生物第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 新人教版必修1

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1、第三單元生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護第三單元生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護第第3講能量之源講能量之源光與光合作用光與光合作用 最新考綱最新考綱 1.光合作用的基本過程光合作用的基本過程()2.實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗：綠葉中色素的提取和分離3.影響光合作用速率的環(huán)境因素影響光合作用速率的環(huán)境因素()1光合作用探究歷程中的光合作用探究歷程中的2種同位素種同位素(1)18O：魯賓和卡門利用：魯賓和卡門利用HO和和C 18O2證明光合作用釋放的氧氣來自水。證明光合作用釋放的氧氣來自水。(2)14C：卡爾文利用：卡爾文利用14CO2探明了探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物

2、中碳的途徑。途徑。2光合作用的光合作用的2個場所個場所(1)光反應(yīng)：葉綠體類囊體薄膜。光反應(yīng)：葉綠體類囊體薄膜。(2)暗反應(yīng)：葉綠體基質(zhì)。暗反應(yīng)：葉綠體基質(zhì)。3光合作用過程中的光合作用過程中的3種能量變化種能量變化光能光能活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能(ATP)穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能(糖類糖類)5提高光合作用強度的提高光合作用強度的2種措施種措施(1)控制光照強弱和溫度的高低。控制光照強弱和溫度的高低。(2)適當(dāng)增加環(huán)境中的適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度。濃度。知識點一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)知識點一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 課前導(dǎo)學(xué)課前導(dǎo)學(xué) 1下列關(guān)于葉綠素的敘述，錯誤的是下列關(guān)于葉綠素的敘述，錯誤的是()

3、A葉綠素葉綠素a和葉綠素和葉綠素b都含有鎂元素都含有鎂元素B被葉綠素吸收的光可用于光合作用被葉綠素吸收的光可用于光合作用C葉綠素葉綠素a和葉綠素和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同在紅光區(qū)的吸收峰值不同D植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光【答案【答案】D【解析【解析】Mg是合成葉綠素是合成葉綠素a和葉綠素和葉綠素b的必需元素；葉綠素主要吸收紅光和藍的必需元素；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，用于光合作用的光反應(yīng)過程；葉綠素紫光，用于光合作用的光反應(yīng)過程；葉綠素a和葉綠素和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不在紅光區(qū)的吸收峰值不同；葉綠素不能有效地吸收綠光，綠光被反

4、射出去，使植物呈現(xiàn)綠色。同；葉綠素不能有效地吸收綠光，綠光被反射出去，使植物呈現(xiàn)綠色。 小題通關(guān)小題通關(guān) 2(2017年河北廊坊質(zhì)檢年河北廊坊質(zhì)檢)葉綠體是植物進行光合作用的場所，下列關(guān)于葉綠葉綠體是植物進行光合作用的場所，下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是()A葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)BH2O在光下分解為在光下分解為HH和和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中的過程發(fā)生在基質(zhì)中CCO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D光合作用的產(chǎn)物光合作用的產(chǎn)物淀粉是在基質(zhì)中合成的淀粉是在基質(zhì)中合成的【答案【答案】D【解

5、析【解析】本題考查葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)知識，旨在考查考生的理解分析本題考查葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)知識，旨在考查考生的理解分析能力，難度較小。葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，能力，難度較小。葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，A錯誤；錯誤；H2O的光解發(fā)生的光解發(fā)生在類囊體薄膜上，而不是基質(zhì)中，在類囊體薄膜上，而不是基質(zhì)中，B錯誤；錯誤；CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C錯錯誤；光合作用的產(chǎn)物誤；光合作用的產(chǎn)物淀粉是在暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的，場所是葉綠體基質(zhì)，淀粉是在暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的，場所是葉綠體基質(zhì)，D正正確。確。 連一連連一連 知識點二光合作用的探索歷程知識點二光合作用

6、的探索歷程 課前導(dǎo)學(xué)課前導(dǎo)學(xué) 下列關(guān)于光合作用探究歷程的敘述，不正確的是下列關(guān)于光合作用探究歷程的敘述，不正確的是()A普利斯特利的實驗證明了植物可以更新空氣普利斯特利的實驗證明了植物可以更新空氣B薩克斯的實驗證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉薩克斯的實驗證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉C恩格爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量恩格爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D魯賓和卡門的實驗中，用魯賓和卡門的實驗中，用18O分別標(biāo)記分別標(biāo)記H2O和和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自氧氣來自H2O而不是而不是CO2【答案【答案】C【解析【解析】恩格爾曼的

