（浙江選考）2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第8講 光合作用（Ⅰ）——光合作用的色素、場所和過程（含解析）講義.docx

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第8講　光合作用(Ⅰ)——光合作用的色素、場所和過程 [考綱要求]　1.光合作用的概念、階段、場所和產(chǎn)物(b)。2.色素的種類、顏色和吸收光譜(a)。3.光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程(b)。4.活動(dòng)：光合色素的提取與分離(b)。 考點(diǎn)一　活動(dòng)：光合色素的提取與分離 1.實(shí)驗(yàn)原理 2.實(shí)驗(yàn)步驟 提醒　濾紙條上色素帶寬窄不同的原因：不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之色素帶窄。 1.正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果(色素帶)分析 在濾紙條上4條平行分布的色素帶，自上而下依次為橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍(lán)綠色的葉綠素a、黃綠色的葉綠素b。 (1)從色素帶的寬度可推知色素含量：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。 (2)從色素帶的位置可推知色素在層析液中的溶解度大小：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。 (3)在濾紙上相鄰色素帶間，距離最近的色素帶是葉綠素a與葉綠素b，相鄰距離最遠(yuǎn)的是胡蘿卜素與葉黃素。 注意：4種色素中溶解度差異最大的是首尾的胡蘿卜素和葉綠素b，而非胡蘿卜素和葉黃素。 2.異常實(shí)驗(yàn)結(jié)果(色素帶)分析 (1)色素帶太淡的原因：葉片顏色不夠深綠，導(dǎo)致色素含量不夠；提取時(shí)加過多乙醇使提取液色素濃度太低；提取時(shí)研磨不充分、太迅速，導(dǎo)致研磨過程中色素提取量少；畫濾液細(xì)線時(shí)未重復(fù)使分離色素不足；色素分離時(shí)層析液觸及了濾液細(xì)線，色素溶解于層析液中使擴(kuò)散色素不足。 (2)色素帶不全的原因：葉片不夠濃綠或不新鮮，導(dǎo)致色素種類不全；CaCO3未加或不足，導(dǎo)致葉綠素遭到破壞；濾液暴露在陽光或空氣中時(shí)間過長，導(dǎo)致葉綠素遭到破壞。 (3)色素帶不齊或重疊的原因：制濾紙條時(shí)染上了手上的油脂或其他污物影響色素?cái)U(kuò)散；濾紙條剪角不對(duì)稱；畫濾液細(xì)線太慢或未干就重復(fù)畫，導(dǎo)致濾液細(xì)線太粗，使色素帶彼此重疊等。 3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)中，若用圓形濾紙，用濾液畫一小圓，缺毛細(xì)吸管時(shí)可用去鉛筆芯的鉛筆代替。在其中央滴一滴層析液，對(duì)葉綠體中的色素進(jìn)行層析，會(huì)得到近似同心的四個(gè)色素環(huán)，由內(nèi)到外依次是黃綠色、藍(lán)綠色、黃色、橙黃色。 命題點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)選材、原理、步驟 1.關(guān)于光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是(　　) A.使用定性濾紙過濾研磨液 B.將干燥處理過的定性濾紙條用于層析 C.在畫出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)畫線2～3次 D.研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素 答案　B 解析　色素易被濾紙吸附，故用單層尼龍布過濾，A錯(cuò)誤；每次重復(fù)畫色素濾液細(xì)線時(shí)，需等干燥后再進(jìn)行，C錯(cuò)誤；由于葉綠體中的色素不溶于水，因此研磨葉片時(shí)需用95%的乙醇，D錯(cuò)誤。 2.在做“光合色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常。他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為(　　)  試劑 甲 乙 丙 丁 95%的乙醇 － ＋ ＋ ＋ 水 ＋ － － － CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④ 答案　B 解析　95%的乙醇為提取劑，色素提取過程不需要水，若加入水會(huì)使色素提取液顏色變淺；SiO2的作用是使研磨更充分；CaCO3能保護(hù)葉綠素分子不被破壞。甲同學(xué)由于沒有加入提取劑95%的乙醇，所以提取液中不會(huì)出現(xiàn)色素，色素分離的結(jié)果是②；乙同學(xué)操作正確，色素分離后得到的色素帶有四條，與④情況相符；丙同學(xué)由于未加CaCO3，所以葉綠素含量減少，所得到的色素帶中兩條葉綠素帶比正常的色素帶要窄，對(duì)應(yīng)①；丁同學(xué)由于未加SiO2，導(dǎo)致葉片研磨不充分，最終導(dǎo)致各種色素的含量均減少，對(duì)應(yīng)③。 命題點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)拓展 3.(2019溫州模擬)為研究強(qiáng)光照對(duì)移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(　　) A.強(qiáng)光下的幼苗相比正常光照下的綠色更深 B.強(qiáng)光照可能抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成 C.四種色素在層析液中溶解度大小是Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ D.色素分離過程中如果濾液線觸及石油醚，會(huì)縮短得到四條色素帶的時(shí)間 答案　B 解析　根據(jù)題圖來看，強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低，綠色變淺，A項(xiàng)錯(cuò)誤；強(qiáng)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(qiáng)光照可能抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成，B項(xiàng)正確；四種色素在層析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C項(xiàng)錯(cuò)誤；色素分離過程中如果濾液線觸及石油醚，色素會(huì)溶解在層析液中，無法得到色素帶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2018杭州質(zhì)檢)遷移率(Rf)是用紙層析法分離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 實(shí)驗(yàn)組1 7.8 1.9 實(shí)驗(yàn)組2 8.2 1.5 實(shí)驗(yàn)組3 8.0 1.4 平均移動(dòng)距離 8.0 7.6 0.8 遷移率(Rf) 無 0.53 0.10 A.