1、第三讲 能量之源光与光合作用(一)观考情 考纲考频1光合作用的基本过程()2.实验：叶绿体色素的提取和分离一、捕获光能的色素及其提取和分离1捕获光能的色素(1)分布：主要分布在。(2)功能：吸收、传递、转化光能，其中叶绿素主要吸收；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。2色素的提取、分离原理(1)提取：可以利用提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和，其中前者有助于，后者可防止研磨中色素被破坏。叶绿体类囊体薄膜上蓝紫光和红光无水乙醇碳酸钙研磨充分(2)分离：层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂，色素在层析液中的溶解度不同：的在滤纸上扩散得快，溶解度小的随层析液在滤纸上扩散得慢。因此，绿叶中的色素就在扩
2、散过程中被分开。3层析结果：层析时，在滤纸条上会呈现四条色素带，从上到下依次是：，它们的颜色自上而下依次是、黄色、黄绿色，其中色素带最宽的色素呈色，在层析液中溶解度最大的色素呈色。溶解度大胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b橙黄色蓝绿色蓝绿橙黄二、捕获光能的结构叶绿体1结构(1)结构示意图(2)结构外表：内部：含有与有关的酶：由堆叠而成，分布有 和有关的酶决定(3)功能：进行的场所。2恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于周围。双层膜基质暗反应基粒类囊体色素与光反应光合作用叶绿体被光束照射的部位巧记助学 叶绿体：叶绿体膜两层，基质基粒来组成，类囊体来堆叠，上有色素酶附着，吸收光能来转化，光合作用
3、好场所。3色素的种类和功能胡萝卜素：色吸收叶黄素：色类胡萝卜素：黄绿色吸收：蓝绿色叶绿体功能色素叶绿素a叶绿素b蓝紫光和红光黄橙黄蓝紫光巧记助学 光合作用色素忙，叶 a 叶 b 胡叶黄；蓝绿黄绿橙黄黄，吸收红光蓝紫光。三、光合作用的探索历程(将与序号对应的字母组合填入_中)科学家 实验结论或观点普利斯特利 a.只有在阳光下，植物才更新空气英格豪斯b植物可以更新空气梅耶c光合作用的产物除 O2 外，还有淀粉萨克斯d.光合作用释放的O2来自于水鲁宾和卡门e.光合作用把光能转换为化学能卡尔文f暗反应 14C 的转移途径(卡尔文循环)对应关系：baecdf四、光合作用的反应式及过程1反应式：2过程(1
4、)区别CO2H2O光能叶绿体(CH2O)O2(2)联系：光反应为暗反应提供；暗反应为光反应提供。巧记助学 光合作用过程的“一、二、三、四”一个场所：叶绿体。两个阶段：光反应、暗反应。三种能量：光能ATP 中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能。四个物质变化：水光解、ATP 形成、CO2 固定、C3 还原。H和 ATPADP、Pi网络构建易混易错 对光合作用认识的 5 个易混易错点(1)误认为暗反应不需要光：光合作用的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。前者在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；后者在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应的产物H和 ATP，因此在无光
5、条件下不可以长期进行。(2)误认为光合作用产生的H与呼吸作用产生的H是同一种物质：光合作用中产生的H为NADPH，呼吸作用中产生的H为 NADH，两种H不是同一种物质。(3)误认为光反应中产生的 ATP 用于各种生命活动：光合作用光反应中产生的 ATP 只被暗反应所利用，呼吸作用中产生的 ATP 可被除暗反应外的各项生命活动所利用。(4)若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲：一直光照 10 分钟黑暗 10 分钟；乙：光照 5 秒，黑暗 5 秒，持续 20 分钟，则光合作用制造的有机物：甲乙(暗反应时间长)。(5)CO2 中 C 进入 C3 但不进入 C5，最后进入(CH2O)，C5 中
6、 C 不进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。网络构建考点一捕获光能的色素和叶绿体考点一 考点二1叶绿素和其他色素色素的吸收光谱及在滤纸条上的分布叶绿体的类囊体薄膜上分布黄色橙黄色黄绿色蓝绿色叶黄素胡萝卜素叶绿素b叶绿素a类胡萝卜素(约1/4)叶绿素(约3/4)色素种类考点一考点一 考点二吸收、传递光能，少数特殊状态的叶绿素a将光能转化为电能功能纸层析法分离方法不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂化学特性黄色橙黄色黄绿色蓝绿色叶黄素胡萝卜素叶绿素b叶绿素a类胡萝卜素(约1/4)叶绿素(约3/4)色素种类考点一考点一 考点二(1)不同颜色温室大棚的光合效率无色透明大棚日光中各色光
