高三生物第一輪復(fù)習(xí) 第5章 第4節(jié) 能量之源-光與光合作用 新人教版必修1

1、第4節(jié) 能量之源光與光合作用,知識梳理】 一、葉綠體的結(jié)構(gòu)和捕獲光能的色素 1.葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖,雙層膜 _：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶。 _：由類囊體堆疊而成，分布有_和與光反應(yīng)有關(guān)的酶,_ _,外膜,內(nèi)膜,基質(zhì),基粒,色素,2.葉綠體中色素的種類和功能(連線,二、光合作用的探究歷程,陽光照射,化學(xué)能,淀粉,葉綠體,葉綠體,水,有機(jī)物,三、光合作用的過程,葉綠體類囊體薄膜,光照、色素、酶,O2,H,ATP,ATP,葉綠體基質(zhì),CO2、酶、ATP、H,CO2,C3,C3,CH2O,ATP,有機(jī)物,光反應(yīng),暗反應(yīng),四、光合作用原理的應(yīng)用 1.光合作用強(qiáng)度： (1)含義：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制

2、造_的數(shù)量。 (2)兩種表示方法。 一定時間內(nèi)原料的_； 一定時間內(nèi)產(chǎn)物的_,糖類,消耗量,生成量,2.影響光合作用強(qiáng)度的因素： (1)空氣中_。 (2)土壤中水分的_，溫度的_。 (3)光照的_與_，光的成分,二氧化碳的濃度,多少,高低,長短,強(qiáng)弱,小題快練】 1.考題診斷： (1)(2014海南高考T6D)生長在植株上的黃綠色葉片在光反應(yīng)中不 會產(chǎn)生ATP。( ) 【分析】黃綠色葉片的葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素，在光反 應(yīng)中也會產(chǎn)生ATP。 (2)(2013海南高考T2D)光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H可在葉綠體 基質(zhì)中作為還原劑。( ) 【分析】光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H，用于暗反應(yīng)中C3的還原

3、,3)(2012福建高考T1D)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多。 ( ) 【分析】葉片黃化后，葉綠素減少，剩余類胡蘿卜素，主要吸收藍(lán) 紫光。 (4)(2012北京高考T1B)細(xì)胞中不能合成ATP的部位是葉綠體中進(jìn)行 光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)。( ) 【分析】綠色植物光合作用的光反應(yīng)階段在葉綠體類囊體薄膜上將 光能轉(zhuǎn)化為儲存在ATP中的活躍化學(xué)能,2.易錯診斷： (1)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中。( ) 【分析】葉綠體基粒的類囊體的薄膜上和葉綠體基質(zhì)中分布著光合 作用需要的酶，而色素只分布于葉綠體基粒的類囊體薄膜上。 (2)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反應(yīng)過程

4、。 ( ) 【分析】暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供的ATP和H，在葉綠體基質(zhì)中存在 暗反應(yīng)進(jìn)行所需要的酶，當(dāng)添加ATP、H、CO2后，可完成暗反應(yīng)過 程,3)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(qiáng)度下降的原因是光反應(yīng)強(qiáng)度和暗反應(yīng)強(qiáng)度都降 低。( ) 【分析】Mg是葉綠素的組成成分，而葉綠素存在于葉綠體的類囊體薄 膜上，光反應(yīng)也在類囊體薄膜上進(jìn)行，因此在缺Mg的培養(yǎng)液中光反應(yīng) 受影響，暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，需要光反應(yīng)提供能量，因此光 反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低,4)無色透明塑料大棚比綠色塑料大棚光合作用效率高。( ) 【分析】無色透明塑料大棚各色光均能透過，綠色大

5、棚主要透過綠 色光，其他光被吸收，所以用無色透明大棚的光合作用效率高,3.教材研習(xí)： (1)(必修1 P100基礎(chǔ)題T3改編)恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論主要是() A.葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用，放出氧氣 B.光合作用釋放氧氣的部位是葉綠體的類囊體 C.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光 D.好氧細(xì)菌沒有線粒體也能進(jìn)行有氧呼吸,解析】選A。好氧細(xì)菌需要氧氣，集中在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，說明此處有氧氣產(chǎn)生；此實(shí)驗(yàn)既不能說明光合作用釋放氧氣的部位是葉綠體的類囊體，也沒有對照實(shí)驗(yàn)說明葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，更不能說

