光合作用、和呼吸作用與碳循環(huán)和能量流動

高考專題輔導(dǎo):光合作用、和呼吸作用與碳循環(huán)和能量流動【知識聯(lián)系框架】呼吸作用的概念及類型有氧呼吸的過程無氧呼吸的過程影響呼吸作用的因素呼吸作用的意義能量流動物質(zhì)循環(huán)渠道食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)呼吸作用的概念及類型有氧呼吸的過程無氧呼吸的過程影響呼吸作用的因素呼吸作用的意義能量流動物質(zhì)循環(huán)渠道食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)CO：+H20呼吸作用碳循環(huán)光+A生廣者星J用,分解者消費(fèi)者/光合作用的實(shí)質(zhì)光合色素及其物理性質(zhì)和功能（光反應(yīng)光合作用的過程I暗反應(yīng)光合作用的效率影響光合作用的因素【重點(diǎn)知識聯(lián)系與剖析】一、光合作用1.光合作用的實(shí)質(zhì)通過光合作用的光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，通過暗反應(yīng)把二氧化碳和水合成有機(jī)物，同時把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中。光合色素及其物理性質(zhì)與功能葉綠體是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。葉綠體中的光合色素有葉綠素和類胡蘿卜素兩類。葉綠素分為葉綠素a和葉綠素b兩種，均不溶于水，但易溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中。葉綠素a的分子式為CHONMg，呈藍(lán)綠色；葉綠素b的分子式為CHONMg，呈黃綠557254557064色。葉綠素吸收光的能力極強(qiáng)，如果把葉綠素的丙酮提取液放在光源與分光鏡之間，可以看到光譜中有些波長的光被吸收了。因此，在光譜上就出現(xiàn)了黑線或暗帶，這種光譜叫吸收光譜。葉綠素吸收光譜的最強(qiáng)區(qū)域有兩個：一個是在波長為640nm?660nm的紅光部分，另一個在波長為430nm?450nm的藍(lán)紫光部分。對其他光吸收較少，其中對綠光吸收最少，由于葉綠素吸收綠光最少，所以葉綠素的溶液呈綠色。我們在做葉綠素的提取和分離實(shí)驗時，還會看到一種現(xiàn)象：試管中的葉綠素的丙酮提取液在透射光下是翠綠色的，而在反射光下是棕紅色的，這是葉綠素的熒光現(xiàn)象。葉綠體中的類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素兩種，顏色分別是橙黃色和黃色，功能是吸收藍(lán)紫光。除此之外還具有保護(hù)葉綠素，防止強(qiáng)烈光照傷害葉綠素的功能。植物葉子呈現(xiàn)的顏色是葉子中各種色素的綜合表現(xiàn)。其中主要是綠色的葉綠素和黃色的類胡蘿卜素之間的比例。一般來說，正常葉子的葉綠素和類胡蘿卜素的分子比例約為4：1，葉綠素a與葉綠素b的比約為3:1，葉黃素與胡蘿卜素之比約2:1，由于葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，所以正常的葉子總是呈綠色。秋天，因低溫、紫外線強(qiáng)烈等外界因素和葉片衰老等內(nèi)部因素，葉綠素的合成速度低于分解的速度，葉綠素含量相對減少，而類胡蘿卜素分子比較穩(wěn)定，不易破壞。所以葉片逐漸呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色——黃色。至于紅葉，是因為秋天降溫，體內(nèi)積累較多的糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)可溶性糖多了，就形成了較多的花青素，同時秋天葉子內(nèi)的pH值改變，葉內(nèi)呈現(xiàn)酸性，使花青素表現(xiàn)出紅色。光合作用的過程光反應(yīng)：葉綠體中色素吸收的光能主要用于光合作用的光反應(yīng)，在光反應(yīng)階段主要進(jìn)行兩個反應(yīng)，一是葉綠素吸收光能后受激發(fā)而失去電子后，從水中奪取電子，使水分解，經(jīng)一系列過程后，生成還原態(tài)的氫、NADPH和02，這個過程為水的光解，方程可簡寫為：2H2O

