高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5章 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用課件 新人教版必修1

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1、第第 4 4 節(jié)節(jié)能量之源能量之源光與光合光與光合作用作用一、捕獲光能的色素紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光1綠葉中色素的種類：葉綠素和類胡蘿卜素，前者主要吸收_，后者主要吸收_。2實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離(紙層析法)的結(jié)果，從上而下的色素帶分別為_、_、_、_。葉綠素 a(藍(lán)綠色)葉綠素 b(黃綠色)胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)二、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能色素和光反應(yīng)所需酶1結(jié)構(gòu)：由雙層膜、基質(zhì)和基粒構(gòu)成，基粒由類囊體堆疊而成(增大膜面積)，分布著_。光合作用2功能：是進(jìn)行_的細(xì)胞器。三、光合作用過程1光反應(yīng)光、色素、酶、ADP、Pi(1)條件：_。(2)場(chǎng)所：葉綠體類囊體的薄膜上。(4)能量變化：光能

2、_中活躍的化學(xué)能。2暗反應(yīng)酶、H、ATP(1)條件：_ 。(2)場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)。ATPADP(4)能量變化_中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP3意義光能(1)制造有機(jī)物，將_轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲(chǔ)存在有機(jī)物中，是生物生命活動(dòng)所需能量的最終來源。(2)光合作用是最基本的能量代謝和物質(zhì)代謝。(3)維持大氣中 O2與 CO2相對(duì)穩(wěn)定?！熬G葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的分析1原理(1)葉綠體中的色素是有機(jī)物，不溶于水，易溶于丙酮等有機(jī)溶劑中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。(2)層析液是一種脂溶性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑。葉綠體不同的色素在層析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；

3、反之則慢。所以用層析法分離四種色素。步 驟注意問題分 析(1)提取色素5 克綠葉剪碎，放入研缽，加SiO2、CaCO3和 10 mL 無水乙醇(或 5 mL 丙酮)迅速、充分研磨加 SiO2加 CaCO3加丙酮迅速研磨加 SiO2是為了使研磨更充分加 CaCO3防止研磨時(shí)葉綠素受到破壞葉綠體色素易溶于丙酮等有機(jī)溶劑減少研磨時(shí)葉綠素的分解，減少丙酮(有毒)揮發(fā)2實(shí)驗(yàn)步驟和分析(2)收集濾液用放有單層尼龍布的漏斗過濾，將濾液收集到小試管中，用棉塞塞住試管口尼龍布起過濾作用試管口用棉塞塞緊是為了防止丙酮(無水乙醇)揮發(fā)(3)制備濾紙條將干燥的濾紙，順著紙紋剪成長 10 cm，寬 1 cm 的紙條，一

4、端剪去兩個(gè)角，并在距這一端 1 cm 處劃一鉛筆線干燥順著紙紋剪成長條一端剪去二個(gè)角可吸收更多的濾液層析時(shí)，色素分離效果好可使層析液同時(shí)到達(dá)濾液細(xì)線(4)劃濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線劃出細(xì)、齊、直的一條濾液細(xì)線，干后重復(fù)三次濾液細(xì)線越細(xì)、越齊越好重復(fù)三次防止色素帶之間部分重疊增加色素在濾紙上的附著量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯(5)紙層析法分離色素將 3 mL 層析液倒入燒杯，將濾紙條(劃線一端朝下)插入層析液中，用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯層析液不能沒及濾紙條燒杯要蓋培養(yǎng)皿蓋防止色素溶解在層析液中層析液中的苯、丙酮、石油醚易揮發(fā)步 驟注意問題分 析(6)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果擴(kuò)散最快：胡蘿卜素；擴(kuò)散最慢：葉

5、綠素 b；含量最多：葉綠素 a從色素帶的寬度可知色素的含量：葉綠素 a葉綠素 b葉黃素胡蘿卜素從色素帶的位置可知在層析液中的溶解度大小為：胡蘿卜素葉黃素葉綠素 a葉綠素 b在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素 a 與葉綠素 b，距離最遠(yuǎn)的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素續(xù)表【突破題 1】下列哪組是影響葉綠體色素分離效果的關(guān)鍵步驟？()選植物綠葉研磨過濾畫濾液細(xì)線層析時(shí)不要讓濾液細(xì)線觸及層析液觀察色素帶ACBD【解題指導(dǎo)】要選取葉綠素含量高的植物葉片，研磨要充分，得到的色素多，濾液細(xì)線不要觸及層析液，才能達(dá)到滿意的分離效果。過濾只影響色素帶的清晰度，不影響色素帶的分離。【答案】A“光合作用的探究歷程