7、均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高；其次是红色光为光合作用的有效光。叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。(2)吸收光谱连续光谱：可见光三棱镜赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。吸收光谱：可见光色素溶液三棱镜红光、蓝光、紫光区出现强暗带，绿光区几乎无变化(说明绿光吸收非常少)。考点一考点一 考点二2影响叶绿素合成的因素分析(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿
8、素中含 N、Mg 等必需元素，缺乏 N、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶子变黄。考点一考点一 考点二3叶绿体的结构与功能(1)结构与功能的关系基粒的类囊体增大了受光面积。类囊体的薄膜上分布着酶和色素，有利于光反应的顺利进行。基质中含有与暗反应有关的酶。考点一考点一 考点二(2)功能的实验验证实验过程及现象 水绵好氧细菌黑暗无空气极细光束照射好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位完全曝光好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位实验结论a叶绿体是进行光合作用的场所。bO2 是由叶绿体释放的。考点一考点一 考点二(1)恩
9、格尔曼实验方法的巧妙之处实验材料选得妙：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。实验对照设计得妙：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。(2)萨克斯实验成功的关键饥饿处理，使叶片中的营养物质消耗掉。叶片脱色，否则将影响实验结果，方法是高温使叶绿素被破坏或用酒精浸泡溶解色素。考点一考点一 考点二 解析 试题 根据图示分析，由550 nm 波长的光转为 670 nm 波长的光后，吸收光能的百分比由少增多，光合作
10、用中光反应阶段增强，暗反应阶段不变，故叶绿体中 C3的量减少。1如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 400500 nm 波长的光B用 450 nm 波长的光比 600 nm 波长的光更有利于提高光合作用强度C由 550 nm 波长的光转为 670 nm 波长的光后，叶绿体中 C3 的量增加D土壤中缺乏镁时，植物对 420470 nm 波长的光的利用量显著减少C 考点一考点一 考点二 解析 试题 变红枫叶的红色色素在液泡中，不影响叶绿体中的叶绿素，A 错误；高等植物叶片中橙黄色的色素是胡萝卜素，B 错误；蓝藻没有叶绿体，没有类囊体薄
11、膜，C 错误；高等植物的叶绿体基质中不含光合色素，D 正确。2(2016邯郸调研)下列关于光合色素的叙述，正确的是()A变红枫叶叶绿体中红色色素增加，叶绿素含量降低B高等植物叶片中橙黄色的色素是类胡萝卜素C蓝藻的类囊体薄膜上有叶绿素和藻蓝素D高等植物的叶绿体基质中不含光合色素D 考点二光合作用的过程考点一 考点二1光合作用的探究历程(1)普利斯特利的实验密闭玻璃罩绿色植物蜡烛不易熄灭小鼠不易窒息死亡没有发现光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。考点二考点一 考点二(2)萨克斯的实验黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光碘蒸气变蓝
12、一半遮光碘蒸气不变蓝该实验设置了自身对照，自变量为光的有无，因变量是颜色变化(有无淀粉生成)。该实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘蒸气处理之前应用热酒精对叶片进行脱色处理。本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明光是光合作用的必要条件。考点二考点一 考点二(3)恩格尔曼的实验水绵好氧菌黑暗无空气极细光束好氧菌只分布在叶绿体被光束照射到的部位周围完全曝光好氧菌分布在叶绿体所有受光的部位结论：叶绿体是光合作用的场所，光合作用过程能产生氧气。该实验设置极细光束和黑暗、完全曝光和黑暗两组对照。自变量为光照和黑暗，因变量为好氧菌聚集的部
13、位。考点二考点一 考点二(4)鲁宾和卡门的实验H182 OCO2植物18O2H2OC18O2植物O2该实验设置了对照，自变量是标记物质(H182 O 和 C18O2)，因变量是 O2 的放射性。同位素标记法可以追踪 CO2 和 H2O 中的 C、H、O 等元素在光合作用中的转移途径。考点二考点一 考点二2光合作用过程中 O 元素的转移途径H218O光反应 18O2C18O2CO2的固定C3 C3的还原(CH218O)H218O3光合作用过程中 C 元素的转移途径14CO2 CO2的固定14C3C3的还原(14CH2O)考点二考点一 考点二4光照和 CO2 浓度变化对植物细胞内 C3、C5、H、
