新一線學案課件必修1第3單元第3講光合作用-4

第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用必修一第三講光合作用考綱要求1．光合作用的基本過程Ⅱ2．影響光合作用速率的環(huán)境因素Ⅱ3．實驗：綠葉中色素的提取和分離1考點一2考點二3考點三4考點四5考點五6課末總結(jié)考點一實驗：綠葉中色素的提取和分離1．實驗原理：(1)色素的提?。壕G葉中色素溶于有機溶劑________________，而不溶于水中。(2)色素的分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得__________，反之則__________。無水乙醇快慢5g無水乙醇干燥兩角毛細吸管濾液層析液層析液易錯整合，判斷正誤。(1)利用紙層析法可分離出4種葉綠體色素。 ()(2)乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能。 ()(3)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。 ()(4)葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)。 ()√×××1．為什么要選新鮮的綠色葉片？[提示]因為獲得的濾液中色素含量高。2．濾紙為什么需預(yù)先干燥處理？[提示]干燥處理的目的是使層析液在濾紙上快速擴散。3．為什么研磨時要迅速？[提示]葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要迅速、充分，以保證提取較多的色素。4．為什么盛放濾液的試管管口加棉塞？[提示]防止乙醇揮發(fā)和色素氧化。5．分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。[提示]不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之色素帶窄。1．實驗流程重難精講步驟操作要點說明實驗結(jié)果分析[易錯警示](1)從色素帶的寬度可推知色素含量的多少。(2)從色素帶的位置可推知色素在層析液中溶解度大小。(3)在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。

(2018·江西臨川二中模擬)利用乙醇提取出葉綠體中的色素，設(shè)法分離得到各種色素后，將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如圖所示)，當濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確位置應(yīng)為()精準命題例1B[解析]

葉綠體中的色素在濾紙條上的擴散速度不同，在層析液中溶解度大則擴散速度快，溶解度小則擴散速度慢，從而使色素得以分離，濾紙條上的色素帶從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，由于混合液中各種色素均有，因此5位置會出現(xiàn)4條色素帶，故B正確。技巧點撥綠葉中色素提取和分離異?，F(xiàn)象分析收集到的濾液綠色過淺原因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，色素分子被破壞濾紙條色素帶重疊原因①濾液細線不直；②濾液細線過粗濾紙條無色素帶原因①忘記畫濾液細線②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中③誤用蒸餾水作提取液或?qū)游鲆?，導致無色素帶〔對應(yīng)訓練〕1．(2018·福建三明九中二檢)關(guān)于葉綠素提取的敘述，錯誤的是()A．菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料B．加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C．用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素D．研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分[解析]

葉綠體中的四種色素包括葉綠素a、葉綠素b，葉黃素和胡蘿卜素，它們都溶于無水乙醇，C錯誤；菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料，研磨時加入SiO2(石英砂)可使葉片研磨更充分，加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞，故A、B、D正確。C2．(2018·遼寧大連三中期中)下列有關(guān)綠葉中色素的提取、分離及功能驗證實驗，敘述正確的是()A．葉綠體色素能夠在濾紙上分離開的原因是不同的色素分子大小不同B．分離色素時要注意不能讓層析液沒及濾液細線，是為了避免色素進入層析液中C．將葉綠體色素提取液裝入試管，讓一束白光穿過該濾液后再經(jīng)三棱鏡對光進行色散，光譜的顏色明顯減弱的是綠光D．提取的葉綠素溶液，給予適宜的溫度、光照和CO2可進行光合作用B

[解析]

不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在濾紙上擴散的速度快，故葉綠體色素能夠在濾紙上分離開，A錯誤；分離色素時不能讓層析液沒及濾液細線，否則色素會進入層析液中，B正確；葉綠體色素對綠光吸收最少，白光穿過該濾液后再經(jīng)三棱鏡對光進行色散，光譜的顏色明顯減弱的是紅光和藍紫光，C錯誤；光合作用不僅需要多種色素的參與，還需葉綠體中的多種酶，因此僅僅有葉綠素，光合作用無法進行，D錯誤。1．葉綠體中的色素及色素的吸收光譜考點二捕獲光能的色素及光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗由圖可以看出：(1)葉綠體中的色素只吸收______________，而對紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對____________________的吸收量大，類胡蘿卜素對______________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少?？梢姽饧t光和藍紫光藍紫光2．葉綠體的結(jié)構(gòu)和捕獲光能的色素(1)葉綠體①結(jié)構(gòu)示意圖：②功能：進行________________的場所。光合作用

(2)色素的種類和功能色素功能濾紙條上位置葉綠素________________：藍綠色吸收__________________________________________：黃綠色____________________葉黃素：__________色吸收__________________________胡蘿卜素：____________色______________葉綠素a葉綠素b藍紫光和紅光中下層最下層類胡蘿卜素黃橙黃藍紫光中上層最上層

