高三生物二輪收尾細(xì)致復(fù)習(xí)：必修第章第節(jié)能量之源-光與光合作用

高三生物二輪收尾細(xì)致復(fù)習(xí)：必修第章第節(jié)能量之源——光與光合作用考綱要求四年考情光合作用的基本過程Ⅱ2012福建·選擇題T1,2012福建·選擇題T2影響光合作用速率的環(huán)境因素Ⅱ2011福建·選擇題T2,2010福建·非選擇題T26Ⅰ一、葉綠體的結(jié)構(gòu)和捕獲光能的色素1.葉綠體Zxxk(1)結(jié)構(gòu)示意圖:(2)功能:進(jìn)行_________的場所。色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶光合作用葉綠體膜暗反應(yīng)2.色素的種類和功能色素功能濾紙條上位置葉綠素________:藍(lán)綠色吸收_____________________________:黃綠色_________________葉黃素:___色吸收______________胡蘿卜素:_____色_______葉綠素a葉綠素b藍(lán)紫光和紅光中下層黃橙黃藍(lán)紫光最下層中上層最上層類胡蘿卜素二、光合作用的探究歷程請將科學(xué)家和其相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論連起來。葉綠體基質(zhì)三、光合作用的過程葉綠體類囊體薄膜[H]+O2ATPCO2+C5ADP+Pi穩(wěn)定化學(xué)能(CH2O)+C5四、影響光合作用的因素和化能合成作用1.影響光合作用的因素(1)光合作用強(qiáng)度:Zxxk①含義:植物在___________通過光合作用制造糖類的數(shù)量。②指標(biāo):一定時(shí)間內(nèi)(2)影響光合作用的環(huán)境因素有_______、水分、光照的____________及光的成分、_____的高低等。單位時(shí)間內(nèi)CO2濃度長短與強(qiáng)弱原料消耗的數(shù)量_________的數(shù)量產(chǎn)物生成溫度2.光合作用與化能合成作用的比較光合作用化能合成作用本質(zhì)都能將CO2和H2O等無機(jī)物合成為有機(jī)物能量_____氧化無機(jī)物放出的能量代表生物_________硝化細(xì)菌等微生物光能綠色植物1.能進(jìn)行光合作用的生物一定含有葉綠體。()【分析】不一定,如藍(lán)藻沒有葉綠體也能進(jìn)行光合作用。2.(2012福建T1D)葉片黃化,葉綠體對紅光的吸收增多。()【分析】葉片黃化后,葉綠素減少,剩余類胡蘿卜素,主要吸收藍(lán)紫光。3.(2011浙江T1A)破壞葉綠體外膜后,O2不能產(chǎn)生。()【分析】O2是在類囊體薄膜上產(chǎn)生的,破壞葉綠體外膜后,沒有完全破壞葉綠體結(jié)構(gòu)。×××4.植物體自身的遺傳特性可以影響光合速率。()【分析】影響光合速率的因素很多,既有內(nèi)部因素也有外界環(huán)境因素,植物體自身的遺傳特性(如陰生植物、陽生植物)是內(nèi)部因素之一。5.暗反應(yīng)必須在無光條件下進(jìn)行。()【分析】光合作用的暗反應(yīng)不需要光,但在有光條件下才能持續(xù)進(jìn)行?！獭?.無色透明塑料大棚比綠色塑料大棚光合作用效率高。()【分析】無色透明塑料大棚中各色光均能透過,綠色大棚主要透過綠色光,其他光被吸收,所以用無色透明大棚的光合作用效率高。7.真核生物有氧呼吸的主要場所是線粒體,光合作用的主要場所是葉綠體。()Zxxk【分析】真核生物有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,主要場所是線粒體,光合作用的場所是葉綠體。√×考點(diǎn)一光合作用的過程

