高考生物一轮复习 第三单元 第8讲 光合作用讲义提能作业（含解析）-人教版高三生物试题

第8讲光合作用

考纲导学

考点知识内容要求

(1)光合作用的概念、阶段、场所和产物b

(2)色素的种类、颜色和吸收光谱a

(3)光反应和碳反应的过程b

12.光合作用(4)活动:光合色素的提取与分离b

(5)活动:探究环境因素对光合作用的影响c

(6)环境因素对光合速率的影响c

(7)光合作用与细胞呼吸的异同b

教材研读

知识1光合作用的概述和过程

一、光合作用概述

1.概念：光合作用指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把①二氧化碳和水转化成贮存

着能量的有机物，井且秤放出氧气的过程。

光

2.总反应式:②6co212上0叶绿体”6(V6H20+CMG。

3.光合作用的场所一一叶绿体

观察卜面的叶绿体结构示意图，完成卜.列问题：

⑴a、b分别为③外膜和内膜。

(2)c为基粒,是由许多④一类囊体堆叠而成的,其膜可称为光合膜。d为液态的叶绿体

基质，含有许多能。

4.光合作用的研究一一氧气的产生

利用⑤同位素示踪的方法，证实光合作用释放的氧气来自参加反应的水。

5.阶段:光合作用分为光反应和⑥两个阶段。前一阶段在⑦.类囊体膜中进

行,后一阶段在叶绿体基质中进行。

二、光合作用的过程

1.光反应阶段:叶绿素分子中的①被光能激发的反应。

(1)光系统:是位于②类囊体膜中的两种叶绿素蛋白质复合体，分别称为光系统I和

光系统II。

(2)过程：

光系统II中：光能被吸收并转化为③ATP中的化学能：同时水被裂解成④H.、氧气、

电子。

光系统I中：由光系统II产生的1「、电子以及自身吸收光能后被激发出的电子将NADP'还

原成⑤NADPH。

2.碳反应阶段:C()2通过⑥K尔文循环被还原成糖的过程,包括以下过程。

(l)C()2的固定:一个C02被一个⑦五碳分子固定,形成一个六碳分子,随即又分解成两

个三碳酸分子。

(2)三碳酸分子的还原:三碳酸分子接受NADPH中的氢和ATP中的磷酸基团及能量,被还原

成⑧三碳糖,这是碳反应形成的产物。

(3)RuBP再生:每三个CO?进入循环,可以膨成⑨6分子三碳糖,其中⑩5个三碳糖

分子在循环中再生为⑪」另一个三碳糖分子则离开循环，或在叶绿体内合成淀粉、蛋

白质或脂质,或运出叶绿体,转变成蔗糖。

知识2影响光合速率的环境因素

一、光合速率的概念

1.光合速率指一定量的植物（如一定的叶面枳）在单位时间内进行多少光合作用（①」

释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。

2.表观光合速率是指植物从外界环境吸收的②二氧化碳总量。

3.真正光合速率是指在光照条件下,植物从外界环境中吸收的C&的量,加上细胞呼吸释

放的COz的品，即植物实际所③同化的CO,的最。

二、影响光合作用的外界因素

1.光强度:在一定的范围内，光合速率随光强度的增大而①」在光强度达到--定

值时,②光合速率达到最大值，此时的光强度称为③光饱和点..

