高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第5章 第4節(jié) 能量之源 光與光合作用課件（必修1）.ppt

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第4節(jié) 能量之源——光與光合作用,一、 捕獲光能的色素,葉黃素,類囊體,二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能,能進(jìn)行光合作用的生物不一定含有葉綠體，如光合細(xì)菌、 藍(lán)藻等不含葉綠體，但能進(jìn)行光合作用。,暗反應(yīng),類囊體,光合作用,葉綠體,淀粉,同位素,水,三、光合作用的探究歷程,四、光合作用的過程 1．過程：,光、色素、酶,水的光解,活躍的化學(xué)能,ATP、[H]、酶,CO2 固定,穩(wěn)定化學(xué)能,2．光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H] 和能量(ATP)；暗反應(yīng)產(chǎn)生的 ADP 和 Pi 為光反應(yīng)合成 ATP 提供,原料。,3．光合作用反應(yīng)式：,五、影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素,1．光合作用強(qiáng)度：,單位時(shí)間內(nèi),糖類,產(chǎn)物生成,(1) 概念：植物在__________________ 通過光合作用制造 ________的數(shù)量。 (2)表示方法：一定時(shí)間內(nèi)原料消耗的數(shù)量或__________的,數(shù)量。,注射器,(3)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：,①實(shí)驗(yàn)流程：,用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出直徑為 1 cm 的圓形葉 片 30 片。用________抽出小圓形葉片內(nèi)的空氣。,取三個(gè)燒杯，分別放入 10 片已抽去空氣的小圓形葉片，并 向三個(gè)燒杯分別加入___________的清水，編號(hào) A、B、C，分 別放置在______________三種光照條件下照射，觀察單位時(shí)間 內(nèi)__________________(或觀察全部分葉片上浮所需的時(shí)間)。 ②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________________________,___________________________。,CO2,2．影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素：光照強(qiáng)度、溫度、空氣 中________的濃度、土壤中水分的多少和礦質(zhì)元素含量等。,強(qiáng)、中、弱,葉片上浮數(shù)量,富含CO2,在一定范圍內(nèi)，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),六、化能合成作用和新陳代謝類型,1．化能合成作用：,無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量,(1)概念：某些細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中某些 _______________________________制造有機(jī)物的過程。 (2)實(shí)例：硝化細(xì)菌能利用氨氧化成亞硝酸和硝酸時(shí)釋放的,__________將二氧化碳和水合成糖類。,化學(xué)能,(3)化能合成作用與光合作用的比較：,2.生物的新陳代謝類型：,[判斷正誤] 1．葉綠素 a 和葉綠素 b 主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素,和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。(,),2．光反應(yīng)是在葉綠體類囊體的薄膜上進(jìn)行的，暗反應(yīng)是在,葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的。(,),3．[H]在光反應(yīng)和暗反應(yīng)中都起還原作用，并將能量轉(zhuǎn)移,到糖類分子中。(,),答案：1.√,2.√,3.×,考點(diǎn)一,光合作用探究歷程中的幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)分析,（續(xù)表）,1.普利斯特利的實(shí)驗(yàn)分析：,(1)缺少空白對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說服力不強(qiáng)，應(yīng)將點(diǎn)燃的蠟燭,和小鼠分別單獨(dú)置于玻璃罩內(nèi)，作為空白對(duì)照。,(2)沒有認(rèn)識(shí)到光在植物更新空氣中的作用，而將空氣的更,新歸因于植物的生長。,(3)限于當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制，沒有明確植物更新氣體,的成分。,2．薩克斯的實(shí)驗(yàn)分析：,(1)設(shè)置了自身對(duì)照，自變量為光照，因變量是顏色變化。 (2)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是饑餓處理，以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗,掉，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的說服力。,(3)本實(shí)驗(yàn)除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了光,是光合作用的必要條件。,3．魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)分析：,設(shè)置了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，自變量是標(biāo)記物質(zhì)(H218O 和C18O2)，因變,量是 O2 的放射性。,◎ 高考探究 ◎,考向,對(duì)光合作用探究實(shí)驗(yàn)的分析,[典例](2013年海南卷)某植物葉片不同部位的顏色不同，將 該植物在黑暗中放置 48 h 后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如下圖 所示。