第三单元第11讲能量之源

1、第 11 讲能量之源光合作用一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素1绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离(1)提取：绿叶中的色素能够提取：绿叶中的色素能够溶液在有机溶剂中，因此可溶液在有机溶剂中，因此可用用 提取绿叶中的色素。提取绿叶中的色素。 主干知识整合无水乙醇无水乙醇(2)分离：不同的色素在分离：不同的色素在 中的溶解度不同，溶解中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。(3)实验结果：滤纸条上呈现四条色素带，自上而下颜实验结果：滤纸条上呈现四条色素带，自上而下颜色依次是色依次是 。其中色素带。其中色素带最宽的颜色呈最宽

2、的颜色呈 ，最窄的颜色呈，最窄的颜色呈 。 层析液层析液橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色蓝绿色蓝绿色橙黄色橙黄色2色素的种类和吸收光谱色素的种类和吸收光谱 色素种类色素种类颜色颜色吸收光谱吸收光谱滤纸条位置滤纸条位置叶绿素叶绿素(约占约占3/4)蓝绿色蓝绿色主要吸收主要吸收中下层中下层叶绿素叶绿素b黄绿色黄绿色最下层最下层类胡萝卜素类胡萝卜素 (约占约占1/4)橙黄色橙黄色主要吸收主要吸收最上层最上层叶黄素叶黄素黄色黄色中上层中上层叶绿素叶绿素a胡萝卜素胡萝卜素蓝紫光、红光蓝紫光、红光蓝紫光蓝紫光【特别提醒】叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜叶绿素对红光和蓝紫光的

3、吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。只是吸收量较少。由于叶绿素的含量多，因此正常植物的叶呈现由于叶绿素的含量多，因此正常植物的叶呈现绿色。秋季，叶绿素被破坏，叶子表现出类胡萝卜素的绿色。秋季，叶绿素被破坏，叶子表现出类胡萝卜素的颜色。颜色。 二、叶绿体结构和功能二、叶绿体结构和功能 1结构：结构：一般呈扁平的椭一般呈扁平的椭球形或球形，外表有双层膜，球形或球形，外表有双层膜，内部的基粒是由内部的基粒是由 堆堆叠而成的。叠而成的。2色素和酶的分布：色素和酶的分布：吸收光能吸收光能的色素分布于的色素分

4、布于 ，与光合作用有关的酶，与光合作用有关的酶分布在分布在 和和 。3功能：功能：进行进行 的场所。的场所。 类囊体类囊体类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中光合作用光合作用三、光合作用的探究历程三、光合作用的探究历程1直到直到18世纪中期，人们一直以为只有世纪中期，人们一直以为只有 ,是植物建造自身的原料。是植物建造自身的原料。21771年，英国科学家普利斯特利的实验证实：年，英国科学家普利斯特利的实验证实： ，可以更新因蜡烛燃烧或因小白鼠呼吸而变得污浊的空气。可以更新因蜡烛燃烧或因小白鼠呼吸而变得污浊的空气。31779年，荷兰科学家英格豪斯证明了年，

5、荷兰科学家英格豪斯证明了 在更新在更新空气中不可缺少。空气中不可缺少。 土壤中的水分土壤中的水分植物植物阳光阳光41785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是叶在光下放出和吸收的气体分别是 。51864年，德国植物学家萨克斯的实验证实了光合作年，德国植物学家萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有用的产物除氧气外还有 。61939年，美国科学家鲁宾和卡门利用年，美国科学家鲁宾和卡门利用 法法证明了光合作用释放的氧气来自水。证明了光合作用释放的氧气来自水。720世纪世纪40年代，美国科学家卡尔文，利用年代，美国科学家卡

