高考生物2輪復(fù)習(xí)光合作用專題上下學(xué)期通用

光合作用知識整理光合作用的發(fā)現(xiàn)史1648年海爾蒙特的實驗，證明1864年薩克斯通過實驗成功地證明1880年恩吉爾曼用水綿和好氧性細菌設(shè)計并完成實驗，證明了1930年魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明了二、光合作用的場所——葉綠體以及葉綠體中的色素分布：葉綠素a：呈色葉綠素葉綠素b：呈色吸收分類類胡蘿胡蘿卜素：呈色葉綠體卜素吸收色素葉黃素：呈色分布：作用：酶：分布于三、光合作用1．概念：綠色植物通過，利用，把和合成為儲存有的有機物，并且釋放出的過程。2．過程光反應(yīng)暗反應(yīng)3．總反應(yīng)式：4．比較光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別反應(yīng)條件反應(yīng)場所反應(yīng)速度原料產(chǎn)物原料：產(chǎn)物：原料：產(chǎn)物：物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光反應(yīng)是準備階段，為暗反應(yīng)提供了，暗反應(yīng)則是光反應(yīng)的繼續(xù)。物質(zhì)轉(zhuǎn)化：；5實質(zhì)能量轉(zhuǎn)化：6．意義：①生物界的來源；②調(diào)節(jié)大氣中和的含量；③生物生命活動所需的最終來源。總之，光合作用是生物界最基本的**************提分關(guān)鍵影響光合作用的因素有：1．光照強度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)光照強度對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施有哪些？答：光是光合作用的能量來源，光照強度直接影響光能利用率。在其它條件都適宜的情況下，在一定范圍內(nèi)，光能利用率隨光照強度提高而加快。當光照強度高到一定數(shù)值后，光照強度再提高而光能利用率不再加快，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。開始達到光飽和現(xiàn)象的光照強度稱為光飽和點---P點。在光飽和點以下，隨著光照強度減弱，光能利用率減慢，當減弱到一定光照強度時，光合吸收二氧化碳量與呼吸釋放二氧化碳的量處于動態(tài)平衡，這時的光照強度稱為光補償點---a點，此時植物制造有機物量和消耗有機物量相等。據(jù)研究，不同類型植物的光飽和點和補償點是不同的。陽性植物的光飽和點和補償點一般都高于陰性植物。通過輪作，延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進行光合作用的時間；通過合理密植，增加光合作用面積，進而提高植物光能利用率。2．二氧化碳濃度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)二氧化碳濃度對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施有哪些？答：二氧化碳是光合作用的兩種原料之一，因此，環(huán)境中二氧化碳的濃度與光能利用率有密切關(guān)系。在自然條件下，陸生植物主要從空氣中吸收二氧化碳，水生植物或暫時浸泡在水中的植物體，吸收溶于水中的二氧化碳?？諝庵卸趸己空伎諝怏w積的％左右，據(jù)研究，這一含量對植物光合作用來說是比較低的，在較強的光照下，它限制了光能利用率。例如將棉花、玉米放在二氧化碳為％的空氣中與％的自然條件下進行比較，結(jié)果棉花的光能利用率提高了倍，玉米的光能利用率提高了15％。故二氧化碳可稱為氣體肥料。對于農(nóng)田里的農(nóng)作物，確保良好的通風(fēng)，可以使空氣不斷地流過葉面，有助于提供較多的二氧化碳；對于大棚或溫室中的農(nóng)作物，通過增施農(nóng)家肥料或使用二氧化碳發(fā)生器，可以增加二氧化碳的含量，進而提高光能利用率。施放二氧化碳的方法有兩種。一種是化學(xué)法，即將工業(yè)廢稀硫酸按1:4用水稀釋后，盛放在塑料桶內(nèi)，懸掛在1.2m的高處，每天向桶內(nèi)加適量的碳酸氫銨，讓其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。另一種是物理法，也叫顆粒釋放法。即當植株進入開花結(jié)果期時，在地膜下，種植畦表面撒一層固體二氧化碳顆粒肥，2個月內(nèi)可持續(xù)釋放二氧化碳氣體。3．溫度、水、礦質(zhì)元素又是如何影響植物光合作用的？根據(jù)它們對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施是什么？答：溫度對光合作用的影響比較復(fù)雜，它一方面可以直接影響光合作用中各種酶的活動、光合結(jié)構(gòu)，還通過影響其它相關(guān)的代謝活動而影響光合作用。不同植物對溫度反應(yīng)不同，一般最適溫度在25℃。生產(chǎn)上適時播種；大棚或溫室中，白天可以適當提高室內(nèi)溫度來提高植物光能利用率葉片缺水影響葉綠素的生物合成，促進已形成的葉綠素分解，造成葉片發(fā)黃。水還是光合作用的原料之一。另外水還能影響氣孔的開閉，進而影響二氧化碳的吸收。生產(chǎn)上注意及時、合理灌溉。礦質(zhì)元素如Mg、N、P是各種酶、色素、ATP形成所必需的，另外，礦質(zhì)元素是光合作用的產(chǎn)物葡萄糖進一步合成其它有機物的必需物質(zhì)。生產(chǎn)上注意合理施肥。圖9圖9—1*****************名師點撥例1把載有新鮮水綿和細菌的臨時裝片,置于顯微鏡載物臺上觀察。光線從反光鏡反射上來后,可看到細菌從分散狀態(tài)逐漸向水綿方向運動,水綿附近細菌的密度增加。