1、第 4 节 能量之源光与光合作用 一、捕获光能的色素红光和蓝紫光蓝紫光1绿叶中色素的种类：叶绿素和类胡萝卜素，前者主要吸收_，后者主要吸收_。2实验：绿叶中色素的提取和分离(纸层析法)的结果，从上而下的色素带分别为_、_、_、_。叶绿素 a(蓝绿色)叶绿素 b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)二、叶绿体的结构与功能色素和光反应所需酶1结构：由双层膜、基质和基粒构成，基粒由类囊体堆叠而成(增大膜面积)，分布着_。光合作用2功能：是进行_的细胞器。三、光合作用过程1光反应光、色素、酶、ADP、Pi(1)条件：_。(2)场所：叶绿体类囊体的薄膜上。(4)能量变化：光能_中活跃的化学能。2暗反
2、应酶、H、ATP(1)条件：_。(2)场所：叶绿体基质。ATPADP(4)能量变化_中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能ATP3意义光能(1)制造有机物，将_转化为化学能，储存在有机物中，是生物生命活动所需能量的最终来源。(2)光合作用是最基本的能量代谢和物质代谢。(3)维持大气中 O2与 CO2相对稳定。“绿叶中色素的提取和分离”实验的分析1原理(1)叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。(2)层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体不同的色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。所以用层析法分离
3、四种色素。步 骤注意问题分 析(1)提取色素5 克绿叶剪碎，放入研钵，加SiO2、CaCO3和 10 mL 无水乙醇(或 5 mL 丙酮)迅速、充分研磨加 SiO2加 CaCO3加丙酮迅速研磨加 SiO2是为了使研磨更充分加 CaCO3防止研磨时叶绿素受到破坏叶绿体色素易溶于丙酮等有机溶剂减少研磨时叶绿素的分解，减少丙酮(有毒)挥发2实验步骤和分析(2)收集滤液用放有单层尼龙布的漏斗过滤，将滤液收集到小试管中，用棉塞塞住试管口尼龙布起过滤作用试管口用棉塞塞紧是为了防止丙酮(无水乙醇)挥发(3)制备滤纸条将干燥的滤纸，顺着纸纹剪成长 10 cm，宽 1 cm 的纸条，一端剪去两个角，并在距这一端
4、 1 cm 处划一铅笔线干燥顺着纸纹剪成长条一端剪去二个角可吸收更多的滤液层析时，色素分离效果好可使层析液同时到达滤液细线(4)划滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线划出细、齐、直的一条滤液细线，干后重复三次滤液细线越细、越齐越好重复三次防止色素带之间部分重叠增加色素在滤纸上的附着量，使实验结果更明显(5)纸层析法分离色素将 3 mL 层析液倒入烧杯，将滤纸条(划线一端朝下)插入层析液中，用培养皿盖盖上烧杯层析液不能没及滤纸条烧杯要盖培养皿盖防止色素溶解在层析液中层析液中的苯、丙酮、石油醚易挥发步 骤注意问题分 析(6)观察实验结果扩散最快：胡萝卜素；扩散最慢：叶绿素 b；含量最多：叶绿素
5、 a从色素带的宽度可知色素的含量：叶绿素 a叶绿素 b叶黄素胡萝卜素从色素带的位置可知在层析液中的溶解度大小为：胡萝卜素叶黄素叶绿素 a叶绿素 b在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素 a 与叶绿素 b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素续表【突破题 1】下列哪组是影响叶绿体色素分离效果的关键步骤？()选植物绿叶研磨过滤画滤液细线层析时不要让滤液细线触及层析液观察色素带ACBD【解题指导】要选取叶绿素含量高的植物叶片，研磨要充 分，得到的色素多，滤液细线不要触及层析液，才能达到满意 的分离效果。过滤只影响色素带的清晰度，不影响色素带的分 离。【答案】A“光合作用的探究历程”中的各个实验分析【
6、易错易混】恩格尔曼的实验在设计上的巧妙之处选用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶 绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研 究。将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环 境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检侧，从而 能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。【突破题 2】下列有关科学家的经典研究中，采取了同位素标记法的是()恩格尔曼发现光合作用的部位梅耶指出植物通过光合作用把光能转换为化学能鲁宾和卡门证明光合作用释放的 O2来自水卡尔文探明了
