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1、,第3课光合作用探究历程和基本过程,内容索引,核心素养测评,考点一绿叶中色素的提取和分离实验【必备知识速填】1.实验原理:,2.实验步骤:,3.实验结果分析:结合图示填写表格内容。,胡萝卜素,最少,较少,较快,蓝绿色,较低,叶绿素b,最低,最慢,【秒判正误】1.分离色素的原理是色素易溶于有机溶剂。()分析:分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越高,随层析液在滤纸上的扩散速度越快。2.未加入CaCO3,叶绿素会被破坏。()3.滤液细线要细、齐、直,滤液细线干燥后再画一两次。(),4.滤纸条上扩散速度最快的是叶绿素b。()分析:滤纸条上扩散速度最快的是胡萝卜素。5.制备滤纸条时将
2、滤纸条剪去两角的目的是使色素在滤纸条上扩散均匀整齐。()6.层析时试管口加棉塞的目的是防止色素挥发。()分析:层析液易挥发且有毒,层析时试管口加棉塞的目的是防止层析液挥发。,【重点难点讲透】四个常见异常现象及其原因分析,【典例示范】(2019江苏高考)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是()A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b,【解析】选D。研磨时加入CaCO3是为了保护叶绿素,A项错误;光合色素只能
3、溶解于有机溶剂,层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成,也可以用92号汽油代替,但不能用生理盐水或磷酸盐缓冲液代替,B项错误;层析液具有挥发性,层析时不能通风操作,需要用培养皿盖住小烧杯,C项错误;通过与菠菜的纸层析条带的比较可见蓝藻缺少叶绿素b条带,D项正确。,【素养新命题】(1)据图分析实验中选择的蓝藻含有哪些色素。(科学思维:分析与综合)提示:胡萝卜素和叶绿素a。,(2)如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置,据图分析:(科学探究:实验结果分析)实验时应将滤液滴在_(填“a”或“b”)处。在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆,最大的圆圈含有_(填色素种类),呈现_色;最
4、小的圆圈含有_(填色素种类),呈现_色。,胡萝卜素,a,橙黄,叶绿素b,黄绿,【热考角度通关】角度一分析实验原理与过程1.(2019淄博模拟)某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,进行了以下操作:将5g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中,加入无水乙醇后直接进行研磨;将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1cm处用钢笔画一条横线;为增强实验效果,将滤液细线画粗些;将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,让滤液细线浸入层析液中。该同学的操作有误的是()A.B.C.D.,【解析】选D。提取绿色叶片中的色素时,在将5g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中后,应加入少许二氧化硅和碳酸钙,再加入10mL
5、无水乙醇,进行迅速、充分研磨;制备滤纸条时,应将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1cm处用铅笔画一条横线,而不是用钢笔;画滤液细线时,为确保色素带分离整齐、不重叠,应保证滤液细线细、直、齐,为增强实验效果,应重复画线使滤液细线处积累较多色素;分离色素时,应将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,注意不能让滤液细线触及层析液。,2.(2020永州模拟)某同学用新鲜菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,下列叙述正确的是()A.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合色素B.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失C.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止
6、酸破坏叶绿素D.为获得10mL提取液,研磨时一次性加入10mL无水乙醇研磨效果最好,【解析】选A。即使菜叶剪碎不够充分,也不明显影响研磨的结果,所以仍可提取出4种光合色素,A正确;层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会因色素分解而减少,但不会随层析液挥发而消失,B错误;CaCO3可防止酸破坏叶绿素,所以可在研磨前加入少许CaCO3,C错误;由于研磨时乙醇挥发,故为获得10mL提取液,研磨时应分次加入无水乙醇,且加入无水乙醇总量大于10mL,D错误。,3.(2017天津高考)叶绿体中的色素为脂溶性,液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是()A.用
7、无水乙醇提取叶绿体中的色素B.用水做层析液观察花青苷的色素带C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目,【解析】选D。叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素;花青苷为水溶性,用水做层析液可以观察花青苷的色素带;月季成熟叶片具有紫红色的大液泡,可以用于质壁分离和复原实验,探究细胞的失水与吸水;表皮细胞高度分化,不再进行有丝分裂,不能用光学显微镜观察染色体的形态和数目。,角度二分析实验结果4.(2020唐山模拟)利用无水乙醇提取叶绿体中的色素,设法分离得到各种色素,并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸
8、的1、2、3、4、5位置(如图所示)。当滤纸下方浸入层析液后,滤纸条上各色素正确的位置应为(),【解析】选B。在层析液中四种色素的溶解度从大到小的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素溶解度越大,随层析液在滤纸上扩散的速度越快,混合液中含4种色素,扩散后在滤纸条上形成4条色素带。,5.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述正确的是(),A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B.强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成C.四种色素在层析液中溶解度的大小是,C错误;如果滤液细线触及
9、石油醚,四种色素会溶解于层析液中,得不到四条色素带,D错误。,【加固训练】1.以圆形滤纸的中心为圆心,画叶绿体色素滤液的小圆进行色素分离,看到近似同心环状的四个色素圈,排列在最外圈的一个呈()A.蓝绿色B.黄绿色C.黄色D.橙黄色【解析】选D。绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上的扩散速度不同。其中胡萝卜素(橙黄色)的溶解度最大,故其扩散速度最快,排列在最外圈。,2.某学生利用新鲜的菠菜叶进行叶绿体色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是(),A.甲可能是用蒸馏水做提取液和层析液B.乙可能是因为研磨时未加
10、入SiO2C.丙是正确操作得到的理想结果D.丁可能是因为研磨时未加入CaCO3,【解题指南】(1)图示信息:柱形的高度与色素的含量呈正相关。(2)关键知识:提取色素所用试剂的作用不同:如SiO2、CaCO3、无水乙醇和层析液。,【解析】选C。甲的实验结果是没有分离出色素,色素不溶于水,可能是用蒸馏水做提取液和层析液所致,故A项合理。乙结果分离出了色素,但色素含量少,可能是研磨时未加入SiO2,故B项合理。丙图分离出了色素,但根据四种色素与点样处的距离分析,与正确操作时四种色素的含量不对应,故C项不合理。丁的实验结果是胡萝卜素和叶黄素的含量正常,叶绿素的含量少,可能是因为研磨时未加入CaCO3,
11、故D项合理。,考点二捕获光能的色素和结构【必备知识速填】1.色素的种类和功能:,(1)分布:_。(2)功能:_。(3)吸光状况: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。叶绿素对_的吸收量大,类胡萝卜素对_光的吸收量大。,叶绿体的类囊体薄膜上,吸收、传递(四种色素均吸收)、转化(只有极少数叶绿素a分子可转,化)光能,红光和蓝紫光,蓝紫,2.叶绿体的结构和功能:(1)模式图:,【秒判正误】1.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素。()2.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。()分析:叶片黄化时,叶绿体中的叶绿素减少,对红光的吸收减少。3.光合作用需要的色素分布在叶绿体基粒和基质中。()分析
12、:光合作用需要的色素分布在叶绿体的基粒(类囊体薄膜)上。,4.红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。()分析:红外光和紫外光不能被叶绿体中的色素吸收。5.光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。(),【重点难点讲透】1.影响叶绿素合成的三大因素:,2.光合色素和光合场所的三点提醒:(1)色素的功能特点:叶绿素和类胡萝卜素均有主要的吸收光波段,对其他波段的可见光并非不吸收,只是吸收量较少。(2)色素的分布位置:色素不只分布于叶绿体中,液泡中也含有色素如花青素,但是液泡中的色素不能用于光合作用。(3)光合作用的场所:叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所,如蓝藻细胞没有叶绿体,也能进
13、行光合作用。,【教材命题源】教材原文:必修1_P97“可见光合作用与细胞中的色素有关”。命题角度:角度1.为什么高等植物的叶片一般呈现绿色?说出你的理由。提示:因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,绿光被反射出来,所以叶片一般呈现绿色。,角度2.温室或大棚种植蔬菜时,最好选择什么颜色的玻璃或塑料薄膜?说明原因。提示:无色透明。有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他色光很少或不能透过,光照强度会减弱,不利于光合作用;而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各种色光,光照强度较大,有利于光合作用的进行。,【典例示范】(2019海南高考)下列关于高等植物光合作用的叙述,错误的是()A.光合作用的暗反应阶段
14、不能直接利用光能B.红光照射时,胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC.光反应中,将光能转变为化学能需要有ADP的参与D.红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用,【解析】选B。光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能,只有光反应阶段才能直接利用光能,A项正确;胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不能吸收红光,B项错误;光反应中将光能转变为化学能,需要有ADP的参与形成ATP,C项正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,红光照射时,叶绿素b能吸收光能并用于光合作用,D项正确。,【素养新命题】(1)初生的植物,叶片呈黄绿色;长大后,变为深绿色;到了秋冬季节,便枯黄了。试分析原因。(生命观念:结构与功能观)提示:嫩叶
