新高考2021高考生物一轮复习必修部分模块1分子与细胞第3单元细胞的能量供应和利用第3讲能量之源__光与光合作用学案新人教版

1、第3讲能量之源光与光合作用考纲研读备考定位考纲要求核心素养1.说明光合作用及其对它的认识过程。2.研究影响光合速率的环境因素。3.提取和分离叶绿体色素。1.生命观念通过分析讨论光合作用的过程，形成物质与能量观。2.科学思维通过解读光合作用过程及影响因素的模型，形成利用科学的思维解决问题的习惯。3.科学探究通过光合作用历程的探究及提取和分离叶绿体色素，掌握实验的原理、思路及操作技能。4.社会责任通过探讨光合作用的实际应用，形成社会责任感。考点一捕获光能的色素和结构(含绿叶中色素的提取和分离)zi zhu xue xi tan jiu ti sheng自主学习探究提升 1绿叶中色素的提取和分离(1

2、)实验原理(2)实验流程2叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。3叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构 决定(3)功能：进行光合作用的场所。易错整合，判断正误。(1)色素提取时常加入层析液()(2)滤纸条上的滤液细线不能浸没层析液中()(3)滤纸条上最上端呈黄色的色素带最窄()(4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光()(5)叶绿素的形成需要光照()(6)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()(7)叶绿素a和

3、叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()(8)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()1进行色素提取时滤纸条上的滤液细线为何不能被层析液 没及？提示层析液为脂溶性有机溶剂，倘若层析液没及滤液细线，则会使滤纸条上色素溶解于层析液中，从而导致滤纸条上无色素带。2提取叶绿体中的色素，也可用下图所示的方法：即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，则依次对应哪种色素及颜色？提示胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)。3(必修1 p99“与社会的联系”改编)温室或大棚种植蔬菜时，最好选择无色透明的玻璃、塑料薄膜，理由有什么

4、？提示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，不利于光合作用；而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各色光，光照强度较大，有利于光合作用的进行。kao dian tu po pou xi nan dian考点突破剖析难点 1注意事项及原因分析过程注意事项原因分析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研磨充分和保护色素迅速、充分研磨减少乙醇挥发，充分溶解色素盛放滤液的试管口加棉塞减少乙醇挥发和色素氧化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

5、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2绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象分析异常现象原因分析滤液颜色太浅未加石英砂(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)未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠滤液细线不直；滤液细线过粗滤纸条上无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3色素与叶片颜色正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为31，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时，叶绿素分子易被破

6、坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色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，而类胡萝卜素分子较为稳定，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

7、。考向一色素的提取与分离例1关于叶绿素提取的叙述，错误的是(c)a菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料b加入少许caco3能避免叶绿素被破坏c用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素d研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分解析叶绿体中的四种色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，它们都溶于无水乙醇，c错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入sio2(石英砂)可使叶片研磨更充分，加入少许caco3能避免叶绿素被破坏，故a、b、d正确。对应训练1(2019陕西省白水中学高三)下图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则下图所示结果最有可能来自(d)a紫色洋葱鳞片叶b生长的荔枝幼叶c新鲜的玫瑰花瓣

8、d秋天的落叶解析图所示结果对应的色素带为胡萝卜素、叶黄素，最可能来自秋天的落叶，紫色洋葱鳞片叶的色素在液泡内，是紫色，生长的荔枝幼叶含4条色素带，新鲜的玫瑰花瓣所含色素在液泡里，是红色，所以选d。考向二捕获光能的色素和结构例2下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(c)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，这些色素对绿光吸收最少c上所含色素均含mg2，故缺mg2时这些色素都无法合成d在上形成的产物h和atp进入中为暗反应提供物质和能量解析叶绿素分子中含mg2，胡萝卜素、叶黄素中不含mg2。对应训练2(2019湖南郴州一中质检)某同学从杨树叶片

9、中提取并分离得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是(a)解析叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。红光和蓝紫光位于可见光谱的两端，所以叶绿素b吸收可见光的峰值在可见光谱的两端，a正确。3(2017全国卷，3)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)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640660 nm波长光下释放o2是由叶绿素