色素蜜的光磨4［H］+O2；二是將電子傳遞給NADP+的過程中，將ADP和Pi合成ATP,這個過程稱為光合磷酸化過程，方程式可簡單表示為：ADP+Pi色索警的光曹ATP。最后電子傳遞給NADP+形成NADPH。這2個過程都是在基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行的。光反應(yīng)的產(chǎn)物共有3種：［H］、ATP和02。其中［H］和ATP是供給暗反應(yīng)的原料，02則釋放到大氣中，或被呼吸作用所利用。光反應(yīng)的進(jìn)行必須依賴于色素吸收的光能，所以必須在光下才能進(jìn)行。暗反應(yīng)：是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的。進(jìn)行暗反應(yīng)必須具備4個基本條件：C02、酶、［H］和ATP。其中［H］和ATP來自光反應(yīng)，C02主要來自大氣中，酶是葉綠體本身所固有的。暗反應(yīng)與光沒有直接的關(guān)系，只要具備上述4個基本條件，不論有光和無光都能進(jìn)行。在暗反應(yīng)過程中，首先要用五碳化合物（簡寫為C5，其化學(xué)名稱為1，5-二磷酸核酮糖，其中有高能磷酸鍵）固定C02，并迅速生成2分子三碳化合物（簡寫為C3，化學(xué)名稱為3-磷酸甘油酸），然后在NADPH（［H］還原和ATP提供能量下被還原成糖類（CH2O）,在此過程中還將再生出五碳化合物，所以暗反應(yīng)是一個循環(huán)過程。五碳化合物的再生也需要光反應(yīng)提供ATP。光合作用的意義：第一、制造有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)巨大的物質(zhì)轉(zhuǎn)變，將C0和H0合成有機(jī)物；22第二、轉(zhuǎn)化并儲存太陽能；第三、凈化空氣，使大氣中的02和C02含量保持相對穩(wěn)定；第四、對生物的進(jìn)化具有重要作用，在綠色植物出現(xiàn)以前，地球上的大氣中并沒有氧，只是在距今12億至30億年以前，綠色植物在地球上出現(xiàn)并逐漸占有優(yōu)勢后，地球的大氣中才逐漸含有氧，從而使地球上其他進(jìn)行有氧呼吸的生物得以發(fā)生和發(fā)展。由于大氣中的一部分氧轉(zhuǎn)化為臭氧（03）。臭氧在大氣上層形成的臭氧層，能夠有效地濾去太陽輻射中對生物具有強(qiáng)烈破壞作用的紫外線，從而使水生生物登陸成為可能。經(jīng)過長期的生物進(jìn)化過程，最后才出現(xiàn)廣泛分布的自然界的各種動植物。影響光合作用的因素:光合作用是在植物有機(jī)體的內(nèi)部和外部的綜合條件的適當(dāng)配合下進(jìn)行的。因此內(nèi)外條件的改變也就一定會影響到光合作用的進(jìn)程或光合作用強(qiáng)度的改變。影響光合作用強(qiáng)度的因素主要有光照強(qiáng)度、C02濃度、溫度和礦質(zhì)營養(yǎng)。光補(bǔ)償寂光合作用光照強(qiáng)度：植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)是隨著光照強(qiáng)度的增加，同化C02的速度也相應(yīng)增加，但當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定時，光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。植物在進(jìn)行光合作用的同時也在進(jìn)行呼吸作用，當(dāng)植物在某一光照強(qiáng)度條件下，進(jìn)行光合作用所吸收的C02與該溫度條件下植物進(jìn)行呼吸作用所釋放的C02量達(dá)到平衡時，這一光照強(qiáng)度就稱為光補(bǔ)償點(diǎn)，這時光合作用強(qiáng)度主要是受光反應(yīng)產(chǎn)物的限制。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度后，植物的光合作用強(qiáng)度不再增加或增加很少時，這一光照強(qiáng)度就稱為植物光合作用的光飽和點(diǎn)，此時的光合作用強(qiáng)度是受暗反應(yīng)系統(tǒng)中酶的活性和C0濃度的限制見圖5-1。光補(bǔ)償寂光合作用COj吸收量A光照強(qiáng)度co2釋放,在黑暗中呼吸所放出的co2釋放,在黑暗中呼吸所放出的C02量光補(bǔ)償點(diǎn)在不同的植物是不一樣的，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。一般陽生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)比陰生植物高。光飽和點(diǎn)也是陽生植物高于陰生植物。所以在