如果在反光鏡上方放置一個三棱鏡,使七種不同顏色的光束照射水綿的不同部位,這時看到細菌逐漸聚集成明顯的兩堆(如圖9—1所示)。請回答:(1)根據(jù)上述實驗可以判斷這類細菌的異化作用類型是。作出這一判斷的依據(jù)是。(2)放置三棱鏡后,細菌聚集成兩堆的原因是。考點分析本題借光合作用發(fā)現(xiàn)史中1880年恩吉爾曼用水綿和好氧性細菌完成的實驗作為背景出題，既考查學(xué)生設(shè)計實驗的思路、方法，又考查學(xué)生對光合作用的理解，同時還綜合考查了細菌的代謝。解題思路三棱鏡使七種不同顏色的光束照射水綿的不同部位，而葉綠體中的色素主要吸收可見光中的紅光和藍紫光，故在紅光和藍紫光區(qū)光合作用強，釋放氧氣多因為新鮮水綿光合作用釋放氧氣，細菌從分散狀態(tài)逐漸向水綿方向運動的現(xiàn)象說明細菌需要氧氣，異化類型是需氧型。本題大案是（1）需氧型新鮮水綿光合作用釋放氧氣，細菌從分散狀態(tài)逐漸向水綿方向運動的現(xiàn)象說明細菌需要氧氣（2）葉綠體中的色素主要吸收可見光中的紅光和藍紫光，故在紅光和藍紫光區(qū)光合作用強，釋放氧氣多。失分陷阱錯誤原因主要是復(fù)習(xí)中沒有建立完善的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不能將所學(xué)知識綜合應(yīng)用。例2（2000上海生物卷）實驗測得小麥在不同波長光照下光合速率的變化和小麥植株中葉綠素a對不同波長光線的相對吸收量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)制成曲線圖9—2。請據(jù)圖回答：（1）從圖中可看出葉綠素a主要吸收光和光。（2）在波長450nm光照下的產(chǎn)糖速率比在波長700nm光照下的；在波長425nm光照下的氧氣釋放速率比在波長650nm光照下的。（3）在波長750nm到800nm光照下的光合速率為零，其最可能的原因是。（4）葉綠素a吸收光能后被激發(fā)，放出，完成了光能轉(zhuǎn)換成電能的過程。圖9圖9—2考點分析本題主要考查葉綠體中的色素的作用及其與光合作用的關(guān)系。同時也考查學(xué)生的識圖能力。解題思路據(jù)圖分析，在紅橙光和藍紫光區(qū)域，光合速率較大，故可知葉綠素a主要吸收紅橙光和藍紫光；比較在波長450nm光照下和在波長700nm光照下的光合速率和比較在波長425nm光照下和在波長650nm光照下的光合速率，可知450nm光照時的光合速率大于700nm光照時，650nm光照時的光合速率大于425nm光照時。光合作用正常進行首先要葉綠體中的色素吸收光能，而葉綠體中的色素并不能吸收所有波長的光，如果給予綠色植物所不能吸收的波長的光，那么光合作用就不能正常進行。在光的照射下，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a，連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子，從而形成電子流，使光能轉(zhuǎn)換成電能。本題正確答案是（1）紅橙藍紫（2）快慢（3）葉綠體中沒有吸收該段波長光線的色素。（4）一個高能電子。失分陷阱失分原因主要在于不能正確識圖，不能將圖形所給的信息與光合作用的實際結(jié)合起來綜合分析問題。例3（2022江蘇理綜卷）圖9—3為光合作用過程圖解。圖9圖9—3（1）當陰雨連綿，光照不足時，植物光反應(yīng)產(chǎn)生的氫和[]較少。從而降低了暗反應(yīng)中有機物的生成。（[]內(nèi)填標號，上填名稱）（2）如果晴天日出和日落的時間分別為清晨6時左右和傍晚18時左右，在清晨日出前、正午、傍晚回落后以及午夜四個時段分別測定溫室內(nèi)二氧化碳的濃度，預(yù)計二氧化碳濃度最高的時段將出現(xiàn)在?？键c分析本題主要考查光合作用過程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系，同時通過晴天一晝夜溫室內(nèi)二氧化碳的濃度分析，學(xué)生從側(cè)面理解光合作用的意義之一：凈化更新空氣。解題思路光合作用由光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段組成，其中光反應(yīng)是準備階段，為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，陰雨連綿，光照不足時，植物光反應(yīng)產(chǎn)生的氫和ATP較少，從而降低了暗反應(yīng)中有機物的生成。日落后植物不再進行光合作用，但呼吸作用仍在進行，不斷消耗氧氣，釋放二氧化碳，直到日出時分又開始光合作用，吸收二氧化碳。本題正確答案是（1）②ATP（2）清晨日出前。失分陷阱該題失分主要在第2問，許多學(xué)生受“清晨空氣新鮮”的誤導(dǎo)而不能作出正確判斷。*****************拓展提升1．葉綠體色素的吸收光譜通過下列葉綠體色素的吸收光譜圖，可以知道葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅橙光和藍紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。葉綠素a與葉綠素b的吸收光譜很相似，但略有不同：首先，葉綠素a在紅光部分的吸收帶寬些，在藍紫光部分的窄些；而葉綠素b在紅光部分的吸收帶窄些，在藍紫光部分的寬些。其次，與葉綠素b相比較，葉綠素a在紅光部分的吸收帶偏向長光波方面，而在藍紫光部分則偏向短光波方面。胡蘿卜素和葉黃素的吸收光譜與葉綠素的不同，它們的最大吸收帶在藍紫光部分，而不吸收紅光等光波較長的光。圖9—圖9—5圖9—4注：圖9—4中的上圖是葉綠素a的吸收光譜，下圖是葉綠素b的吸收光譜，圖9—5的上圖是胡蘿卜素的吸收光譜，下圖是葉黃素的吸收光譜。2．熒光現(xiàn)象葉綠素溶液在透射光下呈綠色，而在反射光下呈紅色（葉綠素A為血紅光，葉綠素b為棕紅光），這種現(xiàn)象叫熒光現(xiàn)象。