10、参与光合作用引起的解析类胡萝卜素不吸收红光，a错误；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，b正确；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用co2吸收速率随光波长的变化来表示，c正确；叶绿素吸收640660 nm的红光，导致水光解释放氧气，d正确。考点二光合作用的探究历程与光合作用的过程zi zhu xue xi tan jiu ti sheng自主学习探究提升 1光合作用的探究历程(连线)2光合作用的过程3反应式(写出反应式并标出元素的去向)(1)若有机物为(ch2o)：。(2)若有机物为c6h12o6：。巧学妙记：光合作用的过程“一、二、三、四”4环境

11、改变时光合作用各物质含量的变化分析(1)“过程法”分析各物质变化下图中表示光反应，表示co2的固定，表示c3的还原，当外界条件(如光照、co2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：(2)模型法表示c3和c5等物质含量变化易错整合，判断正误。(1)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和atp()(2)破坏叶绿体外膜后，o2不能产生()(3)离体叶绿体基质中添加atp、nadph和co2后，可完成暗反应()(4)进入叶绿体的co2不能被nadph直接还原()(5)在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是mg2吸收()(6)光合作用光反应产生的atp只用

12、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来自细胞呼吸()如图1、2、3所示为光合作用探索历程中的经典实验的分析及拓展(图1中叶片黄白色部分不含叶绿体)请思考：(1)图1中ae可构成哪些对照组？其验证的结论分别是什么？进行图1所示实验应事先对叶片作何处理，目的是什么？(2)图2所示实验运用了何种技术？可得出何种推论？(3)图3所示实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？该实验对环境有何特殊要求？其目的是什么？实验结果怎样？可得出何种结论？提示(1)图1中b和c部位都是绿色叶片，即都含有叶绿体，二者的区别在于有无光照，通过对比可以说明光合作用需要光照；a和b部位都有光照，二者的区别

13、在于有无叶绿体，通过对照可以说明光合作用需要叶绿体；进行图l所示实验应事先将植株置于暗处作饥饿处理，以排除原有淀粉对实验结果的干扰。(2)图2所示实验运用了同位素标记技术，该对比实验说明光合作用产生的o2，来源于h2o，而不是来自co2。(3)图3实验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。该实验要在没有空气的黑暗环境中进行，其目的是排除氧气和除极细光束外的其他光的干扰，实验结果是好氧细菌分布于叶绿体被光束照射的部位，由此证明叶绿体是光合作用的场所。kao dian tu po pou xi nan dian考点突破剖析难点 1光合作用过程图

14、解以上图解可简化为：2光反应与暗反应的比较过程光反应暗反应根据区别必须在光下有光、无光都可以条件光照、色素、酶多种酶实质将光能转化为化学能，并释放出o2同化co2，合成有机物场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质物质转化水光解2h2o4ho2atp的合成adppi能量 atpco2固定co2c52c3c3的还原2c3(ch2o)c5能量转化光能atp中活跃的化学能atp中活跃的化学能(ch2o)等有机物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光合作用发现史经典实验(1)1771年普里斯特利实验缺点：缺乏对照组

15、(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年萨克斯实验提前暗处理消耗掉叶片中原有的淀粉，避免干扰(3)1880年恩格尔曼实验实验组：极细光束照射处的叶绿体。对照组：黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。(4)20世纪30年代鲁宾、卡门实验实验方法：同位素标记法相互对照【注意】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c1

16、8o2，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。考向一光合作用的探究历程例3(2019湖北鄂西部分优质高中联考)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)a将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源处照射5 h，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

17、中可检验到14c的存在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蓝紫光，导致连续光谱相应区域变暗，c正确；co2是光合作用的原料，14co2中的14c元素可转移到淀粉中，故产物中可检测到14c，d正确。对应训练4(2019江西金太阳全国大联考)如图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(b)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解析图示的

18、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除氧气之外的产物，所以两实验均需要光的照射，b正确；恩格尔曼的实验中，照光与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，经过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，萨克斯的实验可以证明淀粉是光合作用的产物，d错误。考向二光合作用的过程例4(2020山西太原高三模拟)如图表示光合作用过程，a、b、c 表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是(b)a物质 b 可能是 adp 和 pi