栽培農(nóng)作物時，陽生植物必須種植在陽光充足的條件下才能提高光合作用效率，增加產(chǎn)量；而陰生植物應(yīng)當(dāng)種植在陰濕的條件下，才有利于生長發(fā)育，光照強(qiáng)度大，蒸騰作用旺盛，植物體內(nèi)因失水而不利于其生長發(fā)育，如人參、三七、胡椒等的栽培，就必須栽培于陰濕的條件下，才能獲得較高的產(chǎn)量。植物在進(jìn)行光合作用的同時也在進(jìn)行著呼吸作用，總光合作用是指植物在光照下制造的有機(jī)物的總量（吸收的CO2總量）。凈光合作用是指在光照下制造的有機(jī)物總量（或吸收的CO2總量）中扣除掉在這一段時間中植物進(jìn)行呼吸作用所消耗的有機(jī)物（或釋放的CO2）后，凈增的有機(jī)物的量。2溫度：植物所有的生活過程都受溫度的影響，因為在一定的溫度范圍內(nèi)，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應(yīng)速度。光合作用也不例外，在一定的溫度范圍內(nèi)，在正常的光照強(qiáng)度下，提高溫度會促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。但提高溫度也會促進(jìn)呼吸作用。如圖5-2所示。所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。CC吸收或釋放量CC吸收或釋放量圖5-2③CO2濃度：CO2是植物進(jìn)行光合作用的原料，只有當(dāng)環(huán)境中的CO2達(dá)到一定濃度時，植物才能進(jìn)行光合作用。植物能夠進(jìn)行光合作用的最低CO2濃度稱為CO：補(bǔ)償點(diǎn)，即在此CO2濃度條件下，植物通過光合作用吸收的CO2與植物呼吸作用釋放的CO；相等。環(huán)境中的CO；低于這一濃度，植物的光合作用就會低于呼吸作用，消耗大于積累，長期如此植物就會死亡:一般來說，在一定的范圍內(nèi)，植物光合作用的強(qiáng)度隨CO2濃度的增加而增加，但達(dá)到一定濃度后，光合作用強(qiáng)度就不再增加或增加很少，這時的CO：濃度稱為CO2的飽和點(diǎn)。如CO2濃度繼續(xù)升高，光合作用不但不會增加，反而要下降，甚至引起植物CO：中毒而影響植物正常的生長發(fā)育。如圖5-3所示。2O光合作用的強(qiáng)度圖5-3O光合作用的強(qiáng)度④必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)：綠色植物進(jìn)行光合作用時，需要多種必需的礦質(zhì)元素。如氮是催化光合作用過程各種酶以及NADP+和ATP的重要組成成分，磷也是NADP+和ATP的重要組成成分?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，用磷脂酶將離體葉綠體膜結(jié)構(gòu)上的磷脂水解掉后，在原料和條件都具備的情況下，這些葉綠體的光合作用過程明顯受到阻礙，可見磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上起著重要的作用。又如綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運(yùn)輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要鉀。再如鎂是葉綠體的重要組成成分，沒有鎂就不能合成葉綠素。二、呼吸作用1.呼吸作用的過程呼吸作用是指在生物體內(nèi)氧化分解有機(jī)物并且釋放能量的過程。呼吸作用分為有氧呼吸

和無氧呼吸兩種類型。有氧呼吸的過程分為3個階段，熟記這3個階段是容易的，但要弄清其中所隱藏的知識點(diǎn)是有一定難度的。但必須弄楚以下幾點(diǎn)：①CO2是在第二階段產(chǎn)生的，是丙酮酸和水反應(yīng)生成的，CO中的氧原子一個來自葡萄糖，另一個來自水。這個過程在線2粒體基質(zhì)中進(jìn)行；②02參與反應(yīng)的階段是第三階段，即［H］和氧結(jié)合生成水，所以呼吸作用產(chǎn)物水中的氧來自02，這個過程在內(nèi)膜上進(jìn)行；③有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水在第二階段參與和丙酮酸的反應(yīng)，生成物中的水是有氧呼吸第三階段［H］和02結(jié)合生成的；④有氧呼吸過程中3個階段進(jìn)行的場所分別是：第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行亍；第二階段是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行；第三階段是在線粒體內(nèi)膜進(jìn)行。