6、尔文，利用 ，技术最终探明了技术最终探明了 中的碳在光合作用中转化成中的碳在光合作用中转化成 中中碳的途径。碳的途径。 O2和和CO2淀粉淀粉同位素标记同位素标记同位素标记同位素标记CO2有机物有机物四、光合作用过程四、光合作用过程 光反应光反应暗反应暗反应场所场所条件条件光、光、 、酶等、酶等酶等酶等物质变化物质变化能量变化能量变化光能光能活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中色素色素【特别提醒】光反应中产生的光反应中产生的H与细胞呼吸中产生的与细胞呼吸中产生的H并不是同并不是同一种物质。一种物质。暗反应有光、无光均可进行，但需要光反

7、应提供的暗反应有光、无光均可进行，但需要光反应提供的H和和ATP，因此在暗处，暗反应不能长时间进行。，因此在暗处，暗反应不能长时间进行。 五、光合作用原理的应用五、光合作用原理的应用1光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造造 。2影响光合作用强度的外界因素有影响光合作用强度的外界因素有 、土、土壤中的水分、壤中的水分、 、光的成分以及温度、光的成分以及温度高低等。高低等。 糖类的数量糖类的数量二氧化碳浓度二氧化碳浓度光照的长短与强弱光照的长短与强弱1叶绿体的结构和功能分析表叶绿体的结构和功能分析表 考点一：叶绿体中的色素叶绿体中的色素高频考点

8、突破名称名称叶绿体叶绿体分布分布主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中细胞中形态形态扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形结构结构双层膜内含有几个到几十个基粒双层膜内含有几个到几十个基粒(由许多片层由许多片层结构的薄膜重叠而成结构的薄膜重叠而成)，基粒之间充满了基质，基粒之间充满了基质主要成分主要成分类囊体的薄膜上分布有光合作用的色素和酶，基类囊体的薄膜上分布有光合作用的色素和酶，基质中有光合作用所需的酶、少量的质中有光合作用所需的酶、少量的DNA和和RNA功能功能叶绿体中的色素能吸收、转化、传递光能，叶绿叶绿体中的色素能吸收、转化、传递光能，叶绿

9、体是进行光合作用的场所体是进行光合作用的场所图示图示外膜，外膜，内膜，内膜，基粒，基粒，基质基质2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱叶绿体中的色素及色素的吸收光谱 由图可以看出：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。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，只是吸收量较少吸收量较少 【对位训练】1(2011长沙一中月考长沙一中月考)下列关于叶绿体的描述，下列关于

10、叶绿体的描述，正确的是正确的是A叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光BCO2的固定过程发生在类囊体薄膜上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基粒由类囊体堆叠而成 解析解析本题主要考查叶绿体的结构和功能。叶绿体中本题主要考查叶绿体的结构和功能。叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故光，故A错误；在光合作用过程中，水的光解发生在类囊体错误；在光合作用过程中，水的光解发生在类囊体薄膜上，薄膜上，

11、CO2的固定过程发生在叶绿体基质中，故的固定过程发生在叶绿体基质中，故B错误；错误；叶绿体的叶绿素主要分布在类囊体薄膜上，酶主要分布在叶叶绿体的叶绿素主要分布在类囊体薄膜上，酶主要分布在叶绿体内膜上，故绿体内膜上，故C错误；叶绿体的基粒由许多片层结构的薄错误；叶绿体的基粒由许多片层结构的薄膜重叠而成。膜重叠而成。答案答案D2(2012苏、锡、常、镇四市一次调查苏、锡、常、镇四市一次调查)某同学从杨树某同学从杨树叶片中提取并分离得到叶片中提取并分离得到4种叶绿体色素样品，经测定得到下种叶绿体色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是的是解析解析叶绿体中的

12、色素有四种，即叶绿素叶绿体中的色素有四种，即叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。叶绿素胡萝卜素和叶黄素。叶绿素a、叶绿素、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫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。光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。答案答案A1光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较 考点二：光合作用的过程分析光合作用的过程分析项目项目光反应光反应暗反应暗反应条件条件需色素、酶，必须在光需色素、酶，必须在光下下不需要色素，需要酶，有不需要色素，需要酶，有光、无光都可以光、无光都可以场所场所叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中物质物质变化变化能量能

