1、1第 7 讲 光合作用知识内容展示 核心素养对接生命观念通过比较光反应与碳反应的关系，建立物质与能量观点科学思维通过分析 C3、C 5等物质变化和影响光合作用的曲线，培养学生能用文字、图表及数学模型准确描述生物学知识的能力（1）色素的种类、颜色和吸收光谱（2）光合作用的概念、阶段与场所（3）光反应和碳反应的过程（4）环境因素对光合速率的影响（5）光合作用与细胞呼吸的异同（6）活动：光合色素的提取和分离（7）活动：探究环境因素对光合作用的影响科学探究通过“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，培养学生的实验探究能力考点一 叶绿体色素的种类 活动：光合色素的提取和分离1.2018浙江 4 月选考，
2、30（2）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物 A、B 两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容和结果见下表。品种 光照处理叶绿素 a 含量（mg/cm 2）叶绿素 b 含量（mg/cm 2）类胡萝卜素含量（mg/cm 2）光合作用速率（ mol CO 2/m2s）A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97回答下列问题：表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种 B 的光合色2素，再用
3、滤纸进行层析分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第 4条色素带变 ，这有利于品种 B 利用可见光中较短波长的 光。解析 光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素 b 主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第 4 条色素带是叶绿素 b。表中信息显示：品种B 的叶绿素 b 的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种 B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第 4 条色素带变宽，这有利于品种 B 利用可见光中较短波长的蓝紫光。答案 类囊体 宽 蓝紫2.2017浙江 4 月选考，30为探究不同
4、环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题：（1）本实验的因变量是 。由图中曲线对比可知，经 处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的 光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇较低温天气，除升温外，可对该植物进行 处理以减少叶绿素的损失。（2）提取上述四种该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的 。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第 4 组得到的色素带中，从上到下的第 条色素带均明显变窄。（3）若用不同波长的光照射叶绿素 a 的提取液并测定 ，可得到叶绿素 a 的吸收光谱。解析 （1）从
5、题图中可以看出，本实验探究的是不同环境因素（温度、光照）对某植物叶片中叶绿素含量的影响，因此，因变量应该是叶绿素含量。其中叶绿素含量下降最为明显的是 4 号曲线，处于低温和光照处理的叶片。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此，叶绿素含量下降后，会导致吸收红光和蓝紫光减少从而降低光合速率。由题图可知，光照低温可导致叶绿素含量降低，因此，推知黑暗和升温处理可以减少叶绿素的损失。3（2）在提取绿叶中的色素时，加入碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。在纸层析法的结果中，从上到下的色素带顺序为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b，已知第 4 组叶片的叶绿素含量显著减少，因此可知第 4 组由上到下的第三、四条
6、色素带均明显变窄。（3）以某种物质对不同波长光的吸收率（即吸光率）为纵坐标，以波长为横坐标作图， 所得到的曲线就是该物质的吸收光谱。答案 （1）叶绿素的含量 光照和低温 红光和蓝紫 遮光 （2）碳酸钙 三、四 （3）吸光率3.2016浙江 4 月选考卷 30 题（3）分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要高于 的液面，滤纸条上最宽色素带所含的色素是 。答案 层析液 叶绿素 a本题组对应必修一 P87 光合色素的提取和分离实验，常以具体的实验背景为载体考查实验的原理、操作过程及实验结果分析。活动：光合色素的提取与分离（1）实验原理（2）实验流程41.滤纸条上的滤液细线为何不能
