知識(shí)清單07+光合作用（4大考點(diǎn)+6個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)）-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單

學(xué)問清單07光合作用內(nèi)容概覽學(xué)問導(dǎo)圖：感知全局，了解學(xué)問要點(diǎn)考點(diǎn)清單：4大考點(diǎn)總結(jié)，梳理必背學(xué)問、歸納重點(diǎn)易混易錯(cuò)：6個(gè)錯(cuò)混點(diǎn)梳理，高效查漏補(bǔ)缺真題賞析：感知真題、學(xué)問鏈接、知己知彼考點(diǎn)1綠葉中色素的提取和分別1．試驗(yàn)原理：(1)色素的提?。壕G葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑(無水乙醇或丙酮)中，因此，可以用無水乙醇等有機(jī)溶劑來提取葉綠體中的色素。(2)色素的分別：紙層析法。依據(jù)綠葉中色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上集中得快，從而在集中過程中將色素分別開來。2．試驗(yàn)步驟(1)提取色素(2)分別色素3．綠葉中色素的種類與光能吸取(1)分布：葉綠體類囊體薄膜上。(2)功能：吸取、傳遞(四種色素)和轉(zhuǎn)換光能(只有少量葉綠素a)。由圖可以看出：①葉綠體中的色素只吸取可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸取。②葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸取量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸取量大。拓展延長(zhǎng)：葉綠素不穩(wěn)定，易分解；影響葉綠素合成的三大因素：光照，溫度，礦質(zhì)元素。考點(diǎn)2光合作用的原理1．依據(jù)是否需要光能，將光合作用的過程分為需要光能的光反應(yīng)階段和不需要光能的暗反應(yīng)階段(現(xiàn)在也稱為碳反應(yīng))。(1)光反應(yīng)階段光合作用第一個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)，必需有光才能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作光反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段是在類囊體的薄膜上進(jìn)行的。(2)暗反應(yīng)階段：光合作用其次個(gè)階段中的化學(xué)反應(yīng)，有沒有光都能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作暗反應(yīng)階段。暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的。在這一階段，CO2被利用，經(jīng)過一系列的反應(yīng)后生成糖類。2．光合作用完整過程圖解(1)光反應(yīng)階段光合作用第一個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)，必需有光才能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作光反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段是在類囊體的薄膜上進(jìn)行的。在光反應(yīng)階段，葉綠體中光合色素吸取的光能，有以下兩方面用途。一是將水分解為氧和H＋，氧直接以氧分子的形式釋放出去，H＋與氧化型輔酶Ⅱ(NADP)結(jié)合，形成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作為活潑的還原劑，參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用；二是在有關(guān)酶的催化作用下，供應(yīng)能量促使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP。這樣，光能就轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在ATP中的化學(xué)能。這些ATP將參與其次個(gè)階段合成有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)。(2)暗反應(yīng)階段：光合作用其次個(gè)階段中的化學(xué)反應(yīng)，有沒有光都能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作暗反應(yīng)階段。暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的。在這一階段，CO2被利用，經(jīng)過一系列的反應(yīng)后生成糖類。綠葉通過氣孔從外界吸取的CO2，在特定酶的作用下與C5(一種五碳化合物)結(jié)合，這個(gè)過程稱作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成兩個(gè)C3分子。在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。隨后，一些接受能量并被還原的C3，在酶的作用下經(jīng)過一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為糖類；另一些接受能量并被還原的C3，經(jīng)過一系列變化，又形成C5。