3．光合作用的探究歷程(連線)易錯整合，判斷正誤。(1)葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光。 ()(2)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多 ()(3)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中。 ()(4)光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與。 ()(5)沒有葉綠體，細胞不能進行光合作用。 ()√××√×1．為什么葉片一般呈現(xiàn)綠色？[提示]因為葉綠素對綠光吸收很少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。2．為什么無色透明的大棚中植物的光合效率最高？[提示]無色透明大棚能透過日光中各種色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚中植物的光合效率最高。3．下面是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實驗示意圖，請分析：(1)恩格爾實驗在實驗材料的選取上有什么巧妙之處？(2)兩實驗均需要進行“黑暗”處理嗎？(3)兩實驗如何設(shè)計對照實驗？[提示](1)選擇水綿和好氧細菌．水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。(2)圖示的兩實驗中，只有薩克斯的實驗需進行“黑暗”處理，目的是消耗掉細胞中原有的淀粉。(3)恩格爾曼的實驗中，照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對照；薩克斯的實驗中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照。1．葉綠體中的色素重難精講分布葉綠體類囊體薄膜上功能吸收、傳遞(四種色素)和轉(zhuǎn)換光能(只有少量葉綠素a)化學特性不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有機溶劑分離方法紙層析法色素種類及特點葉綠素(約占3/4)葉綠素a(藍綠色)主要吸收紅光、藍紫光葉綠素b(黃綠色)類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素(橙黃色)主要吸收藍紫光葉黃素(黃色)(2)恩格爾曼：自變量為光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)，因變量為好氧菌的分布。(3)魯賓和卡門：相互對照，自變量為標記物質(zhì)HO與C18O2，因變量為O2的放射性。(4)普里斯特利：缺少空白對照，實驗結(jié)果說服力不強。[易錯警示]1．色素與葉片顏色正常綠色正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例為3︰1，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色葉色變黃寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色而變黃葉色變紅秋天降溫時，植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色2．影響葉綠素合成的因素(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，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，進而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而類胡蘿卜素分子較為穩(wěn)定，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將導致葉綠素無法合成，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也將導致葉綠素合成受阻，葉變黃。3．恩格爾曼對葉綠體功能的實驗驗證的四妙之處(1)實驗材料選得妙：用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察和分析研究。(2)排除干擾的方法妙：實驗成功的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗?zāi)軌蛘＿M行。(3)觀測指標設(shè)計得妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。(4)實驗對照設(shè)計得妙：進行局部光照和完全曝光的對照實驗，從而說明實驗結(jié)果不同是由光照條件不同引起的。考向一光合作用發(fā)現(xiàn)史上的經(jīng)典實驗 (2018·山東聊城一中質(zhì)檢)人們對于光合作用的認識經(jīng)歷了漫長的探索過程，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．德國科學家梅耶指出植物進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學能儲存在淀粉中B．薩克斯采用碘蒸氣檢測淀粉的方法，證明葉片在光下能產(chǎn)生淀粉C．卡爾文利用同位素標記法探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑D．恩格爾曼用水綿作為實驗材料證明了植物進行光合作用的場所是葉綠體精準命題例2A

[解析]

梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出，植物在進行光合作用時把光能轉(zhuǎn)化成化學能儲存起來，但并未指出儲存于什么物質(zhì)中，A錯誤；薩克斯的實驗采用了碘蒸氣檢測淀粉的方法，證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉，B正確；卡爾文用同位素標記法探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑，C正確；恩格爾曼用水綿作為實驗材料，證明了光合作用的場所是葉綠體，D正確?？枷蚨丶吧氐奈展庾V

(2017·全國卷Ⅲ，3)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。下列敘述錯誤的是()A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP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C．光合作用的作用光譜也可用CO2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例3A

[解析]類胡蘿卜素不吸收紅光，A錯誤；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，B正確；作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)來繪制的，因此可用CO2吸收速率隨光波長的變化來表示，C正確；葉綠素吸收640～660nm的紅光，導致水光解釋放氧氣，D正確。〔對應(yīng)訓練〕3．(2018·遼寧五校聯(lián)考)下表是在適宜條件下測得的某植物葉綠體色素吸收光能的情況，有關(guān)分析不正確的是()A．O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致B．由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光時，葉綠體中C3的量會增加C．該植物缺乏Mg時，葉綠素a吸收光能百分比的減小幅度更大D．環(huán)境溫度大幅度降低，該植物對光能的利用能力降低B

波長/nm400450500550600670700吸收光能百分比(%)葉綠素a4068515164016全部色素75935035457535[解析]

植物進行光合作用時，光反應(yīng)階段能吸收光能并產(chǎn)生[H]和ATP，同時釋放出氧氣，因此在一定范圍內(nèi)，色素吸收利用的光能越多，氧氣釋放量越大，A正確；當光波長由550nm轉(zhuǎn)為670nm時，植物吸收光能的百分比增加，光反應(yīng)階段加快，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，C3的還原加快，因此葉綠體中C3的含量會減少，B錯誤；Mg是葉綠素的組成元素，當植物缺乏Mg時，葉綠素a不能合成，因此葉綠素a吸收光能百分比的減小幅度更大，C正確；當環(huán)境溫度大幅度降低時，與光合作用有關(guān)的酶活性降低，植物對光能的利用能力降低，D正確。4．(2018·湖北三校聯(lián)考)歷經(jīng)一個多世紀，經(jīng)過許多科學家的實驗，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個著名實驗中，相關(guān)敘述不正確的是()A．普利斯特利的實驗證明了植物可以更新空氣B．薩克斯的實驗可證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉C．恩格爾曼的實驗?zāi)茏C明氧氣是葉綠體釋放出來的D．卡爾文的實驗中，用18O分別標記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣只來自H2O[解析]

證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣只來自H2O的科學家是魯賓和卡門，卡爾文研究的是暗反應(yīng)過程中碳的轉(zhuǎn)移途徑，D錯誤。D

1．概念指綠色植物通過______________，利用光能，把____________________轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出____________的過程?？键c三光合作用的過程葉綠體

二氧化碳和水

氧氣

2．光合作用的過程3．反應(yīng)式(寫出反應(yīng)式并標出元素的去向)(1)若有機物為(CH2O)：___________________________。(2)若有機物為C6H12O6：___________________________________。真題重組，判斷正誤。(1)葉肉細胞中光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中(2017·全國卷Ⅲ，2B)()(2)某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的(2017·全國卷Ⅲ，6B)()(3)葉綠體中可進行CO2的固定但不能合成ATP ()(4)照光培養(yǎng)一段時間的綠藻，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，綠藻細胞的葉綠體內(nèi)CO2的固定加快(2014·全國卷Ⅰ，2B) ()√√××1．暗反應(yīng)所需ATP可以由線粒體提供嗎？[提示]不可以，只能由光反應(yīng)提供。2．分析命題熱圖，明確答題要點下面是光合作用的圖示，請分析：(1)結(jié)構(gòu)A中發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)變？(2)當供給14CO2時，放射性出現(xiàn)的順序是：______________________。(3)如果突然停止光照，短時間內(nèi)C5的含量將會____________。C5的合成速率將會____________。[提示](1)光能→ATP中活躍的化學能。下降下降1．光合作用過程圖解重難精講以上圖解可簡化為：2．光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較過程光反應(yīng)暗反應(yīng)根據(jù)區(qū)別必須在光下有光、無光都可以條件光照、葉綠素、酶多種酶實質(zhì)將光能轉(zhuǎn)化為化學能，并釋放出O2同化CO2，合成有機物場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)3．葉綠體處于不同條件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH2O)合成量的動態(tài)變化項目條件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量光照不變停止CO2供應(yīng)減少增加增加減少或沒有光照不變CO2供應(yīng)增加增加減少減少增加光照不變，CO2供應(yīng)不變，(CH2O)運輸受阻增加減少增加減少停止光照CO2供應(yīng)不變增加下降減少或沒有減少或沒有突然光照CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加[易錯警示]辨析光合作用過程(1)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需ATP只能來自細胞呼吸。(2)CO2中的C先進入C3(不進入C5)，再進入(CH2O)，可用放射性同位素標記法證明。(3)若同一植物處在兩種不同情況下進行光合作用：第一種情況是光照10分鐘后，黑暗10分鐘；第二種情況是光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機物：前者<后者(暗反應(yīng)時間長)。