7、被层析液没及？提示 层析液为脂溶性有机溶剂，倘若层析液没及滤液细线，则会使滤纸条上色素溶解于层析液中，从而导致滤纸条上无色素带。2.甲、乙、丙、丁四位同学，在利用菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果，你能否指出其各自的“异常结果”成因？5提示 甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液，导致层析后没有出现色素带。乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多，导致色素被“稀释” 。丙可能是未选择“鲜绿”叶片，而错用了“黄叶” ，从而导致色素中叶黄素、胡萝卜素“偏多” 。丁可能是因为研磨时未加入 CaCO3，从而导致叶绿素“保护”不利，含量偏少。3
8、.叶绿体的结构与功能观察上面的叶绿体结构示意图，完成下列问题：外膜，内膜。基粒，由许多类囊体叠联而成，其膜上分布有色素和酶，称光合膜。为液态的叶绿体基质，含有许多酶。4.色素的种类、颜色和吸收光谱叶绿素（约 3/4） 类胡萝卜素（约 1/4）色素种类 叶绿素 a 叶绿素 b 胡萝卜素 叶黄素颜色 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色分布 叶绿体的类囊体薄膜上吸收光谱（1）叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。（2）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸（3）对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。收量大。功能 吸收光能并转化成化学能分离方法纸层析法6绿叶中色素提取分
9、离异常现象分析收集到的滤液绿色过浅原因未加石英砂（二氧化硅） ，研磨不充分使用放置数天的菠菜叶，滤液色素（叶绿素）太少一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太（正确做法：分次加入少量无水乙醇）未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠原因 滤液细线不直；滤液细线过粗滤纸条无色素带原因忘记画滤液细线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角度 1 围绕叶绿体色素的种类与吸收光谱考查结构与功能观1.（2017全国卷，3）植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如 O2的释放）来绘制的。下列叙述错误的是（ ）A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中 A
10、TP 的合成B.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C.光合作用的作用光谱也可用 CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在 640660 nm 波长光下释放 O2是由叶绿素参与光合作用引起的解析 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中 ATP 的合成，A 错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其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；CO 2的吸收速率和 O2的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱，C 正确；根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片在 640660 nm 波长光下释放 O2是由叶绿素参与光合作用引起的
11、，D 正确。答案 A2.如图表示叶绿体中各色素的吸收光谱，据图判断，下列判断错误的是（ ）7A.在研究叶绿素的过程中，为避免类胡萝卜素的干扰，应该选用红橙光区B.进入秋季，植物对 420 nm450 nm 波长的光的利用量减少C.用 450 nm 波长的光比用 600 nm 波长的光更能提高光合作用强度D.用 550 nm 波长的光改用 670 nm 波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加解析 由图可知，类胡萝卜素主要吸收 400 nm500 nm 波长的光，研究叶绿素应选红橙光区，A 正确；秋季叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收 420 nm470 nm 波长的光变少，则植物对 420 nm