這些C5又可以參與CO2的固定。這樣，暗反應(yīng)階段就形成從C5到C3再到C5的循環(huán)，可以源源不斷地進(jìn)行下去，因此暗反應(yīng)過程也稱作卡爾文循環(huán)。(3)光合作用過程中原子的去路分析3．環(huán)境轉(zhuǎn)變時(shí)間合作用各物質(zhì)含量的變化分析(1)“過程法”分析各物質(zhì)變化如圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：在以上各物質(zhì)的含量變化中，C3和C5含量的變化是相反的，若C3含量增加，則C5含量削減；[H]、ATP和C5的含量變化是全都的，都增加，或都削減。4．連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能連續(xù)合成。(2)在總光照時(shí)間、總黑暗時(shí)間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比始終連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。教材拾遺光合作用水分解為氧和H＋的同時(shí)，被葉綠體奪去兩個(gè)電子。電子經(jīng)傳遞，可用于NADP＋與H＋結(jié)合形成NADPH，作為暗反應(yīng)的還原劑；儲(chǔ)備部分能量供暗反應(yīng)利用。光合作用的產(chǎn)物有一部分是淀粉，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以進(jìn)入篩管，再通過韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯？键c(diǎn)3考點(diǎn)3影響光合作用的因素及應(yīng)用1．內(nèi)部因素(1)與植物自身的遺傳特性有關(guān)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖1所示。(2)植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)也會(huì)影響光合作用，如圖2、3所示。圖1圖2圖32．外部環(huán)境因素(1)光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)度通過影響光反應(yīng)速率，影響ATP及[H]的產(chǎn)生速率，進(jìn)而影響暗反應(yīng)速率。①A—細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，B—光補(bǔ)償點(diǎn)，C—光飽和點(diǎn)；②AC段，光合作用速率隨光照強(qiáng)度的增加而增加；③C點(diǎn)后光合作用速率不再隨光照強(qiáng)度的增加而變化；④陰生植物的B點(diǎn)前移，C點(diǎn)較低，如圖中虛線所示。應(yīng)用：溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。(2)溫度：溫度通過影響酶的活性進(jìn)而影響光合作用速率(主要是暗反應(yīng))①B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為最適生長(zhǎng)溫度；②AB段，隨溫度上升光合作用速率上升；③BC段，隨溫度上升光合作用速率降低。應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；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。(3)CO2濃度：CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成①圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度②圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B點(diǎn)和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”、增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。(4)水分水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。①圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可依據(jù)作物的需水規(guī)律，合理澆灌。②圖2曲線中間E處光合作用強(qiáng)度臨時(shí)降低，是由于溫度高，蒸騰作用過強(qiáng)，部分氣孔關(guān)閉，影響了CO2的供應(yīng)。應(yīng)用：依據(jù)作物的需水規(guī)律，合理澆灌(5)礦質(zhì)元素：礦質(zhì)離子影響與光合作用有關(guān)的色素、酶、膜結(jié)構(gòu)的形成。①OA段，隨CO2礦質(zhì)離子濃度的增加光合作用速率上升；②B點(diǎn)后，隨礦質(zhì)離子濃度的增加光合作用速率下降(細(xì)胞失水)；應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，依據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可以提高作物的光合作用效率。3．多因素對(duì)光合速率影響的分析多因素對(duì)光合速率影響的曲線變化規(guī)律分析如圖所示，P點(diǎn)前，限制光合速率的因素為橫坐標(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。