(2018·山東師大附中模擬)如圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為過程)，下列判斷錯誤的是()精準命題例4D

A．圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學能儲存在c中B．圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解C．將b物質(zhì)用18O標記，最終在(CH2O)中能檢測到具有放射性的18OD．在g物質(zhì)供應(yīng)充足時，突然停止光照，C3的含量將迅速下降技巧點撥模型法分析光合作用過程中物質(zhì)的量的變化[特別提醒]

(1)以上分析只表示條件改變后短時間內(nèi)各物質(zhì)相對含量的變化，而非長時間。(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?！矊?yīng)訓練〕5．(2018·江西重點中學聯(lián)考)M·Calvin等人研究光合作用時進行了以下實驗：在某種綠藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時間后從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測實驗結(jié)果是()A．光照時間越長，固定產(chǎn)生的三碳化合物越多B．光照時間越長，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多C．無論光照時間長短，放射性物質(zhì)都會分布在葉綠體的類囊體膜上D．只要給予光照，放射性就會出現(xiàn)在[H]中B

[解析]

光合作用的暗反應(yīng)過程中固定二氧化碳產(chǎn)生的三碳化合物會被還原，A錯誤；光照時間越長，含有放射性的物質(zhì)參與的反應(yīng)越多，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)種類越多，B正確；實驗開始后的短時間內(nèi)，放射性物質(zhì)應(yīng)分布在葉綠體的基質(zhì)中，C錯誤；[H]是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，而二氧化碳是用于暗反應(yīng)階段的，D錯誤。6．(2018·福建福州三中質(zhì)檢)對某植株作如下處理：(甲)持續(xù)光照10min，(乙)光照5s再暗處理5s，連續(xù)交替進行20min。若其他條件相同，則甲、乙兩種情況下，植物所制造的有機物總量是()A．甲多于乙 B．甲少于乙C．兩者相等 D．無法確定[解析]

光合作用過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，兩者是在不同的酶的作用下獨立進行的，但暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供ATP和[H]，甲、乙光照時間相同，光反應(yīng)產(chǎn)物的量相同，但乙組暗反應(yīng)時間比甲組長，CO2的固定和C3還原充分，光合作用產(chǎn)生的有機物多，故本題選B。B

考點四光合作用速率的影響因素及應(yīng)用單位時間內(nèi)

產(chǎn)物生成

CO2濃度長短與強弱溫度2．光合作用與化能合成作用的比較光能綠色植物

易錯整合，判斷正誤。(1)生長于較弱光照條件下的植物，當提高CO2濃度時，其光合速率未隨之增加，主要限制因素是光反應(yīng) ()(2)延長光照時間能提高光合作用強度 ()(3)植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用 ()(4)停止供水，植物光合速率下降，這是由于水是光合作用的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕橘|(zhì) ()(5)夏季晴天，植物出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象的主要原因是環(huán)境中CO2濃度過低 ()√××√×1．夏季連續(xù)陰天，大棚中作物提高產(chǎn)量應(yīng)采取哪些措施？[提示]白天適當增加光照，夜晚適當降溫，可以提高作物產(chǎn)量。2．光飽和點后，限制光合速率的內(nèi)部因素主要有哪些？[提示]色素含量、酶的數(shù)量、C5的含量等。3．說出光照強度、CO2濃度、溫度影響光合作用強度的原理。[提示]光照強度通過影響植物的光反應(yīng)進而影響光合速率；CO2濃度是通過影響暗反應(yīng)制約光合速率；溫度是通過影響酶的活性來影響光合速率。1．單因子對光合作用速率影響的分析重難精講(1)光照強度①曲線分析A點：光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度。B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度(光照強度只有在B點以上時，植物才能正常生長)，B點所示光照強度稱為光補償點。BC段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強了，C點所示光照強度稱為光飽和點。②應(yīng)用：陰生植物的B點左移，C點降低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當提高光照強度可增加大棚作物產(chǎn)量。(2)CO2濃度①曲線分析：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。圖1中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點；圖2中的A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B′點都表示CO2飽和點。②應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光能利用率。(3)溫度①曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。②應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度，溫室栽培也可適當降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物的積累。(5)水分①影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。②應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。2．多因子對光合作用速率影響的分析(1)曲線分析：P點：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。Q點：橫坐標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，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增強光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當增加CO2，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。

(2018·江西贛州期中)下列各圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除各圖中所示的因素外，其他環(huán)境因素均控制在最適范圍。下列分析錯誤的是()精準命題例5D

A．甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B．乙圖中d點比c點在相同時間內(nèi)葉肉細胞中生成C5的速率快C．M、N點的限制因素主要是光照強度，P點的限制因素主要是溫度D．丙圖中，隨著溫度的繼續(xù)升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變[解析]