無氧呼吸是指不需要氧氣條件下的呼吸作用。由于沒有氧氣，所以氧化分解有機(jī)物是不徹底的。在無氧呼吸的產(chǎn)物中絕對沒有水生成，如在呼吸作用的產(chǎn)物中有水生成，一定是進(jìn)行了有氧呼吸。無氧呼吸過程分為2個階段：第一階段和有氧呼吸是公共的途徑，即一分子葡萄糖被分解成2分子丙酮酸;第二階段是利用第一階段產(chǎn)生的［H］（NADPH）還原丙酮酸，在不同的植物細(xì)胞中，由于酶的不同，丙酮酸被還原的產(chǎn)物也是不同的，有的是乳酸（如馬鈴薯、玉米的胚等），有的是酒精（如蘋果、陸生植物的根細(xì)胞等）。無氧呼吸過程中的2個階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。由于陸生植物的根細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精，所以陸生植物不能長期遭受水淹。但對一些水生植物或濕生植物（如水稻等）在結(jié)構(gòu)和生理上都有一些適應(yīng)性的特征，如根、莖、葉中有氣腔，根的無氧呼吸產(chǎn)物不是酒精而是一些其他的、毒性較小的有機(jī)小分子物質(zhì)。2.有氧呼吸和無氧呼吸的比較有氧呼吸和無氧呼吸的公共途徑是呼吸作用第一階段（糖酵解），是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。在沒有氧氣的條件下，糖酵解過程的產(chǎn)物丙酮酸被［H］還原成酒精和C02或乳酸等，在不同的生物體中由于酶的不同，其還原的產(chǎn)物也不同。在有氧氣的條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體繼續(xù)被氧化分解。如圖5-4。由于無氧呼吸中有機(jī)物的氧化是不徹底的，釋放的能量很少，轉(zhuǎn)移到ATP中的能量就更少，還有大量的能量貯藏在不徹底的氧化產(chǎn)物中，如酒精乳酸等。有氧呼吸在有氧氣存在的條件下能把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解成C02和H20,把有機(jī)物中的能量全部釋放出來，約有44%的能量轉(zhuǎn)移到ATP中。所以有氧呼吸為生命活動提供的能量比無氧呼吸多得多，在進(jìn)化過程中絕大部分生物選擇了有氧呼吸方式，但為了適應(yīng)不利的環(huán)境條件還保留了無氧呼吸方式。2CH3COCOOH（丙酮酸）有氧呼吸c(diǎn)6h12o6無氧呼吸公共途徑。2場所能量產(chǎn)物能量圖2CH3COCOOH（丙酮酸）呼吸作用與光合作用的聯(lián)系：呼吸作用是新陳代謝過程一項最基本的生命活動，它是為生命活動的各項具體過程提供能量（ATP）。所以呼吸作用在一切生物的生命活動過程是一刻都不能停止的，呼吸作用的停止意味著生命的結(jié)束。光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，一切生物的生命活動都直接或間接地依賴于光合作用制造的有機(jī)物和固定的太陽能。呼吸作用和光合作用表面看起來是2個相反的過程，但這是2個不同的生理過程，在整個新陳代謝過程中的作用是不同的。在植物體內(nèi)，這2個過程是互相聯(lián)系，互相制約的。光

合作用的產(chǎn)物是呼吸作用的原料，呼吸作用的產(chǎn)物也是光合作用的原料；光合作用的光反應(yīng)過程產(chǎn)生的ATP主要用于暗反應(yīng)，很少用于植物體的其他生命活動過程，呼吸作用過程釋放的能量主要是用于植物體的各項生命活動過程，包括光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸。如圖5-5。圖5-5影響呼吸作用的因素：①溫度：溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)。如圖5-6曲線所示。圖5-6根據(jù)溫度對呼吸強(qiáng)度的影響原理，在生產(chǎn)實(shí)踐上貯藏蔬菜和水果時應(yīng)該降低溫度，以減少呼吸消耗。