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是限制光合速率的因子，要想連續(xù)提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示中的其他因子的強(qiáng)度。PQ間的主要因素有兩個(gè)：一是橫坐標(biāo)表示的因素，二是多條曲線上標(biāo)注的因素。表面上看這類題目很簡(jiǎn)單，但在解答這類試題時(shí)，仍舊是依據(jù)單一變量原則，每次只分析一個(gè)自變量的變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響?？键c(diǎn)4考點(diǎn)4光合作用與細(xì)胞呼吸聯(lián)系1．植物的“三率”(1)植物“三率”間的內(nèi)在關(guān)系①呼吸速率：植物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)肯定量組織的CO2釋放量或O2吸取量。②凈光合速率：植物綠色組織在光照條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)肯定量葉面積CO2的吸取量或O2的釋放量。③真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(2)植物“三率”的判定①依據(jù)坐標(biāo)曲線判定：當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，CO2吸取值為0，則該曲線表示總(真)光合速率曲線；若CO2吸取值為負(fù)值，該值的確定值表示呼吸速率，該曲線表示凈光合速率曲線。②依據(jù)關(guān)鍵詞判定真光合速率O2產(chǎn)生(生成)速率CO2固定速率有機(jī)物產(chǎn)生(制造、生成)速率凈(表觀)光合速率O2釋放速率CO2吸取速率有機(jī)物積累速率呼吸速率黑暗中O2吸取速率黑暗中CO2釋放速率有機(jī)物消耗速率2．微觀分析光合作用與細(xì)胞呼吸之間的氣體變化3．植物光合速率與呼吸速率的試驗(yàn)測(cè)定常用方法：測(cè)光合作用O2產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積(1)裝置中溶液的作用：在測(cè)細(xì)胞呼吸速率時(shí)NaOH溶液可吸取容器中的CO2；在測(cè)凈光合速率時(shí)NaHCO3溶液可供應(yīng)CO2，保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定。(2)測(cè)定原理①在黑暗條件下甲裝置中的植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸取了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸取速率，可代表呼吸速率。②在光照條件下乙裝置中的植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。③真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(3)測(cè)定方法①將植物(甲裝置)置于黑暗中肯定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下肯定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算凈光合速率。③依據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真光合速率。(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)比試驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述試驗(yàn)，依據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。易錯(cuò)點(diǎn)1植物色素比較項(xiàng)目光合色素細(xì)胞液色素存在部位葉綠體液泡溶解性脂溶性水溶性代表種類類胡蘿卜素和葉綠素花青素顏色橙黃、黃、綠紅、藍(lán)、紫顏色變化不隨pH轉(zhuǎn)變變化顏色隨pH轉(zhuǎn)變變化顏色易錯(cuò)點(diǎn)2綠葉中色素提取和分別試驗(yàn)特別現(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的緣由分析①未加SiO2，研磨不充分。②使用放置數(shù)天的綠葉，濾液色素(葉綠素)太少。③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。④未加CaCO3或加入過少，色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊：沒經(jīng)干燥處理，濾液線不能達(dá)到細(xì)、齊、直的要求，使色素集中不全都造成的。(3)濾紙條看不到色素帶：①遺忘畫濾液細(xì)線；②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶：遺忘加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。