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1、第第7讲讲光合作用光合作用考点考点知知识识内容内容考考试试属性及要求属性及要求考考查频查频率率必考必考加加试试光合光合作用作用(1)色素的种色素的种类类、颜颜色和吸收光色和吸收光谱谱(2)活活动动:光合色素的提取和分离:光合色素的提取和分离(3)光合作用的概念、光合作用的概念、阶阶段与段与场场所所(4)光反光反应应和碳反和碳反应应的的过过程程(5)活活动动:探探究究环环境境因因素素对对光光合合作作用的影响用的影响(6)环环境因素境因素对对光合速率的影响光合速率的影响(7)光合作用与光合作用与细细胞呼吸的异同胞呼吸的异同abbbcabbbccc2017年年4月第月第30题题(7分分)2016年年
2、10月第月第30题题(1)(3分分)2016年年4月第月第30题题(3)(2分分)2016年年10月第月第30题题(2)(3分分)2016年年4月第月第30题题(1、2)(5分分)2015年年10月第月第30题题(3)(4分分)2016年年10月第月第26题题(2分分)2016年年10月第月第30题题(3)(2分分)2015年年10月月第第26题题、30题题(2)(4分分)考点一叶绿体色素的种类光合色素的提取和分离实验考点一叶绿体色素的种类光合色素的提取和分离实验1.色素的种类、颜色和吸收光谱色素的种类、颜色和吸收光谱色素种色素种类类叶叶绿绿素素(约约3/4)类类胡胡萝萝卜素卜素(约约1/4)
3、叶叶绿绿素素a叶叶绿绿素素b胡胡萝萝卜素卜素叶黄素叶黄素颜颜色色蓝绿蓝绿色色黄黄绿绿色色橙黄色橙黄色黄色黄色分布分布叶叶绿绿体的体的类类囊体薄膜上囊体薄膜上吸收光吸收光谱谱红红光和光和蓝蓝紫光紫光蓝蓝紫光紫光功能功能吸收光能并吸收光能并转转化成化学能化成化学能分离方法分离方法纸层纸层析法析法2.光合色素的提取与分离光合色素的提取与分离(1)原理解读原理解读提取:叶提取:叶绿绿体中的色素溶于体中的色素溶于而而不不溶溶于于水水,可用可用95%的乙醇等有机溶的乙醇等有机溶剂剂提取提取绿绿叶中的色素。叶中的色素。分离:各种色素在分离:各种色素在层层析液中析液中不不同同,溶溶解解度度高高的的随随层层析析
4、液液在在滤滤纸纸上上扩扩散散得得快快,反反之之则则慢慢,从从而而使使各各种种色色素素相相互互分分离。离。有机溶剂有机溶剂溶解度溶解度(2)实验流程实验流程单层尼龙单层尼龙布布均匀细直均匀细直1.2017浙浙江江4月月选选考考,30为为探探究究不不同同环环境境因因素素对对某某植植物物叶叶片片中中叶叶绿绿素含量的影响,素含量的影响,进进行了相关行了相关实验实验,结结果如果如图图所示。所示。回答下列回答下列问题问题:(1)本本实实验验的的因因变变量量是是_。由由图图中中曲曲线线对对比比可可知知,经经_处处理理的的该该植植物物叶叶片片中中叶叶绿绿素素含含量量下下降降最最为为明明显显,这这将将直直接接导
5、导致致光光反反应应中中叶叶绿绿素素吸吸收收的的_光光减减少少而而降降低低了了光光合合速速率率。由由此此推推知知,若若遇遇较较低低温温天天气气,除除升升温温外外,可可对对该该植植物物进进行行_处处理以减少叶理以减少叶绿绿素的素的损损失。失。(2)提提取取上上述述四四种种该该植植物物叶叶片片中中的的色色素素时时,为为防防止止色色素素被被破破坏坏,研研磨磨时时可可加加入入适适量量的的_。对对上上述述四四组组色色素素提提取取液液分分别别进进行行纸纸层层析析分分离离,结结果果发发现现,第第4组组得得到到的的色色素素带带中中,从从上上到到下下的第的第_条色素条色素带带均明均明显变显变窄。窄。(3)若若用用
6、不不同同波波长长的的光光照照射射叶叶绿绿素素a的的提提取取液液并并测测定定_,可得到叶可得到叶绿绿素素a的吸收光的吸收光谱谱。答案答案(1)叶叶绿绿素的含量光照和低温素的含量光照和低温红红光和光和蓝蓝紫遮光紫遮光(2)碳酸碳酸钙钙三、四三、四(3)吸光率吸光率2.2016浙浙江江4月月选选考考卷卷30题题(3)分分离离新新鲜鲜菠菠菜菜叶叶片片中中的的光光合合色色素素时时,应应注注意意滤滤纸纸条条上上的的滤滤液液细细线线要要高高于于_的的液液面面,滤滤纸纸条上最条上最宽宽色素色素带带所含的色素是所含的色素是_。答案答案层层析液叶析液叶绿绿素素a本本题题组组对对应应必必修修一一P87光光合合色色素
