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1、生物 课标版,第10讲 光合作用,考点一 捕获光能的色素与结构 1.色素的种类和功能,教材研读,2.叶绿体 (1)结构 (2)功能:进行 光合作用 的主要场所。 (3)功能验证:恩格尔曼的实验,好氧细菌只分布在叶绿体被光束照射的 部位。,考点二 光合作用的原理及应用,一、光合作用的过程 1.反应式: CO2+H2O (CH2O)+O2 。,2.过程 光反应为暗反应提供 H和ATP ;暗反应为光反应提供 ADP和Pi 。,巧学妙记 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
2、、ATP形成、CO2固定、C3还原。,二、影响光合作用的因素 1.光合作用强度 (1)含义:植物在 单位时间 内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)指标:单位时间内原料的 消耗量 或产物的 生成量 。,2.影响光合作用的因素,三、光合作用和化能合成作用的比较,1.判断下列有关叶绿体色素说法的正误。 (1)(2016课标,4A)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中。 () (2)(2016江苏单科,17A)提取叶绿素时,研磨叶片后立即加入CaCO3,防止 酸破坏叶绿素。 () (3)(2016江苏单科,17B)即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合 作用色素。 () (4)(2015山东理
3、综,3A)叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条 上的色素带重叠。 (),(5)(2016四川理综,3A)用纸层析法分离色素时,若滤液细线画得过粗可 能会导致色素带出现重叠。 () (6)(2016课标,4D)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。 () (7)(2014海南单科,6B)生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片均含有类 胡萝卜素。 () (8)(2016课标,4C)红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合 作用。 () (9)(2013课标,2D)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。 (),2.判断下列有关光合作用原理说法的正误。 (1)(2016
4、海南单科,10B)光合作用中O2的产生发生在光反应阶段。 () (2)(2016海南单科,10C)光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应。 () (3)(2015安徽理综,2C)暗反应中被还原的C3在有关酶的作用下,可再形 成C5。 () (4)(2014海南单科,7C)进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原。 () (5)(2015安徽理综,2B)光合作用中CO2可直接被H还原,再经过一系列 的变化形成糖类。 (),(6)(2015北京理综,2D)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉。 () (7)(2014课标,2A)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
5、内O2的产生停止。 () (8)光合作用和呼吸作用中均能产生H,二者还原的物质不同。 () (9)(2014海南单科,9B)鱼可为植物的光合作用提供CO2。 () (10)(2015山东理综,4D)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供 应CO2后比停止前的高。 () (11)(2016海南单科,10A)温度和光照会影响CO2的同化速率。 () (12)(2016海南单科,10D)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖。 (),突破一 光合作用原理及应用,考点突破,一、光反应与暗反应的联系 1.光反应为暗反应提供H、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi。没有 光反应,暗反应无法
6、进行,没有暗反应,有机物无法合成。,2.反应式及元素去向分析: (1)光合作用总反应式 (2)光合作用过程中O元素的转移途径 O 18O2 C18O2 C3 (C O)+ O,14CO2 14C3 (14CH2O) (4)光合作用过程中H元素的转移途径:H2OH(CH2O)+H2O 名师点拨 (1)不要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,因此在无光条件下不可以长期进行。 (2)若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲情况:一直
7、光照10 分钟黑暗10分钟;乙情况:光照5秒,黑暗5秒,持续20分钟,则光合作用制 造的有机物:甲情况下乙情况下(暗反应时间长)。,(3)光合作用过程中C元素的转移途径,二、影响光合作用的因素 1.单因子,2.多因子,1.过程法分析C3和C5的含量变化 当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用 如图分析:,(1)停止光照时:光停,ATP,ADP,C3,C5,分析如下:,(2)CO2供应停止时:CO2停,C5,C3,ATP,ADP,分析如下:,2.模型法表示C3和C5的含量变化,考向一 以实验或过程图的方式,考查光合作用的物质转化和能量转化 1.(2016天津理综,
8、2,6分)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿 体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列 是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是 ( ) A.红光,ATP下降 B.红光,未被还原的C3上升 C.绿光,H下降 D.绿光,C5上升,答案 C 植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光,对绿光的利用很 少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后,光反应速率加快,产 物H和ATP上升,进而C3的还原过程加快,未被还原的C3下降,A、B项错 误;而改用光照强度与白光相同的绿光照射后,光反应速率减慢,产物H 和ATP下降,进而C3的还原过程减慢,C5下降,C项正确、D项错误。,2.
