2018版高中生物總復(fù)習第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第4講能量之源__光與光合作用講義.doc

第 4 講 能量之源光與光合作用一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1.綠葉中色素的提取和分離實驗原理：綠葉中色素溶于有機溶劑而不溶于水，因此可用等有機溶劑“提 取”綠葉中的色素。不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度 的隨層析液在濾紙上擴 散得快，反之則慢，從而使不同色素“分離”。實驗流程思考 1：有哪些實驗因素可能造成色素提取液顏色過淺？思考 2：為什么層析液面不能淹沒濾紙條上的濾液細線？2 種葉綠素主要吸收光，2 種類胡蘿卜素主要吸收光。 思考 3：葉片為什么呈現(xiàn)綠色？秋天為什么又會變成黃色？思考 4：溫室栽培為什么不選紅色薄膜覆蓋而常選擇無色？例 1.關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯誤的是（） A. 葉綠素 a 和 b 主要吸收紅光和藍紫光B. 綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同 C. 利用紙層析法可分離 4 種葉綠體色素 D. 乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能2.葉綠體的結(jié)構(gòu)例 2.下列關(guān)于葉綠體的描述，錯誤的是（） A基粒由類囊體堆疊而成B葉綠體被膜由雙層膜組成 C暗反應(yīng)發(fā)生在類囊體膜上D類囊體膜上具有葉綠素和酶6二、光合作用的探究歷程思考 5：人類是怎樣認識到光合作用原理的？例 3.某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置 48 h 后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。 在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用 碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位 出現(xiàn)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒 有出現(xiàn)藍色的部位是（）Aa、b 和 dBa、c 和 eCc、d 和 eDb、c 和 e例 4.為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細菌的臨時裝片 進行實驗，裝片需要給予一定的條件，這些條件是（） A光照、有空氣、臨時裝片中無 NaHCO3 稀溶液B光照、無空氣、臨時裝片中有 NaHCO3 稀溶液 C黑暗、有空氣、臨時裝片中無 NaHCO3 稀溶液 D黑暗、無空氣、臨時裝片中有 NaHCO3 稀溶液三、光合作用的基本過程例 5.科學家研究 CO2 濃度、光照強度和溫度對同一植物光合作用強度的影 響，得到實驗結(jié)果如右圖。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是（）A. 光照強度為 a 時，造成曲線和光合 作用強度差異的原因是 CO2 濃度不同B. 光照強度為 b 時，造成曲線和光合 作用強度差異的原因是溫度的不同C. 光照強度為 ab，曲線、光合作用強 度隨光照強度升高而升高D. 光照強度為 ac，曲線 、光合作用 強度隨光照強度升高而升高正是上題中這個實驗才讓科學家認識到光合作用分為依賴光的反應(yīng)（光反應(yīng)）和不依賴 光的反應(yīng)（暗反應(yīng)）。比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)光反應(yīng)葉綠體類囊體薄膜 光、色素、酶 H2O H+O2ADP+PiATP+H2O光能轉(zhuǎn)換為 ATP 中化學能暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì) 酶CO2 + C5 2C3 C3+H+ATP(CH2O)+C5+ADP+PiATP 中化學能轉(zhuǎn)換為(CH2O)中化學能場所條件 物質(zhì) 變化能量變化光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H（NADPH）和 ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供 NADP+ 以及 ADP 和 Pi。思考 6：光合作用的實質(zhì)是什么？光、水、葉綠體分別起什么作用？在利用 CO2 合成有機物的過程中，它們可被替代嗎？例 6.葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的 敘述，正確的是（）A. 葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)B. H2O 在光下分解為H和 O2 的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C. CO2 的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D. 