浙江鴨2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元第8講光合作用講義+提能作業(yè)含解析

PAGE62-第8講光合作用考綱導(dǎo)學(xué)考點(diǎn)學(xué)問(wèn)內(nèi)容要求12.光合作用(1)光合作用的概念、階段、場(chǎng)所和產(chǎn)物b(2)色素的種類、顏色和汲取光譜a(3)光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過(guò)程b(4)活動(dòng):光合色素的提取與分別b(5)活動(dòng):探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響c(6)環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響c(7)光合作用與細(xì)胞呼吸的異同b學(xué)問(wèn)1光合作用的概述和過(guò)程一、光合作用概述1.概念:光合作用指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把①二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成貯存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過(guò)程。

2.總反應(yīng)式:②6CO2+12H2O6O2+6H2O+C6H12O6。

3.光合作用的場(chǎng)所——葉綠體視察下面的葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖,完成下列問(wèn)題:(1)a、b分別為③外膜和內(nèi)膜。

(2)c為基粒,是由很多④類囊體堆疊而成的,其膜可稱為光合膜。d為液態(tài)的葉綠體基質(zhì),含有很多酶。

4.光合作用的探討——氧氣的產(chǎn)生利用⑤同位素示蹤的方法,證明光合作用釋放的氧氣來(lái)自參與反應(yīng)的水。

5.階段:光合作用分為光反應(yīng)和⑥碳反應(yīng)兩個(gè)階段。前一階段在⑦類囊體膜中進(jìn)行,后一階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。

二、光合作用的過(guò)程1.光反應(yīng)階段:葉綠素分子中的①電子被光能激發(fā)的反應(yīng)。

(1)光系統(tǒng):是位于②類囊體膜中的兩種葉綠素蛋白質(zhì)復(fù)合體,分別稱為光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ。

(2)過(guò)程:光系統(tǒng)Ⅱ中:光能被汲取并轉(zhuǎn)化為③ATP中的化學(xué)能;同時(shí)水被裂解成④H+、氧氣、電子。

光系統(tǒng)Ⅰ中:由光系統(tǒng)Ⅱ產(chǎn)生的H+、電子以及自身汲取光能后被激發(fā)出的電子將NADP+還原成⑤NADPH。

2.碳反應(yīng)階段:CO2通過(guò)⑥卡爾文循環(huán)被還原成糖的過(guò)程,包括以下過(guò)程。

(1)CO2的固定:一個(gè)CO2被一個(gè)⑦五碳分子固定,形成一個(gè)六碳分子,隨即又分解成兩個(gè)三碳酸分子。

(2)三碳酸分子的還原:三碳酸分子接受NADPH中的氫和ATP中的磷酸基團(tuán)及能量,被還原成⑧三碳糖,這是碳反應(yīng)形成的產(chǎn)物。

(3)RuBP再生:每三個(gè)CO2進(jìn)入循環(huán),可以形成⑨6分子三碳糖,其中⑩5個(gè)三碳糖分子在循環(huán)中再生為五碳糖,另一個(gè)三碳糖分子則離開(kāi)循環(huán),或在葉綠體內(nèi)合成淀粉、蛋白質(zhì)或脂質(zhì),或運(yùn)出葉綠體,轉(zhuǎn)變成蔗糖。

學(xué)問(wèn)2影響光合速率的環(huán)境因素一、光合速率的概念1.光合速率指肯定量的植物(如肯定的葉面積)在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用(①如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳)。

2.表觀光合速率是指植物從外界環(huán)境汲取的②二氧化碳總量。

3.真正光合速率是指在光照條件下,植物從外界環(huán)境中汲取的CO2的量,加上細(xì)胞呼吸釋放的CO2的量,即植物實(shí)際所③同化的CO2的量。

二、影響光合作用的外界因素1.光強(qiáng)度:在肯定的范圍內(nèi),光合速率隨光強(qiáng)度的增大而①增大,在光強(qiáng)度達(dá)到肯定值時(shí),②光合速率達(dá)到最大值,此時(shí)的光強(qiáng)度稱為③光飽和點(diǎn)。

2.溫度:通過(guò)影響光合作用的④有關(guān)酶的活性而影響光合速率。

3.CO2濃度:在肯定的范圍內(nèi),光合速率隨CO2濃度的增加而⑤增大,在CO2濃度達(dá)到肯定值時(shí),⑥光合速率達(dá)到最大值。

光合作用的光合速率是由⑦溫度、二氧化碳濃度、光強(qiáng)度等共同影響的,其中任何一個(gè)因素都可能成為限制光合作用的因素。

學(xué)問(wèn)3葉綠體色素的提取與分別一、葉綠體色素的提取和分別試驗(yàn)1.原理(1)葉綠體中的色素能溶解于①有機(jī)溶劑(如丙酮)。

(2)葉綠體中的色素在②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③快;反之則④慢。

2.結(jié)果:色素在濾紙條上的分布自上而下:⑤胡蘿卜素、⑥葉黃素、⑦葉綠素a、⑧葉綠素b。在層析液中溶解度最高的是⑨胡蘿卜素。

3.留意事項(xiàng)(1)95%乙醇的用途是⑩提取(溶解)葉綠體中的色素,層析液的用途是分別葉綠體中的色素。

(2)二氧化硅的作用是為了研磨充分;碳酸鈣的作用是防止研磨時(shí)葉綠體中的色素受到破壞。

(3)分別色素時(shí),層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線的緣由是濾液細(xì)線上的色素會(huì)溶解到層析液中。

二、色素的位置和功能1.位置:葉綠體中的色素存在于①葉綠體類囊體薄膜上。

2.功能:葉綠素a和葉綠素b主要汲取②紅光和③藍(lán)紫光;胡蘿卜素和葉黃素主要汲取④藍(lán)紫光;⑤Mg是構(gòu)成葉綠素分子必需的元素。

1.(2024湖州期末)光合作用中水分子光解的產(chǎn)物是()A.氧氣和氫氣 B.氧氣、H+、e-C.氧原子、NADP+、e- D.氧氣、NADPH、ATP1.答案B在光合作用的光反應(yīng)中,水在葉綠體的類囊體膜上發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)物是氧氣、H+、e-。其中氧氣可以釋放到外界環(huán)境或供線粒體進(jìn)行需氧呼吸,H+、e-可以與NADP+反應(yīng)生成NADPH。2.如圖表示光合作用的碳反應(yīng)過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.①是3-磷酸甘油酸B.②和③在類囊體膜上產(chǎn)生C.⑤是核酮糖二磷酸D.⑥可在葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?.答案C題圖表示光合作用過(guò)程中的卡爾文循環(huán),①是3-磷酸甘油酸;②和③分別是ATP和NADPH,在類囊體膜上產(chǎn)生;⑤是不離開(kāi)循環(huán)的三碳糖分子,可再生為核酮糖二磷酸;⑥是離開(kāi)循環(huán)的三碳糖分子,可在葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?故選C。3.正常生長(zhǎng)的綠藻,照光培育一段時(shí)間后,用黑布快速將培育瓶罩上,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不行能發(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的值下降 D.NADPH/NADP+的值下降3.答案B用黑布快速將培育瓶罩上,導(dǎo)致綠藻細(xì)胞葉綠體內(nèi)的光反應(yīng)停止,不再產(chǎn)生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+的值下降,A、C、D正確;光反應(yīng)停止,使碳反應(yīng)中的三碳酸還原受阻,導(dǎo)致RuBP含量削減,從而使CO2的固定減慢,B錯(cuò)誤。4.(2024紹興3月選考模擬)如圖是利用簇新菠菜葉進(jìn)行“光合色素的提取和分別”活動(dòng)時(shí)得到的結(jié)果,出現(xiàn)該試驗(yàn)結(jié)果的緣由可能是()A.用70%乙醇作為提取液B.研磨時(shí)未加SiO2C.研磨時(shí)未加CaCO3D.分別時(shí)層析液液面高于濾液細(xì)線4.答案C距離點(diǎn)樣處由遠(yuǎn)到近的色素分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,正常狀況下,簇新菠菜葉葉綠素的含量要大于類胡蘿卜素,出現(xiàn)圖示結(jié)果可能是葉綠素被破壞,即在研磨時(shí)未加入CaCO3所導(dǎo)致的。5.下列關(guān)于葉綠體的敘述,正確的是()A.葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所B.沒(méi)有葉綠體的細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用C.葉綠體是具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器D.葉綠體是進(jìn)行細(xì)胞呼吸的主要場(chǎng)所5.答案A葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所;藍(lán)細(xì)菌沒(méi)有葉綠體,但是含有藻藍(lán)素、葉綠素,可以進(jìn)行光合作用;葉綠體是具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器;細(xì)胞需氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體,不是葉綠體?？键c(diǎn)一光合作用的基本過(guò)程光合作用的基本過(guò)程1.光合作用的過(guò)程圖解2.光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)分與聯(lián)系項(xiàng)目光反應(yīng)碳反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體類囊體膜葉綠體基質(zhì)條件光合色素、光、酶、水酶、ATP、NADPH、CO2時(shí)間短促較緩慢物質(zhì)變更①水在光下裂解為H+、O2和電子②水中的氫(H++e-)在光下將NADP+還原為NADPH①CO2的固定:CO2+RuBP→2三碳酸分子②三碳酸分子的還原:三碳酸+NADPH+ATP→三碳糖分子+NADP++ADP③RuBP的再生:三碳糖分子→RuBP能量變更光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為碳反應(yīng)供應(yīng)NADPH和ATP;碳反應(yīng)為光反應(yīng)供應(yīng)ADP、Pi、NADP+,兩者緊密聯(lián)系,缺一不行用綜合分析法比較光合作用和細(xì)胞呼吸的異同1.光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)分與聯(lián)系項(xiàng)目光合作用細(xì)胞呼吸場(chǎng)所葉綠體細(xì)胞溶膠和線粒體或細(xì)胞溶膠條件只在光下進(jìn)行有光、無(wú)光都能進(jìn)行物質(zhì)變更無(wú)機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物無(wú)機(jī)物能量變更光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能+熱能實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物,貯存能量分解有機(jī)物,釋放能量代謝類型同化作用(或合成作用)異化作用(或分解作用)范圍主要為綠色植物葉肉細(xì)胞幾乎全部活細(xì)胞聯(lián)系2.光合作用與細(xì)胞呼吸中[H]與ATP來(lái)源、去路的比較來(lái)源去路[H]光合作用光反應(yīng)中水的光解作為碳反應(yīng)階段的還原劑,用于還原三碳酸需氧呼吸、厭氧呼吸需氧呼吸第一階段、其次階段及厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生需氧呼吸用于第三階段還原氧氣產(chǎn)生水,同時(shí)釋放大量能量;厭氧呼吸用于其次階段還原丙酮酸生成相應(yīng)產(chǎn)物ATP光合作用在光反應(yīng)階段合成ATP,其合成所需能量來(lái)自色素汲取轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能用于碳反應(yīng)階段三碳酸還原,其中活躍的化學(xué)能最終以穩(wěn)定的化學(xué)能形式貯存在有機(jī)物中需氧呼吸、厭氧呼吸需氧呼吸第一、二、三階段均產(chǎn)生,其中第三階段產(chǎn)生最多,其中的能量來(lái)自有機(jī)物的分解;厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生分說(shuō)明放的能量干脆用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(綠色植物光合作用的碳反應(yīng)等除外)典例1如圖所示為光合作用的部分代謝過(guò)程,圖中A、B、M表示某種物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)光合色素存在于圖中的中,其中呈黃色、橙色、紅色的色素合稱為。ATP、RuBP、NADPH共有的組成元素是。