12、470 nm 波长的光的利用量显著减少， B 正确；由图可知，叶绿体中色素吸收 450 nm 波长的光比吸收 600 nm 波长的光要多，因此用 450 nm 波长的光比用 600 nm 波长的光更有利于提高光合作用强度，C 正确；由图可知，由 550 nm 波长的光转为 670 nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的 ATP 和 NADPH 变多，碳反应中三碳酸消耗量增加，则叶绿体中三碳酸含量减少，D 错误。答案 D角度 2 围绕光合色素提取与分离的实验考查科学探究能力3.（2018浙江湖州、衢州、丽水三地市质量检测）在“光合色素的提取与分离”实验中，为防止色素被破坏，应加入
13、的试剂是（ ）A.SiO2 B.CaCO3 C.95%乙醇 D.层析液答案 B4.（2018台州选考模拟）为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学提取等量绿叶中的色素，纸层析后得到如图的结果（、为色素条带） 。回答下列问题：（1）利用 95%的乙醇提取色素时，还需加入二氧化硅和 ，点样中应画出一条细而8直的 。（2）色素在吸收光的过程中，NADPH 作为氢的 可为碳反应提供 。（3）由图可知，强光照对色素合成的影响是_其中、色素条带主要吸收 光。、色素条带对应色素是由 组成的分子。答案 （1）碳酸钙 滤液细线（2）载体 能量和氢（3）抑制（减少）叶绿素的合成，促进（增加）类胡萝卜素的合成
14、红光和蓝紫 碳氢链角度 3 巧借影响叶绿素合成的因素考查社会责任5.（2015广东高考）为推动生态文明建设，国务院发布了大气污染防治行动计划 。某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同 pH 的酸雨对三种植物叶绿素含量（mg/g）影响的结果。pH 5.8（对照） 4.0 3.0 2.0桃树 2.20（100） 2.19（99.55） 2.13（96.82） 1.83（83.18）腊梅 3.65（100） 3.58（98.08） 3.44（94.25） 2.95（80.82）木樨 1.07（100） 1.07（100） 1.05（98.13） 0.96（89.72）注：括号内为与同种植
15、物对照实验的相对百分比。（1）叶绿素位于叶绿体内的 上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素带呈 色。酸雨中的 SO 破坏叶绿素，导致光反应产生的 （产物）减少。24由于光反应速率降低，将直接影响暗（碳）反应过程中的 ，最后导致（CH 2O）生成减少。（2）由表可知：随着酸雨 pH 的降低，叶绿素含量受影响的程度 ； ； 。解析 （1）叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，提取后用纸层析的方法分离，在滤纸条上扩散最慢的色素带是叶绿素 b，其颜色为黄绿色。叶绿素被破坏，则光反应产生的H和ATP 减少，直接影响暗（碳）反应中三碳酸的还原过程，进而导致糖类的生成减少。 （2）总体来说，随着酸雨 pH 的降低，
16、叶绿素含量受影响的程度增大。从表中还可以看出，在相同 pH 酸雨的作用下，木樨受影响程度最小，腊梅受影响程度最大。答案 （1）类囊体薄膜 黄绿 H和 ATP 三碳酸的还原9（2）增大 腊梅对酸雨最敏感 木樨对酸雨的耐受性较强6.（2018台州第一次统练）高浓度重金属胁迫会影响植物的光合色素含量，降低植物的光合速率。某科研小组研究了锶对油菜幼苗叶片叶绿素 a、叶绿素 b 的影响，实验结果如下图。请回答：（1）实验表明高浓度的锶使 的减少量更大，该色素主要吸收可见光中的 光。（2）为验证上述结论，可采用 法分离色素，与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第 条明显变窄则可证明。（3）
17、在光合作用中，叶绿素吸收的光能转变为 NADPH 等中的 能，并用于卡尔文循环中将三碳酸还原为 ，该还原产物大部分用于 ，以保证卡尔文循环的继续进行。解析 （1）与对照组相比，高浓度的锶都会使叶绿素 a、b 的含量下降，但对叶绿素 a 的影响更大，叶绿素 a 主要吸收红光和蓝紫光。 （2）光合作用的色素的分离采用纸层析法进行分离，滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素 b，所以与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第三条明显变窄则可证明上述结论。（3）光合作用中，叶绿素吸收的光能首先转变为 NADPH 等中的化学能，然后参与碳反应中将三碳酸还原为三碳糖，该还