在日光下照光一段時(shí)間，去除錫箔紙，用碘染色法處理 葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色，有的沒有出現(xiàn)藍(lán)色。其,),中，沒有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是( A．a(chǎn)、b 和 d B．a(chǎn)、c 和 e C．c、d 和 e D．b、c 和 e,[解析]植物葉片黃白色區(qū)域的葉肉細(xì)胞中不含葉綠體，不 能進(jìn)行光合作用；圖中e，c 處葉肉細(xì)胞中盡管含有葉綠體，但 被錫箔紙遮住部位不能接受光照，也不能進(jìn)行光合作用，均不 能產(chǎn)生光合作用產(chǎn)物淀粉，加碘液不會(huì)變藍(lán)，故B 項(xiàng)符合題意。,[答案]B,【考點(diǎn)練透】 1．(2016 年河北衡水期中)下列實(shí)驗(yàn)中科學(xué)家的使用手段或,技術(shù)顯著不同于其他的是(,),A．科學(xué)家對(duì)分泌蛋白的合成和分泌的研究 B．魯賓和卡門證明光合作用釋放的氧氣來自水 C．恩格爾曼證明葉綠體是光合作用的場所 D．卡爾文探明 CO2 中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中 碳的途徑,解析：科學(xué)家利用同位素標(biāo)記法對(duì)分泌蛋白的合成和分泌 進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)3H 標(biāo)記的亮氨酸在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)的先后順序分 別是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜外；魯賓和卡門用同 位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來自水，即2H18O2→4[H] ＋18O2；恩格爾曼用極細(xì)的光束和好氧菌做實(shí)驗(yàn)，證明葉綠體 是光合作用的場所；卡爾文利用同位素標(biāo)記法探明CO2 中的碳 在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，即14CO2→14C3→ (14CH2O)。由此可知，C 選項(xiàng)符合題意。,答案：C,2．(2016 年寧夏銀川期中)請(qǐng)按發(fā)生時(shí)間的先后排列下列事,件(,),①德國科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了 淀粉 ②美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法證明：光合作 用釋放的氧氣全部來自參加反應(yīng)的水 ③英國科學(xué)家普利斯特利指出植物可以更新空氣 ④德國科學(xué)家恩格爾曼用水綿做實(shí)驗(yàn)證明：氧氣是由葉綠 體釋放出來的，葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所,A．①②③④,B．④③②① C．③①④②,D．①③②④,解析：隨著科技的進(jìn)步，對(duì)光合作用的研究從現(xiàn)象逐步深,入到本質(zhì)。,答案：C,考點(diǎn)二,光合作用過程,1．光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較：,（續(xù)表）,2.外界條件驟變時(shí)光合作用過程中各物質(zhì)含量變化的分析：,（續(xù)表）,◎ 高考探究 ◎,考向,以流程圖的形式考查光合作用的過程,[典例](2015年安徽卷)下圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階,段的示意圖。下列敘述正確的是(,),A．CO2 的固定實(shí)質(zhì)上是將 ATP 中的 化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?C3 中的化學(xué)能 B．CO2 可直接被[H]還原，再經(jīng)過一 系列的變化形成糖類 C．被還原的 C3 在有關(guān)酶的催化作用下，可再形成 C5 D．光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，短時(shí)間內(nèi) C5 含量會(huì)升高,[解析]C3 的還原實(shí)質(zhì)是將ATP 中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?CH2O)中 的化學(xué)能，A 錯(cuò)誤；C3 可直接被[H]和ATP 還原，再經(jīng)過一系 列的變化形成糖類，B 錯(cuò)誤；據(jù)圖分析，被還原的C3 在有關(guān)酶 的催化作用下，可再形成C5，C 正確；光照減弱時(shí)，ATP 和[H] 合成減少，C3 還原受阻，C5 生成減少，短時(shí)間內(nèi)C5 去路不變， 最終導(dǎo)致 C5 含量降低，D 錯(cuò)誤。,[答案]C,【考點(diǎn)練透】 3．下圖為光合作用過程示意圖，在適宜條件下栽培的小麥， 如果突然將 c 降低至極低水平(其他條件不變)，則 a、b 在葉綠,),體中的含量變化將會(huì)是( A．a(chǎn)、b 都上升 B．a(chǎn) 上升、b 下降 C．a(chǎn)、b 都下降 D．a(chǎn) 下降、b 上升 答案：A,4．(2016 年黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)下圖表示某植物細(xì)胞內(nèi),的代謝過程，下列有關(guān)敘述正確的是(,),A．X、Y 物質(zhì)分別代表三碳化合物和五碳化合物 B．①④過程可以產(chǎn)生 ATP，②③過程需要消耗 ATP C．①發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，②發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 D．