9、(2016江西金溪一中一模,27)在光照最强的夏季的中午,绿色植物的光 合作用强度反而会降低,此时细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是 ( ) A.增加、减少、减少 B.减少、增加、增加 C.减少、增加、减少 D.增加、减少、增加 答案 B 在光照最强的夏季中午绿色植物光合作用强度降低的主要 原因是气孔关闭,CO2供给不足。由于CO2的固定量减少,细胞内C3的合 成速率减小,C3含量会减少,同时C5因消耗减少,其含量会增加;而C3含量 减少使C3的还原速率降低,ATP因消耗减少,其含量会增加,B项正确。,考向二 以图表曲线形式考查影响光合作用的因素 3.如图为在最适温度和光照强度下,测得
10、甲、乙两种植物的光合速率随 环境中的CO2浓度的变化情况,下列说法不正确的是 ( ) A.植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感 B.当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等,C.d点甲植物细胞内的C3含量比b点的高 D.适当降低光照强度b点将向右移动 答案 B 植物乙在低浓度CO2时光合速率较高,而高浓度CO2时光合速 率较低,说明植物乙对CO2较敏感,A正确;当CO2吸收量为c时,植物甲与 植物乙的净光合速率相等,但甲植物的呼吸速率较高,所以CO2吸收量为 c时植物甲合成的有机物应多于植物乙的,B错误;与b点比较,d点CO2浓 度较高,所以此时甲植物的C3含量较高,C正确;适当降低
11、光照强度,光合 速率会降低,所以光的补偿点(b点)将向右移动,D正确。,4.(2016辽宁实验中学阶段性测试,14)如图表示光照强度和CO2浓度对 某植物光合作用强度的影响,下列有关叙述中错误的是 ( ) A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低 B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高 C.ab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度 D.bc段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件,答案 B 题图曲线中,a点转向b点时光照强度增加,产生的H和ATP 增多, C3因还原消耗增多其浓度降低,A正确;d点转向b点时CO2浓度增 加,C5因消耗增多其浓度降低,B错误;ab段随光
12、照强度增加光合速率不 断增加,此时光合速率的限制因素主要是光照强度,C正确;bc段光照强 度和CO2浓度均较充足,此时光合速率的限制因素可能是温度、叶绿体 中色素和酶的量等其他条件,D正确。,突破二 实验 叶绿体色素的提取和分离,2.实验步骤,3.实验结果,失分警示 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因: 未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。 使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。 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)。,未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠:滤纸条滤液细线接触到层析液。 (3)滤纸条上看不见色素带: 忘记画滤液细线。
13、 层析液没及滤液细线,色素全部溶解到层析液中。,考向一 以基础判断分析的形式,考查实验原理与操作 1.(2016江苏单科,17,2分)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙 述,正确的是 ( ) A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素 B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素 C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失 答案 B 应该在研磨叶片前加入碳酸钙,A项错误;即使菜叶剪碎不够 充分,叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素,B项正 确;鲜菠菜中含有较多水
14、分,因此不能为获得10 mL提取液而一次性加入 10 mL乙醇,正确做法是分次加入乙醇提取色素,C项错误;层析完毕后, 叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失, D项错误。,2.(2016江苏南通、扬州、泰州第二次调研,5)下列有关“绿叶中色素的 提取和分离”实验的叙述中错误的是 ( ) A.研磨时加入CaCO3可防止叶绿素在酸性条件下分解 B.滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带比较直 C.画滤液细线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量 D.滤纸条上相邻且距离最远的两条色素带呈橙黄色和黄色 答案 C 画滤液细线时,要等滤液干燥后再重复画线,C错误。,考向二 以图示分析的形式,考查实验结果分析 3.(
15、2016上海单科,16,2分)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的 同种植物分别提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,结果如图。下 列判断正确的是 ( ) A.室内植物叶片偏黄 B.室外植物叶片偏绿,C.室外植物叶片胡萝卜素含量叶黄素含量 D.室内植物叶片叶绿素a含量叶绿素b含量 答案 D 提取叶片中的叶绿体色素,用纸层析法分离,滤纸条上从上到 下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,两图相比较,室内叶 片叶绿素较多,颜色偏绿,室外叶片叶绿素较少,颜色偏黄,A、B错误;根 据色素带的宽度,可以看出室外植物叶片胡萝卜素含量叶黄素含量,C 错误;室内植物叶片叶绿素a含量叶绿素b含量,D正确
16、。,4.(2016江苏扬州期末,22)某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色 素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层 析结果。下列分析不合理的是 ( ) A.甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液,B.乙可能是因为研磨时未加入 SiO2 C.丙是正确操作得到的理想结果 D.丁可能是因为研磨时未加入 CaCO3 答案 C 叶绿体中色素能溶解在有机溶剂中,几乎不溶于蒸馏水中,A 正确;SiO2可使研磨充分,未加入SiO2,导致研磨不充分,获得的色素少,B 正确;在滤纸条上距离点样处近的叶绿素含量比类胡萝卜素多,C错误; CaCO3可防止叶绿素被破坏,未加入 CaCO3可导致叶绿素提取减少,D正 确。,突破三 分类突破细胞呼吸与光合作用综合题 一、光合作用与细胞呼吸过程综合 1.光合作用与细胞呼吸过程中H和ATP的来源和去向,2.C18O2、18O2、 O中18O在光合作