18、原产物大部分用于再生 RuBP，以保证卡尔文循环的继续进行。答案 （1）叶绿素 a 红光和蓝紫（2）纸层析 三 （3）化学 三碳糖 再生 RuBP7.（2018浙江台州 3 月质量评估）为探究我省不同时期银杏叶片各种色素含量的变化，进行了相关实验，结果如下图所示。回答下列问题：10（1）据图分析，引起 7 月11 月间银杏叶片叶绿素相对含量下降的主要环境因素有 。（2）叶绿素参与光合作用的 阶段，该阶段的产物有 ；叶绿素几乎不吸收 光。（3）9 月份叶绿素含量下降非常明显，但光合速率下降趋势反而变缓，据图分析可能的原因是 。在秋季叶色变化过程中，银杏叶色变黄与叶绿素总量呈 （填“正”或“负”
19、）相关。（4）用纸层析法，对叶片光合色素进行分离实验，与 7 月的色素带相比，10 月的色素带中从上到下，第 条带的宽度明显变窄。解析 7 月至 11 月，光照强度下降，温度渐低，叶绿素合成减少，分解加快，导致银杏叶片叶绿素相对含量下降。 （2）叶绿素参与光合作用的光反应阶段，该阶段利用吸收的光能，把水分解为 NADPH 和 O2，同时生成 ATP；叶绿素几乎不吸收绿光，所以叶片显绿色。 （3）据图可知，9 月份叶绿素含量下降非常明显，但此时仍含有较多的类胡萝卜素，吸收的光能可用于光合作用，使光合速率下降趋势反而变缓。在秋季叶色变化过程中，银杏叶色变黄的过程伴随着叶绿素总量的减少，二者呈负相关
20、。 （4）用纸层析法对叶片光合色素进行分离实验，与 7 月的色素带相比，10 月的色素带中叶绿素明显减少，叶绿素的色素带位于从上到下第三、四条带，宽度明显变窄。答案 （1）光照和温度（2）光反应 NADPH、ATP 和 O2 绿（3）此时仍含有较多的类胡萝卜素，可以进行光合作用 负（4）三、四影响叶绿素合成的三大因素11考点二 光合作用的概念及过程1.（2018浙江 11 月选考节选）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：为研究光合作用中碳的同化与去向，用 的 CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并 标记化合物。浓缩后再点样进
21、行双向纸层析，使标记化合物 。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的三碳化合物。猜测此三碳化合物是 CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当 后，发现 RuBP 的含量快速升高，由此推知固定 CO2的物质不是二碳分子。解析 同位素示踪法可研究物质的变化和去向。题干强调为研究光合作用中碳的同化与去向，因此可用同位素 14C 标记的 CO2供给小球藻，每隔一定时间取样。通过定时杀死细胞提取标记化合物，可研究碳元素的同化与去向。通过类比叶绿体中光合色素的分离实验，可推知双向纸层析的目的也是为了使标记化合物分离。由题意可知，固定 CO2的是 RuBP，而不是二碳化合物，因此突然降低 CO2浓度后，RuB
22、P 的含量将会快速上升。答案 同位素 14C 标记 提取 分离 突然降低 CO2浓度2.（2016浙江 4 月选考）叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下，请回答：12（1）该膜是 膜，其上含有色素和催化光反应的 。光反应中，色素吸收的光能转变为 ATP 等物质中的 。（2）光反应的产物除图中所示的物质外，还有电子和 。ATP 为碳反应提供了能量和 。解析 （1）由图可知，该膜可以在光的作用下将水分解，形成 ATP，产生氧气和氢离子，因此可判断该膜为进行光合作用中光反应的场所，即叶绿体的类囊体膜，类囊体膜上含有各种与光合作用相关的色素和催化光反应所需的酶。光反应中色素吸
23、收的光能转移到 ATP中以活跃的化学能的形式存在。（2）图中光反应的产物有氧气、氢离子和 ATP，还缺少 NADPH 和电子。碳反应阶段，三碳化合物还原生成糖类的过程中需要磷酸基团，也由 ATP 提供。答案 （1）类囊体（光合） 酶 化学能 （2）NADPH 磷酸基团本题组对应必修一教材 P90P93 光反应和碳反应，以实验或叶绿体的结构为载体考查了光反应和碳反应的过程和联系。1.光合作用的过程（1）光合作用过程图解（2）光反应与碳反应关系13图中显示光反应为碳反应提供 NADPH、ATP，碳反应为光反应提供 NADP 和 ADP、Pi。由此可得出没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，光反应