①②③④四個(gè)過程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣,解析：據(jù)圖示分析可知：圖中X、Y 物質(zhì)分別表示光合作 用暗反應(yīng)中的三碳化合物、有氧呼吸第一階段的產(chǎn)物丙酮酸， A 錯(cuò)誤；有氧呼吸的第一階段和第二階段可以產(chǎn)生ATP，②三 碳化合物還原過程需要消耗ATP，而二氧化碳固定過程不需要 消耗ATP，B 錯(cuò)誤；①過程是有氧呼吸的第一階段，發(fā)生在細(xì) 胞質(zhì)基質(zhì)中，②過程是暗反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，C 錯(cuò) 誤；光合作用的光反應(yīng)中產(chǎn)生氧氣，有氧呼吸的第三階段消耗 氧氣，因此①②③④四個(gè)過程中既沒有產(chǎn)生氧氣，也沒有消耗 氧氣，D 正確。,答案：D,考點(diǎn)三 影響光合速率的因素及應(yīng)用 1．影響光合作用的內(nèi)部因素：,,2.影響光合作用的環(huán)境因素： (1)光照強(qiáng)度：,（續(xù)表）,(2)CO2 濃度：,,(3)溫度：,(4)礦質(zhì)元素：,(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(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制 CO2 進(jìn)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。,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。,◎ 高考探究 ◎,考向,影響光合作用的因素及應(yīng)用,[典例](2014 年四川卷)將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或 兩種隔行種植(間作)，測(cè)得兩種植物的光合速率如下圖所示(注： 光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖,分析，下列敘述正確的是(,),A．與單作相比，間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到,影響,B．與單作相比，間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均,增大,C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合,速率,D．大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于,間作,[解析]由圖曲線分析可知，桑樹間作時(shí)比單作時(shí)呼吸強(qiáng)度 增大，大豆間作時(shí)比單作時(shí)呼吸強(qiáng)度減小，均受到影響，故A 錯(cuò)誤。間作時(shí)，桑樹光飽和點(diǎn)增大，大豆光飽和點(diǎn)減小，故B 錯(cuò)。在某一光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，間作也提高了大豆的光合速率， 故 C 錯(cuò)。從大豆曲線圖中可看到光合速率大于零表示有有機(jī)物 的積累，其最低光照強(qiáng)度單作大于間作，D 正確。,[答案]D,(1)當(dāng)外界條件變化時(shí)，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律如下： ①若呼吸速率增加，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之應(yīng)左移。 ②若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時(shí)，,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之應(yīng)左移。,(2)多個(gè)環(huán)境因素對(duì)光合速率的綜合影響：,①分析：,a．在 P 點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的 因素。隨著該因素的不斷增強(qiáng)，光合速率不斷提高。 b．在 Q 點(diǎn)之后，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速 率的因素，要提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示的其他因素的含 量或強(qiáng)度等。,②應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定的光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提 高溫度，增加光合作用酶的活性，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。,【考點(diǎn)練透】 5．圖甲和圖乙表示某植物在適宜的 CO2 濃度條件下光合作,用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是(,),A．圖甲中，在 A 點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是光照 強(qiáng)度，在 B 點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是溫度 B．從圖乙可以看出，當(dāng)超過一定溫度后，光合作用速率 會(huì)隨著溫度的升高而降低,C．溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合作用速率的 D．若光照強(qiáng)度突然由 A 變?yōu)?B，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中 C3,的含量會(huì)增加,解析：圖甲表示光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用的影響，圖乙 表示溫度對(duì)光合作用的影響。分析圖甲中某點(diǎn)的限制因素時(shí)， 要看曲線是否達(dá)到飽和點(diǎn)。如果沒有達(dá)到飽和點(diǎn)(如 A 點(diǎn))，則 限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素，即光照強(qiáng)度；當(dāng)達(dá)到飽和點(diǎn)以 后(如 B 點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素以外的其他因素， 如溫度。