第10講光與光合作用

課件編輯說明1本課件需用office2010及以上版本打開，如果您的電腦是office2007及以下版本或者WPS軟件，可能會出現(xiàn)不可編輯的文檔，建議您安裝office2010及以上版本。2因?yàn)檎n件中存在一些特殊符號，所以個(gè)別幻燈片在制作時(shí)插入了文檔。如您需要修改課件，請雙擊插入的文檔，即可進(jìn)入編輯狀態(tài)。如您在使用過程中遇到公式不顯示或者亂碼的情況，可能是因?yàn)槟碾娔X缺少字體，下載。3本課件顯示比例為16:9，如您的電腦顯示器分辨率為4:3，課件顯示效果可能比較差，建議您將電腦顯示器分辨率更改為16:9。如您不知如何更改，請360搜索“全品文教高中”，點(diǎn)擊“常見問題”。4如您遇到有關(guān)課件技術(shù)方面的問題，，點(diǎn)擊“常見問題”，或致有關(guān)內(nèi)容方面的問題，請致新高考2第10講光與光合作用第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用內(nèi)容要求1光合作用的基本過程。2影響光合作用速率的環(huán)境因素。3實(shí)驗(yàn):葉綠體色素的提取和分離。第1課時(shí)光合作用的色素考點(diǎn)一捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)·自主診斷 1葉綠體中色素的種類和顏色色素的種類色素的顏色葉綠素葉綠素a

葉綠素b

類胡蘿卜素

黃色

橙黃色藍(lán)綠色黃綠色葉黃素胡蘿卜素2色素的分布與功能1功能:。由圖可以看出:①葉綠體中的色素只吸收光,而對紅外光和紫外光等不吸收。

②類胡蘿卜素主要吸收,葉綠素a和葉綠素b主要吸收,類胡蘿卜素和葉綠素吸收最少。

2分布:。

吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能可見藍(lán)紫光紅光和藍(lán)紫光綠光葉綠體類囊體薄膜上3葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能1結(jié)構(gòu)模式圖光反應(yīng)暗反應(yīng)234恩格爾曼的實(shí)驗(yàn):好氧細(xì)菌只分布于被光束照射的部位。外膜內(nèi)膜葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)類囊體色素光反應(yīng)光合作用葉綠體正誤辨析1葉片黃化,葉綠體對紅光的吸收增多。 2光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與。 3液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 ×吸收紅光的色素主要是葉綠素,葉片黃化后,葉綠素含量減少,葉綠體對紅光的吸收減少。√葉綠體中色素吸收的光能用于光合作用。×4光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。 51864年德國植物學(xué)家薩克斯的葉片曝光和遮光實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用的產(chǎn)物只有淀粉。 ×葉綠體基粒的類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中分布著光合作用需要的酶,而色素只分布于葉綠體基粒的類囊體薄膜上。×薩克斯的葉片曝光和遮光實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用產(chǎn)物除了氧氣外還有淀粉,同時(shí)還能證明光合作用需要光照。教材拓展1遇到連續(xù)陰雨天氣,溫室或大棚在相同光照強(qiáng)度條件下應(yīng)補(bǔ)充什么顏色的光源

2玉米田里的白化苗,在長出幾片葉子時(shí)就會死亡。原因是什么補(bǔ)充紅光或藍(lán)紫光,因?yàn)檫@兩種顏色的光是植物光合作用吸收最多的。玉米白化苗中不含葉綠素,不能進(jìn)行光合作用,玉米胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)被耗盡后,無法產(chǎn)生新的有機(jī)物,因此玉米白化苗在長出幾片葉子時(shí)就會死亡。生命觀念識結(jié)構(gòu)明功能1植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)如O2的釋放來繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是 的合成B葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制2的吸收速率隨光波長的變化來表示D葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的A類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,不吸收紅光,A項(xiàng)錯(cuò)誤。通過測量葉綠素對不同波長光的吸收百分比,可以繪制吸收光譜,B項(xiàng)正確。由題干中信息“植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)如O2的釋放來繪制的”可知,光合作用的作用光譜可用O2的釋放速率、CO2的吸收速率表示,C項(xiàng)正確。640~660nm波長的光為紅光,葉綠素吸收的紅光能用于水的光解,釋放O2,D項(xiàng)正確。2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引起的C葉綠體中的色素能夠溶于有機(jī)溶劑乙醇、丙酮等物質(zhì)中,A項(xiàng)正確。根可通過主動運(yùn)輸從土壤中吸收鎂,B項(xiàng)正確。2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引起的C葉綠體中的色素吸收的是可見光,而不是紅外光和紫外光,C項(xiàng)錯(cuò)誤。葉綠素的合成需要光照,黑暗中生長的植物幼苗葉片因不能合成葉綠素而呈黃色,D項(xiàng)正確。■易錯(cuò)警示影響葉綠素合成的三大因素考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn):葉綠體色素的提取和分離素養(yǎng)·全面提升 1實(shí)驗(yàn)原理2實(shí)驗(yàn)步驟3實(shí)驗(yàn)結(jié)果4實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及操作目的