24、也将受抑制。光合作用过程的“一、二、三、四”2.环境骤变对光合作用中间产物含量的影响（1） “过程法”分析三碳酸和 RuBP 的含量变化当外界条件改变时，光合作用中三碳酸、RuBP 及 ATP 和 ADP 含量变化可以采用如图分析：14（2） “模型法”表示三碳酸和 RuBP 的含量变化角度 1 结合光合作用的基本过程考查科学思维的能力151.（2018杭州质检）植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）A.图中 H 通过主动转运从类囊体膜内运到膜外B.通常，在光强度达到全日照之前，物质 A 的释放速率已达到最大值C.每个三碳酸分子接受来自物质 N 的氢和来自 ATP 的磷酸基
25、团D.叶片呈绿色，是因为它大量吸收绿光，而几乎不吸收其他颜色的光解析 图中 H 从类囊体膜内运到膜外的过程是顺浓度梯度进行的，不属于主动转运，A 错误；通常，在光强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的光合速率，即光合作用的光反应已达到最大速率，因此物质 A（即 O2）的释放速率已达到最大值，B 正确；物质 N 为 NADP ，碳反应中三碳酸分子接受来自 NADPH 的氢和来自 ATP 的磷酸基团，C 错误；叶片呈绿色，是因为它几乎不吸收绿光，D 错误。答案 B2.（2018浙江省台州市期末）下图是黑藻光合作用过程示意图（用字母代表物质） 。请分析回答：（1）反应发生的场所是 ，其中产物
26、 B 是 。（2）在反应中 RuBP 不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是 。光合作用合成的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成 。（3）若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入 可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下 23 min16后，试管内氧气的含量 （填“增加” “减少”或“不变” ）（4）给黑藻提供 C18O2和 H2O，释放的氧气中含有 18O 是由于_。解析 （1）为光反应，场所在类囊体膜，其中产物 B 是 H 。 （2）在碳反应中 RuBP 不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是 RuBP 可
27、以再生。 （3）要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入二氧化硅可使研磨充分，因为研磨后叶绿体遭破坏，只有色素不能进行光合作用，所以试管内氧气含量基本不变。 （4）给黑藻提供 C18O2和 H2O，释放的氧气中含有 18O 是因为 C18O2经光合作用产生 H O，然后光合作用利用 H O 产生含182 18218O 的氧气。答案 （1）类囊体膜（或光合膜、叶绿体基粒） H （2）RuBP 可以再生 淀粉、蛋白质和脂质（3）二氧化硅（SiO 2） 不变 （4）C 18O2经光合作用产生 H O，然后光合作用利用 H O 产生含 18O 的氧气 182 182角度 2 结合光反应和碳
28、反应的过程考查物质和能量观3.（2018浙江嘉兴 3 月教学测试）如图表示光合作用碳反应示意图，数字代表物质。下列叙述正确的是（ ）A.是 3磷酸甘油酸B.的全称是核酮糖五磷酸C.在叶绿体基质中被还原D.碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖答案 A4.科学家为小球藻的光合作用供给 14CO2，检测发现放射性最早出现在（ ）A.三碳酸 B.三碳糖 C.RuBP D.蔗糖解析 在碳反应阶段，二氧化碳首先与五碳化合物结合生成三碳酸，三碳酸再进一步被还原生成葡萄糖和五碳化合物，故科学家为小球藻的光合作用供给 14CO2，检测发现放射性最早出现在三碳酸中，A 正确，B、C、D 错误。17答案 A5.美国科
29、学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究，最终探明了光合作用中碳的转化途径，因此获得了 1961 年的诺贝尔化学奖。下图为简化的卡尔文循环示意图，表示相关物质，请回答问题：（1）卡尔文循环中，3磷酸甘油酸在和 ATP 的作用下被还原为 ，其中的为 3磷酸甘油酸的还原提供了 和能量，在 （场所）重新形成，所以卡尔文循环只有在 条件下才能一轮一轮循环不已。（2）对培养小球藻的试管，先进行一定强度的光照后，再黑暗处理，暗处理后短时间内3磷酸甘油酸的含量会 。如果加入 18O 标记 CO2，则会形成 ，进而产生18O2。（3）提取并分离小球藻中的光合色素，滤纸条上从上至下第二个色素带的颜色