19、b物质 c 直接被还原生成(ch2o)和c5c甲中色素不溶于水，易溶于有机溶剂d乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行解析根据图示可看出，甲是叶绿体的类囊体薄膜，其上可发生光合作用的光反应，乙为叶绿体基质，是暗反应的场所，物质b可能是暗反应为光反应提供的adp和pi，a项正确；物质c为co2，不可以直接被还原生成(ch2o)和c5，b项错误；类囊体薄膜上的色素不溶于水，能溶于有机溶剂，c项正确；乙中进行暗反应不需要光，所以在有光、无光条件下都可进行，d正确。对应训练5(2019山东省济南市高三期末)如果某绿色高等植物光合作用的有机产物为葡萄糖，则光合作用的总反应式如下所示。下列相关叙述正确的是

20、(c)6co212h2oc6h12o66h2o6o2a该反应式也适用于具有藻蓝素和叶绿素等光合色素的蓝藻b追踪反应式中co2的氧原子的转移情况时，该氧原子能转化成o2c该反应式中，co2消耗的场所与h2o消耗的位置不同d当植物体有机物积累量为零时，叶肉细胞的呼吸速率等于光合速率解析蓝藻是原核生物，细胞中没有叶绿体，其光合作用发生在细胞质中，a错误；光合作用过程中，二氧化碳中的氧原子转移到了葡萄糖和水中，b错误；二氧化碳的消耗发生在叶绿体基质中，水的消耗发生在类囊体薄膜上，c正确；当植物体有机物积累量为零时，植株的呼吸作用速率等于光合作用速率，而叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率，d错误。6(201

21、9临沂一模)下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中ac表示相关物质。有关分析错误的是(b)a图中a为氧气，可部分释放到空气中b图中b为nadph，外界co2浓度升高时，b的含量暂时升高c该过程消耗的nadp和c来自叶绿体基质d该过程将光能转化为化学能储存在b和atp中解析水光解的产物是氧气和h，若光合作用强度大于细胞呼吸强度，氧气会部分释放到空气中；图中b是在nadp、h和电子参与下形成的nadph，当外界co2浓度升高时，暗反应中生成的三碳化合物增多，则消耗的nadph增多，导致nadph的含量暂时降低；叶绿体基质中，暗反应消耗nadph、atp产生nadp、adp和pi；光合作用光反应过

22、程中，将光能转化成化学能储存在atp和nadph中。考向三环境变化对物质含量变比的影响例5(2019湖北省孝感市八校高三期末)用一定浓度的nahso3溶液喷洒到小麦的叶片上，短期内检测到叶绿体中c3的含量下降， c5的含量上升。 nahso3溶液的作用可能是(c)a促进叶绿体中co2的固定b抑制叶绿体中c3的还原c促进叶绿体中atp的合成d抑制叶绿体中有机物的输出解析若nahso3溶液促进叶绿体中co2的固定，则co2被c5固定形成的c3增加，消耗的c5增加，故c5的含量将减少，c3的含量将增加，a项错误；若nahso3溶液抑制叶绿体中c3的还原，则c3被还原生成的c5减少，消耗的c3减少，而

23、co2被c5固定形成的c3的过程不变，故c5的含量减少，c3的含量增加，b项错误；若nahso3溶液促进叶绿体中atp的合成，则被还原的c3增加，生成的c5增加，而co2被c5固定形成的c3的过程不变，故c5的含量将增加，c3的含量将减少，c项正确；若nahso3溶液抑制叶绿体中有机物的输出，意味着暗反应中c3的还原过程变慢，生成的c5减少，而co2被c5固定形成的c3的过程不变，故c5的含量将减少，c3的含量将增加，d项错误。归纳总结判断c3、c5等物质含量变化的分析思路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进行分析：(1)来路去路，则物质含量相对稳定。(2)来路不变，去路

24、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。对应训练7在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(c)a红光，atp下降b红光，未被还原的c3上升c绿光，h下降d绿光，c5上升解析叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光，吸收的绿光很少。将白光改为光照强度相同的红光，光反应增强，叶绿体内产生的atp和h增多，c3的还原增加，导致未被还原的c3减少，a、b项错误；将白光改为光照强度相同的绿光，光反应减弱，叶绿体内产生的atp和h减

