《高中生物 第12講 能量之源 光與光合作用復(fù)習(xí)課件 新人精講版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第12講 能量之源 光與光合作用復(fù)習(xí)課件 新人精講版必修1（88頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（同位素標(biāo)記法的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用、 探究影響光合作用的環(huán)境因素）一、捕獲光能的色素和場(chǎng)所1光合色素(1)光合色素的種類：葉綠體中的光合色素有葉綠素和類胡蘿卜素兩類。葉綠素分為葉綠素a和葉綠素b兩種，均不溶于水，但易溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中。葉綠素a呈藍(lán)綠色；葉綠素b呈黃綠色。類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素兩種，顏色分別是橙黃色和黃色。(2)功能：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；類胡蘿卜素則主要吸收藍(lán)紫光。 2葉綠體 (1)葉綠體的結(jié)構(gòu)：如下圖，由外膜、內(nèi)膜、葉綠體基質(zhì)和基粒(由類囊體構(gòu)成)組成，與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的類囊體及基質(zhì)中。光合作用色素分布于類囊體薄膜上，因此光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體

2、薄膜。 (2)葉綠體擴(kuò)大反應(yīng)面積的方式是類囊體薄膜疊加形成基粒。 (3)功能：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。 (4)分布：葉綠體主要分布在植物的葉肉細(xì)胞和幼嫩的皮層細(xì)胞中。 【例1】下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列有關(guān)說法中不正確的是()C A光合作用的光反應(yīng)在圖中A處進(jìn)行，必須在有光條件下進(jìn)行 B光合作用過程中釋放的O2來(lái)自于H2O C光合作用的暗反應(yīng)在圖中B處進(jìn)行，必須在無(wú)光條件下進(jìn)行 D光合作用過程中CO2被固定并還原成圖中的甲物質(zhì) 【解析】本題主要考查光合作用的場(chǎng)所。光合作用的暗反應(yīng)的反應(yīng)條件是不需要光，有光無(wú)光均可進(jìn)行。先看懂圖，然后結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答問題。 二、“綠葉中色素

3、的提取和分離”實(shí)驗(yàn) 1實(shí)驗(yàn)原理 (1)色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。 (2)各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。2方法步驟(1)提取色素稱取綠葉剪碎研磨：加入少許SiO2、CaCO3和10 mL無(wú)水乙醇過濾：漏斗基部放一塊單層尼龍布收集濾液(2)制備濾紙條長(zhǎng)與寬略小于試管，在一端剪去兩角在距剪去兩角的一端1 cm處畫鉛筆線 (3)畫濾液細(xì)線 沿鉛筆線畫一條直且均勻的濾液細(xì)線 干燥后，再畫一兩次 (4)色素分離 將濾紙條插入有3 mL層析液的試管中，有濾液細(xì)線的一端朝下。 (5)觀察結(jié)果：濾紙條

4、上色素帶有四條，如圖： 3實(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)試劑的作用 (1)無(wú)水乙醇用于提取綠葉中的色素。 (2)層析液用于分離綠葉中的色素。 (3)二氧化硅可增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。 (4)碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。 4實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) (1)選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。 (2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。 (3)畫濾液細(xì)線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細(xì)線要細(xì)、直，且干燥后重復(fù)畫一兩次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同。 (4)色素分離：濾液細(xì)線不要觸及層析液，否則

5、濾液細(xì)線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。 5色素提取液呈淡綠色的原因分析 (1)研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái)。 (2)稱取綠葉過少或加入無(wú)水乙醇過多，色素溶液濃度小。 (3)未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。 【例2】(2012上海卷)如圖表示葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)中紙層析的結(jié)果，據(jù)圖判斷用作實(shí)驗(yàn)材料的葉片顏色為()A紅色 B黃色C綠色 D紫色 【解析】B 正常綠色葉片中葉綠素含量大于類胡蘿卜素的含量。由圖可知，類胡蘿卜素的含量遠(yuǎn)大于葉綠素含量，故此葉片顏色為黃色。 1光合作用的探究歷程中幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn) (1)普利斯特利的實(shí)驗(yàn) 密閉玻璃罩綠色植物 三、光合作用的探