30、是 。解析 （1）3磷酸甘油酸在 NADPH 和 ATP 作用下被还原为三碳糖（） ，在此过程中NADPH 既提供氢，又提供能量。光反应只有在有光的条件下才能进行。 （2）暗处理后，NADPH 和 ATP 减少，3磷酸甘油酸消耗减少，其含量会增加。加入 C18O2，在碳反应中先生成 H O，进而在光反应中生成 18O2。182答案 （1）三碳糖 氢 类囊体 有光（2）增加 H O182（3）黄色18对光反应与碳反应认识的几个误区（1）光合作用中光反应和碳反应不是独立的，而是息息相关的两个过程，没有光反应，碳反应也无法进行。（2）光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体，在原核生物中为质膜。（3）
31、碳反应所需要的 ATP 仅来自光反应，而不能由细胞呼吸提供。（4）光合作用中，ATP 提供能量和磷酸基团；NADPH 提供能量和作为还原剂，也是氢的载体，提供氢。（5）三碳糖或 RuBP 组成元素中含有磷。 角度 3 结合三碳酸、RuBP 含量的变化考查科学思维的能力6.（2017温州选考模拟）适宜的光照、温度条件下，在 0.003% CO2和 1% CO2两种不同环境中某植物叶肉细胞卡尔文循环中三碳酸和 RuBP 微摩尔浓度的变化趋势如图所示。据图分析合理的是（ ）A.AB 段碳反应速率越来越小B.BC 段甲物质浓度降低是因为生成速率变小C.CD 段光合作用较弱是因为光反应产物不足D.AE
32、段叶肉细胞的光饱和点稳定不变解析 AB 段甲、乙两物质含量相对稳定，因此，碳反应速率保持基本不变，A 错误； BC 段CO2浓度降低，生成的三碳酸（甲物质）减少，含量降低，B 正确； CD 段是因为碳反应产物不足，C 错误； AE 段随 CO2浓度上升，光饱和点上升，反之则下降，D 错误。答案 B7.（2018浙江十校联考）下图表示某豆科植物叶肉细胞中三磷酸甘油酸的相对含量在夏季某天 24 h 内（有一段时间乌云遮蔽）的变化趋势。下列有关叙述正确的是（ ）19A.叶肉细胞进行光合作用的区间是 B G 段所对应的时间B.与 F 点相比， G 点叶绿体中 RuBP 的含量较低C.乌云消失的时间可能
33、是曲线上 D 点对应的时刻D.该植物在 24 小时内有机物含量一定增加解析 三磷酸甘油酸可以被光反应产生的 ATP 和H还原，当其含量下降时，说明进行着光合作用，由图可知进行光合作用的区间是 B I 所对应的时间，A 错误；与 F 点相比， G 点叶绿体中三磷酸甘油酸的含量低，此时二氧化碳和 RuBP 形成的三磷酸甘油酸可能不变，也可能是减少的，所以 RuBP 的含量是高的，B 错误； D 点时三磷酸甘油酸含量重新有所下降，可能是因为光反应产生的 ATP 和H充足，所以可能是乌云消失的时间，C 正确；该植物在24 小时内三磷酸甘油酸的含量没有改变，应没有有机物的积累，D 错误。答案 C“相对速
34、率法”判断外界因素对三碳酸、RuBP 含量的影响1.模型构建与分析（1）模型构建（2）从物质生成和消耗的相对速率分析（以停止光照为例）2.外界条件变化与物质含量对照表项目 光照变强 光照变弱 光照不变 光照不变20CO2不变 CO2不变 CO2增多 CO2减少三碳酸 RuBP ATP 三碳糖 NADPH 3.区分含量变化和合成速率变化当外界条件改变时，短时间内三碳酸、RuBP 等物质的含量变化可能上升或下降，但一段时间后两者的含量将重新达到新的平衡。此外，若题干设问“合成速率”变化，可从总体光合速率变化角度予以考虑，即总体光合速率下降时各物质的合成速率均下降。考点三 环境因素对光合速率的影响（
35、2015浙江 10 月选考）某小组进行了低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验，对照组：25 、600 （molm 2 s1 ） （光照单位） ，处理 16 天；实验组：5 、60 （molm 2 s1 ） ，先处理 8 天，再恢复到对照组条件处理 8 天。实验结果如图所示。下列叙述中，正确的是（ ）注：气孔导度指气孔开放程度A.实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关B.实验组植株第 16 天的光饱和点比第 8 天的高C.5 低温处理番茄幼苗，对其光合作用造成的影响是不可恢复的D.若在第 4 天给实验组植株提供对照组条件，则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升慧眼识图21答案 B本题借助图像、表格
36、，考查分析能力、获取信息能力等科学思维素养，对应必修一 P95、P96 环境因素影响光合速率内容。1.影响光合作用的自然环境222.多因素综合影响（1）多因子变量的三类典型曲线：（2）共性解读P 点之前：限制光合速率的因素应为自变量 1 所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。Q 点之后：影响因子主要为自变量 2 所表示的因子，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。（3）生产应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用相关酶的活性，可以有效提高光合速率；还可以采取的措施是施用农家肥，增加 CO2浓度等。当温度适宜时，要适当提高 CO2浓度以提高光合速率。1