甲圖中a點時，光照強度已達到飽和，CO2也是高濃度，其他環(huán)境因素最適，因此限制因素可能為葉綠體中酶的數(shù)量，A正確；乙圖中d點比c點光照強度大，光反應(yīng)較強，能為暗反應(yīng)提供更多的[H]和ATP用于還原C3，因此C5生成速率快，B正確；M、N點的限制因素是光照強度，P點的限制因素是溫度，C正確；溫度主要通過影響光合作用有關(guān)酶的活性來影響光合速率，故光合作用有最適溫度，丙圖中，若曲線的終點對應(yīng)的溫度還沒有達到最適溫度，則隨著溫度的再升高，曲線走勢會先上升再下降，若曲線的終點對應(yīng)的溫度已經(jīng)達到了最適溫度，則隨著溫度的再升高，曲線走勢會下降，D錯誤。技巧點撥解答光合作用相關(guān)曲線的基本步驟明標即明確橫坐標和縱坐標所表示的含義找點即找出曲線中的起點、止點、頂點、交點和轉(zhuǎn)折點等關(guān)鍵點。如光照強度或CO2濃度對光合作用強度影響的曲線中，在光照強度為0時，曲線在縱坐標上對應(yīng)的點表示細胞呼吸所釋放的CO2量或消耗的O2量；曲線在橫坐標上的交點為光補償點，即表示光合作用強度與細胞呼吸強度相同時的光照強度析線即找出曲線上升、下降或波動等變化趨勢，并找出變化的原因。如夏天一天中的光合作用曲線，往往會呈現(xiàn)“M”型變化，其“午休”效應(yīng)出現(xiàn)的原因是缺水導致氣孔關(guān)閉，使得CO2供應(yīng)不足找因在受多種因素影響時，找出曲線的限制因素。方法是對縱坐標或橫坐標畫垂線、或者只看某一條曲線的變化，從而將多因素轉(zhuǎn)變?yōu)閱我灰蛩?，進而確定限制因素〔對應(yīng)訓練〕7．(2018·遼寧五校聯(lián)考)某生物小組利用圖1裝置在光合作用最適溫度(25℃)下培養(yǎng)某植株幼苗，通過測定不同時段密閉玻璃罩內(nèi)幼苗的O2釋放速率來測量光合速率，結(jié)果如圖2所示，以下說法錯誤的是()A．若用缺鎂的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)一段時間，光合作用的光反應(yīng)減弱，暗反應(yīng)也減弱B．曲線中t1～t4時段，玻璃罩內(nèi)CO2濃度最高點和最低點依次是t1和t4C．t4時補充CO2，此時葉綠體內(nèi)C3的生成量將增多D．若t4時玻璃罩內(nèi)O2的量比t0時增加了128mg，則此階段植株積累葡萄糖的量為120mg[答案]B[解析]

若培養(yǎng)液缺鎂，則會影響葉綠素的合成，進而影響光反應(yīng)的進行，而光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，從而又會影響暗反應(yīng)的進行，A正確。在t1到t2時段，氧氣釋放速率為負值，此時二氧化碳濃度還會增加，即在t2時二氧化碳濃度最高，B錯誤。在t4時補充二氧化碳后，被固定的二氧化碳量增多，使C3生成量增加，C正確。在此時間段中氧氣的積累量對應(yīng)于葡萄糖的積累量，為6molO2對應(yīng)于1mol葡萄糖，則氧氣增加128mg，葡萄糖的積累量為180×128÷(6×32)＝120(mg)，D正確。8．如表為某學校興趣小組探究影響植物光合作用因素所做的實驗及結(jié)果，據(jù)表回答下列有關(guān)問題：注：假設(shè)植株各部位呼吸速率相同。容器植株光照部位光質(zhì)光照強度(klx)溫度(℃)容器中O2增加速率(mL/8小時)1天竺葵葉紅20221202天竺葵葉黃2022153天竺葵根紅2022－104紫羅蘭葉紅2022805紫羅蘭葉黃202210(1)1號容器天竺葵產(chǎn)氧速率是______________mL/8小時。(2)據(jù)表可知，該探究影響植物光合作用的因素有________________________________。(3)1號容器比2號容器O2增加速率大，只是因為天竺葵吸收紅光比黃光多，而不是不同光質(zhì)下天竺葵呼吸速率不同，為了充分證明這一結(jié)論，還要增加6號實驗組，這組實驗如何設(shè)計？____________________________________________________。若6號容器天竺葵的O2增加速率與__________號的相同，則上述結(jié)論成立。(4)5號容器紫羅蘭的線粒體內(nèi)將丙酮酸中的能量轉(zhuǎn)化成______________________________。130植物種類、光照部位、光質(zhì)其他條件類同3號容器的實驗，只將光質(zhì)變成黃光3熱能和ATP中的化學能[解析]

(1)產(chǎn)氧速率(實際光合速率)＝凈光合速率(表格中O2增加速率)＋呼吸速率，天竺葵的呼吸速率可通過第三組數(shù)據(jù)求得，即產(chǎn)氧速率＝120＋10＝130(mL/8小時)。(2)據(jù)表可知，該實驗研究的自變量有：植物的種類(天竺葵、紫羅蘭)、光照的部位(葉片、根)、光質(zhì)(紅、黃)。(3)凈光合速率(表格中O2增加速率)＝產(chǎn)氧速率－呼吸速率。為了充分證明這一結(jié)論：1號容器比2號容器O2增加速率快，只是因為天竺葵吸收紅光比黃光多，而不是不同光質(zhì)下天竺葵呼吸速率不同，即產(chǎn)氧速率更快，而呼吸速率相同，因此氧增加速率更快。應(yīng)通過實驗設(shè)計得出天竺葵在黃光下的呼吸速率，6號實驗組設(shè)計為：其他條件同3號容器的實驗，只將光質(zhì)變成黃光。結(jié)果也應(yīng)該和3號相同，才支持題中所述結(jié)論。(4)在細胞呼吸過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是將有機物中穩(wěn)定的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學能和大量熱能。1．細胞呼吸與光合作用過程圖解(1)物質(zhì)名稱：b：____________，c：______________，d：ADP，e：NADPH([H])，f：____________，g：______________，h：C3?？键c五光合作用與細胞呼吸的關(guān)系O2