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，否則細(xì)胞受損，對病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。②氧氣：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，氧氣不足直接影響呼吸速度，也影響到呼吸的性質(zhì)。綠色植物在完全缺氧條件下就進(jìn)行無氧呼吸，大多數(shù)陸生植物根尖細(xì)胞的無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和CO2。酒精對細(xì)胞有毒害作用，所以大多數(shù)陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸都能發(fā)生，氧氣的存在對無氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。關(guān)于無氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關(guān)系用圖5-7的曲線來表示。微生物的無氧呼吸稱為發(fā)酵，氧氣對發(fā)酵有抑制作用。圖5-7的曲線也適用于對微生物的無氧呼吸和有氧呼吸的描述。根據(jù)氧對呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜、水果時就降低氧的濃度，一般降到無氧呼吸的消失點(diǎn)，如降得太低，植物組織就進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸的產(chǎn)物（如酒精）往往對細(xì)胞有一定的毒害作用，而影響蔬菜、水果的貯藏保鮮。CP的釋放量圖5-7CP的釋放量CO：增加CO的濃度對呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋。據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。三、碳循環(huán)和能量流動碳循環(huán)碳在無機(jī)環(huán)境中存在形式是碳酸鹽和CO2；在生物群落中的存在形式是含碳有機(jī)物；在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)是以CO2的形式進(jìn)行的，在生物群落內(nèi)部的流動是以有機(jī)物的形式進(jìn)行的。CO2進(jìn)入生物群落是通過自養(yǎng)型生物完成的，主要是綠色植物的光合作用。生物群落中的有機(jī)碳是通過生物的呼吸作用和微生物的分解作用將有機(jī)物徹底分解成CO2和H2O,歸還到無機(jī)環(huán)境中。22在正常情況下，碳的循環(huán)是平衡的，但由于現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類大量燃燒煤、石油和天然氣等化石燃料，使地層中經(jīng)過千百萬年積存的已經(jīng)脫離碳循環(huán)的碳元素，在很短的時間釋放出來，就打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡，使大氣中的CO2含量迅速增加，進(jìn)而導(dǎo)致氣溫上升，形成“溫室效應(yīng)”。2能量流動能量流動的起點(diǎn)是生產(chǎn)者通過光合作用所固定的太陽能。流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產(chǎn)者通過光合作用所固定的太陽能的總量。能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。流入一個營養(yǎng)級的能量是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的能量。如羊吃草，不能說草中的能量都流入了羊體內(nèi)，流入羊體內(nèi)的能量應(yīng)是指草被羊消化吸收后轉(zhuǎn)變成羊自身的組成物質(zhì)中所含的能量，而未被消化吸收的食物殘渣的能量則未進(jìn)入羊體內(nèi)，不能算流入羊體內(nèi)的能量。一個營養(yǎng)級的生物所同化著的能量一般用于4個方面：一是呼吸消耗；二是用于生長、發(fā)育和繁殖，也就是貯存在構(gòu)成有機(jī)體的有機(jī)物中；三是死亡的遺體、殘落物、排泄物等被分解者分解掉；四是流入下一個營養(yǎng)級的生物體內(nèi)。