13、量变化变化光能转化成活跃的化光能转化成活跃的化学能储存在学能储存在ATP中中ATP中的活跃化学能转中的活跃化学能转化为糖类等有机物中稳化为糖类等有机物中稳定的化学能定的化学能联系联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和能量和能量(ATP)暗反应产生的暗反应产生的ADP和和Pi为光反应合成为光反应合成ATP提提供原料。如图：供原料。如图：2.反应式及元素去向反应式及元素去向 【对位训练】3(2012山东烟台高三期末山东烟台高三期末)卡尔文用同位素标记卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给小球藻后法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给小球藻后的的60s内，相隔不同时间

14、取样，杀死细胞并以层析法分析内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物。发现细胞代谢产物。发现7s后的代谢产物中有多达后的代谢产物中有多达12种产物含种产物含有放射性，而有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质是该物质是A五碳化合物五碳化合物BATPC三碳化合物三碳化合物 D葡萄糖葡萄糖解析解析在光合作用中在光合作用中CO2中中C的转移途径是的转移途径是CO2C3有机物，故有机物，故C正确。正确。答案答案C4.(2011盐城中学期中盐城中学期中)如图表如图表示植物光合作用的一个阶段，下列示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确

15、的是各项叙述正确的是A该反应的场所是叶绿体的该反应的场所是叶绿体的类囊体类囊体BC3生成生成C6H12O6需要需要H、ATP和多种酶和多种酶C 提 高 温 度 一 定 能 促 进 提 高 温 度 一 定 能 促 进C6H12O6的生成的生成D无光条件有利于暗反应进无光条件有利于暗反应进行行解析解析本题主要考查光合作用的基本过程。图示为本题主要考查光合作用的基本过程。图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质，故质，故A错误。错误。C3生成生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利需在多种酶的催化下，利用用ATP提供的能量，通过提供的能

16、量，通过H的还原进行，故的还原进行，故B正确。若正确。若在最适温度条件下，提高温度会降低酶活性，会使反应在最适温度条件下，提高温度会降低酶活性，会使反应减弱，故减弱，故C错误。在无光条件下，暗反应会因错误。在无光条件下，暗反应会因H和和ATP的缺乏受到限制，故的缺乏受到限制，故D错误。错误。答案答案B 1光照强度光照强度(1)光照强度与光合作用强度的关系曲线分析光照强度与光合作用强度的关系曲线分析考点三：影响光合作用的环境因素及应用影响光合作用的环境因素及应用 A点：光照强度为点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。量可表示此时

17、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，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释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部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。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：细胞呼吸释放的点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在光照强度只有在B点以上时，植点以上时，植物才能正常生长物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。点所示光照强度称为光补偿点。BC段

18、：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到断加强，到C点以上不再加强了，点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光点所示光照强度称为光饱和点。限制饱和点。限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除浓度等除光照强度之外的环境因素。光照强度之外的环境因素。(2)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。图中虚线所

19、示。间作套种农作物，可合理利用光能。 2CO2浓度浓度(1)CO2浓度与光合作用强度的关系曲线浓度与光合作用强度的关系曲线曲线表示在一定范围内，光合作用速率随曲线表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增浓度的增加而增大，但当加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。不再增加。A点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度，浓度，即即CO2补偿点。补偿点。B点表示点表示CO2饱和点。限制饱和点。限制B点的因素是酶的数量和最点的因素是酶的数量和最大活性及光照强度等环境因素。大活性及光照强度等环境

20、因素。(2)应用应用在农业生产中通过在农业生产中通过“正其行，通其风正其行，通其风”，增施农家肥，增施农家肥等增大等增大CO2浓度，提高光合作用强度。浓度，提高光合作用强度。3温度对光合作用速率的影响温度对光合作用速率的影响(1)温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响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。光合作用速率。(2)应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适应用：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。当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。 【特别提醒】当外界条件变化时，当外界条件变化时，CO2(光光)补偿点移动规律如下：