光合作用的產(chǎn)物淀粉是在基質(zhì)中合成的例 7.右圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的 示意圖。下列敘述正確的是（）A. CO2 的固定實質(zhì)上是將 ATP 中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)?C3 中的 化學能B. CO2 可直接被H還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C. 被還原的 C3 在相關(guān)酶的催化作用下，可再形成 C5D. 光照強度由強變?nèi)鯐r，短時間內(nèi) C5 含量會升高例 8.下列有關(guān)葉綠體及光合作用的敘述，正確的是（） A破壞葉綠體外膜后，O2 不能產(chǎn)生 B植物生長過程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變 C與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短 D離體的葉綠體基質(zhì)中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成碳（暗）反應(yīng)例9.正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩 上，此后綠藻細胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是（）A. O2的產(chǎn)生停止B. CO2的固定加快C. ATP/ADP 比值下降D. NADPH/NADP+比值下降 四、光合作用的影響因素思考 7：哪些外界和內(nèi)部因素會影響到植物光合速率的大小？解釋其影響。例 10.（16 天津第 2 題）在適宜反應(yīng)條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突 然改用光照強度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì)， 組合正確的是（ ）A紅光，ATP 下降B紅光，未被還原的 C3 上升C綠光，H下降D綠光，C5 上升例 11下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意 圖。下列有關(guān)敘述，正確的是（） At1t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2 釋放增多 Bt2t3，暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）限制光合作用。若在t2 時刻增加光照，光合速率將再提高 Ct3t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強的結(jié)果Dt4 后短暫時間內(nèi)，葉綠體中 ADP 和 Pi 含量升高， C3 化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低例 12.將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下 光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器內(nèi) CO2 濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是（） A一直降低，直至為零B一直保持穩(wěn)定，不變化 C降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定 D升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定例 13.某研究性學習小組采用盆栽實驗，探究土壤干旱對某種植物葉片 光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜瑢φ战M土壤水分 條件保持適宜，實驗結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)分析正確的有（多選）（ ）A葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢 B葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C實驗 24 天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的 D實驗 24 天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi) CO2 濃度下降引起的例 14 .番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比， 其葉片光合作用強度下降，原因是（）A光反應(yīng)強度升高，暗反應(yīng)強度降低 B光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度降低 C光反應(yīng)強度不變，暗反應(yīng)強度降低 D光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度不變思考 8：怎樣測定一定溫度、光照強度和 CO2 濃度等條件下植物光合作用進行的快慢（即 光合作用強度或速率）？