在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，能量流動與碳循環(huán)是緊密聯(lián)系在一起的。能量流動的特點(diǎn)是單向流動和逐級遞減。單向流動：是指生態(tài)系統(tǒng)的能量流動只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向后面的各個營養(yǎng)級。一般不能逆向流動。這是由于動物之間的捕食關(guān)系確定的。如狼捕食羊，但羊不能捕食狼。逐級遞減是指輸入到一個營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流入后一個營養(yǎng)級，能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的。能量在沿食物鏈傳遞的平均效率為10%?20%，即一個營養(yǎng)級中的能量只有10%?20%的能量被下一個營養(yǎng)級所利用。能量金字塔是指將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，按營養(yǎng)級由低到高繪制成的圖形成金字塔形，稱為能量金字塔。從能量金字塔可以看出：在生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中損耗的能量也就越多；營養(yǎng)級越高，得到的能量也就越少。在食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過5個，這是由能量流動規(guī)律決定的。研究能量流動規(guī)律有利于幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流動向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，根據(jù)能量流動規(guī)律建立的人工生態(tài)系統(tǒng)，就是在不破壞生態(tài)系統(tǒng)的前提下，使能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧！窘?jīng)典例題解析】例題1下列有關(guān)光合作用的敘述中，錯誤的是（）葉綠體離開葉肉細(xì)胞便不能進(jìn)行光合作用溫度降到0°C時依然有植物進(jìn)行光合作用葉綠素吸收的光能要轉(zhuǎn)移給ADP形成ATP光反應(yīng)和暗反應(yīng)都有許多酶參與催化作用解析A是錯的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的基本單位，進(jìn)行光合作用所需要的色素和全部的酶都在葉綠體中，科學(xué)家在研究葉綠體的結(jié)構(gòu)和光合作用過程時都是通過離體葉綠體進(jìn)行的，離體葉綠體是能夠進(jìn)行光合作用的；B是對的，植物進(jìn)行光合作用的最低溫度、最適溫度和最高溫度，在不同的植物是不一樣的這與植物的原始地理分布有關(guān)，分布在熱帶地區(qū)的植物，植物正常生長發(fā)育所需要的溫度較高，但在寒冷地區(qū)分布的植物，進(jìn)行光合作用所需的溫度就較低，特別是分布在北極圈內(nèi)的植物和高原植物，是能夠在0°C左右的條件下正常生長發(fā)育的；C也是對的，葉綠素吸收光能后，其中的一個電子由基態(tài)被激發(fā)到激發(fā)態(tài)而成為高能電子，經(jīng)傳遞而離開葉綠體，此時葉綠素分子中就缺失一個電子，葉綠素分子就從水中奪取一個電子，水就被分解，而在電子傳遞過程中，高能電子中的能量就釋放出來用于將ADP和Pi合成ATP。D是對的，在整個光合作用過程中進(jìn)行的每一步反應(yīng)都是需要酶來催化的。答案A例題2圖5-8所示，某植物上的綠葉經(jīng)陽光照射24小時后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆視部位不呈藍(lán)色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍(lán)色。本實(shí)驗證明（）圖5-8①光合作用需要二氧化碳②光合作用需要光③光合作用需要葉綠素④光合作用放出氧氣⑤光合作用制造淀粉A.①②B.③⑤C.②⑤D.①③解析這是一道關(guān)于光合作用的條件、產(chǎn)物的分析題。光照24小時，葉片裸露的部分進(jìn)行光合作用，脫色后用碘處理變藍(lán)，說明有淀粉生成，應(yīng)選⑤；有錫箔覆蓋的位置，因沒有光，不能進(jìn)行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘處理不變藍(lán)，說明光合作用需要光，沒有光就不能進(jìn)行光合作用，應(yīng)選②。