當(dāng)光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)時(shí)，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生更多 的[H]和ATP，所以 C3 的還原速率加快，C3 含量會(huì)減少，D 項(xiàng) 錯(cuò)誤。,答案：D,6．(2016 年內(nèi)蒙古赤峰月考)科學(xué)家研究小麥 20 ℃時(shí)光合 作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，得到如下圖曲線。下列有關(guān)敘述，,錯(cuò)誤的是(,),A．在 25 ℃條件下研究時(shí)， cd 段位置會(huì)下移，a 點(diǎn)會(huì)上移 B．a(chǎn) 點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器只有線粒體 C．其他條件適宜，當(dāng)植物缺 Mg 時(shí)，b 點(diǎn)將向右移動(dòng) D．c 點(diǎn)之后，小麥光合作用強(qiáng)度不再增加可能與葉綠體中 酶的濃度有關(guān),解析：題中并沒有說明20 ℃是光合作用的最適溫度，在一 定溫度范圍內(nèi)適當(dāng)提高溫度時(shí)，光合速率將增強(qiáng)，cd 段位置會(huì) 上移，a 點(diǎn)會(huì)下移，A 錯(cuò)誤；a 點(diǎn)時(shí)，只進(jìn)行呼吸作用，故葉肉 細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器只有線粒體，B 正確；Mg 是葉綠素的 組成元素，當(dāng)植物缺 Mg 時(shí)，葉綠素合成減少，導(dǎo)致光合速率 減慢，因此需要較高強(qiáng)度的光照才能達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)，即 b 點(diǎn)將 向右移動(dòng)，C 正確；外界條件均適宜時(shí)，c 點(diǎn)之后小麥光合作用 強(qiáng)度不再增加是除光照強(qiáng)度外的其他因素造成的，葉綠體中影 響光合作用的因素有色素量、酶的數(shù)量等，D 正確。,答案：A,考點(diǎn)四,總(真)光合速率、凈(表觀)光合速率,1．呼吸速率的測(cè)定方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測(cè)定實(shí)驗(yàn) 容器內(nèi) CO2 增加量、O2 減少量或有機(jī)物減少量。,2．總光合速率和凈光合速率的測(cè)定方法：,(1)總光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi) O2 產(chǎn)生量、CO2 固定量或,有機(jī)物產(chǎn)生量來表示。,(2)凈光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi) O2 釋放量、CO2 吸收量或,有機(jī)物積累量表示。,(3)凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率。,3．總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的不同描述方式：,4.植物光合速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法(如下圖所示)：,(1)裝置中溶液的作用：在測(cè)細(xì)胞呼吸速率時(shí)，NaOH 溶液 可吸收容器中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 CO2 ；在測(cè)凈光合速率時(shí)， NaHCO3 溶液可提供 CO2，保證了容器內(nèi) CO2 濃度的恒定。,(2)測(cè)定原理：,①甲裝置在黑暗條件下植物進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于 NaOH 溶 液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移 的體積為細(xì)胞呼吸 O2 的吸收速率，可代表呼吸速率。 ②乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由 于 NaHCO3 溶液保證了容器內(nèi) CO2 濃度的恒定，所以單位時(shí) 間內(nèi)紅色液滴右移的體積為植物氧氣的釋放速率，可代表凈光 合速率。,③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。,(3)測(cè)定方法：,①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時(shí)間，記錄紅色液滴移,動(dòng)的距離，計(jì)算呼吸速率。,②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時(shí)間，記錄紅色液滴,移動(dòng)的距離，計(jì)算凈光合速率。,③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真正光合速率。 (4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等因素所引起的誤 差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)， 根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。,◎ 高考探究 ◎,考向,光合作用、呼吸作用與凈光合速率,[典例](2014年新課標(biāo)卷Ⅱ)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì) 如下圖所示。,據(jù)圖回答下列問題：,(1)當(dāng) CO2 濃度為 a 時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為 ________。CO2 濃度在 a～b 之間時(shí)，曲線________表示了凈光 合速率隨 CO2 濃度的增高而增高。,(2)CO2 濃度大于 c 時(shí)，曲線 B 和 C 所表示的凈光合速率不,再增加，限制其增加的環(huán)境因素是____________。,(3)當(dāng)環(huán)境中 CO2 濃度小于 a 時(shí)，在圖示的 3 種光強(qiáng)下，該 植物呼吸作用產(chǎn)生的 CO2 量________(填“大于”“等于”或 “小于”)光合作用吸收的 CO2 量。