色素甲的遷移率(Rf)是0.95 B.色素丙主要吸收紅光和藍(lán)紫光 C.色素乙的擴(kuò)散速度比色素甲快 D.葉片衰老過程中色素丁的含量逐漸減少 答案　C 解析　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項(xiàng)正確；色素丙的遷移率(Rf)＝(1.9＋1.5＋1.4)/(8.03)＝0.2，故色素丙為葉綠素a，其主要吸收紅光和藍(lán)紫光，色素丁為葉綠素b，葉片衰老過程中葉綠素含量逐漸減少，B、D項(xiàng)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項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)二　光合色素、葉綠體的結(jié)構(gòu) 1.葉綠體中的色素及色素的吸收光譜 由圖可以看出：(1)葉綠體中的色素只吸收可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。 (2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，對(duì)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) (1)外表：雙層膜。 (2)內(nèi)部 提醒　(1)因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收很少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色；葉色變黃的原因是葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色；葉色變紅的原因是秋天降溫時(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，又因葉綠素逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色。 (2)無色透明大棚膜能透過日光中各種色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚中植物的光合效率最高；葉綠素對(duì)綠光吸收量最少，因此綠色塑料大棚中植物的光合效率最低。 (1)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中(　　) (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)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光(　　) (5)葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸收增多(　　)  完善葉綠體的結(jié)構(gòu)與光合作用過程，思考回答相關(guān)問題。 觀察上面的葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，完成下列問題： (1)①為外膜，②為內(nèi)膜。 (2)③為基粒，是由許多類囊體堆疊而成的，其膜可稱為光合膜。④為液態(tài)的葉綠體基質(zhì)，含有許多酶。 (3)影響葉綠素合成的因素 ①光照：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。 ②溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。葉綠素形成的最低溫度為2～4℃，最適宜的溫度為30℃，最高溫度為40℃。秋天葉片變黃，是由于低溫抑制了葉綠素的合成，同時(shí)原有的葉綠素遭到破壞分解，類胡蘿卜素的顏色顯露出來。 ③無機(jī)鹽：氮、鎂是構(gòu)成葉綠素的成分，缺氮、鎂時(shí)葉綠素合成受阻。 命題點(diǎn)一　色素的種類、顏色和吸收光譜 1.如圖表示葉綠體中色素的吸收光譜。據(jù)圖判斷，以下說法錯(cuò)誤的是(　　) A.由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500nm波長的光 B.進(jìn)入到秋季，植物對(duì)420～470nm波長的光的利用量減少 C.用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度 D.由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中RuBP的量減少 答案　D 解析　由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500nm波長的光，A項(xiàng)正確；進(jìn)入秋季，葉子變黃，葉綠素含量減少，植物對(duì)420～470nm波長的光的利用量減少，B項(xiàng)正確；由圖可知，葉綠體中色素吸收450nm波長的光比吸收600nm波長的光要多，因此用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度，C項(xiàng)正確；由圖可知，由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm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NADPH變多，碳反應(yīng)中形成的RuBP的量增多，而二氧化碳的濃度不變，RuBP和二氧化碳形成三碳酸分子的速度不變，則葉綠體中RuBP的量增多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.下列關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中 B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收 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造成的 答案　C 解析　提取葉綠體中的色素用的是95%的乙醇，因?yàn)槿~綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中，A項(xiàng)正確；根是植物吸收水分和礦質(zhì)元素的主要器官，構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收，B項(xiàng)正確；植物進(jìn)行光合作用只能吸收可見光，不能吸收紅外光和紫外光，C項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素的形成需要光，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造成的，D項(xiàng)正確。 命題點(diǎn)二　葉綠體的結(jié)構(gòu) 3.如圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是從圖甲中取出的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A.圖甲中生物膜的面積主要靠內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴而增大 B.圖乙所示的結(jié)構(gòu)來自圖甲中的③ C.③含有4種色素，其中葉綠素b的含量最多 D.ATP的合成場所是④，分解場所是③ 答案　B 解析　葉綠體通過形成大量的片層結(jié)構(gòu)類囊體增大膜面積，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖甲中的③是類囊體膜，圖乙結(jié)構(gòu)含有光合色素，光合色素分布在類囊體膜上，所以圖乙也是類囊體膜，B項(xiàng)正確；③中的色素是葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素a的含量最多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；光反應(yīng)的場所是③類囊體膜，產(chǎn)物是ATP和NADPH，用于碳反應(yīng)，碳反應(yīng)的場所是④葉綠體基質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.如圖為葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能示意圖，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列有關(guān)說法中不正確的是(　　) A.葉片呈綠色是由于Ⅰ上含有大量葉綠素 B.能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能的過程是在Ⅰ上完成的 C.Ⅱ中CO2被固定并還原成圖中的甲物質(zhì) D.Ⅰ、Ⅱ上酶的種類、功能不相同 答案　B 解析　葉片呈綠色是由于Ⅰ類囊體膜上含有大量葉綠素，對(duì)綠光吸收少，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色，A項(xiàng)正確；在Ⅰ類囊體膜上光能轉(zhuǎn)換為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，在Ⅱ葉綠體基質(zhì)中ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ⅱ中CO2被固定并還原成圖中的甲(糖類)物質(zhì)，C項(xiàng)正確；Ⅰ上的酶是參與光反應(yīng)的酶，Ⅱ上的酶是參與碳反應(yīng)的酶，Ⅰ、Ⅱ上酶的種類、功能不相同，D項(xiàng)正確。 考點(diǎn)三　光合作用的概念及其過程 1.光合作用概述 (1)概念 指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成貯存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。 (2)總反應(yīng)式 6CO2＋12H2OC6H12O6＋6H2O＋6O2。 2.光合作用的過程 Ⅰ.光反應(yīng) (1)條件：葉綠體色素、酶、光和水。 (2)場所：葉綠體類囊體膜。 (3)產(chǎn)物：NADPH、ATP、O2。 (4)物質(zhì)轉(zhuǎn)變 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NADPH。 (5)能量轉(zhuǎn)變：光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能。 Ⅱ.碳反應(yīng) (1)條件：CO2、多種酶、ATP、NADPH。 (2)場所：葉綠體基質(zhì)。 (3)產(chǎn)物：三碳糖。 (4)主要變化 ①CO2的固定：3CO2＋3RuBP―→6三碳酸分子。 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，被還原成三碳糖，這是碳反應(yīng)形成的產(chǎn)物。 ③RuBP的再生 每3個(gè)CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)就形成6分子的三碳酸分子，后者都被還原為三碳糖，其中5個(gè)三碳糖分子在卡爾文循環(huán)中再生為RuBP，另一個(gè)三碳糖分子則離開卡爾文循環(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。 (1)細(xì)胞中不能合成ATP的部位是葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)(　　) (2)3－磷酸甘油酸是CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個(gè)糖(　　) (3)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反應(yīng)過程(　√　) (4)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降的原因是光反應(yīng)強(qiáng)度和碳反應(yīng)強(qiáng)度都降低(　√　) (5)在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)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(shí)間內(nèi)，葉綠體中三碳酸分子和RuBP的含量都迅速增加(　　) (6)水中的氫(H＋＋e－)在光下將NADP＋還原為NADPH(　√　) 分析光合作用的過程圖解 (1)圖中的甲表示光反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上。 (2)乙表示碳反應(yīng)階段，又稱作卡爾文循環(huán)。 (3)圖中的物質(zhì)a是NADPH，物質(zhì)b是CO2。 (4)圖中的ATP不能(填“能”或“不能”)運(yùn)出所在的細(xì)胞器，用于其他生命活動(dòng)。 1.光合作用過程分析 項(xiàng)目 光反應(yīng) 碳反應(yīng) 過程 利用光能使水光解產(chǎn)生O2，同時(shí)產(chǎn)生ATP和NADPH 將CO2還原為糖的一系列反應(yīng)，稱為卡爾文循環(huán) 物質(zhì)變化 ①水的光解：H2O2H＋2e－＋O2 ②ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP ③NADPH的合成：NADP＋＋H＋＋2e－NADPH ①CO2的固定： CO2＋RuBP2個(gè)三碳酸分子 ②三碳酸分子的還原：2個(gè)三碳酸分子2個(gè)三碳糖 ③RuBP的再生：三碳糖RuBP 能量變化 光能―→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能 活躍的化學(xué)能―→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 完成標(biāo)志 O2釋放、ATP和NADPH的生成 糖類等有機(jī)物的生成 聯(lián)系 光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供ATP、NADPH，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP＋。