2022屆高考生物一輪復習新人教版必修1第3單元細胞的能量供應(yīng)和利用第3講能量之源-光與光合作用課件

第3講能量之源——光與光合作用考情研讀·備考定位考點展示核心素養(yǎng)1．說明光合作用及其對它的認識過程。2．研究影響光合速率的環(huán)境因素。3．提取和分離葉綠體色素。1．生命觀念——通過分析討論光合作用的過程，形成物質(zhì)與能量觀。2．科學思維——通過解讀光合作用過程及影響因素的模型，形成利用科學的思維解決問題的習慣。3．科學探究——通過光合作用歷程的探究及提取和分離葉綠體色素，掌握實驗的原理、思路及操作技能。4．社會責任——通過探討光合作用的實際應(yīng)用，形成社會責任感?？键c一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)(含綠葉中色素的提取

和分離)考點二光合作用的探究歷程與光合作用的過程考點三光合作用速率的影響因素及應(yīng)用考點四光合作用與細胞呼吸的關(guān)系1．綠葉中色素的提取和分離(1)實驗原理考點一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)(含綠葉中色素的提取和分離)自主回顧·素養(yǎng)儲備有機溶劑無水乙醇無水乙醇溶解度溶解度高層析液(2)實驗流程防止色素被破壞研磨充分色素保證色素擴散均勻，否則會形成弧形帶分離出的色素帶平整不重疊清晰橙黃色最少最高黃色藍綠色最多黃綠色最低2．葉綠體中的色素及色素的吸收光譜葉綠素b

葉綠素a

胡蘿卜素葉黃素由圖可以看出：(1)葉綠體中的色素只吸收_________，而對紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對_______________的吸收量大，類胡蘿卜素對_________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少?？梢姽饧t光和藍紫光藍紫光3．葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能(1)結(jié)構(gòu)模式圖雙層膜暗反應(yīng)基粒色素光合作用易錯整合，判斷正誤。(1)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 (

)(2)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素 (

)(3)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 (

)(4)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多 (

)(5)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中 (

)(6)葉綠體內(nèi)膜的面積遠遠大于外膜的面積 (

)×

√

√

×

×

×

(7)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

(

)(8)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

(

)×

√

1．提取葉綠體中的色素，也可用下圖所示的方法：即在圓心處滴加適量濾液，待干燥后再滴加適量層析液進行層析，結(jié)果會出現(xiàn)不同顏色的4個同心圓，則①～④依次對應(yīng)哪種色素及顏色？[提示]①——胡蘿卜素(橙黃色)

②——葉黃素(黃色)

③—葉綠素a(藍綠色)

④—葉綠素b(黃綠色)。2．(必修1P99“與社會的聯(lián)系”改編)溫室或大棚種植蔬菜時，最好選擇___________的玻璃、塑料薄膜，理由有什么？[提示]有色玻璃或塑料薄膜主要透過同色光，其他色光很少或不能透過，光照強度會減弱，不利于光合作用；而無色透明的玻璃或塑料薄膜能透過日光中各色光，光照強度較大，有利于光合作用的進行。無色透明剖析難點·考點突破 (2020·河北衡水金卷)下列關(guān)于植物細胞中光合色素的說法正確的是

(

)A．光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上B．Mg是構(gòu)成葉綠素所必需的微量元素C．葉綠素對綠光吸收最多，所以葉片呈綠色D．用紙層析法分離色素時，含量多的色素在濾紙上擴散快﹝典例剖析﹞A

突破點

色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)例1[解析]

植物細胞中光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上；Mg是構(gòu)成葉綠素所必需的大量元素；葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色；用紙層析法分離色素時，溶解度高的色素在濾紙上擴散快。1．(2021·重慶南開中學月考)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NADPHC．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CO2的固定和還原[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CO2的固定和還原的酶存在葉綠體的基質(zhì)中。﹝對應(yīng)訓練﹞C

﹝典例剖析﹞突破點

色素提取和分離實驗的過程與結(jié)果例2A．加入碳酸鈣的作用是防止色素被破壞B．可以用蒸餾水代替無水乙醇提取葉綠體中的色素C．水浴加熱，用玻璃棒攪拌可加快色素的溶解D．用紙層析法分離色素時，畫好的濾液細線不能觸及層析液[答案]