6、明好氧細(xì)菌沒有線粒體,2)(必修1 P106基礎(chǔ)題T6改編)下圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的示意圖，關(guān)于甲物質(zhì)和乙物質(zhì)的相對分子質(zhì)量的比較，正確的是 () A.甲乙B.甲乙C.甲=乙D.無法確定,解析】選B。小球藻在光照下進(jìn)行光合作用，而光合作用產(chǎn)生氧氣，氧氣中的氧元素全部來自水中的氧元素，所以第一支試管中產(chǎn)生的物質(zhì)是O2，相對分子質(zhì)量是32；第二支試管中產(chǎn)生的物質(zhì)是18O2，相對分子質(zhì)量是36；所以相對分子質(zhì)量的比較為甲物質(zhì)小于乙物質(zhì),4.在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是() 葉綠體基質(zhì)類囊體薄膜 線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜 A.B.C.D. 【解析】選A。在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定發(fā)

7、生在光合作用的暗反應(yīng)階段，在葉綠體基質(zhì)中完成；CO2是有氧呼吸第二階段產(chǎn)生的，其場所是線粒體基質(zhì),5.右下圖為葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)圖，下列關(guān)于其結(jié)構(gòu)與功能的敘述不正確的是() A.和均為選擇透過性膜 B.上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶 C.在上形成的產(chǎn)物H和ATP進(jìn)入中，為 暗反應(yīng)提供物質(zhì)和能量 D.中進(jìn)行的反應(yīng)使ATP進(jìn)入糖類等有機(jī)物中,解析】選D。和表示葉綠體的外膜和內(nèi)膜，為生物膜，具有選擇透過性。為基粒，其上分布著光反應(yīng)所需的色素和酶。光反應(yīng)的產(chǎn)物H和ATP進(jìn)入葉綠體基質(zhì)中，為暗反應(yīng)提供還原劑H和能源物質(zhì)ATP。ATP水解后將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，而非直接將ATP轉(zhuǎn)移到有

8、機(jī)物中,6.生長于較弱光照條件下的植物，當(dāng)提高CO2濃度時，其光合速率未隨之增加，主要限制因素是() A.細(xì)胞呼吸和暗反應(yīng)B.光反應(yīng) C.暗反應(yīng)D.細(xì)胞呼吸 【解析】選B。弱光條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、H較少，還原的C3也少，有機(jī)物的產(chǎn)量低。增加二氧化碳濃度，光反應(yīng)的產(chǎn)物并未隨之增加，所以光合速率未發(fā)生改變,7.在光合作用中，不需要酶參與的過程是() A.CO2的固定 B.葉綠素吸收光能 C.三碳化合物的還原 D.ATP的形成 【解析】選B。葉綠素吸收光能的過程中，光能轉(zhuǎn)化成電能并不是化學(xué)變化，也不需要酶的催化作用,速記卡片】 1.光合作用探究歷程中的2種同位素： (1)18O：魯賓和卡門利用

9、H218O和C18O2證明光合作用釋放的氧氣來自水。 (2)14C：卡爾文利用14CO2探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。 2.光合作用的2個場所： (1)光反應(yīng)：葉綠體類囊體薄膜。 (2)暗反應(yīng)：葉綠體基質(zhì),3.光合作用過程中的3種能量變化： 光能活躍的化學(xué)能(ATP)穩(wěn)定的化學(xué)能(糖類) 4.光合作用2個過程中的物質(zhì)變化： (1)光反應(yīng)。 水的光解：2H2O 4H+O2 ATP形成：ADP+Pi+能量 ATP (2)暗反應(yīng)。 CO2的固定：CO2+C5 2C3 C3的還原：2C3,C5 (CH2O,5.提高光合作用強(qiáng)度的2種措施： (1)控制光照強(qiáng)弱和溫度的高低。 (2

10、)適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度,考點(diǎn)一光合作用的過程分析 1.光合作用簡圖,2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的關(guān)系： (1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。 (2)沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成，光反應(yīng)也會受到抑制,3.光照和CO2濃度變化對光合作用物質(zhì)變化的影響,提分技法】分析C3和C5含量變化的方法 (1)明確C3和C5的來源與去路：在限定條件下，根據(jù)圖示明確C3和C5的來源與去路，分析C3和C5含量的變化,CO2供應(yīng)不變，而光照變化。 a.分析思路：主要通過圖中過程分析H和ATP含量的變化，然后通過過程分析C3和C5含量的變化。 b.含量變化：當(dāng)