ATP

C5

CO2

葉綠體基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)

[特別提醒]①光合作用中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)簡化的表示方式，而細胞呼吸中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶I(NAH)簡化的表示方式，二者不是一種物質(zhì)，盡管書寫形式相同。②還原氫的書寫形式一定不能寫成H、H＋或H2，只能寫成[H]、NAH或NADPH。2．葉肉細胞內(nèi)線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示，據(jù)圖判斷生理過程。圖①：表示黑暗中，只進行________________；圖②：表示細胞呼吸速率__________光合作用速率；圖③：表示細胞呼吸速率__________光合作用速率；圖④：表示細胞呼吸速率__________光合作用速率。細胞呼吸>＝<1．光合作用和有氧呼吸的區(qū)別重難精講3．光合作用與有氧呼吸過程中[H]和ATP的來源與去路來源去路[H]光合作用光反應(yīng)中水的光解作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中C3的還原有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O，同時釋放出大量的能量ATP光合作用光反應(yīng)階段合成ATP，所需能量來自色素吸收的太陽能用于暗反應(yīng)階段C3的還原，以穩(wěn)定的化學能的形式儲存于有機物中有氧呼吸第一、二、三階段均能產(chǎn)生，第三階段產(chǎn)生的能量最多。能量來自有機物的氧化分解作為能量“通貨”，用于各項生命活動4．真正光合作用速率、凈光合作用速率與呼吸速率的關(guān)系(1)凈光合作用速率與真正光合作用速率的關(guān)系①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(2)光合速率與呼吸速率的常用表示方法項目含義表示方法(單位面積的葉片在單位時間內(nèi)變化量)O2CO2有機物真正光合速率植物在光下實際合成有機物的速率O2產(chǎn)生(生成)速率或葉綠體釋放O2量CO2固定速率或葉綠體吸收CO2量有機物產(chǎn)生(制造、生成)速率凈光合速率植物有機物的積累速率植物或葉片或葉肉細胞O2釋放速率植物或葉片或葉肉細胞CO2吸收速率有機物積累速率呼吸速率單位面積的葉片在單位時間內(nèi)分解有機物的速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率有機物消耗速率(3)計算公式實際光合速率＝表觀(凈)光合速率＋呼吸速率。5．凈光合速率測定方法的圖示和解讀(1)NaHCO3溶液的作用：保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。(2)植物光合速率指標：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強增大，毛細管內(nèi)的水滴右移。單位時間內(nèi)水滴右移的體積就是凈光合速率。(3)條件：整個裝置必須在光下。[易錯警示]光合作用和細胞呼吸與植物生長的關(guān)系(1)當凈(表觀)光合速率>0時，植物積累有機物而生長；(2)凈光合速率＝0時，植物不能生長；(3)凈光合速率<0時，植物不能生長，長時間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。最有利于植物生長的應(yīng)為凈光合速率的最高點，而非真正光合速率的最大值。6．密閉容器及自然環(huán)境中植物光合作用曲線(1)圖1中各點含義及形成原因分析：a點：凌晨2時～4時，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少。b點：有微弱光照，植物開始進行光合作用。bc段：光合作用強度小于呼吸作用強度。c點：上午7時左右，光合作用強度等于呼吸作用強度。ce段：光合作用強度大于呼吸作用強度。d點：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。e點：下午6時左右，光合作用強度等于呼吸作用強度。ef段：光合作用強度小于呼吸作用強度。fg段：沒有光照，停止光合作用，只進行呼吸作用。(2)圖2中各點含義及形成原因分析：AB段：無光照，植物只進行呼吸作用。BC段：溫度降低，呼吸作用減弱。CD段：4時后，微弱光照，開始進行光合作用，但光合作用強度<呼吸作用強度。D點：隨光照增強，光合作用強度＝呼吸作用強度。H段：光照繼續(xù)增強，光合作用強度>呼吸作用強度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。H點：隨光照減弱，光合作用強度下降，光合作用強度＝呼吸作用強度。HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強度<呼吸作用強度，直至光合作用完全停止。[易錯警示](1)溫度改變對光合作用強度的影響：當溫度改變時，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會受影響，但主要是影響暗反應(yīng)，因為參與暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量要比參與光反應(yīng)的多。(2)CO2濃度對光合作用強度的影響：CO2濃度很低時，光合作用不能進行，但CO2濃度過高時，會抑制植物的細胞呼吸，進而影響光合作用強度。(3)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學觀點：陰生植物不能在強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。(4)誤認為水是影響光反應(yīng)，實際是植物缺水，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少，暗反應(yīng)減弱。(5)誤認為光下只進行光合作用：光下綠色植物并不是只進行光合作用，細胞呼吸同時進行，如果有氧氣釋放，說明光合作用強度大于細胞呼吸強度；如果有二氧化碳釋放，說明光合作用強度小于細胞呼吸強度。考向一呼吸作用與光合作用過程之間的聯(lián)系 (2017·全國卷Ⅱ，29)下圖是某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。精準命題例6據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是____________、__________________、____________________、____________，[H]代表的物質(zhì)主要是________________________________。(2)B代表一種反應(yīng)過程，C代表細胞質(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”)。(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是________________________________。O2

NADP＋

ADP＋PiC5

NAH(或還原型輔酶Ⅰ)C和D在缺氧條件下進行無氧呼吸[解析]