14、ATP 和 O2及(CH2O)含量的影响考点二考点一 考点二增加增加增加减少光 照 强 度由 弱 到 强，CO2供应不变减少减少或没有减少增加光 照 强 度由 强 到 弱，CO2供应不变模型分析(CH2O)合成量H和ATPC5C3条件考点二考点一 考点二增加减少减少增加光照不变，CO2量由不足到充足减少增加增加减少光照不变，CO2量由充足到不足模型分析(CH2O)合成量H和ATPC5C3条件考点二考点一 考点二(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，而非长时间。(2)以上各物质变化中，C3和 C5含量的变化是相反的，H和 ATP含量的变化是一致的。考点二考点一 考点二 解析
15、 试题 在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生H(即 NADPH)、ATP 和氧气，因此，表示氧气，表示暗反应中与C5 反应的 CO2；CO2 先与C5 反应生成 C3，然后 C3在光反应提供的 ATP 和H的 参 与 下 被 还 原 成(CH2O)；增加光照强度，则光反应产生的 ATP 和H增多，则在暗反应中有更多的 C3 被还原，故增加光照强度，C3 含量减少。3(2016株洲一模)如图为光合作用示意图。下列说法错误的是()A表示 O2，表示 CO2B暗反应中，CO2 首先与 C5 结合生成 C3，然后被还原为(CH2O)CC3 的还原过程中，需要光反应提供的物质只有D增加光
16、照强度，C3 的含量将减少C考点二考点一 考点二 解析 试题 4图 1 表示光合作用部分过程的图解，图 2 表示改变光照后与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。请根据图分析回答：(1)图 1 中 A 表示的物质是_，它由_产生，其作用主要是_。(2)图 1 中 ATP 形成所需的能量最终来自于_。若用放射性同位素标记 14CO2，则 14C 最终进入的物质是_。(3)图 2 中曲线 a 表示的化合物是_，在无光照时，其含量迅速上升的原因是_。(4)曲线 b 表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是_。答案 (1)光反应为暗反应提供的物质是H和 ATP，由此可确定 A
17、 是H，H是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于 C3 的还原。(2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于 ATP 等化合物中，14CO2的同化途径为 14CO214C3(14CH2O)。(3)、(4)题干中已说明曲线 a、b 表示 C3 和 C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，H和 ATP 下降，C3 的还原减弱直至停止，而 CO2的固定仍将进行，因此 C3 含量相对升高，C5 含量相对下降，即 a 表示 C3，b 表示 C5。考点二考点一 考点二(1)H 水在光下分解 用于 C3 的还原(2)太阳光能(CH2O)(3)C3 CO2 与 C5 结合形成 C3 而 C3 不能被
18、还原(4)C5 C5 与 CO2结合形成 C3 而 C3 不能被还原为 C5 解析 试题 答案 实验与实验探究绿叶中色素的提取和分离1实验原理(1)提取原理：叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。(2)分离原理：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同种色素分离。实验与实验探究2绿叶中色素的提取和分离的实验操作单层尼龙布：过滤叶脉及二氧化硅等试管口塞紧：防止乙醇挥发将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤，滤液收集到试管中，及时用棉塞塞紧
19、试管口加入二氧化硅：有助于研磨充分加入碳酸钙：防止研磨中色素被破坏加入无水乙醇：为了溶解、提取色素提取绿叶中的色素原因方法步骤实验与实验探究画得细而直：防止色素带重叠而影响分离效果画两三次：是为积累更多的色素，使分离后的色素带明显用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细而直的滤液细线，待干后再重复画一两次画滤液细线干燥滤纸：透性好、吸收滤液多剪去两角：使层析液同步到达滤液细线制备滤纸条原因方法步骤实验与实验探究观察与分析层析液不能没及滤液细线，以防止色素溶解于层析液中而无法分离烧杯加盖是为了防止层析液中成分挥发分离绿叶中的色素原因方法步骤实验与实验探究(1)绿叶中色素提取分离实验异常现