2.温度:通过影响光合作用的④有关酶的活性而影响光合速率。

3.⑩浓度:在一定的范围内，光合速率随C0_,浓度的增加而⑤定大，在CO：浓度达到一

定值时,⑥光合速率达到最大值。

光合作用的光合速率是由⑦温度、二氧化碳浓度、光强度等共同影响的,其中任何一

个因索都可能成为限制光合作用的因素。

知识3叶绿体色素的提取与分离

一、叶绿体色素的提取和分离实验

1.原理

（1）叶绿体中的色素能溶解于①有机溶剂（如丙酮）。

（2）叶绿体中的色素在②一gfiiL中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散

得③快；反之则④慢。

2.结果：色素在滤纸条上的分布自上而下:⑤胡萝、素、⑥叶黄素、⑦叶绿素

匚、⑧叶绿素b。在层析液中溶解度最高的是⑨胡萝卜素。

3.注意事项

（1）95%乙醇的用途是⑩提取（溶解）叶绿体中的色素，层析液的用途是⑪分离叶绿

体中的色素。

（2）二氧化硅的作用是⑫为了研磨充分：碳酸钙的作用是⑬防止研磨时叶绿体中的

色素受到破坏。

（3）分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是⑭滤液细线上的色素会溶解到层析

液中°

二、色素的位置和功能

1.位置:叶绿体中的色素存在于①叶绿体类囊体薄膜上。

2.功能:叶绿素a和叶绿素b主要吸收②一红光和③蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主

要吸收④蓝紫光：⑤H是构成叶绿素分子必需的元素。

1.（湖州期末）光合作用中水分子光解的产物是（）

A.氧气和氢气B.氧气、H.、屋

C.氧原子、NADP\CD.氧气、NADP1LATP

1.*答案B在光合作用的光反应中，水在叶绿体的类囊体膜上发生分解反应，产物是氧气、

II'、co其中氧气可以释放到外界环境或供线粒体进行需氧呼吸,H'、。可以与NADP反应生成

NADPHo

2.如图表示光合作用的碳反应过程。下列叙述错误的是（）

④ADP公

»①

%，BP③④⑤

----------J

A.①是3-磷酸甘油酸

B.②和③在类囊体膜上产生

C.⑤是核酮糖二磷酸

D.⑥可在叶绿体内转变为氨基酸

2.■答案C题图表示光合作用过程中的卡尔文循环，①是3-磷酸甘油酸;②和③分别是ATP

和NADPH,在类囊体膜上产生;⑤是不离开循环的三碳糖分子,可再牛.为核酮糖二磷酸;⑥是离

开循环的三碳糖分子,可在叶绿体内转变为氨基酸,故选Co

3.正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体

内不可能发生的现象是（）

A.。2的产生停止B.C02的固定加快

C.ATP/ADP的值下降D.NADPH/NADP'的值下降

3.*答案B用黑布迅速将培养瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生02、

ATP和NADPH,使ATP/ADPsNADPH/NADP的值下降,A、C、D正确;光反应停止，使碳反应中的三

碳酸还原受阻,导致RuBP含量减少,从而使CO2的固定减慢,B错误。

4.（绍兴3月选考模拟）如图是利用新鲜菠菜叶进行“光合色素的提取和分离”活动时得到的

结果，出现该实验结果的原因可能是（）

含fit

।nnIII_

点样处跑向

A.用70%乙醇作为提取液

B.研磨时未加Si02

C.研磨时未加CaC0.3

D.分离时层析液液面高于淀液细线

4.♦答案C距离点样处由远到近的色素分别是胡萝卜素工叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,正