注意事項(xiàng)操作目的提取色素選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時(shí)加無水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分、保護(hù)色素迅速、充分研磨防止乙醇過度揮發(fā),充分溶解色素盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻使分離出的色素帶平整不重疊濾液細(xì)線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明濾液細(xì)線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中科學(xué)探究抓探究提實(shí)踐1下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是 A研磨葉片時(shí)加入二氧化硅可使葉片研磨更充分B將濾液收集到試管中,應(yīng)及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)C若菜葉剪碎不夠充分,則提取的色素種類將減少D色素分離實(shí)驗(yàn)中,濾紙條上不同色素帶的寬度一般可以表示色素的含量C研磨時(shí)加入二氧化硅可使葉片研磨更充分,A正確;濾液收集到試管后要將試管口塞嚴(yán),防止其揮發(fā),B正確;1下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是A研磨葉片時(shí)加入二氧化硅可使葉片研磨更充分B將濾液收集到試管中,應(yīng)及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)C若菜葉剪碎不夠充分,則提取的色素種類將減少D色素分離實(shí)驗(yàn)中,濾紙條上不同色素帶的寬度一般可以表示色素的含量C即使菜葉剪碎不夠充分,也不明顯影響研磨,且色素種類并沒有減少,仍可提取出4種光合色素,C錯(cuò)誤;色素分離實(shí)驗(yàn)中,濾紙條上不同色素帶的寬度一般可以表示色素的含量,D正確。2某班學(xué)生完成了對新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí),由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的結(jié)果。下列分析最不合理的是A甲可能誤用蒸餾水作為提取液和層析液2C丙是正確操作得到的理想結(jié)果3C甲圖中沒有色素的原因可能是誤用蒸餾水作為提取液和層析液,A正確;乙圖中色素的含量較少,可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SiO2而導(dǎo)致研磨不充分,B正確;丙、丁圖中葉綠素含量比類胡蘿卜素含量低,原因可能是研磨時(shí)未加入CaCO3而導(dǎo)致色素被破壞,C錯(cuò)誤,D正確?！鲱}后歸納葉綠體中色素提取分離異常現(xiàn)象分析1收集到的濾液綠色過淺的原因①未加石英砂二氧化硅,研磨不充分。②使用放置數(shù)天的菠菜葉,濾液含色素葉綠素太少。③一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醇。④未加碳酸鈣或加入過少,色素分子被破壞。2濾紙條色素帶重疊的原因①濾液細(xì)線不直。②濾液細(xì)線過粗。3濾紙條無色素帶的原因①忘記畫濾液細(xì)線。②濾液細(xì)線接觸到層析液,或時(shí)間較長,色素全部溶解到層析液中。第2課時(shí)光合作用的過程及影響因素考點(diǎn)一光合作用過程基礎(chǔ)·自主診斷素養(yǎng)·全面提升1光合作用的探究歷程連一連①-a-2②-c-1③-e-5④-d-3⑤-b-42卡爾文的實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)方法:。

2實(shí)驗(yàn)思路:。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑:,這一途徑稱為。

同位素標(biāo)記法用14C標(biāo)記14CO2,供小球藻進(jìn)行光合作用,然后追蹤其放射性CO2→C3→CH2O卡爾文循環(huán)3光合作用的過程1反應(yīng)式:。

2過程圖解:a根據(jù)圖寫出各標(biāo)號所代表的物質(zhì)或過程名稱①,②,③,④,

⑤,⑥。

CO2H2OCH2OO2ATPCO22C3或C3光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段b光合作用過程①光反應(yīng)進(jìn)行的場所是,物質(zhì)變化是;能量變化是將光能轉(zhuǎn)化為。

②暗反應(yīng)進(jìn)行的場所是,發(fā)生的物質(zhì)變化有,能量變化是將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成。

葉綠體類囊體薄膜水的光解、ATP的合成ATP中活躍的化學(xué)能葉綠體基質(zhì)CO2固定、C3還原和ATP水解有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能4光合作用和化能合成作用的比較

光合作用化能合成作用區(qū)別能量來源

代表生物綠色植物

相同點(diǎn)都能將

等無機(jī)物合成有機(jī)物

光能氧化無機(jī)物放出的能量硝化細(xì)菌CO2和H2O正誤辨析1H2O在光下分解為和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。 2光反應(yīng)必須在光照下進(jìn)行,暗反應(yīng)必須在暗處進(jìn)行。 3適宜環(huán)境條件下,在離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、和CO2后,不能完成暗反應(yīng)過程。 ×H2O在光下分解屬于光反應(yīng),發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上?！凉夥磻?yīng)必須在光照下進(jìn)行,而暗反應(yīng)只要條件適宜,有光、無光均能進(jìn)行。×,葉綠體基質(zhì)中存在暗反應(yīng)所需要的酶,適宜環(huán)境條件下,在離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、、CO2后,可完成暗反應(yīng)過程。4適宜條件下培養(yǎng)的葉綠體,若突然將照射的白光改為綠光,則短時(shí)間內(nèi)含量會增多。 5在其他條件適宜情況下,某植物正常進(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C3和C5含量都迅速增加?！镣蝗粚⒄丈涞陌坠飧臑榫G光,葉綠體吸收的光能減少,光反應(yīng)減弱,產(chǎn)生的ATP和都減少?！镣蝗煌Ｖ构庹蘸?短時(shí)間內(nèi)C3含量增加,C5含量減少。教材拓展銀邊天竺葵葉片的邊緣呈白色,中間呈綠色如圖所示。不考慮葉片中光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移,請以銀邊天竺葵的葉片為材料,設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所,簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測結(jié)果。實(shí)驗(yàn)思路:先把葉片在暗處放置一段時(shí)間,然后再將其置于光下一段時(shí)間,最后分別檢測白色部分和綠色部分中是否有淀粉生成。預(yù)測結(jié)果:葉片白色部分沒有淀粉生成,綠色部分有淀粉生成。項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件需要光、色素、酶、H2O、ADP、Pi不需要葉綠素和光,需要多種酶、ATP、[H]、CO2場所葉綠體的類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化

①水的光解:2H2O4[H]+O2

②ATP的合成:ADP+Pi+能量

ATP

1光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系能量轉(zhuǎn)化光能→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)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi等,如下:

2光合作用過程中元素轉(zhuǎn)移途徑分析1光合作用總反應(yīng)式及各元素去向3光合作用過程中C的轉(zhuǎn)移途徑14CO214C314CH2O3環(huán)境驟變對光合作用中間產(chǎn)物含量的影響當(dāng)外界條件改變時(shí),光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量變化可以用圖3-10-11進(jìn)行分析:圖3-10-111停止光照時(shí):ATP↓,ADP↑,C3↑,C5↓,分析如圖3-10-12所示:圖3-10-122CO2供應(yīng)停止時(shí):C5↑,C3↓,ATP↑,ADP↓,分析如圖3-10-13所示:圖3-10-13科學(xué)探究抓探究提實(shí)踐1下列有關(guān)光合作用探究歷程的敘述,正確的是 A英格豪斯認(rèn)為密閉玻璃罩中蠟燭熄滅的根本原因是缺乏足夠的氧氣B薩克斯的實(shí)驗(yàn)中葉片曝光的一半變藍(lán),說明葉綠體在光下產(chǎn)生了淀粉,證明了光合作用釋放的氧氣都來自于水D恩格爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)利用了好氧細(xì)菌的生理特點(diǎn)作為因變量觀測指標(biāo)D英格豪斯認(rèn)為植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣,A錯(cuò)誤;薩克斯將暗處理的葉片一半曝光、一半遮光,一段時(shí)間后用碘蒸汽處理,發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色,遮光的一半沒有顏色變化,證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉,B錯(cuò)誤;