11、光照由強(qiáng)弱時，光反應(yīng)減弱，H和ATP減少，C3還原減弱，C3消耗減少，C5產(chǎn)生減少，結(jié)果使C3含量增加，C5含量減少。當(dāng)光照由弱強(qiáng)時情況與之相反,光照不變，而CO2供應(yīng)變化。 a.分析思路：主要通過過程分析C3和C5含量的變化，然后根據(jù)C3還原過程來分析H和ATP含量的變化。 b.含量變化：當(dāng)CO2供應(yīng)充足不充足時，CO2固定減弱，C3產(chǎn)生減少，C5消耗減少，結(jié)果使C3含量減少，C5含量增多。當(dāng)CO2供應(yīng)不足充足時情況與之相反,2)C3和C5含量變化趨勢相反：當(dāng)環(huán)境中某一因素如光照或CO2供應(yīng)發(fā)生變化時，C3和C5含量變化趨勢總是相反的，如圖所示,考題回訪】 1.(2014海南高考)關(guān)于小麥光

12、合作用的敘述，錯誤的是() A.類囊體(薄)膜上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng) B.夏季晴天光照最強(qiáng)時，小麥光合速率最高 C.進(jìn)入葉綠體的CO2不能被NADPH(H)直接還原 D.凈光合速率長期為零時會導(dǎo)致幼苗停止生長,解析】選B。本題主要考查光合作用過程中的相關(guān)知識。A項(xiàng)中，類囊體(薄)膜上產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)，故A項(xiàng)正確。B項(xiàng)中，夏季晴天光照最強(qiáng)時，小麥葉片的氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)午休現(xiàn)象，導(dǎo)致光合作用的原料減少，小麥光合速率反而下降，故B項(xiàng)錯誤。C項(xiàng)中，進(jìn)入葉綠體的CO2不能被NADPH(H)直接還原，而是首先與C5結(jié)合形成C3，此過程為CO2的固定，故C項(xiàng)正確。D項(xiàng)中，凈光合速率長期為零時，沒有光

13、合產(chǎn)物的積累，會導(dǎo)致幼苗停止生長，故D項(xiàng)正確,易錯提醒】不能正確理解光合速率和凈光合速率與植物生長的關(guān)系，而錯選D。植物生長不是取決于光合速率是否大于零，而是取決于凈光合速率是否大于零。 (1)當(dāng)凈光合速率等于或小于零時：植物不能生長。 (2)當(dāng)凈光合速率大于零時：植物能生長,2.(2014新課標(biāo)全國卷)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(xì)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 【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“正常生長”“用黑布”“將培養(yǎng)瓶罩上”。 (2)隱含信息

14、：綠藻細(xì)胞光合作用過程中突然停止光照，直接影響光反應(yīng)階段,解析】選B。本題主要考查光合作用過程中光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段相關(guān)物質(zhì)的變化。由于用黑布將培養(yǎng)瓶罩住，綠藻細(xì)胞光合作用過程中光反應(yīng)停止，O2的產(chǎn)生停止，A項(xiàng)正確。C、D項(xiàng)中，光反應(yīng)停止，NADPH和ATP的產(chǎn)生停止，而暗反應(yīng)階段繼續(xù)消耗ATP生成ADP，ATP/ADP比值下降；暗反應(yīng)階段C3的還原繼續(xù)消耗NADPH生成NADP+，使NADPH/NADP+比值下降，C、D正確。暗反應(yīng)階段會因?yàn)楣夥磻?yīng)階段的停止，供應(yīng)ATP與NADPH停止，使C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內(nèi)積累而導(dǎo)致CO2的固定速度減慢，B項(xiàng)錯誤,3.(2015武漢模擬)如

15、圖表示光合作用示意圖。下列說法錯誤的是 () A.表示O2，表示CO2 B.暗反應(yīng)中，CO2首先與C5結(jié)合生成C3，然后被還原為(CH2O) C.C3的還原過程中，需要光反應(yīng)提供的能源物質(zhì)只有 D.(CH2O)可以轉(zhuǎn)化為多糖、脂質(zhì),解析】選C。圖中分別表示O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反應(yīng)過程中，CO2首先與C5結(jié)合生成C3，在C3還原過程中，需要光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的能源物質(zhì)有ATP、NADPH。C3被NADPH還原為(CH2O)，(CH2O)可轉(zhuǎn)化為多糖、脂質(zhì),延伸探究】 (1)圖中C3還原為(CH2O)主要有哪些條件？ 提示：C3、ATP、H、酶和溫度。 (2)圖中H2O若用18O