這是由于葉綠素分子吸收的光能有一部分消耗于分子內(nèi)部振動上，輻射出的能量就小，根據(jù)波長與光子能量成反比的規(guī)律，所以反射出的波長比入射光的波長要長一些。因此，葉綠素溶液在入射光下呈綠色，而在反射光下呈紅色。葉綠素在溶液中的熒光很強，但是，在葉片和葉綠體中卻很微弱，難以觀察出來。這可能是被葉綠素吸收的光能，已經(jīng)用于光合作用的光化學(xué)反應(yīng)中，而不再重新輻射出來的緣故。3．光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換光合作用是一個非常復(fù)雜的反應(yīng)過程，其中能量的轉(zhuǎn)變大致可以分為三步：第一步：光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換成電能。在光的照射下，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a，連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子，從而形成電子流，使光能轉(zhuǎn)換成電能。第二步：電能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能。一部分電能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能儲存在NADPH中，另一部分電能則轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲存在ATP中。第三步：活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能。在三碳化合物被還原形成糖類等有機物時，活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能，儲存在糖類等有機物中。*********************鞏固練習(xí)（基礎(chǔ)題）1．1864年，德國科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。據(jù)此回答以下三道題：（1）在此實驗中，薩克斯看到的現(xiàn)象是A．葉片全變藍B．遮光一半變藍C．曝光一半變藍D．葉片全不變藍（2）在上述實驗中，薩克斯將綠色葉片先放在暗處幾小時的目的是A．將葉片中的水分消耗掉B．將葉片中原有的淀粉消耗掉C．增加葉片的呼吸強度D．提高葉片對光的敏感度（3）在上述實驗中，薩克斯對這個實驗的設(shè)計具有很強的邏輯上的嚴密性，具體體現(xiàn)在A．沒有對照實驗B．本實驗不需要設(shè)對照實驗C．曝光處作為對照實驗D．遮光處作為對照實驗2．葉綠素不溶于A．水B．石油醚C．丙酮D．苯3．在做植物實驗的暗室內(nèi)，為了盡可能地降低植物光合作用的強度，最好安裝A．紅光燈B．綠光燈C．白熾燈D．藍光燈4．葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，光能的吸收發(fā)生在葉綠體的A．內(nèi)膜上B．基質(zhì)中C．片層膜上D．各部位上光合作用鞏固練習(xí)參考答案1．（1）C（2）B（3）D2．A3．B4．C（概念題）12．在溫室內(nèi)進行無土栽培，請回答下列問題：（1）春季天氣晴朗、光照充足時，為使作物增產(chǎn)，除滿足礦質(zhì)元素的需求外，應(yīng)采取的措施是___________。（2）當陰雨連綿、光照不足時，溫室溫度應(yīng)___________，以降低蔬菜的___________。（3）向培養(yǎng)液中充入空氣的目的是____________________________________________。（4）培養(yǎng)液中的礦質(zhì)元素有一定配比，這些礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的作用是：①___________________________________；②_____________________________________。參考答案：（1）補充二氧化碳（2）適應(yīng)降低呼吸作用（3）促進根系有氧呼吸（4）①作為原生質(zhì)的組成部分②調(diào)節(jié)生命活動（概念圖題）5．圖9—6是生態(tài)系統(tǒng)中由主要生產(chǎn)者所進行的某種活動，試據(jù)圖回答：(1)該生理活動的名稱是。(2)它主要是在葉肉細胞內(nèi)被稱為的細胞器中進行的。(3)圖中字母A、B、C各自所代表的名稱是ABC(4)需要消耗物質(zhì)A和B的生理過程③的名稱是。(5)圖中編號①所表示的生理過程是。(6)如果在該細胞器基質(zhì)中的酶因某種原因而被破壞，則這一生理活動過程的兩個階段中，最先受到影響的階段是。(7)色素吸收的能，在這一生理活動過程的階段，部分被轉(zhuǎn)移到中，轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能，再經(jīng)過這一生理過程的階段，轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。圖9圖9—6參考答案：5．（1）光合作用（2）葉綠體（3）ATPNADPH（即[H]）（CH2O）（4）C3化合物的還原（5）水在光下分解（6）Ⅱ暗反應(yīng)（7）光，Ⅰ光反應(yīng)，NADPH，Ⅱ暗反應(yīng)，糖類等有機物中穩(wěn)定的（計算題）6．某植物體經(jīng)10小時光照，測得有300mg的氧產(chǎn)生。請計算10小時內(nèi)植物體積累葡萄糖的量。答案：281．3mg（實驗流程題型）7．用高速離心法打破葉綠體的外膜與內(nèi)膜，基粒和基質(zhì)便釋放出來，然后做下列實驗：實驗四：將除去基粒后的上述實驗均處于光照下或不照光處理(即處理1和處理2)，兩者實驗結(jié)果相同。