易錯(cuò)點(diǎn)3理清光合作用和有氧呼吸的區(qū)分項(xiàng)目光合作用有氧呼吸物質(zhì)變化無機(jī)物→有機(jī)物有機(jī)物→無機(jī)物能量變化光能→化學(xué)能(儲(chǔ)能)穩(wěn)定的化學(xué)能→活躍的化學(xué)能(放能)實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物，釋放能量，供細(xì)胞利用場(chǎng)所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無光都能進(jìn)行易錯(cuò)點(diǎn)3光合作用與細(xì)胞呼吸中[H]的區(qū)分[H]的來源和去路比較：光合作用中的[H]為NADPH，細(xì)胞呼吸中[H]為NADH易錯(cuò)點(diǎn)4通過面積推斷植物的“三率”易錯(cuò)點(diǎn)5開放和密閉環(huán)境中CO2、O2含量晝夜變化分析(1)開放環(huán)境中植物光合速率與呼吸速率的曲線分析——特殊關(guān)注24h內(nèi)有機(jī)物的“制造”“消耗”與“積累”，留意分析b、c、e、f的含義。(2)密閉環(huán)境中一晝夜CO2、O2含量的變化曲線：留意分析的CO2濃度最高(低)點(diǎn)、O2濃度最低(高)點(diǎn)含義為：光合作用強(qiáng)度＝呼吸作用強(qiáng)度。易錯(cuò)點(diǎn)6調(diào)整氣孔開閉的因素(1)光：植物氣孔一般是按晝夜節(jié)律開閉：白天打開氣孔進(jìn)行光合作用，晚上通過關(guān)閉氣孔來削減水分損失。(2)CO2濃度：低濃度CO2氣孔開啟，高濃度CO2氣孔關(guān)閉。(3)含水量：干旱或蒸騰過強(qiáng)，失水多氣孔關(guān)閉，雨后水分過飽和氣孔也會(huì)關(guān)閉(保衛(wèi)細(xì)胞膨脹過度)。(4)植物激素：細(xì)胞分裂素促進(jìn)氣孔開放，而脫落酸卻引起氣孔關(guān)閉。1．(2023·江蘇·高考真題)下列關(guān)于“提取和分別葉綠體色素”試驗(yàn)敘述合理的是()A．用有機(jī)溶劑提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B．若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但易消滅色素帶重疊C．該試驗(yàn)提取和分別色素的方法可用于測(cè)定綠葉中各種色素含量D．用紅色莧菜葉進(jìn)行試驗(yàn)可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間[答案]B．[解析]A、用有機(jī)溶劑提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞，A錯(cuò)誤；B、畫濾液細(xì)線時(shí)要間斷畫2～3次，即等上一次干了以后再畫下一次，若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線雖可累積更多的色素，但會(huì)造成濾液細(xì)線過寬，易消滅色素帶重疊，B正確；C、該試驗(yàn)中分別色素的方法是紙層析法，可依據(jù)各種色素在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶的寬窄來比較推斷各色素的含量，但該試驗(yàn)不能具體測(cè)定綠葉中各種色素含量，C錯(cuò)誤；D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有機(jī)溶劑，故若得到5條色素帶，距離濾液細(xì)線最近的色素帶為花青素，應(yīng)在葉綠素b的下方，D錯(cuò)誤。故選B。學(xué)問鏈接：綠葉中色素的提取和分別試驗(yàn)，提取色素時(shí)需要加入無水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸鈣(防止色素被破壞)；分別色素時(shí)接受紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液集中的速度不同，最終的結(jié)果是觀看到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。2．(2023·天津·高考真題)下圖是某綠藻適應(yīng)水生環(huán)境，提高光合效率的機(jī)制圖。光反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)X可進(jìn)入線粒體促進(jìn)ATP合成。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．物質(zhì)X通過提高有氧呼吸水平促進(jìn)HCO3-進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．HCO3-利用通道蛋白從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入葉綠體基質(zhì)C．水光解產(chǎn)生的的H+提高類囊體腔CO2水平，促進(jìn)CO2進(jìn)入葉綠體基質(zhì)D．光反應(yīng)通過確保暗反應(yīng)的CO2的供應(yīng)掛念該綠藻適應(yīng)水環(huán)境[答案]B．[解析]A、光反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)X可進(jìn)入線粒體促進(jìn)ATP合成，因此物質(zhì)X可通過提高有氧呼吸水平促進(jìn)HCO3-進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。