2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化學(xué)案新人教版必修1

PAGE26-第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化學(xué)問點(diǎn)一綠葉中色素的提取和分別[新知導(dǎo)學(xué)]1．提取綠葉中的色素(1)原理：綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。(2)步驟：2．分別綠葉中的色素(1)原理：不同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擴(kuò)散得快，反之則慢。(2)試驗(yàn)步驟：3．葉綠體中的色素和汲取光譜1．試驗(yàn)操作時(shí)，為什么要將濾紙條的一端剪去兩角？畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)、直、齊，且要在干燥后重復(fù)畫一兩次，請(qǐng)分析這樣做的緣由是什么？提示：①剪去兩角的目的是防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過快。②濾液細(xì)線要細(xì)、直、齊是使分別的色素不重疊，重復(fù)畫線的目的是增加色素含量使分別的色素帶清楚，便于視察。2．試驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)的濾紙條上沒有出現(xiàn)色素帶，請(qǐng)?zhí)接懫湓囼?yàn)失敗的可能緣由。提示：①遺忘畫濾液細(xì)線。②層析時(shí)濾液細(xì)線觸及層析液。[重難探究]1．提取色素的材料、試劑及關(guān)鍵步驟2.分別色素的關(guān)鍵步驟3.濾紙條上色素的分布和對(duì)光的汲取(1)從色素帶的位置可知，各種色素在層析液中溶解度的凹凸為：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。(記憶口訣：胡、黃、a、b)(2)從色素帶的寬度可知，各種色素的含量一般狀況下為：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。(1)分別色素的原理是利用色素在層析液中的溶解度不同，而不是色素含量的多少，溶解度高的色素含量不肯定多。(2)葉綠體中的色素只汲取可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等幾乎不汲取。[典題演練]1．學(xué)生利用簇新菠菜葉進(jìn)行綠葉中色素的提取和分別試驗(yàn)時(shí)，由于各組操作不同，出現(xiàn)了下列四種不同的層析結(jié)果。下列分析不合理的是(C)A．甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B．乙可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SiO2C．丙是正確操作得到的志向結(jié)果D．丁可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入CaCO3解析：甲圖中沒有提取到任何色素，有可能是用蒸餾水作溶劑，而色素不溶于水；乙圖中得到色素的比例是合適的，但量都較少，說明可能是沒有加入SiO2，使研磨不夠充分；丙圖中提取色素的含量較高，但葉綠素的含量低于類胡蘿卜素的含量，說明該材料有可能是發(fā)黃的葉片；丁圖中有可能是破壞了葉綠素，導(dǎo)致葉綠素的含量下降。(1)題中的四幅圖中，表示綠葉中各種色素的比例較為合理的是哪一個(gè)？提示：圖乙，圖示中從左到右依次為葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，它們的含量為葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。(2)出現(xiàn)圖中丙試驗(yàn)結(jié)果的最可能緣由是什么？提示：可能采納的試驗(yàn)材料為發(fā)黃的葉片。從試驗(yàn)結(jié)果分析，色素的含量高，但是類胡蘿卜素的含量超過了葉綠素。2．四種光合色素中在濾紙條上擴(kuò)散速度最快的和最慢的是(A)A．胡蘿卜素和葉綠素bB．胡蘿卜素和葉綠素aC．葉黃素和葉綠素bD．葉黃素和葉綠素a解析：在層析結(jié)果中濾紙條上四種光合色素由上到下的排列依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，擴(kuò)散最快的是胡蘿卜素，最慢的是葉綠素b。學(xué)問點(diǎn)二葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能[新知導(dǎo)學(xué)]1．結(jié)構(gòu)2．功能綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。3．溫室或大棚種植蔬菜，應(yīng)選用什么顏色的玻璃或塑料薄膜？提示：無色玻璃或塑料薄膜。4．從所含化學(xué)成分上分析，葉綠體能進(jìn)行光合作用的緣由是什么？提示：葉綠體中含有光合色素和與光合作用有關(guān)的酶。[重難探究]1．葉綠體的結(jié)構(gòu)(1)基粒：由囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體，汲取光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。