7、實驗?zāi)軌蜃C明氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是進恩格爾曼的實驗?zāi)軌蜃C明氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是進行光合作用的場所，但不能定量分析光合作用生成的氧氣量。行光合作用的場所，但不能定量分析光合作用生成的氧氣量。 小題通關(guān)小題通關(guān) 1反應(yīng)式：反應(yīng)式：_。知識點三光合作用的過程知識點三光合作用的過程 課前導(dǎo)學(xué)課前導(dǎo)學(xué) 2過程過程(1)區(qū)別區(qū)別光、色素、酶光、色素、酶類囊體薄膜上類囊體薄膜上HO2ATPATP中活躍中活躍的化學(xué)能的化學(xué)能多種酶多種酶葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)C3C5(CH2O)有機物中穩(wěn)定有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能的化學(xué)能(2)聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供_；暗反應(yīng)為光反

8、應(yīng)提供；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供_。H和和ATPADP、Pi 光合作用過程的光合作用過程的“一、二、三、四一、二、三、四”光合作用過程的光合作用過程的“一、二、三、四一、二、三、四”1思考判斷：思考判斷：(1)光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的HH可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑。可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑。()(2)H2O在光下分解為在光下分解為HH和和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。()(3)離體的葉綠體基質(zhì)中添加離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和和CO2后，可完成暗反應(yīng)。后，可完成暗反應(yīng)。()(4)在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進行光合作用時突然停

9、止光照，在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)，葉綠體中并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)，葉綠體中C3和和C5化合物含量都化合物含量都迅速增加。迅速增加。()(5)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動，只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需其他生命活動所需ATP來自細胞呼吸。來自細胞呼吸。()【答案【答案】(1)(2)(3)(4)(5) 小題通關(guān)小題通關(guān) 2下圖為高等綠色植物光合作用圖解，以下說法正確的是下圖為高等綠色植物光合作用圖解，以下說法正確的是

10、()A是光合色素，分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中是光合色素，分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中B是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段C是是C3，能被氧化為，能被氧化為(CH2O)D是是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成，在葉綠體基質(zhì)中生成【答案【答案】B【解析【解析】根據(jù)光合作用圖解可知，圖中根據(jù)光合作用圖解可知，圖中是光合色素，分布在葉綠體類囊體是光合色素，分布在葉綠體類囊體薄膜上；薄膜上；是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段，與有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段，與有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的的HH結(jié)合生成水，釋放大量的能量；結(jié)合生成水，釋放大量的能量；是是C3，在

11、，在HH和和ATP的作用下還原為的作用下還原為(CH2O)；是是ATP，在葉綠體類囊體薄膜上生成。，在葉綠體類囊體薄膜上生成。1光合作用強度光合作用強度知識點四光合作用原理的應(yīng)用知識點四光合作用原理的應(yīng)用 課前導(dǎo)學(xué)課前導(dǎo)學(xué) 糖類糖類消耗消耗生成生成2影響光合作用強度的因素影響光合作用強度的因素水分水分溫度溫度CO2濃度濃度 長短、強弱長短、強弱 如圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度如圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，甲、乙兩種植物葉片的下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與凈吸收速率與CO2濃度濃度的關(guān)系。下列分析正確的是的關(guān)系。下列分析正確的是()ACO2濃度大于濃度

12、大于a時，甲才能進行光合作用時，甲才能進行光合作用B適當(dāng)增加光照強度，適當(dāng)增加光照強度，a點將左移點將左移 小題通關(guān)小題通關(guān) CCO2濃度為濃度為b時，甲、乙總光合作用強度相等時，甲、乙總光合作用強度相等D甲、乙光合作用強度隨甲、乙光合作用強度隨CO2濃度的增大而不斷增強濃度的增大而不斷增強【答案【答案】B【解析【解析】圖中圖中a點時甲葉片的點時甲葉片的CO2凈吸收速率為凈吸收速率為0，此時光合速率等于呼吸速，此時光合速率等于呼吸速率，說明率，說明a點之前就已經(jīng)進行了光合作用，點之前就已經(jīng)進行了光合作用，A錯誤；適當(dāng)增加光照強度，光合速率錯誤；適當(dāng)增加光照強度，光合速率會加快，會加快，a點將向

