2024屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)必修1第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化課件

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化考點(diǎn)一色素的吸收光譜和葉綠體的結(jié)構(gòu)1.葉綠體中色素的吸收光譜。葉綠體類囊體薄膜上(1)分布：____________________。(2)功能：____________________________________________。由圖可以看出：①葉綠體中的色素只吸收______，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。②葉綠素對(duì)____________的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)_______的吸收量大。吸收、傳遞(四種色素)和轉(zhuǎn)換光能(只有少量葉綠素a)可見光紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光(1)植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對(duì)綠光的吸收少，綠光被反射出來。(2)植物的液泡中含有的色素(花青素)不參與光合作用。(3)植物幼嫩的莖和果實(shí)的細(xì)胞中也含有吸收光能的色素。2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能。3.光合作用的探究歷程。影響葉綠素合成的三大因素

(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，但能合成類胡蘿卜素，因而葉片發(fā)黃。

(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。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。

(3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃?？键c(diǎn)二光合作用的基本原理1.概念。葉綠體二氧化氧氣

(1)光合作用是指綠色植物通過______，利用光能，將________________轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出________的過程。

(2)反應(yīng)式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2碳和水項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件光、水有光、無光都能進(jìn)行；CO2場(chǎng)所_______________________2.光合作用過程。類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)物質(zhì)變化①水的光解：將H2O分解為_________，其中H＋與NADP＋結(jié)合形成NADPH②ATP的合成：使ADP和Pi反應(yīng)形成________①CO2的固定：_____________②__________：2C3

(CH2O)＋C5③ATP和NADPH分解能量變化將光能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在__________________中的化學(xué)能NADPH和ATP中活躍的化學(xué)能變?yōu)開___________________(續(xù)表)O2和H+ATPC5＋CO22C3C3的還原NADPH和ATP有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系①物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供_______________，用于暗反應(yīng)C3

的還原；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供_________________(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)②能量聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了________________，暗反應(yīng)將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為________中穩(wěn)定的化學(xué)能NADP+、ADP和Pi(續(xù)表)NADPH和ATP活躍的化學(xué)能有機(jī)物(續(xù)表)14C318O2NADPH(C3H2O)C3光合作用的產(chǎn)物有一部分是淀粉，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以進(jìn)入篩管，再通過韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈?。比較項(xiàng)目光合作用化能合成作用區(qū)別能量來源光能無機(jī)物氧化釋放的能量代表生物綠色植物硝化細(xì)菌相同點(diǎn)都能將CO2

和H2O等無機(jī)物合成有機(jī)物3.光合作用和化能合成作用的比較。4.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化。(1)“過程法”。(2)“模型法”。圖1圖3圖2圖4①圖1中曲線甲表示C3，曲線乙表示C5、NADPH、ATP。②圖2中曲線甲表示C5、NADPH、ATP，曲線乙表示C3。③圖3中曲線甲表示C5、NADPH、ATP，曲線乙表示C3。④圖4中曲線甲表示C3，曲線乙表示C5、NADPH、ATP?？键c(diǎn)三影響光合速率的因素及應(yīng)用1.光照強(qiáng)度。光加快NADPH和ATP

(1)原理：光照強(qiáng)度通過影響植物的______反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度______，產(chǎn)生的_____________增多，使暗反應(yīng)中還原過程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。(2)曲線解讀。細(xì)胞呼吸①A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行__________。②AB段：隨著光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少。等于光補(bǔ)償

③B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO2

全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度______細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，此時(shí)的光照強(qiáng)度稱為_________點(diǎn)。 ④BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。

⑤D點(diǎn)：D點(diǎn)后光照強(qiáng)度增加，光合作用不再增強(qiáng)，此時(shí)內(nèi)部的限制因素是光合色素含量、酶的數(shù)量和活性；外部限制因素是CO2

濃度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。D點(diǎn)的光照強(qiáng)度稱為________點(diǎn)。光飽和光照強(qiáng)度

(3)應(yīng)用：①溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)___________，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。2.CO2

濃度。暗C3(1)原理：CO2

影響_______反應(yīng)階段，制約_______的形成。圖1圖2(2)曲線解讀。①圖1中A點(diǎn)表示__________點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度。CO2

補(bǔ)償CO2

飽和

②圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2

的最低濃度。 ③B點(diǎn)和B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度都表示___________點(diǎn)。