(2)基質(zhì)：在基粒與基粒之間充溢基質(zhì)，基質(zhì)中含有與光合作用有關(guān)的酶。2．葉綠體功能的驗(yàn)證明驗(yàn)(1)試驗(yàn)過程及現(xiàn)象：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(水綿,好氧細(xì)菌))eq\o(→,\s\up17(黑暗),\s\do5(無空氣))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(極細(xì)光束照耀→好氧細(xì)菌集中,于葉綠體被光束照耀的部位,完全暴露在光下→好氧細(xì)菌分,布于葉綠體全部受光部位))(2)試驗(yàn)結(jié)論：氧氣是葉綠體釋放的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。(3)試驗(yàn)分析。①水綿：葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于視察。②好氧細(xì)菌：可以確定放出氧氣的部位和放出氧氣的多少。③沒有空氣的黑暗環(huán)境：解除了氧氣和光的干擾。葉綠體和光合色素的存在部位(1)并不是全部的植物細(xì)胞都含有葉綠體，只有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞才含有葉綠體。(2)光合作用的色素只分布于葉綠體的類囊體薄膜上，而液泡中的色素是不能進(jìn)行光合作用的。[典題演練]3.如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述不正確的是(C)A．1具有選擇透過性B．汲取光能的色素分布在2上C．與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中D．葉綠體具有雙層膜解析：葉綠體是由雙層膜構(gòu)成的，它們具有選擇透過性，汲取光能的色素分布在類囊體薄膜上；與光合作用有關(guān)的酶分布在基粒上和基質(zhì)中。4．科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)探討光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀的水綿體上，并在水綿的懸液中放入好氧細(xì)菌，視察細(xì)菌的聚集狀況(如圖)，他得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)試驗(yàn)的思路是(B)A．細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一，細(xì)菌聚集多的地方，水綿光合作用強(qiáng)B．好氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)，則在該種光照耀下植物光合作用強(qiáng)C．好氧細(xì)菌聚集多的地方，水綿光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物多，則在該種光照耀下植物光合作用強(qiáng)D．聚集的好氧細(xì)菌大量消耗光合作用產(chǎn)物——O2，使水綿的光合作用速度加快，則該種光有利于光合作用解析：一般白光經(jīng)棱鏡折射后，分散成不同色調(diào)的光，在圖b中由左到右光譜是依據(jù)紅橙黃綠青藍(lán)紫分布，好氧細(xì)菌的特性是分布在氧氣濃度較高的環(huán)境中，圖a中好氧細(xì)菌分布多的地方，氧氣濃度高，氧氣來自光合作用中的光反應(yīng)，因此好氧細(xì)菌的分布體現(xiàn)出光合作用強(qiáng)度的不同。學(xué)問點(diǎn)三光合作用的探究歷程和過程[新知導(dǎo)學(xué)]1．光合作用概念(1)主要場(chǎng)所：葉綠體。(2)能量來源：光能。(3)反應(yīng)物：二氧化碳和水。(4)產(chǎn)物：有機(jī)物和氧氣。(5)實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。2．光合作用的化學(xué)反應(yīng)式CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up17(光能),\s\do15(葉綠體))(CH2O)＋O2。3.光合作用過程(1)填寫圖中序號(hào)所代表的物質(zhì)。a：O2b：C3c：CO2d：(2)光反應(yīng)。Ⅰ過程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(場(chǎng)所：葉綠體的類囊體薄膜上,外界條件：光照,物質(zhì)變更\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①H2O\o(→,\s\up17(光))[H]＋O2,②ADP＋Pi＋能量\o(→,\s\up17(酶))ATP)),能量變更：光能\o(→,\s\up17(酶))ATP中活躍的化學(xué)能))(3)暗反應(yīng)。Ⅱ過程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(場(chǎng)所：葉綠體的基質(zhì),物質(zhì)變更\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①CO2\o(→,\s\up17(酶))C3\o(→,\s\up17(酶))CH2O,②ATP\o(→,\s\up17(酶))ADP＋Pi＋能量)),能量變更：ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物,中穩(wěn)定的化學(xué)能))5．