2圖3-10-14是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實(shí)驗(yàn)示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是 A兩實(shí)驗(yàn)均需進(jìn)行“黑暗”處理,以消耗細(xì)胞中原有的淀粉B兩實(shí)驗(yàn)均需要光的照射C兩實(shí)驗(yàn)中只有恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對照D兩實(shí)驗(yàn)均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣B圖3-10-14題圖所示的兩實(shí)驗(yàn)中,只有薩克斯的實(shí)驗(yàn)需進(jìn)行“黑暗”處理,目的是消耗掉細(xì)胞中原有的淀粉,A錯(cuò)誤。恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用進(jìn)行的場所,薩克斯實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用產(chǎn)物,所以兩實(shí)驗(yàn)均需要光的照射,B正確。恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中,照光處理與不照光處理、黑暗與完全曝光形成對照;薩克斯的實(shí)驗(yàn)中,暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照,C錯(cuò)誤。恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)可證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物,薩克斯的實(shí)驗(yàn)可證明淀粉是光合作用的產(chǎn)物,D錯(cuò)誤。■題后歸納恩格爾曼實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處1巧選實(shí)驗(yàn)材料:選擇水綿和好氧細(xì)菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察;用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位。2妙法排除干擾因素:沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。3巧妙設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn):用極細(xì)的光束照射,葉綠體上可分為光照多和光照少的部位,相當(dāng)于一組對照實(shí)驗(yàn);臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。生命觀念識結(jié)構(gòu)明功能3如圖3-10-15為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖,A、B、C、D表示葉綠體的結(jié)構(gòu),①②③④⑤表示有關(guān)物質(zhì)。下列敘述中不正確的是 中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能B若突然停止光照,C3的含量會升高2進(jìn)入葉綠體后,不能直接被固定形成⑤部分A圖3-10-15CO2的固定不消耗ATP,A錯(cuò)誤;若突然停止光照,光反應(yīng)產(chǎn)生的和ATP減少,被還原的C3減少,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故短時(shí)間內(nèi)C3的含量會升高,B正確;CO2進(jìn)入葉綠體后,通過固定形成④三碳化合物,C正確;參與光合作用的色素位于圖中的A葉綠體的類囊體薄膜上,D正確。4通過對光合作用的研究發(fā)現(xiàn):葉綠體接受光照后,類囊體腔內(nèi)的pH明顯下降。下列有關(guān)該現(xiàn)象的原因敘述正確的是引起2進(jìn)入葉綠體基質(zhì)引起水解后產(chǎn)生磷酸有關(guān)的光解有關(guān)D光反應(yīng)是在類囊體薄膜上合成ATP和NADPH,NADPH作為還原劑,在葉綠體基質(zhì)中還原三碳化合物,其中的氫參與構(gòu)成有機(jī)物,不會釋放出H,A錯(cuò)誤。CO2進(jìn)入葉綠體后,參與暗反應(yīng),在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,最終被還原為糖類等有機(jī)物,不會進(jìn)入類囊體腔內(nèi)導(dǎo)致pH下降,B錯(cuò)誤。4通過對光合作用的研究發(fā)現(xiàn):葉綠體接受光照后,類囊體腔內(nèi)的pH明顯下降。下列有關(guān)該現(xiàn)象的原因敘述正確的是引起2進(jìn)入葉綠體基質(zhì)引起水解后產(chǎn)生磷酸有關(guān)的光解有關(guān)D光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP參與暗反應(yīng),ATP水解發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中的,C錯(cuò)誤。光反應(yīng)過程中,H2O在光下分解產(chǎn)生可以使類囊體腔內(nèi)的pH下降,D正確?！鲆族e(cuò)警示突破光合作用過程的4個(gè)誤區(qū)1綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上,液泡中的色素不參與光合作用。2綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。3不要認(rèn)為暗反應(yīng)不需要光。光合作用的過程可以分為兩個(gè)階段,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進(jìn)行,并在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng);后者在有光、無光的條件下都可以進(jìn)行,但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物和ATP,因此暗反應(yīng)在無光條件下不可以長期進(jìn)行。4葉綠體并不是進(jìn)行光合作用的必要場所,進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定含葉綠體,如藍(lán)藻、光合細(xì)菌能進(jìn)行光合作用,但沒有葉綠體?？茖W(xué)思維重理解拓思維5光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。下列關(guān)于改變反應(yīng)條件而引起的變化,正確的是 3的值減小的值增大5的值減小的值減小B突然中斷CO2供應(yīng)導(dǎo)致CO2的固定速率降低,葉綠體中C5含量增加、C3含量減少,C5/C3的值增加,A錯(cuò)誤;突然中斷CO2供應(yīng)使C3含量減少,ATP和含量增多,所以ATP/ADP的值增大,B正確;突然將紅光改變?yōu)榫G光,光能利用率降低,ATP和含量減少,進(jìn)而使C3含量增多、C5含量減少,C3/C5的值增大,C錯(cuò)誤;突然將綠光改變?yōu)榧t光,光能利用率提高,ATP和含量增加,ATP/ADP的值增大,D錯(cuò)誤。6在植物葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中有R酶,其既能與CO2結(jié)合,催化CO2與C5反應(yīng)生成C3,也能與O2結(jié)合,催化C5的分解。CO2和O2在與R酶結(jié)合時(shí)具有競爭性相互抑制。下列分析正確的是 2的固定發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜上H]和ATP2濃度后,植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3/C5的值增大2的值,有利于提高植物的凈光合速率C植物葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,A錯(cuò)誤;R酶催化CO2與C5反應(yīng)時(shí)不需要和ATP,B錯(cuò)誤;增大CO2濃度有利于R酶催化CO2與C5反應(yīng)生成C3,因此植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3/C5的值增大,C正確;增大O2/CO2的值后,CO2的固定過程減弱,C5的分解加快,植物的凈光合速率下降,D錯(cuò)誤?！鲱}后歸納利用模型法分析光合作用中物質(zhì)的量的變化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。2以上各物質(zhì)變化中,C3和C5含量的變化是相反的,和ATP含量變化是一致的。3具體分析時(shí)只有理清C3、C5的“2的固定,消耗于C3的還原;C5產(chǎn)生于C3的還原,消耗于CO2的固定,才能避開試題陷阱?？键c(diǎn)二影響光合作用的因素及應(yīng)用素養(yǎng)·全面提升 1單因子對光合作用速率的影響1光照強(qiáng)度①原理:光照強(qiáng)度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合作用速率。光照強(qiáng)度增強(qiáng),光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)生的和ATP增多,使暗反應(yīng)中C3還原過程加快,從而使光合作用產(chǎn)物增加。②曲線分析A點(diǎn):光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸作用,CO2釋放量表示此時(shí)的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,該強(qiáng)度不隨光照強(qiáng)度的改變而改變。AB段:光照強(qiáng)度加強(qiáng),光合速率逐漸加強(qiáng),但細(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)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)的光照強(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),光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng),光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。C點(diǎn):光飽和點(diǎn)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)的最低光照強(qiáng)度,繼續(xù)增加光照強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度不再增加。③應(yīng)用:陰生植物適合在弱光下生長的植物的B點(diǎn)左移,C點(diǎn)較低,如圖中虛線所示。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配,林帶樹種的配置等。2CO2濃度①原理:影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。②曲線分析圖甲中A點(diǎn):光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度,即CO2補(bǔ)償點(diǎn)。圖乙中A'點(diǎn):進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B'點(diǎn):CO2飽和點(diǎn)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)的最低CO2濃度,繼續(xù)增加CO2的濃度,光合速率不再增大。AB段和A'B'段:在一定范圍內(nèi),光合速率隨CO2濃度的增加而增大。③應(yīng)用a合理密植,保持作物間良好的通風(fēng)狀態(tài)。b使用農(nóng)家肥,或采取其他措施增大CO2濃度。3溫度①原理:通過影響酶的活性來影響光合作用。②曲線分析AB段:在B點(diǎn)之前,隨著溫度升高,光合速率增大。B點(diǎn):光合速率最大,此點(diǎn)對應(yīng)的溫度為光合作用有關(guān)酶的最適溫度。BC段:隨著溫度升高,酶的活性下降,光合速率減小,50℃左右光合速率幾乎為零。③應(yīng)用:冬天適當(dāng)提高溫室溫度,夏天適當(dāng)降低溫室溫度。2多因子對光合作用速率的影響1常見曲線2曲線分析P點(diǎn):限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨其因子強(qiáng)度的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。Q點(diǎn):橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的限制因素,要提高光合速率,可適當(dāng)提高圖示中的其他因子。3應(yīng)用:溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度的同時(shí)也可適當(dāng)提高CO2濃度以提高光合速率。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。3自然環(huán)境中與密閉環(huán)境中光合作用的晝夜變化曲線分析1自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線①開始進(jìn)行光合作用的點(diǎn):b。②光合作用與呼吸作用相等的點(diǎn):c、e。③開始積累有機(jī)物的點(diǎn):c。④有機(jī)物積累量最大的點(diǎn):e。2密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線①曲線分析AB段無光照,植物只進(jìn)行呼吸作用BC段溫度降低,呼吸作用減弱CD段