測得的結(jié)果是真正或?qū)嶋H的光合速率嗎？為什么？例 15以測定的 CO2 吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光 合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是（）A 光照相同時間，35時光合作用制造的 有機物的量與 30相等B光照相同時間，在 20條件下植物積累 的有機物的量最多C溫度高于 25時，光合作用制造的有機 物的量開始減少D兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼 吸作用消耗的有機物的量相等例 16.將如圖所示細胞置于密閉容器 中培養(yǎng)。在不同光照強度下，細胞內(nèi)外的 CO2 和 O2 濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯誤的 是（）A. 黑暗條件下增大、減小B. 光強低于光補償點時，、增大C. 光強等于光補償點時，、保持不變 D. 光強等于光飽和點時，減小、增大例 17.科研人員獲得一種葉綠素 b 完全缺失的水稻突變體，該突變體 對強光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強。請回答：（l）提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時加入，以防止色素被破壞。 用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的。（2）該突變體和野生型水稻的 O2 釋放速率與光照強度 的關(guān)系如右圖所示。當光照強度為 n 時，與野生型相比， 突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率。當 光照強度為 m 時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型 更大，據(jù)此推側(cè)，突變體固定 CO2 形成的速率更 快，對光反應(yīng)產(chǎn)生的消耗也更快，進而提 高了光合放氧速率。（3）如果水稻出現(xiàn)葉綠素 a 完全缺失的突變，將無法進行光合作用，其原因是。 例 18.我省某經(jīng)濟植物光合作用的研究結(jié)果如圖。（1）圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于 葉綠體中的上。需先用（填溶劑名稱）提取葉片中的色素，再測定 葉綠素含量。用紙層析法進一步分離色素時，葉綠素 a 和葉綠素 b 在層析液中溶解度較大的 是。據(jù)圖分析，該植物可通過以增強對弱光的適應(yīng)能力。（2）圖乙表示初夏某天在遮光 50%條件下，溫度、光照強度、該植物凈光合速率和氣 孔導度（氣孔張開的程度）的日變化趨勢。8：00 到 12：00 光照強度增強而凈光合速率降 低，主要原因是。18:00 時葉肉細胞內(nèi) 產(chǎn)生 ATP 的細胞器有。（ 3） 實驗過程中， 若去除遮光物， 短時間內(nèi)葉肉細胞的葉綠體中 C3 化合物含量 。例 19.觀測不同光照條件下生長的柑橘，結(jié)果見下表。請回答下列問題:平均葉面積（cm2） 13.6（100%）20.3（149%）28.4（209%）氣孔密度（個mm-2） 826（100%）768（93%）752（91%）凈光合速率光照強度葉色（mol CO m-2s-1）2強中 弱淺綠綠 深綠4.33(100%)4.17(96%)3.87(89%)注：括號內(nèi)的百分數(shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參照（1）CO2 以方式進入葉綠體后，與結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的。（2）在弱光下，柑橘通過和來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光 環(huán)境。（3）與弱光相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)，單位時間內(nèi)平均每片葉 CO2 吸收量。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀察葉色、葉面積和凈光合速率， 這三個指標中，最先發(fā)生改變的是，最后發(fā)生改變的是。例 20.為研究棉花去棉鈴（果實）后對葉片光合作用的影響，研究者選取 至少具有 10 個棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3 天后測定葉片的 CO2 固定速率以及蔗糖和 淀粉含量。結(jié)果如圖。（1）光合作用碳（暗）反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP 和,在中 將 CO2 轉(zhuǎn)化為三碳糖，進而形成淀粉和蔗糖。（2）由圖 1 可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率。