1.光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi,如下圖:(2)沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)無法進(jìn)行,沒有暗反應(yīng),有機(jī)物無法合成?？傊?光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段,暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù),是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。二者相輔相成。2.光照和CO2濃度變化對光合作用物質(zhì)含量變化的影響當(dāng)外界條件改變時(shí),光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量變化可以采用下圖分析:分析:條件過程變化C3C5[H]和ATP光照由強(qiáng)到弱,CO2供應(yīng)不變①過程減弱,②③過程減弱,④過程正常進(jìn)行增加減少減少或沒有光照由弱到強(qiáng),CO2供應(yīng)不變①過程增強(qiáng),②③過程增強(qiáng),④過程正常進(jìn)行減少增加增加光照不變,CO2由充足到不足④過程減弱,①②③過程正常進(jìn)行,隨C3減少②③減弱,①過程正常減少增加增加光照不變,CO2由不足到充足④過程增強(qiáng),①②③正常進(jìn)行,隨C3增加②③增強(qiáng),①過程正常增加減少減少【高考警示】(1)以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對含量的變化,而非長時(shí)間。(2)以上各物質(zhì)變化中,C3和C5含量的變化是相反的,[H]和ATP含量變化是一致的。【典例1】下圖所示,圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖,圖乙表示一株小麥葉片細(xì)胞內(nèi)C3相對含量在一天24h內(nèi)的變化,請據(jù)圖分析:(1)圖甲中A、B、C、D分別表示參與光合作用或光合作用生成的物質(zhì),則A、B、C、D依次是

。(2)從圖甲可知,在a中發(fā)生的反應(yīng)稱為

,在a中含有的參與此過程的物質(zhì)是

。a中發(fā)生的能量變化過程是

。(3)在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,濾紙條上擴(kuò)散速度最快的色素是

。(4)圖乙中,從

點(diǎn)開始合成有機(jī)物,至

點(diǎn)有機(jī)物合成終止。(5)AB段C3含量較高,其主要原因是

。(6)G點(diǎn)C3含量極少,其原因是

。(7)G點(diǎn)與F點(diǎn)相比,葉綠體中NADPH(還原氫)含量較

(填“高”或“低”)。【解析】本題的解題關(guān)鍵是識圖,從圖中判斷出光合作用進(jìn)行的各個(gè)階段。在圖甲中考查的是葉綠體的結(jié)構(gòu)及功能,a結(jié)構(gòu)為葉綠體類囊體薄膜,其上發(fā)生的是光反應(yīng),原料是水,產(chǎn)物是氧氣和[H]、ATP,參與此過程的物質(zhì)有色素和酶,發(fā)生的能量變化過程為光能→ATP中活躍的化學(xué)能。在葉綠體基質(zhì)中發(fā)生的是暗反應(yīng),原料是B二氧化碳、DC5、[H]、ATP,產(chǎn)物是有機(jī)物、C5、ADP和Pi,圖甲中C為C3。圖乙為C3含量與時(shí)間的關(guān)系圖,開始合成有機(jī)物時(shí)C3的含量開始下降,有機(jī)物合成終止時(shí)C3的含量不再變化,AB段C3含量高的原因是無光,不能進(jìn)行光反應(yīng),不能產(chǎn)生[H]和ATP,C3不能被還原;G點(diǎn)C3含量極低,原因是中午氣孔關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足,C3的生成受抑制而C3的還原繼續(xù);G點(diǎn)與F點(diǎn)相比,葉綠體中NADPH的含量要高。答案:(1)H2O、CO2、C3、C5(2)光反應(yīng)色素和酶等光能→ATP中活躍的化學(xué)能(3)胡蘿卜素(4)BI(5)無光照不進(jìn)行光反應(yīng),不能產(chǎn)生[H]和ATP,C3不能被還原(6)中午氣孔關(guān)閉,葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2含量低,CO2的固定減弱,即C3的生成受抑制而C3的還原繼續(xù)(7)高【變式訓(xùn)練】下圖為光合作用過程示意圖,在適宜條件下栽培小麥,如果突然將c降低至極低水平(其他條件不變),則a、b在葉綠體中含量的變化將會是(