13、左移動，點將向左移動，B正確；正確；CO2濃度為濃度為b時，甲、乙凈光合作用強度相等但時，甲、乙凈光合作用強度相等但呼吸速率不一定相等，所以總光合速率不一定相等，呼吸速率不一定相等，所以總光合速率不一定相等，C錯誤；錯誤；CO2濃度達到飽和點濃度達到飽和點后，光合作用強度不再增加，后，光合作用強度不再增加，D錯誤。錯誤。1光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較 光合作用的過程光合作用的過程項目項目光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)實質(zhì)實質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出O2同化同化CO2形成有機物形成有機物(酶促反應(yīng)酶促反應(yīng))時間時間短促，以微秒計短促，以微秒計較緩慢較緩慢條件條件色素

14、、光、酶、水、色素、光、酶、水、ADP、Pi多種酶、多種酶、ATP、HH、CO2、C5場所場所葉綠體類囊體薄膜上葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)3光照和光照和CO2濃度變化對植物細胞內(nèi)濃度變化對植物細胞內(nèi)C3、C5、HH、ATP和和O2及及(CH2O)含量含量的影響的影響(1)以上分析只表示條件改變后短時間內(nèi)各物質(zhì)相對含量的變化，而非長時以上分析只表示條件改變后短時間內(nèi)各物質(zhì)相對含量的變化，而非長時間。間。(2)以上各物質(zhì)變化中，以上各物質(zhì)變化中，C3和和C5含量的變化是相反的，含量的變化是相反的，HH和和ATP含量的變化是含量的變化是一致的。一致的。光反應(yīng)類囊體薄膜上產(chǎn)生的光反應(yīng)類囊體

15、薄膜上產(chǎn)生的O2進入同一細胞的線粒體內(nèi)被利用進入同一細胞的線粒體內(nèi)被利用經(jīng)過了幾層生物膜？經(jīng)過了幾層生物膜？提示：提示：四層。四層。1(2017年陜西西安調(diào)研年陜西西安調(diào)研)在光合作用的探究歷程中，德國科學(xué)家梅耶根據(jù)能在光合作用的探究歷程中，德國科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，曾提出了植物在進行光合作用時能量轉(zhuǎn)化的假說。以下哪項量轉(zhuǎn)化和守恒定律，曾提出了植物在進行光合作用時能量轉(zhuǎn)化的假說。以下哪項科學(xué)實驗?zāi)茏C明這一假說科學(xué)實驗?zāi)茏C明這一假說()A英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實驗英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實驗B恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍紫光的

16、實驗恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍紫光的實驗C薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實驗薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實驗D魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水的實驗魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水的實驗【答案【答案】C光合作用的探究歷程的有關(guān)實驗光合作用的探究歷程的有關(guān)實驗【解析【解析】英格豪斯的實驗結(jié)論是只有在光下植物才能更新空氣，植物體只有英格豪斯的實驗結(jié)論是只有在光下植物才能更新空氣，植物體只有綠葉才能更新空氣；恩格爾曼的實驗是對光合作用條件的證明，并無能量變化；綠葉才能更新空氣；恩格爾曼的實驗是對光合作用條件的證明，并無能量變化；薩克斯的

17、實驗證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉，即光合作用能將光能轉(zhuǎn)薩克斯的實驗證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉，即光合作用能將光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能；魯賓和卡門證明了光合作用釋放的氧氣來自水?；癁榉€(wěn)定的化學(xué)能；魯賓和卡門證明了光合作用釋放的氧氣來自水。(1)普利斯特利實驗：缺乏對照實驗，實驗結(jié)果說服力不強。應(yīng)將點燃的蠟燭普利斯特利實驗：缺乏對照實驗，實驗結(jié)果說服力不強。應(yīng)將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于含同一種但已死亡的植物的玻璃罩內(nèi)，作為空白對照。普利和小鼠分別單獨置于含同一種但已死亡的植物的玻璃罩內(nèi)，作為空白對照。普利斯特利沒有認識到光在植物更新空氣中的作用。斯特利沒有認識到光在植物更新空氣

18、中的作用。(2)薩克斯實驗薩克斯實驗對照類型為自身對照，自變量為光的有無，因變量為顏色變化對照類型為自身對照，自變量為光的有無，因變量為顏色變化(有無淀粉生有無淀粉生成成)，實驗組是遮光處理組，對照組為曝光處理組。，實驗組是遮光處理組，對照組為曝光處理組。該實驗的關(guān)鍵是要進行饑餓處理，使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗掉，以增強該實驗的關(guān)鍵是要進行饑餓處理，使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗掉，以增強實驗說服力。實驗說服力。(3)恩格爾曼實驗恩格爾曼實驗將臨時裝片放在黑暗和無空氣的環(huán)境中是為了排除環(huán)境中將臨時裝片放在黑暗和無空氣的環(huán)境中是為了排除環(huán)境中O2的影響。的影響。設(shè)置細光和好氧菌的好處：能夠準確判斷出水綿