25、少，c3的还原量降低，导致c5减少，c项正确、d项错误。8(不定项选择题)如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内c3和c5的相对含量随一种环境因素改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析错误的是( abc )a突然停止光照b突然增加co2浓度c降低环境温度d增加光照强度解析增加光照强度，光反应产生的h和atp增多，被还原的c3增多，生成的c5增多，而co2被c5固定形成c3的过程不变，故c3的相对含量将减少、c5的相对含量将增加，d正确，降低环境温度，c3和c5。考点三光合作用速率的影响因素及应用zi zhu xue xi tan jiu ti sheng自主学习探究提升 1影响光合作用的因素

26、(1)光合作用强度：含义：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。指标：一定时间内(2)影响光合作用的环境因素有co2浓度、水分、光照的长短与强弱及光的成分、温度的高低等。2光合作用与化能合成作用的比较光合作用化能合成作用本质都能将co2和h2o等无机物合成为有机物能量光能氧化无机物放出的能量代表生物绿色植物硝化细菌等微生物易错整合，判断正误。(1)夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高()(2)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长()(3)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与()(4)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，玻璃容器内co2浓度出现的变化趋势

27、是一直保持稳定，不变化()(5)停止供水，植物光合速率下降，这是由于水既是光合作用的原料，又是光合作用产物在植物体内运输的主要介质()(6)温室内适当补充co2，即适当提高co2浓度，可提高农作物产量()1在下面的四幅图中依次标出坐标曲线中的a点，ab段(不包括a、b两点)，b点和b点之后的o2和co2的转移方向。提示2据图分析多因素对光合作用的影响。(1)三条曲线在p点之前限制光合速率的因素分别是什么？(2)三条曲线在q点之后横坐标所表示的因子还是影响光合速率的主要因素吗？此时的限制因素分别是什么？(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥有哪些益处？提示p点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示

28、的因子，依次为光照强度、光照强度和温度。(2)q点之后横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，此时的主要影响因素依次为温度、co2浓度和光照强度。(3)有机肥中的有机物被土壤中的微生物分解成各种矿质元素，增加了土壤的肥力，另外还释放出热量和co2，增加了大棚内的温度和co2浓度，有利于光合作用的进行。kao dian tu po pou xi nan dian考点突破剖析难点 影响光合作用因素的模型构建与解读(1)内部因素a植物自身的遗传特性(如植物品种不同)以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。b植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶。(2)光照强度曲线分析a点：光照强度为0，此时只进行细胞呼

29、吸，释放的co2量可表示此时细胞呼吸的强度。ab段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，co2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的co2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。b点：细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在b点以上时，植物才能正常生长)，b点所示光照强度称为光补偿点。bc段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到c点以上不再加强了，c点所示光照强度称为光饱和点。应用：阴生植物的b点左移，c点降低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产

30、量。(3)co2浓度曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随co2浓度的增加而增大，但当co2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。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。图1和图2中的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，提高光能利用率。(4)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，温室栽培也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当

31、降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。(5)必需矿质元素供应曲线分析：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因渗透失水而萎蔫。应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。(6)水分影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制co2进入叶片，从而间接影响光合作用。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。考向一单因素对光合作用的影响分析例6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(d)a植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自

32、太阳能b叶温在3650 时，植物甲的净光合速率比植物乙的高c叶温为25 时，植物甲的光合作用与细胞呼吸强度的差值不同于植物乙的d叶温为35 时，甲、乙两种植物的光合作用与细胞呼吸强度的差值均为0解析植物光合作用所需要的能量都来自太阳能，a项正确；分析曲线可知，叶温在3650 时，植物甲的净光合速率比植物乙的高，b项正确；光合作用与细胞呼吸强度的差值即净光合速率，叶温为25 时，植物甲的净光合速率小于植物乙的，c项正确；叶温为35 时，甲、乙两种植物的光合作用与细胞呼吸强度的差值相等，均大于0，d项错误。易错提醒关于环境因素影响光合速率的两点提醒温度改变对光合作用的影响当温度改变时，不管是光反应