)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【解析】選B。由圖解分析,c是CO2,a和b是[H]、ATP,若在其他條件不變的情況下,將c降低至極低水平,CO2的固定減弱,C3還原減慢,消耗[H]和ATP減少,則a、b在葉綠體中含量將會都上升?？键c(diǎn)二光合作用速率的影響因素及應(yīng)用

1.單因子對光合作用速率影響的分析(1)光照強(qiáng)度:①曲線分析:A點(diǎn):光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,CO2釋放量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段:光照強(qiáng)度增大,光合作用逐漸加強(qiáng),CO2的釋放量逐漸減少(有一部分用于光合作用),此段細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。B點(diǎn):光補(bǔ)償點(diǎn),即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用)。BC段:隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng),光合作用不斷加強(qiáng),到C點(diǎn)不再加強(qiáng),稱C點(diǎn)對應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。②應(yīng)用:陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低,如圖中虛線所示。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配,林帶樹種的配置,冬季溫室栽培等都與光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。(2)CO2濃度、含水量和礦質(zhì)元素:①曲線分析:CO2和水是光合作用的原料,礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi),CO2、水和礦質(zhì)元素越多,光合作用速率越快,但到A點(diǎn)時(shí),即CO2、水、礦質(zhì)元素達(dá)到飽和時(shí),就不再增加了。②應(yīng)用:“正其行,通其風(fēng)”,溫室內(nèi)充CO2,即提高CO2濃度增加產(chǎn)量的方法。合理灌溉、施肥,可促進(jìn)葉片面積增大,提高酶的合成速率,增加光合作用速率。(3)溫度:①曲線分析:光合作用是在酶催化下進(jìn)行的,溫度直接影響酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常進(jìn)行光合作用,其中AB段(10℃～35℃)隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng),B點(diǎn)(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用開始下降,50℃左右光合作用停止。②應(yīng)用:冬天,溫室栽培可適當(dāng)提高溫度;夏天,溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合作用;晚上適當(dāng)降低溫室溫度,以降低細(xì)胞呼吸,保證有機(jī)物的積累。2.多因子對光合作用速率影響的分析(1)曲線分析:P點(diǎn):限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。Q點(diǎn):橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子,影響因素主要為各曲線所表示的因子。(2)應(yīng)用:溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)增加CO2,進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。【思維拓展】由影響光合作用的因素可聯(lián)系的知識(1)溫度影響酶的活性,從而影響光合作用、呼吸作用及一系列代謝活動,如人在發(fā)燒時(shí)會出現(xiàn)食欲不振的現(xiàn)象,原因是酶的活性降低。(2)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。陰生植物不能在強(qiáng)光下生長的根本原因是遺傳物質(zhì)決定了陰生植物的結(jié)構(gòu)中酶的含量、色素的含量等比陽生植物少?！镜淅?】(2013·泉州模擬)圖中①～④曲線圖均表示光合作用與某些影響因素的關(guān)系。在下列各選項(xiàng)中,錯誤的是(

)A.①圖中的X因素可表示CO2濃度B.②圖中的Y因素可能代表N、P、K等必需元素的濃度C.③圖中,其他條件適宜,當(dāng)植物缺Mg時(shí),b點(diǎn)將向左移動D.④圖中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2濃度,當(dāng)光照強(qiáng)度小于c值時(shí),限制光合速率增加的主要因素是光照強(qiáng)度【解析】選C。在一定濃度范圍內(nèi),植物體光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度增大而增大,當(dāng)濃度達(dá)到一定程度時(shí),光合作用強(qiáng)度不再增大,但CO2濃度過低時(shí),植物體無法進(jìn)行光合作用,曲線①符合CO2影響光合作用的規(guī)律,其中a點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需的CO2濃度最小值,因此X因素可以表示CO2濃度;N、P、K等元素是植物體生長發(fā)育所需的,當(dāng)其濃度增加時(shí),植物光合作用速率就會增加,但是當(dāng)N、P、K等元素濃度過高時(shí),植物體所處外界溶液濃度過高,植物吸水困難,光合作用受到影響而速率下降,如圖②所示;圖③表示光照強(qiáng)度對光合作用的影響,b點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度,當(dāng)植物缺Mg時(shí),葉綠素減少,光合作用強(qiáng)度達(dá)到與呼吸作用強(qiáng)度相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度變大,即b點(diǎn)應(yīng)右移;圖④中,在c點(diǎn)之前的三條曲線是重合的,說明在c點(diǎn)之前光合作用只與光照強(qiáng)度有關(guān)。【變式訓(xùn)練】為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素,將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。以下說法正確的是(