二者緊密聯(lián)系，缺一不可 2.“模型法”分析三碳酸分子和RuBP含量變化 在限定條件下，根據(jù)三碳酸分子和RuBP的來源與去路，分析三碳酸分子和RuBP的含量變化，一般分為以下兩種情況： (1)當(dāng)CO2供應(yīng)不變、光照發(fā)生變化時(shí)，主要通過圖中Ⅰ和Ⅲ過程分析，如表： 光照 分析 結(jié)果 強(qiáng)→弱 光反應(yīng)減弱，NADPH和ATP減少，三碳酸分子還原減弱 三碳酸分子含量增多，RuBP含量減少 弱→強(qiáng) 光反應(yīng)增強(qiáng)，NADPH和ATP增多，三碳酸分子還原增強(qiáng) 三碳酸分子含量減少，RuBP含量增多 (2)當(dāng)光照不變、CO2供應(yīng)發(fā)生變化時(shí)，主要通過圖中Ⅱ過程分析，如表： CO2供應(yīng) 分析 結(jié)果 充足→不足 CO2固定減弱，三碳酸分子產(chǎn)生減少，RuBP消耗減少 三碳酸分子含量減少，RuBP含量增多 不足→充足 CO2固定增強(qiáng)，三碳酸分子產(chǎn)生增多，RuBP消耗增多 三碳酸分子含量增多，RuBP含量減少 (3)當(dāng)環(huán)境中某一因素，如光照或CO2供應(yīng)發(fā)生變化時(shí)，三碳酸分子和RuBP、NADPH、ATP含量變化趨勢總是相反的，RuBP、NADPH、ATP含量變化是一致的。如圖所示： 命題點(diǎn)一　光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程 1.(2019湖州模擬)植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A.圖中H＋通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外 B.通常，在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，物質(zhì)A的釋放速率已達(dá)到最大值 C.每個(gè)三碳酸分子接受來自物質(zhì)N的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán) D.葉綠素呈綠色，是因?yàn)樗罅课站G光，而幾乎不吸收其他顏色的光 答案　B 解析　圖中H＋從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外為易化擴(kuò)散，A項(xiàng)錯(cuò)誤；通常在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，物質(zhì)A(O2)的釋放速率已達(dá)到最大值，B項(xiàng)正確；每個(gè)三碳酸分子接受來自物質(zhì)NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素呈綠色，是因?yàn)樗罅课占t光和藍(lán)紫光，幾乎不吸收綠光，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(2018西湖區(qū)校級(jí)模擬)下圖是黑藻光合作用過程示意圖(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)定的原因是________________。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)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”“減少”“不變”)。 (4)給黑藻提供C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O是由于__________________________。 答案　(1)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　不變 (4)C18O2經(jīng)光合作用產(chǎn)生H218O，然后光合作用利用H218O產(chǎn)生含18O的氧氣 解析　(1)Ⅰ為光反應(yīng)，場所在類囊體膜上，其中產(chǎn)物B是H＋。(2)在碳反應(yīng)中RuBP不斷被利用，但含量仍能保持穩(wěn)定的原因是RuBP可以再生。三碳糖可在葉綠體中轉(zhuǎn)變成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。(3)要分析黑藻葉綠體的色素種類，制備色素提取液時(shí)加入二氧化硅可使研磨充分。由于研磨后葉綠體遭破壞，只有色素不能進(jìn)行光合作用，所以試管內(nèi)氧氣含量基本不變。(4)給黑藻提供C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O是由于C18O2經(jīng)光合作用產(chǎn)生H218O，然后光合作用利用H218O產(chǎn)生含18O的氧氣。 命題點(diǎn)二　分析條件驟變對(duì)光合作用物質(zhì)含量變化的影響 3.(2018寧波模擬)離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí)，如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中3－磷酸甘油酸、RuBP及ATP相對(duì)含量的變化是(　　) A.上升、下降、上升 B.上升、下降、下降 C.下降、上升、下降 D.下降、上升、上升 答案　D 解析　二氧化碳含量的改變直接影響的是碳反應(yīng)中二氧化碳的固定過程，當(dāng)二氧化碳含量由高到低時(shí)，二氧化碳的固定過程變?nèi)?，該反?yīng)的反應(yīng)物RuBP消耗減少，剩余的RuBP相對(duì)增多；生成物3－磷酸甘油酸減少，使得3－磷酸甘油酸的還原反應(yīng)減弱，則消耗的NADPH和ATP量減少，所以NADPH和ATP剩余的量增多。故突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中3－磷酸甘油酸的含量減少、RuBP的含量增多、ATP的含量增多。 4.(2018杭州質(zhì)檢)如圖表示某植物葉肉細(xì)胞中三碳酸分子和RuBP濃度的變化情況，該植物在Ⅰ階段處于適宜環(huán)境條件下，Ⅱ階段是某個(gè)環(huán)境條件降低引起的瞬時(shí)變化。下列分析正確的是(　　) A.Ⅰ階段在類囊體膜上進(jìn)行，Ⅱ階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行 B.圖中Ⅱ階段所改變的環(huán)境條件很可能是降低了光強(qiáng)度 C.圖中物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成物質(zhì)乙需要消耗光反應(yīng)提供的ATP和NADPH D.Ⅱ階段的光飽和點(diǎn)比Ⅰ階段低 答案　D 探究真題　預(yù)測考向 1.