(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過通風(fēng)、增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。

3.溫度。

(1)原理：溫度通過影響___________影響光合作用。

(2)應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)______室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。酶的活性降低4.水分和礦質(zhì)元素。(1)原理。

①水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。

②礦質(zhì)元素通過影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成，對(duì)光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。如鎂可以影響葉綠素的合成從而影響光反應(yīng)。(2)曲線(如下圖所示)。(3)應(yīng)用：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的生長(zhǎng)規(guī)律，合理灌溉和施肥?？键c(diǎn)四光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用1.光合作用與細(xì)胞呼吸過程及物質(zhì)和能量的聯(lián)系。序號(hào)①②③④⑤生理過程________暗反應(yīng)有氧呼吸第一階段有氧呼吸第二階段有氧呼吸第三階段場(chǎng)所葉綠體類囊體薄膜___________________線粒體基質(zhì)__________________(1)物質(zhì)名稱。ATPC5C3b：O2；c：_____；d：ADP；e：NADPH；f：____；g：CO2；h：______。光反應(yīng)葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)生理過程及場(chǎng)所。線粒體內(nèi)膜(3)物質(zhì)和能量的聯(lián)系。①光合作用和有氧呼吸中各種元素的去向。

ⅰ.C：CO2ⅱ.H：H2O有機(jī)物

NADPH丙酮酸

(CH2O)CO2；

[H]H2O；ⅲ.O：H2OO2H2OCO2有機(jī)物。 ②光合作用與有氧呼吸中的能量轉(zhuǎn)化。2.真正光合作用和凈光合作用的關(guān)系及其速率測(cè)定。(1)不同光照條件下葉肉細(xì)胞的氣體代謝特點(diǎn)。曲線光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的關(guān)系氣體代謝特點(diǎn)圖示A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸吸收O2，釋放CO2AB段細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度吸收O2，釋放CO2曲線光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的關(guān)系氣體代謝特點(diǎn)圖示B點(diǎn)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度不與外界發(fā)生氣體交換B點(diǎn)后光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度吸收CO2，釋放O2(續(xù)表)(2)真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析。①內(nèi)在關(guān)系。

ⅰ.細(xì)胞呼吸速率：植物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2

釋放量或O2

吸收量。

ⅱ.凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2

量或釋放的O2量。ⅲ.真正光合速率＝凈光合速率＋細(xì)胞呼吸速率。檢測(cè)指標(biāo)細(xì)胞呼吸速率凈光合速率真正光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量(植物)、減少量(環(huán)境)利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗)釋放量(植物)、增加量(環(huán)境)產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量葡萄糖消耗量(黑暗)積累量、增加量產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量②根據(jù)關(guān)鍵詞判定。(3)光合速率的測(cè)定方法。①“液滴移動(dòng)法”。ⅰ.測(cè)定呼吸速率：a.裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。b.玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。c.置于適宜溫度環(huán)境中。d.紅色液滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。ⅱ.測(cè)定凈光合速率：a.裝置內(nèi)燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。b.必須給予足夠光照處理，且溫度適宜。c.紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。

②“黑白瓶法”：黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，而白瓶中的生物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以用黑瓶(無光照的一組)測(cè)得的為細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值，用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。

③“稱重法”：將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值，曝光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表凈光合作用強(qiáng)度值，綜合兩者可計(jì)算出真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對(duì)葉片進(jìn)行特殊處理，以阻止有機(jī)物的運(yùn)輸?！净A(chǔ)測(cè)評(píng)】1.易錯(cuò)診斷(1)在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會(huì)暫時(shí)下降。()(2)光合作用中ATP的移動(dòng)方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜。()(3)光合作用過程中產(chǎn)生的ATP可以為細(xì)胞內(nèi)的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量。()(4)弱光條件下植物沒有O2

的釋放，說明未進(jìn)行光合作用。()(5)依據(jù)吸收光譜的差異對(duì)光合色素進(jìn)行紙層析分離。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.(2020年江蘇高考)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.提取葉綠體色素時(shí)可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時(shí)加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時(shí)添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)盡量減少樣液擴(kuò)散答案：B

3.(2022年河北石家莊三模)將正常生長(zhǎng)的綠蘿盆栽，由夏季中午炎熱環(huán)境轉(zhuǎn)移到溫度適宜但光照強(qiáng)度相同的環(huán)境中培養(yǎng)，短時(shí))間內(nèi)葉綠體會(huì)發(fā)生的變化是( A.H2O在光下分解速率減弱