7、 CO2中的碳在光合作用中的转移途径ABCD【解题指导】鲁宾和卡门用18O 分别标记 H2O、CO2，证明 光合作用释放的O2来自水；卡尔文用14C标记CO2，探明了CO2 中的碳在光合作用中的转移途径。【答案】D叶绿体中的色素、色素的吸收光谱和色素的合成1色素与吸收光谱图 541(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收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。2不同颜色温室大棚的光合效率(1)无色透明大棚能透过日光中的各色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明大棚的光合效率最高。(
8、2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。3影响叶绿素合成的因素(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，而使叶变黄。(3)必需元素：叶绿素中含 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，叶变黄。【易错易混】海洋中藻类的分层现象与植物中色素吸收光的颜色的关系不同波长的光穿透性不同，不同藻类吸收不同波长的光。上层分布着吸收红光的绿藻
9、，中层是褐藻，下层是吸收蓝紫光的红藻。【突破题 3】图 542 表示叶绿体色素吸收光能的情况。)根据此图并结合所学知识，以下说法中正确的是(图 542少数特殊状态下的叶绿素对 420nm、670nm 光的转换率较高在晚间用大约 550nm 波长的绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度据图可知，用白光中 450nm 左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度在层析液中，类胡萝卜素的溶解度大于叶绿素土壤中缺乏镁时，420nm470nm 左右波长的光的利用量显著减少，且镁在老叶中的利用量比新叶中显著减少由 550nm 波长的光转为 670nm 波长的光后，叶绿体中C3的量减
10、少ACBD【解题指导】晚间用绿光照射行道树的目的是美观；白光 中含的各种波长的光，其光合作用强度比白光中450nm左右波 长的光强。【答案】A光合作用过程1光合作用过程图解图 5432反应方程式及元素去向 (1)光合产物主要是糖类，包括单糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最为普遍，但蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物。(2)元 素 转 移：H218O18O2、C18O2(CH218O)、14CO214C3(14CH2O)。3叶绿体处于不同条件下 C3、C5、H 、ATP、(CH2O)合成量的动态变化光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类
11、囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成 O2和H；形成ATPCO2被固定；C3被H还原，最终形成糖类；ATP 转化成ADP 和 Pi能量转换光能转变为化学能，储存在ATP 中ATP 中的化学能转化为糖类中储存的化学能4.光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系 联系物质：光反应阶段产生的H，在暗反应阶段用于还原 C3能量：光反应阶段生成的 ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助 C3形成糖类，ATP 中的化学能转化为储存在糖类中的化学能中，正确的是()A光合作用制造的有机物中的氧全部来自于水B光合作用中各种酶的活性与温度呈正相关C光反应阶段和暗反应阶段均有 ATP
12、的合成D光反应阶段为暗反应阶段提供了还原剂H【突破题 4】(2010 年珠海二模)下列关于光合作用的叙述【解题指导】光合作用制造的有机物中的氧来自于CO2；光反应阶段为暗反应阶段提供了 还原剂H和ATP。【答案】D影响光合作用强度的环境因素及在生产上的应用1光照强度图 544(1)曲线分析：A 点：光照强度为 0，此时只进行细胞呼吸，释放的 CO2量可表示细胞呼吸的强度。AB 段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的 CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。B 点：细胞呼吸释放的 CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细
