2022屆新高考生物沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)-光合作用

2022屆新高考生物沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

光合作用

一、光合作用

(一)色素提取分離實驗與吸收光譜，葉綠體結(jié)構(gòu)

【知識點】

i.葉綠體中的色素及色素的吸收光譜

(1)葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸收。

(2)葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只

是吸收量較少。

2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能

外表：雙層膜

內(nèi)部：基質(zhì)(含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶)

基粒：有類囊體堆疊而成，分布有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶

功能：進行光合作用的場所。

3.實驗：綠葉中色素的提取和分離

(1)實驗原理

提?。喝~綠體中的色素溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醺等有機溶劑提取色素。

分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種

色素相互分離。

(2)實驗步驟

第1頁共28頁

-（研磨］-空一二M化硅:研磨充分

"T~g淤一碳酸鈣:保護葉綠素

［提取色素）一-僚

一無水乙醇:溶解色素

T收集濾液）

|制備濾紙條一端剪去兩角：使擴散均勻

〔畫濾金細線.

直、細、勻（風(fēng)干后重復(fù)一兩次）

濾紙條插入層析液中，層析液不能沒及

色素分離濾液細線

—胡蘿卜素：橙黃色

「濾紙條上呈

|觀察結(jié)果］—現(xiàn)四條顏色、—葉黃素：黃色

寬度不同的皿一葉綠素a:藍綠色

I色素帶一葉綠素b：黃綠色

（3）色素的種類、含量、顏色及吸收光譜

葉綠素（約占3/4）類胡蘿卜素（約占1/4）

種類

葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素

顏色赭綠便黃綠色橙黃色黃色

吸收光譜主要吸收紅光和藍紫光主要吸收藍紫光

4.葉綠體中色素的吸收光譜分析

色素濾液

的

吸葉綠素b（黃綠）［葉綠素

百

收葉綠素a（藍綠）j（含艮約占3/4）

分

光

比

能類胡蘿卜索j胡妙卜索（橙黃）

t葉黃索（黃）

0400450500550600650700波長（nm）

|暗帶|黃綠煒暗帶|

1\640-61

430~470)80

由圖可以看出：

（1）葉綠體中的色素只吸收可見光，可見光波長范圍大約是390?760nm,不吸收不可見光。

（2）葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，也吸收少量其他顏色的光。

（3）葉綠體中的色素很少吸收綠光，綠光被反射，所以大多數(shù)葉片看起來呈綠色。

5.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能

葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能

（1）葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖

第2頁共28頁

其上可進行此處可進行

光反應(yīng)暗反應(yīng)

（2）葉綠體的功能

產(chǎn)①外膜、②內(nèi)膜

（結(jié)構(gòu)卜山鄧L③葉綠體基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶

基粒：由類囊體膜堆疊而成，分布有

決定色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶

一進行光合作用的場所

盥題絲好氧細菌只分布于哂體被光束照射的部位

口□□例1：學(xué)生利用新鮮菠菜葉進行綠葉中色素的提取和分離實驗時，由于各組操作不同，出現(xiàn)了下列四

B種不同的層析結(jié)果。下列分析不合理的是（）

色

色

素

索

相

相

對

對

含

含

量

量

A.甲可能誤用蒸儲水作提取液和層析液

B.乙可能是因為研磨時未加入SiCh

C.丁可能是因為研磨時未加入CaCO3

D.丙是正確操作得到的理想結(jié)果

【答案】D

【解析】色素不溶于水，但能溶解于有機溶劑,甲圖中沒有色素帶出現(xiàn)，可能誤用蒸儲水做提取液和層析

液，A正確；乙色素相對含量低，可能是因為研磨時未加入SiCh,色素不能完全釋放出來，導(dǎo)致色素相對含

量低,B正確；碳酸鈣能防止研磨中色素尤其是葉綠素被破壞，丙中顯示葉綠素含量較低，所以丙可能是因

為研磨時未加CaC03而導(dǎo)致葉綠素被破壞,C正確；正確操作得到的理想結(jié)果應(yīng)該是離點樣處較遠的色素

含量少，而離點樣處較近的色素含量多，所以D錯誤。

□□口練習(xí)1：下列有關(guān)“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述中，錯誤的是（）