常情况下，新鲜菠菜叶叶绿素的含量要大于类胡萝卜素，出现图示结果可能是叶绿素被破坏，

即在研磨时未加入CaCCh所导致的。

5.下列关于叶绿体的叙述,正确的是（）

A.叶绿体是进行光合作用的场所

B.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用

C.叶绿体是具有单层膜结构的细胞器

D.叶绿体是进行细胞呼吸的主要场所

5.♦答案A叶绿体是进行光合作用的场所;蓝细菌没有叶绿体，但是含有藻蓝素、叶绿素，可

以进行光合作用；叶绿体是具有双层膜结构的细胞器;细胞需氧呼吸的主要场所是线粒体，不

是叶绿体。

考点突破

考点一光合作用的基本过程

光合作用的基本过程

i.光合作用的过程图解

2.光反应与碳反应的区别与联系

项目光反应碳反应

场所叶绿体类囊体膜叶绿体基质

条件光合色素、光、酶、水酶、ATP、NADPH、CO：

时间短促较缓慢

①CQ的固定:COz+RuBP-2三碳酸分子

①水在光下裂解为田、0?和电子

物质②三碳酸分子的还原:三碳酸+NADPH'ATF一三碳糖分

②水中的氢(H'+e)在光下将NADP‘还

变化子+NADP=ADP

原为NADPH

③RuBP的再生：三碳糖分子-RuBP

能量

光能一ATP、NADW中活跃的化学能ATP、NADPH中活跃的化学能一有机物中稳定的化学能

变化

光反应为碳反应提供NADPH和ATP;碳反应为光反应提

联系

供ADP、Pi、NADP：两者紧密联系，缺一不可

用综合分析法比较光合作用和细胞呼吸的异同

1.光合作用与细胞呼吸的区别与联系

项目光合作用细胞呼吸

场所叶绿体细胞溶胶和线粒体或细胞溶胶

条件只在光下进行有光、无光都能进行

物质变化无机物号有机物有机物”无机物

光能一ATP和NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能一ATP中活跃的化学能

能量变化

f有机物中稳定的化学能+热能

实质合成有机物,贮存能量分解有机物,释放能量

代谢类型同化作用（或合成作用）异化作用（或分解作用）

范围主要为绿色植物叶肉细胞几乎所有活细胞

光能_______八_______________热能ATP

12|合成

联系光合作用一,湍一器蠹

----------------C0,+H,0----------------

2.光合作用与细胞呼吸中［H］与ATP来源、去路的比较

来源去路

光合作用为反应中水的光解作为碳反应阶段的还原剂,用于还原三碳酸

需氧呼吸用于第三阶段还原氧气产生水，同时

[H]需氧呼吸、需氧呼吸第一阶段、第二阶段及

释放大量能量;厌氧呼吸用于第二阶段还原丙

厌氧呼吸厌氧呼吸第一阶段产生

酮酸生成相应产物

在光反应阶段合成ATP.其合成

用于碳反应阶段三碳酸还原，其中活跃的化学

光合作用所需能量来自色素吸收转化的

能最终以稳定的化学能形式贮存在有机物中

太阳能

ATP

需氧呼吸第一、二、三阶段均

需氧呼吸、分解释放的能量直接用于各项生命活动（绿色

产生，其中第三阶段产生最多，

厌氧呼吸植物光合作用的碳反应等除外）

其中的能最来自有机物的分

解;厌氧呼吸第一阶段产生

典例I如图所示为光合作用的部分代谢过程，图中A、R、M表示某种物质.请问答下列

问题。

(1)光合色素存在于图中的中，其中呈黄色、橙色、红色的色素合称

为oATP、Ru3P、NADPH共有的组成元素是。

(2)图中水裂解产生。据图分析，膜蛋白具有功

能。

(3)图中M代表,NADPH和ATP分别为碳反应中三碳酸的还原提供

了o

⑤解题关键明确光反应的场所、过程及产物，仔细识图。

♦答案(1)类囊体膜类胡萝卜素C、H、0、P

(2)02、H'、b控制物质进出和催化

(3)NADP'氢、能量和磷酸基团、能量

/解析(1)光合色素存在于图中的类囊体膜中，其中呈黄色、橙色、红色的色素合称为类

胡萝卜素。ATP和NADPH的元素组成为C、H、0、N、P,而RuBP的组成元素是C、H、0、P。(2)

图中水裂解产生0八H\据图分析，膜蛋白具有控制物质进出和催化功能。(3)图中/代表

NADP；NADPH和ATP分别为碳反应中三碳酸的还原提供了氢、能量和磷酸基团、能量。

1-1(金华期末)光合作用包括光反应与碳反应,光反应又包括许多个反应。如图为光合

作用的光反应示意图,请据图回答相关问题

NADPH

(1)由图可知,PSI和PSII位于,具有的功能。

(2)从物质的变化角度分析,光反应为碳反应提供

和;从能量变化的角度分析,光反应的能量变化

是。

(3)光反应涉及电子(e)的一系列变化，电子(e)的最初供体为.