20、象分析收集到的滤液绿色过浅的原因分析a未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。b使用放置数天的叶片，滤液色素(叶绿素)太少。c一次加入大量的无水乙醇，(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。d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：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。实验与实验探究滤纸条看不见色素带a忘记画滤液细线。b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。(2)要提取绿色植物叶肉细胞叶绿体中的色素，至少要破坏 1 层细胞膜、2层叶绿体膜，共 3 层生物膜(3 层磷脂双分子层或 6 层磷脂分子)。要将叶肉细胞中色素完全提取出来，还需加上 1 层液泡膜。(3)实验中
21、的注意事项选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。实验与实验探究提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。制备滤纸条：剪去两角，以保证色素在滤纸条上扩散均匀、整齐，便于观察实验结果，否则，会形成弧形色素带。画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。实验与实验探究若将长形滤纸条换成圆形滤纸观察层析实验结果，将出现四个同心圆，从外向内顺序与纸条从上到下顺
22、序相同。实验与实验探究 解析 试题 5.(2016潍坊质检)如图是在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的四条色素带，若将其置于暗室中，并用红光照射，色素带较暗的是()A BCDC 叶绿体色素的提取和分离实验中得到的色素带，由下向上依次是叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素和胡萝卜素，其中叶绿素 a 和叶绿素 b可以吸收红光。实验与实验探究 解析 试题 黄化叶片含有叶黄素和胡萝卜素，未见色素带的原因应该是提取或分离色素操作不当，如层析时滤液细线没在层析液中，会使色素溶解在层析液中，无法在滤纸条上分离，A、B 错误；绿叶中叶绿素含量较多，而胡萝卜素和叶黄素含量较少，故提取液呈绿色，C 正确；胡萝卜素处
23、于滤纸条最上方是因为胡萝卜素在层析液中溶解度最高，在滤纸条上扩散的速度最快，D 错误。6(2016河南中原名校一模)提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是()A未见色素带，说明材料可能为黄化叶片B色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素 a 和叶绿素 b较多D胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高C考向一叶绿体色素的提取和分离考向一 考向二 解析 试题 例 1(2016珠海联考)为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，获得的数据处理成下面的柱状图。请分析回答下列问题：
24、(1)提取叶片中光合色素时常使用_(试剂)研磨法来获取色素，为使_，还可加入少许二氧化硅。(2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法能否获得上述实验数据？为什么？_。(3)据图可知，污染程度的加剧使_(色素类型)的含量减少。(4)污染加剧导致叶片中光合色素含量的变化会直接影响光合作用的_阶段，使其产生的_减少，进而导致叶片中制造有机物的量_。(5)请用化学反应式来概括光合作用的过程_。答案 考向一考向一 考向二 解析 试题 (1)色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素含量。(
25、3)据图可知，污染程度的加剧使叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量减少，类胡萝卜素含量不变。(4)叶绿素 a和叶绿素 b 的含量减少直接影响光合作用的光反应阶段，光反应产生 ATP、H减少，叶片中制造有机物的量减少。答案 (1)无水乙醇(有机溶剂)研磨更充分(2)否，利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素(3)叶绿素(叶绿素 a 和叶绿素 b)(4)光反应 ATP、H 减少(5)CO2H2O光能叶绿体(CH2O)O2考向二光合作用的过程分析考向一 考向二 解析 例 2(2016滨州一模)下面图 1 表示某植物叶肉细胞内甲、乙两个重要生理过程中 C、H、O 的变化(其中数字代表
26、过程，A、B、C 代表物质)；图 2 表示当光照和 CO2 浓度足够的条件下，温度对该植物光合作用和呼吸作用的影响。其中实线表示光照时 CO2 的消耗量，虚线表示黑暗时 CO2 的产生量。请据图回答：(1)图 1 中，甲过程发生的场所为_，该生理过程的能量变化为_。乙过程中 A 消耗于该过程的第_阶段，其发生的场所为_。乙过程产生的水，其氢的来源是_(不考虑中间产物)。答案 试题 考向二考向一 考向二 解析 答案 试题 (2)图 1 中，若甲过程其他条件不变，光照由强变弱，则短时间内中间产物 C3 的含量将_(增加、减少、不变)。(3)由图 2 可知，与_作用有关的酶对高温更为敏感，相关酶的作