7、素的的提提取取和和分分离离实实验验,主要考查该实验的原理、操作过程及实验结果分析。主要考查该实验的原理、操作过程及实验结果分析。1.实验试剂的作用实验试剂的作用碳酸碳酸钙钙:,防防止止被被破破坏坏;二二氧氧化化硅硅:使使,有有利利于于色色素素释释放放出出来来;95%酒酒精精:。2.实验操作要点实验操作要点选选材:新材:新鲜鲜、颜颜色深色深绿绿的叶片;提取色素;研磨要的叶片;提取色素;研磨要;制;制备滤纸备滤纸条:剪去两角;点条:剪去两角;点样样:后后重重复复画画几几次次;分离色素:分离色素:不要触及不要触及层层析液。析液。保护叶绿素保护叶绿素研磨充分研磨充分提取色素提取色素迅速充分迅速充分干燥
8、干燥滤液细线滤液细线3.实验结果分析实验结果分析实验实验结结果果分析分析色素种色素种类类色素色素颜颜色色色素色素含量含量溶解度溶解度扩扩散散速度速度a._ 橙黄色橙黄色最少最少_最快最快b._较较少少较较高高较较快快c._较较低低较较慢慢d._较较多多_最慢最慢胡萝卜素胡萝卜素最大最大叶黄素叶黄素黄色黄色叶绿素叶绿素a蓝绿色蓝绿色最多最多叶绿素叶绿素b黄绿色黄绿色最小最小4.叶绿素的吸收光谱叶绿素的吸收光谱叶绿素叶绿素a的吸收光谱的吸收光谱叶叶绿绿体中的主要色素是叶体中的主要色素是叶绿绿素,素,这这种色素吸收种色素吸收和和而几乎不吸收而几乎不吸收,所所以以呈呈绿绿色色。以以某某种种物物质质对对
9、不不同同波波长长光光的的吸吸收收率率(可可用用百百分分率率表表示示)为为纵纵坐坐标标,以以波波长长为为横横坐坐标标作作图图,所得的曲所得的曲线线就是就是该该物物质质的的(如如上上图图)。在在光光合合作作用中,用中,这这些被吸收的光能被些被吸收的光能被转变转变成了成了。蓝紫光蓝紫光红光红光绿光绿光吸收光谱吸收光谱化学能化学能5.深秋叶片变黄的原因深秋叶片变黄的原因的合成速度的合成速度变变慢或停止,慢或停止,的的颜颜色色显显露出来。露出来。叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素角度角度1叶绿体色素的种类与吸收光谱叶绿体色素的种类与吸收光谱1.在温室中栽培作物,下列光照不能提高作物的在温室中栽培作物,下列
10、光照不能提高作物的产产量的是量的是()A.白光白光 B.B.绿光绿光C.蓝光蓝光 D.D.红红光光解解析析叶叶绿绿素素(叶叶绿绿素素a和和叶叶绿绿素素b)主主要要吸吸收收红红光光和和蓝蓝紫紫光光;类类胡胡萝萝卜卜素素(胡胡萝萝卜卜素素和和叶叶黄黄素素)主主要要吸吸收收蓝蓝紫紫光光。因因此此,在在温温室室中中栽栽培培作作物物,选选择择白白光光、蓝蓝光光或或红红光光都都能能提提高高蔬蔬菜菜产产量量;只只有有绿光,植物几乎不吸收,因而不能提高作物的产量。绿光,植物几乎不吸收,因而不能提高作物的产量。答案答案B2.(2017湖湖州州市市上上学学期期期期末末)如如图图表表示示叶叶绿绿体体中中各各色色素素
11、的的吸吸收收光光谱谱,据据图图判断,下列判断判断,下列判断错误错误的是的是()A.在在研研究究叶叶绿绿素素的的过过程程中中,为为避避免免类类胡胡萝萝卜卜素素的的干干扰扰,应应该该选选用用红红橙光区橙光区B.进进入秋季,植物入秋季,植物对对420nm450nm波波长长的光的利用量减少的光的利用量减少C.用用450nm波波长长的的光光比比用用600nm波波长长的的光光更更能能提提高高光光合合作作用用强强度度D.用用550nm波波长长的的光光改改用用670nm波波长长的的光光后后短短时时间间内内叶叶绿绿体体中中三碳酸含量增加三碳酸含量增加解解析析由由图图可可知知,类类胡胡萝萝卜卜素素主主要要吸吸收收
12、400nm500nm波波长长的的光光,研研究究叶叶绿绿素素应应选选红红橙橙光光区区,A正正确确;秋秋季季叶叶绿绿素素的的合合成成受受到到影影响响,叶叶绿绿素素吸吸收收420nm470nm波波长长的的光光变变少少,则则植植物物对对420nm470nm波波长长的的光光的的利利用用量量显显著著减减少少,B正正确确;由由图图可可知知,叶叶绿绿体体中中色色素素吸吸收收450nm波波长长的的光光比比吸吸收收600nm波波长长的的光光要要多多,因因此此用用450nm波波长长的的光光比比600nm波波长长的的光光更更有有利利于于提提高高光光合合作作用用强强度度,C正正确确;由由图图可可知知,由由550nm波波