(4)从图中ATP的产生机制可以判断膜内H浓度(填“大于”“等于”或“小

于”)膜外浓度。

♦答案(1)类囊体膜吸收(转化)光能/传递电子

(2)ATPNADPH光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能

(3)H20(4)大于

«解析(1)图中的色素PS【和PSII位于类囊体膜，具有吸收、转化光能和传递电子的

功能。⑵光合作用的光反应阶段可以为暗反应提供ATP和NADPH;光反应中可以将光能转

变为ATP、NADPH中活跃化学能。⑶图中电子(e)的最初供体为水。(4)图中H'浓度在类

囊体腔中的浓度大于膜外的,H通过离子通道运出类囊体后驱动ADP和Pi合成ATPo

考点二影响光合作用的因素及在生产上的应用

一、表观光合速率、真正光合速率和呼吸速率

1.表观光合速率与真正光合速率:在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实

验容器中0：增加量、co?减少量或有机物的增加量，可表示表观光合速率,而植物真正光合速率

=表观光合速率+呼吸速率。

2.呼吸速率:将植物置于黑暗环境中，实验容器中C02增加量、减少量或有机物减少量，

可表示植物呼吸速率。

A知能拓展真正光合速率和表观光合速率的判断方法：

(1)若为坐标曲线形式，当光强度为0时,C0?吸收值为0,则为真正(实际)光合速率,若C02

吸收值是负值则为表观光合速率。

(2)若所给数值为有光条件下绿色植物C02吸收量或灰释放量的测定值,则为表观光合速

率。

(3)有机物积累量为表观光合速率,有机物制造量为真正(实际)光合速率

二、内部因素:叶龄与光合作用

1.规律:叶片由小到大的过程中，叶面积逐渐增大,叶肉细胞中叶绿体逐渐增多，光合效率

逐渐增强。生长到一定程度，叶片面积和光合色素含量等达到稳定状态,光合效率也基本稳定。

随着叶片的衰老,部分色素遭到破坏,光合效率下降。(如图1和图2)

关

展

行

率

机

物

M的

叶面枳指数

图1图2

2.对农业生产的启示:在农业生产中，通过合理密植、适当间苗、修剪以增加有效光合作

用面积,提高光能利用率。

三、环境因素

1.光强度对光合作用的影响

(1)光强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。植物的光合速率在一定范围内随着

光强度的增加而增加,但当光强度达到一定程度时,光合速率不再随着光强度的增加而增加。

(此时限制光合速率的主要因素为CO?浓度,详见图3)

co.,

吸

收

量

。

毁

驿

放

暴

图3

(2)而农业生产的启示

增加光合作用强度的措施：

①温室大棚适当提高光强度。

②延长光合作用时间(延长光照时间)。

③增加光合作用面积1合理密植)。

④温室大棚采用无色透明玻璃。

A知能拓展光补偿点和光饱和点

①概念:植物光合作庠所吸收的C0。与该温度条件下呼吸作用所释放的CO。量达到平衡时

的光强度叫作光补偿点。当光强度增加到一定值后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少

时，这一光强度就称为光饱和点。

②不同的植物的光补偿点和光饱和点不同

不同的植物的光补偿点不同，主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。一般

阳生植物的光补偿点比阴生植物高。

不同的植物的光饱和点不同。阳生植物的光饱和点高于阴生植物。

2.C0?浓度对光合作用的影响

(DC0?是光合作用的原料,通过影响碳反应来影响光合速率。植物的光合速率在一定范围

内随着C0?浓度的增加而增加，但当C0?达到一定浓度时，光合速率不再增加。如果CO?浓度继续

升高,光合速率不但不会增加,反而还会下降,甚至引起植物C02中毒而影响它正常的生长发育。

(2)对农业生产的启示:温室栽培植物时适当提高温室内C0?的浓度，如放一定量的干冰或

多施有机肥。

A知能拓展补偿点和CO2饱和点

植物光合作用吸收的20?与呼吸作用释放的CO?相等时的CO?浓度称为C02补偿点。C02达

到一定浓度后,光合作用强度就不再增加,这时的CO?浓度称为C0?饱和点。(见图)

2c

.