21、补偿点移动规律如下：若呼吸速率增加，若呼吸速率增加，CO2(光光)补偿点应右移，反之应左补偿点应右移，反之应左移。移。若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，时，CO2(光光)补偿点应右移，反之应左移。补偿点应右移，反之应左移。阴生植物与阳生植物相比，阴生植物与阳生植物相比，CO2(光光)补偿点和饱和点补偿点和饱和点都相应向左移动。都相应向左移动。 【对位训练】5 5(2010(2010安徽理综安徽理综) )为探究影响光合作用强度的因为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种的玉米苗置于素，将同一品种的玉米苗置于2525条件下培养，实验结果条件

22、下培养，实验结果如图所示。请回答：如图所示。请回答： (1)与与D点相比，点相比，B点条件下限制玉米点条件下限制玉米CO2吸收量的因素吸收量的因素是是_，C点条件下限制玉米点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是吸收量的主要因素是_。(2)实验结果表明，在实验结果表明，在_的条件下施肥效果明显，的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取取_措施能提高玉米的光能利用率。措施能提高玉米的光能利用率。解析解析本题以曲线图的形式考查考生对影响光合作用本题以曲线图的形式考查考生对影响光合作用速率的因素的理解，意在考查考

23、生获取信息的能力和实验分速率的因素的理解，意在考查考生获取信息的能力和实验分析能力。析能力。(1)依图可知，影响光合作用的因素有土壤含水量、依图可知，影响光合作用的因素有土壤含水量、施肥情况和光照强度等。解题时，要遵循单一变量原则，施肥情况和光照强度等。解题时，要遵循单一变量原则，B点与点与D点相比，土壤含水量和施肥情况相同，不同之处在于点相比，土壤含水量和施肥情况相同，不同之处在于光光照强度，故限制照强度，故限制B点玉米点玉米CO2吸收量的因素为光照强度。限吸收量的因素为光照强度。限制制C点玉米点玉米CO2吸收量的因素为土壤含水量。吸收量的因素为土壤含水量。(2)从曲线图可从曲线图可知，在土

24、壤含水量为知，在土壤含水量为20%40%的条件下，施肥和未施肥的的条件下，施肥和未施肥的两条曲线重叠，在土壤含水量为两条曲线重叠，在土壤含水量为40%60%的条件下，施肥的条件下，施肥效果明显；从增加光合面积的角度考虑，提高光能利用率的效果明显；从增加光合面积的角度考虑，提高光能利用率的措施有合理密植、间种和套种等。本小题易忽视题干中的限措施有合理密植、间种和套种等。本小题易忽视题干中的限定范围，而错答为定范围，而错答为“提高提高CO2浓度，适当提高温度浓度，适当提高温度”等。等。答案答案(1)光照强度光照强度(或光强或光强)土壤含水量土壤含水量(2)土壤含水量土壤含水量40%60%合理密植合

25、理密植 (1)实验原理：实验原理：绿叶中的各种色素能溶于有机溶剂绿叶中的各种色素能溶于有机溶剂(无水乙醇或丙酮无水乙醇或丙酮)中，而不溶于水，从而使色素从生物组织中脱离出来。中，而不溶于水，从而使色素从生物组织中脱离出来。各种色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤各种色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度也不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸纸上扩散速度也不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素分离开。上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素分离开。 考点四：叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离(2)实验程序：实验程序： (3)实验成

26、功的关键：实验成功的关键：叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细研磨要迅速、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，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。提取较多的色素。滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画的色素，所以要求待滤液干后再画23次。次。滤液细线不能触及层析液、否则色素溶解到层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。析液中，滤纸条上得不到色素带。

27、【对位训练】6(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体叶绿体中色素的提取和分离中色素的提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为色素带，其中呈黄绿色的色素带为_。(2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的析仪器检测，通过分析

28、色素溶液的_来判断条带的来判断条带的色素种类。色素种类。(3)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由叶片中某些色素降解所叶片已变黄。乙同学认为这是由叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为是由某些色素含量增加所造成的。造成的，丙同学则认为是由某些色素含量增加所造成的。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两位同学的观根据所学知识，你将如何设计实验来判断两位同学的观点是否正确？点是否正确？解析解析本题考查验证生物学事实、正确分析和处理实本题考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象及结果等基本实验能力，同时考查了对生物学问题进验

