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第三单元细胞的能量供应和利用,必 修 一,第三讲光合作用,1叶绿体中的色素及色素的吸收光谱,考点一捕获光能的色素及光合作用发现史中的经典实验,由图可以看出： (1)叶绿体中的色素只吸收_，而对红外光和紫外光等不吸收。 (2)叶绿素对_的吸收量大，类胡萝卜素对_的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。,可见光,红光和蓝紫光,蓝紫光,2叶绿体的结构和捕获光能的色素 (1)叶绿体 结构示意图： 功能：进行_的场所。,光合作用,(2)色素的种类和功能,叶绿素a,叶绿素b,蓝紫光和红光,中下层,最下层,类胡 萝卜素,黄,橙黄,蓝紫光,中上层,最上层,3光合作用的探究历程(连线),判断下列说法的正误。 (1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中() (2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素() (3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同() (4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光() (5)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多(),1为什么叶片一般呈现绿色？ 提示因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。 2为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？ 提示无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无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历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，请分析： (1)恩格尔实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？ (2)两实验均需要进行“黑暗”处理吗？ (3)两实验如何设计对照实验？,提示(1)选择水绵和好氧细菌水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。 (2)图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉。 (3)恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。,1叶绿体中的色素,【注意】在光合作用的发现中，大多数科学家们利用了对照实验，使结果和结论更科学、准确。 (1)萨克斯：自变量为光照(一半曝光与另一半遮光)，因变量为颜色变化。 (2)恩格尔曼：自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分布。 (3)鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质HO与C18O2，因变量为O2的放射性。 (4)普里斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。,高考警示 1色素与叶片颜色,2影响叶绿素合成的因素 (1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 (2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而类胡萝卜素分子较为稳定，使叶子变黄。 (3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。,解析好氧细菌聚集该区域说明氧气含量多，即说明叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出O2。,A,例 1,恩格尔曼对叶绿体功能的实验验证的四妙之处 (1)实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。 (2)排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。 (3)观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。 (4)实验对照设计得妙：进行局部光照和完全曝光的对照实验，从而说明实验结果不同是由光照条件不同引起的。,技巧点拨,变式训练,C,解析叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮等，A项正确；镁是叶绿素的组成元素，植物中的矿质元素主要由根从土壤中吸收，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光(波长范围大约是390760nm)，而红外光是波长大于760nm的光，紫外光是波长小于390nm的光，C项错误；光是叶绿素合成的必要条件，黑暗中生长的植物幼苗叶片叶绿素合成受阻，从而使叶片表现出类胡萝卜素的黄色，D项正确。,2(2017重庆南开中学质检)下列关于叶绿体的叙述，正确的是() A叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积 B叶绿体基质中NADP能形成NADPH C类囊体膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光 D类囊体薄膜中的酶可催化CO2分子的固定和C3的还原 解析叶绿体的类囊体薄膜扩展了受光面积，A错。NADP形成NADPH，发生在类囊体薄膜，B错。CO2固定与C3还原属于暗反应，在叶绿体基质中。,C,1概念 指绿色植物通过_，利用光能，把_转化成储存着能量的有机物，并且释放出_的过程。,考点二光合作用的过程,叶绿体,二氧化碳和水,氧气,2光合作用的过程,叶绿体类囊体薄膜,HO2,ATP,叶绿体基质,CO2C5,(CH2O)C5,ADPPi,ATP中活跃化学能,3反应式(写出反应式并标出元素的去向) (1)若有机物为(CH2O)：_。 (2)若有机物为C6H12O6：_。,判断下列说法的正误。 (1)细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构() (2)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中() (3)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应过程() (4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低() (5)在其他条件适宜情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内，叶绿体中C3和C5化合物含量都迅速增加(),1暗反应所需ATP可以由线粒体提供吗？ 