A.研磨時加入CaC03可防止葉綠素在酸性條件下分解

第3頁共28頁

B.濾紙條的一端剪去兩角的目的是使色素帶擴散均勻且比較直

C.畫濾液細線時需迅速重復(fù)多畫幾次以增加色素的含量

D.濾紙條上相鄰且距離濾液細線最遠的兩條色素帶呈橙黃色和黃色

【答案】C

【解析】剪碎的綠葉放入研缽后應(yīng)該依次加入二氧化硅（充分研磨）、碳酸鈣（防止色素被破壞）和無水乙醇（提

取色素），A項正確；濾紙條的一端剪去兩角的目的是使色素帶擴散均勻且比較直，防止色素帶不整齊，B項

正確；畫濾液細線的要求是細、齊、直，待濾液干后，還要重復(fù)畫一到兩次，C項錯誤；實驗成功后應(yīng)該可

以清晰地看到濾紙條上有四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素a（藍綠色）.

葉綠素b（黃綠色），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)，D項正確。

□□口練習(xí)2：下列關(guān)于葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是（）

A.光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中

B.葉綠體內(nèi)膜的面積遠遠大于外膜的面積

C.通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用

D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的

【答案】D

□□口練習(xí)3：下列關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是（）

A.葉綠體的外膜、內(nèi)膜極大地擴展了受光面積

B.葉綠體基質(zhì)中NADP*能形成NADPH

C.類囊體薄膜上的光合色素都可以吸收藍紫光

D.類囊體薄膜中的酶可催化C02的固定和還原

【答案】C

【解析】葉綠體擴大受光面積的不是外膜和內(nèi)膜而是類囊體薄膜；NADP+形成NADPH的場所是基粒；

類囊體薄膜上的葉綠素和類胡蘿卜素都能吸收藍紫光；催化C02的固定和還原的酶存在葉綠體的基質(zhì)中。

（二）光合作用探究實驗及光合作用過程

【知識點】

1.光合作用的探究歷程

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科學(xué)家探索歷程的關(guān)鍵設(shè)計實驗結(jié)論或觀點

a.只有在陽光

A.點燃的蠟燭（或小鼠）與,下MtfnA-

①普利斯特利一綠色植物，密閉一蠟燭、/能更新空氣

不易熄滅（小鼠不易死亡）

⑨成秋喜斯B.向植\H'O、CO?一釋放現(xiàn)）2IXb.植物可以更

②英格豪斯\物提供，也0、—釋放。2J新空氣

C.光合作用的

③梅耶\1C.500多次實驗確認(rèn)實驗條件/\產(chǎn)物除02外.

/還有淀粉

④薩躺\L綠葉喜「光箕深藍色/

\d.光合作用釋

'放的。2全部來

X叫遮光^^無顏色變化自于水

CO2是葉綠體

⑤恩格爾城['根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律\

E.釋放出來的，

/葉綠體是光合

/\極細好氧細菌只久/作用的場所

\Ml?露?布在葉綠體部入

⑥魯賓和1F.水綿固九乘位的周圍八

、f.光合作用

卡門濾國字仝好筆細曲分布'把光能轉(zhuǎn)換

細的窖喳隼-在葉綠體所有為化學(xué)能

氣曜光受光部位

G.用標(biāo)記的1七。2供小球藻進行&光合產(chǎn)物

⑦卡爾文-----光合作用，追蹤檢測其放射性：一中的碳來自

u輒化碳

co2一|十3一（?^CH2O）二

2.光合作用的過程

光合作用反應(yīng)式：

，場所：葉綠體類囊體薄膜

[H2Q^U02+[H]

□.光反應(yīng)〈物質(zhì)變化＜，M

ADP+Pig^ATP

I醐-----------

、能量變化：光能一綃￡中活躍的化學(xué)能

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，場所：葉綠體基質(zhì)

