1、栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关第9讲 光合作用栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关回归教材夯实双基 一、自养生物和异养生物 生物类型 概念 实例 _生物 以二氧化碳和水为原料，利用光能或化学能，合成糖类等有机物的生物 _、藻类、某些细菌 异养生物 直接或间接依靠自养生物的光合产物生活的生物 人、动物、真菌和大部分细菌 自养绿色植物栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关二、光合作用概述 1概念：是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把_转化为贮存着能量的_，并且释放
2、氧气的过程。2总方程式_二氧化碳和水有机物6CO212H2O光叶绿体6O26H2OC6H12O6栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关3场所叶绿体栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关三、光合色素提取、分离实验中的试剂与材料试剂 作用 95%乙醇 _层析液 _SiO2 _CaCO3 _提取叶绿体色素 分离色素 增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分 防止研磨过程中色素被破坏 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关四、光合作用的过程 1光反应(1)条件：光、色
3、素、酶。(2)场所：类囊体膜中。(3)过程：水在光下裂解为_、O2和电子。水中的氢(He)在光下将NADP还原为_。HNADPH栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关ADP和Pi经反应生成_。(4)物质变化：H2ONADPHO2 ADPPiATP(5)能量变化：光能电能活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中。ATP栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关2碳反应(1)条件：多种酶。(2)场所：叶绿体的_中。(3)物质变化：CO2首先被1个_分子固定，形成了1个六碳分子，随即分解成2个三碳分子，三碳分子接受来自NA
4、DPH的氢和来自ATP的磷酸基团生成三碳糖，基质RuBP栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关并将NADPH和ATP释放的化学能储存在糖分子中。三碳糖分子再生成RuBP，还有的三碳糖分子运到叶绿体外合成蔗糖或被叶绿体利用合成_、_和脂质。(4)能量变化：ATP和NADPH中的化学能转变为有机物中稳定的化学能。淀粉蛋白质栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关思考感悟其它条件不变，突然降低CO2浓度，叶绿体内的NADPH、ATP、三碳糖、RuBP如何变化？【提示】RuBP含量上升、三碳糖下降，NADPH、ATP上升
5、。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关高频考点深度剖析 光合作用过程分析(光反应与碳反应比较)考点突破 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关比较项目 光反应阶段 碳反应阶段 概念 指光合作用第一阶段中的化学反应，必须有光才能进行 指光合作用第二阶段中的化学反应，有没有光都可以进行 实质 光能转变为化学能，并放出O2 同化CO2形成有机物 时间 短促 较缓慢 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关比较项目 光反应阶段 碳反应阶段 条件 需叶绿素、光、酶、水 不需叶绿素
6、，有光无光均可，需要多种酶、ATP、NADPH、CO2 场所 在叶绿体类囊体的薄膜上进行 在叶绿体基质中进行 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关比较项目光反应阶段碳反应阶段物质转化水的光解：2H2O光4H4eO2NADPH 合成：NADP2eH酶NADPHATP 的合成：ADPPi能量酶ATPCO2 的固定：CO2RuBP酶2 三碳糖三碳糖的还原：2 三碳糖NADPHATP酶(CH2O)RuBPADPPiNADPH2O栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关比较项目 光反应阶段 碳反应阶段 能量转化 光能活跃
7、化学能，并部分贮存在ATP或NADPH中 活跃的化学能有机物中稳定的化学能 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关比较项目 光反应阶段 碳反应阶段 联系(1)光反应为碳反应提供NADPH和ATP；碳反应为光反应提供ADP、Pi、NADP；(2)没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，有机物无法合成。总之，光反应是碳反应的物质和能量的准备阶段。碳反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。二者是光合作用全过程的两个阶段，既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体(如图)栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关即时应用
8、1用3H标记的H2O追踪光合作用中H的转移，最可能的途径是()AH2ONADPH(CH2O)BH2ONADPHRuBP(CH2O)CH2ONADPH三碳糖(CH2O)DH2ONADPHRuBP三碳糖(CH2O)栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关解析：选A。光合作用中的水参与光反应阶段，水在光下分解，产生O2和NADPH，NADPH在碳反应阶段参与还原三碳糖分子生成糖类(CH2O)的过程。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关2在下列有关光合作用的叙述中，不正确的是()A水的裂解发生在叶绿体类囊体膜上B光反应
9、和碳反应中都有许多酶参与C温度降到0，仍有植物进行光合作用栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关DNADPH在光反应和碳反应中起还原剂作用，并将能量转移到(CH2O)中答案：D栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关光合作用与需氧呼吸的关系 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归