(2017浙江11月選考)在黑暗條件下，將分離得到的類囊體放在pH4的緩沖溶液中，使類囊體內(nèi)外的pH相等，然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH＝8的緩沖溶液中，結(jié)果檢測到有ATP的生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，下列敘述正確的是(　　) A.實(shí)驗(yàn)中溶液的H＋均來自于水的裂解 B.黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞的葉綠體可產(chǎn)生ATP C.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 答案　C 解析　本實(shí)驗(yàn)是在黑暗條件下完成的，實(shí)驗(yàn)中溶液的H＋不僅來自于光照條件下水的裂解，也來自于緩沖液中，A錯(cuò)誤；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；光照條件下，植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)發(fā)生水的光解產(chǎn)生H＋，使類囊體腔內(nèi)的H＋濃度較高，C正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在類囊體內(nèi)H＋濃度大于外面時(shí)會(huì)有ATP產(chǎn)生，H＋的濃度差和ATP的產(chǎn)生有關(guān)，若使類囊體的脂雙層對(duì)H＋的通透性增大，ATP生成量會(huì)發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。 2.(2016江蘇，17)下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入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)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶液揮發(fā)消失 答案　B 解析　CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應(yīng)在研磨時(shí)加入，A錯(cuò)誤；即使菜葉剪碎不夠充分，但色素并沒有減少，也可提取出4種光合作用色素，B正確；由于研磨時(shí)乙醇揮發(fā)，故為獲得10mL提取液，研磨時(shí)加入多于10mL乙醇，C錯(cuò)誤；葉綠素條帶不會(huì)隨層析液揮發(fā)消失，D錯(cuò)誤。 3.(2016浙江4月選考)葉綠體中的色素、蛋白質(zhì)等在某種膜上的分布及部分反應(yīng)的示意圖如下。請(qǐng)回答下列問題： (1)該膜是________________膜，其上含有色素和催化光反應(yīng)的________________。光反應(yīng)中，色素吸收的光能轉(zhuǎn)換為ATP等物質(zhì)中的________________。 (2)光反應(yīng)的產(chǎn)物除圖中所示的物質(zhì)外，還有電子和________________。ATP為碳反應(yīng)提供了能量和________________。 (3)分離新鮮菠菜葉片中的光合色素時(shí)，應(yīng)注意濾紙條上的濾液細(xì)線要高于________________的液面。濾紙條上最寬色素帶中所含的色素是________________。 答案　(1)類囊體　酶　化學(xué)能　(2)NADPH　磷酸基團(tuán)　(3)層析液　葉綠素a 解析　(1)光反應(yīng)的場所為葉綠體的類囊體膜，類囊體膜上含有各種光合色素和光反應(yīng)所需的酶；色素吸收的光能通過光反應(yīng)過程轉(zhuǎn)移至ATP、NADPH等物質(zhì)中以化學(xué)能形式貯存。(2)光反應(yīng)的產(chǎn)物包括O2、H＋、電子、ATP和NADPH等；ATP除為碳反應(yīng)供能外，還可以在三碳酸分子被還原生成三碳糖的過程中提供磷酸基團(tuán)。(3)濾液細(xì)線不能浸沒在層析液中，以免細(xì)線上所含的色素溶解在層析液中而無法沿著濾紙條向上擴(kuò)散，從而無法分離形成不同的色素帶；色素含量越多則色素帶越寬，葉綠體中含量最多的色素為葉綠素a。 4.(2017浙江4月選考)為研究不同環(huán)境因素對(duì)某植物葉片中葉綠素含量的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。 回答下列問題： (1)本實(shí)驗(yàn)的因變量是__________。由圖中曲線對(duì)比可知，經(jīng)__________處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，這將直接導(dǎo)致光反應(yīng)中葉綠素吸收的______光減少而降低了光合速率。由此推知，若遇較低溫天氣，除升溫方法外，可對(duì)該植物進(jìn)行________處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四組該植物葉片中的色素時(shí)，為防止色素被破壞，研磨時(shí)可加入適量的________。對(duì)上述四組色素提取液分別進(jìn)行紙層析分離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第4組得到的色素帶中，從上到下的第________條色素帶均明顯變窄。 (3)若用不同波長的光照射葉綠素a的提取液并測定________，可得到葉綠素a的吸收光譜。 答案　(1)葉綠素含量　低溫和光照　藍(lán)紫光和紅遮光　(2)碳酸鈣　3、4　(3)吸光率 課時(shí)作業(yè) 一、選擇題 1.(2018溫州聯(lián)考)科學(xué)家為小球藻的光合作用供給14CO2，檢測發(fā)現(xiàn)14C最早出現(xiàn)在下列哪種物質(zhì)中(　　) A.三碳酸分子 B.三碳糖 C.RuBP D.蔗糖 答案　A 解析　在碳反應(yīng)階段，1分子二氧化碳首先與1分子RuBP結(jié)合生成2分子三碳酸分子，三碳酸分子再進(jìn)一步被還原生成三碳糖和RuBP，故科學(xué)家為小球藻的光合作用供給14CO2，檢測發(fā)現(xiàn)14C最早出現(xiàn)在三碳酸分子中，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.紅楓是一種木本觀賞植物，在生長季節(jié)葉片呈紅色，下列關(guān)于該植物的敘述，正確的是(　　) A.紅楓葉片不含葉綠素 B.紅楓葉片呈紅色是因?yàn)槲樟思t光 C.紅楓葉片能吸收光能進(jìn)行光合作用 D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用 答案　C 解析　紅楓葉片含葉綠素，可進(jìn)行光合作用；紅楓葉片呈紅色是因?yàn)橐号葜泻谢ㄇ嗨兀ㄇ嗨厥遣荒芪展饽苓M(jìn)行光合作用的。 3.(2018溫州2月模擬)適宜的光照、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)中三碳酸分子和RuBP微摩爾濃度的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖分析合理的是(　　) A.ab段碳反應(yīng)速率越來越小 B.bc段甲物質(zhì)濃度降低是因?yàn)樯伤俾首冃? C.