13、长长的的光光转转为为670nm波波长长的的光光后后,叶叶绿绿体体中中色色素素吸吸收收的的光光变变多多,光光反反应应产产生生的的ATP和和NADPH变变多多,碳碳反反应应中中三三碳碳酸酸消消耗耗量量增增加加,则则叶叶绿绿体体中三碳酸量减少,中三碳酸量减少,D错误。错误。答案答案D角度角度2光合色素提取与分离的实验分析光合色素提取与分离的实验分析1.(2016杭杭州州七七校校联联考考)关关于于如如图图所所示示光光合合色色素素分分离离的的实实验验结结果果,叙述正确的是叙述正确的是()A.距距滤滤液液细线细线最近的色素最近的色素带带中不含中不含镁镁元素元素B.距距滤滤液液细线细线最最远远的色素的色素带
14、带,主要吸收,主要吸收红红光和光和蓝蓝紫光紫光C.若若实实验验过过程程中中未未添添加加碳碳酸酸钙钙,则则离离滤滤液液细细线线较较远远的的两两条条色色素素带带会会变变窄窄D.颜颜色色为为橙黄色的色素橙黄色的色素带带中的色素在中的色素在层层析液中的溶解度最大析液中的溶解度最大解解析析距距滤滤液液细细线线最最近近的的色色素素带带为为叶叶绿绿素素b,它它与与叶叶绿绿素素a均均含含Mg2;距距滤滤液液细细线线最最远远的的色色素素带带为为胡胡萝萝卜卜素素,它它主主要要吸吸收收蓝蓝紫紫光光;碳碳酸酸钙钙主主要要保保护护的的是是叶叶绿绿素素,故故研研磨磨时时未未加加碳碳酸酸钙钙时时可可导导致叶绿素含量变小,其
15、相应色素带距滤液细线较近。致叶绿素含量变小,其相应色素带距滤液细线较近。答案答案D2.最适合作最适合作为为“提取植物叶提取植物叶绿绿体色素体色素”实验实验材料的是材料的是()A.番茄果番茄果实实 B.B.西瓜皮西瓜皮C.暗培养的绿豆芽暗培养的绿豆芽D.菠菜叶片菠菜叶片解解析析提提取取色色素素应应选选用用含含有有叶叶绿绿体体的的植植物物组组织织,番番茄茄果果实实不不含含叶叶绿绿体体,A错错误误;西西瓜瓜皮皮含含有有色色素素少少,且且不不易易提提取取,B错错误误;暗暗培培养养的的绿绿豆豆芽芽不不含含有有叶叶绿绿素素,不不适适合合作作为为该该实实验验的的实实验验材材料料,C错误;菠菜叶片含有叶绿体,
16、且叶绿素含量高,错误;菠菜叶片含有叶绿体,且叶绿素含量高,D正确。正确。答案答案D3.下下列列用用鲜鲜菠菠菜菜进进行行色色素素提提取取、分分离离实实验验的的叙叙述述,正正确确的的是是()A.应该应该在研磨叶片后立即加入在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶,防止酸破坏叶绿绿素素B.即使菜叶剪碎不即使菜叶剪碎不够够充分,也可以提取出充分,也可以提取出4种光合作用色素种光合作用色素C.为为获获得得10mL提提取取液液,研研磨磨时时一一次次性性加加入入10mL乙乙醇醇研研磨磨效效果最好果最好D.层层析析完完毕毕后后应应迅迅速速记记录录结结果果,否否则则叶叶绿绿素素条条带带会会很很快快随随溶溶液
17、液挥发挥发消失消失解解析析CaCO3可可防防止止酸酸破破坏坏叶叶绿绿素素,应应在在研研磨磨时时加加入入,A错错误误;即即使使菜菜中中叶叶剪剪碎碎不不够够充充分分,但但色色素素并并没没有有减减少少,也也可可提提取取出出4种种光光合合作作用用色色素素,B正正确确;由由于于研研磨磨时时乙乙醇醇挥挥发发,故故为为获获得得10mL提提取取液液,研研磨磨时时加加入入多多于于10mL乙乙醇醇,C错错误误;叶叶绿绿素素条条带不会随层析液挥发消失,带不会随层析液挥发消失,D错误。错误。答案答案B光合色素提取和分离实验的注意事项及原因分析光合色素提取和分离实验的注意事项及原因分析过过程程注意事注意事项项操作目的操
18、作目的色素色素提取提取1选选新新鲜绿鲜绿色的叶片色的叶片使使滤滤液中色素含量高液中色素含量高2研磨研磨时时加加95%乙醇乙醇溶解色素溶解色素3加少量加少量SiO2和和CaCO3研磨充分和保研磨充分和保护护色素色素色素色素提取提取4迅速、充分研磨迅速、充分研磨防止乙醇防止乙醇挥发挥发,充分溶解色素,充分溶解色素5盛放盛放滤滤液的液的试试管管口加棉塞管管口加棉塞防止乙醇防止乙醇挥发挥发和色素氧化和色素氧化色素色素分离分离1滤纸预滤纸预先干燥先干燥处处理理增增强强滤滤纸纸的的吸吸收收能能力力,使使层层析析液液在在滤滤纸纸上快速上快速扩扩散散2滤滤液液细线细线要直、要直、细细、匀、匀使分离出的色素使分
19、离出的色素带带平整不重叠平整不重叠3滤滤液液细线细线干燥后再画一次,共画干燥后再画一次,共画34次次增增加加色色素素浓浓度度,使使分分离离出出的的色色素素带带清清晰晰分明分明4滤滤液液细线细线不触及不触及层层析液析液防止色素直接溶解到防止色素直接溶解到层层析液中析液中考点二光合作用的概念及过程考点二光合作用的概念及过程1.光合作用的概念光合作用的概念(1)概念:植物、藻概念:植物、藻类类等以等以和和为为原原料料,通通过过叶叶绿绿体,利用体,利用合成糖合成糖类类等有机物。等有机物。(2)总总方程式方程式(以葡萄糖以葡萄糖为产为产物物)。CO2H2O光能光能2.光合作用的过程图解光合作用的过程图解