19、細胞中產(chǎn)生氧氣的部位。設(shè)置細光和好氧菌的好處：能夠準確判斷出水綿細胞中產(chǎn)生氧氣的部位。(4)魯賓和卡門實驗魯賓和卡門實驗應(yīng)用同位素標(biāo)記法追蹤應(yīng)用同位素標(biāo)記法追蹤CO2和和H2O中中O元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑。元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑。此實驗設(shè)置了對照，自變量是標(biāo)記物質(zhì)此實驗設(shè)置了對照，自變量是標(biāo)記物質(zhì)H2 18O和和C 18O2，因變量是釋放的，因變量是釋放的O2有無放射性。有無放射性。2(2017年安徽合肥月考年安徽合肥月考)如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷，以下說法不正確的是斷，以下說法不正確的是()考查綠葉中色素的種類和功能考查綠

20、葉中色素的種類和功能A由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400500 nm波長的光波長的光B用用450 nm波長的光比波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合作用強度波長的光更有利于提高光合作用強度C由由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光后，葉綠體中波長的光后，葉綠體中C3的量增加的量增加D土壤中缺乏鎂時，植物對土壤中缺乏鎂時，植物對420470 nm波長的光的利用量顯著減少波長的光的利用量顯著減少【答案【答案】C【解析【解析】由圖可知，類胡蘿卜素吸收峰在由圖可知，類胡蘿卜素吸收峰在400500 nm，A正確；葉綠體中的正確；葉綠體中的色素吸收

21、色素吸收450 nm波長的光比吸收波長的光比吸收600 nm波長的光要多，波長的光要多，B正確；由正確；由550 nm波長的波長的光轉(zhuǎn)為光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光后，葉綠體中色素吸收的光變多，光反應(yīng)產(chǎn)生的波長的光后，葉綠體中色素吸收的光變多，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和和HH增多，暗反應(yīng)中增多，暗反應(yīng)中C3的還原量增多，則葉綠體中的還原量增多，則葉綠體中C3的量減少，的量減少，C錯誤；葉綠素吸收錯誤；葉綠素吸收420470 nm波長的光較多，當(dāng)缺鎂時，葉綠素的合成受到影響，葉綠素吸收波長的光較多，當(dāng)缺鎂時，葉綠素的合成受到影響，葉綠素吸收420470 nm波長的光變少，波長的光變少，D正確。正確。3(

22、2017年陜西西安測試年陜西西安測試)如圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下如圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是列敘述正確的是()ACO2的固定實質(zhì)上是將的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橹械幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能中的化學(xué)能BCO2可直接被可直接被HH還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類C被還原的被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下，可再形成在有關(guān)酶的催化作用下，可再形成C5D光照強度由強變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)光照強度由強變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)C5含量會升高含量會升高【答案【答案】C考查光合作用的過程考查光合作用的過程【解析【解析】ATP為為C3

23、的還原提供能量，并將能量轉(zhuǎn)移到的還原提供能量，并將能量轉(zhuǎn)移到(CH2O)等有機物中，等有機物中，CO2的固定不需要能量，的固定不需要能量，A錯誤；暗反應(yīng)中，必須經(jīng)過錯誤；暗反應(yīng)中，必須經(jīng)過CO2的固定和的固定和C3的還原才能的還原才能形成有機物，形成有機物，B錯誤；在暗反應(yīng)中，一部分錯誤；在暗反應(yīng)中，一部分C3經(jīng)過一系列變化形成經(jīng)過一系列變化形成C5，一部分，一部分C3還還原成原成(CH2O)等有機物，等有機物，C正確；在正確；在CO2供應(yīng)不變的情況下，光照強度由強變?nèi)鯐r，供應(yīng)不變的情況下，光照強度由強變?nèi)鯐r，光反應(yīng)提供的光反應(yīng)提供的HH、ATP減少，導(dǎo)致減少，導(dǎo)致C3還原過程減弱，但此時還原

24、過程減弱，但此時CO2的固定仍在進的固定仍在進行，故短時間內(nèi)行，故短時間內(nèi)C3含量上升，含量上升，C5含量下降，含量下降，D錯誤。錯誤?！敬鸢浮敬鸢浮緽【解析【解析】突然中斷突然中斷CO2供應(yīng)會導(dǎo)致供應(yīng)會導(dǎo)致CO2的固定速率降低，葉綠體中的固定速率降低，葉綠體中C5含量增含量增加、加、C3含量減少，含量減少，A錯誤；突然中斷錯誤；突然中斷CO2供應(yīng)使供應(yīng)使C3含量減少，進而使含量減少，進而使ATP和和HH含含量增多，所以量增多，所以ATP/ADP/ADP比值增加，比值增加，B B正確；突然將紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降正確；突然將紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降低，低，ATPATP和和HH含量減少

