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1、第9讲光合作用考纲要求1.光合作用以及对它的认识过程(B)。2.影响光合作用速率的环境因素(C)。3.实验：叶绿体色素的提取和分离(b)。考点一光合作用的认识过程及光合作用的结构基础1光合作用的认识过程(连线)2光合色素由图可以看出：(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)叶绿素对红光和蓝光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。3叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构决定(3)功能：进行光合作用的场所。(1)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光()(2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()(3)叶绿素a和叶绿素b
2、在红光区的吸收峰值不同()(4)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多()(5)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()(6)叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积()下面是光合作用探索历程中恩吉尔曼和萨克斯的实验示意图，请分析：(1)恩吉尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？提示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。(2)恩吉尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是什么？提示排除氧气和除极细光束外的其他光的干扰。(3)萨克斯实验中进行“黑暗”处理的目的是什么？提示消耗掉细胞中原有的淀粉，防止对实验结果造成干扰。(4)萨克斯实验中在
3、染色前通常用酒精对叶片进行脱色处理，目的是什么？提示防止叶片中色素颜色对实验结果的干扰。(5)两实验设计中是如何形成对照的？提示恩吉尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。命题点一捕获光能的色素和结构分析1(2016全国，4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的答案C解析叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A
4、项正确；镁作为细胞中的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C项错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D项正确。生命观念影响叶绿素合成的因素2(2018淮安模拟)如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述错误的是()A和均为选择透过性膜B上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光吸收最少C上所含色素均含Mg2，故缺Mg2时这些色素都无法合成D在上形成的产物H和ATP进入中为暗
5、反应提供物质和能量答案C解析和分别为叶绿体的外膜和内膜，膜结构均具有选择透过性，A项正确；为类囊体，其上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光吸收最少，所以叶片一般为绿色，B项正确；叶绿素分子中含Mg2，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2，C项错误；在类囊体上形成的产物H和ATP进入中为暗反应提供物质和能量，D项正确。命题点二探究光合作用的相关实验分析3人们对光合作用这一重要生命现象的发现及认识经历了漫长的过程，以下是光合作用探究历程中的几个经典实验，请结合所学知识回答下列问题：实验一：普利斯特莱的实验密闭玻璃罩绿色植物蜡烛/小鼠蜡烛不易熄灭/小鼠不易窒息死亡。(1)本实验缺乏_组，应该如何改
6、进？_。实验二：萨克斯的实验黑暗中饥饿处理的绿叶(2)本实验的自变量为_，因变量为_，实验组是_(填“曝光组”或“遮光组”)。(3)实验中进行饥饿处理的目的是_。实验三：鲁宾和卡门的实验(4)鲁宾和卡门应用了_法追踪CO2和H2O中的氧元素在光合作用中的转移途径。(5)写出光合作用总反应式，并用18O标明水中氧的转移途径：_。答案(1)对照(或空白对照)将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于密闭玻璃罩内，作为空白对照(2)光的有无叶片颜色变化遮光组(3)使叶片中的营养物质(淀粉)被消耗掉，排除对实验的干扰，增强实验的说服力(4)同位素标记(5)CO2HO(CH2O)18O2解析(1)在设计探究性实验时
7、应遵循单一变量和对照性原则，而本实验缺乏对照(或空白对照)组，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于密闭玻璃罩内，作为空白对照。(2)分析实验可知，本实验的自变量为光的有无，因变量为叶片颜色变化。本实验中曝光组为对照组，遮光组是实验组。(3)实验中进行饥饿处理的目的是使叶片中的营养物质(淀粉)被消耗掉，排除对实验结果的干扰，增强实验的说服力。(4)鲁宾和卡门应用了同位素标记法追踪CO2和H2O中的氧元素在光合作用中的转移途径。(5)由于产生的氧气全部来自于水，在反应中用同位素(如18O)标明水中氧的转移途径，总反应式为CO2H218O(CH2O)18O2。考点二光合作用的基本过程1过程2反应式(1)
8、产物为(CH2O)：CO2H2O(CH2O)O2。(2)产物为C6H12O6：6CO212H2OC6H12O66O26H2O。3光反应和暗反应的比较项目光反应暗反应条件光、色素、酶ATP、H、CO2、多种酶场所类囊体膜叶绿体基质物质变化水的光解、ATP的合成CO2的固定、C3的还原能量变化光能转化为活跃的化学能活跃的化学能转化为稳定的化学能联系光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供NADP、ADP和Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成4光合作用和化能合成作用的比较项目光合作用化能合成作用区别能量来源光能氧化无机物放出的能量代表生物绿色植物硝化细菌相同点都能将C
9、O2和H2O等无机物合成有机物(1)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中()(2)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉()(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应过程()(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低()(5)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，其叶绿体内CO2的固定立即停止()(6)光合作用和细胞呼吸均能产生H，二者还原的物质不同()(7)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖()分析光合作用的过程图解(1)图中的甲表示光反应阶段，发生在叶绿体的类
10、囊体膜上。(2)乙表示暗反应阶段，又称作卡尔文循环。(3)图中的物质a是H，物质c是CO2。(4)图中的ATP不能(填“能”或“不能”)运出所在的细胞器，用于其他生命活动。1光合作用C、H、O的转移途径(1)H：3H2O3H(C3H2O)。(2)C：14CO214C3(14CH2O)。(3)O：HO18O2; C18O2C3(CHO)。2环境改变时光合作用各物质含量的变化分析(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化(2)物质含量变化的比较条件光照由强到弱，CO2供应不变光照由弱到强，CO2供应不变CO2供应由充足到不足，光照不变CO2
11、供应由不足到充足，光照不变C3含量增加减少减少增加C5含量减少增加增加减少H和ATP的含量减少增加增加减少(CH2O)的合成量减少增加减少增加3.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的H和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)一直光照条件下，会造成H、ATP的过度积累，利用不充分；光照和黑暗间隔条件下，H、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。例如：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，黑暗处理10分钟；乙
12、光照5秒，黑暗处理5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲乙。命题点一光合作用的过程分析1(2015福建，3)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是()A菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质BRuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高答案B解析RuBP羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于
13、暗反应，其场所是叶绿体基质，A项正确；暗反应不需要光，有光和无光条件下都可进行，B项错误；实验中利用14C标记CO2并检测产物放射性强度，采用同位素标记法，C项正确；单位时间内产物生成量可代表化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，D项正确。2下图为绿色植物光合作用过程示意图(图中ag为物质，为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列有关叙述错误的是()A图中表示水分的吸收，表示水的光解Bc为ATP，f为HC将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性D图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能答案B解析图中ag分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH(H)、NADP、CO2，分别代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、