C點(diǎn)后,微弱光照,開始進(jìn)行光合作用,但光合作用強(qiáng)度<呼吸作用強(qiáng)度D點(diǎn)光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度DH段光合作用強(qiáng)度>呼吸作用強(qiáng)度,其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象H點(diǎn)光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度HI段光照繼續(xù)減弱,光合作用強(qiáng)度<呼吸作用強(qiáng)度,直至光合作用完全停止②植物生長與否的判斷方法I點(diǎn)低于A點(diǎn)說明一晝夜,密閉容器中CO2濃度減小,即光合作用>呼吸作用,植物生長若I點(diǎn)高于A點(diǎn)說明光合作用<呼吸作用,植物體內(nèi)有機(jī)物總量減少,植物不能生長若I點(diǎn)等于A點(diǎn)說明光合作用=呼吸作用,植物體內(nèi)有機(jī)物總量不變,植物不生長科學(xué)思維重理解拓思維角度一考查影響光合作用的因素1植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度葉溫變化的趨勢如圖3-10-23所示。下列說法中錯(cuò)誤的是A植物甲和植物乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能B葉溫在36~50℃時(shí),植物甲的凈光合速率比植物乙的高C葉溫為25℃時(shí),植物甲的光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值不同于植物乙的D葉溫為35℃時(shí),甲、乙兩種植物的光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值均為0D圖3-10-23植物光合作用所需要的能量都來自于太陽能,A正確;分析曲線可知,葉溫在36~50℃時(shí),植物甲的凈光合速率比植物乙的高,B正確;光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值即凈光合作用強(qiáng)度,葉溫為25℃時(shí),植物甲的凈光合速率小于植物乙,C正確;葉溫為35℃時(shí),甲、乙兩種植物的光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值相等,均大于0,D錯(cuò)誤。2植物的光合作用受溫度和光照強(qiáng)度影響,圖3-10-24表明植物在三種不同光照強(qiáng)度下消耗CO2的情況。下列分析正確的是 A在-5℃~3℃時(shí),溫度和光照強(qiáng)度都是限制光合作用的因素B在10℃~30℃時(shí),溫度是限制光合作用的主要因素C在光照強(qiáng)度相同的情況下,0℃時(shí)的光合作用強(qiáng)度一定小于15℃時(shí)的光合作用強(qiáng)度D在溫度相同的情況下,4倍光強(qiáng)時(shí)的光合作用強(qiáng)度一定大于1倍光強(qiáng)時(shí)的光合作用強(qiáng)度圖3-10-24C在-5℃~3℃時(shí),溫度是限制光合作用的因素,光照強(qiáng)度不是,A錯(cuò)誤。在10℃~30℃時(shí),光照強(qiáng)度是限制光合作用的主要因素,B錯(cuò)誤。在溫度相同的情況下,4倍光強(qiáng)時(shí)的光合作用強(qiáng)度不一定大于1倍光強(qiáng)時(shí)的光合作用強(qiáng)度,例如溫度為0℃時(shí),4倍光強(qiáng)時(shí)的光合作用強(qiáng)度等于1倍光強(qiáng)時(shí)的光合作用強(qiáng)度,D錯(cuò)誤。3植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制,光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的。回答下列問題:1將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中,適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低,原因是