,(4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高 CO2 濃度的措施 來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮________這一因素的 影響，并采取相應(yīng)措施。,[解析](1)據(jù)圖可知CO2 濃度為a 時(shí)，高光強(qiáng)(曲線 A)下的縱 坐標(biāo)為 0，即凈光合速率為0；CO2 濃度在a～b 之間時(shí)，曲線 A、B、C 均表現(xiàn)為上升，即凈光合速率均隨CO2 濃度增高而增 高。(2)CO2 濃度大于c 時(shí)，高光強(qiáng)條件下(曲線 A)的凈光合速率 仍然能夠隨著CO2 濃度的增加而增加，由此可知限制 B、C 凈 光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。(3)CO2 濃度小于 a 時(shí)，3 種 光強(qiáng)下，凈光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也 就是說呼吸作用產(chǎn)生的CO2 量大于光合作用吸收的CO2 量。(4) 據(jù)圖可知CO2 濃度和光強(qiáng)會(huì)影響凈光合速率，從而影響植物的 產(chǎn)量，故要提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮CO2 濃度和光強(qiáng)對(duì)植 物的影響。,[答案](1)0 A、B、C,(2)光強(qiáng),(3)大于,(4)光強(qiáng),【考點(diǎn)練透】 7．下圖表示兩個(gè)分別放置甲、乙品種大豆幼苗的密閉透明 玻璃罩內(nèi) CO2 含量變化，光照強(qiáng)度、溫度等條件適宜且相同。,下列敘述不正確的是(,),A．乙植株比甲植株固定 CO2 的能力強(qiáng) B．甲植株產(chǎn)生 CO2 的主要場 所是線粒體 C．0～15 min 乙植株釋放 O2 的速率逐漸增大 D．30～45 min 甲植株凈光合速率為零，CO2 含量相對(duì)穩(wěn)定,解析：玻璃罩乙比甲中的CO2 下降得快，這說明乙植株比 甲植株固定CO2 的能力強(qiáng)，A 正確；甲植株產(chǎn)生CO2 的主要場 所是線粒體，B 正確；在一定時(shí)間內(nèi)，玻璃罩內(nèi)的CO2 濃度隨 著時(shí)間的推移而逐漸下降，說明大豆幼苗利用CO2 進(jìn)行光合作 用并釋放氧氣，隨著玻璃罩內(nèi)CO2 被利用，CO2 濃度越來越低， 光合作用越來越弱，O2 釋放速率越來越慢，C 錯(cuò)誤；當(dāng)植物的 光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等時(shí)，玻璃罩內(nèi)CO2 的濃度保 持相對(duì)穩(wěn)定，D 正確。,答案：C,8．(2016 年山東淄博期中)圖甲表示植物在不同光照強(qiáng)度下 單位時(shí)間內(nèi) CO2 釋放量和 O2 產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示植物光 合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線。假設(shè)不同光照強(qiáng)度下細(xì)胞呼吸,),強(qiáng)度相等，下列說法正確的是( 甲,乙,A．若圖甲代表水稻，圖乙代表藍(lán)藻，則圖甲的 c 時(shí)與圖 乙的 C 時(shí)細(xì)胞中產(chǎn)生 ATP 的場所都有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉 綠體,B．若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的 b,相當(dāng)于圖乙的 B 點(diǎn),C．圖甲植物的 d 時(shí)單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周圍環(huán)境吸收 2 個(gè),單位的 CO2,D．圖乙的 A、B、C 點(diǎn)光合作用限制因素只有光照強(qiáng)度,解析：藍(lán)藻為原核生物，原核生物無線粒體和葉綠體，A 錯(cuò)誤；圖甲顯示的O2 產(chǎn)生總量反映的是真正光合作用的量，CO2 釋放量反映的是呼吸作用量與光合作用量，圖甲中b 表示呼吸 作用量是光合作用量的 2 倍，圖乙中的B 點(diǎn)為光的補(bǔ)償點(diǎn)，光 合速率等于呼吸速率，B 錯(cuò)誤；d 點(diǎn)時(shí)氧氣的產(chǎn)生總量為 8 個(gè) 單位，即需吸收 8 個(gè)單位的二氧化碳，由于呼吸作用產(chǎn)生的CO2 的量仍為6 個(gè)單位，所以細(xì)胞要從環(huán)境吸收2 個(gè)單位的CO2， C 正確；圖乙中A、B 點(diǎn)光合作用的限制因素主要是光照強(qiáng)度， C 點(diǎn)之后光照強(qiáng)度已經(jīng)不是限制因素，D 錯(cuò)誤。,答案：C,考點(diǎn)五,光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系,1．區(qū)別：,(1)光合作用只在部分細(xì)胞中進(jìn)行(如植物含葉綠體的細(xì)胞 和光合細(xì)菌等)，但細(xì)胞呼吸則是所有活細(xì)胞都能進(jìn)行的。 (2)光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP 只供暗反應(yīng)利用，而細(xì)胞 呼吸產(chǎn)生的ATP 可供各項(xiàng)生命活動(dòng)利用( 葉綠體的暗反應(yīng)除 外)。,2．聯(lián)系：,(1)過程圖解：,(2)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系： ①物質(zhì)方面：,3．同一植物在不同條件下，氣體代謝的特點(diǎn)：,(1)黑暗狀況時(shí)：植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用。 植物從外界吸收 O2，并將細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 CO2 釋放到體外。 (2)較強(qiáng)光照時(shí)：植物同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸和光合作用，且光,合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。