6、”中的各個(gè)實(shí)驗(yàn)分析【易錯(cuò)易混】恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上的巧妙之處選用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料。水綿不僅具有細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行。選用極細(xì)的光束照射，并且用好氧細(xì)菌進(jìn)行檢側(cè)，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。進(jìn)行黑暗(局部光照)和曝光的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的?！就黄祁} 2】下列有關(guān)科學(xué)家的經(jīng)典研究中，采取了同位素標(biāo)記法的是()恩格爾曼發(fā)現(xiàn)光合作用的部位梅耶指出植物通過光合作用把光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能魯賓和卡門證明光合作用釋放的 O2來自水

7、卡爾文探明了 CO2中的碳在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑ABCD【解題指導(dǎo)】魯賓和卡門用18O 分別標(biāo)記 H2O、CO2，證明光合作用釋放的O2來自水；卡爾文用14C標(biāo)記CO2，探明了CO2中的碳在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑 ?！敬鸢浮緿葉綠體中的色素、色素的吸收光譜和色素的合成1色素與吸收光譜圖 541(1)葉綠體中的色素只吸收可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，但對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。2不同顏色溫室大棚的光合效率(1)無色透明大棚能透過日光中的各色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以用無色透明大棚的光合效

8、率最高。(2)葉綠素對(duì)綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。3影響葉綠素合成的因素(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉變黃。(3)必需元素：葉綠素中含 N、Mg 等必需元素，缺乏 N、Mg 將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e 是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺 Fe 也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃?！疽族e(cuò)易混】海洋中藻類的分層現(xiàn)象與植物中色素吸收光的顏色的關(guān)系不同波長的光穿透性不同，不同藻類吸收不同波長的光。上層分布著吸收

9、紅光的綠藻，中層是褐藻，下層是吸收藍(lán)紫光的紅藻?！就黄祁} 3】圖 542 表示葉綠體色素吸收光能的情況。)根據(jù)此圖并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，以下說法中正確的是(圖 542少數(shù)特殊狀態(tài)下的葉綠素對(duì) 420nm、670nm 光的轉(zhuǎn)換率較高在晚間用大約 550nm 波長的綠光照射行道樹，目的是通過植物光合作用以增加夜間空氣中的氧氣濃度據(jù)圖可知，用白光中 450nm 左右波長的光比白光更有利于提高光合作用強(qiáng)度在層析液中，類胡蘿卜素的溶解度大于葉綠素土壤中缺乏鎂時(shí)，420nm470nm 左右波長的光的利用量顯著減少，且鎂在老葉中的利用量比新葉中顯著減少由 550nm 波長的光轉(zhuǎn)為 670nm 波長的光后，葉綠體中

10、C3的量減少ACBD 【解題指導(dǎo)】晚間用綠光照射行道樹的目的是美觀；白光中含的各種波長的光，其光合作用強(qiáng)度比白光中450nm左右波長的光強(qiáng)。【答案】A光合作用過程1光合作用過程圖解圖 5432反應(yīng)方程式及元素去向(1)光合產(chǎn)物主要是糖類，包括單糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最為普遍，但蛋白質(zhì)、脂肪和有機(jī)酸也是光合作用的直接產(chǎn)物。(2) 元 素 轉(zhuǎn) 移 ： H218O18O2、 C18O2(CH218O) 、14CO214C3(14CH2O)。3葉綠體處于不同條件下 C3、C5、H 、ATP、(CH2O)合成量的動(dòng)態(tài)變化光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段所需條件必須有光有光無

11、光均可進(jìn)行場(chǎng)所類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化 H2O分解成 O2和H；形成 ATP CO2被固定；C3被H還原， 最終形成糖類；ATP 轉(zhuǎn)化成 ADP 和 Pi能量轉(zhuǎn)換 光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，儲(chǔ)存在 ATP 中 ATP 中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類 中儲(chǔ)存的化學(xué)能4.光合作用中光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的區(qū)別與聯(lián)系聯(lián)系物質(zhì)：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H，在暗反應(yīng)階段用于還原 C3能量：光反應(yīng)階段生成的 ATP，在暗反應(yīng)階段中將其儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來，幫助 C3形成糖類，ATP 中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類中的化學(xué)能中，正確的是()A光合作用制造的有機(jī)物中的氧全部來自于水B光合作用中各種酶的活性與溫度呈正相關(guān)C光反