分析上述實驗：(1)光反應(yīng)的產(chǎn)物中有。(2)暗反應(yīng)的場所是。(3)光反應(yīng)的場所是。(4)實驗四證明了。(5)上述實驗證明，完成光合作用的基本單位是。答案：7．（1）ATP和[H]（2）葉綠體基質(zhì)（3）葉綠體基粒（4）暗反應(yīng)不需要光（5）葉綠體8．1930年著名科學(xué)家魯賓和卡門設(shè)計了一個實驗，用同位素C18O2研究綠色植物的光反應(yīng)過程,實驗如圖9—7所示，圖中容器內(nèi)為小球藻懸液。圖9—圖9—7（1）甲圖中的A代表___________，它來源于___________。（2）乙圖中的Ｂ代表___________，它來源于___________。（3）本實驗說明______________________________________。（4）若甲圖中供給12molC18O2，則能產(chǎn)生___________mol氧氣。答案：8．（1）O2H2O（2）18O2H218O（3）光合作用過程中產(chǎn)生的O2的氧元素來自H2O（4）12（曲線坐標題）10.圖9—7為四種植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)在不同光照強度下光合作用速率的曲線,其中最適于在蔭蔽條件下生長的植物是A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．Ⅳ圖9圖9—7參考答案：10．D13．一學(xué)生做了這樣一個實驗：將小球藻放在一只玻璃容器內(nèi)，使之處于氣密封狀態(tài)。實驗在保持適宜溫度的暗室中進行，并從第5分鐘起給予光照。實驗中儀器記錄了該容器內(nèi)氧氣量的變化，結(jié)果如圖9—10所示。請據(jù)圖分析回答：圖9圖9—10（1）在0～5分鐘之間氧氣量減少的原因是。（2）給予光照后氧氣量馬上增加的原因是。（3）加入少量的NaHCO3溶液后，氧氣產(chǎn)生量呈直線上升，這是因為。這個結(jié)果對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定的實際意義，即在光照充足的條件下，要提高大棚作物的產(chǎn)量，可以。（4）加入NaHCO3溶液后，植物光合作用平均每分鐘產(chǎn)生摩爾的氧氣。參考答案：（1）植物處于黑暗條件下，只進行呼吸作用消耗氧氣（2）植物光合作用強于呼吸作用，氧氣的釋放量大于消耗量，容器中的氧氣量增加（3）二氧化碳濃度增加促進了植物的光合作用，產(chǎn)氧量增加。適當增加二氧化碳濃度（4）5×10-8【閱讀材料】生物體主要由有機物組成。各種生命物質(zhì)只有在一定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行有規(guī)律的、協(xié)調(diào)的物質(zhì)和能量變化，才能表現(xiàn)出生命活動。這種生物體與外界環(huán)境之間的物質(zhì)和能量交換，以及生物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程，稱為新陳代謝。通過新陳代謝生物體不斷地自我更新。在此基礎(chǔ)上才有生長、發(fā)育、生殖，才有遺傳和變異。但新陳代謝又受其他生命特征（尤其是遺傳變異）及生態(tài)因子的影響，進而影響生物體的各種生命活動。縱觀生物界的各種新陳代謝，植物的新陳代謝是基礎(chǔ)，且對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐有重要意義?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就是通過控制光照、溫度、CO2濃度、水、肥料，選擇優(yōu)良品種來進行的工業(yè)化的高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。請思考下圖中所示的問題。物質(zhì)的運動必須有能量來推動。幾乎所有生物的生命活動都直接或間接地靠植物光合作用固定的太陽能來推動的。光合作用幾乎是生物界唯一能利用光能把無機物合成為貯能的有機物的生理作用，從而為整個生物界提供有機物和能量，同時也維持了大氣中O2和CO2的基本穩(wěn)定。因此，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，它對生物體、生態(tài)系統(tǒng)與人類生產(chǎn)、生活都有重要意義。光合作用的場所為葉綠體，與光合作用有關(guān)的結(jié)構(gòu)特點主要有：每個基粒由幾十個片層結(jié)構(gòu)組成，上面分布著光合作用色素和光反應(yīng)的酶，基質(zhì)中含暗反應(yīng)的酶和其他有關(guān)物質(zhì)。葉綠體中含有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素4種色素，這4種色素可以用有機溶劑（如無水酒精、石油醚等）提取，并依其在濾紙上擴散速度不同而分離。從葉綠體色素的吸收光譜分析得知，葉綠體色素主要吸收紅橙光和藍紫光。光合作用的過程是由光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個前后相繼、緊密結(jié)合的階段組成。每個階段的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換概括如下表。光反應(yīng)形成的ATP和NADPH作為暗反應(yīng)的能量和還原劑用于三碳化合物的還原；而暗反應(yīng)形成的ADP、Pi和NADP供反應(yīng)用，故兩者是相輔相成密不可分的。影響光合作用的因素分成內(nèi)因和外因。內(nèi)因主要指植物體的情況，如生長、發(fā)育的階段，水分代謝，遺傳特征等。