16、標(biāo)記，18O出現(xiàn)在哪種物質(zhì)中？ 提示：圖中的，即氧氣,4.(2015煙臺模擬)下圖為光合作用過程示意圖，在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中含量的變化將會是() A.a上升、b下降B.a、b都上升 C.a、b都下降D.a下降、b上升,解析】選B。由圖解分析，c是CO2，a和b分別是H、ATP，若在其他條件不變的情況下，將c降低至極低水平，CO2的固定減弱，C3還原減慢，消耗H和ATP減少，則a、b在葉綠體中含量將會都上升,5.(2015信陽模擬)利用小球藻培養(yǎng)液進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)在其中加入抑制暗反應(yīng)的藥物后，在同樣的光照條件下釋放氧氣的速率

17、下降。原因主要是() A.葉綠素吸收光能的速率下降 B.H的積累，水的光解減慢 C.ATP合成所需的酶的活性受到抑制 D.暗反應(yīng)中生成的水減少，使得光反應(yīng)的原料不足,解析】選B。光照條件相同，光反應(yīng)速率基本不變，葉綠素分子吸收光能的速率不變，ATP合成酶的活性不變；加入抑制暗反應(yīng)的藥物后，暗反應(yīng)減弱，消耗的H、ATP減少，剩余的H、ATP增多，故H積累，水的光解減慢,加固訓(xùn)練】 1.關(guān)于光合作用，下列說法中正確的是() A.葉綠體的類囊體薄膜上可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng) B.ATP的移動方向?yàn)槿~綠體基質(zhì)類囊體薄膜 C.暗反應(yīng)的產(chǎn)物為三碳化合物和O2 D.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和H,解析】選D。葉綠

18、體的光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行；ATP產(chǎn)生于類囊體薄膜上，在葉綠體基質(zhì)中被消耗；暗反應(yīng)的產(chǎn)物為有機(jī)物，O2是光反應(yīng)的產(chǎn)物；光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和H,2.下圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項(xiàng)敘述正確的是() A.該反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體 B.C3生成(CH2O)需要H、ATP和多種酶 C.提高溫度一定能促進(jìn)(CH2O)的生成 D.無光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行,解析】選B。該圖示階段是暗反應(yīng)，在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行；溫度、CO2濃度、光照等都影響暗反應(yīng)，單純提高溫度，不一定能促進(jìn)(CH2O)的生成；暗反應(yīng)是在光照下，產(chǎn)生ATP和H才能進(jìn)行的,考點(diǎn)二單因子變量影響光合速率

19、及其應(yīng)用 1.光照強(qiáng)度： (1)原理：光照強(qiáng)度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度加快，產(chǎn)生的H和ATP多，使暗反應(yīng)中還原過程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加,2)曲線分析,3)應(yīng)用。 間作套種時農(nóng)作物的種類搭配。 林間帶樹種的配置。 冬季溫室栽培等,2.CO2濃度： (1)原理：影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。 (2)曲線分析,3)應(yīng)用。 大田要“正其行，通其風(fēng)”，多施有機(jī)肥。 溫室內(nèi)可適當(dāng)補(bǔ)充CO2，即適當(dāng)提高CO2濃度可提高農(nóng)作物產(chǎn)量,3.溫度： (1)原理：通過影響酶的活性來影響光合作用。 (2)曲線分析,3)應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高

20、光合速率；晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累,4.含水量和礦質(zhì)元素： (1)原理。 水是光合作用的原料，當(dāng)H2O散失過多時，植物葉片的氣孔關(guān)閉，CO2無法進(jìn)入植物體內(nèi)，從而影響光合速率。 礦質(zhì)元素也與光合作用有密切關(guān)系，如Mg是合成葉綠素的必要成分,2)曲線分析： 在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物光合速率下降。 (3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率,高考警示】關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點(diǎn)提醒 (1)溫度改變對光合作用強(qiáng)度的影響：當(dāng)溫

21、度改變時，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會受影響，但主要是影響暗反應(yīng)，因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。 (2)CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響：CO2濃度很低時，光合作用不能進(jìn)行，但CO2濃度過高時，會抑制植物的細(xì)胞呼吸，進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度,考題回訪】 1.(2014四川高考)將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(,A.與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響 B.與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大 C.間作雖然提高了桑樹

22、的光合速率但降低了大豆的光合速率 D.大豆植株開始積累有機(jī)物時的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 【解題指南】(1)圖示信息：圖中各條曲線均為光照強(qiáng)度對光合速率的影響，比較每種植物的兩條曲線可知同一光照強(qiáng)度下單作和間作對該植物光合速率的影響。 (2)關(guān)鍵知識：圖中曲線與縱軸的交點(diǎn)表示呼吸強(qiáng)度，與橫軸的交點(diǎn)表示光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率不再增大時的光照強(qiáng)度即為光飽和點(diǎn),解析】選D。本題考查光合速率的影響因素。A項(xiàng)中，圖中各條曲線與縱軸的交點(diǎn)值代表呼吸強(qiáng)度，比較該值可知，間作時兩種植物的呼吸強(qiáng)度都受到了影響，故A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)中，比較大豆的單作與間作曲線，大豆的光飽和點(diǎn)間作時較單作時減小，故B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)中，分析大