(2)圖中水裂解產(chǎn)生。據(jù)圖分析,膜蛋白具有功能。

(3)圖中M代表,NADPH和ATP分別為碳反應(yīng)中三碳酸的還原供應(yīng)了。

解題關(guān)鍵明確光反應(yīng)的場(chǎng)所、過(guò)程及產(chǎn)物,細(xì)致識(shí)圖。答案(1)類囊體膜類胡蘿卜素C、H、O、P(2)O2、H+、e-限制物質(zhì)進(jìn)出和催化(3)NADP+氫、能量和磷酸基團(tuán)、能量解析(1)光合色素存在于圖中的類囊體膜中,其中呈黃色、橙色、紅色的色素合稱為類胡蘿卜素。ATP和NADPH的元素組成為C、H、O、N、P,而RuBP的組成元素是C、H、O、P。(2)圖中水裂解產(chǎn)生O2、H+、e-。據(jù)圖分析,膜蛋白具有限制物質(zhì)進(jìn)出和催化功能。(3)圖中M代表NADP+,NADPH和ATP分別為碳反應(yīng)中三碳酸的還原供應(yīng)了氫、能量和磷酸基團(tuán)、能量。1-1(2024金華期末)光合作用包括光反應(yīng)與碳反應(yīng),光反應(yīng)又包括很多個(gè)反應(yīng)。如圖為光合作用的光反應(yīng)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題。(1)由圖可知,PSⅠ和PSⅡ位于,具有的功能。

(2)從物質(zhì)的變更角度分析,光反應(yīng)為碳反應(yīng)供應(yīng)和;從能量變更的角度分析,光反應(yīng)的能量變更是。

(3)光反應(yīng)涉及電子(e-)的一系列變更,電子(e-)的最初供體為。

(4)從圖中ATP的產(chǎn)朝氣制可以推斷膜內(nèi)H+濃度(填“大于”“等于”或“小于”)膜外濃度。

答案(1)類囊體膜汲取(轉(zhuǎn)化)光能/傳遞電子(2)ATPNADPH光能轉(zhuǎn)化為ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能(3)H2O(4)大于解析(1)圖中的色素PSⅠ和PSⅡ位于類囊體膜,具有汲取、轉(zhuǎn)化光能和傳遞電子的功能。(2)光合作用的光反應(yīng)階段可以為暗反應(yīng)供應(yīng)ATP和NADPH;光反應(yīng)中可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP、NADPH中活躍化學(xué)能。(3)圖中電子(e-)的最初供體為水。(4)圖中H+濃度在類囊體腔中的濃度大于膜外的,H+通過(guò)離子通道運(yùn)出類囊體后驅(qū)動(dòng)ADP和Pi合成ATP。考點(diǎn)二影響光合作用的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用一、表觀光合速率、真正光合速率和呼吸速率1.表觀光合速率與真正光合速率:在有光條件下,植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸,試驗(yàn)容器中O2增加量、CO2削減量或有機(jī)物的增加量,可表示表觀光合速率,而植物真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率。2.呼吸速率:將植物置于黑暗環(huán)境中,試驗(yàn)容器中CO2增加量、O2削減量或有機(jī)物削減量,可表示植物呼吸速率。知能拓展真正光合速率和表觀光合速率的推斷方法:(1)若為坐標(biāo)曲線形式,當(dāng)光強(qiáng)度為0時(shí),CO2汲取值為0,則為真正(實(shí)際)光合速率,若CO2汲取值是負(fù)值則為表觀光合速率。(2)若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物CO2汲取量或O2釋放量的測(cè)定值,則為表觀光合速率。(3)有機(jī)物積累量為表觀光合速率,有機(jī)物制造量為真正(實(shí)際)光合速率。二、內(nèi)部因素:葉齡與光合作用1.規(guī)律:葉片由小到大的過(guò)程中,葉面積漸漸增大,葉肉細(xì)胞中葉綠體漸漸增多,光合效率漸漸增加。生長(zhǎng)到肯定程度,葉片面積和光合色素含量等達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),光合效率也基本穩(wěn)定。隨著葉片的蒼老,部分色素遭到破壞,光合效率下降。(如圖1和圖2)圖1圖22.對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通過(guò)合理密植、適當(dāng)間苗、修剪以增加有效光合作用面積,提高光能利用率。三、環(huán)境因素1.光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響(1)光強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。植物的光合速率在肯定范圍內(nèi)隨著光強(qiáng)度的增加而增加,但當(dāng)光強(qiáng)度達(dá)到肯定程度時(shí),光合速率不再隨著光強(qiáng)度的增加而增加。(此時(shí)限制光合速率的主要因素為CO2濃度,詳見(jiàn)圖3)圖3(2)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示增加光合作用強(qiáng)度的措施:①溫室大棚適當(dāng)提高光強(qiáng)度。②延長(zhǎng)光合作用時(shí)間(延長(zhǎng)光照時(shí)間)。③增加光合作用面積(合理密植)。④溫室大棚采納無(wú)色透亮玻璃。知能拓展光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)①概念:植物光合作用所汲取的CO2與該溫度條件下呼吸作用所釋放的CO2量達(dá)到平衡時(shí)的光強(qiáng)度叫作光補(bǔ)償點(diǎn)。當(dāng)光強(qiáng)度增加到肯定值后,植物的光合作用強(qiáng)度不再增加或增加很少時(shí),這一光強(qiáng)度就稱為光飽和點(diǎn)。②不同的植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)不同不同的植物的光補(bǔ)償點(diǎn)不同,主要與該植物的呼吸作用強(qiáng)度有關(guān),與溫度也有關(guān)系。一般陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)比陰生植物高。不同的植物的光飽和點(diǎn)不同。陽(yáng)生植物的光飽和點(diǎn)高于陰生植物。2.CO2濃度對(duì)光合作用的影響(1)CO2是光合作用的原料,通過(guò)影響碳反應(yīng)來(lái)影響光合速率。植物的光合速率在肯定范圍內(nèi)隨著CO2濃度的增加而增加,但當(dāng)CO2達(dá)到肯定濃度時(shí),光合速率不再增加。假如CO2濃度接著上升,光合速率不但不會(huì)增加,反而還會(huì)下降,甚至引起植物CO2中毒而影響它正常的生長(zhǎng)發(fā)育。(2)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示:溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)提高溫室內(nèi)CO2的濃度,如放肯定量的干冰或多施有機(jī)肥。知能拓展CO2補(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)植物光合作用汲取的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時(shí)的CO2濃度稱為CO2補(bǔ)償點(diǎn)。CO2達(dá)到肯定濃度后,光合作用強(qiáng)度就不再增加,這時(shí)的CO2濃度稱為CO2飽和點(diǎn)。(見(jiàn)圖)3.溫度對(duì)光合作用的影響(1)溫度對(duì)光合作用的影響規(guī)律溫度干脆影響光合作用所需酶的活性,對(duì)光合作用的影響很大。在低溫條件下,植物酶促反應(yīng)速率下降,限制了光合作用的進(jìn)行;在高溫條件下,葉綠體的結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞,葉綠體中的酶發(fā)生鈍化甚至變性。低溫會(huì)影響光合酶的活性,植物表觀光合速率較低;較高溫度使呼吸作用加強(qiáng),表觀光合速率下降。(詳見(jiàn)圖4)圖4(2)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示①適時(shí)播種。②溫室栽培植物時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降低溫度。知能拓展一般植物在10℃~35℃時(shí)正常地進(jìn)行光合作用,其中以25℃~30℃最相宜,在35℃以上時(shí)間合速率就起先下降,40℃~50℃時(shí)間合作用完全停止。4.多因子對(duì)光合速率影響的常見(jiàn)坐標(biāo)曲線圖圖5(1)關(guān)鍵點(diǎn)的含義P點(diǎn):此點(diǎn)之前,限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著該因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。Q點(diǎn):此時(shí)橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因子,影響因素為坐標(biāo)圖中三條曲線所標(biāo)示出的其他因子。(2)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的啟示:溫室栽培時(shí),在肯定光強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合酶的活性,可提高光合速率。當(dāng)溫度相宜時(shí),可適當(dāng)增加光強(qiáng)度或CO2濃度以提高光合速率。總之,可依據(jù)詳細(xì)狀況,通過(guò)增加光強(qiáng)度、調(diào)整溫度或增加CO2濃度來(lái)充分提高光合速率,以達(dá)到增產(chǎn)的目的。知能拓展(1)影響光合作用的環(huán)境因素主要是光強(qiáng)度、CO2濃度,其次是溫度、水分和必需的礦質(zhì)元素。所以在光強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響曲線中,當(dāng)光合速率不再隨光強(qiáng)度增加而增加時(shí),限制光合速率進(jìn)一步增加的環(huán)境因素主要是CO2濃度,而內(nèi)因主要是色素含量。同理自變量為CO2濃度時(shí),光合速率達(dá)到最大時(shí),限制其進(jìn)一步增加的環(huán)境因素主要是光強(qiáng)度。(2)如圖為密閉環(huán)境中CO2濃度、夏季一晝夜植物光合速率隨時(shí)間的變更。圖甲表示一晝夜密閉環(huán)境中CO2濃度隨時(shí)間的變更規(guī)律,圖乙表示夏季一晝夜植物光合速率隨時(shí)間變更規(guī)律。圖甲中的B、D與圖乙中的b、f所示時(shí)間點(diǎn)的凈光合速率均為0。B與b時(shí)有機(jī)物積累量最少,D與f時(shí)有機(jī)物積累量最多。圖甲中24時(shí)CO2濃度較初始濃度低,說(shuō)明植物有機(jī)物積累量為正值,表現(xiàn)為生長(zhǎng)。圖乙中因午后光照過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉而出現(xiàn)cd段變更,cd段與ef段光合速率降低的緣由不同。一、光合速率及其測(cè)定方法1.光合速率(1)光合速率的表示方法:通常以單位時(shí)間內(nèi)CO2等原料的消耗量或O2等產(chǎn)物的生成量表示。(2)表觀光合速率與真正光合速率的關(guān)系真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率。如圖:在不考慮光強(qiáng)度對(duì)呼吸速率影響的狀況下,OA段表示植物呼吸速率,曲線上某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為表觀光合速率,最大真正光合速率為OA+OD。