20、光光合合作作用用中中光光反反应应产产生生的的NADPH除除具具有有与与ATP相相同同的的作作用用,即作即作为为,还还能作能作为为,并且与,并且与NADH都是都是的的载载体。体。RuBP三碳酸三碳酸三碳糖三碳糖蔗糖蔗糖能源物质能源物质还原剂还原剂氢氢1.(2016浙浙江江4月月选选考考30题题)叶叶绿绿体体中中的的色色素素、蛋蛋白白质质等等在在某某种种膜膜上的分布及部分反上的分布及部分反应应的示意的示意图图如下,如下,请请回答:回答:(1)该该膜膜是是_膜膜,其其上上含含有有色色素素和和催催化化光光反反应应的的_。光反光反应应中,色素吸收的光能中,色素吸收的光能转变为转变为ATP等物等物质质中的
21、中的_。(2)光光反反应应的的产产物物除除图图中中所所示示的的物物质质外外,还还有有电电子子和和_。ATP为为碳反碳反应应提供了能量和提供了能量和_。答案答案(1)类类囊体囊体(光合光合)酶酶化学能化学能(2)NADPH磷酸基磷酸基团团2.201510月月浙浙江江30题题(3)图图甲甲是是探探究究光光对对黑黑藻藻光光合合作作用用影影响响的的实实验验装装置置,光光源源位位置置固固定定,且且光光照照时时间间一一定定,反反应应室室的的溶溶液液中中含含有适量有适量NaHCO3。图图乙乙为为黑藻叶黑藻叶绿绿体中的某生理体中的某生理过过程。程。请请回答:回答:图图乙乙所所示示的的生生理理过过程程为为_循循
22、环环,该该循循环环从从一一个个_开开始始,每每形形成成1分分子子三三碳碳糖糖磷磷酸酸需需经经过过_轮轮该该循循环环。三三碳碳糖糖磷磷酸酸大大部部分分运运至至叶叶绿绿体体外外转转变变成成_,供供植植物物细细胞胞利利用。用。答案答案卡卡尔尔文文RuBP3蔗糖蔗糖本本题题组组对对应应必必修修一一教教材材P86第第三三段段内内容容:叶叶绿绿体体的的结结构构;P90光光反反应应和和碳碳反反应应,考考查查了了光光反反应应和和碳碳反反应应的的过程和联系。过程和联系。光反应和碳反应的过程光反应和碳反应的过程(1)光反光反应发应发生的主要生的主要变变化化光能被吸收并光能被吸收并转转化化为为ATP和和NADPH中
23、的化学能中的化学能水在光下裂解水在光下裂解为为水中的水中的氢氢在光下将在光下将NADP还还原原为为H、O2和和电电子子NADPH(2)碳反碳反应发应发生的主要生的主要过过程程CO2的固定:的固定:RuBP与与CO2结结合形成合形成2个三碳酸分子个三碳酸分子三碳酸的三碳酸的还还原:三碳酸接受来自原:三碳酸接受来自NADPH的的和和ATP的的磷磷酸酸基基团团,形成三碳糖,形成三碳糖,这样这样光能就光能就转转化化为为。RuBP的再生:三碳糖在的再生:三碳糖在中中经经过过复复杂杂变变化再生化再生为为RuBP。氢氢化学能化学能卡尔文循环卡尔文循环(3)光反光反应应与碳反与碳反应应的反的反应场应场所和所和
24、联联系系为为,为为。为为,由由许许多多类类囊囊体叠体叠联联而成,其膜上分布有而成,其膜上分布有,称,称为为。为为液液态态的的,含含有有许许多多酶酶。光光反反应应为为碳碳反反应应提供提供和和;碳碳反反应应为为光光反反应应提提供供,两者相,两者相辅辅相成。相成。ADP、Pi、NADPATPNADPH外膜外膜内膜内膜基粒基粒色素和酶色素和酶光合膜光合膜叶绿体基质叶绿体基质NADPHATP角度角度1光合作用的基本过程光合作用的基本过程(2017台台州州市市选选考考教教学学质质量量评评估估)美美国国科科学学家家卡卡尔尔文文利利用用同同位位素素标标记记法法对对小小球球藻藻的的光光合合作作用用进进行行研研究
25、究,最最终终探探明明了了光光合合作作用用中中碳碳的的转转化化途途径径,因因此此获获得得了了1961年年的的诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖。下下图图为为简简化的卡化的卡尔尔文循文循环环示意示意图图,表示相关物表示相关物质质,请请回答回答问题问题:(1)卡卡尔尔文文循循环环中中,3磷磷酸酸甘甘油油酸酸在在和和ATP的的作作用用下下被被还还原原为为_,其其中中的的为为3磷磷酸酸甘甘油油酸酸的的还还原原提提供供了了_和和能能量量,在在_(场场所所)重重新新形形成成,所所以以卡卡尔尔文循文循环环只有在只有在_条件下才能一条件下才能一轮轮一一轮轮循循环环不已。不已。(2)对对培培养养小小球球藻藻的的试试管管,先