試?yán)猛凰厥聚櫡?，分析光合作用過程中各元素的轉(zhuǎn)移途徑。(1)用放射性同位素分別標(biāo)記H2O中的H和O，則能在光合作用的哪些物質(zhì)中檢測(cè)到放射性？(2)若標(biāo)記CO2中的14C(3)試總結(jié)光合作用各元素的去向。提示：(1)O可在釋放的氧氣中檢測(cè)到；H可在產(chǎn)生的糖類中檢測(cè)到。(2)14CO2＋C5→2C3(只有一個(gè)14C)→C5＋(14CH2(3)光合作用總反應(yīng)式及各元素去向：6．結(jié)合光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程分析，若突然停止光照或停止CO2供應(yīng)，葉綠體中C3和C5相對(duì)含量發(fā)生怎樣的變更？提示：①停止光照：C3含量相對(duì)增加，C5含量相對(duì)削減。②停止CO2供應(yīng)：C3含量相對(duì)削減，C5含量相對(duì)增加。[重難探究]1．光合作用探究的試驗(yàn)分析(1)魯賓和卡門試驗(yàn)①探究方法：同位素標(biāo)記法。②試驗(yàn)過程及結(jié)論：③試驗(yàn)分析設(shè)置比照試驗(yàn)，自變量為標(biāo)記物質(zhì)(被標(biāo)記的C18O2或Heq\o\al(18,2)O)，因變量是O2是否帶有同位素標(biāo)記。(2)卡爾文循環(huán)①探究方法：同位素標(biāo)記法。用14C標(biāo)記CO2，追蹤檢測(cè)放射性，探明白CO2②試驗(yàn)結(jié)論碳的轉(zhuǎn)化途徑：14CO2＋C5eq\o(→,\s\up17(酶))14C3eq\o(→,\s\up17(酶))(14CH2O)2．重要圖示分析——光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)圖示分析：(1)光反應(yīng)階段過程分析圖示：分析：項(xiàng)目光反應(yīng)實(shí)質(zhì)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并釋放出O2時(shí)間長(zhǎng)短短促須要條件外界條件：光照；內(nèi)部條件：色素、酶反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體類囊體的薄膜上物質(zhì)變更①水的光解：水分解成[H]和O2②ATP的合成：在相關(guān)酶的作用下，ADP和Pi形成ATP能量變更光能→活躍的化學(xué)能相應(yīng)產(chǎn)物O2、ATP和[H](2)暗反應(yīng)階段過程分析圖示：分析：項(xiàng)目暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)同化CO2形成有機(jī)物時(shí)間長(zhǎng)短較緩慢須要條件外界條件：不須要光照；內(nèi)部條件：酶反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體基質(zhì)內(nèi)物質(zhì)變更①CO2的固定：CO2＋C5eq\o(→,\s\up17(酶))2C3②C3的還原：2C3eq\o(→,\s\up17(酶))(CH2O)＋C5能量變更ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能相應(yīng)產(chǎn)物糖類等有機(jī)物(3)光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系①物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)中C3的還原。②能量聯(lián)系：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP，在暗反應(yīng)階段轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能；同時(shí)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)供應(yīng)ADP和Pi用于ATP的合成。有關(guān)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的幾點(diǎn)問題(1)葉綠體的內(nèi)膜既不參加光反應(yīng)，也不參加暗反應(yīng)。(2)光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)供應(yīng)ATP、[H]，ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)。而暗反應(yīng)則為光反應(yīng)供應(yīng)ADP和Pi，ADP從葉綠體基質(zhì)移向類囊體薄膜。(3)光反應(yīng)階段必需是在有光條件下進(jìn)行，而暗反應(yīng)階段有光無光都能進(jìn)行，但需光反應(yīng)供應(yīng)的[H]和ATP，故暗反應(yīng)不能長(zhǎng)期在無光環(huán)境中進(jìn)行。(4)在自然條件下，光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段同時(shí)進(jìn)行，不分先后。