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 答案　B 解析　ab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)過程中二氧化碳的固定，而三碳酸分子的還原仍在進(jìn)行，因此三碳酸分子含量下降，可見甲物質(zhì)(三碳酸分子)濃度降低是因?yàn)樯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段二氧化碳濃度發(fā)生改變，因此葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。 4.(2018紹興模擬)如圖是利用新鮮菠菜葉進(jìn)行“光合色素的提取和分離”活動(dòng)時(shí)得到的結(jié)果，出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是(　　) A.用70%乙醇作為提取液 B.研磨時(shí)未加SiO2 C.研磨時(shí)未加CaCO3 D.分離時(shí)層析液液面高于濾液細(xì)線 答案　C 解析　提取葉綠體中的色素用的是95%乙醇，如果70%乙醇作為提取液，則各種色素的含量都會(huì)減少，可是圖示胡蘿卜素和葉黃素含量都不低，A錯(cuò)誤；如果研磨時(shí)未加SiO2，那么各種色素的含量都會(huì)減少，與圖示不符，B錯(cuò)誤；CaCO3可以保護(hù)葉綠素分子不被破壞，根據(jù)試題分析，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的出現(xiàn)可能是因?yàn)檠心r(shí)未加CaCO3，C正確；若分離時(shí)層析液液面高于濾液細(xì)線，色素就會(huì)溶解到層析液中，那么就會(huì)得不到色素帶，D錯(cuò)誤。 5.如圖是碳反應(yīng)及光合產(chǎn)物在植物細(xì)胞中的利用示意圖，其中阿拉伯?dāng)?shù)字表示生理過程，羅馬數(shù)字表示反應(yīng)場所，字母表示物質(zhì)。據(jù)圖分析下列敘述，正確的是(　　) A.Ⅰ是光合作用的場所，Ⅱ是細(xì)胞溶膠 B.生成一分子c，需要①②③各循環(huán)1次 C.若⑤過程受阻，則①②③④的過程都會(huì)受阻 D.①②③過程都直接與光反應(yīng)相關(guān)，d最可能是蔗糖 答案　C 解析　光合作用包括光反應(yīng)和碳反應(yīng)兩過程，光反應(yīng)發(fā)生在類囊體膜上，而Ⅰ代表葉綠體基質(zhì)，是進(jìn)行碳反應(yīng)的場所，A錯(cuò)誤；c代表三碳糖，生成一分子c需要①②③各循環(huán)3次，B錯(cuò)誤；⑤過程代表糖類物質(zhì)運(yùn)往細(xì)胞外，若該過程受阻，由于產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用的進(jìn)行，C正確；①③過程與光反應(yīng)無直接關(guān)系，糖類在植物體內(nèi)以蔗糖的形式進(jìn)行運(yùn)輸，D錯(cuò)誤。 6.在“光合色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是(　　) A.進(jìn)行紙層析——制取濾液——在濾紙條上畫線——將實(shí)驗(yàn)材料研磨 B.制取濾液——進(jìn)行紙層析——在濾紙條上畫線——取濾液——再畫線 C.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨——在濾紙條上畫線——制取濾液——進(jìn)行紙層析 D.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨——制取濾液——在濾紙條上畫線——進(jìn)行紙層析 答案　D 解析　首先應(yīng)是提取色素，排除A項(xiàng)；制備濾液時(shí)，需要先將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨，故答案為D。 7.如圖為大豆葉片光合作用碳反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是(　　) A.CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槿妓岱肿又械幕瘜W(xué)能 B.CO2可直接被NADPH還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C.被還原的三碳酸分子在相關(guān)酶的催化作用下，可再形成RuBP D.光強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，短時(shí)間內(nèi)RuBP含量會(huì)升高 答案　C 解析　ATP中的能量轉(zhuǎn)化到有機(jī)物中成為穩(wěn)定的化學(xué)能，不參與CO2的固定，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在碳反應(yīng)中，綠葉通過氣孔從外界吸收的二氧化碳不能直接被還原，它首先與RuBP結(jié)合形成三碳酸分子，三碳酸分子接受ATP釋放的能量并被NADPH還原，再經(jīng)一系列變化形成糖類，B項(xiàng)錯(cuò)誤；三碳酸分子被NADPH還原后可再形成RuBP，此過程中需要酶參與，C項(xiàng)正確；光強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，會(huì)造成NADPH和ATP在短時(shí)間內(nèi)減少，RuBP的合成速率下降，而其消耗速率不變，所以RuBP的含量會(huì)下降，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(2018紹興一中月考)卡爾文等人在小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時(shí)間后，從小球藻中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(　　) A.光照時(shí)間越長，三碳酸分子的積累越多 B.光照時(shí)間越長，RuBP的積累越多 C.光照時(shí)間越長，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多 D.無論光照時(shí)間長短，放射性物質(zhì)都會(huì)集中分布在類囊體膜上 答案　C 解析　光合作用過程中，由RuBP與三碳酸分子參與的卡爾文循環(huán)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，正常情況下會(huì)保持相對(duì)平衡的狀態(tài)，光照時(shí)間延長不會(huì)使三碳酸分子和RuBP積累更多，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)，二氧化碳的固定和還原是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的，如果光照時(shí)間短，類囊體膜上無放射性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.