)A.施肥與CO2吸收量無關(guān)B.與B點(diǎn)相比,A點(diǎn)條件下限制CO2吸收量的主要因素是光照強(qiáng)度C.與D點(diǎn)相比,限制C點(diǎn)玉米苗吸收CO2的主要因素是土壤含水量D.與C點(diǎn)相比,A點(diǎn)施肥過少,限制了CO2吸收量【解析】選C。據(jù)圖示可知,當(dāng)土壤含水量介于40%～60%時(shí),在光照強(qiáng)度相同的條件下,施肥后CO2吸收量比未施肥時(shí)明顯增多,A錯;圖中A、B是在光照強(qiáng)度相同的條件下獲得的CO2吸收量,因此A、B的不同與光照強(qiáng)度無關(guān),從圖中可以看出,A、B的不同是因?yàn)橥寥篮坎煌?B錯;同時(shí)根據(jù)對B項(xiàng)的分析,可知C項(xiàng)是對的;A、C兩點(diǎn)CO2吸收量不同的原因是光照強(qiáng)度不同,與施肥無關(guān),D錯?？键c(diǎn)三光合作用與有氧呼吸的關(guān)系

1.區(qū)別

光合作用有氧呼吸物質(zhì)變化無機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物無機(jī)物能量變化光能→穩(wěn)定的化學(xué)能(儲能)穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能、熱能(放能)實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物,儲存能量分解有機(jī)物、釋放能量,供細(xì)胞利用場所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無光都能進(jìn)行2.聯(lián)系(1)物質(zhì)方面:C:CO2(CH2O)C3H4O3CO2O:H2OO2H2OH:H2O[H](CH2O)[H]

H2O(2)能量方面:光能ATP中活躍化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能熱能ATP中活躍化學(xué)能各項(xiàng)生命活動【高考警示】(1)在黑暗中測得單位時(shí)間CO2釋放量即為呼吸速率,沒有說明的情況下,白天也是一樣的呼吸速率。(2)白天植物并不只進(jìn)行光合作用。植物在白天時(shí)同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸。CO2的吸收量是指植物從外界環(huán)境中吸收的CO2量,代表植物的凈光合速率,植物實(shí)際光合速率應(yīng)該包含植物呼吸產(chǎn)生的CO2量和從外界環(huán)境中吸收的CO2量。【典例3】(2011·福建高考)如圖是夏季晴朗的白天,玉米和花生凈光合速率(單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線,下列敘述錯誤的是(