26、先进进行行一一定定强强度度的的光光照照后后,再再黑黑暗暗处处理理,暗暗处处理理后后短短时时间间内内3磷磷酸酸甘甘油油酸酸的的含含量量会会_。如如果加入果加入18O标记标记CO2,则则会形成会形成_,进进而而产产生生18O2。(3)提提取取并并分分离离小小球球藻藻中中的的光光合合色色素素,滤滤纸纸条条上上从从上上至至下下第第二二个个色素色素带带的的颜颜色是色是_。助学巧记助学巧记光合作用过程的光合作用过程的“一、二、三、四一、二、三、四”角度角度2光反应和碳反应的联系光反应和碳反应的联系1.利利用用小小球球藻藻培培养养液液进进行行光光合合作作用用实实验验时时,在在其其中中加加入入抑抑制制碳碳反反
27、应应的的药药物物后后,发发现现在在同同样样的的光光照照条条件件下下释释放放氧氧气气的的速速率率下下降降。主要原因是主要原因是()A.叶叶绿绿素吸收光能的效率下降素吸收光能的效率下降B.NADPH等的等的积积累,光反累,光反应应速率减慢速率减慢C.合成合成ATP所需所需酶酶的活性受到抑制的活性受到抑制D.碳反碳反应应中生成水减少,使光反中生成水减少,使光反应应的原料不足的原料不足解解析析变变化化的的条条件件是是影影响响了了碳碳反反应应,没没有有影影响响光光反反应应,所所以以叶叶绿绿素素吸吸收收光光能能的的效效率率没没有有下下降降,A错错误误;由由于于碳碳反反应应效效率率下下降降,会会降降低低对对
28、NADPH和和ATP的的消消耗耗,导导致致NADPH和和ATP积积累累,B正正确确;ATP的的合合成成是是在在光光反反应应形形成成的的,ATP合合成成酶酶属属于于光光反反应应的的物物质质,而而题题干干只只是是影影响响的的是是碳碳反反应应的的酶酶,C错错误误;光光反反应应的的原料水主要来自环境,不是来自碳反应,原料水主要来自环境,不是来自碳反应,D错误。错误。答案答案B2.(2017嘉嘉兴兴一一中中期期末末)下下列列关关于于绿绿色色植植物物光光合合作作用用的的叙叙述述中中,错错误误的是的是()A.光反光反应应在在类类囊体薄膜上囊体薄膜上进进行,碳反行,碳反应应在叶在叶绿绿体的基体的基质质中中进进
29、行行B.光反光反应应需要光、不需要需要光、不需要酶酶,碳反,碳反应应不需要光、需要多种不需要光、需要多种酶酶C.光反光反应应吸收光能,碳反吸收光能,碳反应应将化学能将化学能储储存在糖存在糖类类等有机物中等有机物中D.光光反反应应分分解解水水并并放放出出O2,碳碳反反应应最最终终将将CO2还还原原成成糖糖类类等等有有机物机物解解析析光光反反应应在在类类囊囊体体薄薄膜膜上上进进行行,碳碳反反应应在在叶叶绿绿体体的的基基质质中中进进行行,A正正确确;光光反反应应需需要要酶酶,例例如如ATP的的合合成成需需要要ATP合合成成酶酶,B错错误误;光光反反应应吸吸收收光光能能形形成成ATP,碳碳反反应应将将
30、ATP中中活活跃跃的的化化学学能能贮贮存存在在有有机机物物中中,C正正确确;光光反反应应分分解解水水生生成成NADPH并放出并放出O2,碳反应最终将,碳反应最终将CO2还原成三碳糖,还原成三碳糖,D正确。正确。答案答案B对光反应与碳反应认识的几个误区对光反应与碳反应认识的几个误区(1)光光合合作作用用中中光光反反应应和和碳碳反反应应不不是是独独立立的的,而而是是息息息息相相关关的的两两个过程,没有光反应,碳反应也无法进行。个过程,没有光反应,碳反应也无法进行。(2)光光合合作作用用的的场场所所在在真真核核生生物物中中一一定定为为叶叶绿绿体体,在在原原核核生生物物中中为质膜。为质膜。(3)碳反应
31、所需要的碳反应所需要的ATP仅来自光反应,而不能由细胞呼吸提供。仅来自光反应,而不能由细胞呼吸提供。(4)光光合合作作用用中中,ATP提提供供能能量量和和磷磷酸酸基基团团;NADPH提提供供能能量量和作为还原剂,也是氢的载体,提供氢。和作为还原剂,也是氢的载体,提供氢。(5)三碳糖或戊糖三碳糖或戊糖(RuBP)组成元素中含有磷。组成元素中含有磷。角度角度3外界因素变化对三碳酸、外界因素变化对三碳酸、RuBP等含量的影响等含量的影响【典典例例】(2017浙浙江江温温州州选选考考模模拟拟)离离体体的的叶叶绿绿体体在在光光照照下下进进行行稳稳定定的的光光合合作作用用,如如果果突突然然停停止止光光照照