如圖表示某同學(xué)做“光合色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.應(yīng)向培養(yǎng)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.實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是得到四個(gè)不同顏色的同心圓 D.實(shí)驗(yàn)得到的若干個(gè)同心圓中，最小的一個(gè)圓呈藍(lán)綠色 答案　D 解析　層析液應(yīng)倒入培養(yǎng)皿中，A正確；濾液應(yīng)滴在a處，不能滴在b處，否則，色素全被溶解到層析液中，B正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)果是得到四個(gè)不同顏色的同心圓，從外向內(nèi)依次是橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色，所以，最小的一個(gè)圓呈黃綠色，C正確，D錯(cuò)誤。 10.科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時(shí)間的光照，結(jié)果如下表。 實(shí)驗(yàn)組別 光照時(shí)間(s) 放射性物質(zhì)分布 1 2 大量3－磷酸甘油酸 2 20 12種磷酸化糖類 3 60 除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述不正確的是(　　) A.本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的碳反應(yīng)階段 B.每組照光后需將小球藻進(jìn)行處理使酶失活，才能測定放射性物質(zhì)的分布 C.CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是12種磷酸化糖類 D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等 答案　C 解析　題表結(jié)果表明二氧化碳主要參與光合作用的碳反應(yīng)過程，A項(xiàng)正確；每組光照后需將小球藻進(jìn)行處理使酶失活，防止細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行使碳元素轉(zhuǎn)移干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，B項(xiàng)正確；分析題表可知，CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是3－磷酸甘油酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等，D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 11.(2018浙江教育綠色評(píng)價(jià)聯(lián)盟)下圖為光合產(chǎn)物在植物細(xì)胞中的利用示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中①的主要組成成分是_____________________________________________________。 為②中發(fā)生卡爾文循環(huán)提供能量的結(jié)構(gòu)是________。 (2)CO2首先與________結(jié)合生成三碳酸分子，然后被還原為三碳糖。形成一分子三碳糖，需要進(jìn)行________次卡爾文循環(huán)，需要由光反應(yīng)產(chǎn)生的________提供氫。 (3)三碳糖在②中能夠轉(zhuǎn)化為淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)，說明②中有許多起催化作用的________。X表示__________，能為植物體內(nèi)的所有細(xì)胞利用。 答案　(1)磷脂和蛋白質(zhì)　類囊體膜(基粒)　(2)RuBP(或核酮糖二磷酸)　3　NADPH　(3)酶　蔗糖 解析　(1)圖中具有雙層膜的結(jié)構(gòu)為葉綠體。①是葉綠體膜，主要組成成分為磷脂和蛋白質(zhì)。卡爾文循環(huán)即光合作用的碳反應(yīng)階段，光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供能量，光反應(yīng)的場所是類囊體膜(基粒)。 (2)碳反應(yīng)中CO2首先與RuBP(核酮糖二磷酸)結(jié)合生成三碳酸分子，然后被還原為三碳糖，卡爾文循環(huán)以光反應(yīng)產(chǎn)生的能量固定和還原CO2，每循環(huán)一次只固定一個(gè)CO2分子，所以生成一分子三碳糖需要循環(huán)3次，碳反應(yīng)需要光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH供氫。 (3)生物化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化作用，因此三碳糖在②中能夠轉(zhuǎn)化為淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)，說明②中有許多起催化作用的酶。葉綠體中一部分三碳糖離開葉綠體，轉(zhuǎn)變成蔗糖，能為植物體內(nèi)的所有細(xì)胞利用。 12.(2018臺(tái)州中學(xué)第一次通練)高濃度重金屬脅迫會(huì)影響植物的光合色素含量，降低植物的光合速率。某科研小組研究了鍶對(duì)油菜幼苗葉片葉綠素a、葉綠素b的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。 請(qǐng)回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)表明高濃度的鍶使________的減少量更大，該色素主要吸收可見光中的_______光。 (2)為驗(yàn)證上述結(jié)論，可采用________法分離色素，與正常葉片所提取的色素條帶進(jìn)行比較，若濾紙條從上到下第________條明顯變窄，則可證明此結(jié)論。 (3)在光合作用中，葉綠素吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADPH等中的________能，并用于卡爾文循環(huán)中將三碳酸分子還原為________，該還原產(chǎn)物大部分用于________，以保證卡爾文循環(huán)的繼續(xù)進(jìn)行。 答案　(1)葉綠素a　紅光和藍(lán)紫　(2)紙層析　3 (3)化學(xué)　三碳糖　再生RuBP 解析　(1)從圖中信息可知，對(duì)照組中葉綠素a含量大約是1.2 mgg－1FW，葉綠素b含量大約是0.34 mgg－1FW，在SrCl2溶液濃度為10 mmolL－1和20 mmolL－1時(shí)，葉綠素a的含量分別是0.98 mgg－1FW和0.82 mgg－1FW，而葉綠素b的含量分別是0.27 mgg－1FW、0.25 mgg－1FW，因此實(shí)驗(yàn)表明高濃度的鍶使葉綠素a的減少量更大，該色素主要吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光。 (2)正常葉片所提取的色素條帶在濾紙條上從上到下為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。上述結(jié)論是高濃度鍶使葉綠素a減少量更大，為驗(yàn)證該結(jié)論，可采用紙層析法分離色素，與正常葉片所提取的色素條帶進(jìn)行比較，若濾紙條從上到下第3條明顯變窄則可證明。 (3)在光合作用中，葉綠素吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADPH等中的化學(xué)能，并用于卡爾文循環(huán)中將三碳酸分子還原為三碳糖，該還原產(chǎn)物大部分用于再生RuBP，以保證卡爾文循環(huán)的順利進(jìn)行。 13.(2019海寧檢測)美國科學(xué)家卡爾文利用同位素標(biāo)記法對(duì)小球藻的光合作用進(jìn)行研究，最終探明了光合作用中碳的轉(zhuǎn)化途徑，因此獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下圖為簡化的卡爾文循環(huán)示意圖，①②③表示相關(guān)物質(zhì)，請(qǐng)回答問題： (1)卡爾文循環(huán)中，3－磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被還原為③________________，其中的①為3－磷酸甘油酸的還原提供了________________和能量，②在________________(場所)重新形成①，所以卡爾文循環(huán)只有在________________條件下才能一輪一輪循環(huán)不已。 (2)對(duì)培養(yǎng)小球藻的試管，先進(jìn)行一定強(qiáng)度的光照后，再黑暗處理，暗處理后短時(shí)間內(nèi)3－磷酸甘油酸的含量會(huì)_____________。如果加入18O標(biāo)記的CO2，則會(huì)形成________________，進(jìn)而產(chǎn)生18O2。 (3)提取并分離小球藻中的光合色素，濾紙條上從上至上第二個(gè)色素帶的顏色是__________。 答案　(1)三碳糖　氫　類囊體(基粒)　有光 (2)增加　H218O　(3)黃色 解析　(1)3－磷酸甘油酸在NADPH和ATP的作用下被還原為三碳糖(③)，在此過程中NADPH既提供氫，又提供能量。光反應(yīng)只有在有光的條件下才能循環(huán)進(jìn)行。(2)暗處理后，NADPH和ATP減少，3－磷酸甘油酸消耗減少，合成不變，其含量會(huì)增加。加入C18O2，先生成H218O，進(jìn)而生成18O2。(3)色素分離濾紙條至上而下第二條色素帶是葉黃素，顏色是黃色。 14.下圖表示某生物興趣小組利用韭菜宿根進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)流程，請(qǐng)分析回答： (1)提取色素時(shí)為了研磨充分應(yīng)加入________，紙層析法分離色素的原理是 ______________________________________________________________________________。 (2)紙層析法分離色素的“結(jié)果①”如圖所示，其中共有的色素帶的顏色是_____________，據(jù)此能得出的結(jié)論是________________________________________。 (3)將等量剛制備的韭菜和韭黃色素濾液分別放在陽光與三棱鏡之間，“結(jié)果②”吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在__________光區(qū)域。將制得的韭菜濾液在強(qiáng)光下曝光1～2h，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果與韭黃濾液的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，其原因是____________________________。 (4)每分子葉綠素含有一個(gè)Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置換。韭菜濾液用5%的HCl處理一段時(shí)間后，其顏色與研磨時(shí)未加________的顏色相似，呈黃褐色。實(shí)驗(yàn)室常用含Cu2＋的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素，能長時(shí)間保持葉片標(biāo)本的綠色，其原因是 ________________________________________________________________________。 答案　(1)二氧化硅(SiO2)　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條上擴(kuò)散快，反之則慢 (2)橙黃色、黃色　葉綠素的合成需要光　(3)紅　葉綠素不穩(wěn)定，在強(qiáng)光下易分解　(4)碳酸鈣(或CaCO3)銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定 解析　(1)在提取綠色葉片中的色素時(shí)在研缽中加二氧化硅可使研磨充分，各色素隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度不同，從而分離色素：溶解度高，擴(kuò)散速度快；溶解度低，擴(kuò)散速度慢。 (2)濾紙條從上到下依次是胡蘿卜素(最窄)、葉黃素、葉綠素a(最寬)、葉綠素b，據(jù)圖可知，共有的色素帶是胡蘿卜素和葉黃素，顏色是橙黃色、黃色；根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程圖可知，韭黃和韭菜的區(qū)別是生長過程中是否有光照，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，韭黃的色素帶缺少葉綠素，故可推斷葉綠素的合成需要光照。 (3)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，所以韭菜和韭黃色素濾液的吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在紅光區(qū)域；韭菜濾液在強(qiáng)光下曝光1～2h后，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果與韭黃濾液的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，說明葉綠素不穩(wěn)定，在強(qiáng)光下易分解。(4)葉綠素能被酸性物質(zhì)破壞，所以加入5%HCl后，其顏色與研磨時(shí)未加碳酸鈣的顏色相似。通過銅代葉綠素能長時(shí)間保持葉片標(biāo)本的綠色可推測，銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定。