（C02+C5—2c3

,物質(zhì)變化VHl

□.暗反應(yīng)＜A空TP/f

2c3CH2O+C5

能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能一有機物

、中穩(wěn)定的化學(xué)能

3.反應(yīng)式

光能I~I

co?+什麗了（卞。）+,

⑴若有機物為（CH2O）

6CO2+12H2OC6HI2O6+6O2+6H2O

II葉綠體:tt

⑵若有機物為C6Hl2。6：「I」_1

4.模型法分析物質(zhì)的量的變化

當(dāng)外界條件改變時，光合作用中C3、C5、［H］,ATP的含量變化可以采用如圖分析:

光照由強到弱，CO供應(yīng)不變：C增加，C減少，［H］和ATP減少或沒有；

235

光照由弱到強，CO供應(yīng)不變：C減少，C增加，［H］和ATP增加；

235

光照不變，CO2由充足到不足：q減少，q增加，［H］和ATP增加；

光照不變，CO2由不足到充足：C,增加，C5減少，［H］和ATP減少或沒有。

★☆☆例1：下列有關(guān)科學(xué)家探索光合作用的實驗中，敘述錯誤的是（）

A.與黑藻相比，水綿更適宜用作探究光合作用的場所

B.魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧來自水而不是CO2

C.卡爾文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化的途徑

D.用銀邊天竺葵探究光合作用產(chǎn)物是淀粉時，不用脫色可直接加碘液使葉片邊緣變藍色

【答案】D

【解析】與黑藻相比，水綿具有螺旋狀的葉綠體，更適宜用作探究光合作用的場所，A正確；魯賓和卡門采

用同位素標(biāo)記法證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧來自水而不是CO2,B正確；卡爾文利用小球藻，探明

了CO2中的碳在光合作用中先形成三碳化合物，再形成葡萄糖，C正確；銀邊天竺葵探究光合作用產(chǎn)物是

淀粉時，必須脫色后加碘液，且葉片邊緣不變藍，D錯誤。

★☆☆練習(xí)1：研究者使用同位素謳0標(biāo)記水和碳酸氫鈉中的部分氧原子，加入三組小球藻培養(yǎng)液中，記錄

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反應(yīng)起始時水和碳酸氫鈉中18。的比例，光照一段時間后，分別檢測小球藻釋放的氧氣中用0的比例，實驗

結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()

起始時水中,80的比例起始時HCO4中配的比釋放的02中評0的比例

組另

(%)例(％)(%)

10.850.410.84

20.850.550.85

30.850.610.85

A.18()2是在小球藻葉綠體的類囊體上生成的

B.HC03可為小球藻的光合作用提供碳元素

|8

C.HC03中0的比例不同導(dǎo)致放氧速率不同

D.釋放的02中”0比例與水相近，推測02來自水

★☆☆練習(xí)2：光合作用的產(chǎn)物中，氧氣、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氫、葡萄糖中的氧依次來自()

□二氧化碳口氣孔直接吸收口水的光解□葉綠素的分解

A.□□□□B.□□□□

C.□□□□D.□□□□

【答案】C

【解析】氧氣在光合作用光反應(yīng)階段生成，來源于水的光解；光合作用的原料包括二氧化碳和水，因此葡萄

糖中的碳來源于二氧化碳；光合作用的原料是二氧化碳和水，只有水中含有氫元素，因此葡萄糖中的氫來源

于水的光解；由于原料水在光解時產(chǎn)生［H］和氧氣，即水中的氧均以氧氣的形式擴散到葉綠體外，因此葡萄

糖中的氧來源于二氧化碳。

□□口練習(xí)3：下列關(guān)于光合作用和化能合成作用說法正確的是()

A.兩者所利用的能量來源相同

B.進行光合作用的生物屬于自養(yǎng)生物，進行化能合成的生物屬于異養(yǎng)生物

C.都將C02和H20合成(CH20)等有機物

D.進行光合作用和化能合成作用的生物無需進行呼吸作用

【答案】C

【解析】化能合成作用是氧化無機物并利用其釋放的能量將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機物，而光合作用是利用光