[典題演練]5．如圖為光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換的示意圖，U、V、W、X、Y代表參加光能轉(zhuǎn)換的物質(zhì)。下列選項(xiàng)中，錯(cuò)誤的是(D)A．U在光合作用里的作用是汲取和傳遞光能B．V汲取光能后被激發(fā)，使H2O分解，產(chǎn)生電子流C．W作為還原劑，其能量是穩(wěn)定化學(xué)能來源之一D．U至Y的能量轉(zhuǎn)換在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行解析：此題的圖是課本上的圖的再現(xiàn)，略有變更。首先要識(shí)圖弄清U、V、W、X、Y代表參加光能轉(zhuǎn)換的物質(zhì)分別是除少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a的其他色素、少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a、NADPH、NADP＋、糖類。結(jié)合光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換過程(光能先轉(zhuǎn)換為電能，然后轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能，而后轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能)可知，選項(xiàng)A、B、C正確。其中光能先轉(zhuǎn)換為電能，然后轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能為光反應(yīng)過程，在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上完成，活躍的化學(xué)能而后轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能則是暗反應(yīng)過程，在葉綠體的基質(zhì)中完成，故選項(xiàng)D錯(cuò)。6．光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，下列說法正確的是(D)A．葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)B．葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)C．葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)D．葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)解析：光反應(yīng)是在葉綠體類囊體的薄膜上進(jìn)行的，該過程必需在有光的條件下才能進(jìn)行；暗反應(yīng)是在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進(jìn)行的，該過程有光無光均可。故選D。學(xué)問點(diǎn)四影響光合作用的因素[新知導(dǎo)學(xué)]1．光合作用強(qiáng)度(1)概念：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)表示方法：用肯定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量表示。(3)影響因素：2．探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響3.應(yīng)用限制光照的強(qiáng)弱和溫度的凹凸，適當(dāng)增加作物環(huán)境中二氧化碳濃度來提高光合作用強(qiáng)度。4．化能合成作用(1)概念：利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物的合成作用。(2)實(shí)例：硝化細(xì)菌eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能量來源：將氨氧化成硝酸釋放的能量,反應(yīng)物：水和二氧化碳,產(chǎn)物：糖類))(3)自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物：7．下圖為夏季晴朗的白天，植物光合作用強(qiáng)度曲線圖，據(jù)圖思索問題：(1)在12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱的緣由是什么？(2)C點(diǎn)與B點(diǎn)相比，C3和C5化合物含量發(fā)生怎樣的變更？提示：(1)光照過強(qiáng)→氣孔關(guān)閉→CO2供應(yīng)不足→光合作用下降。(2)與B點(diǎn)相比，C點(diǎn)C3含量相對(duì)下降，C5含量相對(duì)上升。8．從物質(zhì)合成和能量轉(zhuǎn)換角度，比較光合作用與化能合成作用的異同。提示：相同點(diǎn)：合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量；不同點(diǎn)：合成有機(jī)物時(shí)利用的能量不同。[重難探究]1．光照強(qiáng)度(1)曲線分析。①關(guān)鍵點(diǎn)：A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，單位時(shí)間內(nèi)釋放的CO2量表示呼吸速率。