2.光合速率的測(cè)定方法(1)以氣體體積變更為測(cè)量指標(biāo)①測(cè)定方法光合作用速率可用如圖所示裝置進(jìn)行測(cè)定,NaHCO3可以維持瓶?jī)?nèi)空間CO2濃度穩(wěn)定,小液滴的移動(dòng)量表示植物放氧量(表觀光合量)。②物理試驗(yàn)誤差的校對(duì)為了防止氣壓、溫度等非光合作用因素所引起的誤差,應(yīng)設(shè)置比照試驗(yàn),將所測(cè)的生物材料滅活(如死的幼苗),其他條件均不變。利用裝置進(jìn)行光合速率的測(cè)定,測(cè)出的結(jié)果是表現(xiàn)光合速率,要得到真正的光合速率,還須要在黑暗環(huán)境中測(cè)出其呼吸速率,二者相加即真正光合速率。(2)以有機(jī)物變更量為測(cè)量指標(biāo)——半葉法如圖,可在同一片葉主葉脈兩側(cè)對(duì)稱位置取等大的兩部分A、B。若給B照光,A不照光,將A取下并放置在與B溫度、濕度等條件相同,但無(wú)光的環(huán)境中保存,一段時(shí)間后,與取下的B同時(shí)烘干、稱重,重量差值與時(shí)間的比值表示真正的光合速率。假設(shè)最初A、B初始重量為Xg,試驗(yàn)處理t時(shí)間后A、B稱重分別為WA、WB,則(X-WA)表示呼吸消耗量,(WB-X)表示表觀光合量,真正光合量=(WB-X)+(X-WA),真正光合速率=(WB-WA)/t。若先將A取下烘干稱重,B照光一段時(shí)間后再取下烘干稱重,則重量差值與時(shí)間比值表示表觀光合速率(A、B初始干重相等,故WB-WA表示有機(jī)物積累量)。二、光照與CO2濃度變更對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)三碳酸、RuBP、NADPH、ATP、三碳糖合成量的影響由于各種因素的變更,如溫度變更、光強(qiáng)度變更、CO2濃度變更會(huì)影響三碳酸、RuBP、NADPH、ATP、三碳糖這些物質(zhì)的含量,遵照化學(xué)平衡的原理進(jìn)行分析,可以獲得它們之間變更的關(guān)系如下表:項(xiàng)目光照變強(qiáng)CO2不變光照變?nèi)魿O2不變光照不變CO2增多光照不變CO2削減三碳酸↓↑↑↓RuBP↑↓↓↑ATP↑↓↓↑三碳糖↑↓↑↓NADPH↑↓↓↑注:此表只是對(duì)變更后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的相對(duì)量的變更做探討,而不是長(zhǎng)時(shí)間。其中的“↑”代表上升“↓”代表下降典例2某生物探討小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培試驗(yàn),連續(xù)48h測(cè)定溫室內(nèi)CO2濃度及植物汲取CO2速率,得到圖1所示曲線(整個(gè)過(guò)程呼吸作用強(qiáng)度恒定),請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:圖1(1)試驗(yàn)起先階段的0~3小時(shí),葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)全部,圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有個(gè)。

(2)6時(shí)CO2在細(xì)胞內(nèi)的移動(dòng)方向是,12時(shí)到18時(shí),葉綠體內(nèi)三碳酸含量變更是。

(3)葉綠體利用CO2速率最大的時(shí)刻是h時(shí),前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度。

(4)假如運(yùn)用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行試驗(yàn),c點(diǎn)的位置將(填“上移”“下移”或“不變”),緣由是。

(5)若已知植物光合作用與呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃,圖2為CO2濃度肯定、環(huán)境溫度為25℃時(shí),不同光照條件下測(cè)得的植物的光合作用強(qiáng)度。請(qǐng)據(jù)圖在空白處繪出環(huán)境溫度為30℃時(shí),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變更的曲線。(要求在曲線上標(biāo)明與圖中A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的a、b、c三個(gè)點(diǎn)的位置)圖2解題關(guān)鍵光合作用過(guò)程中光反應(yīng)和碳反應(yīng)是互為條件,相互聯(lián)系的,光反應(yīng)為碳反應(yīng)供應(yīng)了ATP和NADPH,碳反應(yīng)為光反應(yīng)供應(yīng)了ADP和NADP+。答案(1)細(xì)胞溶膠和線粒體4(2)線粒體移向葉綠體增加(3)36弱(4)上移植物對(duì)綠光汲取很少,光合作用減弱,呼吸作用不變,汲取外界CO2量將削減(5)如圖(曲線,標(biāo)明a、b、c,c在C的左上方)解析(1)0~3時(shí),無(wú)光照,葉肉細(xì)胞僅通過(guò)細(xì)胞呼吸(場(chǎng)所為細(xì)胞溶膠和線粒體)產(chǎn)生ATP。光合速率與呼吸速率相等時(shí),CO2汲取速率為0。(2)6時(shí)間合速率等于呼吸速率,線粒體產(chǎn)生的CO2移向葉綠體,被葉綠體消耗。12~18時(shí)因光照減弱,NADPH、ATP產(chǎn)生速率降低而導(dǎo)致光合速率降低,細(xì)胞中三碳酸含量增加。(3)葉綠體利用CO2速率最大時(shí)為CO2汲取速率曲線峰值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。前24小時(shí)間合速率低于后24小時(shí),故前24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度較弱。(4)植物光合作用汲取綠光很少,故光照改為相同強(qiáng)度的綠光后,植物呼吸速率不變,植物的總光合速率下降,48小時(shí)后密閉環(huán)境中CO2濃度將增大。(5)圖示為表觀光合速率隨光照強(qiáng)度變更曲線。30℃時(shí),植物的呼吸速率增大,總光合作用速率降低。2-1為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫柔相對(duì)濕度對(duì)A品種小麥光合作用的影響,某探討小組將生長(zhǎng)狀態(tài)一樣的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長(zhǎng)作為比照組,另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)作為試驗(yàn)組,并保持其光照和CO2濃度等條件與比照組相同。于中午12:30測(cè)定各組葉片的光合速率,各組試驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示:比照組試驗(yàn)組一試驗(yàn)組二試驗(yàn)組三試驗(yàn)組四試驗(yàn)處理溫度/℃3636363125相對(duì)濕度/%1727525252試驗(yàn)結(jié)果光合速率/mgCO2·dm-2·h-111.115.122.123.720.7回答下列問(wèn)題:(1)依據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果,可以推想中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是,其依據(jù)是;并可推想,(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。

(2)在試驗(yàn)組中,若適當(dāng)提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其緣由是。

(3)小麥葉片氣孔開(kāi)放時(shí),CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過(guò)程(填“須要”或“不須要”)載體蛋白,(填“須要”或“不須要”)消耗ATP。

答案(1)濕度(或答相對(duì)濕度)在相同溫度條件下,相對(duì)濕度變更時(shí)間合速率變更較大增加(2)四該試驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度(3)不須要不須要2-2在“探究環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響”活動(dòng)中,同學(xué)們得到了如圖1所示的試驗(yàn)結(jié)果。圖2表示光合作用碳反應(yīng)的過(guò)程。請(qǐng)分析回答:圖1圖2(1)圖2過(guò)程在葉綠體的中進(jìn)行,物質(zhì)①為,

它在光合作用的階段產(chǎn)生;物質(zhì)④可運(yùn)至葉綠體外,并且轉(zhuǎn)變成,供植物體全部細(xì)胞利用。

(2)若試驗(yàn)中用14C標(biāo)記的CO2作原料,則14C在碳反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移途徑是。(用“→”、圖2中的文字和序號(hào)回答)。

(3)圖1中,限制A點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素是。與A點(diǎn)相比,B點(diǎn)條件下3-磷酸甘油酸的生成速率(填“增大”“減小”或“基本不變”);與B點(diǎn)相比,C點(diǎn)條件下物質(zhì)④的生成速率(填“增大”“減小”或“基本不變”)。