27、用机理是_。(4)若昼夜不停地光照，图 2 植物在温度为_条件下，生长状况达到最佳。若在此温度条件下，每天交替进行 12 h 光照、12 h 黑暗处理，则该植物在 24 h 内积累的葡萄糖为_mg(保留小数点后一位)。考向二考向一 考向二 解析 (1)甲代表了整个光合作用的过程，发生场所为叶绿体，该过程中的能量变化是光能活跃的化学能稳定的化学能。前两阶段所产生的还原性氢与氧结合生成水是有氧呼吸的第三阶段，这个过程发生在线粒体的内膜上。有氧呼吸产生的水中的氢，来源于葡萄糖和水。(2)光照由强变弱，光反应阶段所产生的还原性氢和 ATP 的量减少，C3 的还原减少，C3 含量将增加。(3)与光合作用
28、有关的酶对高温更为敏感，相关酶作用机理是降低化学反应的活化能。(4)在 30 时，该植物对二氧化碳的吸收量最多，意味着有机物的积累量达到最大，植物生长状况达到最佳。在光照的 12 h 中从外界吸收的二氧化碳的量是 51260(mg)，12 h 的黑暗中呼吸作用释放的二氧化碳的量是 31236(mg)，最终被固定的二氧化碳的量为 603624(mg)，根据光合作用的产物是葡萄糖的化学反应式，可计算出 24 h 积累的葡萄糖的量是 16.4 mg。答案 试题 考向二考向一 考向二 解析 答案 (1)叶绿体 光能活跃的化学能稳定的化学能 三 线粒体内膜 葡萄糖和水(2)增加(3)光合 降低化学反应的
29、活化能(4)30 16.4 试题 考向二考向一 考向二方法技巧 借助光合作用过程图解，很容易弄清影响光合作用的因素有哪些，是如何影响的，这些问题可以借助简化了的光合作用过程图解来分析：(1)影响光合作用的主要因素：最左端的光照强度、最右端的 CO2 浓度、中间的酶的活性(主要受温度影响，温度主要影响暗反应速率)，还有矿质元素和水的供应(由H及 ATP 等物质的化学组成看出)。考向二考向一 考向二(2)环境条件变化后，短时间内物质量的即时变化分析(我们把光反应和暗反应比作咬合在一起的齿轮，二者在处联动，故的即时变化一致)：光照增强时加快ATP 和H的量增加加快C3 消耗量增加、C5 生成量增加(
30、即时变化分析至此，速率暂时不变，一小段时间后将加快)。规律 反应速率变化情况分析：光照变化从左端入手，按分析，暂时不变；CO2 浓度变化从右端入手，按分析，暂时不变。这是很短时间内的变化，快则均快，慢则均慢；最终四个反应速率的变化保持一致。考向二考向一 考向二规律 物质量变化分析：ATP、H和 C5 量的变化一致，C3 量的变化与 C5 量的变化相反。光照强度变化从 ATP、H量的变化切入，CO2 浓度变化从 C3 量的变化切入。例如：光照强度不变，停止 CO2供应C3 的量减少ATP、H的量增加C5 的量增加。解析 试题 由图解可知，光反应产生的ATP 和H参与 C3 的还原，而不参与 CO
31、2 的固定，A 项、B项错误；被还原的 C3 在有关酶的催化作用下一部分合成了(CH2O)，另一部分又形成了C5，C 项正确；光照强度变弱时，光反应产生的 ATP 和H减少，故短时间内 C5 含量会降低，D 项错误。1.(2015高考安徽卷)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()ACO2 的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3 中的化学能BCO2 可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类C被还原的 C3 在有关酶的催化作用下，可再形成C5D光照强度由强变弱时，短时间内 C5 含量会升高C 解析 试题 本题主要考查叶绿素的相关知识。镁是合成叶绿素 a 和叶绿素
32、 b 的必需元素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。2(2013高考新课标全国卷)关于叶绿素的叙述，错误的是()A叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素B被叶绿素吸收的光可用于光合作用C叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同D植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光D 解析 试题 用黑布迅速将培养瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生 O2、ATP和 NADPH，使 ATP/ADP、NADPH/NADP比值下降，A、C、D 正确；光反应停止，使暗反