6、究歷程 (2)薩克斯的實(shí)驗(yàn) 黑暗中饑餓處理的綠葉 (3)魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn) 【例3】光合作用能否放出O2，可觀察倒置的裝滿水的試管中有無(wú)氣泡產(chǎn)生來(lái)驗(yàn)證。結(jié)合給出的三個(gè)倒置的試管，此驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的最佳設(shè)計(jì)應(yīng)為() A只有a試管 Ba試管和b試管 Ca試管和c試管 Db試管和c試管C 【解析】本題通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的形式主要考查光合作用的認(rèn)識(shí)過程。題中實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證光合作用能否放出O2，因此自變量是光合作用，有光合作用的一組為實(shí)驗(yàn)組，沒有光合作用的一組為對(duì)照組。這樣，只有a、c兩試管符合對(duì)照的條件。 四、光合作用的過程 1總反應(yīng)式： 2光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較：比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出

7、O2同化CO2形成有機(jī)物時(shí)間短促，以微秒計(jì)較緩慢條件需葉綠素、光、酶不需葉綠素和光，需要多種酶比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體類囊體結(jié)構(gòu)的薄膜上進(jìn)行在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)換光能活躍化學(xué)能，并儲(chǔ)存在ATP和H中ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能續(xù)表續(xù)表比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)圖解關(guān)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑H、能量ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成 【例4】將單細(xì)胞綠藻置于25 、適宜光照和充足的CO2條件下培養(yǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，突然停止光照，發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)三碳化合物的含量突然上升，這是由于() 光反應(yīng)仍在進(jìn)行，形成H

8、和ATP光反應(yīng)停止，不能形成H和ATP暗反應(yīng)仍進(jìn)行，CO2和五碳化合物結(jié)合，繼續(xù)形成三碳化合物光反應(yīng)停止，由于沒有H和ATP供應(yīng)，三碳化合物不能形成葡萄糖，積累了許多的三碳化合物 A B C DB 【解析】本題主要考查光照強(qiáng)度對(duì)C3含量的影響。若突然停止光照，光反應(yīng)停止，ATP和H的合成停止，C3的消耗減少，積累增加。而與此同時(shí)，暗反應(yīng)仍然在進(jìn)行，C3的積累進(jìn)一步增加。凡是涉及光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、H、ATP及(CH2O)合成量的影響的題目，一定要既考慮來(lái)源，又考慮去路。 五、影響光合作用的因素及光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用 1光照強(qiáng)度(1)曲線分析(如右圖)A點(diǎn)光照強(qiáng)

9、度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)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(zhǎng))，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)了，C點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。 (2)應(yīng)用：陰生植物的B點(diǎn)前移，C點(diǎn)較低，如圖中虛線所示，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

10、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 (1)曲線分析(如下圖)：圖1和圖2都表示在一定范圍內(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中的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，提高光能利用率。 3溫度 (1)曲線分析(如下圖)：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，溫室栽培可適當(dāng)提

11、高溫度，也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物的積累。 4必需元素供應(yīng)對(duì)光合速率的影響 (1)曲線分析(如下圖)：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，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水分的供應(yīng)對(duì)光合作用速率的影響 (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。 【例5】如圖

12、所示的14四種實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定了不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響。從以下實(shí)驗(yàn)可知，限制實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)3和P點(diǎn)光合作用速率的因素分別是()A光照強(qiáng)度；CO2濃度；溫度B溫度；CO2濃度；光照強(qiáng)度 CCO2濃度；溫度；光照強(qiáng)度D溫度；光照強(qiáng)度；CO2濃度B 【解析】本題主要考查環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。由圖可知，P點(diǎn)以前，光照增強(qiáng)，光合速率增加，因此P點(diǎn)時(shí)的限制因子是光照強(qiáng)度；比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2，在橫坐標(biāo)上任取一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)1的光合速率之所以比實(shí)驗(yàn)2高在于溫度高，因而限制實(shí)驗(yàn)2的因素是溫度；比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3，在橫坐標(biāo)上任取一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)1的光合速率之所以比實(shí)驗(yàn)3高在于CO2濃度高，因而限制實(shí)驗(yàn)3的因素