B[解析]

加入碳酸鈣的作用是防止研磨過程色素被破壞，A正確；葉綠體中的色素易溶于無水乙醇等有機溶劑，不溶于水，不能用蒸餾水代替無水乙醇提取葉綠體中的色素，B錯誤；水浴加熱，用玻璃棒攪拌可加快色素的溶解，C正確；用紙層析法分離色素時，畫好的濾液細線不能觸及層析液，否則，色素就溶解在層析液中，不會隨層析液在濾紙條上擴散了，D正確。2．(2020·東勝區(qū)期中)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用無水乙醇提取綠葉中的色素，并進行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。有關(guān)敘述錯誤的是 (

)A．強光照可能抑制葉綠素的合成，促進類胡蘿卜素的合成B．沒有無水乙醇，可用95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉C．Ⅲ、Ⅳ色素條帶間距小，說明兩種色素的溶解度差異小D．操作中如果濾液細線觸及層析液，會縮短得到四條色素帶的時間﹝對應(yīng)訓練﹞D

[解析]

強光照和正常光照相比，葉綠素含量明顯降低，類胡蘿卜素含量增加，可見強光照可抑制葉綠素的合成，促進類胡蘿卜素的合成，A正確；沒有無水乙醇，可用95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉，B正確；四種色素在層析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，其中Ⅲ、Ⅳ色素條帶間距小，說明兩種色素的溶解度差異小，C正確；色素分離過程中如果濾液細線觸及層析液，色素會溶解在層析液，D錯誤。1．光合作用的探究歷程(連線)考點二光合作用的探究歷程與光合作用的過程自主回顧·素養(yǎng)儲備2．光合作用的過程光合作用反應(yīng)式：___________________________。圖中：①_____，②________，③_____，④______。O2

[H]

C3

CO2

葉綠體類囊體薄膜O2

[H]

ATP

ATP

葉綠體基質(zhì)CO2

2C3

2C3

(CH2O)

ATP

有機物3．反應(yīng)式(寫出反應(yīng)式并標出元素的去向)(1)若有機物為(CH2O)：_____________________________。(2)若有機物為C6H12O6：______________________________。易錯整合，判斷正誤。(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和H2O (

)(2)破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生 (

)(3)離體葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH[H]和CO2后，可完成暗反應(yīng)

(

)(4)光照下葉綠體的ATP主要是由光合作用合成的糖經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的

(

)×

×

√

×

(5)光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學能儲存在ATP中 (

)(6)在適宜光照條件下，葉肉細胞中CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)

(

)(7)H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 (

)×

√

×

1．細胞呼吸產(chǎn)生的[H]和光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]是同一物質(zhì)嗎？其成分是蛋白質(zhì)嗎？[提示]細胞呼吸產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶I(NADH)的簡化表示方式，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)，NADH和NADPH中的N指煙酰胺，A指腺嘌呤，D是二核苷酸，P是磷酸基團，因此[H]的成分不是蛋白質(zhì)。2．若將某種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是？[提示]某種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié)，所以當O2增多時，有氧呼吸會增加。3．光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，一定時間后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析。實驗發(fā)現(xiàn)，僅僅30s的時間，放射性代謝產(chǎn)物多達幾十種?？s短時間到7s，發(fā)現(xiàn)放射性代謝產(chǎn)物減少到12種，想要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物是什么，可能的實驗思路是？[提示]不斷縮短光照時間后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產(chǎn)物，該物質(zhì)即為CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物。剖析難點·考點突破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)區(qū)別必須在光下有光、無光都可以條件光照、色素、酶多種酶實質(zhì)將光能轉(zhuǎn)化為化學能，并釋放出O2同化CO2，合成有機物場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)過程光反應(yīng)暗反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化光能―→ATP中活躍的化學能ATP中活躍的化學能―→(CH2O)等有機物中穩(wěn)定的化學能關(guān)系①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Pi②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Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當外界條件(如光照、CO2)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：(2)模型法表示C3和C5等物質(zhì)含量變化