33、还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多co2浓度对光合作用的影响co2浓度很低时，光合作用不能进行，但co2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用对应训练9在co2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图。下列有关分析正确的是(d)a当光照强度为1 klx时，植物甲开始进行光合作用b当光照强度为3 klx时，植物乙的总光合速率是0 mg/(100 cm2叶h)c若在c点时突然停止co2供应，短时间内植物甲的叶绿体中c3的含量会增加dd点时限制植物乙光合速率增大的主要环境因素是c

34、o2的浓度解析光照强度为1 klx时，植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，a错误；当光照强度为3 klx时，植物乙的总光合速率净光合速率呼吸速率02020 mg/(100 cm2叶h)，b错误；c点的限制因素主要是co2浓度，因此突然停止co2供应，co2固定受阻，短时间内导致c3的含量减少，c错误；d点时植物乙达到光饱和点，此时光照强度不再是限制因素，而题中又提出“适宜的恒定温度条件”，因此限制植物乙光合速率增大的主要因素是co2的浓度，d正确。10(2019西安八校联考)如图所示，在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中co2浓度的变化情况，下列说法错误的是(b)a植

35、物乙比植物甲对co2浓度变化更敏感b当co2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等cd点甲植物细胞内的c3量比b点高d适当降低光照强度，b点将向右移动解析环境中co2浓度升高到一定程度后，植物乙co2的吸收量降低幅度大，植物甲co2的吸收量保持不变，因此植物乙对co2浓度变化更敏感；当co2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根据实际光合速率净光合速率呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多；co2浓度由b点增加到d点时，甲植物细胞内c3的合成量增加而消耗量不变，因此细胞内c3的含量增加；图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的，因此光照强度

36、减弱，co2的吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，在较高浓度的co2条件下才能使co2吸收量与co2释放量相等，因此b点将右移。考向二多因素对光合作用的影响分析例7下图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是(d)a横坐标是co2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度b横坐标是温度，甲表示较高co2浓度，乙表示较低co2浓度c横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度d横坐标是光照强度，甲表示较高co2浓度，乙表示较低co2浓度解析a错：随着co2浓度的增大，净光合速率先增大后趋于稳定，但由于净光合速率最大时对应着一个最适温

37、度，低于或高于此温度，净光合速率都将下降，所以无法确定在co2浓度足够大时，较高温度下的净光合速率高于较低温度。b错：植物进行光合作用存在最适温度，高于最适温度后，净光合速率减小，所以随着温度升高，净光合速率不应先升高后趋于稳定。c错：由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在相应光波长时，植物的净光合速率存在峰值，不应呈现先升高后趋于稳定的状态，且光波长一定时，较高温度下的净光合速率不一定较高。d对：随着光照强度的增加，净光合速率先增大后趋于稳定，在光照强度足够时，较高的co2浓度下净光合速率较大。科学思维多因素对光合作用影响的曲线分析方法解答受多因素影响的光合作用曲线题时，找出曲线的限制因素是关

38、键。具体方法是对纵坐标或横坐标画垂线或者只看某一条曲线的变化，将多因素转变为单一因素，从而确定限制因素。当曲线上标有条件时，说明因变量受横坐标和曲线上条件的共同影响。若题干中描述了曲线的获得前提，如最 适温度下测得，则应该考虑温度以外的影响因素。对应训练11电场会对植物的生长发育产生一种“无形”的影响。在温室中同时增补电场和增施co2，蔬菜产量可提高70%左右，这就是著名的“电场产量倍增效应”。科学家根据电场强度与co2浓度对黄瓜幼苗光合作用强度影响的实验，绘制如下曲线。据图回答下列问题：(1)第1组实验的作用是对照。在饱和光照强度下，该实验的自变量是电场强度和co2浓度。(2)第1组实验和第