23、豆的兩條曲線，兩條曲線相交前，即大豆在低光強(qiáng)時的光合速率間作時較單作時高，故C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)中，大豆開始積累有機(jī)物是指圖中曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)之后，大豆的單作所需的最低光照強(qiáng)度較大，故D項(xiàng)正確,知識總結(jié)】單作與間作套種,2.(2015南寧模擬)有人把玉米和向日葵的葉片從植株上切下后，分別放在保持高濕度、光照充足的容器內(nèi)(保持葉片的生活狀態(tài))，葉片的含水量由于蒸騰作用而逐漸減少，然后測定葉片在水分虧缺情況下的相對光合作用強(qiáng)度，結(jié)果如下圖所示。據(jù)圖分析，水分虧缺對光合作用產(chǎn)生影響的原因最可能是(,A.水分虧缺直接影響植物的光合作用 B.水分虧缺對不同植物光合作用的影響程度和影響方式不同 C.水分虧缺影

24、響光合作用是因?yàn)樗质枪夂献饔玫脑现?D.水分虧缺影響光合作用主要是通過影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)而起作用的,解析】選D。由圖可知，在水分虧缺為30%和50%時，向日葵和玉米已分別停止光合作用；植物所吸收的水分絕大部分用于蒸騰作用，可知水分虧缺對光合作用的影響不是原料水的不足(因?yàn)榇藭r葉片的含水量是可以滿足光合作用對水的需求的)，而是光合作用的另一原料CO2(CO2主要通過氣孔從外界獲取，而水分虧缺會導(dǎo)致氣孔關(guān)閉)，結(jié)合玉米對CO2的利用效率高，可知水分虧缺主要是通過影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)而影響光合作用的,易錯提醒】本題易錯選A，原因主要有兩個： (1)思維定式的影響，水作為光合作用的原料，誤認(rèn)為水分

25、虧缺會直接影響光合作用。 (2)忽略題中的關(guān)鍵信息，水分虧缺與蒸騰作用的關(guān)系，沒有意識到氣孔的作用,3.(2015欽州模擬)下表是在適宜條件下測得的某植物葉綠體色素吸收光能的情況，有關(guān)分析不正確的是(,A.O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致 B.由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光時，葉綠體中C3的量會減少 C.該植物缺乏Mg時，葉綠素a吸收的光能百分比的減少幅度更大 D.環(huán)境溫度降低，該植物對光能的利用能力升高,解析】選D。色素分子吸收光能進(jìn)行光反應(yīng)釋放O2，所以O(shè)2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致；由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的

26、光時，光反應(yīng)增強(qiáng)，葉綠體中C3的還原會增強(qiáng)，所以C3的含量會減少；該植物缺乏Mg時，影響葉綠素的合成，所以葉綠素a吸收的光能百分比的減少幅度更大；環(huán)境溫度降低，影響酶的活性，該植物對光能的利用能力會降低,加固訓(xùn)練】某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開始時土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜?，對照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)分析不正確的是(,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(shí)驗(yàn)24 d，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的 D.實(shí)驗(yàn)24 d，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)CO

27、2濃度下降引起的,解析】選C。由圖示曲線信息可知，實(shí)驗(yàn)條件下，隨干旱時間的延長葉片的光合速率呈下降趨勢；對比甲、乙圖示可知，葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降；由于24 d光合速率下降早于葉綠素含量下降，因此，光合速率的下降不是葉綠素含量下降引起的；實(shí)驗(yàn)條件下，隨時間推移，植物缺水嚴(yán)重、葉片失水、氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2吸收減少，使光合速率下降,考點(diǎn)三多因子變量影響光合作用 1.曲線分析,P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。 Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，影響因子主要為各曲線所表示的因子。 2.應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照

28、強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同時充入適量的CO2，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時，要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率,提分技法】影響光合作用多因子變量的分析方法 (1)分解思想：將多因子變量轉(zhuǎn)化為多個單因子變量，如上圖可以分解為光照強(qiáng)度影響光合作用，溫度或CO2影響光合作用。 (2)聯(lián)系觀點(diǎn)：找出多個因素影響的共同點(diǎn)，如上圖中的P點(diǎn)，溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度都比較低時，光合速率都比較低，說明此時光合作用較弱。 (3)綜合分析：各種環(huán)境因子對植物光合作用并不是單獨(dú)地發(fā)揮作用，而是綜合作用。但各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為