(4)據(jù)圖分析,適當(dāng)提高光強(qiáng)度、和

可提高大棚蔬菜的產(chǎn)量。答案(1)基質(zhì)NADPH光反應(yīng)蔗糖(2)14CO2→3-磷酸甘油酸→④、③(3)光強(qiáng)度增大基本不變(4)CO2濃度溫度解析(1)圖2過(guò)程為光合作用碳反應(yīng)過(guò)程,在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行;物質(zhì)①為NADPH,它在光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生;物質(zhì)④三碳糖分子可運(yùn)至葉綠體外,并且轉(zhuǎn)變成蔗糖,供植物體全部細(xì)胞利用。(2)若試驗(yàn)中用14C標(biāo)記的CO2做原料,CO2被RuBP固定形成3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸進(jìn)一步被還原成三碳糖,一部分再生為RuBP,一部分別開(kāi)卡爾文循環(huán)。(3)圖1中,在A點(diǎn)之后,B點(diǎn)之前,隨著光強(qiáng)度增加,光合速率進(jìn)一步增加,因此限制A點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素是光強(qiáng)度;與A點(diǎn)相比,B點(diǎn)條件下光合速率較大,3-磷酸甘油酸的生成速率增大;與B點(diǎn)相比,C點(diǎn)條件下光合速率基本不變,物質(zhì)④的生成速率基本不變。(4)據(jù)圖1分析,適當(dāng)提高光強(qiáng)度、CO2濃度、溫度可提高大棚蔬菜的產(chǎn)量?？键c(diǎn)三葉綠素的提取與分別一、葉綠體中的色素色素種類葉綠素(約3/4)類胡蘿卜素(約1/4)葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素顏色藍(lán)綠色黃綠色橙黃色黃色分布葉綠體的類囊體膜上汲取光譜葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光;類胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光化學(xué)特性不溶于水,能溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑分別方法紙層析法色素與葉片顏色正常綠色正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3∶1,且對(duì)綠光汲取最少,所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色葉色變黃寒冷時(shí),葉綠素分子易被破壞,類胡蘿卜素較穩(wěn)定,顯示出類胡蘿卜素的顏色,葉子變黃葉色變紅秋天降溫時(shí),植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境,體內(nèi)積累了較多的可溶性糖,有利于形成紅色的花青素,而葉綠素因寒冷漸漸降解,葉子呈現(xiàn)紅色知能拓展色素在光能轉(zhuǎn)換中的作用(1)汲取、傳遞光能:絕大多數(shù)的葉綠素a、全部葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素。(2)汲取、轉(zhuǎn)換光能:少數(shù)處于特別狀態(tài)的葉綠素a。(3)光是葉綠素合成的必要條件,植物在黑暗中不能合成葉綠素,因此呈現(xiàn)黃色。二、“光合色素的提取與分別”試驗(yàn)的分析1.原理解讀(1)提取:葉綠體中的色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水,可用95%的乙醇等有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。(2)分別: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(kuò)散得快,反之則慢,從而使各種色素相互分別。

2.試驗(yàn)流程知能拓展(1)從濾紙條上色素帶的寬度知,色素含量的多少,依次為:葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。(2)從濾紙條上色素帶的位置知,色素在層析液中溶解度的大小,依次為胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。(3)在濾紙條上距離最近的相鄰兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b,距離最遠(yuǎn)的相鄰兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。

提高試驗(yàn)效果的方法或措施及目的試驗(yàn)過(guò)程方法或措施目的提取色素①選取簇新綠色的葉片放入40℃~50℃的烘箱中烘干使濾液中色素含量高②研磨時(shí)加入2mL~3mL95%的乙醇溶解葉片中的色素③研磨時(shí)加入少許的二氧化硅和碳酸鈣研磨充分和愛(ài)護(hù)葉綠素④快速、充分研磨防止溶劑揮發(fā)并充分溶解色素⑤盛放濾液的小試管口加棉塞防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧化分別色素①濾紙條預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度快②濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴(kuò)散過(guò)快③濾液細(xì)線要直、細(xì)、齊使分別的色素帶平齊,不重疊④濾液細(xì)線干燥后再重復(fù)畫2~3次增加色素量,使分別的色素帶清楚,便于視察⑤濾紙細(xì)線不能觸及層析液防止色素干脆溶解到燒杯內(nèi)的層析液中典例3圖甲是菠菜葉肉細(xì)胞中的葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位;圖乙是光合作用的碳反應(yīng)過(guò)程示意圖,其中①②表示物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:甲乙(1)利用簇新菠菜葉片進(jìn)行“光合色素的提取和分別”活動(dòng)。在菠菜葉片研磨過(guò)程中,加入95%乙醇的作用是

;分別色素的過(guò)程中,應(yīng)留意濾紙上的濾液細(xì)線要高于的液面;分別后,在濾紙條上會(huì)呈現(xiàn)四條色素帶,其中離濾液細(xì)線最遠(yuǎn)的色素是(填相應(yīng)的色素名稱)。

(2)光合色素存在于圖甲的[]中,其中葉綠素主要汲取紅光和光。圖乙過(guò)程發(fā)生在圖甲的[]中。(在[]內(nèi)填寫圖中的相應(yīng)編號(hào))

(3)圖乙中,物質(zhì)①是,該物質(zhì)在光反應(yīng)產(chǎn)物

的作用下形成物質(zhì)②。若3個(gè)CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)可形成6個(gè)物質(zhì)②分子,其中有個(gè)物質(zhì)②分子經(jīng)過(guò)一系列變更再生成RuBP,其余的離開(kāi)循環(huán),可在葉綠體內(nèi)作為合成、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的原料。

解題關(guān)鍵區(qū)分提取液和層析液在“色素的提取和分別”試驗(yàn)中的作用;熟記色素在葉綠體中的位置及相應(yīng)的汲取光譜和碳反應(yīng)中相關(guān)反應(yīng)過(guò)程。答案(1)溶解葉片中的色素層析液胡蘿卜素(2)Ⅲ光合膜藍(lán)紫Ⅱ基質(zhì)(3)3-磷酸甘油酸ATP和NADPH5淀粉解析(1)在提取菠菜葉片色素過(guò)程中,加入95%乙醇的作用是溶解色素;分別色素的過(guò)程中,應(yīng)留意濾紙上的濾液細(xì)線要高于層析液的液面;分別后,在濾紙條上會(huì)呈現(xiàn)四條色素帶,從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。(2)光合色素存在于圖甲的光合膜中,其中葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光;圖乙過(guò)程是光合作用碳反應(yīng)過(guò)程,發(fā)生在圖甲的葉綠體基質(zhì)中。(3)圖乙中,物質(zhì)①是由RuBP和CO2形成的三碳酸(3-磷酸甘油酸),其在ATP和NADPH作用下形成物質(zhì)②三碳糖;6個(gè)三碳糖分子有5個(gè)經(jīng)過(guò)一系列變更再生成RuBP,1個(gè)離開(kāi)循環(huán),在葉綠體內(nèi)作為合成淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的原料。3-1如圖是簇新菠菜葉中的光合色素紙層析的結(jié)果,下列描述中正確的是()A.能夠汲取紅光和藍(lán)紫光的色素位于色素帶①②B.色素帶③④是含鎂的有機(jī)分子C.紙層析的原理是光合色素易溶于95%乙醇D.色素帶是僅由碳?xì)滏溄M成的分子答案A解析色素帶①②分別是葉綠素b和葉綠素a,葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光,A正確;色素帶①②是含鎂的有機(jī)分子,B錯(cuò)誤;紙層析的原理是光合色素在層析液中的溶解度不同,導(dǎo)致其隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同,光合色素提取的原理是光合色素不溶于水易溶于無(wú)水乙醇,C錯(cuò)誤;①②色素帶對(duì)應(yīng)的色素分子是葉綠素,是由C、H、O、N和Mg元素組成的,D錯(cuò)誤。3-2在下列四項(xiàng)中圖A、圖B為不同材料葉綠體中色素的層析結(jié)果(示意圖),圖C、圖D為不同條件下水稻光合作用強(qiáng)度的變更曲線,其中正確的是()答案A解析Mg是合成葉綠素的重要元素,沒(méi)有Mg將影響葉綠素的合成而不影響胡蘿卜素和葉黃素的合成,故B中應(yīng)當(dāng)無(wú)葉綠素a、葉綠素b,只有胡蘿卜素和葉黃素。水稻為陽(yáng)生植物,在CO2濃度相同時(shí),光照強(qiáng)度大時(shí)間合作用強(qiáng)度就大。水稻為C-3植物,在夏季的晴天具有“午休”現(xiàn)象。A組基礎(chǔ)題組1.如圖表示光合作用碳反應(yīng)示意圖,數(shù)字代表物質(zhì)。下列敘述正確的是()A.②是3-磷酸甘油酸B.④的全稱是核酮糖五磷酸C.⑦在葉綠體基質(zhì)中被還原D.碳反應(yīng)生成的三碳糖主要用于合成蔗糖1.答案A由圖可知,②為三碳酸,也稱為3-磷酸甘油酸;④為五碳糖,全稱為核酮糖二磷酸;⑦為NADP+,在類囊體膜中被還原;碳反應(yīng)生成的三碳糖主要用于再生RuBP。2.下列關(guān)于線粒體和葉綠體的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.兩種細(xì)胞器都依靠增大膜面積來(lái)提高代謝效率B.兩種細(xì)胞器中都可進(jìn)行基因的選擇性表達(dá)C.線粒體中丙酮酸的氧化分解須要O2的參與D.葉綠體中三碳酸的還原須要還原型輔酶Ⅱ的催化2.答案C線粒體和葉綠體擴(kuò)大膜面積的方式不同,線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,葉綠體類囊體堆疊形成基粒,都增大了細(xì)胞的膜面積,提高了代謝效率,A正確;線粒體中與葉綠體中所合成的蛋白質(zhì)存在差異,是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,B正確;線粒體中丙酮酸的分解在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,無(wú)需氧氣的參與,氧氣在需氧呼吸中作為還原氫的受體,C錯(cuò)誤;光合作用中三碳酸的還原須要還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的催化,D正確。3.如圖表示葉綠體中各色素的汲取光譜,據(jù)圖推斷,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.在探討葉綠素的過(guò)程中,為避開(kāi)類胡蘿卜素的干擾,應(yīng)當(dāng)選用紅橙光區(qū)B.進(jìn)入秋季,植物對(duì)420~470nm波長(zhǎng)的光的利用量削減C.用450nm波長(zhǎng)的光比用600nm波長(zhǎng)的光更能提高光合作用強(qiáng)度D.用550nm波長(zhǎng)的光改用670nm波長(zhǎng)的光后短時(shí)間內(nèi)葉綠體中三碳酸含量增加3.答案D由題圖可知,類胡蘿卜素主要汲取400~500nm波長(zhǎng)的光,即藍(lán)紫光區(qū),在探討葉綠素的過(guò)程中,為削減類胡蘿卜素的干擾,最好選用紅橙光區(qū);進(jìn)入秋季,葉子變黃,葉綠素含量削減,植物對(duì)420~470nm波長(zhǎng)的光的利用量削減;由題圖可知,葉綠體中色素汲取450nm波長(zhǎng)的光比汲取600nm波長(zhǎng)的光要多,因此用450nm波長(zhǎng)的光比600nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度;由題圖可知,由550nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670nm波長(zhǎng)的光后,葉綠體中色素汲取的光變多,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH變多,三碳酸的還原加快,消耗的三碳酸增多,而二氧化碳的濃度不變,RuBP和二氧化碳形成三碳酸的速度不變,則葉綠體中三碳酸的量削減。4.相宜的光照、溫度條件下,在0.003%CO2和1%CO2兩種不同環(huán)境中某植物葉肉細(xì)胞卡爾文循環(huán)中三碳酸和RuBP微摩爾濃度的變更趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖分析合理的是()A.ab段碳反應(yīng)速率越來(lái)越小B.bc段甲物質(zhì)濃度降低是因?yàn)樯伤俾首冃.cd段光合作用較弱是因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)物不足D.ae段葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)穩(wěn)定不變4.答案Bab段甲物質(zhì)和乙物質(zhì)的相對(duì)濃度保持相對(duì)穩(wěn)定,因此ab段碳反應(yīng)速率基本保持不變,A錯(cuò)誤;bc段,降低二氧化碳濃度,會(huì)抑制碳反應(yīng)過(guò)程中二氧化碳的固定,而三碳酸的還原仍在進(jìn)行,因此三碳酸含量下降,可見(jiàn)甲物質(zhì)(三碳酸)濃度降低是因?yàn)槠渖伤俾首冃?B正確;cd段光合作用較弱是因?yàn)樘挤磻?yīng)原料不足,C錯(cuò)誤;ae段二氧化碳濃度不斷發(fā)生變更,因此葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)會(huì)發(fā)生變更,D錯(cuò)誤。5.植物的光合作用受光強(qiáng)度、CO2濃度等環(huán)境因素的影響(如圖)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.a點(diǎn)條件下NADPH的合成速率大于b點(diǎn)B.b點(diǎn)條件下RuBP的再生速率小于c點(diǎn)C.X一般大于大氣中CO2濃度D.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度一般大于全日照5.答案Da點(diǎn)光強(qiáng)度大于b點(diǎn),光反應(yīng)較強(qiáng),NADPH的合成速率也較大,A正確;b點(diǎn)CO2濃度小于c點(diǎn),碳反應(yīng)較弱,RuBP的再生速率較小,B正確;CO2在X濃度條件下植物光合速率較大,因此X一般大于大氣中CO2濃度,C正確;a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度一般小于全日照,D錯(cuò)誤。6.遷移率(Rf)是用紙層析法分別混合色素中各種成分的重要指標(biāo),也可用于各色素的鑒定,遷移率=色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離。下表是葉綠體中色素層析的部分結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()溶劑移動(dòng)距離色素甲移動(dòng)距離色素乙移動(dòng)距離色素丙移動(dòng)距離色素丁移動(dòng)距離試驗(yàn)組17.81.9試驗(yàn)組28.21.5試驗(yàn)組38.01.4平均移動(dòng)距離8.07.60.8遷移率(Rf)無(wú)0.530.10A.色素甲的遷移率(Rf)是0.95B.色素丙主要汲取紅光和藍(lán)紫光C.色素乙的擴(kuò)散速度比色素甲快D.葉片蒼老過(guò)程中色素丁含量漸漸削減6.答案C遷移率=色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離,因此色素甲的遷移率(Rf)=7.6/8.0=0.95,A正確;色素丙的遷移率(Rf)=(1.9+1.5+1.4)/(7.8+8.2+8.0)=0.2,故為葉綠素a,其主要汲取紅光和藍(lán)紫光,葉片蒼老過(guò)程中葉綠素含量漸漸削減,B、D正確;色素乙的遷移率小于色素甲,表明色素甲的擴(kuò)散速度比色素乙快,C錯(cuò)誤。7.為探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響,進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。取去除淀粉的某植物葉片打成大小相等的圓片,并將相同數(shù)量的葉圓片分別放入A~D四組燒杯中,在25℃環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果見(jiàn)表。組別燒杯中液體成分處理?xiàng)l件檢測(cè)結(jié)果A富含CO2的純水光照+B富含CO2的純水黑暗-C富含CO2的葡萄糖溶液光照++D富含CO2的葡萄糖溶液黑暗+注:“+”表示檢出淀粉,“++”表示檢出淀粉含量較高,“-”表示未檢出淀粉?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)本試驗(yàn)的可變因素是。