,(3)較弱光照時(shí)：光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率。葉綠體 產(chǎn)生的 O2 供給線粒體進(jìn)行細(xì)胞呼吸。線粒體產(chǎn)生的 CO2 供給葉 綠體進(jìn)行光合作用，葉片與外界環(huán)境不進(jìn)行氣體交換。 (4)微弱光照時(shí)：光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率。葉綠體 產(chǎn)生的全部 O2 供給線粒體利用不夠，還必須從環(huán)境中攝取一部 分 O2。線粒體產(chǎn)生的 CO2 除供給葉綠體利用外，其余釋放到葉 片外。,◎ 高考探究 ◎,考向,光合作用與呼吸作用的比較,[典例](2014年新課標(biāo)卷Ⅱ)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘,述，錯(cuò)誤的是(,),A．磷酸是光反應(yīng)中合成 ATP 所需的反應(yīng)物 B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C．人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量,[解析]光反應(yīng)利用ADP 和磷酸合成ATP；葉綠素等吸收光 能不需要酶的參與；人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)無氧呼吸和有氧呼吸同時(shí) 進(jìn)行，無氧呼吸生成的乳酸在人體內(nèi)不能再分解供能；病毒無 細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其核酸復(fù)制所需能量來自宿主細(xì)胞的呼吸作用。,[答案]C,【考點(diǎn)練透】 9．下列關(guān)于植物光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述中，正確的是,(,),A．無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮 B．CO2 的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6 分解成 CO2 的過程發(fā)生在線粒體中 C．光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中 化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?ATP D．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng) 降低溫度，可提高作物產(chǎn)量,解析：無氧時(shí)細(xì)胞會(huì)進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精，對(duì)細(xì)胞有 毒害作用，零下低溫環(huán)境會(huì)使細(xì)胞中的水結(jié)冰，破壞水果的營 養(yǎng)成分，達(dá)不到保鮮的目的；CO2 的固定過程發(fā)生在葉綠體中， C6H12O6 分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，CO2 的生成發(fā)生在線粒體 中；光合作用過程中，光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化 學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、ATP 中的化學(xué)能；夏季連續(xù)陰天，大棚中白 天適當(dāng)增加光照(提高光合作用的強(qiáng)度)，夜晚適當(dāng)降低溫度(降 低酶的活性，從而降低呼吸消耗)，以利于作物產(chǎn)量的提高。,答案：D,10. (2016 年浙江余姚期中)用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲( 透 光)、乙(透光)、丙(不透光)，同時(shí)從某池塘水深 0.5 m 處的同一 位置取滿水樣，立即測(cè)得甲瓶中的氧氣含量為 a mg，并將乙、 丙瓶密封后沉回原處。白天光照適宜，一晝夜后取出玻璃瓶， 測(cè)得乙、丙瓶中的氧氣含量分別為 b mg 和 c mg。下列分析合,理的是(,),A．丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的場所是線粒體 B．乙瓶中光合作用形成的糖類和 O2 可在線粒體中被利用 C．白天丙瓶生物細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量約為(a－c)mg D．白天乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量約為(b －c)mg,解析：由于丙瓶為不透光的玻璃瓶，里面的浮游植物只能 進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生ATP 的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)， A 錯(cuò)誤；糖類是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)被利用，B 錯(cuò)誤；由于丙瓶中生 物只進(jìn)行呼吸作用，經(jīng)過一晝夜后，丙瓶中的氧氣減少了(a－ c)mg, C 錯(cuò)誤；由于丙瓶中氧氣減少了(a－c)mg 為呼吸量，而乙 瓶中氧氣增加了(b－a)mg 為凈光合量，實(shí)際上光合作用制造的 氧氣量為：凈光合量＋呼吸量＝(b－a)＋(a－c)＝b－c(mg)，故 D 正確。 答案：D,綠葉中色素的提取和分離,1．實(shí)驗(yàn)原理：,提?。壕G葉中的色素溶于有機(jī)溶劑無水乙醇而不溶于水，,可用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取色素。,分離：葉綠體中的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(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相 互分離。,2．實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：,觀察與記錄：濾紙條上的色素帶有四條。