外因主要是指光照強度、CO2濃度、溫度和水。光照強度與推動光合作用的能量有關(guān)；溫度主要與酶的活性有關(guān)，它除了影響光合作用的效率，也是決定植物分布的因素之一；CO2濃度和水的多少與光合作用原料供應(yīng)有關(guān)。這些環(huán)境因子是相互聯(lián)系，共同通過植物體的內(nèi)因起作用的。因此要注意分析這些因子的綜合作用和限制因素。各類有機物中都貯有能量，但能直接用于細胞生命活動的是ATP。最主要、最容易被氧化釋能并用于形成ATP的物質(zhì)是葡萄糖；作為葡萄糖的貯存形式，植物體一般以淀粉的形式，動物體一般以糖原的形式貯存。由于脂肪中的“C—H”比例高，還原性強且不溶于水，故脂肪是貯能最多、最穩(wěn)定的有機物。地球上經(jīng)長期的地質(zhì)變化產(chǎn)生的貯能物質(zhì)——煤和石油，分別由古代植物及古代低等動植物和細菌經(jīng)長期地質(zhì)變化而形成的，它們已成為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的主要能源。陽光作為光合作用的能源，對植物體有決定性的影響，進而直接或間接地影響到動物的生活與分布。從光照的量看：在一定的范圍內(nèi)光照強，光合作用效率高。但接受光照的程度也與植物的特性有關(guān)，如陰生植物只能在較弱的光線下生長。另外，日照時間的晝夜變化和季節(jié)變化既會影響到植物的生活與繁殖（如甘薯花晝合夜開、植物的向光生長、菊花在短日照下開花等），也同樣會影響到動物的生活習(xí)性（如晝伏夜出、遷徙、換毛等）。光照還有其他作用，如促進皮膚合成維生素D等。但光照過強對陰生植物有害，對人體容易誘發(fā)皮膚癌與白內(nèi)障等。另外，光照過強還會引起溫度升高及水分過度蒸發(fā)，從而間接影響生物的生命活動。【綜合練習(xí)】一．(概念題)1．利用溫室栽培蔬菜，要獲得高產(chǎn)，調(diào)控溫度的方案應(yīng)是A晝夜24小時，維持25℃B晝夜24小時，溫室維持較低溫度C白天溫室維持在25℃D晚上溫度維持在25℃2．農(nóng)業(yè)科技人員向農(nóng)民建議，在利用溫室生產(chǎn)時，可向溫室施放適量的CO2，這是因為ACO2可使害蟲窒息死亡，從而有效防止植物的病蟲害B植物的光合作用需要CO2，使用CO2可促進光合作用CCO2可產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使溫室里的溫度升高DCO2能滅火，施用CO2可避免火災(zāi)3．植物的光合作用是通過葉綠體中的色素來實現(xiàn)的。其中的葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收光，此光是波長較的可見光。7．1915年、1930年、1965年三年度的諾貝爾化學(xué)獎授予在研究葉綠素方面有突出貢獻的化學(xué)家們，下列有關(guān)葉綠素的說法錯誤的有A葉綠素在高等植物體內(nèi)有兩種，葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色；B綠色植物葉片中，葉綠素的含量是類胡蘿卜素的1/4；C在葉綠體色素的提取與分離實驗中，葉綠素的擴散速度比類胡蘿卜素快得多；D葉綠素是光合作用中最重要的催化劑，主要作用是能吸收光能，并將水分解。【參考答案】1．C白天要提高光合作用的效率，晚上要降低呼吸作用的消耗，才能積累更多的有機物。2．B溫室是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的場所，植物、蔬萊的生長所進行的光合作用需要CO2，所以往溫室中加入CO2有助于光合作用的進行，更有利于植物的生長。3．藍紫光小7．B、C四．人類的生存離不開綠色植物，我們的食物來源主要是來自綠色植物，我們呼吸的氧氣也是有綠色植物進行光合作用時放出的，因此，可以說沒有綠色植物就沒有生命。請回答下列問題：l．綠色植物進行光合作用的主要細胞器是A線粒體B葉綠體C核糖體D高爾基體2．葉綠體的結(jié)構(gòu)可以分為三大部分，即：a．b．c．3．寫出二氧化碳和水進行光合作用合成有機物的化學(xué)方程式。【參考答案】1．B2．膜基質(zhì)基粒基粒片層3．略十．20世紀30年代，美國科學(xué)家魯賓和卡門來用同位素標記法研究了光合作用中，綠色植物放出的氧是來自CO2還是H2O的問題，他們用氧的同位素分別標記H2O和CO2，使它們成為H218O和C18O2，然后進行兩組光合作用實驗，第一組向綠色植物提供H218O和CO2，第二組向同種綠色植物提供H2O和C18O2，結(jié)果表明第一組釋放的氧全部是，第二組釋放的氧是，這個實驗表明光合作用釋放的氧全部來自。1．在上述實驗中應(yīng)用的18O與16O具有質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)，的化學(xué)性質(zhì)。（填“相同”、“不同”）。2．18O、16O中，具有性，可以作為示蹤原子。【參考答案】18O216O2水1．相同不同相同2．18O放射性十六．1．植物吸收太陽能，發(fā)生光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能，光合作用的總反應(yīng)式是，光合作用釋放的氧氣則來自于參加反應(yīng)的哪種物質(zhì)？。2．植物在吸收太陽輻射能時，主要吸收可見光中的，而幾乎余部反射光。吸收的可見光用于，最終將光能轉(zhuǎn)變成。3．動植物尸體、糞便中含有豐富的有機物。儲藏著大量的化學(xué)能。除了燃燒以外，還可以通過細菌發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，產(chǎn)生可用于燃燒和照明的能量。沼氣的化學(xué)名稱叫，它的分子式為。沼氣是通過細菌在條件下分解有機廢物而產(chǎn)生，在剩下的殘渣和廢液中則含有許多氮、磷、鉀和微量元素，是很好的。4．歸根到底，生物是依賴什么能量為生的。5．食物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成人體肌肉收縮的機械能要經(jīng)過、、