本實驗中對照 組（空白對照組）植株 CO2 固定速率相對值是。（3）由圖 2 可知，去除棉鈴后，植株葉片中增加。已知葉片光合產(chǎn) 物會被運到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產(chǎn)物利用量減少， 降低，進而在葉片中積累。（4）綜合上述結(jié)果可推測，葉片光合產(chǎn)物的積累會光合作用。（5）一種驗證上述推測的方法為：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉 片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除 棉鈴植株的葉片相比，若檢測結(jié)果是， 則支持上述推測。例 21.某課題小組研究紅光和藍光對花生幼苗光合作用的影響，實驗 結(jié)果如圖所示。（注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高）（1）與 15d 幼苗相比，30d 幼苗的葉片凈光合速率。與對照組相比，光 處理組的葉肉細胞對 CO2 的利用率高，據(jù)圖分析，其原因是 。（2）葉肉細胞間隙 CO2 至少需要跨層磷脂雙分子層才能到達 CO2 固定的部位。（3）某同學測定 30d 幼苗的葉片葉綠素含量，獲得紅光處理組的 3 個重復(fù)實驗數(shù)據(jù)分 別為 2.1mgg-1、3.9 mgg-1、4.1 mgg-1。為提高該組數(shù)據(jù)的可信度，合理的處理方法 是。 例22.為研究浮游藻類的光合作用，將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長期，并以 此為材料，測定了藻細胞在不同條件下的凈光合速率（Pn）。圖1為光合放氧測定裝置的示 意圖；圖2是不同NaHCO3濃度（pH8.5，25）條件下測得的Pn 曲線圖。請回答下列問題：（1）通過變換圖1中光源，可研究、對光合作用的影響。（2）在測定不同光照對Pn的影響時，如不精確控制溫度，則測得的光照與Pn的關(guān)系 （填“呈正相關(guān)”、“呈負相關(guān)”或“難以確定”）。（3）由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離CO2濃度很低，藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶323（CA）分解水中的HCO -獲得CO 。圖2中達到最大Pn值的最低NaHCO 濃度為；在 更高NaHCO3濃度下，Pn不再增加的主要原因有、 。-2-（4）培養(yǎng)基中的HCO3 與CO32-2-之間的離子平衡與pH有關(guān),堿性條件下pH越高，HCO3 越少，CO3越多，而CO3幾乎不能被該藻利用。在測定不同pH（7.010.0）對光合作用的影響時，導致Pn發(fā)生變化的因素有、。例 23. BTB 是一種酸堿指示劑。 BTB 的弱堿性溶液顏色可隨其中 CO2 濃度的增高而由藍變綠再變黃。某同學為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進行了如下 實驗：用少量的 NaHCO3 和 BTB 加水配制成藍色溶液，并向溶液中通入一定量的 CO2 使溶液變 成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到 7 支試管中。其中 6 支加入生長狀況一致的 等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實驗處理和結(jié)果見下表。試管編號1234567水草無有有有有有有距日光燈的距離（cm)20遮光*1008060402050min 后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍色藍色* 遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈 100 cm 的地方。若不考慮其他生物因素對實驗結(jié)果的影響，回答下列問題：（1）本實驗中，50 min 后 1 號試管的溶液是淺綠色，則說明 2 至 7 號試管的實驗結(jié)果是由引起的；若 1 號試管的溶液是藍色，則說明 2 至 7 號試管的實驗結(jié)果是（填“可靠的”或“不可靠的”）。（2）表中 X 代表的顏色應(yīng)為（填“淺綠色”、 “黃色”或“藍色”），判斷依據(jù)是。（3）5 號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草 。 例 24(15 年全國卷第 29 題) 為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以 生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了 A、B、C、D 四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度 和 CO2 濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為 135s。