人教版高三生物大一轮总复习：第10讲能量之源光与光合作用（一）

1、.考点一捕获光能的色素和构造1叶绿体的构造和功能1叶绿体的构造根据上图填写名称：2叶绿体的功能：进展光合作用的场所。2叶绿体中色素的种类和颜色3.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出：1色素的功能：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。2色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是390760 nm，一般叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光不吸收。必修1 P99“与社会的联络温室或大棚种植蔬菜时，最好选择_的玻璃、塑料薄膜，理由是_。答案：无色透明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

2、中各种色光，光照强度较大，有利于光合作用的进展1影响叶绿素合成的因素分析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，叶片会发黄，离体叶绿素在强光下易分解。2温度：温度可影响与叶绿素合成有关酶的活性，一般叶绿素合成的最低温度是24 ，最适温度是30 ，另外低温时叶绿素容易被破坏，叶子会变黄。3矿质元素：叶绿素合成的必需元素，如氮、镁；叶绿素合成的辅助成分，如铁、铜是某些酶的活化剂。植物假如缺镁、铁后叶绿素都不能合成，叶子会变黄。2不同色素对光的吸收及应用分析1不同色素对光的吸收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。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝

3、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。2不同色素对光吸收的应用无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。【误区警示】在可见光区域，不同波长的光对光合速率的影响不同：白光是复合光，光合作用速率最高；单色光中红光的光合作用速率最高，其次为蓝紫光，最差的为绿光。1如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体构造形式图，以下有关表达错误的选项是A所示构造都是选择透过性膜B与光合作用有关的酶部分分布在上C把光能转化为活泼的化学能的生化过程是在上进展

4、的D中的反响必须在黑暗的条件下才能进展【解析】据图分析，分别是叶绿体的外膜和内膜，生物膜都具有选择透过性；是类囊体，与光反响有关的酶分布在上，在光反响过程中光能转化为活泼的化学能，与暗反响有关的酶分布在叶绿体基质中；暗反响的场所是叶绿体基质，但暗反响有没有光都可以进展。【答案】D2如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断以下说法错误的选项是A由图可知，类胡萝卜素主要吸收400500 nm波长的光B用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于进步光合作用强度C由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加D土壤中缺乏镁时，植物对420470 nm波长的光的利用

5、量显著减少【解析】类胡萝卜素主要吸收400500 nm波长的光；据图可知，用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于进步光合作用强度；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，色素吸收光能增强，光反响增强，C3复原加速，叶绿体中C3的量将减少；叶绿素b主要吸收420470 nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少。【答案】C32019海南高考以下有关生物膜上蛋白质或酶的表达，错误的选项是A植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质B植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体薄膜上的蛋白质不同C光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体薄膜上D呼吸作用中，催化ATP合成的酶

6、分布在线粒体外膜上【解析】此题主要考察生物膜上蛋白质或酶的分布。A项，植物根细胞膜通过主动运输的方式吸收无机盐离子，故正确。B项，植物叶肉细胞中液泡膜的功能是控制物质进出细胞，而类囊体薄膜是光反响的场所，二者功能不同，这是由于膜上的蛋白质不同，故正确。C项，类囊体薄膜上发生的光反响过程有ATP的合成，其上有催化ATP合成的酶，故正确。D项，呼吸作用过程中第一阶段发生在细胞质基质，有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，三个阶段均合成ATP，故三个场所均有催化ATP合成的酶，而在线粒体外膜上没有催化ATP合成的酶，故错误。【答案】D【解题归纳】叶绿体内膜与线粒体内膜的

7、区别1线粒体的内膜向内折叠形成了嵴，嵴大大增加了内膜的外表积，嵴上分布着许多与有氧呼吸相关的酶。2叶绿体内膜不形成嵴，而是有许多由类囊体形成的基粒，这样就极大地扩展了内膜的面积，类囊体薄膜上不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进展光合作用所必需的酶。考点二绿叶中色素的提取和别离1实验原理1色素的提取：绿叶中色素溶于有机溶剂无水乙醇，而不溶于水中。2色素的别离：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，反之那么慢。2实验步骤1本卷须知及原因分析2.绿叶中色素提取别离异常现象分析1搜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