32、,短短暂暂时时间间内内叶叶绿绿体体中中三碳酸与三碳酸与RuBP相相对对含量的含量的变变化是化是()A.三碳酸增多,三碳酸增多,RuBP减少减少 B.B.三碳酸增多,三碳酸增多,RuBP增多增多C.三碳酸减少,三碳酸减少,RuBP增多增多 D.D.三碳酸减少,三碳酸减少,RuBP减少减少解解析析离离体体的的叶叶绿绿体体在在光光照照下下进进行行稳稳定定光光合合作作用用时时,如如果果突突然然中中断断光光照照,光光反反应应停停止止,导导致致NADPH和和ATP减减少少,三三碳碳酸酸的的消消耗耗减减少少,RuBP的的生生成成减减少少,所所以以,三三碳碳酸酸的的含含量量增增多多,RuBP的含量减少。的含量
33、减少。答案答案A1.模型法模型法(1)模型构建模型构建(2)从物质生成和消耗两个方面分析从物质生成和消耗两个方面分析2.外界条件变化与物质含量对照表外界条件变化与物质含量对照表项项目目光照光照变变强强CO2不不变变光照光照变变弱弱CO2不不变变光照不光照不变变CO2增多增多光照不光照不变变CO2减少减少三碳酸三碳酸RuBPATP三碳糖三碳糖NADPH【对点小练】【对点小练】(2017温温州州选选考考模模拟拟)适适宜宜的的光光照照、温温度度条条件件下下,在在0.003%CO2和和1%CO2两两种种不不同同环环境境中中某某植植物物叶叶肉肉细细胞胞卡卡尔尔文文循循环环中中三三碳碳酸酸和和RuBP微微
34、摩摩尔尔浓浓度度的的变变化化趋趋势势如如图图所所示示。据据图图分分析析合合理理的的是是()A.AB段碳反段碳反应应速率越来越小速率越来越小B.BC段甲物段甲物质浓质浓度降低是因度降低是因为为生成速率生成速率变变小小C.CD段光合作用段光合作用较较弱是因弱是因为为光反光反应产应产物不足物不足D.AE段叶肉段叶肉细细胞的光胞的光饱饱和点和点稳稳定不定不变变解解析析AB段段甲甲、乙乙两两物物质质含含量量相相对对稳稳定定,因因此此,碳碳反反应应速速率率保保持持基基本本不不变变,A错错误误;BC段段CO2浓浓度度降降低低,生生成成的的三三碳碳酸酸(甲甲物物质质)减减少少,含含量量降降低低,B正正确确;C
35、D段段是是因因为为碳碳反反应应产产物物不不足足,C错错误误;AE段段随随CO2浓浓度度上上升升,光光饱饱和和点点上上升升,反反之之则则下下降降,D错误。错误。答案答案B考点三环境因素对光合速率的影响考点三环境因素对光合速率的影响环境因素环境因素(1)单单因子因子变变量量对对光合作用影响的曲光合作用影响的曲线线分析分析光照光照强强度度CO2浓浓度度温度温度无机无机盐盐(N、P、Mg、K等等)(2)多因子多因子对对光合速率的影响光合速率的影响曲曲线线分析:分析:OP段段:限限制制光光合合速速率率的的因因素素应应为为横横坐坐标标所所表表示示的的因因子子,随随着着该该因子的不断加因子的不断加强强,光合
36、速率不断提高。,光合速率不断提高。PQ段段:限限制制因因子子受受横横坐坐标标所所表表示示的的因因子子与与坐坐标标曲曲线线中中另另一一因因子子的共同控制,如的共同控制,如A图图的的PQ阶阶段受光照段受光照强强度与温度的共同影响。度与温度的共同影响。Q点点之之后后的的线线段段:横横坐坐标标所所表表示示的的因因子子不不再再影影响响光光合合速速率率,要要想提高光合速率,可适当提高想提高光合速率,可适当提高图图中的其他因子。中的其他因子。应应用用:温温室室栽栽培培时时,在在一一定定光光照照强强度度下下,白白天天适适当当提提高高温温度度,增增加加光光合合酶酶的的活活性性,提提高高光光合合速速率率,也也可可
37、同同时时适适当当增增加加CO2浓浓度度,进进一一步步提提高高光光合合速速率率。当当温温度度适适宜宜时时,可可适适当当增增加加光光照照强强度和度和CO2浓浓度以提高光合速率。度以提高光合速率。(201510月月浙浙江江26题题)某某小小组组进进行行了了低低温温弱弱光光对对番番茄茄幼幼苗苗光光合合作作用用影影响响的的实实验验,对对照照组组:25、600(molm2s1)(光光照照单单位位),处处理理16天天;实实验验组组:5、60(molm2s1),先先处处理理8天天,再再恢恢复复到到对对照照组组条条件件处处理理8天天。实实验验结结果果如如图图所所示示。下下列列叙叙述述中,正确的是中,正确的是()