12、應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段均有 ATP 的合成D光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供了還原劑H【突破題 4】(2010 年珠海二模)下列關(guān)于光合作用的敘述【解題指導(dǎo)】光合作用制造的有機(jī)物中的氧來自于CO2；光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供了 還原劑H和ATP。【答案】D影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用1光照強(qiáng)度圖 544(1)曲線分析：A 點(diǎn)：光照強(qiáng)度為 0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的 CO2量可表示細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB 段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的 CO2有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。B 點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的 CO2全部用

13、于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(光照強(qiáng)度只有在 B 點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長)，B 點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。BC 段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到 C 點(diǎn)以上不再加強(qiáng)，C 點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。總光合速率凈光合速率呼吸速率(2)應(yīng)用：陰生植物的 A 點(diǎn)上移，B 點(diǎn)較小，C 點(diǎn)較低。間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。2CO2濃度圖 545(1)曲線分析圖 1 和圖 2 表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨 CO2濃度的增加而增大，但當(dāng) CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。圖 1 中

14、 A 點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即 CO2補(bǔ)償點(diǎn)；圖 2 中 A點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需 CO2的最低濃度。圖 1 和圖 2 中的 B 和 B點(diǎn)都表示 CO2飽和點(diǎn)。(2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大 CO2濃度，提高光合作用速率。3溫度圖 546(1)曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：冬天，溫室栽培時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用速率；晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。4礦質(zhì)元素圖 547(1)曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高

15、光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。5水分(1)影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制 CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。【易錯(cuò)易混】當(dāng)外界條件變化時(shí)，CO2 (光)補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律若呼吸速率增加，CO2 (光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之應(yīng)左移。若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時(shí)CO2 (光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之應(yīng)左移?！就黄祁} 5】科學(xué)家研究小麥在 20時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，得到如圖

16、548 的曲線。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()圖 548A在 25條件下研究時(shí)，cd 段位置會(huì)下移，a 會(huì)上移Ba 點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器只有線粒體C其他條件適宜，當(dāng)植物缺 Mg 時(shí)，b 點(diǎn)將向右移動(dòng)Dc 點(diǎn)之后小麥光合作用強(qiáng)度不再增加可能與葉綠體中酶的濃度有關(guān) 【解題指導(dǎo)】溫度主要影響呼吸作用，當(dāng)溫度升到 25時(shí)，呼吸作用強(qiáng)烈，釋放更多的二氧化碳，a點(diǎn)下移，同時(shí)由于光合作用加強(qiáng)，cd 段上移；a點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，其中細(xì)胞器則只有線粒體；當(dāng)植物缺Mg，光合作用強(qiáng)度下降，而呼吸作用沒有變化，則b點(diǎn)(光補(bǔ)償點(diǎn))右移?！敬鸢浮緼光合作用細(xì)胞呼吸代謝類型合成

17、代謝(或同化作用)分解代謝(或異化作用)場(chǎng)所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體中)條件光、色素、酶酶、有光無光均可進(jìn)行物質(zhì)變化合成無機(jī)物 有機(jī)物分解有機(jī)物 無機(jī)物能量變化光能 化學(xué)能(儲(chǔ)能)化學(xué)能 ATP熱能(放能)實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物，釋放能量意義實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化維持大氣中O2和CO2的相對(duì)平衡為生命活動(dòng)供能為體內(nèi)物質(zhì)合成提供原料光合作用與細(xì)胞呼吸的比較光合作用細(xì)胞呼吸聯(lián)系光合作用為細(xì)胞呼吸提供物質(zhì)和能量基礎(chǔ)，細(xì)胞呼吸為光合作用提供原料共同維持自然界的碳循環(huán)續(xù)表【易錯(cuò)易混】光合作用只在部分細(xì)胞中進(jìn)行（如：植物的綠色細(xì)胞和光合細(xì)菌等），但細(xì)胞呼吸則是所有活細(xì)胞都要進(jìn)行的。光合作用光