三個階段?！緟⒖即鸢浮?．（略）水2．紅光和藍紫光，綠，光合作用，化學(xué)能。3．甲烷，CH4，厭氧，無氧，肥料。4．太陽能5．能量的釋放，能量的轉(zhuǎn)移，能量的利用十八．為提高日光溫室的經(jīng)濟效益，需要調(diào)節(jié)好溫室內(nèi)的光照、溫度、氣體和濕度，這對作物的生長、產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)系極大。請閱讀下面的文字，并填空回答問題：1．在冬季，溫室密封，內(nèi)外溫差大，經(jīng)常在溫室內(nèi)壁和薄膜（或玻璃）上結(jié)成一層水膜，致使溫室內(nèi)，影響作物的生長發(fā)育。有效的辦法是及時擦干水膜或者，用以調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的濕度，使相對濕度保持在。2．日光溫室在嚴寒冬季密封時間長，通風(fēng)少，容易使溫室內(nèi)種植的蔬菜進行的二氧化碳嚴重缺乏。特別是在日出一小時后，其濃度可降至100ppm左右（較空氣中350ppm減少250ppm），使蔬菜處于嚴重饑餓狀態(tài)，長期下去，植株。因此，在溫室內(nèi)定期施放二氧化碳氣體，一般可使產(chǎn)量提高20％以上。【參考答案】1．空氣濕度增大，降低透光率加強通風(fēng)60％～80％2．光合作用長勢弱、易早衰、產(chǎn)量低（學(xué)科之間的綜合運用）6．在夏至這天，假設(shè)溫度相同且為晴天，則同種植物有機物積累最多的地區(qū)是A哈爾濱B北京C上海D海口（概念計算題）8．對某植株作如下處理：①持續(xù)光照10min；②光照5s后再黑暗處理5s，如此連續(xù)交替進行20min。若其他條件不變，則在兩種情況下，植株所能制造的有機物總量A①多于②B①少于②C①和②相等D無法確定【參考答案】6．A本題要點：夏至這一天白天最長，夜間最短；我國的緯度處在零度和o這兩個極端之間，在夏至這一天，越往北，緯度越高，光照越長；同種植物在同等條件下光照越長，經(jīng)光合作用積累的有機物就越多。8．B考查學(xué)生在新情景下運用所學(xué)知識解決復(fù)雜問題的能力。題目所問的是兩種情況下，植株制造有機物的量，并非積累有機物的量，故不必考慮呼吸消耗。解題時必須明確，光反應(yīng)雖然是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，但是有機物的生成主要取決于暗反應(yīng)進行的程度。由于②間歇光照累計時間與①相同（均為10min），這說明兩種值況下光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的氫和ATP量相等，但①暗反應(yīng)只進行了10min，而②暗反應(yīng)持續(xù)進行了20min，可以說②將光反應(yīng)提供的物質(zhì)充分加以利用，制造有機物總量比①多。（圖形題）二．在右圖所示的玻璃容器中，注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設(shè)法減小液面上方的氣體壓強，會看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器，又會發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。1．此實驗過程中，減小容器上方氣體壓強的作用是A減小葉片所受的重力B減小葉片的密度C減小葉片上附著的空氣密度，使水容易浸潤葉片D減小葉片內(nèi)的空氣密度，從而增大葉片密度2．給容器內(nèi)注入NaHCO3溶液的主要目的是A防止葉片內(nèi)的葉綠素遭受破壞B為葉片進行光合作用提供足量水C為葉片進行光合作用提供足量CO2D增大溶液密度，有利于葉片上浮3．光照后葉片重新浮出液面的原因是A葉片吸水膨脹，密度減小的緣故B溶液內(nèi)產(chǎn)生的CO2大量附著在葉面上的緣故C葉片進行光合作用所產(chǎn)生的O2附著在葉面上的緣故DNaHCO3溶液因放出CO2而密度增大。【參考答案】1．C、D由于容器上方的空氣被抽出，故原附著在葉片內(nèi)、外的空氣密度相應(yīng)減小，這既有利于葉片被水浸潤，也使得葉片密度較前增大，從而導(dǎo)致葉片下沉。2．CNaHCO3水解可產(chǎn)生CO2，由于容器內(nèi)原有空氣被大量抽出，因而對于葉片進行光合作用而言，此時最需要的是CO2。3．C葉片光合作用吸收了溶液中的CO2而放出O2，故附著在葉面上的氣體是O2。此題屬于生物、化學(xué)、物理三科綜合測試題。涉及光合作用原理、密度概念以及碳酸鹽水解等基礎(chǔ)知識。主要考查理科知識的綜合運用能力，因而在解答此類題目時，應(yīng)充分考慮到實驗的每個附設(shè)條件，每種現(xiàn)象的發(fā)生與相關(guān)科目知識的聯(lián)系等，同時要善于在復(fù)雜多變的情況中梳理出矛盾的主要方面，尋找出解決問題的依據(jù)，從而排除干擾，選出正確答案。（坐標曲線題）三．下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對CO的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據(jù)圖回答問題：甲乙1．甲圖曲線中C點和E點（外界環(huán)境中CO2濃度變化為零）處，植株處于何種生理活動狀態(tài)2．根據(jù)甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的段，其中光合作用強度最高的是點，植株積累有機物最多的是點。