38、A.实验组实验组植株光合速率与气孔植株光合速率与气孔导导度呈度呈负负相关相关B.实验组实验组植株第植株第16天的光天的光饱饱和点比第和点比第8天的高天的高C.5低低温温处处理理番番茄茄幼幼苗苗,对对其其光光合合作作用用造造成成的的影影响响是是不不可可恢恢复的复的D.若若在在第第4天天给给实实验验组组植植株株提提供供对对照照组组条条件件,则则瞬瞬间间叶叶肉肉细细胞胞中核中核酮酮糖二磷酸的含量上升糖二磷酸的含量上升慧眼识图慧眼识图答案答案B本本题题B、C选选项项对对应应必必修修一一P95环环境境因因素素影影响响光光合合速速率内容。率内容。1.光强度和温度对光合速率的影响光强度和温度对光合速率的影响
39、(1)光合速率随光合速率随增加而增加而,但但在在强强度度达达到到时时,光,光强强度再增加光合速率也不会增加。度再增加光合速率也不会增加。(2)光合作用速率随温度的升高而光合作用速率随温度的升高而_,但超,但超过过,光合,光合酶酶的活性会减弱或的活性会减弱或丧丧失。失。光强度光强度增加增加光饱和点光饱和点加快加快最适温度最适温度2.光补偿点与光饱和点的移动规律光补偿点与光饱和点的移动规律(2)光光补偿补偿点、点、饱饱和点移和点移动对动对照表照表光光补偿补偿点点光光饱饱和点和点提高提高CO2浓浓度度左移左移右移右移降低降低CO2浓浓度度右移右移左移左移土壤缺土壤缺Mg2右移右移左移左移角度环境因素
40、对光合速率的影响角度环境因素对光合速率的影响【典例】【典例】某植物表某植物表观观光合速率的光合速率的变变化化趋势趋势如如图图所示。所示。据据图图回答下列回答下列问题问题。(1)当当CO2浓浓度度为为A时时,高高光光强强下下该该植植物物的的表表观观光光合合速速率率为为_。CO2浓浓度度在在AB之之间间时时,曲曲线线_表表示示了了表表观观光合速率随光合速率随CO2浓浓度的增高而增高。度的增高而增高。(2)CO2浓浓度度大大于于C时时,曲曲线线b和和c所所表表示示的的表表观观光光合合速速率率不不再再增增加,限制其增加的加,限制其增加的环环境因素是境因素是_。(3)当当环环境境中中CO2浓浓度度小小于
41、于A时时,在在图图示示的的3种种光光强强下下,该该植植物物呼呼吸吸作作用用产产生生的的CO2量量_(填填“大大于于”“”“等等于于”或或“小小于于”)光合作用吸收的光合作用吸收的CO2量。量。(4)据据图图可可推推测测,在在温温室室中中,若若要要采采取取提提高高CO2浓浓度度的的措措施施来来提提高高该该种种植植物物的的产产量量,还还应应该该同同时时考考虑虑_这这一一因因素素的的影影响,并采取相响,并采取相应应措施。措施。慧眼识图慧眼识图答案答案(1)0a、b、c(2)光光强强(3)大于大于(4)光光强强【对点小练】【对点小练】1.为为研研究究大大豆豆幼幼苗苗光光合合速速率率与与光光强强度度的的
42、关关系系,科科研研人人员员在在适适宜宜温温度度、大大气气CO2浓浓度度条条件件下下做做了了一一组组实实验验,得得到到图图中中曲曲线线。改改变变某某一一实实验验条条件件后后,他他们们又又做做了了一一组组实实验验,得得到到图图中中曲曲线线。下列分析正确的是下列分析正确的是()A.A点叶肉点叶肉细细胞中胞中NADPH的合成速率大于的合成速率大于B点点B.B点叶肉点叶肉细细胞中胞中RuBP的再生速率大于的再生速率大于C点点C.题题中改中改变变的的实验实验条件是温度或条件是温度或CO2浓浓度度D.不同不同实验实验条件下大豆幼苗的光条件下大豆幼苗的光饱饱和点不同和点不同解解析析A点点与与B点点相相比比,光
43、光照照强强度度较较弱弱,光光反反应应较较慢慢,生生成成NADPH的的速速率率较较小小,A错错误误;B点点的的光光合合速速率率低低于于C点点,所所以以B点点叶叶肉肉细细胞胞中中RuBP的的再再生生速速率率小小于于C点点,B错错误误;题题中中改改变变的的实实验验条条件件可可能能是是温温度度或或CO2浓浓度度或或成成熟熟的的大大豆豆苗苗,C错错误误;影影响响光光合合作作用用的的因因素素较较多多,不不同同实实验验条条件件下下大大豆豆幼幼苗苗的的光光饱饱和和点点不同,不同,D正确。正确。答案答案D2.(2017台台州州模模拟拟)如如图图为为在在最最适适温温度度和和光光照照强强度度下下,测测得得甲甲、乙乙
44、两两种种植植物物的的光光合合速速率率随随环环境境中中CO2浓浓度度的的变变化化情情况况。下下列列说说法法中,不正确的是中,不正确的是()A.植物乙比植物甲植物乙比植物甲对对CO2浓浓度更敏感度更敏感B.当当CO2吸收量吸收量为为C时时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等,植物甲与植物乙合成有机物的量相等C.D点点时时植植物物甲甲细细胞胞内内产产生生ATP的的结结构构有有细细胞胞溶溶胶胶、线线粒粒体体、叶叶绿绿体体D.适当降低光适当降低光强强度,度,B点将向右移点将向右移动动解解析析由由图图可可知知,环环境境中中CO2浓浓度度升升高高到到一一定定程程度度后后,植植物物乙乙的的CO2吸吸收收量量降降