39、2组实验的曲线比较，说明强电场可以提高植物的光合作用强度。(3)根据实验曲线可知，在相同光照强度下，为了最大限度地增加作物产量，可以采取的措施是增补电场和增施co2。解析(1)第1组实验的条件为大气电场和大气co2浓度，属于对照组，起对照作用。饱和光照强度下，实验的自变量是电场强度和co2浓度。(2)第1组实验和第2组实验对比，二者的自变量为电场强度，第2组实验的净光合作用强度大于第1组实验，而二者的细胞呼吸强度相等，因此说明强电场可以提高植物的光合作用强度。(3)分析曲线可知。同一光照强度下净光合作用强度最大的是第4组实验，因此为了最大限度地增加作物产量，可增加电场强度和提高co2浓度。考点

40、四探究光照强度对光合作用强度的影响zi zhu xue xi tan jiu ti sheng自主学习探究提升 1实验原理(1)在光照下，绿色植物通过光合作用产生o2。(2)台灯距烧杯的距离不同，则照射到不同烧杯叶圆片上的光照强度也不同。(3)光照强度不同，则光反应产生o2的速率不同，叶片上浮的时间也不同。2实验步骤及主要操作实验步骤主要操作(1)制备小圆形叶片将绿色菠菜叶片用直径为1 cm的打孔器打出小圆形叶片30片(2)排出细胞间隙中的气体将小圆形叶片和适量清水置于注射器中，排出注射器内残留的空气，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出，重复几次(3)分装小圆形叶

41、片将小圆形叶片各10片，分别放入暗处盛有20 ml富含co2的清水的3个小烧杯中。这时的叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底(4)控制自变量(光照强度)把3个烧杯分别放在距离台灯位置10 cm、20 cm、30 cm(对应编号为1、2、3)的三个位置上，打开台灯(5)观察并记录一定时间内小圆形叶片浮起的数量(1)选择的叶片厚薄、颜色、鲜嫩程度要尽量一致。(2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。(3)烧杯放置时前一个烧杯不能给后一个烧杯造成光照阻挡。(4)实验试剂及作用nahco3提供co2，缓冲co2含量稳定。石蜡密封。油层

42、密封。开水冷却排除水中气体。kao dian tu po pou xi nan dian考点突破剖析难点 例8取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度nahco3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下，如图甲。测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间如图乙。下列分析不正确的是(d)aab段随着nahco3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大bad段随着nahco3溶液浓度的增加，叶绿体基质中c3的生成速率逐渐减弱ccd段随着nahco3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小dad段如

43、果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间解析ab段随着nahco3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的时间不断缩短，说明氧气生成速率不断提高，因此类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大，a正确；cd段随着nahco3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的时间不断延长，说明氧气生成速率在降低，即光合速率减弱，因此叶绿体基质中c3的生成速率逐渐减弱，单个叶圆片有机物的积累速率也在逐渐减小，b、c正确；题中装置置于光温恒定且适宜的条件下，如果增加光照强度或温度，都会使光合速率降低，导致叶圆片上浮至液面的时间延长，d错误。对应训练12(2019武汉模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的

44、实验密闭装置，氧气传感器可监测o2浓度的变化，下列叙述错误的是(b)a该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响b加入nahco3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的co2c拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的o2浓度高于单色光下o2浓度d若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度解析分析图示装置可知，自变量是不同的单色光，因变量为盛气装置中o2的多少，因而该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响，a项正确；加入nahco3溶液是为了给金鱼藻进行光合作用提供原料co2，b项错误；拆去滤光片，给予自然光照，光合作用较任一单色光照的光合作用都强，因而单位时间内氧气传感器测到的o2浓度高于单色光下o

45、2浓度，c项正确；若将此装置放在黑暗处，金鱼藻只进行细胞呼吸，不进行光合作用，因而可通过测定盛气装置中o2的减少量，测定金鱼藻的细胞呼吸强度，d项正确。考点五光合作用与细胞呼吸的关系zi zhu xue xi tan jiu ti sheng自主学习探究提升 1细胞呼吸与光合作用过程图解(1)物质名称：b：o2，c：atp，d：adp，e：nadph(h)，f：c5，g：co2，h：c3。(2)生理过程及场所序号生理过程光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜特别提醒光合作用中产生的h是还原型辅酶(nadph)简化