(2020·南昌期中)下列有關(guān)科學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記法證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧來自水而不是CO2C．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﹝典例剖析﹞D

突破點

光合作用的探究歷程例3[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。3．(2020·湖北五校沖刺卷)研究者使用同位素18O標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，記錄反應(yīng)起始時水和碳酸氫鈉中18O的比例，光照一段時間后，分別檢測小球藻釋放的氧氣中18O的比例，實驗結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是 (

)﹝對應(yīng)訓練﹞[答案]

C

(2020·海南?？跈z測)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 (

)①二氧化碳

②氣孔直接吸收③水的光解④葉綠素的分解A．①②④③

B．③①②④C．③①③①

D．①③①③﹝典例剖析﹞突破點

光合作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化例4C

[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。突破光合作用過程的4個誤區(qū)(1)綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。(2)綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。易錯提醒(3)不要認為暗反應(yīng)不需要光。光合作用的過程可以分為兩個階段，即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進行，并在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的增加而增強；后者在有光、無光的條件下都可以進行，但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP，因此在無光條件下不可以長期進行。(4)葉綠體并不是進行光合作用的必要場所。進行光合作用的細胞不一定含葉綠體，如藍藻、光合細菌能進行光合作用，但沒有葉綠體。4．(2021·渝北期中)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CO2和H2O合成(CH2O)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﹝對應(yīng)訓練﹞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H2O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。5．(2020·河北唐山期末)某同學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：(注：DCPIP氧化態(tài)為藍紫色，被還原后為無色。)組別加入物質(zhì)條件實驗現(xiàn)象A組DCPIP溶液適宜溫度和光照等條件產(chǎn)生氣泡，DCPIP溶液變?yōu)闊o色B組適量磷酸、NaHCO3(CH2O)/C3比值增高請分析回答：(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___________________________________。(3)B組(CH2O)/C3比值增高的原因是______________________________________________________________________。差速離心O2

光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]使DCPIP還原

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(CH2O)

[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O2，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(CH2O)。

(2020·河北衡水金卷)用一定濃度的NaHSO3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NaHSO3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[解析]

短期內(nèi)C3含量下降，C5含量上升，則推測NaHSO3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。﹝典例剖析﹞突破點

考查環(huán)境條件變化對光合作用中物質(zhì)含量的影響例5C

歸納總結(jié)6．(2021·長春市質(zhì)檢)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CO2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CO2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﹝對應(yīng)訓練﹞B

[解析]

突然中斷CO2供應(yīng)導致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。7．(2020·河北衡水中學調(diào)研)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

(

)A．突然停止光照

B．突然增加CO2濃度C．降低環(huán)境溫度

D．增加光照強度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CO2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，CO2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，CO2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CO2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。一、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。考點三光合作用速率的影響因素及應(yīng)用自主回顧·素養(yǎng)儲備陰生植物

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。呼吸量

二、外部環(huán)境因素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_______，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。光加快(2)曲線分析：①A點：光照強度為0，此時只進行___________。②AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸_______。③B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_______細胞呼吸強度。細胞呼吸減少等于④BC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。⑤C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：①溫室生產(chǎn)中，適當增強___________，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；②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。光照強度2．CO2濃度(1)原理：CO2影響_____反應(yīng)階段，制約_____的形成。(2)曲線分析：暗C3

圖1中A點表示CO2補償點，即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度，圖2中A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。B點和B′點都表示CO2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”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。3．溫度(1)原理：溫度通過影響___________影響光合作用。(2)曲線分析：AB段在B點之前，隨著溫度升高，光合速率_______B點酶的_______溫度，光合速率最大BC段隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率_______，50℃左右光合速率幾乎為零酶的活性增大最適減小(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_______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)各種化學反應(yīng)的_______，如植物缺水導致萎蔫，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進入植物體內(nèi)。降低介質(zhì)(2)曲線分析：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______的供應(yīng)。CO2