(1)由分析可知，圖中①表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物O2；②是生成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的反應(yīng)物NADP＋；③是生成ATP的原料ADP＋Pi；④代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定CO2的物質(zhì)C5；圖中[H]代表的物質(zhì)是呼吸作用過程中的還原型輔酶I(NAH)。(2)細胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細胞質(zhì)基質(zhì)(C)和線粒體(D)。(3)細胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細胞缺氧，導致細胞進行無氧呼吸。技巧點撥1．實驗材料及方法(1)綠色葉片、黑藻等——觀察氣泡(即O2)的冒出速度。(2)打孔器打取小的圓形葉片——觀察上浮的速度和數(shù)量。(3)幼苗——裝置中氣體體積的變化(有色液滴的移動距離)。2．實驗試劑及作用(1)NaHCO3→提供CO2，緩沖CO2含量穩(wěn)定。(2)石蠟→密封。(3)油層→密封。(4)開水冷卻→排除水中氣體。3．根據(jù)實驗裝置及培養(yǎng)條件確定實驗?zāi)康拇祟愵}型在題目中通常會有簡單提示，該裝置用于哪一類問題的研究，如光合速率測定、呼吸速率測定、呼吸方式測定等。根據(jù)裝置在實驗中所處的培養(yǎng)條件，如溫度、裝置是否密閉、有無光照等，可判斷該實驗的具體實驗?zāi)康摹Ｍ瑯釉诒硎龅臅r候也要先確定實驗的自變量和因變量，再尋找自變量和因變量之間的關(guān)系，即實驗?zāi)康摹？枷蚨匀~綠體和線粒體為載體分析光合作用和細胞呼吸 (2018·北京昌平區(qū)月考)如圖是在不同光照強度下葉肉細胞在不同光照強度下葉綠體與線粒體的代謝簡圖，相關(guān)敘述錯誤的是()例7D

A．細胞①處于黑暗環(huán)境中，該細胞單位時間釋放的CO2量即為呼吸速率B．細胞②沒有與外界發(fā)生O2和CO2的交換，可斷定此時光合速率等于呼吸速率C．細胞③處在較強光照條件下，細胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和D．分析細胞④可得出，此時的光照強度較弱且N2小于m2[解析]

結(jié)合圖示可知，細胞①中僅線粒體中有氣體的消耗和生成，故應(yīng)處在黑暗環(huán)境中，此時細胞單位時間內(nèi)釋放的CO2量可表示呼吸速率；細胞②沒有與外界進行氣體交換，此時光合速率與呼吸速率相等；細胞③需要從外界環(huán)境吸收CO2，并向細胞外釋放O2，此時細胞所處環(huán)境的光照強度大于光補償點，細胞所利用的CO2包括呼吸作用產(chǎn)生的N2和從環(huán)境中吸收的N1；細胞④中，線粒體利用的O2除來自葉綠體外，還要從細胞外吸收，說明此時細胞的呼吸作用強度大于光合作用強度，細胞進行有氧呼吸和光合作用的過程中，O2的凈消耗量(吸收量)m2與CO2的凈生成量N1相等?？枷蛉夂献饔门c呼吸作用之間的計算 (2018·甘肅張掖質(zhì)檢)將某株植物置于CO2濃度適宜、水分充足、光照強度合適的環(huán)境中，測定其在不同溫度下的光合作用強度和細胞呼吸強度，得到如圖所示的結(jié)果。下列敘述錯誤的是()例8B

A．若每天的日照時間相同，則該植物在15℃的環(huán)境中積累有機物的速率最大B．若每天的日照時間少于12h，與5℃相比，該植物在25℃環(huán)境中生長更快C．若每天的日照時間為12h，則該植物在35℃的環(huán)境中無法生存D．由圖可知，在一定范圍內(nèi)，溫度對該植物的細胞呼吸幾乎沒有影響[解析]

由圖可知，在15℃時光合作用與細胞呼吸強度差值最大，故有機物積累速率最大，A正確；假設(shè)光照時間為a，在5℃時一晝夜有機物積累量可表示為4a－24，在25℃時一晝夜有機物積累量可表示為6a－48，當a<12時，4a－24＝6a－48，當a<12時，4a－24－(6a－48)＝24－2a>0，即(4a－24)>(6a－48)，因此若每天日照時間少于12h，該植物在5℃時生長比25℃時快，B錯誤；在35℃時，有機物積累量可表示為5×12－3×24＝－12，故該植物無法生存，C正確；由圖可知，在5～15℃范圍內(nèi)，細胞呼吸強度幾乎沒有變化，D正確。技巧點撥明確以下幾點抓住此類問題的本質(zhì)條件題目常見的關(guān)鍵語句所指的含義光照條件下植物“產(chǎn)生”的O2量或植物“合成”的有機物的量實質(zhì)上是在葉綠體中產(chǎn)生的量，即光合作用總量或真光合作用量植物“釋放”的O2量或植物“積累”的有機物的量實質(zhì)上是凈光合作用量，即光合作用總量一呼吸作用消耗量植物“吸收”的CO2量實質(zhì)上是凈光合作用量黑暗條件下植物“釋放”的CO2量實質(zhì)上是呼吸作用釋放量植物“吸收”的O2量實質(zhì)上是呼吸作用吸收量條件題目常見的關(guān)鍵語句所指的含義關(guān)系式光合作用實際產(chǎn)O2量＝實測的O2釋放量＋呼吸作用消耗的O2量；光合作用實際CO2消耗量＝實測的CO2吸收量＋呼吸作用釋放的CO2量光合作用葡萄糖積累量＝光合作用產(chǎn)生葡萄糖量－呼吸作用消耗葡萄糖量考向四條件改變時光合作用與細胞呼吸曲線中關(guān)鍵點的移動問題 (2018·河北滄州聯(lián)考)某植物的光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，下圖為該植物處于25℃環(huán)境中光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖。下列敘述正確的是()例9A

A．若將溫度從25℃提高到30℃時，a、d點在縱軸方向上均上移B．b點時植物才開始進行光合作用C．a(chǎn)點時葉肉細胞的生理活動只受溫度的影響D．c點時該植物的O2產(chǎn)生量為N1－N2[解析]