。

甲種植物凈光合速率為0時(shí),乙種植物凈光合速率填“大于0”“等于0”或“小于0”。

植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低大于01植物在適宜條件下照光,光合速率大于呼吸速率,植物光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低。甲種植物凈光合速率為0時(shí),此時(shí)的CO2濃度為甲種植物CO2補(bǔ)償點(diǎn),由于甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的,也就是說此時(shí)CO2濃度高于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn),所以乙種植物的凈光合速率大于0。2若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是

。

甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸會增加將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中,題目暗示了密閉小室中有CO2,并且給予了光照,植物可以進(jìn)行光合作用,放出O2,使得小室中的O2濃度越來越高,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸會增加。角度二考查環(huán)境條件改變與光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)的關(guān)系4將如圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2濃度和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯(cuò)誤的是 A黑暗條件下,①增大、④減小B光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),①③增大C光照強(qiáng)度等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),②③保持不變D光照強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時(shí),②減小、④增大適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖B黑暗條件下,圖示密閉裝置中培養(yǎng)的細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸而不能進(jìn)行光合作用,所以①胞外CO2濃度增大,④胞外O2濃度減小,A項(xiàng)正確。光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),圖示細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度低于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,細(xì)胞表現(xiàn)為向外界釋放CO2、從外界吸收O2,但從外界吸收的O2被有氧呼吸消耗,因此不會導(dǎo)致③胞內(nèi)O2濃度增大,③很可能減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖光照強(qiáng)度等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),圖示細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,胞內(nèi)CO2濃度和O2濃度保持不變,C項(xiàng)正確。光照強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時(shí),圖示細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,細(xì)胞表現(xiàn)為向外界釋放O2、從外界吸收CO2合成有機(jī)物,D項(xiàng)正確。適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻,研究光照強(qiáng)度對小球藻氧氣產(chǎn)生量的影響,試管A的結(jié)果如圖乙曲線所示。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是2凈釋放量為零,此點(diǎn)光合作用強(qiáng)度為零的曲線,Q點(diǎn)應(yīng)該向右移CP為負(fù)值是細(xì)胞呼吸消耗的氧氣;適當(dāng)降低溫度P點(diǎn)將下移2濃度時(shí),在圖乙上繪制裝置A的曲線,R點(diǎn)應(yīng)右移BQ點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,光合作用產(chǎn)生的氧氣剛好用于呼吸作用,O2凈釋放量為零,此時(shí)光合作用強(qiáng)度大于零,A項(xiàng)錯(cuò)誤。B試管中植物生活在缺鎂的環(huán)境中,合成的葉綠素少,吸收光能較少,Q點(diǎn)右移,B項(xiàng)正確。適當(dāng)降低溫度,相關(guān)酶的活性降低,呼吸作用強(qiáng)度降低,P點(diǎn)上移,C項(xiàng)錯(cuò)誤。降低二氧化碳濃度時(shí),光飽和點(diǎn)會向左移動,即R點(diǎn)應(yīng)左移,D項(xiàng)錯(cuò)誤。■題后歸納光合作用曲線中補(bǔ)償點(diǎn)與飽和點(diǎn)移動規(guī)律1補(bǔ)償點(diǎn)的移動①呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),光或CO2補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。②呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí),光或CO2補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。2飽和點(diǎn)的移動相關(guān)條件的改變?nèi)缭龃蠊庹諒?qiáng)度或增大CO2濃度使光合速率增大時(shí),飽和點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。角度三自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析6將用完全培養(yǎng)液栽培的植物放入密閉的玻璃瓶內(nèi),在室外培養(yǎng)一晝夜,測得瓶內(nèi)二氧化碳濃度的變化如圖。以下分析正確的是 A植物從培養(yǎng)液中吸收氮和鎂,可用于合成葉綠素段植物只進(jìn)行呼吸作用,使瓶內(nèi)CO2濃度上升CE點(diǎn)時(shí)用碘蒸汽處理葉片,葉片不變藍(lán)D該植物在該密閉玻璃瓶中可正常生長A葉綠素的元素組成為C、H、O、N、Mg,因此植物從培養(yǎng)液中吸收氮和鎂,可用于合成葉綠素,A正確;題圖中BC段光合速率小于呼吸速率,因此瓶中二氧化碳濃度上升,B錯(cuò)誤;E點(diǎn)時(shí)瓶內(nèi)二氧化碳濃度較A點(diǎn)時(shí)低,說明光合作用積累的有機(jī)物大于呼吸作用消耗的有機(jī)物,即有淀粉的積累,則用碘蒸汽處理葉片,葉片變藍(lán),C錯(cuò)誤;圖中F點(diǎn)的二氧化碳濃度高于A點(diǎn),說明一天內(nèi)該植物的有機(jī)物總量在減少,因此該植物在該密閉玻璃瓶中不能正常生長,D錯(cuò)誤。7將兩棵生長狀況相同的同種植物分別置于透明的玻璃罩內(nèi),如圖中甲、乙所示。在相同自然條件下,測得甲、乙裝置一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁曲線所示。下列說法正確的是A一晝夜中,裝置乙的植物積累的有機(jī)物多Be點(diǎn)時(shí),氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用停止C14點(diǎn)時(shí),與裝置乙相比,甲植物葉綠體中C5生成量相對較高段,曲線下降的原因相同A據(jù)圖可知,一晝夜中,裝置乙中植物積累的有機(jī)物比甲多,A正確;e點(diǎn)時(shí),氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致光合作用下降,但沒有停止,B錯(cuò)誤;14點(diǎn)時(shí),與裝置乙相比,甲植物葉綠體中釋放氧氣的速率較低,說明其光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和較少,導(dǎo)致三碳化合物的還原減少,所以三碳化合物的生成量相對較高,而五碳化合物的含量相對較低,C錯(cuò)誤;根據(jù)以上分析可知,ab段下降的原因是二氧化碳供應(yīng)下降,cd段下降的原因是光照強(qiáng)度下降,D錯(cuò)誤?？茖W(xué)探究抓探究提實(shí)踐8袁隆平團(tuán)隊(duì)研發(fā)的海水稻具有較強(qiáng)的耐鹽堿、抗干旱的能力,某研究小組在水分充足、晴朗無風(fēng)的夏日,觀測海水稻得到了光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢,如圖所示。請回答下列相關(guān)問題:18:00到10:00光合速率升高的原因:①溫度升高,光合作用酶活性增強(qiáng);②光照強(qiáng)度增大,光反應(yīng)速率加快;③。