提示不可以，只能由光反应提供。 2光合作用与呼吸作用产生的H是否一样？ 提示不一样，光合作用产生是NADPH，呼吸作用产生的是NADH。,3分析命题热图，明确答题要点 下面是光合作用的图示，请分析： (1)结构A中发生了怎样的能量转变？ (2)当供给14CO2时，放射性出现的顺序是：_。 (3)如果突然停止光照，短时间内C3的含量将会_。C3的合成速度将会_。 提示(1)光能ATP中活跃的化学能。,下降,下降,1光合作用过程图解,以上图解可简化为：,2光反应与暗反应的比较,3叶绿体处于不同条件下，C3、C5、H、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化,高考警示 辨析光合作用过程 (1)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。 (2)CO2中的C先进入C3(不进入C5)，再进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。 (3)若同一植物处在两种不同情况下进行光合作用： 第一种情况是光照10分钟后，黑暗10分钟；第二种情况是光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：前者(后者(暗反应时间长)。,B,例 2,解析光合作用稳定时，ATP与ADP的转化也相对稳定；突然中断CO2的供应使C3骤减，ATP因失去作用对象而终止水解，此时的光反应继续利用ADP合成ATP。当ADP和NADP耗尽后，光反应也停止，不再产生O2。,模型法分析光合作用过程中物质的量的变化,技巧点拨,变式训练,C,解析本题考查光合作用的过程，意在考查考生在理解和识图析图方面的能力。在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生H(即NADPH)、ATP和氧气，因此，表示氧气，表示暗反应中与C5反应的CO2；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应提供的ATP和H的参与下被还原成(CH2O)；增加光照强度，则光反应产生的ATP和H增多，则在暗反应中有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少。,A,解析根据提供信息分析，从叶绿体分离出类囊体薄膜并给予光照，发现能使二氯酚靛酚溶液被还原并发生颜色变化，说明类囊体薄膜上产生了还原剂，又因为有氧气释放，说明是产生了氧气，故选A。,1影响光合作用的因素 (1)光合作用强度： 含义：植物在_通过光合作用制造糖类的数量。 (2)影响光合作用的环境因素有_、水分、光照的_及光的成分、_的高低等。,考点三光合作用速率的影响因素及应用,单位时间内,产物生成,CO2浓度,长短与强弱,温度,2光合作用与化能合成作用的比较,光能,绿色植物,判断下列说法的正误。 (1)夏季晴天光照最强时，小麦光合速率一定最高() (2)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长() (3)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与() (4)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是一直保持稳定，不变化(),(5)停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合作用产物在植物体内运输的主要介质() (6)温室内适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量() (7)与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短(),1夏季连续阴天，大棚中作物提高产量应采取哪些措施？ 提示白天适当增加光照，夜晚适当降温，可以提高作物产量。 2光饱和点后，限制光合速率的内部因素主要有哪些？ 提示色素含量、酶的数量、C5的含量等。 3说出光照强度、CO2浓度、温度影响光合作用强度的原理。 提示光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率；CO2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合作用。,1单因子对光合作用速率影响的分析,(1)光照强度 曲线分析 A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。 AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。,B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。 BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。 应用：阴生植物的B点左移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。,(2)CO2浓度,曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。 图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 图1和图2中的B和B点都表示CO2饱和点。 应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。,(4)必需矿质元素供应 曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物因渗透失水而萎蔫。 应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。,(5)水分 影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。 应用：根据作物的需水规律合理灌溉。,2多因子对光合作用速率影响的分析,(1)曲线分析： P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。 Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。 (2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增强光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。,3密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线,(1)图1中各点含义及形成原因分析： a点：凌晨2时4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。 