B點(diǎn)細(xì)胞呼吸釋放的CO2量和光合作用汲取的CO2量相等，此時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn)，此時(shí)間照強(qiáng)度增加，光合作用強(qiáng)度不再增加。②關(guān)鍵線段：AB段光合作用的強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度；BC段光合作用的強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。(2)應(yīng)用。①適當(dāng)提高光照強(qiáng)度：如陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照，剛好對(duì)大棚除霜消霧等。②合理密植和間作種植：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)低，因此間作套種農(nóng)作物可以充分利用光照。2．CO2濃度(1)曲線分析。①走勢(shì)分析：圖1和圖2都表示在肯定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增大而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到肯定值后，光合作用速率不再增加。②關(guān)鍵點(diǎn)分析：圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)；圖2中的A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。(2)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)家肥等方式增大CO2濃度，提高光能利用率。3．溫度(1)影響原理。溫度通過影響酶的活性來影響光合作用強(qiáng)度。(2)曲線分析：①AB段：隨著溫度上升，光合作用增加。②B點(diǎn)：光合作用最適溫度。③BC段：隨著溫度上升，光合作用減弱。④溫度過高時(shí)，酶失活，光合作用完全停止。(3)應(yīng)用。①適時(shí)播種。②溫室栽培時(shí)白天適當(dāng)提高溫度，夜間適當(dāng)降低溫度。(1)光的補(bǔ)償點(diǎn)是光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)的光照強(qiáng)度，此時(shí)植物不能正常生長(zhǎng)，只能維持生存。(2)CO2的飽和點(diǎn)是指在其他條件如溫度、光照強(qiáng)度等都相宜的狀況下進(jìn)行的，光合作用速率達(dá)到最大值時(shí)所需的CO2濃度。[典題演練]7．夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2汲取速率的變更如下圖所示。下列說法正確的是(D)A．甲植株在a點(diǎn)起先進(jìn)行光合作用B．乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C．曲線b～c段和d～e段下降的緣由相同D．兩曲線b～d段不同的緣由可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉解析：本題考查運(yùn)用影響光合作用的因素分析曲線，獲得信息，解決問題的實(shí)力。由圖可知，CO2汲取速率代表凈光合作用速率，a點(diǎn)的含義為光合作用速率等于呼吸作用速率，起先進(jìn)行光合作用的時(shí)間是在a點(diǎn)以前水平線轉(zhuǎn)折點(diǎn)；e點(diǎn)代表此刻起先光照消逝，只進(jìn)行呼吸作用，而有機(jī)物積累最多時(shí)，應(yīng)發(fā)生在傍晚時(shí)間合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)，據(jù)圖應(yīng)在18時(shí)；18時(shí)以后，呼吸作用強(qiáng)于光合作用；夏季晴朗的中午，乙植物在bc段，為了削減水分蒸發(fā)，有些氣孔關(guān)閉，從而使CO2供應(yīng)不足，光合作用速率降低，而甲植物無此現(xiàn)象，可能是與自身氣孔無法關(guān)閉有關(guān)；b～d段隨時(shí)間的進(jìn)行，光照強(qiáng)度漸漸降低，從而使光合作用速率漸漸降低。故選D。8．下圖分別表示兩個(gè)自變量對(duì)光合速率的影響狀況，除各圖中所示因素外，其他因素均限制在最適范圍。下列分析錯(cuò)誤的是(D)A．甲圖中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B．乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的生成量多C．圖中M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P點(diǎn)的限制因素是溫度D．