37、.光饱和点与全日照的关系光饱和点是指达到最大光合速率所需的最小光照强度。对某一植物而言，光饱和点并不是一个定值，可随二氧化碳浓度、温度等条件的变化而变化。虽然在一定范围内，光合速率可随光强度的增强而增大，但在光强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和23点时的速率。2.光补偿点、光饱和点及其他相关点的移动若已知某种植物呼吸作用最适温度为 30 ，光合作用最适温度为 25 ，在 25 ，大气CO2浓度下，测得如下曲线：当相关条件改变时，相关点的移动规律如下表：改变因素 A 点 B 点 C 点 D 点提高 CO2浓度 / 左移 右移 右上移降低 CO2浓度 / 右移 左移 左下移25 30 下移
38、右移 左移 左下移土壤缺 Mg2 不移 右移 左移 左下移角度 环境因素对光合速率的影响1.某植物表观光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题。（1）当 CO2浓度为 A 时，高光强下该植物的表观光合速率为 。CO 2浓度在 A B 之间时，曲线 表示了表观光合速率随 CO2浓度的增高而增高。（2）CO 2浓度大于 C 时，曲线 b 和 c 所表示的表观光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。（3）当环境中 CO2浓度小于 A 时，在图示的 3 种光强下，该植物呼吸作用产生的 CO2量 （填“大于” “等于”或“小于” ）光合作用吸收的 CO2量。（4）据图可推测，在温室中，若要采取提
39、高 CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑 这一因素的影响，并采取相应措施。慧眼识图24答案 （1）0 a、 b、 c （2）光强 （3）大于 （4）光强2.（2016浙江 10 月选考）在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源（补光）试验，结果如图所示。补光的光强度为 150 （molm 2 s1 ） ，补光时间为上午 7：0010：00，温度适宜。下列叙述正确的是（ ）A.给植株补充 580 nm 光源，对该植株的生长有促进作用B.若 680 nm 补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将下降C.若 450 nm 补光组在 9：00 时突然停止补光，则植
40、株释放的 O2量增大D.当对照组和 450 nm 补光组 CO2吸收速率都达到 6（molm 2 s1 ）时，450 nm 补光组从温室中吸收的 CO2总量比对照组少解析 与对照组相比，补充 580 nm 光源，CO 2的吸收速率较低，所以补充 580 nm 光源不能促进植物生长，A 错误；光合色素增加则光饱和点会升高，B 错误；由于补充 450 nm 光源可促进植物的光合作用，所以突然停止了补光后，释放 O2的量应降低，C 错误。答案 D3.（2018浙江 11 月选考节选）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某25植物幼苗，用含有 100 mmol/L NaCl 的完全营养液进
41、行培养，测定其光合作用速率和气孔异度，结果如图所示。本实验可推出的实验结论是 。实验中设置了前后自身对照，还可设置 作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外，还可采用_（答出两点即可） 。解析 由图可知，随 NaCl 处理时间延长，气孔导度下降，光合速率也下降，且抑制效果与NaCl 处理时间呈正相关。作为空白对照，所用完全培养液不加 NaCl 即可。光合作用速率的指标可以采用单位时间单位叶面积的 CO2吸收量或 O2释放量表示，也可采用单位时间单位叶面积的干物质积累量表示。答案 NaCl 处理导致光合作用速率及气孔导度下降，且随处理时间的延长，抵制作用越明显 不加 NaCl 的完
42、全营养液 单位时间单位叶面积的 O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量4.（2017浙江 11 月选考）为探究环境因素对光合作用的影响，进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片，并将相同数量的叶圆片分别放入 AD 四组烧杯中，在 25 环境中进行实验，实验内容与结果见下表。组别 烧杯中液体成分 处理条件 检测结果A 富含 CO2的纯水 光照 B 富含 CO2的纯水 黑暗 C 富含 CO2的葡萄糖溶液 光照 D 富含 CO2的葡萄糖溶液 黑暗 注：“”表示检出淀粉， “”表示检出淀粉含量较高， “”表示未检出淀粉。回答下列问题：（1）据表分析，将 CO2作为光合作用原料的是