b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。 bc段：光合作用强度小于呼吸作用强度。 c点：上午7时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。 ce段：光合作用强度大于呼吸作用强度。 d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 e点：下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。 ef段：光合作用强度小于呼吸作用强度。 fg段：没有光照，停止光合作用，只进行呼吸作用。,(2)图2中各点含义及形成原因分析： AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。 BC段：温度降低，呼吸作用减弱。 CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度(呼吸作用强度。 D点：随光照增强，光合作用强度呼吸作用强度。 DH段：光照继续增强，光合作用强度)呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象。 H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度呼吸作用强度。 HI段：光照继续减弱，光合作用强度(呼吸作用强度，直至光合作用完全停止。,C,例 3,A导致甲图B点出现的原因可能是叶绿素量有限 B土壤溶液中镁离子增加，甲图中B点右移 C随着叶芽萌发、张开，乙图OB距离可延长 D落叶植物由夏季到秋季，DC距离将缩短 解析甲图B点的含义是CO2饱和点，B点以后限制光合作用的因素不是CO2，而是CO2以外的因素，如温度、叶绿素量有限等，A正确；镁离子是合成叶绿素必不可少的离子，土壤溶液中镁离子增加，合成叶绿素增多，从而光合作用强度增加，甲图中B点右移，B正确；乙图中的B点的含义是CO2补偿点，即光合作用与呼吸作用强度相等，随着叶芽萌发、张开，光合作用强度增加，呼吸作用也增加，乙图OB距离变化不确定，C错误；落叶植物由夏季到秋季，温度降低，色素减少，光合作用减弱，DC距离将缩短，D正确。,解答光合作用相关曲线的基本步骤,技巧点拨,变式训练,B,解析D点时光反应强，产生的ATP多，同时暗反应消耗的ATP也多，因此细胞中的ATP不会大量积累，A项错误；B点时整株植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，植物有些部位如根等不见光部位不能进行光合作用，只进行呼吸作用，叶肉细胞是进行光合作用的主要部位，因此B点时叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度，B项正确；植物细胞呼吸产生的CO2总量S1S2S4，C项错误；大棚应选用无色薄膜效果最好，D项错误。,(1)图中_(填“实线”或“虚线”)代表O2释放速率。“光斑”照耀开始时，CO2吸收速率_(填“快”或“慢”)于O2的释放速率。此时，限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是_(填选项字母)的量。 AC3BATP CH DC5,虚线,慢,A,(2)当“光斑”移开后，O2的释放速率立即下降，这说明O2是在_阶段产生的，而在O2的释放速率下降了一段时间之后，CO2的吸收速率才开始下降，这是因为“光斑”照耀期间积累的_还可以继续还原C3。 (3)图中A点以后叶绿体中_(物质)含量会暂时增加，此时ATP的移动方向是_。 (4)B点以后植物是否继续进行光合作用？ _。 请说明理由_ _。,光反应,ATP和H,C3,从类囊体薄膜移向叶绿体基质,是,B点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2，说明叶片仍在,进行光合作用,解析(1)根据题意分析曲线可知，“光斑”照耀即光照强度增大，直接导致光反应增强，氧气释放速率增大，所以虚线代表O2释放速率。“光斑”照耀开始时，CO2吸收速率慢于O2的释放速率，因此暗反应速率较光反应速率增加较慢，此时限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是C3的量。(2)当“光斑”移开后，光照强度减弱，O2的释放速率立即下降，这说明O2是在光反应阶段产生的；而在O2的释放速率下降了一段时间之后，CO2的吸收速率才开始下降，这是因为“光斑”照耀期间积累的ATP和H还可以继续还原C3。(3)图中A点以后光照减弱，光反应为暗反应提供的ATP和H减少，导致C3的消耗量减少，但其生成量基本不变，所以此时叶绿体中C3含量会暂时增加，此时ATP的移动方向是从类囊体薄膜移向叶绿体基质。(4)B点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2，说明叶片仍在进行光合作用。,1细胞呼吸与光合作用过程图解,考点四光合作用与细胞呼吸的关系,(1)物质名称：b：_，c：_，d：ADP，e：NADPH(H)，f：_，g：_，h：C3。 (2)生理过程及场所,O2,ATP,C5,CO2,叶绿体 基质,细胞质 基质,2叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。,图：表示黑暗中，只进行_； 图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率； 图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率； 图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率。,细胞呼吸,判断下列说法的正误。 (1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜() (2)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中() (3)光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP() (4)适宜光照下，植物吸收CO2的总量等于固定的CO2的总量(),1叶绿体吸收CO2的量属于真光合作用还是净光合作用？ 提示叶绿体吸收CO2的量属于真光合作用，叶片吸收CO2的量属于净光合作用。 2气孔关闭的原因和结果如何？ 提示气温过高关闭，影响CO2的吸收。,1光合作用和有氧呼吸的区别,3光合作用与有氧呼吸过程中H和ATP的来源与去路,4真正光合作用速率、净光合作用速率与呼吸速率的关系 (1)净光合作用速率与真正光合作用速率的关系 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。 绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。,(2)光合速率与呼吸速率的常用表示方法,(3)计算公式 实际光合速率表观(净)光合速率呼吸速率。