B.卡爾文循環(huán)減弱

C.ADP/ATP的比值下降

D.C3/C5的比值上升

答案：D

4.下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過程，物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解B.c為ATP，f為NADPHC.將b物質(zhì)用18O標(biāo)記，最終在(CH2O)中能檢測(cè)到18OD.圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能答案：B

考向1對(duì)光合作用探究實(shí)驗(yàn)的分析

[典例1](2020年天津等級(jí)考)研究人員從菠菜中分離類囊體，將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包裹成油包水液滴，從而構(gòu)建半人工光合作用反應(yīng)體系。該反應(yīng)體系在光照條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的CO2

固定與還原，并不斷產(chǎn)生有機(jī)物乙醇酸。下列分析正確的是()A.產(chǎn)生乙醇酸的場(chǎng)所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)B.該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)僅是CO2C.類囊體產(chǎn)生的ATP和O2

參與CO2固定與還原D.與葉綠體相比，該反應(yīng)體系不含光合作用色素

解析：題干信息“該反應(yīng)體系在光照條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原，并不斷產(chǎn)生有機(jī)物乙醇酸”說明，乙醇酸是在暗反應(yīng)中合成的，合成場(chǎng)所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)，A正確。該反應(yīng)體系既能在類囊體上進(jìn)行光反應(yīng)，又能利用16種酶等物質(zhì)進(jìn)行暗反應(yīng)，因此該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)有CO2、H2O等，B錯(cuò)誤。類囊體上進(jìn)行的光反應(yīng)為暗反應(yīng)中C3

的還原提供了NADPH和ATP，光反應(yīng)產(chǎn)生的O2

不參與暗反應(yīng)，C錯(cuò)誤。該反應(yīng)體系中有類囊體，在光照條件下還可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的CO2

固定與還原，說明該反應(yīng)體系中有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的光合作用色素，D錯(cuò)誤。答案：A

【考向集訓(xùn)】

1.(2022年湖北華中師大一附中模擬)在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，光照條件下可以釋放出O2，該反應(yīng)稱為希爾反應(yīng)。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析下列說法正確的是()A.提供水、光合色素和酶，適宜光照等條件下也可能產(chǎn)生O2B.希爾反應(yīng)可以證明水的光解產(chǎn)生的O2全部來自水

D.希爾反應(yīng)說明有機(jī)物的最終合成和水的光解無關(guān)C.希爾反應(yīng)懸浮液中鐵鹽的作用與

NADP＋的作用相似NADP＋的作用相似，能與水光解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，C正確。希爾反應(yīng)說明

解析：在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，光照條件下可以釋放出O2，因此只提供水、光合色素和酶，適宜光照等條件，沒有提供氧化劑及葉綠體相應(yīng)完整結(jié)構(gòu)，故不能產(chǎn)生O2，A錯(cuò)誤。希爾反應(yīng)的結(jié)果僅說明了離體的葉綠體在適當(dāng)?shù)臈l件不可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣，該實(shí)驗(yàn)沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移，因此不能說明所產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來自水，B錯(cuò)誤。希爾反應(yīng)懸浮液中鐵鹽的作用與水的光解和糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，若要證明有機(jī)物的最終合成和水的光解無關(guān)，還需要對(duì)照實(shí)驗(yàn)，D錯(cuò)誤。答案：C

2.(2022年河北張家口三模)1941年，美國科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中產(chǎn)生的氧氣的來源，實(shí)驗(yàn)部分過程及結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是()A.18O不具有放射性，是穩(wěn)定的同位素，可用于示蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化規(guī)律C.該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)論是光合作用產(chǎn)生的O2

中的氧部分來自水D.實(shí)驗(yàn)中小球藻的細(xì)胞內(nèi)含有藻藍(lán)素和葉綠素，沒有完整的葉綠體

解析：18O不具有放射性，是穩(wěn)定的同位素，可用于示蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化規(guī)律，A正確。另一組實(shí)驗(yàn)及結(jié)果圖應(yīng)為將H218O換成H2O、CO2換成

C18O2、18O2換成

O2，其余不變，B錯(cuò)誤。該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)論是光合作用產(chǎn)生的O2中的氧全部來自水，C錯(cuò)誤。小球藻是真核生物，不同于藍(lán)細(xì)菌，具有完整的葉綠體，含有葉綠素和類胡蘿卜素，D錯(cuò)誤。答案：A考向2光合作用的過程