18、反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP 只供暗反應(yīng)利用，而細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 ATP 可供各項(xiàng)生命活動(dòng)利用。光合作用的光反應(yīng)中產(chǎn)生的H（即 NADPH)來自水的光解，用于暗反應(yīng)中C3的還原以生成（CH2O）；有氧呼吸中產(chǎn)生的H（即 NADH）來自第一、二階段有機(jī)物的氧化，用于第三階段與O2結(jié)合生成H2O,并產(chǎn)生大量 ATP?！就黄祁}6】(2010年江門一模)圖 549 表示植物細(xì)胞內(nèi)的代謝過程，下列敘述不正確的是()圖 549AX、Y 物質(zhì)分別代表三碳化合物和丙酮酸B過程可以產(chǎn)生H，過程需要消耗HC四個(gè)過程中既沒有消耗氧氣，也沒有產(chǎn)生氧氣D過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中【解題指導(dǎo)】過程是有氧呼吸的第一

19、階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，過程是CO2的還原，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中?！敬鸢浮緿生物的代謝類型1自養(yǎng)生物(1)利用光合作用合成有機(jī)物的自養(yǎng)生物光合作用概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。舉例：綠色植物等。(2)利用化能合成作用合成有機(jī)物的自養(yǎng)生物化能合成作用概念：生物體利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量來制造有機(jī)物。舉例：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。2異養(yǎng)生物(1)概念：生物體只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動(dòng)。(2)舉例：人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)細(xì)菌等。3土壤中的硝化細(xì)菌的化能合成作用圖 54104化能合成作用與光合作

20、用的比較5.新陳代謝類型【易錯(cuò)易混】紅螺菌的同化作用屬于兼性營養(yǎng)型（既能自養(yǎng)，又能異養(yǎng)）。酵母菌的異化作用屬于兼性厭氧型（既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸）。【突破題 7】(2010 年梅州模擬)(雙選)以下各項(xiàng)生理過程中)必須消耗氧氣的是(A化能合成作用C有氧呼吸作用B光合作用D酒精發(fā)酵【解題指導(dǎo)】化能合成作用是利用無機(jī)物的氧化所釋放的能量合成有機(jī)物，無機(jī)物的氧化需要氧?！敬鸢浮緼C探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1假設(shè)：在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用也增強(qiáng)。2原理光合作用產(chǎn)生 O2，附在葉表面形成氣泡，使葉浮力增大，葉片上浮。3實(shí)驗(yàn)流程(1)打出小圓形葉片(30 片)：用打孔器在

21、生長旺盛的綠葉上打出(直徑1 cm)。(2)抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2等)。(3)小圓形葉片沉水底：將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉片全部沉到水底。(4)對(duì)照實(shí)驗(yàn)及結(jié)果4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的 O2多，浮起的多)?！就黄祁} 8】若圖中裝置甲與裝置乙敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻，研究光照強(qiáng)度對(duì)小球藻產(chǎn)生氧氣量的影響。繪制成曲線如圖(凈氧量光合作用產(chǎn)生氧氣量呼吸作用消耗的氧氣量)。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是()圖 5411AP 處凈氧量為負(fù)值，是因?yàn)樾∏蛟宀贿M(jìn)行

22、光合作用，且呼吸作用消耗氧氣BQ 處凈氧量為零，因?yàn)?Q 處小球藻不進(jìn)行光合作用C甲與乙兩管凈氧量差異的原因是乙管小球藻葉綠素合成受阻，影響光合作用D由圖可知，光照強(qiáng)度可影響光合作用強(qiáng)度【解題指導(dǎo)】P處只進(jìn)行呼吸作用；Q處凈氧量為零，是因?yàn)镼處小球藻光合作用產(chǎn)生的氧氣量等于呼吸作用消耗的氧氣量；Mg是合成葉綠素的必需元素，葉綠素合成受阻，影響光合作用；在一定的范圍內(nèi)，隨光照的逐漸增強(qiáng)，光合速率增強(qiáng)。【答案】B一、同一植物不同條件下氣體代謝的特點(diǎn)及相對(duì)強(qiáng)度的比較方法圖 5412(1)黑暗時(shí)：植物只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用，氣體代謝特點(diǎn)如甲圖，相當(dāng)于丙圖的 a 點(diǎn)。(2)弱光時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于