丙圖中，隨著溫度的上升，曲線走勢(shì)將穩(wěn)定不變解析：A項(xiàng)甲圖中光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響，當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)，限制其不再增加的外部因素有CO2含量、溫度等，內(nèi)部因素有酶的數(shù)量、色素的含量等；B項(xiàng)乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，d點(diǎn)光照較強(qiáng)，生成的[H]、ATP較多，所以暗反應(yīng)中C3的還原過程加強(qiáng)，消耗的C3較多，從而使CO2的固定過程加強(qiáng)，相同時(shí)間內(nèi)d點(diǎn)比c點(diǎn)生成的C3總量多；D項(xiàng)丙圖中，溫度對(duì)光合速率的影響是通過影響酶的活性來實(shí)現(xiàn)的，其曲線走勢(shì)應(yīng)為拋物線形，而不是穩(wěn)定不變的。課題調(diào)研：坐標(biāo)曲線圖類題目——光合作用過程中相關(guān)物質(zhì)濃度變更[典范例題]在光照等相宜條件下，將培育在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物快速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5微摩爾濃度的變更趨勢(shì)如圖，回答問題：(1)圖中物質(zhì)A是________(C3、C5)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A低，緣由是_________________________；將CO2濃度從1%快速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度上升的緣由是___________________。(3)若使該植物接著處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的________(低、高)。[解題技巧]生物坐標(biāo)曲線題的類型很多，有單曲線、雙曲線和多曲線，無論曲線多么困難，關(guān)鍵是數(shù)和形，數(shù)是坐標(biāo)曲線上的點(diǎn)，形是曲線的變更趨勢(shì)，或者說是將來的動(dòng)態(tài)變更。抓住關(guān)鍵后，還必需有一個(gè)正確的解題思路，即：(1)“識(shí)標(biāo)”——理解圖中縱、橫坐標(biāo)的含義，找出縱、橫坐標(biāo)的關(guān)系。(2)“明點(diǎn)”——明確曲線上的特殊點(diǎn)(始點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)、最高點(diǎn)和最低點(diǎn)等)所表示的生物學(xué)含義。(3)“析線”——分析曲線的變更趨勢(shì)(上升、下降、水平、先升后降、先升后穩(wěn)、先降后升等)，揭示各段曲線變更的含義和緣由。若為“多重變更曲線”，則應(yīng)先確定某一自變量來分析，然后再多重綜合考慮。一、選擇題1．下列有關(guān)光合作用的敘述中，錯(cuò)誤的是(A)A．葉綠體離開葉肉細(xì)胞便不能進(jìn)行光合作用B．溫度降到0℃時(shí)依舊有植物進(jìn)行光合作用C．葉綠素汲取的光能要轉(zhuǎn)移給ADP形成ATPD．光反應(yīng)和暗反應(yīng)都有很多酶參加催化作用解析：葉綠體是進(jìn)行光合作用的基本單位，進(jìn)行光合作用所須要的色素和全部的酶都在葉綠體中，科學(xué)家在探討葉綠體的結(jié)構(gòu)和光合作用過程時(shí)都是通過離體葉綠體進(jìn)行的，離體葉綠體是能夠進(jìn)行光合作用的，故A錯(cuò)；植物進(jìn)行光合作用的最低溫度、最適溫度和最高溫度，不同的植物是不一樣的，這與植物的原始地理分布有關(guān)，分布在熱帶地區(qū)的植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所須要的溫度較高，但在寒冷地區(qū)分布的植物，進(jìn)行光合作用所需的溫度就較低，特殊是分布在北極圈內(nèi)的植物和高原植物，是能夠在0℃左右的條件下正常生長(zhǎng)發(fā)育的，所以B是對(duì)的；葉綠素汲取光能后，其中的一個(gè)電子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)而成為高能電子，經(jīng)傳遞而離開葉綠體，此時(shí)葉綠素分子中就缺失一個(gè)電子，葉綠素分子就從水中奪取一個(gè)電子，水就被分解，而在電子傳遞過程中，高能電子中的能量就釋放出來用于將ADP和Pi合成ATP，因此C也是對(duì)的；在整個(gè)光合作用過程中進(jìn)行的每一步反應(yīng)都是須要酶來催化的，所以D項(xiàng)正確。2．下列關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，正確的是(B)A．光合作用和呼吸作用總是同時(shí)進(jìn)行B．光合作用形成的糖類能在呼吸作用中被利用C．光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于呼吸作用D．光合作用與呼吸作用分別在葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中進(jìn)行解析：呼吸作用發(fā)生在一切活細(xì)胞內(nèi)(包括葉肉細(xì)胞)，光合作用主要見于綠色植物的葉肉細(xì)胞，選項(xiàng)A、D錯(cuò)；光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，選項(xiàng)C錯(cuò)。3．