8、液色素叶绿素太少。一次参加大量的无水乙醇，提取浓度太低正确做法：分次参加少量无水乙醇。未加碳酸钙或参加过少，色素分子被破坏。2滤纸条色素带重叠：滤液细线不直。滤液细线过粗。3滤纸条无色素带：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。探究点1实验材料创新以下图中甲代表新颖菠菜叶的光合色素纸层析结果：1判断：乙图所示结果最有可能来自秋冬季节的银杏落叶填“正常生长的柳树幼叶或“秋冬季节的银杏落叶。2理由：秋冬季节气温较低，叶绿素合成酶的活性降低，并且低温造成叶绿素易分解，而叶黄素和胡萝卜素比较稳定，故秋冬季节的银杏落叶的光合色素纸层析的结果与乙图吻合。探究点2实验装置

9、创新如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和别离实验的改进装置，据图分析：1实验时应将滤液滴在a填“a或“b处。2在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆，最大的圆圈含有胡萝卜素填色素种类，呈现橙黄色；最小的圆圈含有叶绿素b填色素种类，呈现黄绿色。探究点3实验结果分析在提取色素时搜集到的滤液颜色过浅，可能有几种原因？未加SiO2，研磨不充分；未加CaCO3或参加过少，色素分子被破坏；绿叶放置时间长，滤液中色素少；一次参加无水乙醇过多，色素浓度低。42019新课标全国卷关于高等植物叶绿体中色素的表达，错误的选项是A叶绿体中的色素可以溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，

10、红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的【解析】叶绿体中的色素是有机物，可溶于无水乙醇中，A正确；Mg2是构成叶绿素的成分，可由植物的根从土壤中吸收，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用，C错误；叶绿素的合成需要光照，黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的，D正确。【答案】C52019江苏单科以下用鲜菠菜进展色素提取、别离实验的表达，正确的选项是A应该在研磨叶片后立即参加CaCO3，防止酸破坏叶绿素B即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素C

11、为获得10 mL提取液，研磨时一次性参加10 mL乙醇研磨效果最好D层析完毕后应迅速记录结果，否那么叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失【解析】应该在研磨叶片前参加碳酸钙，A项错误；即使菜叶剪碎不够充分，叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素，B项正确；鲜菠菜中含有较多水分，因此不能为获得10 mL提取液而一次性参加10 mL乙醇，C项错误；层析完毕后，叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失，D项错误。【答案】B6为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，别离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎别离出基粒和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进展光照。问哪一支试管能检测到光合作用的光

12、反响过程【解析】叶绿体是植物进展光合作用的场所。光合作用光反响过程中，H2O光解，光能转换成活泼的化学能储存在ATP和H中，都是在类囊体薄膜上进展的。类囊体薄膜上有进展光反响所需要的各种色素和酶，故B试管能检测到光反响过程，A试管那么不能；C试管中缺少光反响所需的色素和酶；D试管中缺少光反响所需的酶。【答案】B7如图是新颖绿叶的四种光合色素在滤纸上别离的情况，以下说法正确的选项是A提取色素时参加碳酸钙是为了防止滤液挥发B水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是甲乙丙丁C四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D四种色素中，丙和丁主要吸收红光【解析】此题考察对绿叶中色素的提取和别离实验的理解。

13、根据图示中不同色素的扩散间隔 可以判断出甲为叶绿素b，乙为叶绿素a，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。提取色素时参加碳酸钙的目的是保护色素，防止色素被破坏；在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。【答案】B考点三光合作用的过程1光合作用的探究历程分析4个经典实验1普利斯特利实验实验设计：实验结论：植物可以更新因为蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。局限性：没有发现光在植物更新空气中的作用。2萨克斯实验实验设计：变量分析：自变量是光的有无，因变量是有无淀粉生成或叶片颜色的变化。实验关键：实验前饥饿处理叶片的目的是消耗掉叶片中的淀粉。实验结论：植物叶片在光合作用中产生了淀粉

14、，光是光合作用的必要条件。3恩格尔曼实验实验设计：变量分析：自变量是光照和黑暗，部分光照与完全曝光，因变量是好氧细菌的分布。实验结论：叶绿体是光合作用的场所，光合作用过程能产生氧气。4鲁宾和卡门实验设计思路：用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为HO和C18O2。变量分析：自变量是标记物质HO和C18O2，因变量是O2是否被标记。实验过程：进展下面两组实验补充流程图：第一组：H2OC18O2某种植物O2。第二组：HOCO2某种植物18O2。实验结论：光合作用释放的氧气来自水。2光合作用的过程1根据上图分析光反响与暗反响的区别：2根据以下图分析光反响与暗反响的联络：光反响为暗反