A正確；B、HCO3-進(jìn)入葉綠體基質(zhì)也需要線粒體產(chǎn)生的ATP供能，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，通道蛋白只能參與幫忙集中，B錯(cuò)誤；C、據(jù)圖可知，光反應(yīng)中水光解產(chǎn)生的H+促進(jìn)HCO3-進(jìn)入類囊體，并與HCO3-在類囊體腔內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生CO2，因此能提高類囊體腔CO2水平，C正確；D、據(jù)圖可知，光反應(yīng)生成的物質(zhì)X(O2)促進(jìn)線粒體的有氧呼吸，產(chǎn)生更多的ATP，有利于HCO3-進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，產(chǎn)生CO2，保證了暗反應(yīng)的CO2供應(yīng)，D正確。故選B。學(xué)問鏈接：光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行，此過程必需有光、色素、光合作用的酶．具體反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫；②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP，此過程將光能變?yōu)锳TP活躍的化學(xué)能。3．(2023·全國·高考真題)植物葉片中的色素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C．用不同波長(zhǎng)的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸取光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸取峰D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上集中得越慢[答案]D．[解析]A、葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg，氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素，A正確；B、光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體的薄膜，需要光合色素吸取光能，葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上，B正確；C、類胡蘿卜素主要吸取藍(lán)紫光，用不同波長(zhǎng)的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸取光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸取峰，C正確；D、葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上集中得越快，D錯(cuò)誤。故選D。學(xué)問鏈接：葉綠素主要吸取藍(lán)紫光和紅橙光，類胡蘿卜素主要吸取藍(lán)紫光。4．(2023·河北·高考真題)擬南芥發(fā)育早期的葉肉細(xì)胞中，未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP須借助其膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白H由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入。發(fā)育到肯定階段，葉肉細(xì)胞H基因表達(dá)量下降，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP向成熟葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)受阻。回答下列問題：(1)未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP主要在___________合成，經(jīng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入葉綠體。(2)光照時(shí)，葉綠體類囊體膜上的色素捕獲光能，將其轉(zhuǎn)化為ATP和___________中的化學(xué)能，這些化學(xué)能經(jīng)___________階段釋放并轉(zhuǎn)化為糖類中的化學(xué)能。(3)爭(zhēng)辯者通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在葉綠體成熟的葉肉細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)H基因過量表達(dá)，對(duì)轉(zhuǎn)H基因和非轉(zhuǎn)基因葉肉細(xì)胞進(jìn)行黑暗處理，之后檢測(cè)二者細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中ATP相對(duì)濃度，結(jié)果如圖。相對(duì)于非轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP濃度明顯___________。據(jù)此推想，H基因的過量表達(dá)造成細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP被___________(填“葉綠體”或“線粒體”)大量消耗，細(xì)胞有氧呼吸強(qiáng)度___________。(4)綜合上述分析，葉肉細(xì)胞通過下調(diào)___________阻擋細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP進(jìn)入成熟的葉綠體，從而防止線粒體___________，以保證光合產(chǎn)物可轉(zhuǎn)運(yùn)到其他細(xì)胞供能。