處理結(jié)束時測定各組材 料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結(jié)果如下：A 組：先光照后黑暗，時間各為 67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為 50%。B 組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為 7.5s；光合作用 產(chǎn)物的相對含量為 70%。C 組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為 3.75ms（毫秒）； 光合作用產(chǎn)物的相對含量為 94%。D 組（對照組）：光照時間為 135s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為 100%。 回答下列問題：（1）單位光照時間內(nèi)，C 組植物合成有機物的量（填“高于”、“等于”或“低 于”）D 組植物合成有機物的量，依據(jù)是； C 組和 D 組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要，這些反應(yīng)發(fā)生的部位 是葉綠體的。（2）A、B、C 三組處理相比，隨著的增加， 使光下產(chǎn)生的能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中 CO2 的同化量。第 4 講能量之源光與光合作用思考 1：有哪些實驗因素可能造成色素提取液顏色過淺？ 答：葉片本身色素少，如老葉（材料原因）、研磨不充分、色素被破壞（方法原因）等，都可能造成色素提取液顏色過淺。思考 2：為什么層析液面不能淹沒濾紙條上的濾液細線？ 答：防止色素溶解到層析液中，導致結(jié)果色帶顏色不明顯。 思考 3：葉片為什么呈現(xiàn)綠色？秋天為什么又會變成黃色？答：葉片中葉綠素含量多，吸收綠光少，反射綠光多，故呈現(xiàn)綠色。秋天葉綠素含量減 少，因此類胡蘿卜素的黃色顯現(xiàn)出來。思考 4：溫室栽培為什么不選紅色薄膜覆蓋而常選擇無色？ 答：紅色薄膜透過的光線比無色薄膜少。例 1. D。乙醇提取的葉綠體色素能吸收光能。例 2. C。暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)。 思考 5：人類是怎樣認識到光合作用原理的？ 答：參考課本“光合作用的探究歷程”等資料。例 3. B。在黑暗中放置 48 h 后，原有淀粉消耗完。沒有出現(xiàn)藍色的部位 是實驗期間不能進行光合作用制造淀粉的。a 黃白色無葉綠體、c、e 用錫箔紙遮蔽， 無光，均不能進行光合作用。b、d 綠色又照光，能進行光合作用產(chǎn)生淀粉，用碘染 色會出現(xiàn)藍色。本題考查光合作用的條件和場所，以及實驗分析問題的能力。-例 4. B。葉綠體放氧需要光照和二氧化碳。證實葉綠體放氧，需排除空 氣中的氧。在無空氣條件下，臨時裝片中有 NaHCO3 稀溶液，可以滿足葉綠體放氧對二 氧化碳的需要。關(guān)于 NaHCO3 稀溶液提供二氧化碳的原理，后面的例 22（3）題有介紹： “由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離 CO2 濃度很低，藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶（CA） 分解水中的 HCO3 獲得 CO2。”例 5. D。光照強度為 ac，曲線光合作用強度不隨光照強度升高而升高。 正是題中這個實驗才讓科學家認識到光合作用分為依賴光的反應(yīng)（光反應(yīng)）和不依賴光 的反應(yīng)（暗反應(yīng)）。思考 6：光合作用的實質(zhì)是什么？光、水、葉綠體分別起什么作用？在利用 CO2 合成有 機物的過程中，它們可被替代嗎？答：光合作用的實質(zhì)是細胞利用光能，將簡單的無機物二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成貯存能量的 有機物。在此過程中，光供能，水供氫，葉綠體提供光合作用所需要的色素和酶等條件。在 某些光合細菌利用 CO2 合成有機物的過程中，水可被硫化氫替代作為供氫體。硝化細菌可以 利用化學能替代光能作為 CO2 合成有機物的動力。藍藻沒有葉綠體，但也可以將 CO2 合成有 機物。例 6. D。葉綠體中的色素主要分布在類囊體膜。 H2O 在光下分解為H 和 O2 的過程發(fā)生在類囊體膜。CO2 的固定過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)。例 7. C。CO2 的固定實質(zhì)是 1 個 CO2 和 1 個 C5 生成 2 個 C3 的過程，不消耗 ATP 中的化學能。 CO2 被固定成 C3 后才可被H還原。 被還原的 C3 在相關(guān)酶的催化作用 下，可再形成 C5。光照強度由強變?nèi)鯐r，H和 ATP 減少，短時間內(nèi) C5 含量會隨之降低。 提醒：如果借本題中的圖分析光合作用的實質(zhì)，將非常方便。例 8. D。 O2 是在類囊體膜產(chǎn)生的，與葉綠體外膜無關(guān)。植物生長過程中， 葉綠體內(nèi)各種色素的比例會改變，如葉片衰老時，葉綠素比例減少。與夏季相比，植物 在冬季光合速率低的主要原因是光照強度減弱，光照時間縮短只會影響光合總量，不會 影響光合速率（強度）。