45、低低幅幅度度较较大大,植植物物甲甲的的CO2吸吸收收量量基基本本保保持持不不变变,可可见见植植物物乙乙比比植植物物甲甲对对CO2浓浓度度更更敏敏感感。当当CO2吸吸收收量量为为C时时,植植物物甲甲与与植植物物乙乙的的表表观观光光合合速速率率相相等等,由由于于植植物物甲甲比比植植物物乙乙的的呼呼吸吸速速率率大大,根根据据真真正正光光合合速速率率表表观观光光合合速速率率呼呼吸吸速速率率可可知知,植植物物甲甲合合成成有有机机物物的的量量比比植植物物乙乙多多。D点点时时植植物物甲甲细细胞胞既既进进行行光光合合作作用用,又又进进行行细细胞胞呼呼吸吸,因因此此,产产生生ATP的的结结构构有有细细胞胞溶溶胶
46、胶、线线粒粒体体、叶叶绿绿体体。根根据据题题意意可可知知,图图中中曲曲线线是是在在最最适适光光强强度度条条件件下下测测得得的的,因因此此若若光光强强度度减减弱弱,CO2吸吸收收量量降降低低,B点点时时光光合合作作用用强强度度与与呼呼吸吸作作用用强强度度相相等等,降降低低光光强强度度后后,需需要要环环境境中中提提供供较较高高浓浓度度的的CO2才才能能使使光光合合作作用用强强度度与与呼呼吸吸作作用强度相等,因此用强度相等,因此B点将向右移动。点将向右移动。答案答案B1.CO2(或或光光)补补偿偿点点和和饱饱和和点点的的移移动动方方向向:一一般般有有左左移移、右右移移之之分分,其其中中CO2(或或光
47、光)补补偿偿点点B是是曲曲线线与与横横轴轴的的交交点点,CO2(或或光光)饱饱和和点点C则则是是最最大大光光合合速速率率对对应应的的CO2浓浓度度(或或光光照照强强度度),位位于横轴上。于横轴上。(1)呼呼吸吸速速率率增增加加,其其他他条条件件不不变变时时,CO2(或或光光)补补偿偿点点B应应右右移移,反之左移。反之左移。(2)呼呼吸吸速速率率基基本本不不变变,相相关关条条件件的的改改变变使使光光合合速速率率下下降降时时,CO2(或光或光)补偿点补偿点B应右移,反之左移。应右移,反之左移。(3)阴阴生生植植物物与与阳阳生生植植物物相相比比,CO2(或或光光)补补偿偿点点和和饱饱和和点点都都应应
48、向左移动。向左移动。2.曲曲线线上上其其他他点点(补补偿偿点点之之外外的的点点)的的移移动动方方向向:在在外外界界条条件件的的影影响响下下,通通过过分分析析光光合合速速率率和和呼呼吸吸速速率率的的变变化化,进进而而对对曲曲线线上上某某一一点点的的纵纵、横横坐坐标标进进行行具具体体分分析析,确确定定横横坐坐标标左左移移或或右右移移,纵坐标上移或下移,最后得到该点的移动方向。纵坐标上移或下移,最后得到该点的移动方向。(1)呼呼吸吸速速率率增增加加,其其他他条条件件不不变变时时,曲曲线线上上的的A点点下下移移、其其他点向左下方移动,反之他点向左下方移动,反之A点上移、其他点向右上方移动。点上移、其他
49、点向右上方移动。(2)呼呼吸吸速速率率基基本本不不变变,相相关关条条件件的的改改变变使使光光合合速速率率下下降降时时,曲曲线线上上的的A点点不不动动,其其他他点点向向左左下下方方移移动动,反反之之向向右右上上方方移移动。动。考点四光合作用与细胞呼吸的关系考点四光合作用与细胞呼吸的关系1.光合作用与细胞呼吸的区别与联系光合作用与细胞呼吸的区别与联系项项目目光合作用光合作用细细胞呼吸胞呼吸范范围围 植物的植物的绿绿色色细细胞;少数原核生物胞;少数原核生物所有活所有活细细胞胞场场所所植物植物细细胞的胞的_蓝细蓝细菌的菌的_细细胞溶胶和胞溶胶和_好氧好氧细细菌的菌的质质膜膜叶绿体叶绿体质膜质膜线粒体线
50、粒体物物质转质转化化 无机物无机物(CO2和和H2O)转转化化为为有机物有机物分分解解有有机机物物产产生生_和和H2O或其他小分子或其他小分子能量能量变变化化光光能能ATP和和_中中_的的化化学学能能有有机机物物中中_的的化化学能学能有有机机物物中中稳稳定定的的化化学学能能ATP中中活活跃跃的化学能的化学能热热能能实质实质合成有机物,合成有机物,_能量能量分解有机物,分解有机物,_能量能量代代谢类谢类型型同化作用同化作用(或合成作用或合成作用)异化作用异化作用(或分解作用或分解作用)联联系系CO2NADPH活活跃跃稳定稳定贮存贮存释放释放2.NADPH/NADH与与ATP来源、去路的比较来源、