氣孔導(dǎo)度增加,CO2吸收量增加,暗反應(yīng)速率加快圖中8:00到10:00光合速率升高,可能的原因:①溫度升高,光合作用酶活性增強(qiáng),進(jìn)而提高了光合速率;②光照強(qiáng)度增大,光反應(yīng)速率加快,促進(jìn)暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原,從而提高了光合速率;③氣孔導(dǎo)度增加,CO2吸收量增加,暗反應(yīng)速率加快,導(dǎo)致光合速率升高。2推測導(dǎo)致12:00時(shí)光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素主要是填“光照強(qiáng)度”或“CO2濃度”。

光照強(qiáng)度12:00時(shí)光合速率出現(xiàn)了低谷,而此時(shí)氣孔導(dǎo)度最大,說明不是二氧化碳限制了光合作用的進(jìn)行,因此此時(shí)限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度3為驗(yàn)證缺鎂對海水稻光合作用的影響,設(shè)置完全培養(yǎng)液A組和缺鎂培養(yǎng)液B組,在特定條件下培養(yǎng)海水稻,一定時(shí)間后檢測其光合作用速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為B組A組填“>”“<”或“=”,說明缺鎂影響光合作用的進(jìn)行,原因是。

<缺鎂影響葉綠素合成,影響光反應(yīng)由于鎂是葉綠素的組成元素,缺鎂影響葉綠素合成,影響光反應(yīng),因此A組光合速率大于B組缺鎂。4CCCP一種化學(xué)物質(zhì)能抑制海水稻的光合作用,為探究CCCP、缺鎂兩種因素對海水稻光合作用的影響及其相互關(guān)系,需在3的基礎(chǔ)上增設(shè)兩組實(shí)驗(yàn),則其培養(yǎng)液為和。

完全培養(yǎng)液加CCCP缺鎂培養(yǎng)液加CCCP實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄緾CCP、缺鎂兩種因素對海水稻光合作用的影響及其相互關(guān)系,因此在3的基礎(chǔ)上增設(shè)兩組實(shí)驗(yàn),其培養(yǎng)液分別為完全培養(yǎng)液加CCCP和缺鎂培養(yǎng)液加CCCP。第3課時(shí)光合作用與呼吸作用的關(guān)系考點(diǎn)一光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系及綜合應(yīng)用素養(yǎng)·全面提升1光合作用與細(xì)胞呼吸的過程圖解2的來源和去路比較3能量轉(zhuǎn)化關(guān)系1能量形式的轉(zhuǎn)變2ATP的來源與去路比較科學(xué)思維重理解拓思維1圖3-10-34為高等植物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是 A發(fā)生在生物膜上的過程有②③④B人體細(xì)胞中可發(fā)生的過程有②④C過程①③都消耗ATPD過程①消耗的CO2普遍少于②產(chǎn)生的CO2B圖3-10-34②表示有氧呼吸第一、二階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中,③表示光反應(yīng),發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,④表示有氧呼吸第三階段,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,A錯(cuò)誤;②④表示有氧呼吸,人體細(xì)胞中可以發(fā)生,B正確;過程③產(chǎn)生ATP,C錯(cuò)誤;一般情況下,高等植物細(xì)胞的光合作用大于呼吸作用,即圖中的過程①消耗的CO2一般大于②產(chǎn)生的CO2,D錯(cuò)誤。圖中①由H2O光解生成,同時(shí)②轉(zhuǎn)化生成了NADPH,③轉(zhuǎn)化生成了ATP,所以①②③分別代表O2、NADP、ADPPi;④可以將CO2固定成C3,所以④代表C5五碳化合物;D中代表的物質(zhì)主要是還原型輔酶Ⅰ,即NADH。2下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題:1圖中①②③④代表的物質(zhì)依次是、、、,代表的物質(zhì)主要是。

O2NADPADPPiC5NADH或答:還原型輔酶Ⅰ2B代表一種反應(yīng)過程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過程,還發(fā)生在填“B和C”“C和D”或“B和D”。

C和DB為暗反應(yīng)階段,消耗ATP;C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),是進(jìn)行有氧呼吸第一階段的場所;D代表線粒體,是進(jìn)行有氧呼吸第二、三階段的場所。有氧呼吸的三個(gè)階段均有ATP生成。3C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是。

在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸在缺氧條件下,丙酮酸在酶的催化下會轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭?并放出二氧化碳?？茖W(xué)探究抓探究提實(shí)踐3用同位素標(biāo)記法研究光合作用和有氧呼吸過程中氧原子的來龍去脈,下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是226D光合作用過程中O2的產(chǎn)生來自光反應(yīng)過程中水的光解,因此O2中的O全部來自原料中的H2O,A正確;光合作用過程中葡萄糖產(chǎn)生于暗反應(yīng)階段,其中O全部來自原料中的CO2,B正確;3用同位素標(biāo)記法研究光合作用和有氧呼吸過程中氧原子的來龍去脈,下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是226D有氧呼吸的產(chǎn)物H2O產(chǎn)生于有氧呼吸的第三階段,是與氧氣結(jié)合形成的,因此有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2,C正確;有氧呼吸過程中二氧化碳是丙酮酸與水反應(yīng)產(chǎn)生的,丙酮酸是葡萄糖分解產(chǎn)生的,因此有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O來自原料中的C6H12O6和水,D錯(cuò)誤。4硅藻對藍(lán)光和綠光具有出色的捕獲能力,這與其葉綠體中光合色素有關(guān)?；卮鹣铝袉栴}:1在顯微鏡下觀察到硅藻大多偏紅色,因而其大量繁殖容易形成“赤潮”,試用所學(xué)知識分析,硅藻偏紅色的可能原因是。