根據(jù)題意，該植物的光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，若將溫度從25℃提高到30℃，則光合作用強度減弱，細胞呼吸強度增強，所以a點上移；d點對應(yīng)的縱坐標代表凈光合作用強度，即實際光合作用強度—細胞呼吸強度，因此d點在縱軸方向上也上移，A正確。b點時該植物的凈光合作用強度為0，即實際光合作用強度＝細胞呼吸強度，因此b點前植物已經(jīng)開始進行光合作用，B錯誤。a點時該植物只進行細胞呼吸，不進行光合作用，細胞呼吸除受溫度影響外，還受環(huán)境中氧氣濃度、植物含水量等其他因素影響，C錯誤。c點時該植物的O2產(chǎn)生量(實際光合作用強度)＝凈光合作用釋放的O2量＋細胞呼吸吸收的O2量＝N1＋N2，D錯誤。技巧點撥巧判光合作用與細胞呼吸曲線中關(guān)鍵點移動CO2(或光)補償點和飽和點的移動方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)補償點B是曲線與橫軸的交點，CO2(或光)飽和點C則是最大光合速率對應(yīng)的CO2濃度(或光照強度)，位于橫軸上面。(1)呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點B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，CO2(或光)補償點B應(yīng)右移，反之左移。(3)陰生植物與陽生植物相比，CO2(或光)補償點和飽和點都應(yīng)向左移動?！矊?yīng)訓練〕9．(2018·四川綿陽聯(lián)考)下圖為南瓜幼苗在代謝過程中吸收或消耗的氣體量隨溫度變化的曲線圖(不考慮單位)，以下敘述錯誤的是()D

A．溫度是限制AB段CO2吸收速率的主要因素B．A點時葉肉細胞中既進行光合作用也進行有氧呼吸C．B、D點真正光合作用速率是呼吸速率的兩倍D．C點凈光合速率大于兩倍呼吸速率[解析]

圖中實線是南瓜幼苗從空氣中吸收的CO2量，表示凈光合速率；虛線是細胞呼吸的O2消耗量，表示呼吸速率。溫度是限制曲線AB段凈光合速率(CO2吸收速率)的主要因素，A正確。A點時凈光合速率為0，表示實際光合作用速率與呼吸速率相等，葉肉細胞中既進行光合作用也進行有氧呼吸，B正確。B、D點時凈光合速率和呼吸速率相等，即真正光合速率是呼吸速率的兩倍，C正確。C點凈光合速率約為30，呼吸速率約為20，該點南瓜幼苗的凈光合速率約為呼吸速率的1.5倍，D錯誤。10．(2018·安徽合肥調(diào)研)如圖表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，兩種植物在不同CO2濃度下的CO2凈吸收速率，下列敘述正確的是()D

A．植物B在CO2濃度大于100×10－4后，才開始進行光合作用B．兩種植物CO2凈吸收速率差異的根本原因是相關(guān)酶不同C．在題中所給條件下，將植物A和植物B共同放在密閉的玻璃罩中，植物B正常生活時間較長D．兩條曲線交叉點代表植物A和植物B積累有機物的速率相同[解析]

植物B在二氧化碳濃度為100×10－4時，凈光合速率為10，故該植物在低于此二氧化碳濃度時就已經(jīng)開始進行光合作用，A錯誤。該題中兩種植物的凈光合速率存在差異的根本原因是它們的遺傳物質(zhì)不同，B錯誤。分析題圖可知，植物A更能適應(yīng)低濃度二氧化碳環(huán)境，因此將兩者置于密閉的玻璃罩中，植物A正常生活時間較長，C錯誤。圖中兩曲線的交點表示兩種植物的凈光合速率相等，此時有機物的積累速率相同，D正確。D

[解析]

過程①代表糖類氧化分解的過程，在細胞進行有氧呼吸時，對于有線粒體的生物來說，葡萄糖先在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸，丙酮酸再進入線粒體氧化分解，而對于沒有線粒體的生物來說，該反應(yīng)可以在細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞膜上完成；過程②代表光合作用過程，可以發(fā)生在沒有葉綠體的生物中，如藍藻，也可以發(fā)生在有葉綠體的生物中，如綠色植物，故A錯誤。有氧呼吸過程中，有機物釋放的能量大部分以熱能的形式散失，只有小部分儲存在ATP中，故B錯誤。光合作用過程中水中的氧全部轉(zhuǎn)移至氧氣，所以產(chǎn)生的(CH2O)中的氧只能來自二氧化碳，故C錯誤。過程②光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH用于暗反應(yīng)階段C3的還原，故D正確。12．(2018·河北“五個一名校聯(lián)盟”考試)某科研人員將綠色的小麥葉片放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，在不同的光照條件下，測定該容器內(nèi)氧氣量的變化，實驗結(jié)果如圖所示。分析回答：(1)B點時，葉肉細胞的光合作用速率____________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。A點以后的短時間內(nèi)，葉肉細胞內(nèi)C5的量將____________。大于增加(2)葉綠體中吸收光能的色素分布在_______________。若向密閉容器中加入18O標記的O2，可在該綠色植物葉肉細胞中檢測到放射性的淀粉。請寫出18O最短的轉(zhuǎn)移途徑_____________________________________(用文字和箭頭表示)。(3)在0～5min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量減少的原因是___________________。在5～15min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因為______________________________________________________________________________________________________________________。(4)如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率(用氧氣產(chǎn)生量表示)是____________________mol/min。同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是____________________________________。類囊體薄膜上呼吸作用消耗氧氣光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減小，光合作用速率逐漸下降，與呼吸作用速率的差值逐漸減小，氧氣量增加速率6×10－8底部葉片衰老，呼吸酶活性降低[解析]