43、 组。在植物体内，CO 2转变为有机物的途径为 循环，其产物可运至叶绿体外转变成 ，并运到植物体其他部位供细胞利用。（2）检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是 。而在块茎中，淀粉长期储存在 中。解析 （1）据表分析，A、C 组都有光照条件可以进行光合作用，所以可吸收 CO2作为光合26作用原料。在植物体内，CO 2转变为有机物的途径为卡尔文循环，其产物可运至叶绿体外转变成蔗糖，并运到植物体其他部位供细胞利用。（2）D 组叶片在黑暗条件下，因此不能进行光合作用，但可以直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是叶绿体基质。而在不见光的块茎中，白色体是长期
44、储存淀粉的场所。答案 （1）A、C 卡尔文 蔗糖（2）叶绿体基质 白色体考点四 光合作用与细胞呼吸的关系1.（2017全国卷，29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。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 。解析 （1）光合作用光反应阶段，水光解形成 NADPH 和氧气，因此图中是 O2；可形成 NADPH，应为 NA
45、DP ；可形成 ATP，应为 ADP 和 Pi；三碳酸还原可形成有机物和RuBP，因此表示 RuBP。细胞呼吸过程中产生的H代表的物质主要是 NADH。（2）图中 A 表示光反应阶段，B 表示碳反应阶段，C 代表细胞溶胶（可发生细胞呼吸的第一阶段） ，D 代表线粒体（可发生需氧呼吸的第二阶段和第三阶段） ，其中光反应阶段、需氧呼吸的三个阶段都能合成 ATP，而碳反应阶段不但不能合成 ATP 还会消耗 ATP。因此，ATP 合成发生在 A 过程，还发生在 C 和 D。（3）植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下，转化成酒精和二氧化碳。答案 （1）O 2
46、 NADP ADP 和 Pi RuBP NADH27（2）C 和 D （3）缺氧2.（2017浙江 11 月选考）在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在 pH4 的缓冲溶液中，使类囊体内外的 pH 相等，然后迅速转移到含有 ADP 和 Pi 的 pH8 的缓冲溶液中，结果检测到有 ATP 的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是（ ）A.实验中溶液的 H 均来自水的裂解B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生 ATPC.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内 H 浓度较高D.若使类囊体的脂双层对 H 的通透性增大，ATP 生成量不变解析 本实验是在黑暗条件下完成的，实验中溶液的 H 不仅仅来自于
47、实验前在光下时水的裂解，也有来自于缓冲液中，A 错误；黑暗条件下，植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP，B 错误；光照条件下，植物细胞叶绿体中类囊体的腔内发生水的裂解产生 H ，使类囊体的腔内 H 浓度较高，C 正确；根据实验的结果，在类囊体内 H 浓度大于外面时会有ATP 产生，H 的浓度差和 ATP 的产生有关，若使类囊体的脂双层对 H 的通透性增大，ATP生成量会发生改变，D 错误。答案 C281.光合作用与细胞呼吸的区别与联系项目 光合作用 细胞呼吸范围 植物的绿色细胞；少数原核生物 所有活细胞场所 植物细胞的叶绿体蓝细菌的质膜细胞溶胶和线粒体好氧细菌的质膜物质转化无机物（CO 2和 H2O）转化为有机物分解有机物产生 CO2和 H2O 或其他小分子能量变化光能ATP 和 NADPH 中活跃的化学能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能ATP 中活跃的化学能热能实质 合成有机物，贮存能量 分解有机物，释放能量代谢类型 同化作用（或合成作用） 异化作用（或分解作用）联系2.NADPH/NADH 与 ATP 来源与去路29角度 围绕光合作用与细胞呼吸的关系考查物质和能量观1.（2018宁波十校联考）下图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，下列叙述正确的是（ ）A.过程中类胡萝卜素主要吸