,高考警示 光合作用和细胞呼吸与植物生长的关系 (1)当净(表观)光合速率)0时，植物积累有机物而生长； (2)净光合速率0时，植物不能生长； (3)净光合速率(0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。 最有利于植物生长的应为净光合速率的最高点，而非真正光合速率的最大值。,6自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析 (1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 开始进行光合作用的点：b。 光合作用与呼吸作用相等的点：c、e。 开始积累有机物的点：c。 有机物积累量最大的点：e。,(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线 光合作用强度与呼吸作用强度相等的点：D、H。 该植物一昼夜表现为生长。其原因是点CO2浓度低于A点CO2浓度，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小，即植物光合作用)呼吸作用，植物生长。,特别提醒 解答呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息 (1)光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起，可作为呼吸强度指标。 (2)光照下吸收CO2量应为净光合量。 (3)光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。,B,例 4,解析装置内增加的氧气来自于光反应阶段水的光解，光照强度为a时，氧气增加量为0，此时仍然进行光合作用，但光合速率等于呼吸速率，氧气的消耗量等于产生量。光合作用消耗二氧化碳，故丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低。从图中可以看出，随着光照增强，光合作用强度越来越大。,1实验材料及方法 (1)绿色叶片、黑藻等观察气泡(即O2)的冒出速度。 (2)打孔器打取小的圆形叶片观察上浮的速度和数量。 (3)幼苗装置中气体体积的变化(有色液滴的移动距离)。 2实验试剂及作用 (1)NaHCO3提供CO2，缓冲CO2含量稳定。 (2)石蜡密封。 (3)油层密封。 (4)开水冷却排除水中气体。,技巧点拨,3根据实验装置及培养条件确定实验目的 此类题型在题目中通常会有简单提示，该装置用于哪一类问题的研究，如光合速率测定、呼吸速率测定、呼吸方式测定等。根据装置在实验中所处的培养条件，如温度、装置是否密闭、有无光照等，可判断该实验的具体实验目的。同样在表述的时候也要先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，即实验目的。,C,例 5,解析a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为C18O2有机物C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下。氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。,A,例 6,解析光下CO2的消耗量应为光合作用CO2吸收量与细胞呼吸CO2释放量之和，35时消耗量为3.003.506.50，30时为3.503.006.50。图中可见光下25时CO2吸收量最大，故25时植物积累的有机物的量最多。25时，光合作用CO2的消耗量应为3.752.256.00，而30、35时都为6.50。图中两曲线的交点应表示光合作用积累的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等。,明确以下几点抓住此类问题的本质,技巧点拨,Ab点时，植物光合速率等于呼吸速率 Bcd段限制光合作用的主要生态因子是温度或光照强度 C如果提高光照强度，c点应向左上方移动 D当CO2浓度为400 mg/L时，该植物光合作用产生的O2约为80 mg/h,D,例 7,解析b点时，O2释放量为0，则植物光合速率等于呼吸速率，故A正确。cd段，光合作用强度不再随CO2浓度的增大而增大，此时限制光合作用的主要生态因子是温度或光照强度，故B正确。当光照强度未达到光饱和点时，在同等CO2浓度条件下，提高光照强度，光合作用强度增加，O2释放量增加，曲线上移；此时植物呼吸作用强度不变，净光合速率为0时对应的CO2浓度减小，即b点左移，综上所述，c点应向左上方移动，故C正确。当CO2浓度为400 mg/L时，该植物光合作用释放的O2约为80 mg/h，其实际产生的O2应为8030110(mg/h)，故D错误。,巧判光合作用与细胞呼吸曲线中关键点移动 CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上面。,技巧点拨,(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。 (2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。 (3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。,变式训练,D,A图甲中O2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸的强度相同 B图乙中如果再提高CO2浓度，则b点一定上移 C图丙中，温度为t4时，植物净光合作用强度最大 D图丁代表两类色素的吸收光谱，其中e代表类胡萝卜素,解析图甲中O2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同，但消耗葡萄糖的量为31，故A错误。若图乙曲线是在CO2浓度适宜的情况下测得的，再提高CO2浓度，b点不会上移，故B错误。图丙中，温度为t4时，植物净光合作用强度为0，故C错误。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其波长较短，对应曲线e，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对应曲线f，故D正确。,8(2017镇江质检)下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述错误的是() A细胞处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率 B细胞没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率 C细胞处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和 D分析细胞可得出，此时的光照强度较弱且N2小于m2,D,解析结合图示可知，细胞中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率；细胞没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等；细胞需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO2包括呼吸作用产生的N2和从环境中吸收的N1；细胞中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞的呼吸作用强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸收量)m2与CO2的净生成量N1相等。