能將二氧化碳合成有機物，A錯誤：化能合成作用的生物是自養(yǎng)型生物，B錯誤；光合作用和化能合成作用

都需要CO2和H20來合成有機物，C正確；不管是進行化能合成作用的生物還是進行光合作用的生物都需

要進行呼吸作用，D錯誤。

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二、影響光合作用的因素

（一）環(huán)境條件對光合各物質(zhì)量變化分析（C3\C5等）

【知識點】

1.光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較

過程光反應(yīng)暗反應(yīng)

根據(jù)

必須在光下有光、無光都可以

區(qū)別

條件光照、色素、酶多種酶

實質(zhì)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并釋放出O2同化C02，合成有機物

場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)

口水光解□C02固定

CO2+C5—^2C

物質(zhì)2H2O—^4[H]+O23

轉(zhuǎn)化□ATP的合成□C3的還原

而2c3四守（CH2CO+C5

ADP+Pi+能量——>ATP

能量ATP中活躍的化學(xué)能一KCH2O）等

光能一＞ATP中活躍的化學(xué)能

轉(zhuǎn)化有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能

口光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供［H］和ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi

關(guān)系

口沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行；沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成

2.環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析

（1）“過程法”分析各物質(zhì)變化

下圖中門表示光反應(yīng)，□表示C02的固定，□表示C3的還原，當(dāng)外界條件（如光照、C02）突然發(fā)生變化

時，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時間內(nèi)的變化：

光J變助》（H］IATP|

變即耗減少,合成衍不變.

弱

In忻不存|c,消耗行不變，余成就少.之

段“,c,合成減少,消耗哲不變

-猾黎色消耗少?成新不變‘

供MA

應(yīng)

減

1

少1°吃黑1HHATPt

（2）模型法表示C3和C5等物質(zhì)含量變化

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★☆☆例1：用一定濃度的NaHSCh溶液噴灑到小麥的葉片上，短期內(nèi)檢測到葉綠體中C3的含量下降，C5

的含量上升，則NaHSCh溶液的作用可能是（）

A.促進葉綠體中CO2的固定

B.抑制葉綠體中C3的還原

C.促進葉綠體中ATP的合成

D.抑制葉綠體中有機物的輸出

【答案】C

【解析】短期內(nèi)C3含量下降，C5含量上升，則推測NaHS03的作用可能是促進C3的還原。結(jié)合題干，應(yīng)

為促進葉綠體中ATP的合成。

★☆☆練習(xí)1：光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)實現(xiàn)。對于改變反應(yīng)條件而引起的變

化，說法正確的是（）

A.突然中斷C02供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值減小

B.突然中斷C02供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加

C.突然將紅光改變?yōu)榫G光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值減小

D.突然將綠光改變?yōu)榧t光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值減小

【答案】B

【解析】突然中斷C02供應(yīng)導(dǎo)致CO2的固定速率降低，葉綠體中C5含量增加，C3含量減少，A錯誤；突

然中斷CO2供應(yīng)使C3含量減少，進而使ATP和［H］含量增多，所以ATP/ADP比值增加，B正確；突然將

紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降低，ATP和［H］含量減少，進而使C3含量增多、C5含量減少，C錯誤；突

然將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高，ATP和［H］含量增加，ATP/ADP比值增加，D錯誤。

★☆☆練習(xí)2：下圖表示在夏季晴朗的白天植物細胞內(nèi)C3和C5的相對含量隨一種環(huán)境因素改變的變化情

況，下列對這一環(huán)境因素改變的分析正確的是（）

0時間

改變條件

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A.突然停止光照B.突然增加C02濃度

C.降低環(huán)境溫度D.增加光照強度

【答案】D

【解析】突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而C02被

C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對含量將增加、C5的相對含量將減少，A錯誤；突然增加CO2

濃度，C02被C5固定形成C3的量增加，消耗的C5量增加，C3還原速率不變，植物細胞內(nèi)C3相對含量

增加、C5相對含量減少，B錯誤：降低環(huán)境溫度，C02固定速率和C3還原速率均下降，C5的相對含量

不會大幅度地增加，C錯誤；增加光照強度，光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP增多，被還原的C3增多，生成的