答案C例題3（1998年上海高考試題）對某植物作如下處理：（甲）持續(xù)光照10秒鐘；（乙）光照5秒后再黑暗處理5秒，連續(xù)交替進(jìn)行20分鐘。若其他條件不變，則在甲、乙兩種情況下植株所制造的有機(jī)物總量是（）A.甲多于乙B.甲少于乙C.甲和乙相等D.無法確定解析光合作用的過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個過程，兩者在不同的酶的催化作用下獨(dú)立進(jìn)行的。在一般情況下，光反應(yīng)的速度比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和［H］不能被暗反應(yīng)及時消耗掉，原因是催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的［H］和ATP不能及時被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率。但中間間隔5秒鐘無光，有利于充分利用前5秒鐘的光反應(yīng)的產(chǎn)物，從而提高了對光能的利用率。在光照強(qiáng)度和光照總時間不變的情況下，制造的有機(jī)物相對多一些。答案B例題4圖5-9表示綠色植物在水分充足的條件下，光合作用的速度與環(huán)境因素的關(guān)系。請仔細(xì)分析圖中曲線，回答下列問題：光窟用強(qiáng)度圖5-9光窟用強(qiáng)度從圖中曲線可知影響光合作用的主要非生物因素是。根據(jù)你對圖中曲線的分析，你認(rèn)為光合作用強(qiáng)度與溫度之間的關(guān)系是。你認(rèn)為在溫度為40r，光照強(qiáng)度為c時，限制光合作用進(jìn)行的內(nèi)在因素是,外界因素可能是。在光照強(qiáng)度為b的條件下，溫度為30r時，限制光合作用的內(nèi)在因素是,如果大棚栽培蔬菜，在這種情況下應(yīng)采取什么措施有利于蔬菜的生長？。原因是。在光照強(qiáng)度為b、溫度為20r時，限制光合作用的內(nèi)在因素是，如果大棚栽培蔬菜，此時應(yīng)采取什么措施有利于蔬菜的生長？。原因是解析影響光合作用的因素很多，如水分、光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等均對光合作用產(chǎn)生影響。根據(jù)題干部分的要求，已不考慮水對光合作用的影響。從圖中曲線可以看出，光照強(qiáng)度與溫度的關(guān)系是：在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的增加而增加。光合作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系是：在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)。溫度對光合作用過程中的光反應(yīng)影響不大，但對暗反應(yīng)的影響很大，主要是影響暗反應(yīng)過程中的酶的活性，所以在光照充足，溫度較低的條件下，光合作用的強(qiáng)度主要是受暗反應(yīng)的限制，此時適當(dāng)提高溫度有利于植物的生長。光照強(qiáng)度主要影響光合作用的光反應(yīng)過程，對暗反應(yīng)過程沒有直接影響。在溫度適宜，光照強(qiáng)度較低的條件下，限制光合作用強(qiáng)度的主要內(nèi)在因素是光反應(yīng)，此時適當(dāng)降低溫度有利于植物的生長。如果光照條件和溫度都適宜時，限制光合作用強(qiáng)度的主要因素是CO2的濃度、酶的數(shù)量和酶的最大活性的限制。答案(1)光照強(qiáng)度和溫度(2)在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)(3)暗反應(yīng)過程中的酶的數(shù)量和酶的最大活性CO2(4)光反應(yīng)適當(dāng)降低溫度降低呼吸消耗(5)暗反應(yīng)中酶的活性適當(dāng)提高溫度提高暗反應(yīng)過程中酶的活性例題5用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O的轉(zhuǎn)移途徑是()A.葡萄糖一丙酮酸一水B.葡萄糖一丙酮酸一氧C.葡萄糖一氧一水D.