29、關(guān)鍵因子，因此在分析相關(guān)問題時，應(yīng)抓關(guān)鍵因子,考題回訪】 1.(2013重慶高考)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(,A.t1t2，葉綠體類囊體(薄)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 B.t2t3，暗反應(yīng)限制光合作用。若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高 C.t3t4，光照強(qiáng)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(qiáng)的結(jié)果 D.t4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低,解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)理解圖中條件的變化對光合作用的影響。光照主要影響光反應(yīng)階段，C

30、O2主要影響暗反應(yīng)階段。 (2)理解光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的區(qū)別和聯(lián)系。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP，暗反應(yīng)同時為光反應(yīng)提供ADP和Pi,解析】選D。本題以坐標(biāo)圖為信息載體，考查光照、溫度、CO2濃度對光合作用的影響及光合作用的過程。水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A項(xiàng)錯誤；t2t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時光照充足且恒定(即達(dá)到光飽和)，若增加光照，光合速率不會提高，B項(xiàng)錯誤；t3t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；突然停止光照，光反應(yīng)停止，葉綠體類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升

31、高，被還原的C3減少，直接產(chǎn)物糖類、C5含量降低，D項(xiàng)正確,2.(2015洛陽模擬)下圖曲線表示黃豆光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在y點(diǎn)時改變某條件，曲線變?yōu)椤Ｏ铝蟹治龊侠淼氖?,A.與y點(diǎn)相比，x點(diǎn)葉綠體中的C3含量較低 B.在y點(diǎn)時，升高溫度導(dǎo)致曲線由變?yōu)?C.制約x點(diǎn)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D.制約z點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度,解析】選D。x點(diǎn)的光照強(qiáng)度比y點(diǎn)弱，所以x點(diǎn)的C3含量較y點(diǎn)高；本來處于適宜溫度下的y點(diǎn)，升高溫度會導(dǎo)致酶的活性降低，則曲線應(yīng)在曲線的下方；x點(diǎn)限制其光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度；在大于光飽和點(diǎn)的光照強(qiáng)度處

32、增加CO2濃度，會加大光合作用強(qiáng)度,3.(2015吉林模擬)下列為有關(guān)環(huán)境因素對植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯誤的是(,A.圖1中，若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 B.圖2中，若CO2濃度適當(dāng)增大，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 C.圖3中，a點(diǎn)與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)時葉綠體中C3含量相對較多 D.圖4中，當(dāng)溫度高于25時，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少 【解析】選D。圖4中“光照下CO2的吸收量”為植物凈光合量(植物有機(jī)物積累量)，“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量，故當(dāng)溫度高于25時，只是植物光合作用積累的有機(jī)物的量開始減少，而不是植物光合作用制造的有機(jī)物的量(植物總光合量)開始減少,方法

33、技巧】CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)移動方向的判斷方法 植物的光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和光(CO2)飽和點(diǎn)受外界環(huán)境影響，當(dāng)外界環(huán)境變化時，光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都會發(fā)生相應(yīng)變化，規(guī)律如下,1)呼吸速率增加，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移。 (2)呼吸速率減小，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)左移。 (3)呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)B右移；條件的改變使光合速率上升時，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)B左移,4.(2014新課標(biāo)全國卷)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示,據(jù)圖回答下列問題： (1)當(dāng)CO2濃度為a時，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為 。CO2濃度在ab時，曲線 表示了凈光合速率隨CO2濃

34、度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是 。 (3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量 (填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量,4)據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時考慮 這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。 【解題指南】(1)關(guān)鍵知識：凈光合速率=光合速率-呼吸速率。 (2)圖示信息：坐標(biāo)圖中凈光合速率小于0時，光合速率小于呼吸速率；凈光合速率為0時，光合速率=呼吸速率；凈光合速率大于0時，光合速率大于呼吸速率,解析】本題考查環(huán)

35、境因素對光合速率的影響。 (1)圖中CO2濃度為a時，高光強(qiáng)(曲線A)下的縱坐標(biāo)為0，即凈光合速率為0；CO2濃度在ab時，曲線A、B、C均表現(xiàn)為上升，即凈光合速率均隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時，高光強(qiáng)條件下(曲線A)的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增加而增加，由此可知限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng),3)CO2濃度小于a時，3種光強(qiáng)下，凈光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是說呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。 (4)圖中CO2濃度和光強(qiáng)會影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量，故為提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮CO2濃度和光強(qiáng)對植物產(chǎn)量的