C5增多，而C02被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對含量將減少、C5的相對含量將增加，D正

確。

★★☆練習(xí)3：某同學(xué)以菠菜的綠葉為材料，制備了完整葉綠體懸浮液，并均分為兩組，進行如下實驗：

組別加入物質(zhì)條件實驗現(xiàn)象

產(chǎn)生氣泡，DCP1P

A組DCPIP溶液適宜溫度和

溶液變?yōu)闊o色

光照等條件

B組適量磷酸、NaHCO3（CH2O）/C3比值增高

（注：DCPIP氧化態(tài)為藍紫色，被還原后為無色。）

請分析回答：

（1）分離獲得完整葉綠體需要用到的方法是法和過濾。

（2）A組氣泡中成分是,DCPIP溶液由藍紫色變無色的原因是o

（3）B組（CH2CO/C3比值增高的原因是。

【答案】（1）差速離心（2）02光反應(yīng)階段產(chǎn)生的［H］使DCPIP還原（3）磷酸有利于光反應(yīng)階段中

ATP的形成，進而促進暗反應(yīng)中C3的還原形成（CH20）

【解析】（1）分離獲得完整葉綠體需要用到的方法是差速離心法和過濾。（2）A組可以進行光合作用的光反應(yīng)

階段，氣泡中成分是02,DCPIP氧化態(tài)為藍紫色，被還原后為無色，DCPIP由藍紫色變無色說明被還原

了，原因是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的［H］使DCPIP還原。（3）B組（CH2O）/C3比值增高原因是磷酸有利于光反應(yīng)階

段中ATP的形成，進而促進暗反應(yīng)中C3的還原形成（CH20）。

（二）影響光合作用的內(nèi)部因素與外部因素

【知識點】

1.影響光合作用的內(nèi)部因素

（1）與植物自身的遺傳特性（如植物品種不同）有關(guān)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。

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光合速率

陽生植物

陰生植物

光照強度

（2）植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)、葉綠素含量及酶等也會影響光合作用，如圖所示。

2.影響光合作用的外部因素

（1）光照強度

1）原理：光照強度通過影響植物的」^反應(yīng)進而影響光合速率。光照強度增加，光反應(yīng)速度加快，產(chǎn)

生的［H］和ATP增多，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：

□A點：光照強度為0,此時只進行細胞呼吸。

□AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO?釋放量逐漸減少。

□B點：為光補償點，細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度。

□BC段：表明隨著光照強度不斷增強，光合作用強度不斷增強，到C點后不再增強了。

□C點：為光飽和點，限制C點以后光合作用強度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、酶的數(shù)量和最大活性,

外部因素是CO2濃度等除光照強度之外的環(huán)境因素。

3）應(yīng)用：」溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強光照強度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；U陰生植物的光補償點和

光飽和點都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能.

（2）CO?濃度

1）原理：CO,影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。

2）曲線分析：

光

合

作

用

強

%

圖2

圖1中A點表示CO2補償點，即光合速率等于呼吸速率時的C02濃度，圖2中A，點表示進行光合作用所需

C02的最低濃度。B點和B，點都表示C02飽和點。

3）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CCh濃度，提高光合速率。

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(3)溫度

1)原理：溫度通過影響酶的活性影響光合作用。

2)曲線分析：

光

合

速

率

20304050溫度(T)

AB段在B點之前，隨著溫度升高，光合速率增大

B點酶的最適溫度,光合速率最大

隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率減小，50左右光合

BC段

速率幾乎為零

3)應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度,

以降低細胞呼吸速率，保證植物有機物的積累。

(4)水分

1)原理：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)致萎蕉，使光合速率下

降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響C02進入植物體內(nèi)。

2)曲線分析：

圖1圖2

圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的需水規(guī)律，合理灌溉。圖2曲線中間E處光合作用強度暫時降低，

是因為溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關(guān)閉，影響了C02的供應(yīng)。