13、是CO2濃度。 六、光合作用與有氧呼吸的比較 1區(qū)別與聯(lián)系光合作用有氧呼吸代謝類型合成作用(或同化作用)分解作用(或異化作用)物質(zhì)變化無(wú)機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物無(wú)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、釋放能量場(chǎng)所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無(wú)光都能進(jìn)行H的來(lái)源光反應(yīng)中水的光解第一階段從葡萄糖到丙酮酸及第二階段丙酮酸和H2O分解產(chǎn)生續(xù)表光合作用有氧呼吸H的去路作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中還原C3形成(CH2O)和C5用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O，同時(shí)釋放大量能量ATP的來(lái)源光反應(yīng)階段ATP合成所需能量來(lái)自色素吸收的太陽(yáng)光能第一、

14、二、三階段均產(chǎn)生，第三階段產(chǎn)生最多，能量來(lái)自有機(jī)物氧化分解ATP的去路用于暗反應(yīng)階段C3的還原，以穩(wěn)定化學(xué)能形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中作為能量通貨用于各項(xiàng)生命活動(dòng)聯(lián)系 2.光合作用與細(xì)胞呼吸的計(jì)算 (1)光合作用速率表示方法：通常以一定時(shí)間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等產(chǎn)物的生成數(shù)量來(lái)表示。 (2)呼吸速率表示方法：將植物置于黑暗中，實(shí)驗(yàn)容器中CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量，即表示呼吸速率。 (3)如下圖，葉綠體內(nèi)光合作用產(chǎn)物O2和有機(jī)物首先滿足同一細(xì)胞內(nèi)線粒體進(jìn)行細(xì)胞呼吸的需要，若有多余再排出細(xì)胞外，即deg；或不夠再?gòu)募?xì)胞外獲得，即gdf。而線粒體細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物CO2也首先滿足

15、同一細(xì)胞內(nèi)葉綠體進(jìn)行光合作用的需要，若有多余再排出細(xì)胞外，即hca；或不夠再?gòu)募?xì)胞外獲得，即cbh。 因此，光照下有機(jī)物的凈積累量可用下式來(lái)表示：凈積累量總合成量呼吸量。 一晝夜有機(jī)物的積累量(用CO2量表示)可用下式表示：積累量白天從外界吸收的CO2總量晚上呼吸釋放的CO2量。 應(yīng)用指南：將離體葉片培養(yǎng)在NaHCO3溶液中，分別測(cè)定黑暗和光照下溶液pH的變化或借助酸堿指示劑的顏色變化，可以驗(yàn)證光合作用吸收CO2和細(xì)胞呼吸釋放CO2。 【例6】采用黑白瓶(不透光可透光瓶)法測(cè)定池塘群落各深度日代謝的平均氧濃度變化，結(jié)果如下表。請(qǐng)據(jù)表分析，該池塘一晝夜生產(chǎn)氧氣量和消耗氧氣量各為多少(單位：gm2

16、)() A. 9、7 B8、7 C8、11 D5、11B 【解析】本題主要考查光合作用與細(xì)胞呼吸的計(jì)算。遇到光合作用與細(xì)胞呼吸的計(jì)算題，首先判斷題中的已知量指的是總生成量還是凈積累量，這是解題的關(guān)鍵，若判斷不清，結(jié)果必然錯(cuò)誤。然后再根據(jù)總量與凈積累量的關(guān)系式就很快得到結(jié)果。表中白瓶的量即為凈積累量，黑瓶的量為呼吸消耗量，題中所問池塘中的氧氣生產(chǎn)量和消耗量是指整個(gè)池塘，包括各個(gè)深度，因此，計(jì)算結(jié)果應(yīng)是各深度之和。另外，這里很明顯氧氣生產(chǎn)量指的是總生成量，而不是凈積累量。表中各深度黑瓶中的呼吸消耗量為7，白瓶中的凈積累量為1，因此總生成量為8。 七、化能合成作用 1概念：某些細(xì)菌利用體外環(huán)境中的某

17、些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作用。 2實(shí)例：硝化細(xì)菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3時(shí)所釋放的化學(xué)能，將CO2和H2O合成為糖類。 3自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物 (1)自養(yǎng)生物：綠色植物和硝化細(xì)菌都能將無(wú)機(jī)物合成為有機(jī)物，因此屬于自養(yǎng)生物。 (2)異養(yǎng)生物：人、動(dòng)物、真菌以及大多數(shù)細(xì)菌只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)，屬于異養(yǎng)生物。 【例7】下圖示生物體部分代謝過程，下列有關(guān)分析正確的是() A過程只能在植物細(xì)胞的葉綠體中進(jìn)行 B過程需要的酶只存在于線粒體的內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)中 C能進(jìn)行過程的生物無(wú)核膜但屬于生產(chǎn)者 D和過程只能發(fā)生于不同的細(xì)胞中C 【解析】本題主要考查