[典例2](2021年湖南高考)圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡(jiǎn)化示意圖。回答下列問題：圖a將水分解成O2、H＋和e－，光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為________圖b(1)圖b表示圖a中的________結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程綠體中電子受體NADP+減少，則圖b中電子傳遞速率會(huì)________行實(shí)驗(yàn)，用Fecy或DCIP替代NADP+為電子受體，以相對(duì)放氧量和ATP中活躍的化學(xué)能。若CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉(填“加快”或“減慢”)。

(2)為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)表示光反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不同葉綠體類型的相對(duì)值葉綠體A：雙層膜結(jié)構(gòu)完整葉綠體B：雙層膜局部受損，類囊體略有損傷葉綠體C：雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂葉綠體D：所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?；蚱螌?shí)驗(yàn)一：以Fecy為電子受體時(shí)的放氧量100167.0425.1281.3實(shí)驗(yàn)二：以DCIP為電子受體時(shí)的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：

①葉綠體A和葉綠體B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對(duì)以________(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過程是________。

②該實(shí)驗(yàn)中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C，表明無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件更有利于________，從而提高光反應(yīng)速率。減慢，葉綠體中電子受體NADP+減少，則圖b中的電子去路受阻，

③以DCIP為電子受體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對(duì)值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋：________。

解析：(1)光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，即圖b表示圖a的類囊體膜，光反應(yīng)過程中，色素吸收的光能最終轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，若二氧化碳濃度降低，暗反應(yīng)速率電子傳遞速率會(huì)減慢。(2)①比較葉綠體A和葉綠體B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)一中葉綠體B雙層膜局部受損時(shí)，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時(shí)，實(shí)驗(yàn)二中葉綠體B雙層膜局部受損時(shí)，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜完整時(shí)無明顯差異，說明葉綠體的雙層膜對(duì)以Fecy為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用。②無雙層膜阻礙、類囊體松散的條件更有利于類囊體上的色素吸收光能，從而提高光反應(yīng)速率，所以該實(shí)驗(yàn)中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C。③根據(jù)圖b可知，ATP的合成依賴于氫離子順濃度通過類囊體薄膜上的ATP合酶，葉綠體A、B、C、D類囊體薄膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低。答案：(1)類囊體膜NADPH減慢(2)①Fecy實(shí)驗(yàn)一中葉綠體B雙層膜局部受損時(shí)，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時(shí)的，實(shí)驗(yàn)二中葉綠體B雙層膜局部受損時(shí)，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜完整時(shí)無明顯差異②類囊體上的色素吸收光能③ATP的合成依賴于氫離子順濃度通過類囊體薄膜上的ATP合酶，葉綠體A、B、C、D類囊體薄膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低

【考向集訓(xùn)】

3.(2022年廣東惠州一模)我國科學(xué)家模擬植物光合作用，設(shè)計(jì)了一條利用二氧化碳合成淀粉的人工路線，流程如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是()A.①②過程與光反應(yīng)的過程完全相同，③④過程與暗反應(yīng)過程完全相同B.該過程與植物光合作用的本質(zhì)都是將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)藏于有機(jī)物中C.該過程與光合作用合成淀粉都是在常溫常壓下進(jìn)行的較溫和的反應(yīng)D.步驟①需要催化劑，②③④既不需要催化劑也不需消耗能量

解析：分析題圖，①②過程模擬暗反應(yīng)中二氧化碳的固定，③④過程模擬暗反應(yīng)中C3

的還原，A錯(cuò)誤。植物光合作用的本質(zhì)是利用光能將無機(jī)物二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能，圖示過程也將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為淀粉，同時(shí)儲(chǔ)存能量，二者的本質(zhì)是相同的，B正確。由圖可知，①過程是利用催化劑在一定條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程較劇烈，②③④是在酶的催化下完成的，反應(yīng)較溫和，C錯(cuò)誤。分析圖示可知，圖中②③④需要在酶的催化下進(jìn)行，是由小分子聚合成大分子的反應(yīng)，為吸能反應(yīng)，同時(shí)需要消耗能量，D錯(cuò)誤。答案：B

