分析层次的考查 难度较小 叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上 a选项错误 h2o在光下分解为 h 和o2的过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上 b选项错误 co2的固定和糖类的合成属于暗反应过程 是在叶绿体基质中进行的 c选项错误 d选项正确 答案 d 3 2016届北京海淀区期末 如图表示光合作用示意图 下列说法错误的是 a 表示o2 表示co2b 暗反应中 co2首先与c5结合生成c3 然后被还原为 ch2o c c3的还原过程中 需要光反应提供的能源物质只有 d ch2o 可以转化为多糖 脂质 解析 本题考查光合作用过程的相关知识 意在考查考生的理解分析能力 及从图中获取信息的能力 难度中等 图中 分别表示o2 atp nadph h co2 a选项正确 在暗反应过程中 co2首先与c5结合生成c3 然后c3利用光反应提供的atp和nadph h 形成糖类等有机物 同时生成c5 b选项正确 c选项错误 ch2o 可以转化为多糖 脂质 d选项正确 答案 c 4 2016届辽宁沈阳二中高三模考 绿色植物是主要的能量转换者 是因为它们均含有叶绿体 图甲 这一完成能量转换的细胞器 图乙是图甲中的色素分离结果 图丙是在图甲 结构中进行的生化反应 分别代表图甲中叶绿体的结构 下列相关叙述中 不正确的是 a 图乙中的色素带由1到4分别是叶绿素b 叶绿素a 叶黄素 胡萝卜素 这些色素存在于图甲 上b 光照条件下 图甲中的 上能进行光反应 产生 h atp o2c 环境条件相对稳定的条件下 图甲 中的c3含量多于c5d 如果突然降低co2的浓度 图丙中的c3含量会一直下降 解析 本题考查光合作用的综合知识 内容涉及叶绿体中色素提取 叶绿体的结构功能及光合作用的过程 意在考查考生综合运用所学知识分析解决生物学问题的能力 试题有一定难度 图乙中左侧有滤液细线 色素的扩散是从左向右的 所以1 4分别是叶绿素b 叶绿素a 叶黄素 胡萝卜素 光照条件下 类囊体膜上能发生光反应 产生 h atp o2 分析图丙中的过程要从两个方面进行 一是环境条件相对稳定时 光反应与暗反应之间均处于一种相对平衡的状态 由于一个c5对应着两个c3 所以c3含量要比c5高 另一方面 当环境条件突然改变时 如co2浓度突然降低时 短时间内由于co2固定过程减弱而c3的还原过程仍在进行 故c3含量降低而c5含量升高 但一段时间后 反应过程又达到一个新的平衡状态 所以c3含量不会一直下降 答案 d 5 2016届河南郑州模拟 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和呼吸作用的影响 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 实验结果如表所示 下面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20 时该植物生长得最快c 每天光照12小时 20 时该植物积累有机物最多d 每天光照12小时 30 时积累的有机物是10 时的2倍解析 植物生长速度与其有机物积累速度有关 植物光照下吸收co2的速率代表其净光合速率 故昼夜不停地光照 在35 时该植物可以生长 昼夜光照不停 在25 时该植物生长最快 每天光照12小时 在20 时该植物积累有机物最多 每天光照12小时 30 时积累的有机物是10 时的0 5倍 答案 c 6 2016届河北 五个一名校联盟 检测 右图曲线 表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系 适宜温度 co2浓度为0 03 在y点时改变某条件 曲线变为 下列分析合理的是 a 与y点相比 x点叶绿体中的c3含量较低b 在y点时 升高温度导致曲线由 变为 c 制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量d 制约z点光合作用的因素可能是co2浓度 解析 本题以图的形式考查影响光合作用因素的相关知识 主要考查考生的分析理解能力 及识图解题的能力 y点比x点的光照强度大 故光反应产生的atp和 h 较多 而所利用的co2浓度相同 故y点比x点叶绿体中的c3含量低 a选项错误 由于曲线 是在最适温度时黄豆的光合速率 所以升高温度黄豆的光合速率会降低 b选项错误 制约x点光合作用的因素主要是光照强度较低 c选项错误 曲线环境中co2浓度较低 曲线可能是增加了环境中的co2浓度 所以制约z点光合作用的因素可能是co2浓度 d选项正确 答案 d 7 2015年山东卷 油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用 1 油菜果皮细胞内通过光合作用固定co2的细胞器是 光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子 