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1、第第5 5讲讲 光合作用光合作用问题问题1 1：该实验的原理是什么？：该实验的原理是什么？问题问题2 2：该实验对取材有什么要求？：该实验对取材有什么要求？问题问题3 3：研磨时加入：研磨时加入SiOSiO2 2的作用是什么？的作用是什么？问题问题4 4：为什么研磨时要加入碳酸钙？：为什么研磨时要加入碳酸钙？问题问题5 5：叶绿体中的多种色素如何分离？叶绿体中的多种色素如何分离？叶绿体中的多种色素如何分离？叶绿体中的多种色素如何分离？问题问题6 6：从上到下滤纸条上有几条色素带？分别呈什么：从上到下滤纸条上有几条色素带？分别呈什么颜色？主要吸收哪种波长的可见光？颜色？主要吸收哪种波长的可见光？
2、考点考点1 1 色素的种类、颜色和吸收光谱色素的种类、颜色和吸收光谱P43/1/4基质外膜类囊体基粒内膜（酶、色素）（酶、DNA、RNA、核糖体）12345叶绿体考点考点2 2 光合作用的过程及光系统的作用光合作用的过程及光系统的作用A.A.和和均为选择透过性膜均为选择透过性膜B.B.光反应的产物有光反应的产物有O O2 2、NADPHNADPH、ATPATP等等C.C.上的反应需要光，不需要酶，上的反应需要光，不需要酶，上的反应不上的反应不需要光，需要多种酶需要光，需要多种酶D.D.光能转变为活跃的化学能在光能转变为活跃的化学能在上进行；活跃的上进行；活跃的化学能转变为稳定的化学能在化学能转
3、变为稳定的化学能在中完成中完成1.1.（20082008年日照模拟）如图为叶绿体亚显微结构图，年日照模拟）如图为叶绿体亚显微结构图，下列关于其结构与功能的叙述，不正确的是下列关于其结构与功能的叙述，不正确的是 （）C基质外膜类囊体 基粒内膜（酶、色素）（酶、DNA、RNA、核糖体）12345叶绿体在叶绿体相应的部位在叶绿体相应的部位写出写出相应的反应相应的反应考点考点2 2 光合作用的过程及光系统的作用光合作用的过程及光系统的作用活动活动1 1：2.（2008年山东理综，7）下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布在图示结构上 （）A.生物膜为叶绿体内膜B.可完成光合作用的全过程C.发生的
4、能量转换是：光能电能化学能 D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动C归纳：归纳：1 1、光反应中，最初电子供体是（、光反应中，最初电子供体是（），最终电子），最终电子受体是（受体是（）。）。2 2、光反应中发生的变化。、光反应中发生的变化。活动活动2 2：说说碳反应中发生了哪些物质变化？写出碳反应：说说碳反应中发生了哪些物质变化？写出碳反应的总反应式。的总反应式。活动活动3 3：光合作用的产物是什么？其利用途径有哪几条？：光合作用的产物是什么？其利用途径有哪几条？活动活动4 4：比较光反应和碳反应的异同。：比较光反应和碳反应的异同。活动活动5 5：分析光照和：分析光照和COCO浓度变化对植
5、物细胞内浓度变化对植物细胞内C C3 3、RuBpRuBp、NADPHNADPH、ATPATP、C C6 6H H1212O O6 6合成量的影响。合成量的影响。3.如图为光反应、暗反应联系示意图，据图回答下列问题：(1)填出图中字母所表示的物质：a ,b ,c ,d 。（2）如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物的含量会突然减少，其原因是 ；若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是 。（1）O2 ATP H CO2 （2）CO2固定减弱 C3还原也减弱（3）若对某植物作如下处理：（甲）持续光照10分钟，（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进
6、行20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是 （）A.甲多于乙 B.甲少于乙 C.甲和乙相等 D.无法确定（3）B将一绿色植物放入一个三角瓶中，如图1所示。在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。如果用此装置进行植物光合作用速率的测定，请写出实验步骤及注意事项：（1）在适宜条件下，首先将该装置置于 条件下，此时测得的数值是 。（2）再将该装置置于 下，此时测得的数值是 。（3）如果图2为该植物在实验中测得的数据，根据图中数据，该植物在单位时间（分）内，光合作用速率为 ppm/mi
7、n。（精确到0.1）（4）为使此研究结果更为科学，可采取的措施为 。答案 （1）光照 光合速率与呼吸速率的差值（即净光合作用速率）（2）黑暗 该条件下植物呼吸作用速率（3）82.5 （4）要重复测量多次，取平均值考点考点3 3 外界因素对光合速率的影响外界因素对光合速率的影响问题问题1 1：纵坐标：纵坐标“COCO2 2 吸收量吸收量”代表光合总产量，还是光合净产量？代表光合总产量，还是光合净产量？问题问题2 2：a a点、点、b b点、点、c c点的生物学含义是什么？点的生物学含义是什么？问题问题3 3：a a点、点、b b点产生点产生ATPATP的细胞结构是什么？的细胞结构是什么？问题问题
8、4：什么光照强度下，植物能正常生长？：什么光照强度下，植物能正常生长？问题问题5 5：bdbd段、段、dede段光合作用的限制因素分别是什么？段光合作用的限制因素分别是什么？问题问题6 6：d d点与点与b b点相比，点相比，ATPATP、NADPHNADPH、C3C3、RuBpRuBp含量如何变化？含量如何变化？考点考点3 3 外界因素对光合速率的影响外界因素对光合速率的影响问题问题7 7：若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的：若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a a点、点、b b点、点、c c点如何移动？点如何移动？问题问题8 8：若实验时将光照由白光改为蓝光（光照强度不变），：若实