)A.在9:30～11:00之間,花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過程減緩B.在11:00～12:30之間,花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的多C.在17:00時(shí),玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同D.在18:30時(shí),玉米既能進(jìn)行光反應(yīng),也能進(jìn)行暗反應(yīng)【解析】選B。本題意在考查識圖和進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換的能力。在9:30～11:00之間,隨光照的增強(qiáng),花生的蒸騰作用也在加強(qiáng),而為了減少水分的散失,植物的氣孔關(guān)閉,因此進(jìn)入花生細(xì)胞內(nèi)的CO2的量減少,所以暗反應(yīng)過程減緩,A正確。從圖中可以看出,在11:00～12:30之間,花生的單位葉面積的凈光合速率呈上升趨勢,而玉米的單位葉面積的凈光合速率呈下降趨勢,但又從圖中可以看出玉米的單位葉面積的凈光合速率比花生的大,而凈光合速率對應(yīng)的有機(jī)物的量就是單位時(shí)間單位葉面積里有機(jī)物的積累量,B錯誤。在17:00時(shí),玉米和花生的凈光合速率相等,而這時(shí)的O2的釋放量是凈釋放量,所以在17:00時(shí)玉米和花生的單位葉面積釋放O2的速率相同,C正確。在18:30時(shí),玉米的凈光合速率是零,說明此時(shí)光合作用和呼吸作用的速率相等,因此這時(shí)玉米既能進(jìn)行光反應(yīng),也能進(jìn)行暗反應(yīng),D正確?！净犹骄俊?1)在9:30～11:00之間,玉米和花生凈光合速率表現(xiàn)不同的主要原因是什么?提示:9:30～11:00之間,花生的凈光合速率逐漸減小,主要原因是氣孔關(guān)閉,暗反應(yīng)減弱;而玉米是C4植物,可利用葉肉細(xì)胞間隙較低濃度的CO2進(jìn)行光合作用,凈光合速率隨光照強(qiáng)度增大而增大。(2)若圖中縱坐標(biāo)改為光合作用速率,則C、D兩項(xiàng)是否正確?提示:都不對。光合速率是實(shí)際光合速率,在17:00點(diǎn)時(shí),不清楚玉米和花生的呼吸速率是否相同,C項(xiàng)不對。18:30時(shí)表示玉米光合作用停止,D項(xiàng)錯誤?！咀兪接?xùn)練】將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中,研究溫度對光合作用和細(xì)胞呼吸的影響(其他實(shí)驗(yàn)條件都是理想的),實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示:(單位:mg/h)溫度(℃)5101520253035光下吸收CO21.001.752.503.253.753.503.00黑暗中釋放CO20.500.751.001.502.253.003.50下面對該表數(shù)據(jù)分析正確的是(

)A.晝夜不停地光照,在35℃時(shí)該植物不能生長B.晝夜不停地光照,在20℃時(shí)該植物生長得最快C.每天光照12小時(shí),20℃時(shí)該植物積累有機(jī)物最多D.每天光照12小時(shí),30℃時(shí)積累的有機(jī)物是10℃時(shí)的2倍【解析】選C。由于光照下吸收CO2代表的是凈光合作用速率,黑暗中釋放的CO2代表的是細(xì)胞呼吸速率,實(shí)際光合速率等于二者的和。通過計(jì)算和分析知,在35℃時(shí)由于凈光合作用速率大于0,晝夜不停地光照,該植物能生長;晝夜不停地光照,在25℃時(shí)該植物生長得最快;每天光照12小時(shí),10℃時(shí)積累的有機(jī)物是30℃時(shí)的2倍。光合作用和細(xì)胞呼吸中典型曲線的分析【典例】(2013·杭州模擬)將一植物放在密閉的玻璃罩內(nèi),置于室外進(jìn)行培養(yǎng),用CO2濃度測定儀測得了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況,繪成如下圖曲線。下列有關(guān)說法正確的是(

)①BC段較AB段CO2濃度增加減慢,是因?yàn)榈蜏厥怪参锖粑饔脺p弱②CO2濃度下降從DE段開始,說明植物進(jìn)行光合作用是從D點(diǎn)開始的③FG段CO2濃度下降不明顯,是因?yàn)闅饪钻P(guān)閉,葉片對CO2的吸收減少④H點(diǎn)CO2濃度最低,說明此時(shí)植物對CO2的吸收最多,光合作用最強(qiáng)A.①②