,實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及操作目的歸納,[典例]下列關(guān)于葉綠體中色素的敘述中，錯(cuò)誤的是(,),A．葉綠素 a 和葉綠素 b 主要吸收紅光和藍(lán)紫光 B．綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同 C．利用紙層析法可分離 4 種葉綠體色素 D．乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能 [解析]葉綠素a 和葉綠素b 主要吸收紅光和藍(lán)紫光， A 正 確；葉綠體中葉綠素含量占3/4，類胡蘿卜素含量占 1/4，B 正 確；不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速 度不同，可用紙層析法對(duì)其進(jìn)行分離，C 正確；乙醇提取的葉 綠素只要沒有被破壞，仍是可以吸收光能的。 [答案]D,[舉一反三](2013 年江蘇卷)關(guān)于葉綠體中色素的提取和分,離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是(,),A．使用定性濾紙過濾研磨液 B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析 C．在畫出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)畫線 2～3 次 D．研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為 70%的乙醇溶解色素,解析：過濾主要是將濾渣和濾液分開，要用吸水性差的紗 布而不能用吸水性強(qiáng)的濾紙過濾研磨液，A 錯(cuò)誤；干燥處理定 性濾紙是為了讓層析液能夠更快地?cái)U(kuò)散，使色素更好地分離， B 正確；畫濾液細(xì)線，要等一次畫完干燥后才能重復(fù)，防止濾 液細(xì)線過粗，C 錯(cuò)誤；葉綠體中的色素為脂溶性的，要用無水 乙醇溶解，D 錯(cuò)誤。,答案：B,1．下列關(guān)于葉綠體內(nèi)色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的說法，不正確,的是 (,),A．實(shí)驗(yàn)中需要加入 SiO2 進(jìn)行研磨，以破碎細(xì)胞和葉綠體 B．在研磨過程中加入 CaCO3 的目的是防止色素被破壞 C．紙層析法分離色素后在濾紙條上形成的 4 條色素帶從 上至下分別呈橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色 D．色素帶的寬度反映了色素在層析液中溶解度的大小,解析：葉綠體內(nèi)色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中，需要加入SiO2 進(jìn) 行研磨，以破碎細(xì)胞和葉綠體，A 正確；在研磨過程中加入 CaCO3 的目的是防止色素被破壞，B 正確；紙層析法分離色素 后在濾紙條上形成的4 條色素帶從上至下分別呈橙黃色、黃色、 藍(lán)綠色、黃綠色，C 正確；色素帶的寬度反映了葉綠體中該色 素含量的多少，D 錯(cuò)誤。,答案：D,2．炎熱夏季中午，因失水過多會(huì)導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，此時(shí),葉肉細(xì)胞,(,),A．三碳化合物含量上升 B．光反應(yīng)產(chǎn)物不能滿足暗反應(yīng)的需求 C．有機(jī)物積累速率明顯下降 D．葉綠體基質(zhì)中 ADP 含量增加,解析：炎熱夏季中午，因失水過多會(huì)導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉， 二氧化碳供應(yīng)不足，使暗反應(yīng)減弱，生成的三碳化合物減少， 葉肉細(xì)胞內(nèi)三碳化合物含量下降，A 錯(cuò)誤；暗反應(yīng)減弱，對(duì)光 反應(yīng)產(chǎn)物消耗量減少，B 錯(cuò)誤；由于暗反應(yīng)減弱，導(dǎo)致暗反應(yīng) 中有機(jī)物積累速率明顯下降，C正確；由于暗反應(yīng)對(duì)光反應(yīng)產(chǎn) 物消耗量減少，葉綠體基質(zhì)中 ATP 含量增加，ADP 含量減少， D 錯(cuò)誤。 答案：C,3．下圖表示高等植物有關(guān)生理作用與環(huán)境因素的關(guān)系曲,線，下列關(guān)于圖中各曲線的敘述，正確的是(,),A．曲線ⅠCD 段影響光合作用強(qiáng)度的主要因素是溫度 B．植物在曲線 AB 段只進(jìn)行呼吸作用，B 點(diǎn)以后開始合成 有機(jī)物,C．F 點(diǎn)以后，光合作用強(qiáng)度不再增加是受暗反應(yīng)速度的限制 D．各曲線表明隨光照強(qiáng)度增加，光合作用增強(qiáng)，呼吸作用減,弱,解析：分析曲線圖可知，導(dǎo)致CD 段CO2 吸收量未達(dá)到最大， 主要原因是光照強(qiáng)度較弱，A 錯(cuò)誤；在AB 段，由于光照較弱， 植物光合速率小于呼吸速率，并不是未進(jìn)化光合作用，B 錯(cuò)誤；F 點(diǎn)以后，光合作用強(qiáng)度不再增加是受CO2 濃度的限制，導(dǎo)致暗反 應(yīng)速度的限制，C 正確；光合作用受光照強(qiáng)度和CO2 濃度以及溫 度的影響，但呼吸作用主要受溫度影響，所以D 錯(cuò)誤。,答案：C,4．兩棵同種生長狀況基本相同的植物，分別置于透明的玻 璃罩內(nèi)，如下圖甲、乙所示；在相同自然條件下，測(cè)得一晝夜 中植物氧氣釋放速率分別如下圖丙、丁曲線所示。下列說法正,確的是(,),丙,丁,A．a(chǎn)b 段和 cd 段，曲線下降的原因相同 B．一晝夜中，裝置乙中植物積累的有機(jī)物比甲多 C．e 點(diǎn)時(shí)，氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用基本停止 D．