25、，進而使含量減少，進而使C3含量增多、含量增多、C5含量減少，含量減少，C錯誤；突然將綠光錯誤；突然將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高，改變?yōu)榧t光后光能利用率提高，ATP和和HH含量增加，含量增加，ATP/ADP比值增加，比值增加，D錯錯誤。誤。借助圖解突破物質(zhì)變化分析借助圖解突破物質(zhì)變化分析借助光合作用過程圖解，有助于弄清影響光合作用的因素有哪些？是如何影借助光合作用過程圖解，有助于弄清影響光合作用的因素有哪些？是如何影響的？這些問題可以借助簡化了的光合作用過程圖解來分析：響的？這些問題可以借助簡化了的光合作用過程圖解來分析：環(huán)境條件變化后，短時間內(nèi)物質(zhì)量的即時變化分析環(huán)境條件變化后，短時間內(nèi)

26、物質(zhì)量的即時變化分析(把光反應(yīng)和暗反應(yīng)比作咬把光反應(yīng)和暗反應(yīng)比作咬合在一起的齒輪，二者在合在一起的齒輪，二者在處聯(lián)動，故處聯(lián)動，故的即時變化一致的即時變化一致)：光照增強時：光照增強時加快加快ATP和和HH的量增加的量增加加快加快C3消耗量增加、消耗量增加、C5生成量增加生成量增加(即時變化分即時變化分析至此，析至此，速率暫時不變，一小段時間后將加快速率暫時不變，一小段時間后將加快)。規(guī)律規(guī)律：反應(yīng)速率變化情況分析：光照變化從左端入手，按：反應(yīng)速率變化情況分析：光照變化從左端入手，按分析，分析，暫時不變；暫時不變；CO2濃度變化從右端入手，按濃度變化從右端入手，按分析，分析，暫時不變。這是很短

27、暫時不變。這是很短時間內(nèi)的變化，快則均快，慢則均慢；最終四個反應(yīng)速率的變化保持一致。時間內(nèi)的變化，快則均快，慢則均慢；最終四個反應(yīng)速率的變化保持一致。規(guī)律規(guī)律：物質(zhì)量變化分析：物質(zhì)量變化分析：ATP、HH和和C5量的變化一致，量的變化一致，C3量的變化與量的變化與C5量量的變化相反。光照強度變化從的變化相反。光照強度變化從ATP、HH量的變化切入，量的變化切入，CO2濃度變化從濃度變化從C3量的變量的變化切入。例如：光照強度不變，停止化切入。例如：光照強度不變，停止CO2供應(yīng)供應(yīng)C3的量減少的量減少ATP、HH的量增加的量增加C5的量增加。的量增加。1探究單因子對光合作用速率的影響探究單因子對

28、光合作用速率的影響(1)據(jù)圖解讀光照強度對光合作用強度的影響據(jù)圖解讀光照強度對光合作用強度的影響A點：光照強度為點：光照強度為0，只進行細胞呼吸。，只進行細胞呼吸。AB段：光合作用強度小于細胞呼吸強度。段：光合作用強度小于細胞呼吸強度。B點：光補償點點：光補償點(光合作用強度與細胞呼吸強度相等時的光照強度光合作用強度與細胞呼吸強度相等時的光照強度)。BC段：光合作用強度大于細胞呼吸強度。段：光合作用強度大于細胞呼吸強度。C點：光飽和點點：光飽和點(光照強度達到光照強度達到C點后，光合作用強度不再隨光照強度增強而增點后，光合作用強度不再隨光照強度增強而增強強)。 環(huán)境因素對光合作用的影響及在農(nóng)業(yè)

29、生產(chǎn)上的應(yīng)用環(huán)境因素對光合作用的影響及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用(2)據(jù)圖解讀據(jù)圖解讀CO2濃度對光合作用強度的影響濃度對光合作用強度的影響A點：點：CO2補償點補償點(表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度濃度)。A點：表示進行光合作用所需點：表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。的最低濃度。B和和B點：點：CO2飽和點飽和點(兩組都表示在一定范圍內(nèi)兩組都表示在一定范圍內(nèi)CO2濃度達到該點后，光合作濃度達到該點后，光合作用強度不再隨用強度不再隨CO2濃度的增加而增加濃度的增加而增加)。(3)據(jù)圖解讀溫度對光合作用強度的影響據(jù)圖解讀溫度對光合作用強度的影響光