吸

co2补偿药表

现

收

光

./^。饱和点:△

2伟

真正光合作用

同

量

C(------------C.J光强度

co呼吸所放出的质

.释ACO?

放

最

3.温度对光合作用的影响

(1)温度对光合作用的影响规律

温度直接影响光合作用所需酶的活性,对光合作用的影响很大。在低温条件下,植物酶促

反应速率下降，限制了光合作用的进行;在高温条件下，叶绿体的结构会遭到破坏，叶绿体中的

酶发生钝化甚至变性。低温会影响光合酶的活性,植物表观光合速率较低;较高温度使呼吸作

用加强，表观光合速率下降。(详见图4)

8真正光合速率

层

爰

兼

冷

M

°温度m

图4

(2)对•农业生产的启示

①适时播种。

②温室栽培植物时，白天适当提高温度,晚上适当降低温度。

A知能拓展一般植物在1()°C~35c时正常地进行光合作用，其中以25℃~30C最适

宜，在35°C以上时光合速率就开始下降,40℃~50°C时光合作用完全停止。

4.多因子对光合速率影响的常见坐标曲线图

(1)关犍点的含义

P点:此点之前，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光

合速率不断提高。

Q点:此时横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因子,影响因素为坐标图中三

条曲线所标示出的其他因子。

(2)对农业生产的启示:温室栽培时，在一定光强度下，白天适当提高温度,增加光合酶的

活性，可提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光强度或CO?浓度以提高光合速率。总之，

可根据具体情况，通过增加光强度、调节温度或增加COz浓度来充分提高光合速率，以达到增产

的目的。

A知能拓展(1)影响光合作用的环境因素主要是光强度、CO2浓度，其次是温度、水分和

必需的矿质元素。所以在光强度对光合速率的影响曲线中，当光合速率不再随光强度增加而增

加时，限制光合速率进一步噌加的环境因素主要是CO?浓度，而内因主要是色素含量。同理自变

量为CO?浓度时，光合速率达到最大时，限制其进一步增加的环境因素主要是光强度。

(2)如图为密闭环境中CO,浓度、夏季一昼夜植物光合速率随时间的变化。

图甲表示一昼夜密闭环境中CO2浓度随时间的变化规律，图乙表示夏季一昼夜植物光合速

率随时间变化规律。图甲中的B、1)与图乙中的b、f所示时间点的净光合速率均为()。B与b

时有机物积累量最少,D与f时有机物积累量最多。图甲中24时CO?浓度较初始浓度低，说明植

物有机物积累量为正值,表现为生长。图乙中因午后光照过强导致叶片气孔关闭而出现cd段

变化,cd段与ef段光合速率降低的原因不同。

一、光合速率及其测定方法

1.光合速率

(1)光合速率的表示方法:通常以单位时间内CO?等原料的消耗量或0?等产物的生成量表

zKo

(2)表观光合速率与真正光合速率的关系

真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如图:在不考虑光强度对呼吸速率影响的情况

下,0A段表示植物呼吸速率，曲线上某点对应的纵坐标为表观光合速率,最大真正光合速率为

OA+ODo

真

正

光

合

速

率

2.光合速率的测定方法

①测定方法

光合作用速率可用如图所示装置进行测定,NaHCQ,可以维持瓶内空间CO?浓度稳定，小液

滴的移动量表示植物放氧量（表观光合量）。

②物理实验误差的校对

为了防止气压、温度等非光合作用因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材

料灭活（如死的幼苗），其他条件均不变。

利用装置进行光合速率的测定,测出的结果是表现光合速率,要得到真正的光合速率,还

需要在黑暗环境中测出其呼吸速率，二者相加即真正光合速率。

（2）以有机物变化量为测量指标一一半叶法

如图，可在同一片叶主叶脉两侧对称位置取等大的两部分A、B。若给B照光,A不照光，

将A取下并放置在与B温度、湿度等条件相同，但无光的环境中保存,一段时间后，与取下的B

同时烘干、称重，重量差值与时间的比值表示真正的光合速率。假设最初A、B初始重量为Xg,