,9(2016常州模拟)对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量进行测定，结果如下表：,D,解析黑暗中单位时间内O2的吸收量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内O2的释放量是净光合速率，在5 klx光照条件下5 h,10时光合作用产生的O2总量是3.5517.5(mg)，20时光合作用产生的O2总量是3515(mg)；在20时，用10klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量分别是51011436(mg)、2101146(mg)，前者比后者多30(mg)；在10、10 klx光照4.8 h，积累O2 44.819.2(mg)，20黑暗环境19.2 h，消耗O2 119.219.2(mg)，O2变化量为0；该实验的自变量是光照强度与温度，照光时间、CO2浓度等属于无关变量。,1实验原理： (1)色素的提取：绿叶中色素溶于有机溶剂_，而不溶于水中。 (2)色素的分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得_，反之则_。,考点五实验：绿叶中色素的提取和分离,无水乙醇,快,慢,5 g,无水乙醇,干燥,两角,毛细吸管,滤液,层析液,层析液,判断下列说法的正误。 (1)利用纸层析法可分离出4种叶绿体色素。() (2)乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能。() (3)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。() (4)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内。(),1为什么要选新鲜的绿色叶片？ 提示因为获得的滤液中色素含量高。 2滤纸为什么需预先干燥处理？ 提示干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散。 3为什么研磨时要迅速？ 提示叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。,4为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？ 提示防止乙醇挥发和色素氧化。 5分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。 提示不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。,1实验流程,2实验中的注意事项及操作目的归纳,C,例 8,解析进行叶绿体色素提取实验时，所用乙醇为无水乙醇，若试管不加棉塞会导致乙醇挥发，则滤液颜色变深，A正确；Mg是形成叶绿素的组成元素，当缺乏时，提取的叶绿素的含量降低，B正确；菠菜叶中含量最多的色素是叶绿素a，而在层析液中溶解度最小的色素是叶绿素b，C错误；光合色素的获得至少需要破坏细胞膜1层，叶绿体膜2层，共3层磷脂双分子层，D正确。,绿叶中的色素提取和分离实验的异常现象分析 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析： 未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。 使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素(叶绿素)太少。 一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。 未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线未画成一条细线。 (3)滤纸条上得不到色素带的原因分析： 滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。,技巧点拨,变式训练,D,解析A项对，由图示可知，强光下，、表示的叶绿体色素带变窄，说明叶绿素含量降低；B项对，强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量的增加有利于植物抵御强光照；C项对，是叶绿素a，是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画23次。,C,解析色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确；不同色素在层析液中的溶解度不同，所以不同的色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同，从而分离色素，B正确；研磨时加入的是碳酸钙，而不是醋酸钙，C错误；滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠，D正确。,课末总结,思维导图,A,探究高考明确考向,解析类胡萝卜素不吸收红光，A错误；叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B正确；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素吸收640660 nm的红光，导致水光解释放氧气，D正确。,据图回答下列问题： (1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。 (2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。,O2,NADP,ADPPi,C5,NADH(或还原型辅酶),C和D,在缺氧条件下进行无氧呼吸,解析(1)由分析可知，图中表示光合作用光反应阶段水光解的产物O2；是生成还原型辅酶(NADPH)的反应物NADP；是生成ATP的原料ADPPi；代表光合作用暗反应阶段参与固定CO2的物质C5；图中H代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶I(NADH)。(2)细胞中生成ATP的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒体(D)。(3)细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺氧，导致细胞进行无氧呼吸。