(2)如何去除植物葉片中的淀粉?。

(3)據(jù)表分析,將CO2作為光合作用原料的是組。在植物體內(nèi),CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的途徑為循環(huán),其產(chǎn)物可運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成,并運(yùn)到植物體其他部位供細(xì)胞利用。

(4)檢測(cè)結(jié)果表明離體葉肉細(xì)胞可干脆利用葡萄糖合成淀粉。葉肉細(xì)胞合成淀粉的場(chǎng)所是,而在塊莖中,淀粉長(zhǎng)期儲(chǔ)存在中。

7.答案(1)葡萄糖和光照(2)暗處理(3)A、C卡爾文蔗糖(4)葉綠體基質(zhì)白色體解析本題考查光合作用的過(guò)程、影響光合作用的因素以及分析試驗(yàn)問(wèn)題的實(shí)力。(1)由表格A~D試驗(yàn)的設(shè)置條件知,該試驗(yàn)的可變因素(自變量)是光照和葡萄糖,因變量是能否合成淀粉。(2)試驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)時(shí),要解除原葉片中淀粉對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾,因此要在試驗(yàn)前將葉片長(zhǎng)時(shí)間置于暗處,通過(guò)呼吸作用耗盡原來(lái)的淀粉。(3)植物只有在光照條件下,才能利用CO2進(jìn)行光合作用合成淀粉,因此A、C兩組的CO2均可作為植物光合作用的原料。利用CO2合成有機(jī)物的過(guò)程是卡爾文循環(huán)(留意不是碳循環(huán)),該過(guò)程的產(chǎn)物三碳糖可運(yùn)至葉綠體外,在細(xì)胞溶膠中轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽恰?4)光合作用合成淀粉的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),在植物的塊莖中淀粉長(zhǎng)期儲(chǔ)存在白色體中。8.(2024浙江11月選考,30,7分)光合作用是整個(gè)生物圈的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量基礎(chǔ)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)為探討光合作用中碳的同化與去向,用的CO2供應(yīng)小球藻,每隔肯定時(shí)間取樣,并將樣品馬上加入煮沸的甲醇中。甲醇用以殺死小球藻并標(biāo)記化合物。濃縮后再點(diǎn)樣進(jìn)行雙向紙層析,使標(biāo)記化合物。依據(jù)標(biāo)記化合物出現(xiàn)的時(shí)間,最先檢測(cè)到的是三碳化合物。揣測(cè)此三碳化合物是CO2與某一個(gè)二碳分子結(jié)合生成的,但當(dāng)后,發(fā)覺(jué)RuBP的含量快速上升,由此推知固定CO2的物質(zhì)不是二碳分子。

(2)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響"的活動(dòng)中,選用某植物幼苗,用含有100mmol/LNaCl的完全養(yǎng)分液進(jìn)行培育,測(cè)定其光合作用速率和氣孔導(dǎo)度,結(jié)果如圖所示。本試驗(yàn)可推出的試驗(yàn)結(jié)論是。試驗(yàn)中設(shè)置了前后自身比照,還可設(shè)置作為空白比照。測(cè)量光合作用速率的指標(biāo)除本試驗(yàn)采納的之外,還可采納(答出兩點(diǎn)即可)。

8.答案(1)同位素14C標(biāo)記提取分別突然降低CO2濃度(2)NaCl處理導(dǎo)致光合作用速率及氣孔導(dǎo)度下降,且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng),抑制作用越明顯不加NaCl的完全養(yǎng)分液?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積的O2釋放量、單位時(shí)間單位葉面積的干物質(zhì)積累量解析(1)為探討光合作用中碳的同化與去向,可以用14C標(biāo)記CO2,作為小球藻光合作用的原料。然后,每隔肯定時(shí)間取樣,用煮沸的甲醇以殺死小球藻并提取被標(biāo)記的代謝產(chǎn)物。并采納雙向紙層析分別被標(biāo)記的代謝產(chǎn)物。為了推斷固定CO2的物質(zhì)是否為二碳分子,可突然降低CO2濃度,觀測(cè)哪些化合物的含量上升。發(fā)覺(jué)RuBP的含量快速上升,由此推知固定CO2的物質(zhì)不是二碳分子,而是RuBP。(2)由題圖可知,在100mmol/LNaCl的完全養(yǎng)分液中,光合作用速率及氣孔導(dǎo)度均下降,且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng),抑制作用越明顯。本試驗(yàn)中設(shè)置了前后自身比照,還可設(shè)置不加NaCl的完全養(yǎng)分液作為空白比照。測(cè)量光合作用速率的指標(biāo)可采納單位時(shí)間單位葉面積的O2釋放量或CO2汲取量、單位時(shí)間單位葉面積的干物質(zhì)積累量等。9.(2024浙江4月選考,30,7分)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng)中,選用某植物A、B兩個(gè)品種,在正常光照和弱光照下進(jìn)行試驗(yàn),部分試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果見(jiàn)下表。品種光照處理葉綠素a含量(mg/cm2)葉綠素b含量(mg/cm2)類胡蘿卜素總含量(mg/cm2)光合作用速率[μmolCO2/(m2·s)]A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列問(wèn)題:(1)據(jù)表推知,經(jīng)弱光照處理,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量較正常光照,導(dǎo)致其卡爾文循環(huán)中再生出的量變更,從而影響光合作用速率。

(2)表中的光合色素位于葉綠體的膜中。分別提取經(jīng)兩種光照處理的品種B的光合色素,再用濾紙進(jìn)行層析分別。與正常光照相比,弱光照處理的濾紙條上,自上而下的第4條色素帶變,這有利于品種B利用可見(jiàn)光中較短波長(zhǎng)的光。

(3)試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)弱光照處理,該植物可通過(guò)變更光合色素的含量及其來(lái)適應(yīng)弱光環(huán)境。品種的耐蔭性較高。