实验处理t时间后A、B称重分别为％、%则（X-WJ表示呼吸消耗量，（W『X）表示表观光合量，

真正光合量:（峪广）+或-陆），真正光合速率=（岫7：、）八。若先将A取下烘干称重,B照光一段时间

后再取下烘干称重，则重屋差值与时间比值表示表观光合速率（A、B初始干重相等,故WMV,表

示有机物积累量）。

二、光照与C02浓度变化对植物细胞内三碳酸、RuBP、NADPH、ATP、三碳糖合成量的影响

由于各种因素的变化,如温度变化、光强度变化、COz浓度变化会影响三碳酸、RuBP、\ADPH、

ATP、三碳糖这些物质的含量,遵照化学平衡的原理进行分析,可以获得它们之间变化的关系如

下表：

光照变强光照变弱光照不变光照不变

项目

Ca不变CO?不变C02增多co?减少

三碳酸1tt1

RuBPt11t

ATPt11t

三碳糖t1t1

NADPIIt1It

注:此表只是对变化后短时间内各物质的相对量的变化做讨论，而不是长时间。其中的

“t”代表上升“I”代表下降

典例2某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验，连续48h测定温室

内CO。浓度及植物吸收CCI速率，得到图1所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)，请回答下列

相关问题：

(1)实验开始阶段的0、3小时,叶肉细胞产生ATP的场所有,图中植物呼吸速率与

光合速率相等的时间点有个。

(2)6时COz在细胞内的移动方向是,12时到18时，叶绿体内三碳酸含量变化

是。

(3)叶绿体利用C。速率最大的时刻是h时，前24小时比后24小时的平均光照强

度

(4)如果使用相同强度绿光进行实验,c点的位置将(填“上移”"下移"或''不

变”)，原因是,

(5)若已知植物光合作用与呼吸作用的最适温度分别为25°C和30℃,图2为C0?浓度一

定、环境温度为25℃时，不同光照条件下测得的植物的光合作用强度。请据图在空白史绘出

环境温度为30"C时，光合作用强度随光照强度变化的曲线。(要求在曲线上标明与图中A、B、

C三点对应的a、b、

曲解题关键光合作用过程中光反应和碳反应是互为条件,相互联系的，光反应为碳反应

提供了ATP和NADPII,碳反应为光反应提供了ADP和NADP'。

■答案(1)细胞溶胶和线粒体4

(2)线粒体移向叶绿体增加

(3)36弱

(4)上移植物对绿光吸收很少，光合作用减弱,呼吸作用不变,吸收外界C0?量将减少

(5)如图(曲线，标明

•析（1）0~3时,无光照，叶肉细胞仅通过细胞呼吸（场所为细胞溶胶和线粒体）产生

ATPo光合速率与呼吸速率相等时,CO,,吸收速率为0。（2）6时光合速率等于呼吸速率，线粒体产

生的C02移向叶绿体,被叶绿体消耗。12~18时因光照减弱,NADPH、ATP产生速率降低而导致光

合速率降低,细胞中三碳酸含量增加。（3）叶绿体利用CO?速率最大时为C02吸收速率曲线峰值

对•应的时刻。前24小时光合速率低F后24小时，故前24小时的平均光照强度较弱。（4）植物

光合作用吸收绿光很少,故光照改为相同强度的绿光后，植物呼吸速率不变,植物的总光合速

率下降,48小时后密闭环境中C0?浓度将增大。（5）图示为表观光合速率随光照强度变化曲线。

30°C时,植物的呼吸速率增大，总光合作用速率降低。

2-1为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研

究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工

气候室中生长作为实验组，并保持其光照和C（）2浓度等条件与对照组相同。于中T12:30测定

各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

实验实验实验实验

对照组

组一组二组三组四

实验温度/℃3636363125

处理相对湿度/%1727525252

光合速率/mgCO2•

实验结果11.115.122.123.720.7

dm"•h1

回答下列问题：

（1）根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合速今影响较大的环境因素是,其

依据是；并可推测,（填“增加"