B.③④

C.①③

D.②④【解析】選C。BC段是夜間2點(diǎn)到4點(diǎn),氣溫較低,植物呼吸作用較弱,產(chǎn)生的二氧化碳較少,玻璃罩內(nèi)二氧化碳濃度增加較慢,故①正確。D點(diǎn)指早晨6點(diǎn),光合作用速率等于呼吸作用速率,②錯誤。FG段指中午12點(diǎn)左右,陽光很強(qiáng),為減少水分散失,氣孔關(guān)閉,葉片對CO2的吸收減少,光合作用減弱,故CO2濃度下降不明顯,③正確。經(jīng)過白天CO2的吸收,H點(diǎn)CO2濃度最低,此時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。DE段CO2的吸收速率最快,光合作用最強(qiáng),④錯誤?！痉椒w納】從以下兩個(gè)角度綜合分析光合作用和細(xì)胞呼吸的曲線(1)光合作用與細(xì)胞呼吸典型曲線上各點(diǎn)的分析:有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系的變化曲線圖中,最典型的就是夏季的一天中CO2的吸收和釋放變化曲線圖,如下圖1所示。曲線的各點(diǎn)含義及形成原因分析如下:a點(diǎn):凌晨3時(shí)～4時(shí),溫度降低,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱,CO2釋放減少;b點(diǎn):上午6時(shí)左右,太陽出來,開始進(jìn)行光合作用;bc段:光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度;c點(diǎn):上午7時(shí)左右,光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度;ce段:光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度;d點(diǎn):溫度過高,部分氣孔關(guān)閉,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象;e點(diǎn):下午6時(shí)左右,光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度;ef段:光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度;fg段:太陽落山,光合作用停止,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。(2)有機(jī)物產(chǎn)生與消耗情況的分析(見下圖2):①積累有機(jī)物時(shí)間段:ce段。c點(diǎn)和e點(diǎn)時(shí),光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,c～e由于光照強(qiáng)度的增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,故不斷積累有機(jī)物。②制造有機(jī)物時(shí)間段:bf段。b點(diǎn)大約為早上6點(diǎn),太陽升起,有光照,開始進(jìn)行光合作用;f點(diǎn)大約為下午6點(diǎn),太陽落山,無光,停止光合作用。③消耗有機(jī)物時(shí)間段:Og段。一天24小時(shí),細(xì)胞的生命活動時(shí)刻在進(jìn)行,即不停地消耗能量,故細(xì)胞呼吸始終進(jìn)行。④一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn):e點(diǎn)。白天,光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,積累有機(jī)物;e點(diǎn)后,隨著光照的減弱,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,故e點(diǎn)時(shí)積累的有機(jī)物最多。⑤一晝夜有機(jī)物的凈積累量表示:SP-SM-SN。SP表示白天的凈積累量,SM和SN表示夜晚的凈消耗量,故SP-(SM+SN)為一晝夜的凈積累量?！疽族e提醒】(1)注意區(qū)分圖1與典例圖中縱坐標(biāo)的含義,前者表示細(xì)胞吸收或釋放二氧化碳的量,后者表示容器內(nèi)二氧化碳濃度,兩者變量不同。(2)曲線的坡度表示反應(yīng)速率的大小,坡度越大,表明光合作用或呼吸作用速率越大。(3)典例圖中的點(diǎn)D、H是曲線的拐點(diǎn),表明光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,分別對應(yīng)于圖1中的c、e點(diǎn)?！咀兪接?xùn)練】某生物興趣小組在密閉玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn),他們對溫室內(nèi)CO2含量、O2含量及CO2吸收速率進(jìn)行了24h測定,得到如右圖所示曲線,則以下說法中正確的是(

)A.c、e兩點(diǎn)的光合速率為零B.c、d之間的區(qū)段光合速率大于呼吸速率C.de段光合速率小于呼吸速率D.進(jìn)行細(xì)胞呼吸的區(qū)段只有ab段和fg段【解析】選B。c、e兩點(diǎn)的凈光合速率為零,即光合速率等于呼吸速率;c、e之間的區(qū)段光合速率大于呼吸速率;ag區(qū)段均進(jìn)行細(xì)胞呼吸。1.關(guān)于葉綠體色素在光合作用過程中作用的描述,錯誤的是

(

)A.葉綠體色素與ATP的合成有關(guān)B.葉綠體色素參與ATP的分解C.葉綠體色素與O2和[H]的形成有關(guān)D.葉綠體色素能吸收和傳遞光能【解析】選B。葉綠體中色素分子在光合作用的光反應(yīng)中吸收光能,并將光能轉(zhuǎn)化為電能,轉(zhuǎn)化成的電能一部分用于水的光解,產(chǎn)生氧氣和[H],一部分利用ADP和Pi合成ATP,而不參與ATP的分解。2.在光合作用和呼吸作用過程中,水中氧的循環(huán)途徑是(