36、影響。 答案：(1)0A、B和C (2)光強(qiáng)(3)大于(4)光強(qiáng),加固訓(xùn)練】 1.某學(xué)校生物興趣小組用伊樂藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)，將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中，以白熾燈作為光源，移動白熾燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離，分別在10、20和30下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄不同距離下單位時間枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目，結(jié)果如下圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是(,A.該實(shí)驗(yàn)研究的是光照強(qiáng)度和溫度對光合速率的影響 B.A點(diǎn)和C點(diǎn)的限制因素分別為溫度和光照強(qiáng)度 C.B點(diǎn)條件下伊樂藻能進(jìn)行光合作用 D.若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，則B點(diǎn)向右移動,解析】選D。白熾燈與大試管間距離的遠(yuǎn)近影響光照強(qiáng)度，設(shè)置10、20和30，

37、表示不同溫度對光合速率的影響；A點(diǎn)時，三條曲線光照強(qiáng)度相同，影響氣泡產(chǎn)生的因素是溫度；C點(diǎn)時，不同的溫度下氣泡產(chǎn)生量相同，影響因素是光照強(qiáng)度；B點(diǎn)時，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，葉綠素的合成減少，吸收的光能減少，B點(diǎn)向左移動,2.下圖表示環(huán)境因素對綠色植物光合速率的影響，據(jù)圖分析正確的 是(,A.當(dāng)處于a或b點(diǎn)時，葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中均可產(chǎn)生ATP B.當(dāng)所處環(huán)境中缺鎂時，在CO2含量不變的情況下，a點(diǎn)可能降到b點(diǎn) C.與a點(diǎn)相比，b點(diǎn)時葉綠體中C3含量較多 D.a點(diǎn)與b點(diǎn)光合速率不同的原因是光照強(qiáng)度和CO2濃度的不同,解析】選B。葉肉細(xì)

38、胞每時每刻都要進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)可產(chǎn)生ATP，而光合作用產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體中的類囊體薄膜上。環(huán)境中缺鎂時葉綠素的合成減少，相同光照強(qiáng)度等條件下光合速率會下降。b點(diǎn)與a點(diǎn)相比處于相同光照強(qiáng)度但CO2濃度低，所以合成C3的量較少，而二者產(chǎn)生的H和ATP一樣多，故還原消耗的C3量相同，所以b點(diǎn)時葉綠體中C3含量較少。從圖中可知，a點(diǎn)與b點(diǎn)光合速率不同的原因是CO2濃度的不同,考點(diǎn)四光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系 1.光合作用和有氧呼吸的區(qū)別,2.光合作用與有氧呼吸的聯(lián)系,1)物質(zhì)方面,2)能量方面,3)氣體交換模式圖分析,高考警示】對于光合作用與細(xì)胞呼吸的兩個認(rèn)識誤區(qū) 誤區(qū)一：

39、誤以為白天植物只進(jìn)行光合作用。細(xì)胞呼吸無論是在有光還是無光條件下，都會一直進(jìn)行，即使在進(jìn)行光合作用時，細(xì)胞呼吸也沒有停止。 誤區(qū)二：誤以為光合作用與細(xì)胞呼吸是兩個獨(dú)立的過程。光合作用積累的有機(jī)物被細(xì)胞呼吸利用，儲存的能量通過細(xì)胞呼吸釋放出來，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2等物質(zhì)可以被光合作用利用,考題回訪】 1.(2014天津高考)下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過程示意圖。 下列敘述正確的是() (CH2O)+O2 CO2+H2O+能量 A.過程只在線粒體中進(jìn)行，過程只在葉綠體中進(jìn)行 B.過程產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中 C.過程產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2O D.過程和中均能產(chǎn)生H，二者還原的物質(zhì)

40、不同,解題指南】(1)圖示信息：過程表示糖類的徹底氧化分解，是有氧呼吸；過程表示有機(jī)物的生成，是光合作用。 (2)關(guān)鍵知識：線粒體是有氧呼吸的主要場所、有些原核生物無葉綠體也能進(jìn)行光合作用、有氧呼吸中H和O2生成H2O,解析】選D。本題考查呼吸作用和光合作用的過程。過程為有氧呼吸過程，真核細(xì)胞的反應(yīng)場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，過程為光合作用，綠色植物在葉綠體中進(jìn)行，藍(lán)藻無葉綠體也能進(jìn)行光合作用，故A項(xiàng)錯誤；有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中，故B項(xiàng)錯誤；光合作用所產(chǎn)生的糖類中的氧來自CO2，故C項(xiàng)錯誤；過程和都能產(chǎn)生H，前者產(chǎn)生的H與氧結(jié)合產(chǎn)生水并釋放大量能量，后者產(chǎn)