13、胞呼吸强度(光照强度只有在 B 点以上时，植物才能正常生长)，B 点所示光照强度称为光补偿点。BC 段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到 C 点以上不再加强，C 点所示光照强度称为光饱和点。总光合速率净光合速率呼吸速率(2)应用：阴生植物的 A 点上移，B 点较小，C 点较低。间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。2CO2浓度图 545(1)曲线分析图 1 和图 2 表示在一定范围内，光合作用速率随 CO2浓度的增加而增大，但当 CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。图 1 中 A 点表示光合作用速率等于细胞
14、呼吸速率时的CO2浓度，即 CO2补偿点；图 2 中 A点表示进行光合作用所需 CO2的最低浓度。图 1 和图 2 中的 B 和 B点都表示 CO2饱和点。(2)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大 CO2浓度，提高光合作用速率。3温度 图 546(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。(2)应用：冬天，温室栽培时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。4矿质元素 图 547(1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓
15、度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。(2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。5水分(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制 CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。【易错易混】当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律 若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时 CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。【突破题 5】科学家研究小麦在 20时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图 548 的曲线。下列有关叙述错
16、误的是()图 548A在 25条件下研究时，cd 段位置会下移，a 会上移Ba 点时叶肉细胞产生 ATP 的细胞器只有线粒体C其他条件适宜，当植物缺 Mg 时，b 点将向右移动Dc 点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关【解题指导】温度主要影响呼吸作用，当温度升到 25时，呼吸作用强烈，释放更多的二氧化碳，a点下移，同时由于光合 作用加强，cd 段上移；a点只进行呼吸作用，产生ATP的场所 有细胞质基质和线粒体，其中细胞器则只有线粒体；当植物缺 Mg，光合作用强度下降，而呼吸作用没有变化，则b点(光补偿 点)右移。【答案】A光合作用细胞呼吸代谢类型合成代谢(或同化作用)分解代
17、谢(或异化作用)场所叶绿体活细胞(主要在线粒体中)条件光、色素、酶酶、有光无光均可进行物质变化合成无机物有机物分解有机物无机物能量变化光能化学能(储能)化学能ATP热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量意义实现了物质和能量的转化维持大气中O2和CO2的相对平衡为生命活动供能为体内物质合成提供原料光合作用与细胞呼吸的比较光合作用细胞呼吸联系光合作用为细胞呼吸提供物质和能量基础，细胞呼吸为光合作用提供原料共同维持自然界的碳循环续表【易错易混】光合作用只在部分细胞中进行（如：植物的绿色细胞和 光合细菌等），但细胞呼吸则是所有活细胞都要进行的。光合作用光反应产生的 ATP 只供暗反应