3.關(guān)注光合作用的6個易錯點

(1)光合作用中色素吸收光能不需要酶的參與。

(2)葉綠體中的色素能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能，不能制造能量。

(3)藍藻沒有葉綠體，但含有葉綠素和藻藍素，能進行光合作用。

(4)葉綠體和線粒體中含有DNA、RNA和核糖體。

(5)液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用。

(6)光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)不會立刻停止，因為光反應(yīng)產(chǎn)生［H］和ATP還可以維持一段時間的暗反應(yīng)。

★☆☆例1：如圖中縱坐標(biāo)表示植物某種氣體吸收量或釋放量的變化(注：不考慮橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)單位的具

體表示形式，單位的表示方法相同)。下列說法正確的是()

第12頁共28頁

A.若f點以后進一步提高光照強度，光合作用強度會一直不變

B.若a代表02吸收量，d點時，葉肉細胞既不吸收02也不釋放。2

C.c點時，葉肉細胞中能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體

D.若a代表CCh釋放量，適當(dāng)提高大氣中的CCh濃度，e點可能向右下方移動

【答案】D

【解析】e點時已經(jīng)達到光飽和點，其他條件不變，f點以后提高光照強度可能會傷害葉片中的葉綠體，光

合作用強度可能會發(fā)生變化；若a代表02吸收量，d點時，整個植株既不吸收02,也不釋放。2,但對于葉

肉細胞來說有氧氣的凈釋放；圖中c點時，葉肉細胞只能進行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)

和線粒體；若a代表CCh釋放量，適當(dāng)提高大氣中的CCh濃度，光飽和點增大，e點向右下方移動。

★☆☆練習(xí)1：下圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，甲、乙兩種植物葉片的CCh凈吸收速

率與C02濃度的關(guān)系。下列分析正確的是()

A.CCh濃度大于a時，甲才能進行光合作用

B.適當(dāng)增加光照強度，a點將左移

C.CCh濃度為b時，甲、乙總光合作用強度相等

D.甲、乙光合作用強度隨CCh濃度的增大而不斷增強

【答案】B

【解析】a點時表明甲植物的凈光合速率為0,此時光合作用強度等于呼吸作用強度，適當(dāng)增加光照強度,

光合作用強度增強，要使光合作用強度等于呼吸作用強度，a點左移，A錯誤，B正確；CO2濃度為b時,

甲、乙兩植物的凈光合作用強度相等，由于不知道兩植物的呼吸作用強度，因此不能比較總光合作用強度，

C錯誤；由兩條曲線可以看出，當(dāng)CO2濃度達到一定值以后，光合作用強度就不再增強，D錯誤。

★☆☆練習(xí)2：甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。

甲

艷

酒

G乙

女

先

°a光照強度

回答下列問題：

(1)當(dāng)光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是.

第13頁共28頁

（2）甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是—，判斷的

依據(jù)是。

（3）甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是一。

（4）某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降，其原因是進入葉肉細胞的（填“Ch”或

“CO2”）不足。

【答案】（1）甲（2）甲光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株

接受的光照強度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大（3）乙（4）CO2

【解析】（1）山曲線圖可知，光照強度大于a時，甲植物的凈光合速率隨著光照強度的增加而增加的幅度更

大，說明甲植物對光能的利用率較高。（2）當(dāng)種植密度過大時，植株的葉片會相互遮擋，植株接受的光照強

度減弱，導(dǎo)致植物凈光合速率下降。由曲線圖可知，光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙

大。（3）由曲線圖可知，在低光照強度下，乙植物的凈光合速率較高，在高光照強度下，乙植物的凈光合速

率明顯低于甲植物，所以乙植物更適合在林下低光照強度的環(huán)境下種植。（4）夏II晴天中午12點，溫度較

高，部分氣孔關(guān)閉，進入葉肉細胞的CO2明顯減少，抑制了暗反應(yīng)，導(dǎo)致葉片的光合速率明顯降低。

★☆☆練習(xí)3：如圖所示為研究光照強度和CCh濃度對某植物光合作用強度的影響。下列有關(guān)敘述錯誤的是

光

合

作

1%CO2

用

強

度

0.03%CO,

光照強度

A.曲線a—b點，葉綠體中C3濃度降低

B.b-d點，葉綠體中C5濃度升高

C.曲線a—b點，葉綠體中C5生成速率降低

D.d點時，限制光合作用強度的環(huán)境因素可能有CCh濃度和溫度等

【答案】C

【解析】線中a點轉(zhuǎn)向b點時，光照強度增強，光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP增加，促進暗反應(yīng)中C3的還原，