29、现象及结果等基本实验能力，同时考查了对生物学问题进行初步探究的能力。行初步探究的能力。(1)叶绿体中四种色素及其颜色分别是：叶绿体中四种色素及其颜色分别是：胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色橙黄色)、叶黄素、叶黄素(黄色黄色)、叶绿素、叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)、叶绿、叶绿素素b(黄绿色黄绿色)。(2)不同色素的吸收光谱不同。据此可用光谱不同色素的吸收光谱不同。据此可用光谱分析仪来判断色素的种类。分析仪来判断色素的种类。(3)通过设计对照实验来探究发黄通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少，某些色素是否含量增的叶片中某些色素是否因降解而减少，某些色素是否含量增加。对照组选取正常未发黄的

30、叶片，实验组选取已变黄的叶加。对照组选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片，通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素的含片，通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素的含量，得出结论。量，得出结论。 答案答案(1)叶绿素叶绿素b(2)吸收光谱吸收光谱(3)从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行色素的提取和分离实验，测定和相同条件下，再次进行色素的提取和分离实验，测定和记录结果，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，记录结果

31、，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，得出结论。得出结论。当外界因素中光照强度、当外界因素中光照强度、CO2浓度骤然变化时，短时间浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中内将直接影响光合作用过程中C3、C5、H、ATP及及(CH2O)生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们关系归生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们关系归纳如下：纳如下： 答题技能培养方法体验一、光合作用条件骤变对各物质量的变化的一、光合作用条件骤变对各物质量的变化的 分析方法分析方法条件条件C3C5H和和ATP(CH2O) 合成量合成量停止光照停止光照CO2供应不变供应不变增加增加下降下降减少或没有减

32、少或没有减少或没有减少或没有突然光照突然光照CO2供应不变供应不变减少减少增加增加增加增加增加增加光照不变光照不变停止停止CO2供应供应减少减少增加增加增加增加减少或没有减少或没有光照不变光照不变CO2供应增加供应增加增加增加减少减少减少减少增加增加光照不变光照不变CO2供应不变供应不变(CH2O)运输受阻运输受阻增加增加减少减少增加增加减少减少【典例1】(2011山东烟台模块检测山东烟台模块检测)如图所示为研究如图所示为研究光照强度和光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。下列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有关叙述中不正确的是 A曲线中曲线中a点转向点转向b

33、点时，叶绿体中点时，叶绿体中C3浓度升高浓度升高B曲线中曲线中b点转向点转向d点时，叶绿体中点时，叶绿体中C5浓度升高浓度升高C在一定范围内增加光照和在一定范围内增加光照和CO2浓度，有利于浓度，有利于提高光合效率提高光合效率D曲线中曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量酶的数量【解析】【解析】主要考查了影响光合作用的因素。在主要考查了影响光合作用的因素。在CO2浓度为浓度为1%的曲线上，从的曲线上，从a点到点到b点即增加光照强度，点即增加光照强度，光反应加快，产生的光反应加快，产生的ATP、H增多，使得暗反应也加增多，使得暗反应也加快，故快，故C3含量降

34、低。在光照强度相同时，含量降低。在光照强度相同时，d点的点的CO2浓浓度比度比b点要低，会影响到点要低，会影响到CO2的固定，故的固定，故C5含量增加。含量增加。从图中可以看出，从图中可以看出，c点时光合作用速率达到最高点时光合作用速率达到最高(不再增不再增高高)，叶绿体中酶的数量是限制因素之一。，叶绿体中酶的数量是限制因素之一。【答案答案】A二、光合速率与呼吸速率的计算方法二、光合速率与呼吸速率的计算方法真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。由关系式用由关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：或葡萄糖的量表示如下：(1)光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量光合作