易錯整合，判斷正誤。(1)光照越弱，陰生植物光合作用越強；光照越強，陽生植物光合作用越強

(

)(2)凈光合速率長期為零會導致幼苗停止生長 (

)(3)外界環(huán)境中的CO2通過氣孔進入葉肉細胞被利用 (

)(4)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短

(

)×

√

√

×

(5)有色大棚主要透過同色光，其他光被大量吸收，所以無色透明的大棚中農(nóng)作物的產(chǎn)量較高

(

)(6)植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用 (

)(7)種植農(nóng)作物不宜過密，要保證良好的通風，以增加植株周圍的二氧化碳濃度

(

)(8)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中松土可使硝化細菌在O2充足條件下將更多的NH3轉(zhuǎn)化成亞硝酸或硝酸以提高肥效

(

)√

×

√

√

1．大棚生產(chǎn)中，為什么多施有機肥能夠提高作物的產(chǎn)量？[提示]有機肥中的有機物被微生物分解產(chǎn)生了CO2和無機鹽，能夠增加大棚中的CO2濃度并為作物提供礦質(zhì)營養(yǎng)。2．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，農(nóng)作物的種植密度過大時，農(nóng)作物的產(chǎn)量反而會降低，原因是什么？[提示]農(nóng)作物的種植密度過大時，會造成作物下部的葉片通風和透光度低，下部的葉片因光照強度和CO2濃度低，光合速率降低，而作物種植密度大又造成整體上作物的細胞呼吸強度的增大，因此作物的凈光合速率降低。3．在下面的四幅圖中依次標出坐標曲線中的A點，AB段(不包括A、B兩點)，B點和B點之后的O2和CO2的轉(zhuǎn)移方向。[提示]剖析難點·考點突破多因子變量對光合速率的影響 (2021·太原期中)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CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系。下列分析正確的是

(

)A．CO2濃度大于a時，甲才能進行光合作用B．適當增加光照強度，a點將左移C．CO2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CO2濃度的增大而不斷增強﹝典例剖析﹞B

突破點

單一因素對光合作用影響的分析和探究例6[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CO2濃度達到一定值以后，光合作用強度就不再增強，D錯誤。關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點提醒易錯提醒溫度改變對光合作用的影響當溫度改變時，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)，因為參與暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多CO2濃度對光合作用的影響CO2濃度很低時，光合作用不能進行，但CO2濃度過高時，會抑制植物的細胞呼吸，進而影響光合作用8．(2018·全國卷Ⅰ，30)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?；卮鹣铝袉栴}：(1)當光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是_____。﹝對應(yīng)訓練﹞甲(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_____。(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“O2”或“CO2”)不足。甲

光照強度降低導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，導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大乙CO2

[解析]

(1)由曲線圖可知，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，導致植物凈光合速率下降。由曲線圖可知，光照強度降低導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)夏日晴天中午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)，導致葉片的光合速率明顯降低。9．(2021·四平模擬)如圖中縱坐標表示植物某種氣體吸收量或釋放量的變化(注：不考慮橫坐標和縱坐標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

(

)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O2吸收量，d點時，葉肉細胞既不吸收O2也不釋放O2C．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CO2釋放量，適當提高大氣中的CO2濃度，e點可能向右下方移動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O2吸收量，d點時，整個植株既不吸收O2，也不釋放O2，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CO2釋放量，適當提高大氣中的CO2濃度，光飽和點增大，e點向右下方移動。

(2020·鄭州一模)如圖所示為研究光照強度和CO2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 (

)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CO2濃度和溫度等﹝典例剖析﹞突破點

多因素對光合作用的影響分析例7C

[解析]

曲線中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。多因素對光合作用影響的曲線分析方法解答受多因素影響的光合作用曲線題時，找出曲線的限制因素是關(guān)鍵。具體方法是對縱坐標或橫坐標畫垂線或者只看某一條曲線的變化，將多因素轉(zhuǎn)變?yōu)閱我灰蛩?，從而確定限制因素。當曲線上標有條件時，說明因變量受橫坐標和曲線上條件的共同影響。若題干中描述了曲線的獲得前提，如最適溫度下測得，則應(yīng)該考慮溫度以外的影響因素。技巧總結(jié)10．(2021·唐山一模)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下光合作用強度變化趨勢。請回答下列問題：﹝對應(yīng)訓練﹞(1)圖甲中，_____植物適宜與玉米間作，理由是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)分析圖乙中的兩條曲線，溫度為25℃、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℃，光照強度大于lklx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”)。②