,植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低,大于0,(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_ _。 解析(1)甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后两种植物的光合速率都降低的原因是植物在光下光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量，总体上两种植物都要从小室中吸收CO2，,甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加,因此，小室中的CO2浓度会降低，从而影响两种植物的光合速率。从题干获知，甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物，因此，当甲种植物的净光合速率为0时，对于乙种植物来说，外界的CO2浓度是超过其CO2补偿点的，乙种植物的光合速率一定大于呼吸速率，即净光合速率大于0。(2)甲种植物在光下经光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水发生在有氧呼吸过程中，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加。,(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。 (2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。 (3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_ _。,光照强度,CO2浓度,乙组光合作用强度与甲组的不同,是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的,解析(1)当光照强度低于a时，甲组植物的光合作用强度随光照强度的增大而增大，因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)b光照强度下，甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增大而增大，说明此时限制光合作用的因素不是光照强度，而是CO2浓度或温度，因此要提高甲组的光合作用强度，可以考虑的措施是适当提高CO2浓度。(3)由图可知，经处理后乙组的最大光合速率明显低于甲组，若是由遗传物质改变造成的，则可遗传给子代，即子代在甲组条件下光合速率低于甲组，若是由低光照引起的，遗传物质不变，则子代在甲组条件下光合速率应与甲组相同。当把乙组植株产生的种子种植在与甲组相同的条件下时，其光合作用曲线与甲组的相同，说明乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。,*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题： (1)本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果_(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的颜色应为_(填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_ _。 (3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_。,不同光强下水草的光合作用和呼吸作用,不可靠的,黄色,光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等,水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管,解析(1)1号试管中没有水草，2至7号试管中均有水草，但2号试管没有光照，其中的水草只进行呼吸作用，其余试管中的水草同时进行光合作用和呼吸作用，因此与1号试管对照，2至7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用和呼吸作用引起的。若1号试管的溶液是蓝色，说明在没有水草的条件下，光照会导致溶液中CO2浓度发生变化，则2至7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管遮光处理，其中的水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，故2号试管溶液中CO2浓度高于3号试管，因此2号试管中溶液应呈现黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明其中水草的光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等。,回答下列问题： (1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_；其依据是_ _；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。 (2)在实验组中，若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。 (3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程_(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，_(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。,湿度(或答相对湿度),在相同温度条件下，相对,湿度改变时光合速率变化较大,增加,四,该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度,不需要,不需要,解析(1)通过表中数据可知，对照组、实验组一和实验组二的温度条件相同，相对湿度不同，且随着相对湿度增大，光合速率明显增加；而实验组二、三、四的相对湿度相同，温度依次降低，但光合速率变化不明显，故中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度。增加麦田环境的相对湿度可提高光合速率，推测其能降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)实验组二、三、四在相对湿度相同的情况下，环境温度为31时光合速率最大，说明环境温度为25时没有达到光合作用的最适温度，由于温度对酶活性有影响，因此适当提高实验组四的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)二氧化碳进入叶肉细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白和能量。,
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