[答案](1)線粒體(或“線粒體內(nèi)膜”)(2)NADPH(或“還原型輔酶Ⅱ”)暗反應(yīng)(或“卡爾文循環(huán)”)(3)降低葉綠體上升(4)H基因表達(dá)(或“H蛋白數(shù)量”)過多消耗光合產(chǎn)物(或“有氧呼吸增加”)[解析](1)由題干可知，擬南芥幼苗葉肉細(xì)胞的葉綠體仍在發(fā)育且時(shí)，消耗的ATP主要來自自身線粒體。線粒體通過有氧呼吸為細(xì)胞供應(yīng)生命活動(dòng)所需的大約95%的能量。線粒體中能夠大量合成ATP的化學(xué)反應(yīng)在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行。(2)在植物光合作用的光反應(yīng)階段，光能被光合色素捕獲后，轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在ATP和NADPH中的化學(xué)能。在暗反應(yīng)階段ATP和NADPH中的化學(xué)能再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化固定到糖類等有機(jī)物中。(3)由圖可知，葉綠體成熟的非轉(zhuǎn)基因葉肉細(xì)胞中H基因表達(dá)下調(diào)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP濃度遠(yuǎn)高于葉綠體基質(zhì)。H基因過表達(dá)后，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中ATP含量下降，且葉綠體基質(zhì)中ATP含量未顯著上升，表明葉綠體消耗了從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)入的ATP。推想，H基因過表達(dá)后，大量的ATP轉(zhuǎn)運(yùn)至葉綠體中被消耗，細(xì)胞需代償性提高線粒體呼吸強(qiáng)度，以補(bǔ)充細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的ATP。(4)由題分析可知，ATP由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)向葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，H轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量是限制運(yùn)輸速率的一個(gè)主要因素。葉綠體成熟的葉肉細(xì)胞中H基因的表達(dá)下調(diào)，H轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量削減，進(jìn)而ATP向葉綠體的流入被有效阻擋，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP可保持正常生理水平，從而避開了線粒體呼吸作用的額外增加、過多消耗光合產(chǎn)物，保證光合產(chǎn)物能被轉(zhuǎn)運(yùn)到其他細(xì)胞供能。學(xué)問鏈接：ATP是細(xì)胞中的直接能源物質(zhì)，主要細(xì)胞呼吸和光合作用產(chǎn)生，其中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP可以用于各種生命活動(dòng)，因此未成熟的葉綠體發(fā)育所需的ATP來自細(xì)胞呼吸，細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP，有氧呼吸的場(chǎng)所主要在線粒體。5．(2023·重慶·高考真題)水稻是我國重要的糧食作物，光合力量是影響水稻產(chǎn)量的重要因素。(1)通常狀況下，葉綠素含量與植物的光合速率成正相關(guān)。但有爭(zhēng)辯發(fā)覺，葉綠素含量降低的某一突變體水稻，在強(qiáng)光照條件下，其光合速率反而明顯高于野生型。為探究其緣由，有爭(zhēng)辯者在相同光照強(qiáng)度的強(qiáng)光條件下，測(cè)定了兩種水稻的相關(guān)生理指標(biāo)(單位省略)，結(jié)果如下表。光反應(yīng)暗反應(yīng)光能轉(zhuǎn)化效率類囊體薄膜電子傳遞速率RuBP羧化酶含量Vmax野生型0.49180.14.6129.5突變體0.66199.57.5164.5注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率①類囊體薄膜電子傳遞的最終產(chǎn)物是___________。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和___________。②據(jù)表分析，突變體水稻光合速率高于野生型的緣由是___________。(2)爭(zhēng)辯人員進(jìn)一步測(cè)定了田間光照和遮蔭條件下兩種水稻的產(chǎn)量(單位省略)，結(jié)果如下表。田間光照產(chǎn)量田間遮陰產(chǎn)量野生型6.936.20突變體7.353.68①在田間遮蔭條件下，突變體水稻產(chǎn)量卻明顯低于野生型，造成這個(gè)結(jié)果的內(nèi)因是___________，外因是____________________________________________。②水稻葉肉細(xì)胞的光合產(chǎn)物有淀粉和___________，兩者可以相互轉(zhuǎn)化，后者是光合產(chǎn)物的主要運(yùn)輸形式，在開花牢固期主要運(yùn)往籽粒。