33、应中的 C3 还原受阻，导致 C5 含量减少，从而使 CO2的固定减慢，B 错误。3(2014高考新课标全国卷)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()AO2 的产生停止 BCO2 的固定加快CATP/ADP 比值下降DNADPH/NADP比值下降B 解析 试题 光合作用需要光照，c 部位被锡箔纸遮盖，所以 c 部位的叶肉细胞不能进行光合作用；而 a、e 部位为黄白色，没有叶绿素，故也不能进行光合作用，所以加碘液后，a、c、e 部位不会变蓝。4(2013高考海南卷)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置 48 h 后，
34、用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是()Aa、b 和 d Ba、c 和 eCc、d 和 e Db、c 和 eB 解析 试题 答案 5(2015高考全国卷)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了 A、B、C、D 四组实验。各组实验的温度、光照强度和 CO2 浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为 135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A 组：先光照后黑暗，时间各为 67.5 s；
35、光合作用产物的相对含量为 50%。B 组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 7.5 s；光合作用产物的相对含量为 70%。C 组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为 94%。D 组(对照组)：光照时间为 135 s；光合作用产物的相对含量为 100%。解析 试题 答案 回答下列问题：(1)单位光照时间内，C 组植物合成有机物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D 组植物合成有机物的量，依据是_；C 组和 D 组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的_。(2)A、B
36、、C 三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中 CO2 的同化量。解析 答案 (1)高于 C 组只用了 D 组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是 D组的 94%光照 基质(2)光照和黑暗交替频率 ATP 和还原型辅酶(1)对比 C、D 两组实验，C 组光照和黑暗交替处理，D 组只有光照，故单位光照时间内 C 组植物合成有机物的量高于 D 组。分析 C 组和 D 组实验，可推知光合作用中有些反应不需要光照，这些反应发生在叶绿体的基质中。(2)对比 A、B、C 三组实验，在总光照时间相同的情况下，随着光照和黑暗交替频率的增加，光合作用产物的相
37、对含量也增加。究其根本原因是光照与黑暗的交替频率越高，光下产生的还原型辅酶和 ATP 越能及时利用并及时再生，从而提高了光合作用中 CO2 的同化量。试题 解析 试题 答案 6(2014高考广东卷)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个mm2)净光合速率(mol CO2m2s1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照。(1)CO2 以_方式进入叶绿体
38、后，与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_。(2)在弱光下，柑橘通过_和_来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数_，单位时间内平均每片叶CO2 吸收量_。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是_，最后发生改变的是_。解析 试题 答案 (1)CO2 等气体是以自由扩散的方式进入叶绿体，进入叶绿体的 CO2 首先与 C5结合生成 C3，C3 的还原需要光反应提供 ATP 和H。(2)据题中表格数据可知，在弱光下，柑橘的叶色加深，平均叶面积增大，气孔密度变小。故柑橘通过增加叶绿素含量和增大
39、叶面积来适应弱光环境。(3)分析表格数据可知，强光下平均每片叶的气孔总数为 13.68261001 123 360(个)，弱光下平均每片叶的气孔总数为 75228.41002 135 680(个)；强光下单位时间内平均每片叶 CO2吸收量为 4.3313.61045.9103(mol)，弱光下单位时间内平均每片叶CO2 吸收量为 3.8728.41041.1102(mol)，对强光下生长的柑橘适度遮阴，柑橘的光反应强度降低，光合速率相对下降。为适应弱光环境，柑橘叶合成更多叶绿素来增强吸收光的能力，以合成相对较多的有机物，有利于叶的生长，故最后发生改变的是平均叶面积。解析 答案 试题 (1)自由扩散 五碳化合物 H/NADPH 和 ATP(2)增加叶面积 提高叶绿素含量(3)较少 较少 净光合速率 叶面积本课内容结束课时练练出成绩