18、利用，而细胞呼 吸产生的 ATP 可供各项生命活动利用。光合作用的光反应中产生的H（即 NADPH)来自水的光 解，用于暗反应中C3的还原以生成（CH2O）；有氧呼吸中产生的 H（即 NADH）来自第一、二阶段有机物的氧化，用于第三阶段 与O2结合生成H2O,并产生大量 ATP。【突破题6】(2010年江门一模)图 549 表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述不正确的是()图 549AX、Y 物质分别代表三碳化合物和丙酮酸B过程可以产生H，过程需要消耗HC四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气D过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基质中【解题指导】过程是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞 质基
19、质中，过程是CO2的还原，发生在叶绿体基质中。【答案】D生物的代谢类型1自养生物(1)利用光合作用合成有机物的自养生物光合作用概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。举例：绿色植物等。(2)利用化能合成作用合成有机物的自养生物化能合成作用概念：生物体利用体外环境中的某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物。举例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。2异养生物(1)概念：生物体只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。(2)举例：人、动物、真菌及大多数细菌等。3土壤中的硝化细菌的化能合成作用图 54104化能合成作用与光合作用的比较5.新陈代谢
20、类型【易错易混】红螺菌的同化作用属于兼性营养型（既能自养，又能异养）。酵母菌的异化作用属于兼性厌氧型（既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸）。【突破题 7】(2010 年梅州模拟)(双选)以下各项生理过程中)必须消耗氧气的是(A化能合成作用C有氧呼吸作用B光合作用D酒精发酵【解题指导】化能合成作用是利用无机物的氧化所释放的 能量合成有机物，无机物的氧化需要氧。【答案】AC探究光照强度对光合作用强度的影响1假设：在一定范围内随光照强度的增强，光合作用也增强。2原理光合作用产生 O2，附在叶表面形成气泡，使叶浮力增大，叶片上浮。3实验流程(1)打出小圆形叶片(30 片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打
21、出(直径1 cm)。(2)抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O2等)。(3)小圆形叶片沉水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底。(4)对照实验及结果4.实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的 O2多，浮起的多)。【突破题 8】若图中装置甲与装置乙敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻产生氧气量的影响。绘制成曲线如图(净氧量光合作用产生氧气量呼吸作用消耗的氧气量)。据图分析，下列叙述不正确的是()图 5411AP 处净氧量为负值，是因为小球藻不进行光合作用，且呼吸作
22、用消耗氧气BQ 处净氧量为零，因为 Q 处小球藻不进行光合作用C甲与乙两管净氧量差异的原因是乙管小球藻叶绿素合成受阻，影响光合作用D由图可知，光照强度可影响光合作用强度【解题指导】P处只进行呼吸作用；Q处净氧量为零，是因 为Q处小球藻光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气 量；Mg是合成叶绿素的必需元素，叶绿素合成受阻，影响光合 作用；在一定的范围内，随光照的逐渐增强，光合速率增强。【答案】B一、同一植物不同条件下气体代谢的特点及相对强度的比较方法图 5412(1)黑暗时：植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，气体代谢特点如甲图，相当于丙图的 a 点。(2)弱光时细胞呼吸强度大于光合作用，植
23、物光合作用产生的氧气全部供给细胞呼吸，细胞还从外界吸收氧气；细胞呼吸产生的二氧化碳部分供给植物光合作用外，多余部分外排，相当于丙图的 ab 点之间。细胞呼吸强度等于光合作用，植物不需与外界进行气体交换，相当于丙图的 b 点。(3)较强光照时：植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且光合作用强度大于呼吸强度。如图乙，相当于丙图的 bc 点之间。植物光合作用产生的氧气(用 m 表示)除用于植物的吸收作用消耗(用 m1表示)之外，其余的氧气释放到周围的环境中(用m2表示)。植物光合作用所利用的 CO2(用 N 表示)除来自植物自身细胞呼吸(用 N1表示)外，不足的部分从外界吸收(用 N2表示)。【演绎题