35、用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量(2)光合作用固定光合作用固定CO2量量CO2吸收量细胞呼吸释放吸收量细胞呼吸释放CO2量量(3)光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分增重部分)细胞呼吸消耗葡萄糖量细胞呼吸消耗葡萄糖量【典例2】(2011济南一模济南一模)将某绿色植物放在特定的实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验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的其余的实验条件都是理想的实验条件都是理想的)，实验以，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：实验结果如下表所示： 温度温度

36、5101520253035光照下吸收光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放黑暗中释放CO2(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50下列对该表数据分析正确的是下列对该表数据分析正确的是A不停地光照，温度在不停地光照，温度在35时该植物不能生长时该植物不能生长B不停地光照，该植物生长的最适宜温度是不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30C每天交替进行每天交替进行12小时光照、小时光照、12小时黑暗、温度均小时黑暗、温度均保持保持20，该植物积累的有机物最多，该植物积累的有机物最多D每天交替进行每天交替进行12小时光

37、照、小时光照、12小时黑暗、温度在小时黑暗、温度在30时该植物积累的有机物是时该植物积累的有机物是10时的时的2倍倍【解析】【解析】植物生长速度与其有机物积累速度有植物生长速度与其有机物积累速度有关，植物光照下吸收的关，植物光照下吸收的CO2代表其净光合强度，故昼夜代表其净光合强度，故昼夜不停地光照，在不停地光照，在35时该植物可以生长。昼夜不停地光时该植物可以生长。昼夜不停地光照，在照，在25时该植物生长相对最快。每天光照时该植物生长相对最快。每天光照12小时，小时，20时该植物积累的有机物最多；每天光照时该植物积累的有机物最多；每天光照12小时，小时，30时积累的有机物是时积累的有机物是1

38、0时的时的0.5倍。倍。【答案答案】C 【典例1】如图甲表示某种植物光合作用强度与光照如图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中图中M和和N代表两种气体的体积代表两种气体的体积)，下列说法不正确的是，下列说法不正确的是(注：不考注：不考虑无氧呼吸虑无氧呼吸)易误警示一、对不同状况下，植物气体代谢的特点模糊A影响影响m3大小的外界因素有光照强度和温度等大小的外界因素有光照强度和温度等B甲图中甲图中a、b、c、d、e任意一点，乙图中都有任意一点，乙图中都有m1n10，m2n20C甲图中甲图中e点以后，乙图中点以

39、后，乙图中n4不再增加，限制因素不再增加，限制因素主要是光反应主要是光反应D甲图中甲图中c点时，乙图中有点时，乙图中有m1n1m4n4【尝试解答】【尝试解答】_【解析解析】乙图中乙图中m1m4分别表示线粒体释放、细胞释分别表示线粒体释放、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，量，n1n4分别表示线粒体分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的O2量。量。A项正确，项正确，甲图中的纵坐标数值是整个细胞吸收的甲图中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为乙图中的量，即为乙图中的m3。B项错误，如在项错误，如在e点时，叶

40、绿体产生的点时，叶绿体产生的O2足够线粒体呼吸足够线粒体呼吸消耗，消耗，n20。C项正确，甲图中项正确，甲图中e点以后，乙图中点以后，乙图中n4不再增加，不再增加，即达到光饱和，其主要原因是叶绿体中的色素有限，来不及吸即达到光饱和，其主要原因是叶绿体中的色素有限，来不及吸收和利用太多的光能。收和利用太多的光能。D项正确，甲图中项正确，甲图中c点时，光合作用速率点时，光合作用速率等于细胞呼吸速率，故有等于细胞呼吸速率，故有m1n1m4n4。 B【纠错笔记】(1)黑暗状况时：植物只进行细胞呼吸，不进行光合作黑暗状况时：植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外。释放到体外。(2)较弱光照时：植物同时进行光合作用和细胞呼吸，较弱光照时：植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率小于或等于细胞呼吸速率。且光合作用速率小于或等于细胞呼吸速率。光合作用速率小于细胞呼吸速率时，植物从外界吸光合作用速率小于细胞呼吸速率时，植物从外界吸收收O2，并将细胞呼吸产生的，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外。释放到体外。 光合作用速率等于细胞呼吸