23、光合作用，植物光合作用產(chǎn)生的氧氣全部供給細(xì)胞呼吸，細(xì)胞還從外界吸收氧氣；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳部分供給植物光合作用外，多余部分外排，相當(dāng)于丙圖的 ab 點(diǎn)之間。細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用，植物不需與外界進(jìn)行氣體交換，相當(dāng)于丙圖的 b 點(diǎn)。(3)較強(qiáng)光照時(shí)：植物同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸和光合作用，且光合作用強(qiáng)度大于呼吸強(qiáng)度。如圖乙，相當(dāng)于丙圖的 bc 點(diǎn)之間。植物光合作用產(chǎn)生的氧氣(用 m 表示)除用于植物的吸收作用消耗(用 m1表示)之外，其余的氧氣釋放到周圍的環(huán)境中(用m2表示)。植物光合作用所利用的 CO2 (用 N 表示)除來自植物自身細(xì)胞呼吸(用 N1表示)外，不足的部分從外界吸收(用 N2表示

24、)?！狙堇[題 1】圖 5413 是葉肉細(xì)胞在不同光照強(qiáng)度下葉綠體與線粒體代謝簡圖，以下相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是()圖 5413A若細(xì)胞處于黑暗環(huán)境中，那么該細(xì)胞單位時(shí)間內(nèi)放出的 CO2量即為呼吸速率B細(xì)胞沒有與外界發(fā)生 O2和CO2交換，可斷定此時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率C細(xì)胞處在較強(qiáng)光照條件下，細(xì)胞光合作用所利用的CO2量為 N1與 N2的和 【解題指導(dǎo)】在黑暗條件下，細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用，此時(shí)單位時(shí)間內(nèi)釋放的CO2量或吸收的O2量最可以表示呼吸速率。細(xì)胞中表示光合作用弱于呼吸作用，呼吸作用產(chǎn)生的CO2未被光合作用全部利用，有部分CO2釋放到外界環(huán)境，呼吸作用消耗的O2由光合作用和

25、外界環(huán)境提供。由細(xì)胞可知，m1N2, Nm，所以m2N1。【答案】DD對(duì)細(xì)胞分析可知，此時(shí)的光照強(qiáng)度較弱且 N1小于m2【備選題】(2010 年珠海一模)圖 5414 表示的是光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線，該曲線是實(shí)測(cè)一片葉子在不同光照強(qiáng)度條件下的 CO2吸收和釋放的情況。你認(rèn)為下列四個(gè)選)項(xiàng)中，能代表細(xì)胞中發(fā)生的情況與曲線中 A 點(diǎn)相符的是(圖 5414【解析】A 點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用 ，消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳 ?！敬鸢浮緽二、總光合作用量和凈光合作用量的辨析1總光合作用量(也稱真正光合速率)：是指葉綠體進(jìn)行光合作用制造的有機(jī)物總量( 或吸收的 CO2總量或釋放的 O2總量)，其中包括植物

26、從外界環(huán)境中吸收的 CO2的量，加上呼吸作用釋放的 CO2的量，即植物實(shí)際所同化的 CO2的量。2凈光合速率：是指在光照條件下，人們測(cè)得的 CO2吸收量(或釋放的 O2總量或有機(jī)物的凈積累量)，是植物從外界環(huán)境吸收的 CO2總量，也稱表觀光合速率。3凈光合作用量總光合作用量呼吸作用量。4具體的判斷方法圖 5415(1)若坐標(biāo)中出現(xiàn) CO2吸收量為負(fù)值，則縱坐標(biāo)為凈光合產(chǎn)量，如圖中的實(shí)線；虛線表示的是總光合產(chǎn)量。(2)光下 CO2吸收量、O2釋放量和葡萄糖積累量都表示凈光合產(chǎn)量。(3)光合作用 CO2吸收量、光合作用 O2釋放量和葡萄糖制造量都表示總光合產(chǎn)量。【演繹題 2】(雙選)某實(shí)驗(yàn)小組以

27、CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，在光照等條件適宜的情況下，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，他們將某植株放在特殊的裝置內(nèi)，實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖 5416 所示。下列對(duì)這一結(jié)果的敘述，正確的是()圖 5416A光照相同時(shí)間，35時(shí)光合作用有機(jī)物的積累量與 30時(shí)相等B光照相同時(shí)間，在 25條件下植物積累有機(jī)物的量最多C溫度高于 25時(shí)，光合作用合成的有機(jī)物的量開始減少D若晝夜均為 12 小時(shí)，則在兩曲線交點(diǎn)的溫度條件下，植物每天有機(jī)物的積累量為 0【解題指導(dǎo)】虛線是光照下的CO2的吸收量，也就是光合作用與呼吸作用在內(nèi)的凈CO2吸收量，或凈產(chǎn)量或積累量；實(shí)線是黑暗下CO2的釋放量，也就是只進(jìn)