③依據(jù)以上結(jié)果，推想兩種水稻的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合速率和呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度)，突變體水稻較野生型___________(填“高”、“低”或“相等”)。[答案](1)NADPH([H])C5(核酮糖—1，5-二磷酸，RuBP)突變體的光反應(yīng)與暗反應(yīng)速率都較野生型快(2)突變體葉綠素含量太低光照強(qiáng)度太低蔗糖高[解析](1)①依據(jù)分析可知，光合作用的光反應(yīng)階段在類囊體薄膜上反應(yīng)。這個(gè)階段電子傳遞的最終產(chǎn)物是NADPH。RuBP羧化酶是催化CO2固定的酶，依據(jù)分析可知這個(gè)階段是暗反應(yīng)階段(CO2的固定)，在這個(gè)反應(yīng)中CO2，在CO2固定酶的作用下與C5(一種五碳化合物)結(jié)合，所以RuBP羧化酶催化的底物是CO2和C5。②依據(jù)分析可知，表中的類囊體薄膜電子傳遞速率代表了光反應(yīng)速率，電子傳遞速率越高，則光反應(yīng)速率越快；RuBP羧化酶含量凹凸與暗反應(yīng)速率有關(guān)，RuBP羧化酶含量越高，暗反應(yīng)速率越快。由表可知突變體的光反應(yīng)和暗反應(yīng)速率都比野生型快，所以突變型水稻的光合速率高于野生型。(2)①依據(jù)光合作用的分析可知，只要影響到原料、能量的供應(yīng)都是影響光合作用的因素，比如CO2的濃度、葉片氣孔的開閉狀況，光照強(qiáng)度等；葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，影響葉綠體的形成，結(jié)構(gòu)的因素，比如葉綠體光合色素含量低等也會(huì)影響光合作用。依據(jù)題干可知在遮蔭狀況下突變體水稻產(chǎn)量明顯低于野生型，因此推想這種結(jié)果的內(nèi)因則是突變體自身葉綠素含量太低，外因則是光照強(qiáng)度太低。②蔗糖是光合作用的主要產(chǎn)物，也是植物光合作用遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)闹饕问健Ｋ运救~肉細(xì)胞的光合產(chǎn)物有淀粉和蔗糖，兩者可以相互轉(zhuǎn)化，后者是光合產(chǎn)物的主要運(yùn)輸形式，在開花牢固期主要運(yùn)往籽粒。③依據(jù)以上結(jié)果可知，在同等光合速率下突變體水稻所需要的光照更強(qiáng)，因此突變體水稻的光補(bǔ)償點(diǎn)較野生型高。學(xué)問鏈接：光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用過程格外簡(jiǎn)單，依據(jù)是否需要光能，將這些化學(xué)反應(yīng)分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，現(xiàn)在也成為碳反應(yīng)階段(1)光反應(yīng)階段：必需有光才能進(jìn)行，反應(yīng)部位在類囊體的薄膜上。在這個(gè)階段，葉綠體中光合色素吸取的光能首先將水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧氣釋放，H+與NADP+結(jié)合，形成NADPH。NADPH是活潑的還原劑，參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)。光合色素吸取的另一部分光能，在酶的作用下，使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP，用于暗反應(yīng)。(2)暗反應(yīng)階段：需要多種酶參與，在有光、無光的條件下均可進(jìn)行，反應(yīng)部位在葉綠體基質(zhì)中。這個(gè)階段綠葉通過氣孔從外界吸取CO2，在特定酶(CO2固定酶)的作用下與C5(一種五碳化合物)結(jié)合，這個(gè)過程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成兩個(gè)C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原，一部分接受能量并被還原的C3經(jīng)過一系列酶的作用轉(zhuǎn)化為糖類，另一些接受能量被還原的C3又形成C5，參與CO2的固定。暗反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是同化CO2，將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能，儲(chǔ)存在有機(jī)物中。6．(2023·遼寧·高考真題)花生抗逆性強(qiáng)，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。下圖是四個(gè)品種的花生在不同試驗(yàn)條件下的葉綠素含量相對(duì)值(SPAD)(圖1)和凈光合速率(圖2)?；卮鹣铝袉栴}：(1)花生葉肉細(xì)胞中的葉綠素包括___________，主要吸取___________光，可用___________等有機(jī)溶劑從葉片中提取。(2)鹽添加量不同的條件下，葉綠素含量受影響最顯著的品種是___________。(3)在光照強(qiáng)度為500μmol·m2·s1、無NaCl添加的條件下，LH12的光合速率___________(填“大于”“等于”或“小于")HH1的光合速率，推斷的依據(jù)是___________。在光照強(qiáng)度為1500μmolm2·s-1、NaCl添加量為3．