30、合作用是在酶催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在光合作用是在酶催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10 35 下正常進行光合作用，其中下正常進行光合作用，其中AB段段(10 35 )隨溫度的升高而逐漸加強，隨溫度的升高而逐漸加強，B點點(35 )以上由于光合酶活性下降，光合速率開始下降，以上由于光合酶活性下降，光合速率開始下降，50 左右光合作用停左右光合作用停止。止。2探究多種因子對光合作用的影響探究多種因子對光合作用的影響P點時，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加點時，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高

31、。當(dāng)?shù)綇姡夂纤俾什粩嗵岣?。?dāng)?shù)絈點時，橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率，要點時，橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示中的其他因子。想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示中的其他因子。3光合作用坐標(biāo)圖中關(guān)鍵點移動分析光合作用坐標(biāo)圖中關(guān)鍵點移動分析如圖是光照強度對某一植物光合作用強度的影響，如圖是光照強度對某一植物光合作用強度的影響，適當(dāng)改變適當(dāng)改變CO2濃度，則會引起關(guān)鍵點的移動：適當(dāng)提高濃度，則會引起關(guān)鍵點的移動：適當(dāng)提高CO2濃度，呼吸作用不變，光合作用增強，對光合作用濃度，呼吸作用不變，光合作用增強，對光合作用有利，有利，A點的光合作用強度等于呼吸作用強度，此點

32、為光點的光合作用強度等于呼吸作用強度，此點為光的補償點，要維持兩者相等，則不需要那么高的光照強的補償點，要維持兩者相等，則不需要那么高的光照強度，故度，故A點左移；點左移； B點是光合作用強度達到最大值所需的點是光合作用強度達到最大值所需的圖圖1 最低的光照強度，此點為光的飽和點，此時該植物需要更大的光照才能達到飽最低的光照強度，此點為光的飽和點，此時該植物需要更大的光照才能達到飽和，故和，故B點右移；點右移；C點為光合作用最強的點，同時該植物需要更大的光照強度才能點為光合作用最強的點，同時該植物需要更大的光照強度才能達到飽和，故達到飽和，故C點右上移；反之，當(dāng)適當(dāng)降低點右上移；反之，當(dāng)適當(dāng)降

33、低CO2濃度時，則情況相反。濃度時，則情況相反。(1)模型構(gòu)建模型構(gòu)建通過觀察發(fā)現(xiàn)在圖通過觀察發(fā)現(xiàn)在圖1中存在著這樣的變化：適當(dāng)提高中存在著這樣的變化：適當(dāng)提高CO2濃度時，濃度時，A點左移、點左移、B點右移和點右移和C點右上移，點右上移，A、B、C三點圍成的三角形膨脹變大；適當(dāng)降低三點圍成的三角形膨脹變大；適當(dāng)降低CO2濃度濃度時，時，A點右移、點右移、B點左移和點左移和C點左下移，點左下移，A、B、C三點圍成的三角形變小如圖三點圍成的三角形變小如圖2。若圖若圖1所示內(nèi)容為所示內(nèi)容為CO2濃度對某一植物光合作用強度的影響，當(dāng)改變光照強度濃度對某一植物光合作用強度的影響，當(dāng)改變光照強度時，關(guān)鍵

34、點的移動同上，即適當(dāng)提高光照強度時，時，關(guān)鍵點的移動同上，即適當(dāng)提高光照強度時，A點左移、點左移、B點右移和點右移和C點右上點右上移，移，A、B、C三點圍成的三角形膨脹變大；適當(dāng)降低光照強度時，三點圍成的三角形膨脹變大；適當(dāng)降低光照強度時，A點右移、點右移、B點點左移和左移和C點左下移，點左下移，A、B、C三點圍成的三角形皺縮變小。該規(guī)律在此類型題中普三點圍成的三角形皺縮變小。該規(guī)律在此類型題中普遍存在。遍存在。(2)觀點呈現(xiàn)觀點呈現(xiàn)在有關(guān)光合作用的坐標(biāo)圖中，若某條件的改變使光合作用強度與呼吸作用在有關(guān)光合作用的坐標(biāo)圖中，若某條件的改變使光合作用強度與呼吸作用強度的差值增大，即條件的改變有利于