15、中叶绿素较少,叶绿素的绿色不足以遮盖类胡萝卜素的颜色,叶片呈黄绿色;随着植物的生长发育,合成叶绿素的能力增强,叶绿素增多,遮盖了类胡萝卜素的颜色,叶片呈深绿色;秋冬季节,叶绿素大量分解,遮盖不住类胡萝卜素的颜色,叶片呈黄色。,(2)将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上,可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长,单位为nm,暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。通过对光谱的分析,判断该色素是哪种色素,并分析原因。(科学思维:演绎与推理),提示:叶绿素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。从图中可以看出,该色素
16、主要吸收红光和蓝紫光,所以该色素为叶绿素。,【热考角度通关】角度一色素的种类和功能1.(2017全国卷)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ATP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640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,【解析】选A。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不能吸收红光,A项错误;通过测量叶绿素对不同波长光的吸收值,可以绘制其吸收光谱,B项正确;CO2的吸
17、收速率反映光合作用速率的变化,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,C项正确;640660nm波长的光属于红光,叶绿素可以吸收红光,将水分解成氧和H,氧直接以分子的形式释放,D项正确。,2.下列关于光合色素的叙述中,正确的是()A.被叶绿素吸收的光可用于光合作用B.光合色素分布于叶绿体内膜和细胞质基质中C.光合色素只吸收红光和蓝紫光用于水的光解D.植物叶片黄化,叶绿体对红光的吸收会增加,【解析】选A。色素能够吸收光能,传递光能,将光能转化为化学能,A正确;光合色素分布于类囊体薄膜上,叶绿体内膜和细胞质基质中不含有,B错误;光合色素主要吸收红光和蓝紫光,其他色光吸收较少,
18、C错误;植物叶片黄化,叶绿体中叶绿素减少,对红光的吸收会减少,D错误。,3.(2019滨州模拟)下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断,以下说法不正确的是()A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400nm500nm波长的光B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C.由550nm转为670nm波长的光后,短时间内叶绿体中C3的量增加D.土壤中缺乏镁时,植物对420nm470nm波长的光利用量显著减少,【解析】选C。由题图可知,类胡萝卜素主要吸收400nm500nm波长的光;叶绿体中色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多,因此用450nm波长的光比60
19、0nm波长的光更有利于提高光合作用强度;由550nm转为670nm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H变多,暗反应中C3的还原量增多,则叶绿体中C3的量减少;叶绿素吸收420nm470nm波长的光较多,当缺镁时,叶绿素的合成受到影响,则植物对420nm470nm波长的光的利用量显著减少。,角度二叶绿体的结构与功能4.(2020武汉模拟)叶绿体是光合作用的场所。下列有关叶绿体和光合作用的叙述,错误的是()A.叶绿体内部巨大的膜面积为暗反应的酶提供了附着位点B.叶绿素能吸收红光,类胡萝卜素不能吸收红光C.光合色素吸收的光能用于水的光解和ATP的形成D.O2的产生需要提供光照
20、,(CH2O)的产生需要提供CO2,【解析】选A。叶绿体的类囊体薄膜增大了叶绿体的膜面积,是光合作用光反应的场所,A错误;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不吸收红光,B正确;光合色素分布在类囊体薄膜上,可以吸收、传递和转换光能,吸收的光能用于水的光解和ATP的形成,C正确;光反应中水的光解产生氧气,光反应必须有光,暗反应过程二氧化碳固定形成C3,C3还原形成糖类等有机物,D正确。,生命观念结构与功能观叶绿体的结构与功能相适应的特点(1)基粒:由类囊体堆叠而成,可以增加膜面积。(2)类囊体薄膜:分布有吸收光能的色素。(3)酶的分布:叶绿体的类囊体薄膜和基质中有催化光合作用进
21、行的酶。,5.(2020潍坊模拟)将含有完整叶绿体的悬浮液和含有破坏外膜叶绿体的悬浮液置于光下,一段时间后发现都有氧气释放,且释放速率基本相同。下列叙述错误的是()A.培养液应是叶绿体基质的等渗溶液B.两种叶绿体内都无糖类的产生C.该实验说明O2的产生与叶绿体外膜无关D.改变悬浮液的pH,对两种叶绿体氧气的产生速率均有影响,【解析】选B。叶绿体没有细胞壁,所以在低渗溶液中容易吸水,在高渗溶液中易失水,为了保持活性,需要将其放入叶绿体基质的等渗溶液中,A正确;色素附着在类囊体膜上,含有完整叶绿体的悬浮液和含有破坏外膜叶绿体的悬浮液中,两种叶绿体在光照条件下均可以进行光合作用,所以可以产生糖类,B