18、光合作用、細(xì)胞呼吸和化能合成作用等知識(shí)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的綜合性。過程表示將CO2和H2O合成有機(jī)物，可以在植物細(xì)胞的葉綠體中進(jìn)行也可以在含光合色素的原核生物中進(jìn)行；過程是將(CH2O)徹底分解，屬于有氧呼吸全過程，場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，也有線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)；過程是硝化細(xì)菌利用氧化NH3獲得的化學(xué)能合成有機(jī)物的過程，屬于化能合成作用；過程是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程。有氧呼吸和無(wú)氧呼吸可發(fā)生于同一細(xì)胞中。 1葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量較大，對(duì)黃綠光的吸收量較少，并非不吸收；而類胡蘿卜素吸收藍(lán)紫光也僅表示對(duì)藍(lán)紫光的吸收量較大，對(duì)其他光吸收量較少。2并非所有的植物細(xì)胞都具有葉綠體，如植物的根尖細(xì)胞、表皮細(xì)胞沒

19、有葉綠體；并非能進(jìn)行光合作用的生物都具有葉綠體，如藍(lán)藻。3當(dāng)條件改變時(shí)，C3、C5、ATP、H含量變化4.色素只存在于光反應(yīng)部位葉綠體類囊體薄膜上，但光反應(yīng)和暗反應(yīng)都需要酶參與，所以與光合作用有關(guān)的酶存在于兩個(gè)部位葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中，但暗反應(yīng)所需的酶的種類多、數(shù)量多。一、理論歸納(一)同位素標(biāo)記法的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用1概述用同位素標(biāo)記化合物，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程的方法。2方法應(yīng)用用來(lái)研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來(lái)源、組成、分布和去向等，進(jìn)而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等。3應(yīng)用分析(1)標(biāo)記某元素，追蹤其轉(zhuǎn)移途徑。如用18O

20、標(biāo)記 ，光合作用只產(chǎn)生18O2；再用18O標(biāo)記C18O2，光合作用只產(chǎn)生O2；證明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧原子全部來(lái)自于H2O，而不是來(lái)自CO2。(2)標(biāo)記特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，大腸桿菌內(nèi)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)；35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，大腸桿菌內(nèi)未發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)；證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。182HO(3)標(biāo)記特征化合物，探究詳細(xì)生理過程，研究生物學(xué)原理。如用3H標(biāo)記亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌過程；用3H標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸，研究有絲分裂過程中染色體的變化規(guī)律；用15N標(biāo)記DNA，證明了DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。(二)探究影響光合作用

21、的環(huán)境因素1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路分析2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示例探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響(1)實(shí)驗(yàn)流程(2)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)。二、演練二、演練1.光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)。同位素標(biāo)記法的引入，為探尋和建立光合作用的化學(xué)反應(yīng)過程，作出了巨大的貢獻(xiàn)。(1)1939年，魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法追蹤光合作用中O2的來(lái)源。魯賓和卡門用 和普通的CO2進(jìn)行小球藻光合作用實(shí)驗(yàn)(見圖A)，結(jié)果放出的O2具有放射性。若用C18O2和普通的H2O進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)(見圖B)，結(jié)果產(chǎn)生的O2不具有放射性。綜合實(shí)驗(yàn)、，可獲得的結(jié)論是 。1