或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。

⑵在实验组中，若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因

是_。

⑶小麦叶片气孔开放时，⑩进入叶肉细胞的过程（填“需要”或“不需要”）载

体蛋白，（填“需要”或“不需要”）消耗ATP。

♦答案（D湿度（或答相对湿度）在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较

大增加（2）四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度（3）不需要不需要

2-2在“探究环境因素对光合速率的影响”活动中，同学们得到了如图1所示的实验结

果。图2表示光合作用碳反应的过程。请分析回答：

BC较府"度

较自CO,旅叟

-----------就低触度

较而C01侬双

------------较低触度

较低co,侬次

图2

（1）图2过程在叶绿体的中进行,物质①为

它在光合作用的阶段产生;物质④可运至叶绿体外,并且转变成，供植

物体所有细胞利用。

（2）若实验中用"C标记的CO?作原料,则气在碳反应中的转移途径

是o（用”、图2中的文字和序号回答）。

（3）图1中，限制A点光合速率的主要环境因素是o与A点相比,B点条件下3-磷酸

甘油酸的生成速率（填“增大”“减小”或“基本不变”）；与8点相比,C点条件下

物质④的生成速率（填“增大”“减小”或“基本不变”）。

（4）据图分析，适当提高光强度、和—

可提高大棚蔬菜的产量。

森答案（1）基质NADPH光反应蔗糖（2）“C02-3-磷酸甘油酸f④、③（3）光强度增

大基本不变（4）0）2浓度温度

/解析（1）图2过程为光合作用碳反应过程,在叶绿体的基质中进行;物质①为NAEPH,它

在光合作用的光反应阶段产生;物质④三碳糖分子可运至叶绿体外,并且转变成蔗糖,供植物

体所有细胞利用o(2)若实验中用"C标记的CO?做原料，CO2被RuBP固定形成3-磷酸甘油酸,3-

磷酸甘油酸进一步被还原成三碳糖,一部分再生为RuBP,--部分离开卡尔文循环。(3)图1中，

在A点之后,B点之前，随着光强度增加,光合速率进一步增强,因此限制A点光合速率的主要环

境因素是光强度;与A点相乜B点条件下光合速率较大,3-磷酸甘油酸的生成速率增大;与B点

相比,C点条件下光合速率基本不变，物质④的生成速率基本不变。(4)据图1分析，适当提高光

强度、C0?浓度、温度可提高大棚蔬菜的产量。

考点三叶绿素的提取与分离

一、叶绿体中的色素

叶绿素(约3/4)类胡萝卜素(约1/4)