)A.水→氧氣→水B.水→葡萄糖→水C.水→氧氣→二氧化碳D.水→葡萄糖→二氧化碳【解析】選A。光合作用過程中水的光解把水中的氧釋放出來,然后氧氣又參與了有氧呼吸第三階段的反應(yīng),即氧氣與[H]結(jié)合形成水。3.在正常條件下進(jìn)行光合作用的某植物,當(dāng)突然改變某條件后,即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細(xì)胞內(nèi)五碳化合物含量突然上升,則改變的條件是(

)A.停止光照

B.停止光照并降低CO2濃度C.升高CO2濃度D.降低CO2濃度【解析】選D。五碳化合物可與CO2結(jié)合形成三碳化合物,三碳化合物被還原再釋放出五碳化合物。當(dāng)突然增加光照時(shí),會使C3還原速度加快,導(dǎo)致五碳化合物含量上升;當(dāng)突然降低CO2濃度時(shí),也會使五碳化合物含量上升。4.(2013·福州模擬)光合作用能否放出O2,可通過觀察倒置的裝滿水的試管中有無氣泡產(chǎn)生來驗(yàn)證。結(jié)合給出的三個(gè)倒置的試管,此驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的最佳設(shè)計(jì)應(yīng)為(

)A.只有a試管B.a試管和b試管C.a試管和c試管D.b試管和c試管【解析】選B。光照條件下植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2,試管中有氣泡生成,無光時(shí)不進(jìn)行光合作用,無氣泡,因此要用試管a和b對比。5.下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖,請據(jù)圖回答:(1)該圖應(yīng)為

下觀察到的結(jié)構(gòu)圖。(2)在A中發(fā)生的反應(yīng)稱

,參與此反應(yīng)的主要物質(zhì)有

。(3)CO2進(jìn)入葉綠體后,在基質(zhì)中經(jīng)

后形成甲物質(zhì)。若突然停止光照,C3的含量變化曲線是下圖中的

(填圖中字母),其原因?yàn)?/p>

。(4)能溶解于無水乙醇的是存在于A結(jié)構(gòu)的

,其中決定葉片綠色的是

。【解析】本題考查葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能。A是葉綠體的基粒,上面分布有色素和酶,是光反應(yīng)進(jìn)行的場所。B是葉綠體基質(zhì),分布有大量的酶,是暗反應(yīng)進(jìn)行的場所,CO2進(jìn)入葉綠體后經(jīng)固定和還原后形成有機(jī)物(甲)。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H],當(dāng)突然停止光照后,C3的還原減弱,出現(xiàn)積累現(xiàn)象,含量上升后穩(wěn)定在一定水平上。答案:(1)電子顯微鏡(2)光反應(yīng)色素、酶等(3)固定和還原B缺少還原C3所需要的ATP和[H](4)色素葉綠素6.(2012·山東高考)夏季晴朗的一天,甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如下圖所示。下列說法正確的是(

)A.甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用B.乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C.曲線b～c段和d～e段下降的原因相同D.兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是:(1)明確a、e點(diǎn)的含義;(2)明確b～c段和d～e段下降的原因?！窘馕觥窟xD。從圖中可以看出,a點(diǎn)時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率,并非從此處開始進(jìn)行光合作用,A項(xiàng)錯誤;有機(jī)物的積累量等于光合作用制造的有機(jī)物量減去呼吸作用消耗的有機(jī)物量,所以有機(jī)物的積累量最多是在e點(diǎn)前與橫坐標(biāo)的交點(diǎn),不是e點(diǎn),B項(xiàng)錯誤;b～c段下降是因?yàn)楣庹者^強(qiáng),氣孔關(guān)閉,CO2吸收速率降低;d～e段下降是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度降低,CO2吸收速率降低,C項(xiàng)錯誤;由圖中曲