3．乙圖中F—G段CO2吸收量逐漸減少是因為，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的和逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。4．乙圖曲線中間E處光合作用強度暫時降低，可能是因為A光照過強，暗反應(yīng)跟不上，前后脫節(jié)，影響整體效率B溫度較高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了較多的有機物C溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關(guān)閉，影響了CO2原料的供應(yīng)D光照過強，氣溫過高，植物缺水嚴重而影響光合作用的進行【參考答案】1．呼吸作用釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量時；2．B－FDE；3．光照強度逐步減弱ATPNADPH4．C首先，要認真看清坐標的含義，尤其是縱坐標，然后進行曲線分析；其次，要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來考慮，并用兩個生理過程進行的條件和時間進行分析；第三，注意光合作用強度決定的有機物產(chǎn)出率與有機物總的積累之間的區(qū)別；第四，乙圖的E點CO2吸收率降低的機理，不僅要從外界因子的整天變化情況及此時的限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動進行思考。4．A十三．將某種綠色植物的葉片放在特定的實驗裝置中，研究在10℃、201．該葉片的呼吸速率在20℃下是10℃下的2．該葉片在10℃、5000勒克斯的光照下，每小時光合作用所產(chǎn)生的氧氣量是3．該葉片在20℃、20000勒克斯的光照下，如果光合作用合成的有機物都是葡萄糖，每小時產(chǎn)生的葡萄糖為【參考答案】解這道題的關(guān)鍵是識圖1．3根據(jù)呼吸作用的原理，葉片的呼吸速率應(yīng)理解為左圖中單位時間內(nèi)氧氣的吸收量，即是直線的斜率。2．據(jù)右圖知10℃每小時氧氣的釋放量為，據(jù)左圖知同樣條件下每小時氧氣的吸收量為。故每小時氧氣的產(chǎn)生量為＋3．十五．右圖表示某植物在不同溫度下，在一定光照條件下，實際的光合作用量（曲線Ⅰ）和呼吸量（曲線Ⅱ）的變化情況（可見光合作用量＝實際光合量－呼吸量），試回答：1．這株植物重量增加最快時，溫度約為℃。2．曲線AB段表示3．曲線BC段表示4．曲線DC段表示5．可見光合作用量／實際光合作用量的值，設(shè)為是近似℃時的比值。6．20℃時的實際光合作用量大致與℃的實際光合作用量相等。7．這個植物的重量在℃后開始減少。【參考答案】從圖中可看出植物光合作用量和呼吸作用量受溫度的影響較大。溫度主要影響酶的活性，在溫室大棚里，人們可采取控制晝夜溫差的方法使植物多積累有機物。1．202．在一定的溫度范圍內(nèi)，綠色植物的光合作用率隨著溫度的升高而提高3．當溫度超過一定的限度時，綠色植物的光合效率反而隨溫度的升高而降低4．在40℃5．306．307．38℃（圖形+實驗題）六．如右圖所示，天平兩端托盤上的盛水燒壞內(nèi)各插有一根樹枝，且兩根樹葉一多一少，開始時天平兩邊平衡，現(xiàn)將此裝置移至陽光下照射：經(jīng)過一段時間，天平邊將會下降，主要原因是A光合作用B杯內(nèi)水分的蒸發(fā)C樹葉的蒸騰作用D樹葉的呼吸作用【參考答案】1．右C應(yīng)該是天平的右邊下降，原因是左邊樹枝上的葉子較多，蒸騰作用散失水分多于右邊，從而出現(xiàn)左輕右重的不平衡狀態(tài)。七．用三棱鏡可使陽光折射成一條色譜帶如右圖。請回答：1．將一瓶綠藻放在A處，B、C、D變暗的是段。2．將這瓶綠藻放在B、C、D的

段位置上，就會嚴重影響它的生長?！緟⒖即鸢浮勘绢}要點：陽光是復(fù)色光，通過三棱鏡后會發(fā)生色散，形成由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫各色組成的光帶；綠藻葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光、類胡蘿卜素主要吸收藍紫光；將一瓶綠藻放在A處，會使陽光中紅光和藍紫光明顯減弱，故再經(jīng)三棱鏡折射成的色譜帶上B段（含紅光帶）和D段（含藍紫光帶）將變暗；如將這瓶綠藻放在C段（含綠光帶）位置上，由于葉綠素等色素對綠光吸收最弱，故獲得光能最少，光合作用減弱，將會嚴重影響它的生長。九．右圖所示是一組驗證光合作用吸收CO2和呼吸作用釋放O2的實驗，實驗器材包括一盆綠色植物、四個錐形瓶、紫色石蕊試液，試根據(jù)實驗利用所學(xué)生物、化學(xué)知識回答下列問題：1．當A瓶用來證明光合作用吸收CO2時，紫色石蕊試液呈色，為什么？2．當B瓶用于征明呼吸作用釋放CO2時，需要，紫色石蕊試液呈色，為什么？3．C瓶在實驗中起作用，指示劑呈色。4．用半透明紙包住光照中的D瓶，實驗結(jié)果表明石蕊試液顏色無變化，試分析其原因。【參考答案】1．藍當A瓶中進行光合作用時，葉片會吸收瓶中的CO2，因為瓶口密封，因此當瓶中CO2被吸收完時，試液中的CO2也會揮發(fā)出來被吸收，因此破壞了CO2的溶解平衡，這時的pH值升高大于7，呈堿性，故試液呈藍色。2．用遮光紙遮住錐形瓶；當植物進行呼吸作用時，釋放出的CO2溶于水生成弱電解質(zhì)H2CO3，使試液中H+增多，pH值小于7，故呈紅色。3．對照紫4．因為此時光合作用消耗的CO2和呼吸作用生成的CO2的量相等。在正常情況下光合作用強度比呼吸作用高，在瓶外包上半透明紙，使光合作用和呼吸作用強度趨于相等時，使消耗的CO2和呼出的CO2相等。如果試液呈中性，因此顏色完變化。十二．右圖所示是測定光合作用速度的儀器。