硅藻中光合色素對可見光中的紅光吸收較少2某人制備了三組含有不同18O百分比的碳酸氫鹽提供二氧化碳和水,在密閉條件下,供給光照并放入硅藻培養(yǎng)物,分析氧產(chǎn)生的情況,結(jié)果如圖所示:①上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。

光合作用中釋放的氧氣中,氧元素來自水,而不是二氧化碳分析題圖可知,在不同實(shí)驗(yàn)組中,最終測得產(chǎn)生的氧中18O百分比與碳酸氫鹽中18O百分比無關(guān),而與水中18O百分比相同,說明氧氣得出的結(jié)論是光合作用釋放的氧氣中,氧元素來自水,而不是二氧化碳。②請用同位素標(biāo)記法另外設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述結(jié)論:僅寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。

考點(diǎn)二光合速率、呼吸速率及二者之間的關(guān)系素養(yǎng)·全面提升 1光合速率與呼吸速率的常用表示方法總光合速率O2產(chǎn)生速率CO2固定(或消耗)速率有機(jī)物產(chǎn)生(或制造、生成)速率凈光合速率O2釋放速率CO2吸收速率有機(jī)物積累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率黑暗中有機(jī)物消耗速率1綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用,測得的數(shù)值為呼吸速率圖中A點(diǎn)。2綠色組織在光照條件下,光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行,測得的數(shù)值為凈光合速率。3總光合速率=凈光合速率呼吸速率2光合作用和細(xì)胞呼吸綜合曲線解讀1A點(diǎn):只進(jìn)行呼吸作用,不進(jìn)行光合作用,凈光合量小于0,如圖甲所示。2AB段:真正光合速率小于呼吸速率,凈光合量小于0,如圖乙所示。3B點(diǎn):真正光合速率等于呼吸速率,凈光合量等于0,如圖丙所示。4B點(diǎn)以后:真正光合速率大于呼吸速率,凈光合量大于0,如圖丁所示。3確定凈光合速率與植物生長的關(guān)系1當(dāng)凈光合速率>0時(shí),植物因積累有機(jī)物而生長。2當(dāng)凈光合速率=0時(shí),植物不能生長。3當(dāng)凈光合速率<0時(shí),植物不能生長,長時(shí)間處于此狀態(tài)下,植物將死亡。科學(xué)思維重理解拓思維角度一考查光合速率和呼吸速率的關(guān)系1如圖表示溫度對某綠色植物光合作用和呼吸作用的影響,下列分析錯(cuò)誤的是AF點(diǎn)表示光合作用速率與呼吸作用速率相等B植物有機(jī)物積累量最大時(shí)對應(yīng)的最低溫度是10℃2最大量為30DH、J點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物量是呼吸作用消耗有機(jī)物量的2倍CF點(diǎn)的二氧化碳的吸收量等于0,因此F點(diǎn)表示光合作用速率與呼吸作用速率相等,A正確;圖中植物有機(jī)物積累量可以用圖中“從空氣中吸收的CO2量”表示,所以凈光合作用最大時(shí)對應(yīng)的最低溫度是10℃,B正確;圖中光合作用單位時(shí)間內(nèi)固定的CO2最大量=凈光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度,當(dāng)溫度為30℃時(shí),光合作用單位時(shí)間內(nèi)固定的CO2量最大,此時(shí)凈光合作用強(qiáng)度=30,呼吸作用強(qiáng)度=30,因此圖中光合作用單位時(shí)間內(nèi)固定的CO2最大量=凈光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度=3030=60,C錯(cuò)誤;光合作用制造的有機(jī)物量=呼吸作用消耗的有機(jī)物量凈光合作用積累的有機(jī)物量,當(dāng)光合作用制造的有機(jī)物量是呼吸作用消耗有機(jī)物量的2倍時(shí),呼吸作用消耗的有機(jī)物量=凈光合作用積累的有機(jī)物量,圖中兩曲線交點(diǎn)表示凈光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度,因此圖中表示光合作用制造的有機(jī)物量是呼吸作用消耗有機(jī)物量2倍的是H、J兩點(diǎn),D正確。2如圖為有關(guān)環(huán)境因素對植物光合作用影響的關(guān)系圖,下列描述錯(cuò)誤的是A圖1中,若適當(dāng)增加光照強(qiáng)度,可使a點(diǎn)左移,b點(diǎn)右移B圖2中,若適當(dāng)增大CO2濃度,可使a點(diǎn)左移,b點(diǎn)右移C圖3中,與b點(diǎn)相比,a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對較多D圖4中,當(dāng)溫度高于25℃時(shí),光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D圖1中a點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn),b點(diǎn)為光飽和點(diǎn),若適當(dāng)增加光照強(qiáng)度,光合作用增強(qiáng),則光補(bǔ)償點(diǎn)a左移,光飽和點(diǎn)b右移,A正確;圖2中若適當(dāng)增大CO2濃度,光合作用增強(qiáng),所以a點(diǎn)左移,b點(diǎn)右移,B正確;圖3中,a點(diǎn)與b點(diǎn)的光照強(qiáng)度相同,但是a點(diǎn)的二氧化碳的濃度更高,C3含量相對較多,C正確;圖4中“光照下CO2的吸收量”為植物凈光合量植物有機(jī)物積累量,“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量,所以當(dāng)溫度高于25℃時(shí),植物光合作用積累的有機(jī)物的量開始減少,而不是植物光合作用制造的有機(jī)物的量植物總光合量開始減少,D錯(cuò)誤?！鲱}后歸納植物“三率”的判定1根據(jù)坐標(biāo)曲線判定:當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2吸收值為負(fù)值,該值絕對值代表呼吸速率,該曲線代表凈光合速率;當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2吸收值為0,該曲線代表真正光合速率。2根據(jù)關(guān)鍵詞判定檢測指標(biāo)呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量有機(jī)物消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量角度二考查植物生長的條件3如圖表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下,溫度對某植物光合作用速率和呼吸速率的影響。下列敘述正確的是 A15℃時(shí)呼吸作用為暗反應(yīng)提供的ATP不足B5℃~37℃范圍內(nèi),植物均表現(xiàn)為生長狀態(tài)C當(dāng)溫度達(dá)到50℃時(shí),植物細(xì)胞因蛋白質(zhì)失活而死亡D溫室栽培中溫度控制在37℃左右最利于該植物生長B暗反應(yīng)需要的ATP來自于光反應(yīng),而不是由呼吸作用提供,A錯(cuò)誤;5℃~37℃范圍內(nèi),實(shí)際光合速率始終大于呼吸速率,因此植物均表現(xiàn)為生長狀態(tài),B正確;當(dāng)溫度達(dá)到50℃時(shí),植物仍然能夠進(jìn)行呼吸作用,說明植物還沒有死亡,C錯(cuò)誤;在溫度為30℃條件下,實(shí)際光合作用速率與呼吸作用速率的差值最大,即植物的有機(jī)物凈積累量最多,最利于該植物生長,D錯(cuò)誤。4不定選龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)藻類,既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)物,又能為人類提供食品原料。