葡萄糖一丙酮酸一CO2解析葡萄糖的有氧呼吸過程可分為3個階段，第一階段是葡萄糖在無氧參與的情況下分解成丙酮酸，同時產(chǎn)生［H］和少量的ATP；第二階段是丙酮酸分解成CO2，同時產(chǎn)生［H］和少量的ATP；第三階段是第一階段和第二階段產(chǎn)生的［H］還原從空氣中吸收進(jìn)來的氧，生成水，同時產(chǎn)生了大量的ATP。從CHO氧化分解產(chǎn)生HO和CO的全過程可以看出，葡萄糖612622中18O的轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖一丙酮酸一CO2。答案D例題6圖5-10表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據(jù)圖5-10回答下列問題：22

圖5-10外界氧濃度在10%以下時，該器官的呼吸作用方式是。該器官的CO2釋放與O2的吸收兩條曲線在P點(diǎn)相交后則重合為一條線，此時該器官的呼吸作用方式是,進(jìn)行此種呼吸方式所用的底物是當(dāng)外界氧濃度為4?5%時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6,而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的倍，釋放的能量約相當(dāng)于有氧呼吸的倍，轉(zhuǎn)移到ATP的能量約相當(dāng)于有氧呼吸的倍。解析根據(jù)圖5-10所示曲線，在氧濃度大于10%時，O2的吸收量與CO2的釋放量相等，說明該非綠色組織此時進(jìn)行的是有氧呼吸，呼吸底物主要是葡萄糖，因為以葡萄糖為呼吸底物時，根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)方程式，吸收的氧氣和釋放的二氧化碳是相等的。在氧濃度小于10%時，CO2的釋放量大于氧氣的吸收量，說明有一部分CO2是通過無氧呼吸釋放出來的，所以在氧濃度小于10%時就是無氧呼吸和有氧呼吸并存。第3小題的計算方法是：在外界氧濃度為4?5%時，O2的吸收量相對值為0.4，則通過有氧呼吸釋放的CO2的相對值也應(yīng)為0.4,有氧呼吸分解1mol葡萄糖釋放6molCO2，所以通過有氧呼吸消耗葡萄糖的相對值應(yīng)為0.4/6。無氧呼吸釋放的CO2的相對值為0.6-0.4=0.2,按題意該非綠色組織無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和CO2。分解1mol葡萄糖釋放2molCO2，所以通過無氧呼吸消耗的葡萄糖的相對值為0.2/2。由此可知，無氧呼吸消耗的葡萄糖約相當(dāng)于有氧呼吸的倍數(shù)是：(0.2/2)/(0.4/6)=1.5。釋放的能量無氧呼吸約相當(dāng)于有氧呼吸的倍數(shù)是：(0.2/2)X196.65]：(0.4/6)X2870]=0.1027。無氧呼吸轉(zhuǎn)移到ATP中的能量約相當(dāng)于有氧呼吸的倍數(shù)是：(0.2/2)X61.08]：(0.4/6)X1255]=0.073。答案(1)有氧呼吸和無氧呼吸(2)有氧呼吸葡萄糖(3)1.50.10.07例題7(1997年上海高考試題)在A、B兩玻璃管內(nèi)盛有稀葡萄糖溶液20mL。在A管內(nèi)加入一定數(shù)目的某種單細(xì)胞真核生物，在B管內(nèi)加入數(shù)目相同的另一種單細(xì)胞真核生物，再向兩玻璃管液體內(nèi)充入空氣后，迅速將玻璃管密封，放置在光照明亮處。實(shí)驗員每隔一定時間從兩玻璃管內(nèi)分別取出少量溶液，測定內(nèi)含O2和CO2濃度，歷經(jīng)3h，其數(shù)值變化如圖5-11所示。然后撤去光照，再重復(fù)上述測定工作，項歷經(jīng)3h。問：B管

B管（1）A管內(nèi)液體呈何種顏色？。說明判斷依據(jù)。（2）在最初3h內(nèi)，兩玻管內(nèi)的葡萄糖濃度是否都下降了？清說明理由。（3）撤去光照后3h內(nèi)，AB出兩管液體中O2和CO2濃度將發(fā)生怎樣的變化？解釋變化的原因，并把變化情況畫在上述兩圖的右半部分。2解析根據(jù)題意，在A、B兩試管內(nèi)分別裝有兩種單細(xì)胞真核生物，開始充入空氣，后密封，說明與外界不再發(fā)生物質(zhì)交換。從實(shí)驗結(jié)果分析：A管內(nèi)O2濃度在增加，CO2濃度卻下降，說明A管內(nèi)的單細(xì)胞真核生物能夠吸收CO2釋放02。由此可確定A管內(nèi)的單細(xì)胞真核生物是一種能夠進(jìn)行光合作用的藻類，細(xì)胞內(nèi)含有葉綠素，所以A