28、行呼吸作用的呼吸量。積累量凈產(chǎn)量 制造量(生成量、合成量)呼吸量。圖中兩曲線交點(diǎn)的溫度，凈積累量等于呼吸量，若晝夜均為12小時(shí)，植物白天積累的有機(jī)物全部在晚上消耗掉，則一天的積累量為0。25后虛線下降是因?yàn)楹粑饔脧?qiáng)烈，使積累量下降，并不是光合作用合成的有機(jī)物的量開始減少?！敬鸢浮緽D溫度()10152025303540光照下吸收 CO2 (mg/h)1.752.50 3.253.753.503.00 2.50黑暗下釋放 CO2 (mg/h)0.751.00 1.502.253.003.50 3.75【備選題】將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響(其他實(shí)驗(yàn)條件均

29、適宜)，實(shí)驗(yàn)以 CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列對(duì)該表數(shù)據(jù)的分析正確的是()A光照條件下，當(dāng)溫度為 25時(shí)該植物合成有機(jī)物的速率最快B光照條件下，當(dāng)溫度為 20時(shí)該植物積累有機(jī)物的速率最快C光照條件下，30比 35的溫度條件更有利于植物的光合作用【解析】從表中看出，光下吸收的CO2代表凈光合量 ，所以光合作用的最適溫度為 3035時(shí)，而呼吸作用的最適溫度為 40?！敬鸢浮緿D該植物光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度三、多因素對(duì)光合作用的影響1影響光合作用的主要因素：光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度等。2分析光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度與光合速率的變化曲線及其應(yīng)用(1)曲線圖

30、圖 5417(2)圖形分析在 P 點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素。隨著該因素的不斷增強(qiáng)，光合速率不斷提高。在 Q 點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因素，要提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示的其他因素的含量或強(qiáng)度等。(3)溫室栽培時(shí)的應(yīng)用在一定的光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和 CO2濃度，以提高光合速率?！狙堇[題3】圖 5418 分別表示兩個(gè)自變量對(duì)光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍內(nèi)。下列分析錯(cuò)誤的是()圖 5418A甲圖中 a 點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B乙圖中 d

31、 點(diǎn)與 c 點(diǎn)相比，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中 C3的生成量多C圖中 M、N 點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P 點(diǎn)的限制因素是溫度D丙圖中，隨著溫度的升高，曲線走勢(shì)將穩(wěn)定不變【解題指導(dǎo)】乙圖中d點(diǎn)時(shí)的光照較c點(diǎn)強(qiáng)，光反應(yīng)生成的ATP和H較多，促進(jìn)C3的還原，使C5生成量多，因此C5與CO2結(jié)合生成C3的量也會(huì)增多，故B項(xiàng)正確。溫度通過影響酶的活性影響代謝。在丙圖中，隨著溫度的進(jìn)一步升高，曲線的走勢(shì)將下降?！敬鸢浮緿【備選題】(2010 年珠海一模)(雙選)圖 5419 表示在一定范圍內(nèi)，不同環(huán)境因素與水稻葉片光合作用強(qiáng)度的關(guān)系，對(duì)其描述正確的是()圖 5419A如果橫坐標(biāo)是 CO2含量，則 a 為紅光，b

32、 為白光B如果橫坐標(biāo)是 CO2含量，則 a 為弱光，b 為強(qiáng)光C如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，a 的 CO2含量較高，b 的 CO2含量較低【解析】如果橫坐標(biāo)是 CO2含量，則 a 為白光 ，b 為紅光 ；如果橫坐標(biāo)是 CO2含量，則 a 為強(qiáng)光 ，b 為弱光?！敬鸢浮緾DD如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，a 溫度較高，b 溫度較低四、改變條件后曲線變化的綜合分析圖 5420 可表示光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響圖 5420(1)當(dāng)原溫度是最適溫度時(shí)，降低溫度，其他條件不變，a點(diǎn)上移，b 點(diǎn)左移，d 下移。(2)當(dāng)缺鎂時(shí)，其他條件不變，a 點(diǎn)不變，b 點(diǎn)右移，d 下移。(3)當(dāng)原圖表示為陽生植物，則陰生植物的 a 點(diǎn)