种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高 说明种子细胞吸收蔗糖的跨 穿 膜运输方式是 2 图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化 分析可知 第24天的果实总光合速率 填 大于 或 小于 第12天的果实总光合速率 第36天后果皮逐渐变黄 原因是叶绿素含量减少而 填色素名称 的含量基本不变 叶绿素含量减少使光反应变慢 导致光反应供给暗反应的 和 减少 光合速率降低 3 图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化 第36天 种子内含量最高的有机物可用 染液检测 据图分析 在种子发育过程中该有机物由 转化而来 解析 本题考查光合作用 跨膜运输和物质检测等相关知识 1 油菜果皮细胞进行光合作用固定co2发生在叶绿体中 光合作用产生的有机物主要以蔗糖形式运输至种子 种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高 蔗糖分子进入种子细胞内是从低浓度一侧进入高浓度一侧 跨膜运输方式为主动运输 2 由图中知24天时果实呼吸速率为1 5 molco2 m 2 s 1 净光合速率为6 5 molco2 m 2 s 1 24天时果实总光合速率为8 molco2 m 2 s 1 12天时果实的呼吸速率和净光合速率分别为3 5 molco2 m 2 s 1 6 molco2 m 2 s 1 可推知12天时总光合速率为 3 5 6 9 5 molco2 m 2 s 1 故第24天时果实的总光合速率较小 第36天后果皮逐渐变黄 原因是叶绿素分解而减少 而叶黄素和胡萝卜素化学性质稳定而含量基本不变 叶绿素含量减少使光反应变慢 产生的atp和 h 减少 使暗反应c3的还原减慢 光合速率下降 3 由乙图知 第36天种子内含量最高的有机物是脂肪 可用苏丹 染液或苏丹 染液检测 由乙图各物质变化趋势 脂肪含量增加过程中可溶性糖和淀粉含量减少 蛋白质含量相对稳定 可知脂肪是由可溶性糖和淀粉转化而来 答案 1 叶绿体主动运输 2 小于类胡萝卜素 叶黄素和胡萝卜素 h atp 3 苏丹 或苏丹 可溶性糖 淀粉 易错易混警示 易错点1不能正确区分表观光合作用速率与真正光合作用速率 点拨 1 表观 净 光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法 1 表观 净 光合速率 常用一定时间内o2释放量 co2吸收量或有机物积累量表示 2 真正光合速率 常用一定时间内o2产生量 co2固定量或有机物产生量表示 2 表观光合作用速率与真正光合作用速率的关系 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 高考命题常从以下角度设置陷阱高考命题常以曲线图形式考查光合作用速率与呼吸作用速率之间的关系 在题干信息中 常以 co2吸收量 有机物的制造量 或 有机物的积累量 等来表示光合作用速率 在解答时 应根据具体情况判断图中的光合作用速率表示的是真正光合速率还是表观光合速率 易错点2对光合作用条件骤变时各物质量的变化模糊不清 点拨 光反应和暗反应中c3 c5 atp和co2之间的转化关系 1 停止光照 co2供应不变 短时间内c3 c5 atp adp相对含量变化 2 停止co2供应 光照不变 短时间内c3 c5 atp adp相对含量变化 3 同理可分析并得出 突然增强光照 co2供应不变时 短时间内 atp adp c3 c5 突然增加co2供应 光照不变 短时间内 atp adp c3 c5 易错点3对绿色植物器官的气体变化模糊不清 点拨 1 黑暗状况时 植物只进行细胞呼吸 不进行光合作用 此状态下 植物从外界吸收o2 并将细胞呼吸产生的co2释放到体外 如图甲所示 2 较强光照时 植物同时进行细胞呼吸和光合作用 且光合作用强度大于细胞呼吸强度 植物光合作用产生的氧气 用m表示 除用于植物的有氧呼吸消耗 用m1表示 之外 其余的氧气释放到周围的环境中 用m2表示 植物光合作用所利用的co2 用n表示 除来自植物自身细胞呼吸 用n1表示 外 不足的部分从外界吸收 用n2表示 如图乙所示 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 下列关于短时间内叶绿体中atp与o2的相对含量变化的示意图中 正确的是 纠错演练1 解析 光合作用稳定时 atp与adp的转化也相对稳定 突然中断co2的供给使c3骤减 atp因失去作用对象而终止水解 此时的光反应继续利用adp合成atp 当adp和nadp 耗尽后 光反应也停止 不再产生o2 答案 b 错因分析 本题易错之处是不能对光合作用 包括光反应和暗反应 过程涉及的诸多物质的变化进行相互联系 动态分析 如本题中co2供应的减少 导致暗反应减弱 从而影响光反应的进行 若要准确快速地判断相关物质是增加