光反應(yīng)意義就在于為暗反應(yīng)提供 ATP 和 NADPH，故離體的葉綠 體基質(zhì)中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成碳（暗）反應(yīng)，如例 7 中的圖所示。2例9. B。黑布將培養(yǎng)瓶罩上，光反應(yīng)中斷，O2、ATP 和 NADPH 的產(chǎn)生停 止，ATP/ADP 和 NADPH/NADP+比值均下降，CO 的固定減慢。思考 7：哪些外界和內(nèi)部因素會影響到植物光合速率的大小？解釋其影響。 答：光反應(yīng)需要光。溫度影響酶活性。CO2 是暗反應(yīng)的原料。水分不僅是光合作用的原料，而且水分不足還會影響氣孔開閉，從而間接影響暗反應(yīng)。礦質(zhì)元素 N 是光合膜、酶和色 素等多種直接影響光合速率的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的組成元素，P 是 ATP 和 NADPH 的組成元素，Mg 是葉綠素的組成元素。所以，光（強度、波長）、溫（度）、氣（CO2）、水、肥（礦質(zhì)元 素）等外界環(huán)境因素會影響植物的光合速率。影響光合速率的內(nèi)部因素有光合色素和酶等。 例 10. C。改用光照強度與白光相同的紅光照射，吸收的光能增多，H和 ATP 產(chǎn)量增加，還原的 C3 上升。改用光照強度與白光相同的綠光照射，吸收的光能 減少，H產(chǎn)量下降，再生出的 C5 下降?？疾楣獾牟ㄩL對光合作用的影響。+例 11 D。水光解在類囊體膜上。t3 時充 CO2 后光合速率提高，說明 t2t3， 暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）限制光合作用。t1 時開始，光照已經(jīng)充足恒定，故若在 t2 時刻增加 光照，光合速率不再提高。t3t4，光合速率的提高是由于 光反應(yīng)速率和暗反應(yīng)都增 強的結(jié)果。t3 時充 CO2 后，暗反應(yīng)率先提速，產(chǎn)生的 ADP、Pi 和 NADP 增多，使充足的 光照（雖然強度不變）得以充分地利用，從而光反應(yīng)速率也隨之提高。t4 后黑暗，H 和 ATP 合成驟降，一方面葉綠體中 ADP 和 Pi 得不到利用而含量升高，另一方面 C3 化 合物還原減少，其直接產(chǎn)物含量降低。本題考查光照強度、二氧化碳對光合作用過程 的影響。例 12. C。一株生長正常的綠色植物，光合作用應(yīng)強于呼吸作用。將其置 于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器內(nèi) CO2 濃度會因消耗大于產(chǎn)生而持續(xù)下降，直至光合速率等于呼吸速率時保持相對穩(wěn)定。本 題考查二氧化碳濃度對光合作用的影響。例 13. ABD。葉片光合速率下降和葉綠素含量下降分別開始于實驗第 2 天和第 4 天。實驗 24 天，光合速率下降時，葉片葉綠素含量還沒有下降。但停止?jié)?水可能引起葉片氣孔關(guān)閉（保持水分），導致葉片內(nèi) CO2 濃度下降，從而引起光合速率下降。本題考查水對光合作用的間接影響（干旱導致氣孔關(guān)閉，影響二氧化碳吸收）， 同時涉及了葉綠素這個內(nèi)因。例 14 . B。缺鎂，葉綠素合成不足，直接降低光反應(yīng)強度，隨之暗 反應(yīng)強度會因光反應(yīng)合成H和 ATP 不足而降低。本題考查礦質(zhì)元素對光合作用過程的 影響。思考 8：怎樣測定一定溫度、光照強度和 CO2 濃度等條件下植物光合作用進行的快慢（即 光合作用強度或速率）？測得的結(jié)果是真正或?qū)嶋H的光合速率嗎？為什么？答：測定一定溫度、光照強度和 CO2 濃度等條件下植物光合作用進行快慢（即光合作用 強度或速率）的方法多種多樣，課本案例只是測定光照強度對光合作用影響的一個例子。如 果以環(huán)境中 CO2 濃度、O2 濃度或葉片干重的變化為測量指標，測得的結(jié)果并非真正或?qū)嶋H的 光合速率，而是光合速率與呼吸速率之差，又稱表觀光合速率，或稱凈光合速率。例 15 A。虛線光照下 CO2 吸收量，對應(yīng)光合作用積累有機物的量，代表 凈光合速率。實線 CO2 釋放量代表呼吸速率。光合作用制造有機物的量=光合作用積累 有機物的量+呼吸作用消耗有機物的量。光照相同時間，35時光合作用制造的有機物 的量,對應(yīng) CO2 消耗量=CO2 吸收量+ CO2 釋放量=3.5+3.0=6.5mg/h）, 30光合作用制造 的有機物的量,對應(yīng) CO2 消耗量=CO2 吸收量+ CO2 釋放量=3.0+3.5=6.5mg/h，二者相等。 光照相同時間，在 25條件下植物積累的有機物的量（虛線所示）最多。25時，光 合作用制造的有機物的量約為 3.75+2.25=6.0 mg/h，而 30光合作用制造的有機物的 量為 3.0+3.5=6.5mg/h，所以溫度高于 25時，光合作用制造的有機物的量并沒有開 始減少。溫度高于 25時，開始減少的是光合作用積累的有機物的量。兩曲線的交點 表示光合作用積累的（而非制造的）與呼吸作用消耗的有機物的量相等。本題溫度對 光合作用和呼吸作用的影響，以及光合速率與呼吸速率的關(guān)系：總光合速率=凈光合速 率+呼吸速率。