10、教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关易误警示(1)光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行，但细胞呼吸则是所有活细胞都能进行的。(2)光合作用光反应产生的ATP只供碳反应利用，而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(3)光合作用的光反应中产生的NADPH，用于碳反应中三碳糖的还原以生成糖类等有机物；需氧呼吸中产生的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。栏目导引 第三单元
11、 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(4)原核生物虽无叶绿体或线粒体，但也可进行光合作用(如蓝细菌)或需氧呼吸(如蓝细菌、根瘤菌等)。(5)生命活动的能量供应过程：光能ATP和NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能生命活动。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关即时应用3下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是()A绿色植物在黑暗条件下不合成有机物B叶肉细胞在有光或无光条件下均能产生CO2和消耗ATP栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关C用纤维素酶处理
12、后的植物细胞不发生渗透作用D松土能促进根系吸收有机肥料，提高农作物的产量解析：选B。绿色植物黑暗条件下进行的细胞呼吸能分解糖类、脂质、蛋白质等有机物，也能合成有机物如ATP、酶等；栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关叶肉细胞在有光或无光条件下都能进行细胞呼吸，细胞呼吸能产生二氧化碳，叶肉细胞的各种生命活动都需要消耗ATP；用纤维素酶处理植物细胞后细胞壁分解，细胞可发生渗透吸水或失水；松土会促进根细胞需氧呼吸，促进根细胞吸收矿质元素，从而提高农作物产量。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关4.以测定的CO2吸
13、收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关解析：选A。A项，光照相同时间，光合作用制造有机物的量等于有机物净积累量加上细胞呼吸消耗有机物量，35 时光合
14、作用制造有机物量为33.56.5 mg/h,30 时为3.536.5 mg/h。B项，由图表虚线可以看出光照相同的时间，25 时有机物净积累量最多。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关C项，温度超过25，有机物净积累量开始减少，光合作用制造的有机物的量仍随温度升高而增加。D项，两条曲线的交点表示有机物积累(光合产生呼吸消耗)量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关1实验原理(1)色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用95%的乙醇等有机溶剂提取绿叶中的色素。(2)各种色素在层析液中溶解
15、度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。光合色素的提取与分离 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关2实验流程栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关3实验中几种化学试剂的作用化学试剂 作用 95%的乙醇 提取绿叶中的色素 层析液 分离绿叶中的色素 SiO2 增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分 CaCO3 防止研磨过程中色素被破坏 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高
16、频考点深度剖析知能演练强化闯关易误警示色素提取液呈淡绿色的原因：(1)研磨不充分，色素未能充分提取出来。(2)称取绿叶过少或加入95%的乙醇过多，色素溶液浓度小。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。(4)选用材料不合适，色素含量低或者不新鲜。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关即时应用5在光合色素的提取与分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是()未加石英砂，研磨不充分一次加入大量的无水乙醇提取分次加入少量无水乙醇提取使用放置数天的菠菜叶栏目导引 第三单
17、元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关A B CD 答案：D栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关6回答下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验中的问题：(1)某同学的操作程序如下：将5 g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨；栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画12次；将画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。结果实验失败，请指出其错
18、误所在：_。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关_。_。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(2)某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”，做“绿叶中色素的提取和分离”实验。色素层析结果如右图，请根据实验结果填写下表：栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关组别 滤纸条编号 判断依据 绿叶组 嫩黄叶组(3)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量80%的_和_分解，从而显示出 和_的颜色。栏目导引 第三单元 细