22、错误;光合作用光反应在类囊体薄膜上进行,暗反应在叶绿体基质中进行,与叶绿体外膜无关,C正确;改变pH将会改变与光合作用有关的酶的活性,所以对两种叶绿体氧气的产生速率均有影响,D正确。,【加固训练】1.叶绿体是植物进行光合作用的场所,下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是()A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B.H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体的薄膜上D.光合作用的产物淀粉是在叶绿体基质中合成的,【解析】选D。叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上,A错误;水的光解是光反应过程,发生在叶绿体类囊体薄膜上,B错误;CO2的固定发生在暗反应过程中,场所
23、为叶绿体基质,C错误;光合作用的产物淀粉是在叶绿体基质中合成的,D正确。,2.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)实验,结果如图所示。补光的光强度为150molm-2s-1,补光时间为上午7:0010:00,温度适宜。请回答:,(1)补光效果最好的补光组是_。若该补光组在9:00时突然停止补光,则叶肉细胞中C5含量将_。(2)根据光合色素吸收光谱分析,单色光补光后结果不同的重要原因是_。有人认为不同单色光补光后也会影响叶片中光合色素的含量,进而影响光合作用,请设计实验进行验证,设计思路是_=_。,【解析】(1)由图可知680nm补光植物的CO2吸收速率最大。
24、该补光组在9:00时突然停止补光,光反应减慢,H和ATP合成减少,C3还原减慢,C5生成减少,而C5和CO2结合生成C3的速度不变,C5含量减少。(2)单色光补光后结果不同,是因为光合色素对不同单色光的吸收量不同。要证明色素含量的变化,应取四组不同光照射相同时间下的叶片,提取、分离色素并进行观察,通过比较色素带的宽窄,可得到验证。,答案:(1)680nm补光减少(2)光合色素对不同单色光的吸收量不同取以上四组不同光照射相同时间下的等量叶片,提取其中的色素,利用纸层析法分离色素,观察比较不同色素提取液层析形成的色素带(宽窄),考点三光合作用的探究历程和过程【必备知识速填】1.光合作用的探究历程:
25、,更新空气,光下,光能,化学能,淀粉,叶绿体,叶绿体,水,二氧化碳,2.光合作用的过程:(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。,叶绿体,CO2和H2O,氧气,(2)光反应与暗反应的比较:,光反应,暗反应,叶绿体类囊体薄膜,叶绿体基质,ATP中活跃的化学能,有机物中稳定的化学能,ATP、H,ADP、Pi,(3)光合作用的总反应式:_。,CO2+H2O(CH2O)+O2,【秒判正误】1.离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反应过程。()2.光合作用和细胞呼吸均能产生H,二者还原的物质相同。()分析:光合作用中的H是还原型辅酶(NA
26、DPH),而细胞呼吸中的H是还原型辅酶(NADH)。,3.H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中。()分析:H2O在光下分解为H和O2的过程为光反应阶段,发生在叶绿体的类囊体薄膜上。4.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖。()5.叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP。()分析:叶绿体是光合作用的场所,既能进行CO2的固定,也能合成ATP。,【重点难点讲透】1.光合作用中C、H、O的转移途径:,2.细胞中C3和C5含量变化的判断:下图中表示光反应,表示CO2的固定,表示C3的还原,当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时,分析相关物质含量在短时间内的变化:,(1)CO
27、2供应不变,光照条件突然发生变化,可以分为两种情况:,(2)光照条件不变,CO2供应突然发生变化,可以分为两种情况:,【教材命题源】教材原文:必修1_P102“1864年,德国植物学家萨克斯做了一个实验:他把绿叶先在暗处放置几小时遮光的一半则没有颜色变化。”命题角度:角度1.该实验中的对照组和实验组分别是什么?提示:对照组是曝光组,实验组是遮光组。,角度2.该实验的自变量和因变量是什么?实验证明了光合作用的产物是淀粉,还能得出什么结论?提示:自变量是光照,因变量是光合作用的产物淀粉;还能得出植物进行光合作用需要光照。,【典例示范】(2017全国卷改编)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用
28、的示意图。,据图回答下列问题:(1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_。(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”)。,【解析】(1)据题图分析可知,为水光解的产物之一,应为O2;为NADPH还原C3后的产物,应为NADP+;为ATP的水解产物,应为ADP和Pi;为CO2固定的反应物,应为C5。(2)题图中A过程为光反应,B过程为暗反应,ATP合成发生在A过程;在细胞质基质中进行有氧呼吸第一阶段,线粒体内进行有氧呼吸第二、三阶段,这三个阶段都有ATP的合成。,答案:(1)O2NADP+ADP+PiC5(2