裝置甲的植物葉綠體中，在 14 點(diǎn)時(shí) C5 含量比 10 點(diǎn)時(shí) 低,解析：依題意并結(jié)合圖示分析可知，甲植物在密閉的透明 玻璃罩內(nèi)，限制光合作用的因素主要是二氧化碳濃度，ab段下 降的原因是二氧化碳供應(yīng)不足，圖乙植物在自然狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn) 光合午休現(xiàn)象，cd 段下降的原因是光照不足，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；丙和 丁圖中橫坐標(biāo)與曲線圍成的面積表示凈光合作用，據(jù)此可知， 一晝夜中，裝置乙中植物積累的有機(jī)物比甲多，B 項(xiàng)正確；e 點(diǎn)時(shí)，氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致光合作用下降，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置甲的 植物葉綠體中，在14 點(diǎn)時(shí)，玻璃罩內(nèi)二氧化碳因光合作用的消 耗而含量不足，使得二氧化碳的固定過程減弱，消耗的C5 減少， 導(dǎo)致C5 含量比10 點(diǎn)時(shí)高，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案：B,5．為研究不同光照強(qiáng)度下水稻的光合作用，某實(shí)驗(yàn)室將水 稻幼苗固定于無底反應(yīng)瓶中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖一所示。,圖一,圖二,實(shí)驗(yàn)步驟： ①調(diào)節(jié)天平平衡； ②用 100 W 的燈泡作為光源，先將燈泡置于距裝置 20 厘,米處，15 分鐘后觀察并記錄指針偏轉(zhuǎn)方向和格數(shù)。 ③加大燈泡與裝置間距離，過 15 分鐘再觀察記錄； ④連續(xù)重復(fù)步驟③。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制如上圖二，請(qǐng)回答下列問題：,(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是通過________________進(jìn)行調(diào)控。 (2)請(qǐng)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析回答：,①B 點(diǎn)與 A 點(diǎn)比較，光合強(qiáng)度較大的是________點(diǎn)，指針,偏轉(zhuǎn)的方向：__________。,②C 點(diǎn)表示的是光合作用__________呼吸作用(填寫“小,于”“等于”或“大于”)。,③CD 段形成的原因是_____________________________，,與 C 點(diǎn)相比較，D 點(diǎn)指針向________偏轉(zhuǎn)。,(3)細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，需要外界的能量供應(yīng)， 而光合作用和呼吸作用是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變的兩個(gè)重要生理過 程。從能量輸入水稻葉肉細(xì)胞到能被生命活動(dòng)所直接利用，其 能量轉(zhuǎn)移的具體途徑是__________________________________ _____________________________ (用文字和箭頭表示)。 (4)實(shí)驗(yàn)裝置一如此設(shè)計(jì)，依據(jù)的原理是________________ _____________________________________________________。,解析：(1)由題意“研究不同光照強(qiáng)度下水稻的光合作用” 可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度；再依據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中“③加 大燈泡與裝置間距離”可推知：調(diào)控光照強(qiáng)度的方法為改變燈 泡與裝置間的距離。(2)分析實(shí)驗(yàn)裝置圖一可知，該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的 原理是：A 瓶中活的水稻苗進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的氧氣使 A 瓶的 浮力增大，B 瓶中死的水稻苗因不能進(jìn)行光合作用而沒有氧氣 產(chǎn)生，所以B 瓶的浮力不變，導(dǎo)致天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。①分析 圖二的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，A點(diǎn)燈泡與裝置間的距離小，光照強(qiáng)度 大，而B 點(diǎn)與之相反，因此A 點(diǎn)的光合作用強(qiáng)度大于B 點(diǎn)，指 針向右偏轉(zhuǎn)。②C 點(diǎn)之后指針開始回偏，說明A 瓶中的氧氣開,始減少，因此 C 點(diǎn)表示的是光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。 ③CD 段隨著燈泡與裝置間的距離不斷增大，光照強(qiáng)度越來越 弱，導(dǎo)致呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，所以與 C 點(diǎn)相比較， D 點(diǎn)指針向左偏轉(zhuǎn)。(3)能量是通過光合作用輸入水稻葉肉細(xì)胞 的，再通過呼吸作用轉(zhuǎn)移到 ATP 中被生命活動(dòng)所利用，其能量 轉(zhuǎn)移的具體途徑是光能→ATP 中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定 的化學(xué)能→ATP 中活躍的化學(xué)能→各種形式的能量。(4)綜上分 析，實(shí)驗(yàn)裝置一如此設(shè)計(jì)，依據(jù)的原理是：該裝置中水稻光合 作用產(chǎn)生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。,答案：(1)改變燈泡與裝置間的距離,(2)①A,向右,②等于,③呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,左,(3)光能→ATP 中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 →ATP 中活躍的化學(xué)能→各種形式的能量 (4)該裝置中水稻光合作用產(chǎn)生的氣體，可使浮力增大，使 天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),