4.(2022年廣東廣州聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn)，通常情況下小球藻在高氮條件下光合作用強(qiáng)，而油脂積累少；在低氮條件下生長(zhǎng)緩慢，但能積累較多油脂。為獲得油脂生產(chǎn)能力強(qiáng)的小球藻來制造生物燃料，科研人員進(jìn)行了多組實(shí)驗(yàn)。將裝有小球藻藻液的錐形瓶放在適宜光照條件下培養(yǎng)，側(cè)壁可見氣泡。下圖表示小球藻經(jīng)誘變處理并進(jìn)行黑暗和光照培養(yǎng)后獲得的藻落(由一個(gè)小球藻增殖而成的群體)，其中只有一個(gè)藻落呈黃色，為小球藻X，其余藻落均呈綠色，為小球藻Y。回答下列問題：

(1)小球藻在適宜條件下能進(jìn)行光合作用，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一是葉綠體的類囊體薄膜上附著著許多吸收光能的________分子，在光反應(yīng)中，該物質(zhì)吸收的光能的用途是_____________________________________________________________________(答出兩點(diǎn))。

(2)錐形瓶側(cè)壁可見的氣泡成分是______。若將錐形瓶置于黑暗條件下也會(huì)有氣泡產(chǎn)生，則原因是_______________________________________________________________________________。

(3)據(jù)題意，在同等適宜的條件下，與小球藻Y相比，小球藻X的光合速率較低，可能原因是____________________________________________________________________________________。

(4)為檢測(cè)誘變后的小球藻的油脂生產(chǎn)能力，研究者進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，得到下表所示的結(jié)果。據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，在氮素充足的油脂生產(chǎn)能力/(g·L-1·h-1)種類小球藻X小球藻Y培養(yǎng)條件低氮條件0.100.11高氮條件0.180.14情況下，小球藻________更適合用于制造生物燃料，判斷依據(jù)是_______________________________________________________。

解析：小球藻具有在高氮條件下光合作用強(qiáng)，油脂積累少，在低氮條件下生長(zhǎng)較慢，但能積累更多油脂的特點(diǎn)，因此，該實(shí)驗(yàn)的目的是根據(jù)這一特點(diǎn)，通過一定的方法獲得油脂生產(chǎn)能力強(qiáng)的小球藻，用來制造生物燃料。(1)小球藻屬于真核生物，葉綠體的類囊體薄膜上附著著許多吸收光能的色素分子，在光反應(yīng)中，色素吸收的光能可用于水的光解和ATP的形成。(2)光照條件下，小球藻的凈光合速率大于0，即光合作用生產(chǎn)的氧氣量大于呼吸消耗的氧氣量，因此錐形瓶側(cè)壁可見的氣泡成分是氧氣。將錐形瓶置于黑暗條件下小球藻只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用，因此小球藻吸收氧氣釋放CO2，故黑暗條件下釋放的氣泡屬于小球藻進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2。(3)根據(jù)題意，小球藻X的菌落為黃色，含葉綠素少，小球藻Y的菌落為綠色，含葉綠素多，因此在同等適宜的條件下，與小球藻Y相比，小球藻X的光合速率較低，是因?yàn)榕c小球藻Y相比，小球藻X的葉綠素含量較低，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP不足。(4)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，兩種小球藻在高氮條件下的油脂生產(chǎn)能力都高于低氮條件下，且在高氮條件下小球藻X的油脂生產(chǎn)能力高于Y，說明小球藻X更適合用于制造生物燃料。

答案：(1)(光合)色素水的光解和ATP的形成

(2)O2

在黑暗條件下，小球藻進(jìn)行細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2

(3)與小球藻Y相比，小球藻X的葉綠素含量較低，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP不足(4)X高氮條件下，小球藻X的油脂生產(chǎn)能力高于小球藻Y的考向3影響光合作用的因素及應(yīng)用

[典例3](2022年廣東高考)研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(圖a)，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)(圖b)，探究遮陰比例對(duì)植物的影響。ab回答下列問題：

(1)結(jié)果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量________，原因可能是_____________________________________________。

(2)比較圖b中B1與A組指標(biāo)的差異，并結(jié)合B2相關(guān)數(shù)據(jù)，推測(cè)B組的玉米植株可能會(huì)積累更多的________，因而生長(zhǎng)更快。

(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長(zhǎng)更快的研究結(jié)果，作出該條件可能會(huì)提高作物產(chǎn)量的推測(cè)，由此設(shè)計(jì)了初步實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究：實(shí)驗(yàn)材料：選擇前期________一致、生長(zhǎng)狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。