0g·kg1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個(gè)品種的凈光合速率，緣由可能是HY25的_______含量高，光反應(yīng)生成更多的___________，促進(jìn)了暗反應(yīng)進(jìn)行。(4)依據(jù)圖2，在中鹽(2．0g·kg-1)土區(qū)適宜選擇種植___________品種。[答案](1)葉綠素a和葉綠素b紅光和藍(lán)紫無水乙醇(2)HH1(3)大于在光照強(qiáng)度為500μmol·m2·s1、無NaCl添加的條件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和，葉綠素ATP和NADPH(4)LH12[解析](1)花生葉肉細(xì)胞中的葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，主要吸取紅光和藍(lán)紫光，可用無水乙醇等有機(jī)溶劑從葉片中提取，由于葉片中的色素能溶解到有機(jī)溶劑中。(2)結(jié)合圖1試驗(yàn)結(jié)果可以看出，鹽添加量不同的條件下，葉綠素含量受影響最顯著的品種是HH1，由于該品種的葉綠素含量受鹽濃度變化影響更顯著。(3)在光照強(qiáng)度為500μmol·m-2·s-1、無NaCl添加的條件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和，因此可以推斷，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。在光照強(qiáng)度為1500μmolm-2·s-1、NaCl添加量為3．0g·kg1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個(gè)品種的凈光合速率，緣由可能是HY25的葉綠素含量高與其他三個(gè)品種，光反應(yīng)生成更多的ATP和NADPH，進(jìn)而促進(jìn)了暗反應(yīng)進(jìn)行，提高了光合速率。(4)依據(jù)圖2數(shù)據(jù)可知，在中鹽(2．0g·kg-1)土區(qū)適宜選擇種植LH12品種，由于該條件下，該品種的凈光合速率更大，說明產(chǎn)量更高，因而更適合在該地區(qū)種植。學(xué)問鏈接：綠葉中色素的提取和分別試驗(yàn)，提取色素時(shí)需要加入無水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸鈣(防止色素被破壞)；分別色素時(shí)接受紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液集中的速度不同，最終的結(jié)果是觀看到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。7．(2023·浙江·高考真題)植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工把握光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組(白光)、A組(紅光：藍(lán)光=1：2)、B組(紅光：藍(lán)光=3：2)、C組(紅光：藍(lán)光=2：1)，每組輸出的功率相同。回答下列問題：(1)光為生菜的光合作用供應(yīng)，又能調(diào)控生菜的形態(tài)建成。生菜吸取養(yǎng)分液中含氮的離子滿足其對(duì)氮元素需求，若養(yǎng)分液中的離子濃度過高，根細(xì)胞會(huì)因作用失水造成生菜萎蔫。(2)由圖乙可知，A、B、C組的干重都比CK組高，緣由是。由圖甲、圖乙可知，選用紅、藍(lán)光配比為，最有利于生菜產(chǎn)量的提高，緣由是。(3)進(jìn)一步探究在不同溫度條件下，增施CO2對(duì)生菜光合速率的影響，結(jié)果如圖丙所示。由圖可知，在25℃時(shí)，提高CO2濃度對(duì)提高生菜光合速率的效果最佳，推斷依據(jù)是。植物工廠利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度，還可以，使光合速率進(jìn)一步提高，從農(nóng)業(yè)生態(tài)工程角度分析，優(yōu)點(diǎn)還有。[答案](1)能量滲透(2)光合色素主要吸取紅光和藍(lán)紫光紅光：藍(lán)光=3：2葉綠素和含氮物質(zhì)的含量最高,光合作用最強(qiáng)(3)光合速率最大且增加值最高上升溫度削減環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生[解析](1)植物進(jìn)行光合作用需要在光照下進(jìn)行，光為生菜的光合作用供應(yīng)能量，又能作為信號(hào)調(diào)控生菜的形態(tài)建成。生菜吸取養(yǎng)分液中含氮的離子滿足其對(duì)氮元素需求，若養(yǎng)分液中的離子濃度過高，造成外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度，根細(xì)胞會(huì)因滲透作用失水使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別，造成生菜萎蔫。(2)分析圖乙可知，與CK組相比，A、B、C組的干重都較高。結(jié)合題意可知，CK組使用的是白光照射，而A、B、C組使用的是紅光和藍(lán)紫光，光合色素主要吸取紅光和藍(lán)紫光，故A、B、C組吸取的光更充分，光合作用速率更高，積累的有機(jī)物含量更高，植物干重更高。由圖乙可知，當(dāng)光質(zhì)配比為B組(紅光：藍(lán)光=3：2)時(shí)，植物的干重最高；結(jié)合圖甲可知，B組植物葉綠素和氮含量都比A