導(dǎo)致葉綠體中C3濃度降低，相對應(yīng)的C5生成速率升高；曲線中b點轉(zhuǎn)向d點時，CO2濃度降低，CO2

用于暗反應(yīng)中和C5固定生成C3的反應(yīng)減弱，因此葉綠體中C5濃度升高；曲線中d點為光飽和點，限制

光合作用強度的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等。

★★☆練習(xí)4：圖甲是玉米及其他兩種農(nóng)作物的光照強度和光合速率關(guān)系圖，圖乙表示某日光溫室大棚蔬菜

在不同溫度和光照強度卜光合作用強度變化趨勢。請回答下列問題：

第14頁共28頁

（1）圖甲中，—植物適宜與玉米間作，理由是O

（2）分析圖乙中的兩條曲線，溫度為25口、光照強度小于2klx,采取___措施有助于提高作物的

產(chǎn)量，判斷依據(jù)是。

（3）由圖乙可知，若某一天溫度為25口，光照強度大于Iklx小于2klx,光照時間為12小時，則一晝夜

后該蔬菜的干重將（填“增加”"減少''或"不變

【答案】（1）口植物的光補償點和光飽和點都明顯低于玉米（植物在低光照強度下就可以達到最大光

合速率），與玉米間作能充分利用光能（2）適當(dāng)降低溫度光照強度小于2klx時，25I凈光合作用強

度低于15口凈光合作用強度（3）減少

【解析】（1）據(jù)圖分析，圖甲中口植物的光補償點和光飽和點都明顯低于玉米，在低光照強度下就可以達到

最大光合速率，因此其與玉米間作能充分利用光能。（2）據(jù)圖分析，圖乙中，當(dāng)溫度為25」、光照強度小

于2klx時，其凈光合作用強度低于15凈光合作用強度，因此可以采取適當(dāng)降低溫度的措施來提高作物

的產(chǎn)量。（3）若某一天溫度為25口，光照強度大于1klx小于2klx,光照時間為12小時，則這12小時凈光

合量在（0?22.4）x12之間，而12小時黑暗條件下細胞呼吸消耗量為12x22.4,一晝夜有機物的積累量=12

小時凈光合量一12小時呼吸消耗量＜0,所以一晝夜后該蔬菜的干重將減少。

三、光合與呼吸綜合

（一）光合作用與呼吸作用的聯(lián)系

【知識點】

普02、用七、14co2在光合作用和細胞呼吸中元素轉(zhuǎn)移途徑的分析

（1）葡萄糖參與的有氧呼吸與光合作用反應(yīng)式

□有氧呼吸：C6Hl2O6+6O6+6H2O――6c。2+12H2。+能量

口光合作用：6cCh+12H2。孚tc6H12O6+602+6H2。

（2嚴(yán)0和l4C的轉(zhuǎn)移過程

口也焉用貶磊C6H啦

第15頁共28頁

o6

（DC,8O上合作用

2光合作用

.光合作用一c

V2

③H；80―?有氧呼吸,z11c

有?呼吸

co2

光含14rHo_

④文。2作用5H葭乂一無氧呼吸

C2H5OH

2.圖解光合作用與呼吸作用過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系

細胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)

前梅幡

提供的最先出現(xiàn)放最終出現(xiàn)放“對l8O的示蹤

標(biāo)記物射性的物質(zhì)射性的物質(zhì)分析”的注意點

□-*水—>□->二氧化碳

水一□一口一三碳化合物

,80

2（□途徑）T葡萄糖等有機物

一□一丙酮酸

如果分析“首先出現(xiàn)