15、响提供ATP、H。暗反响为光反响提供ADP、Pi、NADP。3写出光合作用总反响式，并用箭头标注反响物中H、O的去向：。必修1 P103“相关信息光合作用过程中H与细胞呼吸过程中H有什么不同？答案：光反响三碳化合物的复原三水1光合作用简图2光反响和暗反响之间的关系1光反响阶段产生的ATP只能用于暗反响阶段C3的复原，不能用于其他生命活动。2光反响必须在光照下进展，暗反响有光无光均能进展。3暗反响停顿时，使ATP和H积累，光反响也要停顿。4H既不是H，也不是H，而是复原型辅酶NADPH，它是由氧化型辅酶NADP与电子和质子H结合形成的。3光照和CO2浓度变化对光合作用物质变化的影响条件C3C5H

16、和ATPCH2O合成量模型分析光照由强到弱，CO2供给不变增加减少减少或没有减少光照由弱到强，CO2供给不变减少增加增加增加光照不变，CO2由充足到缺乏减少增加增加减少光照不变，CO2由不足到充足增加减少减少增加【误区警示】C3、C5含量变化的两点注意1以上3中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3中各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，H和ATP的含量变化是一致的。82019安徽高考右图为大豆叶片光合作用暗反响阶段的示意图。以下表达正确的选项是ACO2的固定本质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能BCO2可直接被H复原，再经过一系列的变化形成糖类C

17、被复原的C3在有关酶的催化作用下，可形成C5D光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高 1关键知识：光反响过程与暗反响过程及反响条件。2图示信息：暗反响阶段CO2的固定过程、C3的复原过程。3隐含信息：光反响阶段为暗反响阶段提供ATP和H。【解析】此题主要考察光合作用过程中光反响阶段与暗反响阶段相关物质的变化。在暗反响过程中，绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，不能直接被H复原，首先与叶绿体基质中的C5结合生成C3，该过程叫CO2的固定，故A、B项错误。在有关酶的催化作用下，C3承受ATP水解释放的能量并且被H复原，一些承受能量并被复原的C3经过一系列变化形成糖类，另一些承受能量并被复原的C3那

18、么经过一系列的化学变化，又形成C5，故C项正确。D项中，光照强度变弱，光反响速率减慢，H和ATP的产生量减少，使暗反响阶段C3的复原速率减慢，生成的C5减少，而CO2的固定在短时间内正常进展，继续消耗C5，导致C5含量减少，故D项错误。【答案】C高考母题变式变式1图形转换题图中突然停顿CO2的供给，短时间内大豆细胞叶绿体中H含量变化的曲线是下面的B用字母表示，理由是突然停顿供给CO2，暗反响受到抑制，H的消耗速率下降，但合成速率暂时不变，H积累增多，一段时间后处于稳定状态。变式2产物分析1题图中糖类是大豆光合作用产生的有机物，光合作用产生的有机物只有糖类吗？为什么？不是。光合作用产生的有机物主

19、要是糖类，也可合成蛋白质、脂质等有机物。2如何证明题图中糖类中的碳来源于CO2?用14C标记CO2中的C，假设糖类中含有14C，那么糖类中的碳来源于CO2。92019浙江卷下面是关于植物光合作用的问题。请答复：1光反响发生在叶绿体的_上，H2O在光反响中裂解为_。2假设以14CO2作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是_。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的_等物质存在的情况下，被复原为三碳糖磷酸。3给某植物提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于_，HO又作为原料参与了光合作用之故。4植物光合作用光饱和点可通过测定不同_下的光合速率来

20、确定。在一定条件下，某植物在温度由25 降为5 的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度_选填：、 25 。【解析】1光反响发生在叶绿体的类囊体薄膜上，H2O在光反响中裂解为O2、H和电子。2在卡尔文循环中首先出现的三碳化合物是三碳酸。该三碳化合物承受来自NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团，被复原为三碳糖磷酸。3给植物提供C18O2，而释放的氧气中也含有18O，说明C18O2中的部分氧转移到了HO中，而HO又作为原料参与光反响，裂解为18O2。4植物光合作用的光饱和点，是指光合速率到达最大时的最低光强度。该植物在温度由25降为5的过程中光饱和点逐渐减小，说明此时温度

21、是光合作用的限制因素，因此该植物在光照充足时的最适温度25。【答案】1类囊体薄膜H、O2和电子2三碳酸磷酸基团3C18O2中的部分氧转移到HO中4光强度【解题归纳】1光反响阶段产生的ATP不仅用于暗反响阶段C3的复原，还用于叶绿体中蛋白质、核酸的合成。细胞呼吸产生的ATP可用于除光合作用以外的生命活动。2在光照条件下，植物既进展光反响，也进展暗反响；假如植物长期处于黑暗环境中，光反响和暗反响都会停顿。3在暗反响停顿时，ATP和H积累，光反响也要停顿。构建知识网络必背答题语句1叶绿体中4种色素对光的吸收情况是：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。2四种色素在叶