35、光合作用，則強度的差值增大，即條件的改變有利于光合作用，則A、B、C三點圍成的三角形三點圍成的三角形表現(xiàn)出膨脹變大的趨勢，即表現(xiàn)出膨脹變大的趨勢，即A點左移、點左移、B點右移和點右移和C點右上移，如適當(dāng)提高點右上移，如適當(dāng)提高CO2濃濃度、適當(dāng)提高光照強度。度、適當(dāng)提高光照強度。若某條件的改變使光合作用強度與呼吸作用強度的差值減小，即條件的改若某條件的改變使光合作用強度與呼吸作用強度的差值減小，即條件的改變不利于光合作用，則變不利于光合作用，則A、B、C三點圍成的三角形表現(xiàn)出皺縮變小的趨勢，即三點圍成的三角形表現(xiàn)出皺縮變小的趨勢，即A點點右移、右移、B點左移和點左移和C點左下移。如適當(dāng)降低點左

36、下移。如適當(dāng)降低CO2濃度、適當(dāng)降低光照強度。濃度、適當(dāng)降低光照強度?！敬鸢浮敬鸢浮緾影響光合作用的單一環(huán)境因素影響光合作用的單一環(huán)境因素【解析【解析】圖中圖中BC段固定段固定CO2酶活性越強，固定的酶活性越強，固定的CO2越多，光合速率越大，越多，光合速率越大，A正確；正確；CO2含量在含量在Os時，隨著時，隨著CO2濃度的升高，植物光合速率逐漸增大，所以溫濃度的升高，植物光合速率逐漸增大，所以溫室效應(yīng)能有效提高植物光合速率，室效應(yīng)能有效提高植物光合速率，B正確；當(dāng)正確；當(dāng)CO2濃度低于濃度低于b時植物能進行光合作時植物能進行光合作用，但其強度小于呼吸作用，用，但其強度小于呼吸作用，C錯誤；

37、當(dāng)錯誤；當(dāng)CO2濃度高于濃度高于s時，時，CO2達到飽和狀態(tài)，此達到飽和狀態(tài)，此時時HH和和ATP不能滿足暗反應(yīng)的需要，不能滿足暗反應(yīng)的需要，Pm值主要受光反應(yīng)速率的限制，值主要受光反應(yīng)速率的限制，D正確。正確。2下列為有關(guān)環(huán)境因素對植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯誤的是下列為有關(guān)環(huán)境因素對植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯誤的是()多因子變量對光合作用的影響多因子變量對光合作用的影響A圖圖1中，若光照強度適當(dāng)增強，中，若光照強度適當(dāng)增強，A點左移，點左移，B點右移點右移B圖圖2中，若中，若CO2濃度適當(dāng)增大，濃度適當(dāng)增大，A點左移，點左移，B點右移點右移C圖圖3中，中，A點與點與B點相

38、比，點相比，A點時葉綠體中點時葉綠體中C3含量相對較多含量相對較多D圖圖4中，當(dāng)溫度高于中，當(dāng)溫度高于25 時，光合作用制造的有機物的量開始減少時，光合作用制造的有機物的量開始減少【答案【答案】D【解析【解析】圖圖4中中“光照下光照下CO2的吸收量的吸收量”為植物凈光合量為植物凈光合量(植物有機物積累植物有機物積累量量)，“黑暗中黑暗中CO2的釋放量的釋放量”為植物呼吸量，因此當(dāng)溫度高于為植物呼吸量，因此當(dāng)溫度高于25 時，植物的凈時，植物的凈光合速率開始減少，而不是植物光合作用制造的有機物的量光合速率開始減少，而不是植物光合作用制造的有機物的量(植物總光合量植物總光合量)開始減開始減少。少。

39、關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點提醒關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點提醒(1)溫度改變對光合作用的影響：當(dāng)溫度改變時，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都溫度改變對光合作用的影響：當(dāng)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)量均比參與光會受影響，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)量均比參與光反應(yīng)的多。反應(yīng)的多。(2)CO2濃度對光合作用的影響：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，使有機物堆積，進而影響光合作用。濃度過高時，會抑制植物的細胞呼吸，使有機

40、物堆積，進而影響光合作用。實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗：綠葉中色素的提取和分離 實驗理論實驗理論 1綠葉中色素的提取和分離的實驗操作分析綠葉中色素的提取和分離的實驗操作分析方法透析方法透析2.綠葉中色素提取分離異?，F(xiàn)象分析綠葉中色素提取分離異?，F(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析收集到的濾液綠色過淺的原因分析未加石英砂未加石英砂(二氧化硅二氧化硅)，研磨不充分。，研磨不充分。使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素葉綠素)太少。太少。一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低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正確做法：分次加入少