46、的表示方式，而细胞呼吸中产生的h是还原型辅酶i(nadh)简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。还原氢的书写形式一定不能写成h、h或h2，只能写成h、nadh或nadph。2光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(1)细胞呼吸对应点(a点)的移动：细胞呼吸增强，a点下移，细胞呼吸减弱，a点上移。(2)补偿点(b点)的移动细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，co2(或光)补偿点应右移，反之左移。细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，co2(或光)补偿点应右移，反之左移。(3)饱和点(c点)和d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

47、，c点右移，d点上移的同时右移；反之，移动方向相反。kao dian tu po pou xi nan dian考点突破剖析难点 1光合作用和有氧呼吸的区别光合作用有氧呼吸物质变化无机物有机物有机物无机物能量变化光能稳定的化学能(储能)稳定的化学能atp中活跃的化学能、热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行2光合作用与有氧呼吸过程中h和atp的来源与去路来源去路h光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应阶段中c3的还原有氧呼吸第一、第二阶段产生用于第三阶段还原o2产生h2o，同时释放出大量的能量

48、atp光合作用光反应阶段合成atp，所需能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应阶段c3的还原，以稳定的化学能的形式储存于有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的能量最多。能量来自有机物的氧化分解作为能量“通货”，用于各项生命活动3真正光合作用速率、净光合作用速率与呼吸速率的关系(1)净光合作用速率与真正光合作用速率的关系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)。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。(2)光合速率与呼吸速率的常用表示方法项目含义表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量)o2co2有机物真正光合速率植物在光下实际

49、合成有机物的速率o2产生(生成)速率或叶绿体释放o2量co2固定速率或叶绿体吸收co2量有机物产生(制造、生成)速率净光合速率植物有机物的积累速率植物或叶片或叶肉细胞o2释放速率植物或叶片或叶肉细胞co2吸收速率有机物积累速率呼吸速率单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率黑暗中o2吸收速率黑暗中co2释放速率有机物消耗速率(3)计算公式实际光合速率表观(净)光合速率呼吸速率。4c18o2、18o2、ho、14co2在光合作用和细胞呼吸中元素转移途径的分析(1)葡萄糖参与的有氧呼吸与光合作用反应式有氧呼吸：c6h12o66o66h2o6co212h2o能量光合作用：6co212h2oc6h1

50、2o66o26h2o(2)18o和14c的转移过程18o2hoc18o2c6ho6考向一光合作用与细胞呼吸过程例9(2019天津和平一模)下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是(a)a过程产生h，过程消耗h，过程既产生也消耗hb过程只发生在叶绿体基质中，过程只发生在线粒体基质中c过程消耗co2、释放o2，过程消耗o2、释放co2d若叶肉细胞内过程的速率大于过程的速率，则甘蔗的干重必然增加解析过程分别为光反应、暗反应、细胞呼吸和atp的水解，h产生于光反应，用于暗反应，细胞呼吸中，既可产生h也可消耗h，a正确；暗反应只发生在叶绿体基质，细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，b

51、错误；光反应阶段不消耗co2，c错误；叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，但甘蔗植株中非叶肉细胞部分的呼吸作用速率有可能大于叶肉细胞的净光合作用速率，甘蔗干重未必增加，d错误。对应训练13(2019年宿州质检)下图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图，其中表示生理过程，ad表示物质。下列分析错误的是(b)a在生物膜上发生的生理过程有和b过程均发生在细胞质基质中ca和b分别表示丙酮酸和hd有氧呼吸包括图中的过程解析由图可知，、依次为有氧呼吸的第一、二、三阶段，为光反应，为暗反应。a为丙酮酸，b为h，c为adp和pi，d为atp和h；在生物膜上发生的生理过程有有氧呼吸的第三阶段和光反应；有氧

52、呼吸的第一阶段在细胞质基质中完成，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中完成，暗反应阶段在叶绿体基质中完成。考向二以叶绿体、线粒体为载体分析光合作用与呼吸作用的关系例10(2019北京昌平区月考)如图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述错误的是(d)a细胞处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的co2量即为呼吸速率b细胞没有与外界发生o2和co2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率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分析细胞可得出，此时的光照强度较弱且n2小于m2解析结合图示可知，细胞中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位