22、绿体中的分布是：分布在叶绿体的类囊体薄膜上。3光反响阶段的2项重要变化是：叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成H和O2；同时形成ATP的过程。4暗反响阶段的重要过程是：CO2的固定和C3的复原等过程。5光照突然停顿，其他条件不变，C3和C5含量的变化是：C3上升，C5下降。6表述CO2中碳原子的转移途径是：CO2C3糖类。练真题感悟高考展示规律一、选择题12019新课标全国卷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响如O2的释放来绘制的。以下表达错误的选项是A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反响中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

23、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是由叶绿素参与光合作用引起的解析：此题考察光合作用过程中光合色素的吸收光谱等相关知识。类胡萝卜素不吸收红光，A错误。光合色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。光合作用的作用光谱既可用O2的释放速率随光波长的变化来表示，也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确。叶片在640660 nm波长光下只有叶绿素能吸收光能，进展光合作用，释放O2，D正确。答案：A22019天津理综叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，以下实验无法到

24、达目的的是A用无水乙醇提取叶绿体中的色素B用水做层析液观察花青苷的色素带C用质壁别离和复原实验探究细胞的失水与吸水D用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目解析：此题考察绿叶中色素的提取与别离、细胞有丝分裂等相关知识。叶绿体色素为脂溶性，可溶于有机溶剂如无水乙醇，A可到达目的；花青苷为水溶性，类比叶绿体色素的别离方法，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B可到达目的；质壁别离和复原实验可用于探究细胞的吸水和失水，C可到达目的；细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染色体，而表皮细胞无分裂才能，细胞中无染色体，D符合题意。答案：D32019天津理综在适宜反响条件下，用白光照射离体的新颖叶

25、绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光一样的红光或绿光照射。以下是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的选项是A红光，ATP下降 B红光，未被复原的C3上升C绿光，H下降 D绿光，C5上升解析：植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光，对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光一样的红光照射后，光反响速率加快，产物H和ATP上升，进而C3的复原过程加快，未被复原的C3下降，A、B项错误；而改用光照强度与白光一样的绿光照射后，光反响速率减慢，产物H和ATP下降，进而C3的复原过程减慢，C5下降，C项正确、D项错误。答案：C42019北京理综在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供给14CO2,48

26、h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如下图。与本实验相关的错误表达是A14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官C遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响解析：CO2被固定形成C3，进而被复原为光合产物，是在叶肉细胞的叶绿体基质中完成的，A正确；分析图示可知，该植物生殖器官发育早期，营养器官中含14C量的比例较高，说明此期光合产物大部分被分配到营养器官，B正确；由图示可知遮光70%条件下，在生殖

27、器官发育早期，分配到营养器官的光合产物较多，只有在生殖器官发育晚期，分配到生殖器官和营养器官的光合产物量才较为接近，C错误；分析题干信息和图示均可看出本实验的目的是研究光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响，D正确。答案：C52019四川理综叶肉细胞内的以下生理过程，一定在生物膜上进展的是AO2的产生BH2O的生成CH的消耗 DATP的合成解析：叶肉细胞内O2是在光合作用的光反响阶段产生的，光反响的场所是叶绿体的类囊体薄膜，A项正确；在核糖体上氨基酸经脱水缩合形成肽链的过程中能产生H2O，核糖体为无膜细胞器，B项错误；光合作用中H的消耗发生在叶绿体基质中，没有在生物膜上，C项错误

28、；叶肉细胞有氧呼吸的第一、二、三阶段均能合成ATP，第一、二阶段分别在细胞质基质和线粒体基质中进展，第三阶段在线粒体内膜上进展，D项错误。答案：A62019福建理综在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5即RuBP2C3。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的反响，并检测产物14C3的放射性强度。以下分析错误的选项是A菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反响的场所是叶绿体基质BRuBP羧化酶催化的上述反响需要在无光条件下进展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羧化酶活性越高解析：CO2固定过程属于暗反响，发生在叶绿体基质中，有光、无光条件下均可进展；该实验利用了同位素标记法，C3为CO2固定的产物，故单位时间内14C3生成量越多，说明RuBP羧化酶的活性越高。应选B。答案：B72019重庆理综将如下图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。以下表达错误的选项是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：当光强低于光补