24、1】图 5413 是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图，以下相关叙述中错误的是()图 5413A若细胞处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间内放出的 CO2量即为呼吸速率B细胞没有与外界发生 O2和CO2交换，可断定此时光合作用速率等于呼吸作用速率C细胞处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为 N1与 N2的和【解题指导】在黑暗条件下，细胞只进行呼吸作用不进 行光合作用，此时单位时间内释放的CO2量或吸收的O2量最 可以表示呼吸速率。细胞中表示光合作用弱于呼吸作用，呼 吸作用产生的CO2未被光合作用全部利用，有部分CO2释放到 外界环境，呼吸作用消耗的O2由光合作用和外界环境
25、提供。由 细胞可知，m1N2,Nm，所以m2N1。【答案】DD对细胞分析可知，此时的光照强度较弱且 N1小于m2【备选题】(2010 年珠海一模)图 5414 表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是实测一片叶子在不同光照强度条件下的 CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选)项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中 A 点相符的是(图 5414【解析】A 点只进行呼吸作用，消耗氧气产生二氧化碳。【答案】B二、总光合作用量和净光合作用量的辨析1总光合作用量(也称真正光合速率)：是指叶绿体进行光合作用制造的有机物总量(或吸收的 CO2总量或释放的 O2总量)，其中包括植物从外界环境中吸
26、收的 CO2的量，加上呼吸作用释放的 CO2的量，即植物实际所同化的 CO2的量。2净光合速率：是指在光照条件下，人们测得的 CO2吸收量(或释放的 O2总量或有机物的净积累量)，是植物从外界环境吸收的 CO2总量，也称表观光合速率。3净光合作用量总光合作用量呼吸作用量。4具体的判断方法图 5415(1)若坐标中出现 CO2吸收量为负值，则纵坐标为净光合产量，如图中的实线；虚线表示的是总光合产量。(2)光下 CO2吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示净光合产量。(3)光合作用 CO2吸收量、光合作用 O2释放量和葡萄糖制造量都表示总光合产量。【演绎题 2】(双选)某实验小组以 CO2吸收量与
27、释放量为指标，在光照等条件适宜的情况下，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，他们将某植株放在特殊的装置内，实际测得的数据如图 5416 所示。下列对这一结果的叙述，正确的是()图 5416A光照相同时间，35时光合作用有机物的积累量与 30时相等B光照相同时间，在 25条件下植物积累有机物的量最多C温度高于 25时，光合作用合成的有机物的量开始减少D若昼夜均为 12 小时，则在两曲线交点的温度条件下，植物每天有机物的积累量为 0【解题指导】虚线是光照下的CO2的吸收量，也就是光合 作用与呼吸作用在内的净CO2吸收量，或净产量或积累量；实 线是黑暗下CO2的释放量，也就是只进行呼吸作用
28、的呼吸量。积累量净产量 制造量(生成量、合成量)呼吸量。图中两曲线交点的温度，净积累量等于呼吸量，若昼夜均 为12小时，植物白天积累的有机物全部在晚上消耗掉，则一天 的积累量为0。25后虚线下降是因为呼吸作用强烈，使积累量 下降，并不是光合作用合成的有机物的量开始减少。【答案】BD温度()10152025303540光照下吸收 CO2(mg/h)1.752.50 3.253.753.503.00 2.50黑暗下释放 CO2(mg/h)0.751.00 1.502.253.003.50 3.75【备选题】将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件均适宜)，
29、实验以 CO2的吸收量与释放量为指标，实验结果如下表所示。下列对该表数据的分析正确的是()A光照条件下，当温度为 25时该植物合成有机物的速率最快B光照条件下，当温度为 20时该植物积累有机物的速率最快C光照条件下，30比 35的温度条件更有利于植物的光合作用【解析】从表中看出，光下吸收的CO2代表净光合量，所 以光合作用的最适温度为 3035时，而呼吸作用的最适温度为 40。【答案】DD该植物光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度三、多因素对光合作用的影响1影响光合作用的主要因素：光照强度、CO2浓度和温度等。2分析光照强度、CO2浓度、温度与光合速率的变化曲线及其应用 (1)曲线图图 5