9.答案(1)低RuBP(2)類囊體寬藍(lán)紫(3)比例B解析(1)由表中數(shù)據(jù)可知,弱光照處理下,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量均較正常光照下低,因此導(dǎo)致卡爾文循環(huán)中再生出RuBP的量變更,從而影響光合速率。(2)光合色素位于植物細(xì)胞葉綠體類囊體膜中。品種B經(jīng)弱光照處理,葉綠素b含量增加,則經(jīng)提取和紙層析分別,自上而下的第4條色素帶變寬,因此有利于B品種利用可見(jiàn)光中較短波長(zhǎng)的藍(lán)紫光。(3)表中數(shù)據(jù)表明,弱光照處理下,該植物光合色素含量及比例發(fā)生變更,從而來(lái)適應(yīng)弱光環(huán)境。相比之下,品種B在弱光下光合作用速率下降幅度小,耐蔭性較高。10.某探討小組利用金魚藻設(shè)置多組分組試驗(yàn)探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響,有關(guān)探討結(jié)果如圖所示(注:表觀光合速率是指在光照條件下,肯定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)釋放到外界的O2量)。請(qǐng)回答:(1)該探討探討了對(duì)金魚藻的影響。試驗(yàn)分組時(shí),每組金魚藻的量要相等,其目的是。

(2)該探討中表觀光合速率達(dá)到最大時(shí)的光強(qiáng)度為lx,若光強(qiáng)度接著增大,光合速率也不再增加,限制光合速率增加的內(nèi)部因素可能有。

(3)若把NaHCO3濃度從30mg·L-1替換成25mg·L-1,短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP和NADPH含量將。

(4)該探討中表觀光合速率隨pH變更而變更的主要緣由是。

10.答案(1)光強(qiáng)度、pH、NaHCO3濃度表觀光合速率限制無(wú)關(guān)變量(2)12.5×103色素?cái)?shù)量或酶的數(shù)量和活性(3)下降(4)酶活性受pH的影響解析(1)據(jù)題圖可知,該探討探討了光強(qiáng)度、pH、NaHCO3濃度對(duì)金魚藻表觀光合速率的影響;每組金魚藻的量屬于無(wú)關(guān)變量,所以試驗(yàn)分組時(shí),每組金魚藻的量要相等,目的是限制無(wú)關(guān)變量。(2)依據(jù)題圖1可知,該探討中表觀光合速率達(dá)到最大時(shí)的光強(qiáng)度為12.5×103lx;若光強(qiáng)度接著增大,光合速率也不再增加,限制光合速率增加的內(nèi)部因素可能有色素?cái)?shù)量或酶的數(shù)量和活性。(3)試驗(yàn)中NaHCO3的作用是為金魚藻的光合作用供應(yīng)CO2。依據(jù)題圖2可知,NaHCO3濃度達(dá)到20mg·L-1時(shí),表觀光合速率達(dá)到最大值,超過(guò)該飽和點(diǎn)之后,表觀光合速率隨NaHCO3濃度增大而減慢,說(shuō)明過(guò)高的NaHCO3濃度對(duì)表觀光合速率起抑制作用。若把NaHCO3濃度從30mg·L-1替換成25mg·L-1,表觀光合速率增大,說(shuō)明抑制作用減弱,即光合作用能利用較多的CO2,生成較多的三碳酸,進(jìn)而消耗的ATP和NADPH增加,而光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和NADPH的速率基本不變,所以短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP和NADPH含量將下降。(4)由題圖3可知,表觀光合速率可隨pH變更而變更,其主要緣由是酶活性受pH的影響。B組提升題組1.(2024浙江11月選考,26,2分)試驗(yàn)中常用希爾反應(yīng)來(lái)測(cè)定除草劑對(duì)雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)基本過(guò)程:將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,溶液中的DCIP被還原,顏色由藍(lán)色變成無(wú)色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進(jìn)行希爾反應(yīng),試驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.相同濃度除草劑處理下,單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變更快的品種受除草劑抑制效果更顯著B.與品種乙相比,除草劑抑制品種甲類囊體膜的功能較強(qiáng)C.除草劑濃度為K時(shí),品種乙的葉綠體能產(chǎn)生三碳糖D.不用除草劑處理時(shí),品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲1.答案B希爾反應(yīng)基本過(guò)程:將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,溶液中的DCIP被還原,顏色由藍(lán)色變成無(wú)色。依據(jù)題意可知,該溶液中未加入CO2或碳酸氫根離子,該過(guò)程僅進(jìn)行光反應(yīng),不進(jìn)行碳反應(yīng);測(cè)試的溶液中僅加入葉綠體,放氧速率即真正的光反應(yīng)速率。相同濃度除草劑處理下,單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變更快,說(shuō)明水的裂解速度快,即光反應(yīng)速率快,說(shuō)明除草劑的抑制效果不明顯,A錯(cuò)誤;同一濃度除草劑處理,品種甲放氧速率明顯低于品種乙,說(shuō)明除草劑對(duì)甲有更強(qiáng)的抑制作用,推知最可能是抑制品種甲類囊體膜的功能較強(qiáng),B正確;該過(guò)程中無(wú)碳反應(yīng),甲、乙的葉綠體中均不產(chǎn)生三碳糖,C錯(cuò)誤;當(dāng)除草劑為零時(shí),品種甲、乙的放氧速率相同,D錯(cuò)誤。2.如圖為光合作用過(guò)程示意圖,在相宜條件下栽培小麥,假如突然將c降至極低水平(其他條件不變),則a、b在葉綠體中含量的變更將會(huì)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2.答案B圖中a、b、c分別表示NADPH、ATP、CO2,若突然將CO2降至極低水平,葉綠體中三碳酸的含量會(huì)下降,三碳酸還原消耗的ATP和NADPH削減,由于光反應(yīng)仍接著合成ATP和NADPH,故兩者的含量都上升。3.綠色植物光合作用卡爾文循環(huán)過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是()A.RuBP轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸的過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是類囊體膜上B.3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成三碳糖磷酸的過(guò)程須要NADPH供應(yīng)氫和ATP供應(yīng)磷酸基團(tuán)C.三碳糖磷酸運(yùn)至葉綠體外合成淀粉,并運(yùn)輸?shù)街参矬w各個(gè)部位D.三碳糖轉(zhuǎn)化成五碳糖的過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是在類囊體膜3.答案BRuBP轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸的過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)中,A錯(cuò)誤;3-磷酸甘油酸在光反應(yīng)生成的NADPH供應(yīng)氫和ATP供應(yīng)磷酸基團(tuán)的作用下生成的產(chǎn)物是三碳糖磷酸,B正確;三碳糖磷酸運(yùn)至葉綠體外合成蔗糖,并運(yùn)輸?shù)街参矬w各個(gè)部位,C錯(cuò)誤;三碳糖轉(zhuǎn)化成五碳糖的過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),D錯(cuò)誤。4.下列屬于光合作用光反應(yīng)的是()A.2,4,6 B.2,3,6 C.4,5,6 D.2,64.答案D光合作用光反應(yīng)的物質(zhì)變更包括水的光解和ATP的合成,故能發(fā)生的是2,6。5.下圖所示為甘蔗一個(gè)葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.過(guò)程①中類胡蘿卜素主要汲取的是紅光和藍(lán)紫光B.過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì),過(guò)程③只發(fā)生在線粒體C.過(guò)程③釋放的能量大部分儲(chǔ)存于ATP中D.過(guò)程④一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系5.答案D過(guò)程①②③分別為光反應(yīng)、碳反應(yīng)和呼吸作用,光反應(yīng)中類胡蘿卜素主要汲取的是藍(lán)紫光,葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光,A錯(cuò)誤;對(duì)于甘蔗來(lái)講,過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì),過(guò)程③主要發(fā)生在線粒體,B錯(cuò)誤;過(guò)程③釋放的能量大部分以熱能的形式散失,少部分轉(zhuǎn)移到ATP中,C錯(cuò)誤;過(guò)程④是放能過(guò)程,可以為吸能反應(yīng)供能,D正確。6.(2024浙江4月選考,26,2分)各取未轉(zhuǎn)基因的水稻(W)和轉(zhuǎn)Z基因的水稻(T)數(shù)株,分組后分別噴施蒸餾水、寡霉素和NaHSO3,24h后進(jìn)行干旱脅迫處理(脅迫指對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育不利的環(huán)境因素),測(cè)得未脅迫和脅迫8h時(shí)的光合速率如圖所示。已知寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列敘述正確的是()A.寡霉素在細(xì)胞呼吸過(guò)程中抑制線粒體外膜上[H]的傳遞B.寡霉素在光合作用過(guò)程中的作用部位是葉綠體中的基質(zhì)C.轉(zhuǎn)Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用D.噴施NaHSO3促進(jìn)光合作用,且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降6.答案D由題可知,寡霉素抑制細(xì)胞呼吸和光合作用中ATP合成酶活性,因此寡霉素在細(xì)胞呼吸過(guò)程中會(huì)抑制線粒體內(nèi)膜上[H]的傳遞,在光合作用中的作用部位是類囊體膜,A、B錯(cuò)誤;由圖可知,轉(zhuǎn)Z基因能提高光合作用的效率,能削減寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用,C錯(cuò)誤;噴施NaHSO3能促進(jìn)光合作用,并且能減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降,D正確。7.近年來(lái)大氣中的CO2濃度和O3濃度不斷上升。為了探討CO2濃度和O3濃度上升對(duì)農(nóng)作物有何影響,探討人員用高濃度CO2和高濃度O3處理水稻“汕優(yōu)63”,測(cè)定其生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期的各項(xiàng)生理指標(biāo),結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()[注:CK(比照,大氣常態(tài)濃度);CO2(CO2常態(tài)濃度+200μmol·mol-1);O3(O3常態(tài)濃度×160%);CO2+O3(CO2常態(tài)濃度+200μmol·mol-1和O3常態(tài)濃度×160%)。表觀光合速率是指在光照條件下,肯定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)汲取外界的CO2量。]A.試驗(yàn)結(jié)果表明,不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,上升CO2濃度,水稻的表觀光合速率增大B.高濃度CO2可部分抵消高濃度O3對(duì)水稻光合作用的脅迫C.水稻表觀光合速率的增大可能與胞間CO2濃度上升有關(guān)D.試驗(yàn)結(jié)果表明,O3濃度降低會(huì)危及水稻的生長(zhǎng)7.答案D柱形圖顯示:在相同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,CO2組的表觀光合速率均大于CK組,因此試驗(yàn)結(jié)果表明,不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,上升CO2濃度,水稻的表觀光合速率增大,A正確;CK組、O3組與CO2+O3組的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,可說(shuō)明高濃度CO2可部分抵消高濃度O3對(duì)水稻光合作用的脅迫,B正確;對(duì)比分析兩個(gè)柱形圖可以發(fā)覺(jué):在生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期相同的狀況下,表觀光合速率高,其胞間CO2濃度也相對(duì)較高,因此水稻表觀光合速率的增大可能與胞間CO2濃度上升有關(guān),C正確;O3組與CK組的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,說(shuō)明O3濃度上升會(huì)危及水稻的生長(zhǎng),D錯(cuò)誤。8.在黑暗條件下,將分別得到的類囊體放在pH為4的緩沖溶液中,使類囊體內(nèi)外的pH相等,然后快速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH為8的緩沖溶液中,結(jié)果檢測(cè)到有ATP的生成。依據(jù)試驗(yàn)分析,下列敘述正確的是()A.試驗(yàn)中溶液的H+均來(lái)自水的裂解B.黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體可產(chǎn)生ATPC.光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高D.若使類囊體的脂雙層對(duì)H+的通透性增大,ATP生成量不變8.答案C在黑暗條件下,將分別得到的類囊體放在pH為4的緩沖溶液中,使類囊體內(nèi)外的pH相等,然后快速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH為8的緩沖溶液中,則類囊體的腔內(nèi)H+濃度高于外面,結(jié)果檢測(cè)到有ATP的生成,由此推想光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中水的光解使得類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高,達(dá)到類似本試驗(yàn)中的效果,由此形成了ATP,C正確;該試驗(yàn)在黑暗中進(jìn)行,此時(shí)不發(fā)生水的裂解,試驗(yàn)中溶液的H+變更可能來(lái)自此前水的裂解,也與所處緩沖液親密相關(guān),A錯(cuò)誤;僅在黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體不能產(chǎn)生ATP,B錯(cuò)誤;由試驗(yàn)推想,ATP的產(chǎn)生與H+濃度差親密相關(guān),若使類囊體的脂雙層對(duì)H+的通透性增大,該試驗(yàn)中ATP生成量會(huì)變更,D錯(cuò)誤。9.某植物(其葉片如圖一所示)放在黑暗中兩天后,依據(jù)圖二所示,處理其中一塊葉片。然后將整株植物置于陽(yáng)光下4h,取該葉片經(jīng)酒精脫色處理后,滴加碘—碘化鉀溶液(棕黃色)顯色,下列有關(guān)該試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象的描述正確的是()①X和Y兩部分比照能證明光合作用須要CO2②W和Y兩部分比照能證明光合作用須要葉綠素③顯色后X為藍(lán)色,Y為棕黃色④木塞處所顯顏色證明光合作用須要光A.①② B.①③ C.②④ D.③④9.答案BX處可進(jìn)行光合作用,Y處不能,因此試驗(yàn)后的結(jié)果顯示出X為藍(lán)色,Y為棕黃色;W和X兩部分比照能證明光合作用須要葉綠素;X和Y兩部分比照能證明光合作用須要二氧化碳;木塞夾著的葉片缺少光和二氧化碳,有兩個(gè)自變量,所以木塞處所顯顏色,不能證明光合作用須要光。10.(2024溫州期末)圖1為某種綠色植物葉片的氣孔結(jié)構(gòu)示意圖,中間兩個(gè)呈腎形的細(xì)胞稱為保衛(wèi)細(xì)胞,其細(xì)胞壁近氣孔側(cè)更厚是調(diào)整氣孔開(kāi)閉的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。探討人員將該葉片放在內(nèi)部溫度為15℃的密閉容器中探討光照強(qiáng)度與光合作用速率的關(guān)系,結(jié)果如圖2所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()圖1圖2A.圖1所示箭頭為水分流淌的總方向,此時(shí)葉肉細(xì)胞RuBP含量將削減B.圖1所示箭頭為水分流淌的總方向,此時(shí)保衛(wèi)細(xì)胞的吸水實(shí)力漸漸增加C.據(jù)圖2分析,在1klx光照條件下,該葉片8小時(shí)內(nèi)光合作用產(chǎn)生O2量為179.2mLD.土壤缺水,葉片中脫落酸含量將增加,B點(diǎn)右移10.答案A據(jù)題圖1分析可知,此時(shí)保衛(wèi)細(xì)胞失水,氣孔部分關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)不足,固定削減,此時(shí)葉肉細(xì)胞RuBP含量將增加;依據(jù)圖1所示箭頭為水分流淌的總方向,可知此時(shí)保衛(wèi)細(xì)胞失水,細(xì)胞液滲透壓上升,保衛(wèi)細(xì)胞的吸水實(shí)力漸漸增加;據(jù)題圖2可知,1klx的光照條件下,凈光合量為11.2mL/h,呼吸消耗量為11.2mL/h,光合總量=凈光合量+呼吸消耗量=11.2+11.2=22.4(mL/h),因此8h內(nèi),光合作用產(chǎn)生O2的量為22.4×8=179.2(mL);土壤缺水,葉片中脫落酸含量將增加,光補(bǔ)償點(diǎn)增大,B點(diǎn)右移。11.如圖1~3表示細(xì)胞中3種生物膜結(jié)構(gòu)及其所發(fā)生的部分生理過(guò)程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()圖1圖2圖3A.能發(fā)生圖1過(guò)程的結(jié)構(gòu)只可能是線粒體的內(nèi)膜B.圖2中的結(jié)構(gòu)代表質(zhì)膜,其上的膜蛋白具有細(xì)胞識(shí)別的功能C.圖3中的結(jié)構(gòu)代表類囊體膜,其中氧氣產(chǎn)生于類囊體膜D.圖1和圖3中膜蛋白都具有物質(zhì)運(yùn)輸和生物催化的功能11.答案A能進(jìn)行需氧呼吸第三階段的生物膜可能是真核細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜,也可能是原核細(xì)胞的質(zhì)膜;題圖2中的結(jié)構(gòu)是質(zhì)膜,細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有識(shí)別功能;題圖3是光合作用的光反應(yīng)階段,氧氣產(chǎn)生于類囊體膜;題圖1和題圖3中膜蛋白都具有物質(zhì)運(yùn)輸和生物催化的功能。12.(2024浙江十校聯(lián)盟聯(lián)考)下列關(guān)于光合作用的敘述,正確的是()A.懸浮在葉綠體基質(zhì)中的全部類囊體是連成一體的B.葉綠素只能汲取藍(lán)紫光和紅光,不汲取其他光,所以呈綠色C.類胡蘿卜素和葉綠素等光合色素只存在于葉片中D.卡爾文循環(huán)中的關(guān)鍵步驟是二氧化碳與RuBP結(jié)合12.答案A類囊體是由膜形成的碟狀的口袋,全部的類囊體連成一體,其中又有很多疊在一起,像一摞硬幣,稱為基粒;葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)紫光,幾乎不汲取綠光,所以葉片呈現(xiàn)綠色;光合色素存在于能進(jìn)行光合作用的地方,不只存在于葉片中,如藍(lán)細(xì)菌的膜上也有;卡爾文循環(huán)中的關(guān)鍵步驟是三碳酸的還原。13.(2024浙江1月選考,27,8分)某同學(xué)進(jìn)行“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng),以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH試紙、100W聚光燈、大燒杯和不同顏色的玻璃紙等為材料用具?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)選用無(wú)色、綠色、紅色和藍(lán)色的4種玻璃紙分別罩住聚光燈,用于探究。在相同時(shí)間內(nèi),用玻璃紙罩住的試驗(yàn)組O2釋放量最少。光合色素主要汲取光,汲取的光能在葉綠體內(nèi)將H2O分解為。