9、验时将光照由白光改为蓝光（光照强度不变），则则b b点如何移动？点如何移动？问题问题9 9：若植物体缺：若植物体缺MgMg，则对应的，则对应的b b点如何移动？点如何移动？问题问题1010：已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是：已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是2525和和3030，则温度由，则温度由2525上升到上升到3030时，对应的时，对应的a a点、点、b b点点如何移动？如何移动？37归纳：归纳：补偿点含义：光合作用等于呼吸作用补偿点含义：光合作用等于呼吸作用若改变某一因素（如光照、若改变某一因素（如光照、COCO2 2浓度），使光合作用增大（减小），浓度），使光合
10、作用增大（减小），而呼吸作用不受影响，因此，为使光合作用呼吸作用，则而呼吸作用不受影响，因此，为使光合作用呼吸作用，则补偿点左移（右移）补偿点左移（右移）若改变某一因素（如温度），使呼吸作用增大（减小），为使若改变某一因素（如温度），使呼吸作用增大（减小），为使二者相等，则补偿点右移（左移）二者相等，则补偿点右移（左移）饱和点含义：光合作用速率达到最大时所对应的横坐标量的饱和点含义：光合作用速率达到最大时所对应的横坐标量的最小值最小值当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时，若改变当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时，若改变某一因素使光合作用增大（减小），则饱和点右移（左移）。
11、某一因素使光合作用增大（减小），则饱和点右移（左移）。（2006 2006 年四川理综年四川理综5 5）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室 CO2 浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以 CO2 吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是 A如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移38下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答：（1）甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随 的增加成正比增加，这种情况下，
12、可以认为此时影响光合作用的过程是 阶段。（2）从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速度不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于 ，此时光合作用的 阶段受到限制。（3）图乙中C点表示光照强度为B时，是植物生长的 ，出现CD段的原因是 。光照强度光反应温度碳反应最适温度温度过高，酶活性降低，光合作用速率降低（4）请在图甲中绘制50时植物光合作用速度变化的曲线。（5）根据图甲，在图乙绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。考点考点4 4 细胞呼吸和光合作用的异同细胞呼吸和光合作用的异同活动活动1 1：比较光合作用和细胞呼吸：比较光合作用和细胞呼吸活动活动2 2：用同位素标
13、记光合作用和细胞呼吸反应式中元素：用同位素标记光合作用和细胞呼吸反应式中元素的转移的转移活动活动3 3：分析光合作用和细胞呼吸中：分析光合作用和细胞呼吸中O O2 2和和COCO2 2量的变化量的变化活动活动4 4：从光合作用和细胞呼吸的具体过程中寻找物质循：从光合作用和细胞呼吸的具体过程中寻找物质循环和能量流动环和能量流动例题解析例题解析（09广东卷）在充满在充满N N2 2与与COCO2 2的密闭容器中，用水培法的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，栽培几株番茄，COCO2 2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。曲线如下图，请回
14、答问题。（2 2）9 910h10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是因素是 ；10h10h时不再产生时不再产生ATPATP的细胞器是的细胞器是 ；若此环境因素维持不变，容器内的若此环境因素维持不变，容器内的O O2 2含量将逐渐下降并完全耗尽，含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即此时另一细胞器即 停止停止ATPATP的合成，的合成，成为成为ATPATP合成的唯一场所。合成的唯一场所。（3 3）若在）若在8h8h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。化及其原因
15、。（1 1）6 68h8h间，光合速率间，光合速率 （大于、小于）呼吸速率，容器内大于、小于）呼吸速率，容器内的的O2O2含量含量 ，CO2CO2含量含量 ，植株干重植株干重 。大于大于上升上升下降下降增加增加呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降光照强度叶绿体线粒体细胞溶胶2.2.为了验证环境因子光照、二氧化碳的不足分别对光合作用的为了验证环境因子光照、二氧化碳的不足分别对光合作用的影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶内气体使之下沉于影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶内气体使之下沉于水中，在不同条件下根据叶圆片上浮所需时间的长短推测光合作水中，