41、生的H用于C3的還原，故D項(xiàng)正確,2.(2014新課標(biāo)全國卷)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是() A.磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 B.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C.人體在劇烈運(yùn)動時所需要的能量由乳酸分解提供 D.病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量,解題指南】(1)隱含信息：人體在劇烈運(yùn)動時以有氧呼吸為主，同時進(jìn)行無氧呼吸提供能量；核酸的復(fù)制需要能量。 (2)關(guān)鍵知識：光合作用的過程、細(xì)胞呼吸的方式、病毒的生理特點(diǎn),解析】選C。本題主要考查光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識。A項(xiàng)中，ATP是由ADP和磷酸合成的，所以磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物，正確。

42、B項(xiàng)中，光合作用中吸收光能是由色素蛋白復(fù)合體來完成的，此過程不需要酶的參與，正確。C項(xiàng)中，人體在劇烈運(yùn)動時，氧氣供應(yīng)不能滿足要求，細(xì)胞會進(jìn)行無氧呼吸，此時乳酸是其產(chǎn)物而不是反應(yīng)物，乳酸不會被分解釋放能量，錯誤。D項(xiàng)中，病毒核酸的復(fù)制是在宿主細(xì)胞內(nèi)完成的，所需能量由宿主細(xì)胞呼吸作用提供，正確,3.(2015長春模擬)下圖表示某高等植物光合作用和呼吸作用的部分過程及二者間的關(guān)系，下列說法正確的是() A.過程進(jìn)行的場所是葉綠體基質(zhì) B.屬于光合作用過程的有 C.X物質(zhì)和Y物質(zhì)分別表示C5和丙酮酸 D.完成過程還需要ATP參與,解析】選D。過程分別是光反應(yīng)中水的光解和暗反應(yīng)中C3的還原，它們分別在葉

43、綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行；屬于光合作用過程的有，屬于細(xì)胞呼吸；X物質(zhì)和Y物質(zhì)分別表示C3和丙酮酸；過程是C3的還原，需要H和ATP參與,4.(2015菏澤模擬)下圖表示不同條件下，植物葉肉細(xì)胞的CO2轉(zhuǎn)移途徑。某小組在密閉玻璃溫室中進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，他們對室內(nèi)空氣中的CO2含量進(jìn)行24小時監(jiān)測，并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了如下圖所示的曲線。下列分析正確的是(忽略土壤微生物代謝活動產(chǎn)生的CO2量)(,A.與曲線中a點(diǎn)相符B.與曲線中b點(diǎn)相符 C.與曲線中c點(diǎn)相符D.與曲線中d點(diǎn)相符,解析】選C。表示細(xì)胞呼吸大于光合作用，a點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故A項(xiàng)錯誤；表示只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，b點(diǎn)表示光合作用與細(xì)胞呼吸

44、相等，故B項(xiàng)錯誤；表示光合作用與細(xì)胞呼吸相等，c點(diǎn)也表示光合作用與細(xì)胞呼吸相等，故C項(xiàng)正確；表示光合作用大于細(xì)胞呼吸，d表示只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故D項(xiàng)錯誤,方法技巧】光合作用與細(xì)胞呼吸的典型曲線分析 有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系曲線圖中，最典型的是夏季的一天中CO2的吸收和變化曲線圖，圖中各點(diǎn)與各時間段含義及形成原因分析如下,a點(diǎn)：凌晨3時4時，溫度降低，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱，CO2釋放減少。 b點(diǎn)：上午6時前，太陽出來，開始進(jìn)行光合作用。 bc段：光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 c點(diǎn)：上午6時左右，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 ce段：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 d點(diǎn)：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。 e點(diǎn)：下午6時左右，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 ef段：光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 fg段：太陽落山，光合作用停止，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,加固訓(xùn)練】 1.下列與綠色植物葉肉細(xì)胞代謝有關(guān)的敘述，正確的是() A.線粒體可為葉綠體提供CO2和ATP B.葉綠體可為線粒體提供O2和H C.線粒體和葉綠體產(chǎn)生的H都能與O2結(jié)合 D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體都消耗ADP,解析】選D。線粒體可為葉綠體提供CO2，但不提供ATP，葉綠體所需ATP由葉綠體自身通過光反應(yīng)