(2)用精密試紙檢測(cè)溶液pH值來(lái)估算光合速率變更,其理由是,引起溶液pH的變更。

(3)若將燒杯口密封,持續(xù)一段時(shí)間,直至溶液pH保持穩(wěn)定,此時(shí)RuBP和三碳酸的含量與密封前相比分別為。

(4)若將黑藻從相宜溫度移到高溫的溶液環(huán)境,一段時(shí)間后,其光合作用的強(qiáng)度和呼吸作用的強(qiáng)度分別將,其主要緣由是。

13.答案(1)光波長(zhǎng)對(duì)光合作用的影響綠色紅光和藍(lán)紫H+、e-和O2(2)黑藻將溶液中的CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物(3)下降、下降(4)減弱、減弱高溫導(dǎo)致酶的結(jié)構(gòu)變更,活性下降解析此題考察光合作用的基本過(guò)程及影響因素。(1)選用無(wú)色、綠色、紅色和藍(lán)色的4種玻璃紙分別罩住聚光燈,用于探究不同波長(zhǎng)的光照(或者不同顏色的光照)對(duì)植物光合作用的影響,植物光合作用主要汲取紅光和藍(lán)紫光,綠光對(duì)植物光合作用的影響最小,因此在相同時(shí)間內(nèi),用綠色的玻璃紙罩住的試驗(yàn)組光合作用最弱,O2釋放量最少。在光合作用的光反應(yīng)階段,光合色素主要汲取紅光和藍(lán)紫光,利用光能在葉綠體內(nèi)將H2O分解為H+、e-和O2。(2)黑藻光合作用過(guò)程中黑藻汲取溶液中的二氧化碳,導(dǎo)致溶液中二氧化碳下降,這樣會(huì)引起溶液中pH的變更,可以用精密試紙檢測(cè)溶液pH的變更狀況,并以此來(lái)估算光合速率變更。(3)若將燒杯口密封,持續(xù)一段時(shí)間,直至溶液pH保持穩(wěn)定(維持單一變量,保持酶活性的正常),試驗(yàn)過(guò)程中,密閉燒杯中的二氧化碳由于含量越來(lái)越少,會(huì)影響到碳反應(yīng)的進(jìn)行,從而導(dǎo)致整個(gè)光合作用變慢,這樣葉綠體內(nèi)的RuBP和三碳酸的含量與密封前(足夠二氧化碳條件)相比均下降。(4)相宜溫度下植物的代謝最強(qiáng),若將黑藻從相宜溫度移到高溫的溶液環(huán)境,同相宜溫度相比,高溫會(huì)導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的變更,從而導(dǎo)致酶活性下降,這樣一段時(shí)間后,黑藻光合作用的強(qiáng)度和呼吸作用的強(qiáng)度均下降。14.(2024浙江4月選考,30,7分)回答與光合作用有關(guān)的問(wèn)題。(1)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”活動(dòng)中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培育小球藻一段時(shí)間。當(dāng)用綠光照耀該溶液,短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中3-磷酸甘油酸的含量會(huì)。為3-磷酸甘油酸還原成三碳糖供應(yīng)能量的物質(zhì)是。若停止CO2供應(yīng),短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中RuBP的含量會(huì)。探討發(fā)覺(jué)Rubisco酶是光合作用過(guò)程中的關(guān)鍵酶,它催化CO2被固定的反應(yīng),可知該酶存在于葉綠體中。