30、417(2)图形分析在 P 点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强，光合速率不断提高。在 Q 点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素，要提高光合速率，可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。(3)温室栽培时的应用在一定的光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和 CO2浓度，以提高光合速率。【演绎题3】图 5418 分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是()图 5418A甲图中 a 点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B乙图中 d 点与
31、 c 点相比，相同时间内叶肉细胞中 C3的生成量多C图中 M、N 点的限制因素是光照强度，P 点的限制因素是温度D丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变【解题指导】乙图中d点时的光照较c点强，光反应生成 的ATP和H较多，促进C3的还原，使C5生成量多，因此C5 与CO2结合生成C3的量也会增多，故B项正确。温度通过影响 酶的活性影响代谢。在丙图中，随着温度的进一步升高，曲线 的走势将下降。【答案】D【备选题】(2010 年珠海一模)(双选)图 5419 表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系，对其描述正确的是()图 5419A如果横坐标是 CO2含量，则 a 为红光，
32、b 为白光B如果横坐标是 CO2含量，则 a 为弱光，b 为强光C如果横坐标是光照强度，a 的 CO2含量较高，b 的 CO2含量较低【解析】如果横坐标是 CO2含量，则 a 为白光，b 为红光；如果横坐标是 CO2含量，则 a 为强光，b 为弱光。【答案】CDD如果横坐标是光照强度，a 温度较高，b 温度较低四、改变条件后曲线变化的综合分析图 5420 可表示光照强度对光合作用的影响图 5420(1)当原温度是最适温度时，降低温度，其他条件不变，a点上移，b 点左移，d 下移。(2)当缺镁时，其他条件不变，a 点不变，b 点右移，d 下移。(3)当原图表示为阳生植物，则阴生植物的 a 点上移
33、，b 点左移，d 下移。(4)当 CO2浓度较低时，其他条件不变，a 点不变，b 点右移，d 下移。(5)干旱初期，对呼吸作用影响不大，a 点不变，但植物气孔关闭，CO2吸收量少，则 b 点右移，d 下移。(6)当原图表示蓝紫光时的光合作用强度，则改用红光后，a 点不变，b 点左移，d 上移。【演绎题4】已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25和 30，图 5421 表示 30时光合作用与光照强度关系。若温度降到 25(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，)理论上图中相应点 a、b、d 移动分别为(图 5421A下移、右移、上移C上移、左移、上移B下移、左移、下移D上移、右移、上移【解题
34、指导】光合作用的最适温度为25，呼吸作用的最 适温度为30，原图表示30时光合作用与光照强度关系。若 温度降到 25，呼吸强度降低，a点上移，b点为光补偿点，左 移；25是光合作用的最适温度，d 点要上移。【答案】C五、一天内植物CO2的变化量的分析(以夏季晴天的一昼夜变化 为例)图 5422(1)植物在无光时进行呼吸作用，有光时进行光合作用和呼吸作用；一天内大棚植物 CO2 的变化情况是：06 时、1824为夜晚，植物只进行呼吸作用释放 CO2，CO2 浓度增加；618时为白天，植物进行光合作用消耗 CO2，CO2浓度降低。(2)横坐标下方代表植物消耗有机物的总量，上方代表净积累量。(3)A
35、G 点植物进行光合作用，B、F 点时光合作用速率等于呼吸作用速率，C 点时的光合速率最强。(4)D 点的形成是因为温度高，气孔关闭，CO2吸收量减少，光合作用速率下降。(5)AC 之间的变化是因为光照强度上升，光合作用速率上升；EG 之间的变化是因为光照强度下降，光合作用速率下降。【演绎题5】某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内及 CO2吸收速率进行了 24 h 测定，得到)如图 5423 所示曲线。以下说法中正确的有(图 5423c、e 两点的光合速率为零cd 区段光合速率大于呼吸速率de 区段光合速率小于呼吸速率进行细胞呼吸的只有 a b 区段和 f g 区段e 点