16、在不同条件下根据叶圆片上浮所需时间的长短推测光合作用的相对强弱。请回答：用的相对强弱。请回答：（1 1）实验假设）实验假设 。（2 2）实验）实验1 1：取三角瓶，编号：取三角瓶，编号A A，加入一定量的冷开水；再加入一，加入一定量的冷开水；再加入一定量的定量的NaHCO3NaHCO3粉末，使其在水中溶解；用黑纱布（透弱光）包裹粉末，使其在水中溶解；用黑纱布（透弱光）包裹三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放入下沉小叶圆片三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放入下沉小叶圆片1010片，将三片，将三角瓶置于日光灯下；记录叶片上浮所需时间或一定时间内的上浮角瓶置于日光灯下；记录叶片上浮所需时间或一定时间内的上
17、浮叶片数叶片数.光照强度、光照强度、CO2CO2等条件都会影响光合作用等条件都会影响光合作用 参照实验参照实验1 1请简要写出实验请简要写出实验2 2应变化的条件应变化的条件a:a:不加入不加入NaHCO3NaHCO3粉末粉末,不用黑纱布包裹三角瓶不用黑纱布包裹三角瓶,其余方法与实验组其余方法与实验组1 1相同相同 2.2.为了验证环境因子光照、二氧化碳的不足分别对光为了验证环境因子光照、二氧化碳的不足分别对光合作用的影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶合作用的影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶内气体使之下沉于水中，在不同条件下根据叶圆片上浮内气体使之下沉于水中，在不同条件下根据叶圆
18、片上浮所需时间的长短推测光合作用的相对强弱。请回答：所需时间的长短推测光合作用的相对强弱。请回答：（1 1）实验假设）实验假设 。（2 2）实验）实验1 1：取三角瓶，编号：取三角瓶，编号A A，加入一定量的冷开水；，加入一定量的冷开水；再加入一定量的再加入一定量的NaHCO3NaHCO3粉末，使其在水中溶解；用黑纱粉末，使其在水中溶解；用黑纱布（透弱光）包裹三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放布（透弱光）包裹三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放入下沉小叶圆片入下沉小叶圆片1010片，将三角瓶置于日光灯下；记录叶片，将三角瓶置于日光灯下；记录叶片上浮所需时间或一定时间内的上浮叶片数片上浮所需时间或一定
19、时间内的上浮叶片数.光照强度、光照强度、CO2CO2等条件都会影响光合作用等条件都会影响光合作用 参照实验参照实验1 1请简要写出对照组应变化的条件请简要写出对照组应变化的条件 b:b:不用黑纱布包裹三角瓶不用黑纱布包裹三角瓶,其余方法与实验组其余方法与实验组1 1相同相同 （3 3）预期结果）预期结果:实验组实验组1 1 。实验组实验组2 2 。对照组对照组 。（4 4）浸没于水中的叶圆片上浮的原因是）浸没于水中的叶圆片上浮的原因是 .实验组实验组1 1叶片上浮所需时间长叶片上浮所需时间长(上浮慢上浮慢)实验组实验组2 2叶片上浮所需时间长叶片上浮所需时间长(上浮慢上浮慢)光合作用产生光合作
20、用产生O2O2对照组叶片上浮所需时间短对照组叶片上浮所需时间短(上浮快上浮快)5.5.为了调查太湖是否有自养生物存在，及其产氧量是否为了调查太湖是否有自养生物存在，及其产氧量是否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解其水体溶解O2 O2 的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的 O2 O2 与呼吸消耗的与呼吸消耗的 O2 O2 的差值（以的差值（以WDO WDO 表示）；黑瓶为黑表示）；黑瓶为黑布罩住
21、的玻璃瓶，瓶中水体溶解布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解 O2 O2 的昼夜变化值为水的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的中生物呼吸消耗的 O2O2（以（以 BDO BDO 表示）。请完成下列实表示）。请完成下列实验。验。（1 1）实验步骤：）实验步骤：用采用器取该层水样，分别注满用采用器取该层水样，分别注满 500mL500mL黑、白瓶黑、白瓶并密封，剩余水样测并密封，剩余水样测 ；溶解氧浓度溶解氧浓度 5.5.为了调查太湖是否有自养生物存在，及其产氧量是否为了调查太湖是否有自养生物存在，及其产氧量是否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层
22、生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解其水体溶解O2 O2 的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的 O2 O2 与呼吸消耗的与呼吸消耗的 O2 O2 的差值（以的差值（以WDO WDO 表示）；黑瓶为黑表示）；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解 O2 O2 的昼夜变化值为水的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的中生物呼吸消耗的 O2O2（以（以 BDO BDO 表示）。请完成下列实表示）。请完成下列实验。验。将黑、白瓶将黑、白瓶 ；.挂回原水层挂回原水层 24h24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度后取出黑、白瓶测溶解氧浓度 （2 2）设计记录所测数据的表格。）设计记录所测数据的表格。（3 3）预测实验结果并分析。）预测实验结果并分析。若WDOBDO0WDOBDO0，则有自养生物；若WDO0WDO0，则该水层产氧能维持生物耗氧量所需。若WDOBDO=0WDOBDO=0，则无自养生物；编号项目白瓶黑瓶l23平均l23平均24h后溶氧量原初溶氧光反应阶段碳反应阶段进行部位进行部位条件条件物质物质变化变化能量变化能量变化联系联系