(2)在“光合色素的提取與分別”活動(dòng)中,提取簇新菠菜葉片的色素并進(jìn)行分別后,濾紙條自上而下前兩條帶中的色素合稱為。分析葉綠素a的汲取光譜可知,其主要汲取可見(jiàn)光中的光。環(huán)境條件會(huì)影響葉綠素的生物合成,如秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與抑制葉綠素的合成有關(guān)。

14.答案(1)增加ATP和NADPH增加基質(zhì)(2)類胡蘿卜素藍(lán)紫光和紅低溫解析(1)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”活動(dòng)中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培育小球藻一段時(shí)間。當(dāng)用綠光照耀該溶液,光反應(yīng)將減弱,ATP和NADPH的生成量削減,短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中3-磷酸甘油酸(即三碳酸)的含量會(huì)增加。為3-磷酸甘油酸還原成三碳糖供應(yīng)能量的物質(zhì)是ATP和NADPH。若停止CO2供應(yīng),短期內(nèi)RuBP的消耗量削減而合成量不變,因此短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中RuBP的含量會(huì)增加。Rubisco酶是光合作用過(guò)程中的關(guān)鍵酶,它催化CO2被固定的反應(yīng),CO2被固定的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,因此推想該酶存在于葉綠體基質(zhì)中。(2)在“光合色素的提取與分別”活動(dòng)中,提取簇新菠菜葉片的色素并進(jìn)行分別后,濾紙條自上而下前兩條帶中的色素(胡蘿卜素和葉黃素)合稱為類胡蘿卜素。葉綠素a主要汲取可見(jiàn)光中的紅光和藍(lán)紫光。秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與低溫抑制葉綠素的合成有關(guān)。15.(2024臺(tái)州高三期末)如圖是黑藻光合作用過(guò)程示意圖(用字母代表物質(zhì))。請(qǐng)分析回答:(1)反應(yīng)Ⅰ發(fā)生的場(chǎng)所是,其中產(chǎn)物B是。

(2)在反應(yīng)Ⅱ中RuBP不斷被利用,但含量仍能保持穩(wěn)定的緣由是。光合作用合成的三碳糖,大部分運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成蔗糖,還有一部分在葉綠體中轉(zhuǎn)變成。

(3)若要分析黑藻葉綠體的色素種類,制備色素提取液時(shí)須要加入可使研磨充分。將提取到的濾液收集到試管中,塞上橡皮塞,將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下2~3min后,試管內(nèi)氧氣的含量(填“增加”“削減”或“不變”)

(4)給黑藻供應(yīng)C18O2和H2O,釋放的氧氣中含有18O是由于。

15.答案(1)葉綠體類囊體膜H+(2)RuBP可以再生淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)(3)二氧化硅(SiO2)不變(4)C18O2經(jīng)光合作用碳反應(yīng)產(chǎn)生H218O,然后光合作用光反應(yīng)中利用H218解析(1)分析圖示可知,Ⅰ表示光反應(yīng),Ⅱ表示碳反應(yīng),Ⅰ發(fā)生在葉綠體類囊體膜,B表示水光解后的產(chǎn)物H+。(2)RuBP在碳反應(yīng)過(guò)程中不斷被消耗,但仍能保持相對(duì)穩(wěn)定,主要是由于三碳糖會(huì)再生RuBP,光合作用合成的三碳糖,大部分運(yùn)至葉綠體外合成蔗糖,少部分留在葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)變成淀粉、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。(3)進(jìn)行光合色素提取時(shí),須要加入SiO2,可以使研磨充分。只有光合色素不能進(jìn)行光合作用,因此產(chǎn)生的氧氣量不變。(4)給黑藻供應(yīng)C18O2和H2O,其中C18O2經(jīng)光合作用碳反應(yīng)產(chǎn)生H218O,然后光合作用光反應(yīng)中利用H2181.(2024課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,3,6分)將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等相宜的環(huán)境中,一段時(shí)間后植株達(dá)到40g,其增加的質(zhì)量來(lái)自()A.水、礦質(zhì)元素和空氣 B.光、礦質(zhì)元素和水C.水、礦質(zhì)元素和土壤 D.光、礦質(zhì)元素和空氣答案A本題借助光合作用的原理與應(yīng)用等學(xué)問(wèn),考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)學(xué)問(wèn)與觀點(diǎn),對(duì)生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行推理、推斷的實(shí)力;試題融合了組成生物體的元素、化合物及光合作用等相關(guān)學(xué)問(wèn),體現(xiàn)了對(duì)生命觀念素養(yǎng)中物質(zhì)與能量觀的考查。該黃瓜幼苗質(zhì)量增加部分可分為干重的增加和含水量的增加,干重增加量來(lái)源于從土壤中汲取的礦質(zhì)元素及利用CO2(空氣)和H2O合成的有機(jī)物。故選A。2.(2024課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,2,6分)馬鈴薯塊莖貯存不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味,這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無(wú)氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是()A.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來(lái)的C.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過(guò)程不能生成ATPD.馬鈴薯塊莖貯存庫(kù)中氧氣濃度的上升會(huì)增加酸味的產(chǎn)生答案B本題以細(xì)胞呼吸相關(guān)學(xué)問(wèn)為載體,考查運(yùn)用所學(xué)學(xué)問(wèn)和觀點(diǎn),說(shuō)明某些生物學(xué)問(wèn)題的實(shí)力;試題以馬鈴薯變酸為背景,體現(xiàn)了對(duì)生命觀念素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀的考查。馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物只有乳酸,A錯(cuò)誤;其無(wú)氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]和丙酮酸,并釋放少量能量合成少量ATP,其次階段[H]把丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,B正確,C錯(cuò)誤;氧氣濃度上升,對(duì)無(wú)氧呼吸抑制作用增加,所以乳酸產(chǎn)生量削減、酸味產(chǎn)生減弱,D錯(cuò)誤。3.(2024課標(biāo)全國(guó)Ⅲ,4,6分)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為()A.有機(jī)物總量削減,呼吸強(qiáng)度增加B.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度增加C.有機(jī)物總量削減,呼吸強(qiáng)度減弱D.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度減弱答案A本題以黃化苗的代謝為載體,考查考生通過(guò)比較、分析與綜合的方法,對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行推理、說(shuō)明并作出正確推斷的實(shí)力;試題通過(guò)黃化苗與干種子的代謝狀態(tài)的比較,體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的分析與推斷要素。與干種子相比,黃化苗中自由水含量增加,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度增加,有機(jī)物總量削減,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。4.(2024天津理綜,2,6分)下列過(guò)程需ATP水解供應(yīng)能量的是()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸C.光反應(yīng)階段中水在光下分解D.乳酸菌無(wú)氧呼吸的其次階段答案B本題借助ATP的利用,考查考生理解所學(xué)ATP學(xué)問(wèn),作出合理推斷的實(shí)力;試題通過(guò)問(wèn)題探討的方式體現(xiàn)了對(duì)分析與對(duì)比要素的考查。唾液淀粉酶可以在體外相宜條件下水解淀粉,但體外環(huán)境中無(wú)ATP存在,說(shuō)明該反應(yīng)不須要ATP水解供應(yīng)能量,A錯(cuò)誤;生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸為消耗能量的主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程,即須要ATP水解供應(yīng)能量,B正確;光反應(yīng)階段水的光解不須要ATP水解供應(yīng)能量,C錯(cuò)誤;乳酸菌無(wú)氧呼吸其次階段不須要ATP,也不產(chǎn)生ATP,D錯(cuò)誤。5.(2024江蘇單科,17,2分)如圖為某次光合作用色素紙層析的試驗(yàn)結(jié)果,樣品分別為簇新菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是()A.研磨時(shí)加入CaCO3過(guò)量會(huì)破壞葉綠素B.層析液可采納生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.在放開(kāi)的燒杯中進(jìn)行層析時(shí),需通風(fēng)操作D.試驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)藻沒(méi)有葉綠素b答案D本題以光合色素提取分別的相關(guān)學(xué)問(wèn)為信息載體,考查了驗(yàn)證簡(jiǎn)潔的生物學(xué)事實(shí),對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、說(shuō)明的實(shí)力;試題通過(guò)對(duì)試驗(yàn)試劑、操作、結(jié)果的設(shè)問(wèn),體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)探究素養(yǎng)中的結(jié)果分析要素的考查。光合色素提取過(guò)程中加入的CaCO3可愛(ài)護(hù)葉綠素,過(guò)量不會(huì)破壞葉綠素,A錯(cuò)誤;光合色素溶于有機(jī)溶劑,層析液可用石油醚、丙酮和苯的混合物,也可用92號(hào)汽油,但不行用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液,B錯(cuò)誤;試驗(yàn)時(shí),為了防止層折液揮發(fā)需用培育皿蓋住燒杯口,C錯(cuò)誤;對(duì)比兩條濾紙條,可知藍(lán)藻無(wú)葉綠素b,D正確。6.下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分別試驗(yàn)的敘述,正確的是()A.應(yīng)當(dāng)在研磨葉片后馬上加入CaCO3,防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10mL提取液,研磨時(shí)一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應(yīng)快速記錄結(jié)果,否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶劑揮發(fā)消逝答案B應(yīng)當(dāng)在研磨葉片前加入碳酸鈣,A項(xiàng)錯(cuò)誤;即使菜葉剪碎不夠充分,葉綠