33、上移，b 點(diǎn)左移，d 下移。(4)當(dāng) CO2濃度較低時(shí)，其他條件不變，a 點(diǎn)不變，b 點(diǎn)右移，d 下移。(5)干旱初期，對(duì)呼吸作用影響不大，a 點(diǎn)不變，但植物氣孔關(guān)閉，CO2吸收量少，則 b 點(diǎn)右移，d 下移。(6)當(dāng)原圖表示藍(lán)紫光時(shí)的光合作用強(qiáng)度，則改用紅光后，a 點(diǎn)不變，b 點(diǎn)左移，d 上移。【演繹題4】已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為 25和 30，圖 5421 表示 30時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度關(guān)系。若溫度降到 25(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變)，)理論上圖中相應(yīng)點(diǎn) a、b、d 移動(dòng)分別為(圖 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【

34、解題指導(dǎo)】光合作用的最適溫度為25，呼吸作用的最適溫度為30，原圖表示30時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度關(guān)系。若溫度降到 25，呼吸強(qiáng)度降低，a點(diǎn)上移，b點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，左移；25是光合作用的最適溫度，d 點(diǎn)要上移。【答案】C五、一天內(nèi)植物CO2的變化量的分析(以夏季晴天的一晝夜變化為例)圖 5422(1)植物在無光時(shí)進(jìn)行呼吸作用，有光時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用；一天內(nèi)大棚植物 CO2 的變化情況是：06 時(shí)、1824為夜晚，植物只進(jìn)行呼吸作用釋放 CO2，CO2 濃度增加；618時(shí)為白天，植物進(jìn)行光合作用消耗 CO2，CO2濃度降低。(2)橫坐標(biāo)下方代表植物消耗有機(jī)物的總量，上方代表凈積累量。(3)AG

35、點(diǎn)植物進(jìn)行光合作用，B、F 點(diǎn)時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率，C 點(diǎn)時(shí)的光合速率最強(qiáng)。(4)D 點(diǎn)的形成是因?yàn)闇囟雀?，氣孔關(guān)閉，CO2吸收量減少，光合作用速率下降。(5)AC 之間的變化是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度上升，光合作用速率上升；EG 之間的變化是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度下降，光合作用速率下降?！狙堇[題5】某生物興趣小組在密閉玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，他們對(duì)溫室內(nèi)及 CO2吸收速率進(jìn)行了 24 h 測(cè)定，得到)如圖 5423 所示曲線。以下說法中正確的有(圖 5423c、e 兩點(diǎn)的光合速率為零cd 區(qū)段光合速率大于呼吸速率de 區(qū)段光合速率小于呼吸速率進(jìn)行細(xì)胞呼吸的只有 a b 區(qū)段和 f g 區(qū)段e 點(diǎn)時(shí)溫

36、室內(nèi) CO2 含量最低，O2 含量最高A1 種B2 種C3 種D4 種 【解題指導(dǎo)】上圖是在密閉玻璃溫室內(nèi)測(cè)定的，c、e是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，光合速率不為零，其代表光合作用速率等于呼吸作用速率，c點(diǎn)時(shí)溫室內(nèi)O2濃度最低，CO2濃度最高，e點(diǎn)則相反；ce間的光合作用大于呼吸作用；全天都進(jìn)行呼吸作用；e點(diǎn)時(shí)，全天都在消耗CO2，產(chǎn)生O2，所以溫室內(nèi)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含量的變化分析圖 5424(1)光合作用的進(jìn)行離不開光照，AB 段、IJ 段 C3 含量較高，是由于夜間沒光，H和 ATP 缺乏，C3不能被還原。(2)BC 段 C3下降是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度增強(qiáng)，產(chǎn)生H

37、和 ATP增多，C3被還原的結(jié)果；GI 段是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度減弱，產(chǎn)生H和 ATP 減少，C3被還原減少，C3 增多。(3)由于 CD 段 C3升高，可能是白天該地區(qū)天氣暫時(shí)由晴轉(zhuǎn)陰，光反應(yīng)不足造成的。(4)G 點(diǎn)由于氣孔關(guān)閉，二氧化碳不足，C5消耗減少，而還原過程又產(chǎn)生 C5，因此 G 點(diǎn) C5含量較高?！狙堇[題6】圖 5425 為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是()圖 5425A結(jié)構(gòu) A 中的能量變化是光能ATP 中的化學(xué)能B供給 CO2，放射性出現(xiàn)的順序?yàn)?CO2C3甲C結(jié)構(gòu) A 釋放的 O2可進(jìn)入線粒體中D如果突然停止 CO2的供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi) C3的含量將會(huì)增加【解題指導(dǎo)】在