對(duì)某植物作如下處理：甲持續(xù)光照10分鐘；乙光照5秒后再黑暗處理5秒，連續(xù)交替進(jìn)行20分鐘。若其他條件不變，則在甲、乙兩種狀況下植株所制造的有機(jī)物總量是(B)A．甲多于乙 B．甲少于乙C．甲和乙相等 D．無法確定解析：光合作用的過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)過程，兩者在不同的酶的催化作用下獨(dú)立進(jìn)行。在一般狀況下，光反應(yīng)的速度比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]不能被暗反應(yīng)剛好消耗掉，緣由是催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的[H]和ATP不能剛好被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率。但中間間隔5秒鐘無光，有利于充分利用前5秒鐘的光反應(yīng)的產(chǎn)物，從而提高了對(duì)光能的利用率。在光照強(qiáng)度和光照總時(shí)間不變的狀況下，制造的有機(jī)物相對(duì)多一些。4.下圖所示為葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能示意圖，請(qǐng)據(jù)圖推斷下列說法中正確的是(B)A．葉片呈綠色是因?yàn)棰裆现缓腥~綠素B．Ⅰ、Ⅱ兩部位酶的種類、功能不相同C．Ⅱ中含有將光能轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存在ATP中化學(xué)能的酶D．由于雙層膜的存在增大了葉綠體內(nèi)酶的附著面積解析：Ⅰ為類囊體膜，上面有各種光合色素，不是只含有葉綠素。Ⅱ?yàn)槿~綠體基質(zhì)，能進(jìn)行暗反應(yīng)，Ⅰ、Ⅱ兩部位發(fā)生的反應(yīng)不同，酶的種類、功能不相同。Ⅰ中含有將光能轉(zhuǎn)變成ATP中化學(xué)能的酶。葉綠體類囊體增大了酶的附著面積。5．下列關(guān)于植物光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(D)A．無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮B．CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中C．光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TPD．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作物產(chǎn)量解析：無氧條件下植物細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)水果細(xì)胞有毒害作用，零下低溫易引起細(xì)胞內(nèi)的水結(jié)冰，二者均不利于水果的保鮮；C6H12O6在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進(jìn)入線粒體中進(jìn)一步分解產(chǎn)生CO2和H2O；光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，可將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能，細(xì)胞呼吸過程是將有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能和熱能，故C項(xiàng)不準(zhǔn)確；夏季連續(xù)陰天，限制光合作用的主要因素是光照，白天適當(dāng)增加光照能夠提高光合速率，夜間適當(dāng)降低溫度可降低呼吸速率，二者結(jié)合起來，可提高作物的產(chǎn)量。故選D。6．如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分別”試驗(yàn)的改進(jìn)裝置，下列與之有關(guān)的敘述中，錯(cuò)誤的是(D)A．應(yīng)向培育皿中倒入層析液B．應(yīng)將濾液滴在a處，而不能滴在b處C．試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是得到四個(gè)不同顏色的同心圓(近似圓形)D．試驗(yàn)得到的若干個(gè)同心圓中，最小的一個(gè)圓呈橙黃色解析：解答本題關(guān)鍵是從圖中獲得以下信息：①該層析為用圓形濾紙層析。②燈芯的作用是讓層析液滲透到a處，與色素混合。③溶解度大的在濾紙的最外沿。本題主要考查“綠葉中色素的提取和分別”試驗(yàn)的遷移應(yīng)用。分別色素時(shí)，應(yīng)用層析液，但是色素不能干脆溶于層析液中，而是在層析液擴(kuò)散到濾液處后，色素才接觸到層析液，溶于層析液中，隨層析液的擴(kuò)散而向四周擴(kuò)散。結(jié)果應(yīng)是出現(xiàn)四種顏色的同心圓，擴(kuò)散得最慢的色素在最里面，因此接近圓心的應(yīng)為黃綠色的葉綠素b。二、非選擇題7．下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是O2、NADP＋、ADP＋Pi、C5，[H]代表的物質(zhì)主要是NADH(或答：還原型輔酶Ⅰ)。(2)B代表一種反應(yīng)過程，C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D