29、)C和D,【素养新命题】(1)若突然停止光照,短期内C3和ATP的含量如何变化?(科学思维:演绎与推理)提示:突然停止光照时,C3含量增加,ATP含量减少。,(2)若研究光合作用产物O2中O来自空气中的CO2还是H2O,如何设计实验?简要写出实验设计思路。(科学探究:设计实验方案)提示:分别用氧的同位素18O标记H2O和CO2,即:和C18O2,然后分2组进行实验,第一组提供和CO2,第二组提供H2O和C18O2,最后分析两组实验释放的氧气中的O是否含有18O。,【热考角度通关】角度一光合作用的探索历程1.(2020聊城模拟)下列有关科学家探索光合作用的实验中,叙述错误的是()A.与黑藻相比,
30、水绵更适宜用于探究光合作用的场所B.金鱼藻是水生植物,用于探究光合作用产物有O2时,利于收集气体C.卡尔文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径D.银边天竺葵探究光合作用产物有淀粉时,用酒精脱色、漂洗后加碘液,则叶片边缘变蓝色,【解析】选D。银边天竺葵叶片边缘没有叶绿体,不能进行光合作用,没有淀粉合成,因此用碘液检测叶片边缘不变蓝色,故D错误。,角度二光合作用的过程2.(2019全国卷)将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自()A.水、矿质元素和空气B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤D.光、矿质元素和空气,【解析】
31、选A。本题考查光合作用的影响因素。植物生长过程中增重主要通过光合作用制造有机物,其主要过程是利用光能,将CO2和水合成储存能量的有机物,其中CO2来自空气。另外,植物体内蛋白质、核酸等有机物的合成还需要矿质元素,故A项正确。,3.在其他条件适宜的情况下,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含量的变化是()A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加,C5迅速减少D.C3迅速减少,C5迅速增加,【解析】选C。由题意知,在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照后,光反应停止,H和ATP下降
32、,C3的还原减弱直至停止,而CO2的固定则继续进行,但由于缺少H和ATP,C3不能被还原而积累,使C3迅速增加;C5是植物体细胞内具有一定数量且能循环利用的物质,当C3不能被还原再形成C5时,C5将迅速减少。所以,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,此时叶绿体中C3迅速增加,C5迅速减少。,科学思维模型与建模利用数学模型分析光合作用中物质含量的变化,(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,H和ATP含量变化是一致的。(3)具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于C
33、O2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能准确作出判断。,4.(2020长沙模拟)下列关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述,正确的是()A.无氧条件下,光合作用是细胞内ATP的唯一来源B.有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质中都能产生ATPC.叶绿体产生ATP需要CO2,而线粒体产生ATP则需要O2D.暗反应消耗的ATP可来源于线粒体和叶绿体,【解析】选B。无氧条件下,植物还能进行无氧呼吸产生ATP,故无氧条件下,光合作用不是细胞内ATP的唯一来源,A错误;题目中强调在有光条件下,满足了光合作用的条件,故有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质中都能产生
34、ATP,B正确;叶绿体产生ATP需要光,而线粒体产生ATP则需要O2,C错误;暗反应消耗的ATP只来源于叶绿体光反应过程,D错误。,【加固训练】1.下图为绿色植物光合作用过程示意图(图中ag为物质,为反应过程,物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示)。下列有关叙述错误的是()A.图中表示水分的吸收,表示水的光解B.c为ATP,f为HC.将b物质用18O标记,最终在(CH2O)中能检测到该同位素D.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能,【解析】选B。图中ag分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH(H)、NADP+、CO2,分别代表水分的吸收、ATP
35、的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、有机物的合成,A项正确,B项错误;C项正确;光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用,D项正确。,2.正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP的值下降D.NADPH/NADP+的值下降,【解题指南】(1)题干关键词:“正常生长”“用黑布”“将培养瓶罩上”。(2)隐含信息:绿藻细胞光合作用过程中突然停止光照,直接影响光反应阶段。,【解析】选B。本题主要考查光合作用过程中光反应阶段与暗反应阶段相关物质的变化。A项中,由于用黑布将培养瓶罩上,绿藻细胞光合作用过程中光反应停止,O2的产生停止,正确。C、D项中,光反应停止,NADPH和ATP的产生停止,而暗反应阶段继续消耗ATP生成ADP,ATP/ADP的值下降;暗反应阶段C3的还原继续消耗NADPH生成NADP+,使NADPH/NADP+的值下降,C、D正确。B项中,暗反应阶段会因为光反应阶段的停止,供应ATP与NADPH停止,使C3的还原速度减慢,C3在叶绿体内积累而导致CO2的固定速度减慢,错误。,