38、光合作用中CO2首先和C5生成C3，如果突然停止CO2的供應(yīng)，則C3生成量減少，而其消耗量不變，因此C3含量減少；而C5由于無法與CO2結(jié)合，其消耗量減少，而其生成量基本不變，因此C5積累量短期內(nèi)會(huì)增加 。【答案】D驗(yàn)證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗葉片進(jìn)行光合作用過程中吸收 CO2，釋放 O2，進(jìn)行有氧呼吸過程中吸收 O2，釋放 CO2。驗(yàn)證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，常用的方法是利用 NaHCO3 或NaOH 來處理裝置：NaHCO3的作用是在裝置中 CO2 濃度低時(shí)釋放 CO2，同時(shí)產(chǎn)生 Na2CO3，使溶液 pH 上升；在裝置中 CO2濃度高時(shí)吸

39、收CO2，使溶液 pH 下降。NaOH 的作用是吸收 CO2，排除 CO2對(duì)裝置氣體量的影響?！緜溥x題】圖 4426 表示 3 株脫淀粉(經(jīng)充分“饑餓處理”)的同種相似植株放在不同的密封鐘罩內(nèi)給予充分的光照，以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮淼臄⑹鲋凶顪?zhǔn)確的是()圖 5426A證明光合作用的速率隨 CO2 濃度的增大而增大；NaOH吸收 CO2B證明光合作用必需條件是 CO2；NaHCO3 不能吸收 CO2C證明過多的 CO2阻礙光合作用；NaOH 能吸收 CO2D證明 NaOH 能促進(jìn)光合作用；NaHCO3不能吸收 CO2【答案】A 【解析】據(jù)圖分析，3個(gè)鐘罩內(nèi)分別是不同濃度的CO2，所以本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

40、的是證明光合作用的速率隨CO2濃度的增大而增大。1(2011年湛江測(cè)試)圖 5427 是某植物葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用的物質(zhì)變化示意簡圖，其中為生理過程，ah 為物質(zhì)名稱，圖 5428 為 a 物質(zhì)在濾紙上分離的情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：圖 5427(1)過程中，能夠產(chǎn)生 ATP 的過程是 _(填圖中數(shù)字)，過程發(fā)生的場(chǎng)所是_。(2)物質(zhì) d 的結(jié)構(gòu)簡式是_。h 表示的物質(zhì)是_。(3)假如將該植物從光照條件下突然移到黑暗處，則在短時(shí)間內(nèi)物質(zhì) f 的含量將會(huì)_。假如將該植物的根細(xì)胞放置于隔絕空氣的環(huán)境中，一段時(shí)間后，根細(xì)胞仍能夠進(jìn)行的過程是_(填圖中數(shù)字)。(4)提取物質(zhì) a 時(shí)需加入 CaCO3，

41、其目的是_。從圖 5428 中可知，甲、乙、丙、丁四種色素中，_色素在層析液中的溶解度最大。防止色素被破壞丁線粒體基質(zhì)APPPCO2增加(增大、升高)圖 54282(2011年東莞統(tǒng)考)圖甲表示在適宜的 CO2條件下玉米光合作用速率與環(huán)境因素的關(guān)系，圖乙表示玉米在一晝夜內(nèi)對(duì)CO2的吸收和釋放情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)甲圖中，B 點(diǎn)光合作用速率主要限制因子是_，據(jù)此原理提高冬季農(nóng)作物產(chǎn)量的具體措施是_。采用溫室栽培或大棚生產(chǎn)(2)甲圖中，若 A 點(diǎn)突然停止光照，葉綠體中 C5 的含量將_(增加或減少)。減少(3)乙圖中，7 點(diǎn)時(shí)玉米細(xì)胞能產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器有_。玉米在_時(shí)有機(jī)物的積累總量最多，在_時(shí)呼吸速率等于光合速率。葉綠177、17(4)當(dāng)乙圖中 S1、S2、S3三者的關(guān)系為_(數(shù)學(xué)表達(dá)式)時(shí)，該玉米才能正常生長。S1S2S3(5)玉米在洪澇期間會(huì)發(fā)生爛根現(xiàn)象，原因是_。根細(xì)胞無氧呼溫度(或適當(dāng)提高溫度)體、線粒體吸產(chǎn)生酒精有毒害作用