實(shí)驗(yàn)方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以______為對(duì)照，并保證除________外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別測(cè)量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計(jì)：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。

分析討論：如果提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立，下一步探究實(shí)驗(yàn)的思路是________________________________________________________________________________________。

解析：(1)分析題圖b結(jié)果可知，培養(yǎng)10天后，A組葉綠素含量為4.2，C組葉綠素含量為4.7，原因可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素，以盡可能地吸收光能。(2)比較圖b中B1葉綠素含量為5.3，B2組的葉綠素含量為3.9，A組葉綠素含量為4.2；B1凈光合速率為20.5，B2組的凈光合速率為7.0，A組凈光合速率為11.8，可推測(cè)B組的玉米植株總?cè)~綠素含量為(5.3＋3.9)÷2＝4.6，凈光合速率為(20.5＋7.0)÷2＝13.75，兩項(xiàng)數(shù)據(jù)B組均高于A組，推測(cè)B組可能會(huì)積累更多的糖類等有機(jī)物，因而生長(zhǎng)更快。(3)分析題意可知，該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄緽組條件下是否提高作物產(chǎn)量。該實(shí)驗(yàn)自變量為玉米遮光程度，因變量為作物產(chǎn)量，可用籽粒重量表示。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對(duì)照原則、單一變量原則、等量原則等，無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜，故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：實(shí)驗(yàn)材料：選擇前期光照條件一致、生長(zhǎng)狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。實(shí)驗(yàn)方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以A組為對(duì)照，并保證除遮光條件外其他環(huán)境條件一致，收獲后分別測(cè)量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計(jì)為比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析討論為如果B組遮光條件下能提高作物產(chǎn)量，則下一步需要探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮光比例是多少。答案：(1)高遮陰條件下植物合成較多的葉綠素(2)糖類等有機(jī)物(3)光照條件A組遮光程度探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮光比例是多少

【考向集訓(xùn)】

5.(2021年廣東高考)與野生型擬南芥WT相比，突變體t1

和t2在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同(圖a，示意圖)，造成葉綠體相對(duì)受光面積的不同(圖b)，進(jìn)而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運(yùn)動(dòng)的前提下，下列敘述錯(cuò)誤的是()abA.t2比t1

具有更高的光飽和點(diǎn)(光合速率不再隨光強(qiáng)增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度)B.t1

比t2

具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合吸收CO2

與呼吸釋放CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大

解析：在正常光照下，t2

中葉綠體的相對(duì)受光面積低于t1，則二者光合作用速率相同時(shí)，t2

所需的光照強(qiáng)度高于t1。因此當(dāng)二者光合速率分別達(dá)到最大時(shí)，t2

所需光照強(qiáng)度高于t1，即t2具有比t1更高的光飽和點(diǎn)，A正確。在正常光照下，t2

中葉綠體的相對(duì)受光面積低于t1，當(dāng)呼吸作用釋放CO2

速率等于光合作用吸收CO2速率時(shí)，t1

所需光照強(qiáng)度低于t2，即t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)，B正確。由題干信息可知，三者的葉綠素含量及其他性狀基本一致，因此三者光合速率的高低與葉綠素含量無關(guān)，C正確。正常光照條件下，三者的葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同，造成葉綠體相對(duì)受光面積的不同，從而影響光合速率，超過一定光照強(qiáng)度，三者光合速率的差異不會(huì)隨著光照強(qiáng)度的增加而變大，D錯(cuò)誤。答案：D生理指標(biāo)對(duì)照組施氮組水＋氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度/(mmol·m-2·s-1)8565196

6.(2021年河北高考)為探究水和氮對(duì)光合作用的影響，研究者將一批長(zhǎng)勢(shì)相同的玉米植株隨機(jī)均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對(duì)照組；(2)施氮組，補(bǔ)充尿素(12g·m-2)；(3)水＋氮組，補(bǔ)充尿素(12g·m-2)同時(shí)補(bǔ)水。檢測(cè)相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果見下表。生理指標(biāo)對(duì)照組施氮組水＋氮組葉綠素含量/(mg·g-1)9.811.812.63RuBP羧化酶活性(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4(續(xù)表)注：氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度。回答下列問題：