在密閉小室內(nèi)放有一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，緩沖液用以調(diào)節(jié)小室內(nèi)CO2的量，使其濃度保持在％。小室內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細管內(nèi)水柱的移動距離測得。在不同強度光照條件下，測得小室內(nèi)氣體體積如下表所示（表中氣體體積的單位是微升/平方厘米葉面積/分?！埃北硎驹黾?，“－”表示減少。光強度單位為千勒克司）。請回答：光強度0510203040氣體體積－+++++1．光強度為0時，小室內(nèi)減少的氣體是，減少的原因是2．光強度增加時，小室內(nèi)增加的氣體是，增加的原因是3．為了防止光照引起小室內(nèi)氣體的物理性膨脹或收縮所造成的誤差，必須要有對照，并對實驗結(jié)果進行校正。那么對照組小室內(nèi)應(yīng)放置A同樣大小新鮮葉片和水B同樣大小死葉片和緩沖溶液C同樣大小紙片和水D同樣大小死葉片和水4．請據(jù)表中數(shù)據(jù)在右邊方格內(nèi)繪制O2生成總量和光強度間關(guān)系曲線?！緟⒖即鸢浮?．此時光反應(yīng)停上不能產(chǎn)生O2，小室內(nèi)減少的氣體是O2，被葉片的呼吸作用消耗，呼出的CO2被緩沖液吸收，使小室內(nèi)氣體體積減少。2．光強度增加時，增加的氣體是O2，是由葉片的光合作用產(chǎn)生O2。3．選項B除死葉片外其它條件與原實驗裝置相同，答案為B。4．參照表中數(shù)據(jù)制定出點線坐標如右圖所示，因光強度為0時數(shù)值為－，所以每個數(shù)值需加。十四．綠色植物進行光合作用的完整單位是葉綠體。當打破葉綠體膜后基質(zhì)和基粒便釋放出來。在缺CO2的條件下給予光照，然后再以離心法去掉基粒，把14CO2加入無葉綠素的基質(zhì)中，雖然在黑暗的條件下，基質(zhì)制劑中卻出現(xiàn)了含14C1．①右圖說明葉綠素分子主要吸收和②葉綠素a和葉綠素b的顏色分別是和③葉綠素分子分布在基粒。④葉綠素分子吸收光能進行光反應(yīng)，其產(chǎn)物是、和ATP。2．葉綠體的基質(zhì)中含有進行光合作用所需要的多種，它是由活細胞產(chǎn)生的具有功能的一類特殊的蛋白質(zhì)。3．把14CO2加入無葉綠素的基質(zhì)中，14C的轉(zhuǎn)移途徑是A二氧化碳→三碳化合物→淀粉→葡萄糖B二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖→淀粉C二氧化碳→五碳化合物→淀粉→葡萄糖D二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖→淀粉4．光會作用整個生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，其實質(zhì)是

5．右圖是晴朗天氣下田間玉米在一天中不同時間CO2濃度示意圖，箭頭表示氣體運動的方向。①在l、2、3三條曲線中，曲線表示夜間CO2的濃度，理由是。②曲線1和2都反映出玉米基部的二氧化碳濃度比中上部高，試分析原因。【參考答案】l．①紅光和藍紫光；②藍綠色和黃綠色；③片層結(jié)構(gòu)的薄膜上；④O2、[H]2．酶、催化3．B光合作用的暗反應(yīng)過程中。二氧化碳首先與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，三碳化合物再被還原為六碳化合物葡萄糖，葡萄糖又可以進一步形成淀粉，所以CO2中的14C4．光合作用的實質(zhì)是把簡單的無機物轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的有機物并釋放出氧氣，把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存在有機物中。5．①3理由是在夜間，植物幾乎完全停止光合作用，只進行呼吸作用，因此田間二氧化碳濃度升高，遵循氣體擴散的原理二氧化碳從高濃度向低濃度擴散，氣體運動方向向上如曲線3箭頭所示。②玉米基部的二氧化碳濃度比中上部高是因為在田間玉米基部的通風(fēng)透光條件比中上部差，光合作用弱，二氧化碳的消耗較少。（表格材料題）十七．《科學(xué)美國人》雜志在1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中，提供了到達地球表面的太陽能輻射的幾條主要去路的數(shù)據(jù)：直接反射52000×109kJ/s以熱能方式離開地球81000×109kJ/s水循環(huán)40000×109kJ/s大氣流動370×109kJ/s光合作用40×109kJ/s則：1．地球?qū)μ柲艿睦寐蚀蠹s為2．通過光合作用，每年約有kJ的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，相當于kg葡萄糖進入生態(tài)系統(tǒng)，這些能量約有kJ流入到初級消費者？（綠色植物能量轉(zhuǎn)化率為％，每克葡萄糖含能為17138J）3．大氣中CO2和O2的含量是相對穩(wěn)定的，地球每秒鐘產(chǎn)生CO2約萬t，這需要光合作用吸收CO2來消除。如每平方米森林光合作用產(chǎn)氧0.075kg/d，每平方米草地光合作用產(chǎn)氧0.06kg/d，為保護我們的生存環(huán)境需有森林m2或草地m2。4．每年由綠色植物通過光合作用為我們生存的環(huán)境除去二氧化碳的質(zhì)量為m，試根據(jù)能量關(guān)系列出m的計算式。列式中缺少的數(shù)據(jù)用符號表示：m＝，所缺少數(shù)據(jù)的化學(xué)含義為【參考答案】1．％2．×1017kJ×1013kJ×1016～×1016kJ3．×1012×10134．m＝×1023Q為每生成1molC6H12O6所需要的能量（J/mol）從題中提供的數(shù)據(jù)可見，到達地球表面的太陽輻射能中，被地球“直