②植物的光補償點和光飽和點都明顯低于玉米(②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適當降低溫度

光照強度小于2klx時，25℃凈光合作用強度低于15℃凈光合作用強度減少[解析]

(1)據(jù)圖分析，圖甲中②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℃，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)×12之間，而12小時黑暗條件下細胞呼吸消耗量為12×22.4，一晝夜有機物的積累量＝12小時凈光合量－12小時呼吸消耗量<0，所以一晝夜后該蔬菜的干重將減少。1．圖解光合作用與呼吸作用過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系考點四光合作用與細胞呼吸的關(guān)系自主回顧·素養(yǎng)儲備據(jù)圖填表提供的標記物最先出現(xiàn)放射性的物質(zhì)最終出現(xiàn)放射性的物質(zhì)“對18O的示蹤分析”的注意點18O2_____(①途徑)①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸如果分析“首先出現(xiàn)在”“短時間出現(xiàn)在”，一般是要求分析第一步反應(yīng)，不必沿箭頭所指路線過多分析；如果是分析“在哪些物質(zhì)中出現(xiàn)”，則需要沿箭頭所指路線將所有可能出現(xiàn)的情況分析出來HO氧氣(④途徑)；水(蒸騰作用)_____________________________________________________________________________________C18O2_____________(⑤途徑)(一)⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸；(二)⑤→水→⑥→④→氧氣14CO2三碳化合物(⑤途徑)_____________________________________________水④→氧氣→⑦→①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸三碳化合物⑤→三碳化合物→葡萄糖等有機物→③→丙酮酸[特別提醒]①光合作用中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(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。②還原氫的書寫形式一定不能寫成H、H＋或H2，只能寫成[H]、NADH或NADPH。2．光合作用與細胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點”移動(1)細胞呼吸對應(yīng)點(A點)的移動：細胞呼吸增強，A點_______，細胞呼吸減弱，A點_______。下移上移(2)補償點(B點)的移動①細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點應(yīng)右移，反之左移。②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，CO2(或光)補償點應(yīng)_______，反之_______。(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CO2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。右移左移剖析難點·考點突破1．光合作用和有氧呼吸的區(qū)別2．光合作用與細胞呼吸中[H]的來源和去路比較3．光合作用與細胞呼吸中ATP的來源與去路比較5．真正光合作用速率、凈光合作用速率與呼吸速率的關(guān)系(1)凈光合作用速率與真正光合作用速率的關(guān)系①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(2)光合速率與呼吸速率的常用表示方法項目含義表示方法(單位面積的葉片在單位時間內(nèi)變化量)O2CO2有機物真正光合速率植物在光下實際合成有機物的速率O2產(chǎn)生(生成)速率或葉綠體釋放O2量CO2固定速率或葉綠體吸收CO2量有機物產(chǎn)生(制造、生成)速率凈光合速率植物有機物的積累速率植物或葉片或葉肉細胞O2釋放速率植物或葉片或葉肉細胞CO2吸收速率有機物積累速率呼吸速率單位面積的葉片在單位時間內(nèi)分解有機物的速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率有機物消耗速率(3)計算公式實際光合速率＝表觀(凈)光合速率＋呼吸速率。

(2020·安陽二模)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﹝典例剖析﹞C

突破點

光合作用和呼吸作用過程的聯(lián)系例8[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。﹝對應(yīng)訓練﹞D

[解析]

過程④為CO2的固定，不產(chǎn)生ATP；過程②所需[H]來自有氧呼吸的第一、二階段；過程③是有氧呼吸第二階段，在線粒體基質(zhì)中進行，過程⑤是C3的還原，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；過程②③可相互提供物質(zhì)。12．下圖是某植物葉肉細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_____、_________、__________、_____，[H]代表的物質(zhì)主要是_______________________。O2

NADP＋

ADP＋Pi

C5

NADH(或還原型輔酶Ⅰ)

(2)B