19、胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关答案：(1)不应用完整叶片，而应去掉叶柄后剪碎 不应连续迅速重复画线，而应待干燥后重复画线 不应摇晃以免层析液没及滤液细线栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(2)(3)叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素A 叶绿素a带和叶绿素b带较宽 B 叶绿素a带和叶绿素b带较窄 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关条件骤变时几种物质量的变化方法体验 改变条件 三碳分子 RuBP NADPH和ATP O2(CH2O)合成量 光照强弱，CO2供应不变 增加 减少
20、减少 产生减慢 减少 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关改变条件 三碳分子 RuBP NADPH和ATP O2(CH2O)合成量 光照弱强，CO2供应不变 减少 增加 增加 产生加快 增加 光照不变，减少CO2供应 减少 增加 相对增加 产生减慢 相对减少 光照不变，CO2供应增加 增加 减少 相对减少 产生加快 增加 栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(2011高考新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片碳反应中C3和C
21、5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题：例栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(1)图中物质A是_(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，碳反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(低、高)
22、。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(高、低)，其原因是_。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关【解析】(1)由题干提供的信息可推知，植物由1%CO2浓度环境转移到0.003%CO2浓度的环境中后，植物碳反应阶段的CO2固定速率减小，因此，C3产生量减少，C5相对增加，由此可确定A为C3化合物，B为C5化合物。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(2)在 CO2 浓度为 1%的环境中物质 B的浓度(C5 化合物)比 A 的低，原因是CO2 浓度相对
23、高，CO2 固定与 C3 化合物的还原达到动态平衡，根据碳反应中CO2 固定和 C3 化合物还原的反应式：CO2C52C3；2C3 H、ATP酶(CH2O)C5可知 C3化合物分子数比 C5化合物分子数多。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，影响了CO2的固定，C5的消耗减少而C5化合物的合成速率不变，因此C5化合物浓度升高。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，碳反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度要比B的浓度高。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深
24、度剖析知能演练强化闯关(4)由于0.003%CO2浓度下的碳反应强度比1%CO2浓度下的低，所以所需ATP和H少，因此所需的光照强度也较低。【答案】(1)C3化合物(2)碳反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据碳反应的特点，栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累(3)高(4)低 CO2浓度低时，碳反应的强度低，所需ATP和H少栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯
25、关对不同状况下，植物气体代谢的特点模糊如图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法不正确的是(注：不考虑厌氧呼吸)()易错警示 例栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关A影响m3大小的外界因素有光照强度和温度等B甲图中a、b、c、d、e任意一点，乙图中都有m1n10，m2n20C甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，限制因素主要是光反应D甲图中c点时，乙图中有m1n1m4n4栏目导引 第三单元 细胞
26、的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关【解析】乙图中m1m4分别表示线粒体释放、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，n1n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的O2量。A项正确，甲图中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为乙图中的m3。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关B项错误，如在e点时，叶绿体产生的O2足够线粒体呼吸消耗，n20。C项正确，甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，即达到光饱和，其主要原因是叶绿体中的色素有限，来不及吸收和利用太多的光能。D项正确，甲图中c点时，光合作用速率等于细胞呼吸速率，
27、故有m1n1m4n4。【答案】B栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关纠错笔记(1)黑暗状况时：植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外。(2)较弱光照时：植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率小于或等于细胞呼吸速率。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关光合作用速率小于细胞呼吸速率时，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外。光合作用速率等于细胞呼吸速率时，植物光合作用产生的O2用于细胞呼吸，细胞呼吸产生的CO2用于光合作用，植物与外界不进行气体交换，即没有O2和CO2的吸收与释放。栏目导引 第三单元 细胞的代谢 回归教材夯实双基高频考点深度剖析知能演练强化闯关(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细胞呼吸强度。此状态下，植物光合作用产生的氧气除用于植物的需氧呼吸消耗之外，其余的氧气释放到周围的环境中。植物光合作用所利用的CO2除来自植物自身细胞呼吸外，不足的部分从外界吸收。