色素种类

叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素

颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色

分布叶绿体的类囊体膜上

吸收光谱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

化学特性不溶于水，能溶于乙醇、丙酮等有机溶剂

分离方法纸层析法

正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3：1,且对绿光吸收最少，所以正常叶片总

正常绿色

色素与是呈现绿色

叶片颜叶色变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄

色秋天降温时,植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶件糖，有利干形成红色的

叶色变红

花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色

＞知能拓展色素在光能转换中的作用

(1)吸收、传递光能:绝大多数的叶绿素a、全部叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。

(2)吸收、转换光能:少数处于特殊状态的叶绿素ao

(3)光是叶绿素合成的必要条件,植物在黑暗中不能合成叶绿素，因此呈现黄色。

二、“光合色素的提取与分离”实验的分析

1.原理解读

(1)提取:叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用95%的乙醇等有机溶剂提取绿叶

中的色素。

(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。

2.实验流程

加少许SiO和CaC(%、2mL~3mL95%的乙

提取色素2

醉.充分、迅速研磨并用单层尼龙布过滤

在距剪去两角的滤纸条一端1cm处用铅笔

制备滤纸条

画一条细的横线

用毛细吸管吸取色素滤液,沿铅笔线画一条均匀

点样

细ft的线,待滤液下后再画一次，共画3~4次

将适量层析液倒入大

「安］_试管中一插入滤纸

也J建国一条-软木塞塞紧试管

口

1一一胡妙卜*展黄色

滤纸条上呈现四条颜皿一口|茵索:货色

观察结果一色、宽度不同的色素丘卜叶嫁京a：依绿色

--------带目一叶绿武卜黄绿色

A知能拓展(1)从滤纸条上色素带的宽度知，色素含量的多少，依次为:叶绿素a＞叶绿素

b＞叶黄素》胡萝卜素。

(2)从滤纸条上色素带的位置知，色素在层析液中溶解度的大小，依次为胡萝卜素》叶黄

素＞叶绿素a＞叶绿素b。

(3)在滤纸条上距离最近的相邻两条色素带是叶绿素a与叶绿素b,距离最远的相邻两条

色素带是胡萝卜素与叶黄素。

提高实验效果的方法或措施及目的

实验过程方法或措施目的

选取新鲜绿色的叶片放入40C~50C的烘

①使滤液中色素含量高

箱中烘干

②研磨时加入2mL~3mL95%的乙醇溶解叶片中的色素

提取色素

③研磨时加入少许的二氧化硅和碳酸钙研磨充分和保护叶绿素

©迅速、充分研磨防止溶剂挥发并充分溶解色素

⑤盛放滤液的小试管口加棉塞防止溶剂挥发和色素分子被氧化

①滤纸条预先干燥处理使层析液在滤纸条上的扩散速度快

②滤纸条的一端剪去两角防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快

八”々主③滤液细线要直、细、齐使分离的色素带平齐，不重叠

分离色素_______________________________________________________________________________

增加色素量，使分离的色素带清晰,便于观

©滤液细线干燥后再重复画2~3次

察

⑤源纸细线不能触及层析液防止色素直接溶解到烧杯内的层析液中

典例3图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中I、H、III表示不同的

部位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中①②表示物质。请回答下列问题:

（1）利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取和分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中，加

入95%乙醉的作用是—

;分离色素的过程也应注意滤纸上的滤液细线要高于的液面;分离后,在滤纸

条上会呈现四条色素带,其中离滤液细线最远的色素是（填相应的色素名称）。

（2）光合色素存在于图甲的［］中，其中叶绿素主要吸收红光和光。图

乙过程发生在图甲的［］中。（在［］内填写图中的相应编号）

（3）图乙中，物质①是,该物质在光反应产物

的作用下形成物质②。若3个CO?分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子，其中

有个物质②分子经过一系列变化再生成RuBP,其余的离开循环,可在叶绿体内作为合

成、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。

©解题关键区分提取液和层析液在“色素的提取和分离”实验中的作用；熟记色素在叶

绿体中的位置及相应的吸收光谱和碳反应中相关反应过程。

♦答案（1）溶解叶片中的色素层析液胡萝卜素⑵【II光合膜蓝紫II基质

（3）3-磷酸甘油酸ATP和MADPH5淀粉

金解析⑴在提取菠菜叶片色素过程中，加入95%乙醉的作用是溶解色素;分离色素的过

程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于层析液的液面;分离后,在滤纸条上会呈现四条色素带，

从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b0（2）光合色素存在于图甲的光合膜

中，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；图乙过程是光合作用碳反应过程,发生在图甲的叶绿

体基质中。（3）图乙中，物质①是由RuBP和CO」形成的三碳酸（3-磷酸甘油酸），其