41、量無水乙醇提取色素醇提取色素)。未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊：濾液細線不直；濾液細線過粗。濾紙條色素帶重疊：濾液細線不直；濾液細線過粗。(3)濾紙條看不見色素帶：濾紙條看不見色素帶：忘記畫濾液細線；忘記畫濾液細線；濾液細線接觸到層析液，且濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。時間較長，色素全部溶解到層析液中。如圖表示某同學(xué)做如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進裝實驗的改進裝置。應(yīng)將濾液滴在置。應(yīng)將濾液滴在a處還是處還是b處？實驗結(jié)果應(yīng)會出現(xiàn)四個不同顏色的同心圓，最外處

42、？實驗結(jié)果應(yīng)會出現(xiàn)四個不同顏色的同心圓，最外層應(yīng)是什么顏色？層應(yīng)是什么顏色？提示：提示：a處。橙黃色。處。橙黃色。1(2017年河北三市聯(lián)考年河北三市聯(lián)考)下列有關(guān)綠葉中色素的提取和分離實驗的敘述中，下列有關(guān)綠葉中色素的提取和分離實驗的敘述中，正確的是正確的是()A葉綠素的提取需要加入層析液作為提取液葉綠素的提取需要加入層析液作為提取液B過濾時應(yīng)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口過濾時應(yīng)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口C分離色素時應(yīng)將濾液細線置于層析液中分離色素時應(yīng)將濾液細線置于層析液中D選材不同，四條色素帶在濾紙條上的排列順序不同選材不同，四條色素帶在濾紙條上的排列順序不同【答案【答案】B

43、 診斷小練診斷小練 【解析【解析】提取葉綠素使用無水乙醇，層析液用于分離色素；過濾時使用單層提取葉綠素使用無水乙醇，層析液用于分離色素；過濾時使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口，以防止揮發(fā)性強的無水乙醇揮發(fā)；分離色素時不尼龍布，并用棉塞塞住試管口，以防止揮發(fā)性強的無水乙醇揮發(fā)；分離色素時不能將濾液細線置于層析液中，否則色素會溶入層析液中；不同材料中四種色素在能將濾液細線置于層析液中，否則色素會溶入層析液中；不同材料中四種色素在層析液中的溶解度相同，來自不同材料葉綠體中的四種色素含量可能不同，經(jīng)過層析液中的溶解度相同，來自不同材料葉綠體中的四種色素含量可能不同，經(jīng)過紙層析后，在濾紙上的排列順序相

44、同，色素帶粗細可能不同。紙層析后，在濾紙上的排列順序相同，色素帶粗細可能不同。2某同學(xué)在進行某同學(xué)在進行“綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離”實驗時，進行了以下操作：實驗時，進行了以下操作：將將5 g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中，加入無水乙醇后直接進行研磨；新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中，加入無水乙醇后直接進行研磨；將將預(yù)先準備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端預(yù)先準備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1 cm處用鋼筆畫一條橫線；處用鋼筆畫一條橫線；為為增強實驗效果，將濾液細線畫粗些；增強實驗效果，將濾液細線畫粗些；將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕插

45、入層析液中，讓濾液細線浸入層析液中。插入層析液中，讓濾液細線浸入層析液中。該同學(xué)的操作有誤的是該同學(xué)的操作有誤的是()A BC D【答案【答案】D【解析【解析】提取綠葉中的色素時，在將提取綠葉中的色素時，在將5 g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中后，新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中后，應(yīng)加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入應(yīng)加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10 mL無水乙醇，進行迅速、充分地研磨；無水乙醇，進行迅速、充分地研磨；制備濾紙條時，應(yīng)將預(yù)先準備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端制備濾紙條時，應(yīng)將預(yù)先準備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1 cm處用處用鉛筆畫一條橫線，而不能用鋼筆；鉛筆畫一條橫線，而不能用鋼筆；畫濾液細線時，為確保色素帶分離整齊、不畫濾液細線時，為確保色素帶分離整齊、不重疊，應(yīng)保證濾液細線細、直、齊，為增強實驗效果，應(yīng)重復(fù)畫線使濾液細線處重疊，應(yīng)保證濾液細線細、直、齊，為增強實驗效果，應(yīng)重復(fù)畫線使濾液細線處積累較多色素；積累較多色素；分離色素時，應(yīng)將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕插入分離色素時，應(yīng)將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕插入層析液中，隨后蓋上培養(yǎng)皿蓋，為了防止濾液細線中的色素溶于層析液中，不能層析液中，隨后蓋上培養(yǎng)皿蓋，為了防止濾液細線中的色素溶于層析液中，不能讓濾液細線觸及層析液。讓濾液細線觸及層析液。