光合作用強度（光合速率）的 3 種表示方法如下：總（真正、實際）光合速率單位時間單位葉面積 CO2 利用或消耗量 單位時間單位葉面積有機物的制造量（合成 量或產(chǎn)生量）單位時間單位葉面積 O2 產(chǎn)生量凈光合速率單位時間單位葉面積 CO2 吸收量 單位時間單位葉面積有機物的積累量單位時間單位葉面積 O2 釋放量例 16. B。黑暗條件下只有呼吸作用，吸收氧氣，釋放二氧化碳，所以減小，增大。光強低于光補償點時，呼吸強于光合，凈消耗氧，釋放二氧化碳，故減小，增大。光強等于光補償點時，呼吸等于光合，故、保持不變。 光強等于光飽和點時，呼吸小于光合，凈消耗二氧化碳，釋放氧，故減小、增大。例 17.（1）CaCO3 最下端 （2）較大 C3 NADPH、ATP (3) 缺失葉綠素 a 不能完成光能轉(zhuǎn)換【解析】（1）該小題考查綠葉中色素的提取和分離實驗內(nèi)容。（2）考查總光合速率和 呼吸速率的關(guān)系以及光合作用的基本過程。葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率=氧氣釋放速率+ 呼吸速率。當光照強度為 n 時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣釋放速 率相等，但突變體的呼吸速率大于野生型（曲線與縱坐標交點），因此，當光照強度為 n 時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。（3）考查葉綠素 在能量轉(zhuǎn)換中的作用。例 18. （1）類囊體膜（或類囊體，基粒）；無水乙醇（或丙酮）；葉 綠素 a；增加葉綠素含量（2）呼吸作用增強，光合速率與呼吸速率的差值減??；線粒 體、葉綠體 （3）減少【解析】（1）圖甲顯示，隨著遮光程度的增加，葉綠素含量增加，可見，該植物可通過增加葉綠素含量以增強對弱光的適應(yīng)能力。（2）8：00 到 12：00 光照強度增強而凈光合 速率降低的主要原因，是溫度升高導致呼吸作用上升。氣孔導度低可能也是原因之一。18:00 時凈光合速率為 0，意味著葉肉細胞同時進行光合作用和呼吸作用，故產(chǎn)生 ATP 的細胞器有 線粒體、葉綠體。（3）實驗過程中，若去除遮光物，短時間內(nèi)葉肉細胞的葉綠體中 C3 化合 物含量會因H和 ATP 供應(yīng)不足而減少。部分學生可能根據(jù)圖甲推出，若去除遮光物，葉綠 素含量增加，從而光反應(yīng)增強，葉肉細胞的葉綠體中 C3 化合物含量會因H和 ATP 供應(yīng)增加 而增加的相反結(jié)論。但要注意的是，去除遮光物導致葉綠素含量增加的效應(yīng)不是在短時間內(nèi) 就出現(xiàn)的。例 19.（1）自由擴散 五碳化合物 H/NADPH 和 ATP（2）增加葉面積提高葉綠素含量（3）較少較少凈光合速率葉面積【解析】（1）主要考查光合作用的基本過程。（2）表格顯示，隨光照減弱，綠色加深， 平均葉面積增大。（3）平均每片葉的氣孔總數(shù)=平均葉面積（cm2）氣孔密度（個mm-2）。 易錯點：直接用氣孔密度衡量平均每片葉的氣孔總數(shù)。單位時間內(nèi)平均每片葉 CO2 吸收量=-2-12凈光合速率（mol CO2m平均每片葉 CO2 吸收量。s ）平均葉面積（cm ）。易錯點：直接用凈光合速率衡量例 20. （1） H/NADPH葉綠體基質(zhì)（2） 逐漸下降28（3） 淀粉和蔗糖含量輸出量（4） 抑制（5） 未遮光的光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升【解析】（1）考查光合作用的基本過程。（2）本實驗中對照組（空白對照組），即不 去除棉鈴，植株 CO2 固定速率相對值（縱坐標）是 28。（3）由圖 2 可知，去除棉鈴后，植 株葉片中淀粉和蔗糖含量增加。葉片光合產(chǎn)物的去向有二：一是自身呼吸消耗，二是從葉片 中輸出，被運到棉鈴等其他器官被利用，剩余部分在葉片積累。（4）圖 1：去除棉鈴光 合速率降低，圖 2：去除棉鈴葉片積累淀粉和蔗糖。由此推測：葉片光合產(chǎn)物的積累會抑 制光合作用。（5）本小題的驗證方法，思路上是一種假說演繹法。假設(shè)：葉片光合產(chǎn)物的 積累會抑制光合作用。驗證實驗：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成 為需要光合產(chǎn)物輸入的器官（編者注：這就相當于棉鈴未被去除，或者說遮光葉片起到棉鈴 的作用），檢測未遮光的葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。演繹推理：根據(jù)“葉片光合產(chǎn)物 的積累會抑制光合作用”的假設(shè)，與只去除棉鈴植株的葉片相比，未遮光的葉片的光合產(chǎn)物（因輸出到遮光葉片）含量預(yù)期下降，光合速率（因光合產(chǎn)物積累少，受抑制弱）預(yù)期上升。 例 21.（1）高藍藍光促進了氣孔開放，CO2 供應(yīng)充分，暗反應(yīng)加快（2）3（3）隨機取樣進行重復(fù)測定【解析】（1）與 15d 幼苗相比，30d 幼苗的 CO2 吸收量更大，說明 30d 幼苗的凈光合速 率更大。與對照組相比，藍光處理組吸收 CO2 多，氣孔導度大，胞間 CO2 濃度低，說明藍光 通過促進氣孔開放，使 CO2 供應(yīng)充分，加快暗反應(yīng)，提高對 CO2 的利用率。（2）CO2 固定部 位在葉綠體基質(zhì)，因此葉肉細胞間隙的 CO2 至少需要穿過細胞膜、