(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括__________________等(寫出兩點(diǎn)即可)。補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的__________，提高植株氮供應(yīng)水平。

(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與________離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能，用于驅(qū)動(dòng)__________兩種物質(zhì)的合成以及_________的分解；RuBP羧化酶將CO2

轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥絖_________分子上，反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。

(3)施氮同時(shí)補(bǔ)充水分提高了光合速率，這需要足量的CO2

供應(yīng)。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，葉肉細(xì)胞

CO2供應(yīng)量增加的原因是________________________________。

解析：(1)細(xì)胞內(nèi)的水以自由水與結(jié)合水的形式存在，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，能夠參與生化反應(yīng)，能為細(xì)胞提供液體環(huán)境，還能運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物；根據(jù)表格分析，水＋氮組的氣孔導(dǎo)度大大增加，增強(qiáng)了植物的蒸騰作用，有利于植物根系吸收并向上運(yùn)輸?shù)?，所以補(bǔ)充的反應(yīng)是水光解產(chǎn)生H+和氧氣，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的主動(dòng)吸收，提高植株氮供應(yīng)水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮，葉綠素的元素組成有C、H、O、N、Mg，其中氮與鎂離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能，用于光反應(yīng)，光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜，完成ATP和NADPH中，其中ATP和NADPH兩種物質(zhì)含有氮元素；暗反應(yīng)包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個(gè)過程，其中RuBP羧化酶將CO2

轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥紺5(RuBP)分子上，反應(yīng)形成的C3被還原為糖類。(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，施氮同時(shí)補(bǔ)充水分使氣孔導(dǎo)度增加，CO2

吸收量增多，同時(shí)RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2

的效率增大，使植物有足量的CO2

供應(yīng)，從而增加了光合速率。

答案：(1)細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，能夠參與生化反應(yīng)，能為細(xì)胞提供液體環(huán)境，還能運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物主動(dòng)吸收(2)鎂ATP和NADPH水C5(或RuBP)(3)氣孔導(dǎo)度增加，CO2

吸收量增多，同時(shí)RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大考向4光合作用與呼吸作用的比較

[典例4](2021年山東高考)光照條件下，葉肉細(xì)胞中O2與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5，O2

與C5

結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2

的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應(yīng)的光合作用強(qiáng)度和光呼吸強(qiáng)度見下表。光合作用強(qiáng)度用固定的CO2

量表示，SoBS溶液處理對(duì)葉片呼吸作用的影響忽略不計(jì)。SoBS濃度/(mg·L-1)0100200300400500600光合作用強(qiáng)度/(CO2μmol·m2·s-1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸強(qiáng)度/(CO2μmol·m2·s-1)6.46.25.85.55.24.84.3

(1)光呼吸中C5

與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的__________中。正常進(jìn)行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2

釋放量先增加后降低，CO2

釋放量增加的原因是________________________________________________。

(2)與未噴施SoBS溶液相比，噴施100mg/LSoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2

量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度___________(填“高”或“低”)，據(jù)表分析，原因是_________________________________________。

(3)光呼吸會(huì)消耗光合作用過程中的有機(jī)物，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在__________mg·L-1之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

解析：(1)C5

位于葉綠體基質(zhì)中，則O2與C5結(jié)合發(fā)生的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)中。突然停止光照，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH減少，暗反應(yīng)消耗的C5

減少，C5與O2

結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2增多。(2)葉片吸收和放出CO2

量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度即為光飽和點(diǎn)，與未噴施SoBS溶液相比，噴施100mg/LSoBS溶液后，光合作用固定的CO2

增加，光呼吸釋放的CO2

減少，即葉片的CO2

吸收量增加，釋放量減少，此時(shí)，在更低的光照強(qiáng)度下，兩者即可相等。(3)光呼吸會(huì)消耗有機(jī)物，但光呼吸會(huì)釋放CO2，補(bǔ)充光合作用的原料，適當(dāng)抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)量，由表可知，在SoBS溶液濃度為200mg·L-1時(shí)光合作用強(qiáng)度與光呼吸強(qiáng)度差值最大，即光合產(chǎn)量最大，為了進(jìn)一步探究最適噴施濃度，應(yīng)在100～300mg·L-1之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。答案：(1)基質(zhì)光照停止，產(chǎn)生的ATP、NADPH減少，暗反應(yīng)消耗的C5