(1)葉片中葉肉細胞能進行光合作用，而葉片的表皮細胞只能進行呼吸作用，B點左右，密閉容器內(nèi)的氧氣量不變，說明B點葉肉細胞的光合速率等于整個葉片的呼吸速率，僅就葉肉細胞而言，其光合速率是大于呼吸速率的。A點以后，小麥葉片開始進行光合作用，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]促進C3的還原，短時間內(nèi)C5生成增加，因此，五碳化合物增加。(2)葉綠體中吸收光能的色素位于類囊體薄膜上。被18O標記的氧氣參與到有氧呼吸的第三階段生成水，這些水又參與有氧呼吸第二階段形成二氧化碳，二氧化碳又通過暗反應(yīng)的固定和還原過程進入產(chǎn)物(CH2O)中。(3)0～5分鐘內(nèi)，小麥葉片處于黑暗環(huán)境下，氧氣減少的原因是黑暗下小麥葉片只進行呼吸作用，呼吸作用消耗容器內(nèi)的氧氣。5～15分鐘內(nèi)，小麥葉片處于光照下，但由于該葉片處于密閉容器中，容器中的二氧化碳濃度逐漸減小，光合作用強度逐漸降低，故容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小。(4)5～15分鐘內(nèi)，容器內(nèi)氧氣的增加量為4×10－7mol,0～5分鐘內(nèi)葉片呼吸作用消耗氧氣的量為1×10－7mol，由于葉片呼吸速率始終不變，則5～15分鐘內(nèi)葉片呼吸消耗氧氣的量為2×10－7mol，光合作用的平均速率為(4＋2)×10－7÷10＝6×10－8(mol/min)。同一植株底部葉片較頂部葉片衰老，所以底部葉片呼吸作用相對較弱的內(nèi)在原因最可能是呼吸酶的活性相對較低。課末總結(jié)1．〔思維導圖〕1．葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。2．葉綠體是進行光合作用的場所，它內(nèi)部的巨大膜面積上不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進行光合作用必需的酶。3．光合作用是指綠色植物通過葉綠體利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放出O2的過程。4．光合作用第一個階段中的化學反應(yīng)，必須有光才能進行，此為光反應(yīng)階段。2．〔高考必背語句〕5．光合作用第二個階段的化學反應(yīng)，有光無光都可以進行，此為暗反應(yīng)階段。6．光照強度：直接影響光反應(yīng)的速率，光反應(yīng)產(chǎn)物[H]和ATP的數(shù)量多少會影響暗反應(yīng)的速率。7．溫度：影響光合作用過程，特別是影響暗反應(yīng)中酶的催化效率，從而影響光合速率。8．CO2濃度：是暗反應(yīng)的原料，CO2濃度高低直接影響光合速率。9．礦質(zhì)元素：直接或間接影響光合作用。例如鎂是葉綠素的組成成分，氮對酶的含量有影響，磷是ATP的組成成分。10．光合速率與呼吸速率的關(guān)系：(1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數(shù)值表示呼吸速率。(2)綠色植物組織在光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)值表示凈光合速率。(3)真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。1．(2018·北京卷，3)光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進行。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由藍色逐漸變?yōu)闊o色。該反應(yīng)過程中()A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化C．不需要光合色素參與 D．會產(chǎn)生氧氣[解析]

A錯：光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP，提供給暗反應(yīng)利用。B錯：某些指示劑在氧化態(tài)或還原態(tài)時呈現(xiàn)不同顏色。光反應(yīng)過程中，可產(chǎn)生還原型輔酶Ⅱ，DCIP由藍色變?yōu)闊o色，說明其在還原型輔酶Ⅱ的作用下由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)。C錯：光反應(yīng)階段需要光合色素的參與。D對：光反應(yīng)階段，水光解產(chǎn)生氧氣。D

3．〔探究高考·明確考向〕2．(2018·江蘇卷，18)下圖為某一植物在不同實驗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()A．橫坐標是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度B．橫坐標是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度D

C．橫坐標是光波長，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度D．橫坐標是光照強度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度[解析]

A錯：隨著CO2濃度的增大，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，但由于凈光合速率最大時對應(yīng)著一個最適溫度，低于或高于此溫度，凈光合速率都將下降，所以無法確定在CO2濃度足夠大時，較高溫度下的凈光合速率高于較低溫度。B錯：植物進行光合作用存在最適溫度，高于最適溫度后，凈光合速率減小，所以隨著溫度升高，凈光合速率不應(yīng)先升高后趨于穩(wěn)定。C錯：由于光合色素主要吸收紅光和藍紫光，在相應(yīng)光波長時，植物的凈光合速率存在峰值，不應(yīng)呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定的狀態(tài)，且光波長一定時，較高溫度下的凈光合速率不一定較高。D對：隨著光照強度的增加，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，在光照強度足夠時，較高的CO2濃度下凈光合速率較大。3．(2018·全國卷Ⅰ，30)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題：(1)當光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是__________。(2)甲、乙兩種植物單獨種植時，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__________________________________________________________________________________________________________________________________。甲甲光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致甲植物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__________。(4)某植物夏日晴天中午12：00時葉片的光合速率明顯下降，其原因是進入葉肉細胞的______________(填“O2”或“CO2”)不足。[解析]

(1)由曲線圖可知，光照強度大于a時，甲植物的凈光合速率隨著光照強度的增加而增加的幅度更大，說明甲植物對光能的利用率較高。(2)當種植密度過大時，植株的葉片會相互遮擋，植株接受的光照強度減弱，導致植物凈光合速率下降。由曲線圖可知，光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大。乙

CO2

(3)由曲線圖可知，在低光照強度下，乙植物的凈光合速率較高，在高光照強度下，乙植物的凈光合速率明顯低于甲植物，所以乙植物更適合在林下低光照強度的環(huán)境下種植。(4)夏日晴天中午12點，溫度較高，部分氣孔關(guān)閉，進入葉肉細胞的CO2明顯減少，抑制了暗反應(yīng)，導致葉片的光合速率明顯降低。4．(2018·全國卷Ⅲ，29)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____________________。(2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知：當葉面積系數(shù)小于a時，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均____________。當葉面積系數(shù)超過b時，群體干物質(zhì)積累速率降低，其原因是__________________________________________________________________________。類囊體膜藍紫光和紅光增加群體光合速率不變，但群體呼吸速率仍在增加，故群體干物質(zhì)積累速率降低低[解析]

(1)高等植物進行光合作用捕獲光能的物質(zhì)是色素，該物質(zhì)分布在葉綠體的類囊體膜上，其捕獲的光主要是藍紫光和紅光。(2)由圖中曲線可以看出，當葉面積系數(shù)小于a時，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率和干物質(zhì)積累速率都在增加；當葉面積系數(shù)超過b時，群體光合速率不變，但群體呼吸速率增加，兩者差值降低，故群體干物質(zhì)積累速率降低。(3)通常，陰生植物的光合速率和呼吸速率都比陽生植物低，因此與陽生植物相比，陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度低。5．(2018·全國卷Ⅱ，30)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分