口―氧氣一口->□一水

氧氣在”“短時間出現(xiàn)在”，

一口一二氧化碳

（U途徑）；一般是要求分析第一

H?0一□一□-??三碳化合物

水步反應(yīng)，不必沿箭頭

一葡萄糖等有機物

（蒸騰作用）所指路線過多分析；

一□一丙酮酸

如果是分析“在哪些物

（一）□一三碳化合物一

質(zhì)中出現(xiàn)“，則需要沿

葡萄糖等有機物

三碳化合物箭頭所指路線將所有

CI8O一□一丙酮酸；

2（□途徑）可能出現(xiàn)的情況分析

（二）口一水一口一口一

出來

氧氣

口一三碳化合物一葡

14co2三碳化合物（□途徑）萄糖等有機物一口一

丙酮酸

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【特別提醒】

□光合作用中產(chǎn)生的［H］是還原型輔酶（NADPH）簡化的表示方式，而細胞呼吸中產(chǎn)生的［H］是還原型輔酶

I（NADH）簡化的表示方式，二者不是一種物質(zhì)，盡管書寫形式相同。

□還原氫的書寫形式一定不能寫成H、H卡或H2，只能寫成［H］、NADH或NADPH。

3.光合作用與細胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點”移動

的

吸

收

速

率

可

釋

放

速

率

（1）細胞呼吸對應(yīng)點（A點）的移動：細胞呼吸增強，A點下移,細胞呼吸減弱，A點上移。

（2）補償點（B點）的移動

口細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，C02（或光）補償點應(yīng)右移，反之左移。

口細胞呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時，CCb（或光）補償點應(yīng)右移,反之左移。

（3）飽和點（C點）和D點的移動：相關(guān)條件的改變（如增大光照強度或增大C02濃度）使光合速率增大時,

C點右移，D點上移的同時右移；反之，移動方向相反。

（4）坐標(biāo)曲線中的A點，AB段（不包括A、B兩點），B點和B點之后的02和CO2的轉(zhuǎn)移方向。

4.光合作用和有氧呼吸的區(qū)別

光合作用有氧呼吸

物質(zhì)變化無機物一也有機物有機物一旦無機物

穩(wěn)定的化學(xué)能一＞ATP中活躍的化學(xué)

能量變化光能一＞穩(wěn)定的化學(xué)能（儲能）

能、熱能（放能）

實質(zhì)合成有機物，儲存能量分解有機物、釋放能量，供細胞利用

場所葉綠體活細胞（主要在線粒體）

條件只在光下進行有光、無光都能進行

5.光合作用與細胞呼吸中［H］的來源和去路比較

第17頁共28頁

光合作用呼吸作用

水

（類囊體薄膜）\（細胞質(zhì)基質(zhì)）

有鈍時

NADPH-JH)——NADH內(nèi)用酸、水

（線粒體基質(zhì)）

（葉綠體基質(zhì)）無氧時\有氧時

（細胞質(zhì)

、（線粒體內(nèi)膜）

基質(zhì)）,

還原J

還原丙酮酸與箱結(jié)合生成水

6.光合作用與細胞呼吸中ATP的來源與去路比較

【例題講解】★☆☆例1：下列有關(guān)水稻葉肉細胞內(nèi)NADH和NADPH的敘述，正確的是（）

A.有氧條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生，在線粒體中被消耗

B.無氧條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生，但不被消耗

C.光照條件下，NADPH在葉綠體的類囊體薄膜上產(chǎn)生

D.黑暗條件下，NADPH在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生

【答案】C

【解析】有氧條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生，在線粒體內(nèi)膜上被消耗，A錯誤；無氧

條件下，NADH在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生和消耗，B錯誤；光照條件下，NADPH在葉綠體的類囊體薄膜上產(chǎn)生，

C正確；黑暗條件下，葉綠體中不產(chǎn)生NADPH,D錯誤。

★☆☆練習(xí)1：如圖表示植物葉肉細胞內(nèi)光合作用、呼吸作用中氧的轉(zhuǎn)移過程。下列敘述正確的是（）

H20------->02------->H20------->C02------->C3------->（CH2O）

A.過程口