減少，C5

與O2

結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2

增多(2)低噴施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2

增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2

吸收量增加，釋放量減少，此時(shí)，在更低的光照強(qiáng)度下，兩者即可相等(3)100～300

【考向集訓(xùn)】

7.(2022年全國乙卷)某同學(xué)將一株生長(zhǎng)正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對(duì)穩(wěn)定。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列解釋合理的是()A.初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率

解析：培養(yǎng)初期，容器內(nèi)CO2

含量逐漸降低，光合速率逐漸減慢，之后光合速率等于呼吸速率，A錯(cuò)誤。初期光合速率減慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器內(nèi)O2含量升高，呼吸速率會(huì)有所升高，之后保持穩(wěn)定，B錯(cuò)誤。初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯(cuò)誤、D正確。答案：D

8.(2020年山東等級(jí)考)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是_____，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為________。

(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將________(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變，原因是_________________________________________________________。

(3)在與植物光合作用固定的CO2

量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是__________________________________________________。的光能轉(zhuǎn)換為電能，模塊2利用電能電解水生成H＋和

O2，并發(fā)生

(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________。人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。解析：(1)根據(jù)題圖可知，模塊1利用太陽能發(fā)電裝置將吸收能量轉(zhuǎn)換的過程。該系統(tǒng)中的模塊1和模塊2相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能。模塊3將大氣中的CO2

轉(zhuǎn)換為糖類，相當(dāng)于光合作用的暗反應(yīng)。暗反應(yīng)中CO2

的固定是由CO2和C5結(jié)合生成C3，C3在光反應(yīng)提供的NADPH和ATP的作用下被還原，隨后經(jīng)過一系列反應(yīng)形成糖類和C5，故該系統(tǒng)模塊3中的甲為五碳化合物(C5)，乙為三碳化合物(C3)。(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則CO2濃度突然降低，CO2

的固定受阻，而三碳化合物(C3)的還原短時(shí)間內(nèi)仍正常進(jìn)行，因此短時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致三碳化合物(C3)含量減少。暗模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也發(fā)生改變。(3)由于植物中糖類的積累量＝光合作用合成糖類的量－細(xì)胞呼吸消耗糖類的量。與植物相比，該系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類，所以在與植物光合作用固定反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP＋，若該系統(tǒng)氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，則模塊

3為模塊

2提供的

ADP、Pi和NADP＋不足，從而導(dǎo)致塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量高于植物。(4)干旱條件下，土壤含水量低，導(dǎo)致植物葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少。因此，干旱條件下，很多植物光合作用速率降低。答案：(1)模塊1和模塊2五碳化合物(或C5)(2)減少模(3)高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或植物呼吸作用消耗糖類)(4)葉片氣孔開放程度降低，CO2

的吸收量減少一、綠葉中色素的提取和分離1.實(shí)驗(yàn)原理。2.實(shí)驗(yàn)流程。(1)色素提取。(2)色素分離。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)結(jié)果分析。①色素帶的條數(shù)與色素種類有關(guān)，四條色素帶說明有四種色素。②色素帶的寬窄與色素含量有關(guān)，色素帶越寬說明此種色素含量越多。③色素?cái)U(kuò)散速度與溶解度有關(guān)，擴(kuò)散速度越快說明溶解度越高。異?，F(xiàn)象原因分析色素帶顏色較淺(1)未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；(2)一次加入過量的無水乙醇，提取液濃度太低(應(yīng)分次加入少量無水乙醇，如10mL)；(3)畫濾液細(xì)線時(shí)次數(shù)太少實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象分析異?，F(xiàn)象原因分析濾紙條下面兩條色素帶較淺(1)未加碳酸鈣或加入過少，葉綠素被破壞；(2)實(shí)驗(yàn)材料中葉綠素的含量較少(如泛黃的葉片)色素帶重疊(1)濾液細(xì)線不直；(2)濾液細(xì)線過粗無色素帶(1)忘記畫濾液細(xì)線；(2)濾液細(xì)線接觸或浸沒于層析液，色素全部溶解到層析液中(續(xù)表)[典例1](2020年江蘇高考)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.提取葉綠體色素時(shí)可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時(shí)加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時(shí)添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)盡量減少樣液擴(kuò)散

解析：葉綠體色素能溶解在無水乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑中，所以可用無水乙醇作為溶劑提取葉綠體色素，A正確。研磨時(shí)加入CaCO3

可以防止葉綠