某小組研究CO2濃度和光照強(qiáng)度對龍須菜生長的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。已知大氣CO2濃度約為003%,實(shí)驗(yàn)過程中溫度等其他條件適宜,下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是 2濃度為01%的組是對照組2濃度能提高龍須菜的生長速率C高光照強(qiáng)度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長較快D選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時(shí)需考慮海水的透光率等因素AB分析題意可知,不同的CO2濃度和不同的光照強(qiáng)度是自變量,龍須菜的相對生長速率和相對光反應(yīng)速率為因變量。在實(shí)驗(yàn)中,不經(jīng)過處理的組別是對照組,大氣的CO2濃度是003%,故實(shí)驗(yàn)中CO2濃度為003%的組是對照組,CO2濃度為01%的組是實(shí)驗(yàn)組,A錯(cuò)誤;分析圖甲,在高光時(shí),不同的CO2濃度下龍須菜的生長速率大致相同,在低光時(shí),CO2濃度是01%的實(shí)驗(yàn)組生長速率小于CO2濃度是003%的對照組,可知增加CO2濃度不能提高龍須菜的生長速率,B錯(cuò)誤;分析圖乙可知,在不同的CO2濃度下高光時(shí)都比低光時(shí)光反應(yīng)速率要高,故高光下龍須菜生長速率較快,C正確;由題圖分析可知,在高光下不論是生長速率還是光反應(yīng)速率都高于低光下,所以在龍須菜養(yǎng)殖時(shí)應(yīng)考慮海水的透光率,D正確。真題·新題五年真題1將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時(shí)間后植株達(dá)到40g,其增加的質(zhì)量來自于 A水、礦質(zhì)元素和空氣 B光、礦質(zhì)元素和水C水、礦質(zhì)元素和土壤 D光、礦質(zhì)元素和空氣A本題考查植物吸收水分和礦質(zhì)元素及光合作用的相關(guān)知識。黃瓜幼苗栽種在光照適宜的環(huán)境中,根系細(xì)胞吸收土壤中的水分和礦質(zhì)元素,葉肉細(xì)胞中的葉綠體進(jìn)行光合作用,利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物,因此一段時(shí)間后植株達(dá)到40g,其增加的質(zhì)量來自于水、礦質(zhì)元素和空氣,A正確。2下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述,錯(cuò)誤的是A光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能B紅光照射時(shí),胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC光反應(yīng)中,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與D紅光照射時(shí),葉綠素b吸收的光能可用于光合作用B光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能,但需要利用光反應(yīng)階段形成的和ATP,A正確;胡蘿卜素不能吸收紅光,B錯(cuò)誤;光反應(yīng)中,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能,需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與,C正確;紅光照射時(shí),葉綠素b吸收的光能可用于光合作用,光能可以轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能,D正確。3光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進(jìn)行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。該反應(yīng)過程中 提供能量 被氧化C不需要光合色素參與 D會產(chǎn)生氧氣D在光反應(yīng)過程中,分布在類囊體膜上的光合色素會吸收光能,然后將水分解成和氧氣,并將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在ATP中。光反應(yīng)的能量由光能提供,A項(xiàng)錯(cuò)誤;光反應(yīng)生成的具有還原性,能還原DCIP,使其由藍(lán)色逐漸變成無色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;光反應(yīng)需要光合色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;光反應(yīng)中水分解成氧氣和,D項(xiàng)正確。4圖3-10-42為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度B橫坐標(biāo)是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度C橫坐標(biāo)是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度D橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度D圖3-10-42溫度主要通過影響酶的活性間接影響光合作用速率,因此,高溫和低溫對光合作用速率影響的大小不能確定,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。在一定范圍內(nèi),提高二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度均可提高光合作用速率,D項(xiàng)正確。5甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖3-10-43所示?；卮鹣铝袉栴}:1當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí),甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是。

圖3-10-43甲當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí),同一光照強(qiáng)度下,甲的凈光合速率大于乙的凈光合速率,故對光能的利用率較高的植物是甲。2甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí),如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是,判斷的依據(jù)是

。

甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大由題圖可知,甲曲線的斜率大于乙曲線,即光照強(qiáng)度的變化相同時(shí),甲的凈光合速率變化較大。若種植密度過大,光照強(qiáng)度降低,則甲的凈光合速率下降幅度比乙大。3甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是。

乙從題圖可以看出,乙的光飽和點(diǎn)低于甲,更適合在林下種植。4某植物夏日晴天中午12:00時(shí)葉片的光合速率明顯下降,其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的填“O2”或“CO2”不足。

CO2夏日晴天中午12:00時(shí)植物葉片的光合速率明顯下降,其原因是外界溫度過高,植物會出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象,此時(shí)部分氣孔關(guān)閉以避免高溫對植物的傷害,所以導(dǎo)致葉肉細(xì)胞中CO2不足,光合速率下降。6回答下列問題:1高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的上,該物質(zhì)主要捕獲可見光中的。

類囊體膜藍(lán)紫光和紅光高等