36、时温室内 CO2 含量最低，O2 含量最高A1 种B2 种C3 种D4 种【解题指导】上图是在密闭玻璃温室内测定的，c、e是转 折点，光合速率不为零，其代表光合作用速率等于呼吸作用速 率，c点时温室内O2浓度最低，CO2浓度最高，e点则相反；c e间的光合作用大于呼吸作用；全天都进行呼吸作用；e点时，全天都在消耗CO2，产生O2，所以温室内CO2含量最低，O2含量最高。【答案】B六、植物一天光合作用中的C3含量的变化分析 图 5424(1)光合作用的进行离不开光照，AB 段、IJ 段 C3 含量较高，是由于夜间没光，H和 ATP 缺乏，C3不能被还原。(2)BC 段 C3下降是因为光照强度增强
37、，产生H和 ATP增多，C3被还原的结果；GI 段是因为光照强度减弱，产生H和 ATP 减少，C3被还原减少，C3 增多。(3)由于 CD 段 C3升高，可能是白天该地区天气暂时由晴转阴，光反应不足造成的。(4)G 点由于气孔关闭，二氧化碳不足，C5消耗减少，而还原过程又产生 C5，因此 G 点 C5含量较高。【演绎题6】图 5425 为叶绿体结构与功能示意图，下列有关说法中错误的是()图 5425A结构 A 中的能量变化是光能ATP 中的化学能B供给 CO2，放射性出现的顺序为 CO2C3甲C结构 A 释放的 O2可进入线粒体中D如果突然停止 CO2的供应，短时间内 C3的含量将会增加【解题
38、指导】在光合作用中CO2首先和C5生成C3，如果突 然停止CO2的供应，则C3生成量减少，而其消耗量不变，因此 C3含量减少；而C5由于无法与CO2结合，其消耗量减少，而其 生成量基本不变，因此C5积累量短期内会增加。【答案】D验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗叶片进行光合作用过程中吸收 CO2，释放 O2，进行有氧呼吸过程中吸收 O2，释放 CO2。验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，常用的方法是利用 NaHCO3 或NaOH 来处理装置：NaHCO3的作用是在装置中 CO2 浓度低时释放 CO2，同时产生 Na2CO3，使溶液 pH 上升；在装置中 CO
39、2浓度高时吸收CO2，使溶液 pH 下降。NaOH 的作用是吸收 CO2，排除 CO2对装置气体量的影响。【备选题】图 4426 表示 3 株脱淀粉(经充分“饥饿处理”)的同种相似植株放在不同的密封钟罩内给予充分的光照，以下关于本实验目的和原理的叙述中最准确的是()图 5426A证明光合作用的速率随 CO2 浓度的增大而增大；NaOH吸收 CO2B证明光合作用必需条件是 CO2；NaHCO3 不能吸收 CO2C证明过多的 CO2阻碍光合作用；NaOH 能吸收 CO2D证明 NaOH 能促进光合作用；NaHCO3不能吸收 CO2【答案】A【解析】据图分析，3个钟罩内分别是不同浓度的CO2，所 以
40、本题的实验目的是证明光合作用的速率随CO2浓度的增大而 增大。1(2011年湛江测试)图 5427 是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中为生理过程，ah 为物质名称，图 5428 为 a 物质在滤纸上分离的情况。请据图回答：图 5427(1)过程中，能够产生 ATP 的过程是 _(填图中数字)，过程发生的场所是_。(2)物质 d 的结构简式是_。h 表示的物质是_。(3)假如将该植物从光照条件下突然移到黑暗处，则在短时间内物质 f 的含量将会_。假如将该植物的根细胞放置于隔绝空气的环境中，一段时间后，根细胞仍能够进行的过程是_(填图中数字)。(4)提取物质 a 时需加入
41、 CaCO3，其目的是_。从图 5428 中可知，甲、乙、丙、丁四种色素中，_色素在层析液中的溶解度最大。防止色素被破坏丁线粒体基质APPPCO2增加(增大、升高)图 54282(2011年东莞统考)图甲表示在适宜的 CO2条件下玉米光合作用速率与环境因素的关系，图乙表示玉米在一昼夜内对CO2的吸收和释放情况。请据图回答：(1)甲图中，B 点光合作用速率主要限制因子是_，据此原理提高冬季农作物产量的具体措施是_。采用温室栽培或大棚生产(2)甲图中，若 A 点突然停止光照，叶绿体中 C5 的含量将_(增加或减少)。减少(3)乙图中，7 点时玉米细胞能产生 ATP 的细胞器有_。玉米在_时有机物的积累总量最多，在_时呼吸速率等于光合速率。叶绿177、17(4)当乙图中 S1、S2、S3三者的关系为_(数学表达式)时，该玉米才能正常生长。S1S2S3(5)玉米在洪涝期间会发生烂根现象，原因是_。根细胞无氧呼温度(或适当提高温度)体、线粒体吸产生酒精有毒害作用