22、82HO光合作用釋放的O2來(lái)源于H2O，而不是CO2(2)美國(guó)科學(xué)家卡爾文用同位素標(biāo)記法來(lái)追蹤C(jī)O2是如何轉(zhuǎn)變成碳水化合物的?？栁慕o小球藻懸浮液通入14CO2，光照一定時(shí)間(從1秒到數(shù)分鐘)后殺死小球藻，同時(shí)提取產(chǎn)物并分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，僅僅30秒的時(shí)間，二氧化碳已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物。想要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一個(gè)產(chǎn)物是什么，可能的實(shí)驗(yàn)思路是 ?？s短光照時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到的帶放射性的有機(jī)化合物只有一種時(shí)，這個(gè)化合物就是第一個(gè)產(chǎn)物 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在光照下物質(zhì)A和物質(zhì)B的濃度很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。此時(shí)突然中斷CO2的供應(yīng)，A、B物質(zhì)的變化如圖C所示。以上實(shí)驗(yàn)說明，固定二氧化碳的化合物是 ，二氧化碳轉(zhuǎn)化

23、的第一個(gè) 產(chǎn)物是 。BA 【解析】魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的O2來(lái)源于H2O，而不是CO2。突然中斷CO2的供應(yīng)，增加的B物質(zhì)是C5，而減少的A物質(zhì)是C3。 2(2012海南卷)取生理狀態(tài)相同的某植物葉片，分離得到大量的葉肉細(xì)胞，將等量的葉肉細(xì)胞分別懸浮在不同濃度的蔗糖溶液中，并在適宜的條件下，測(cè)定該葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大后，隨著蔗糖濃度升高，葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度下降，從滲透作用的角度分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是在較高濃度的蔗糖溶液中葉肉細(xì)胞失水。(2)如果要研究光照強(qiáng)度等因素對(duì)蔗糖溶液中葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)

24、度的影響，最好將葉肉細(xì)胞放在濃度為0.2 molL1的蔗糖溶液中，原因是這一濃度中的葉肉細(xì)胞處于光合作用最適狀態(tài)。(3)除蔗糖濃度外，如果分別改變?nèi)~肉細(xì)胞懸浮液中CO2濃度和溫度也能影響葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度，原因是CO2是光合作用的原料，溫度可以影響酶的活性。 1.(2012海南卷)將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢(shì)是( )A一直降低，直至為零B一直保持穩(wěn)定，不變化C降低至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定D升高至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定C在適宜的條件下培養(yǎng)密閉容器內(nèi)的植物，密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限，隨著光合作用的

25、持續(xù)進(jìn)行，二氧化碳逐漸被消耗，濃度降低，進(jìn)而光合作用強(qiáng)度跟著降低。當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定水平時(shí)，植物的光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定。 【解析】 2.(2012海南卷)關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯(cuò)誤的是( )A葉綠素a和b主要吸收紅光和藍(lán)紫光B綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同C利用紙層析法可分離4種葉綠體色素D乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能D 【解析】葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，A正確；綠葉中葉綠素含量占3/4，類胡蘿卜素含量占1/4，B正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，從而在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，可用紙層析法對(duì)其進(jìn)行分離，C正確；乙醇提取的

26、葉綠素只要結(jié)構(gòu)沒有被破壞，仍是可以吸收光能的，D錯(cuò)誤。3.(2012山東卷)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是( )A甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用B乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C曲線bc段和de段下降的原因相同D兩曲線bd段不同的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉D 【解析】本題綜合考查植物的光合作用、細(xì)胞呼吸的基礎(chǔ)知識(shí)，考查識(shí)圖能力、理解能力與獲取信息的能力。分析圖示可知，這一天的6：00(甲曲線的a點(diǎn))和18：00左右，甲乙兩植株光合作用吸收CO2的速率和呼吸作用釋放CO2的速率相等；在6：00之前，甲乙兩植株的光合作用已經(jīng)開始，但光合作用

27、比細(xì)胞呼吸弱，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在18：00后，甲乙兩植株的光合作用速率開始小于細(xì)胞呼吸，有機(jī)物的積累最多的時(shí)刻應(yīng)為18：00左右，e點(diǎn)時(shí)有機(jī)物的積累量已經(jīng)減少，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 【解析】圖示曲線的bc段下降的主要原因是氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致葉內(nèi)二氧化碳濃度降低，de段下降的原因是光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)產(chǎn)生H和ATP的速率減慢。這兩段下降的原因不相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。bd段，乙曲線的變化為植物的“午休現(xiàn)象”，是由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致葉內(nèi)二氧化碳濃度降低；甲植株可能不存在“午休現(xiàn)象”或氣孔關(guān)閉程度很小或氣孔無(wú)法關(guān)閉，故選項(xiàng)D正確。4.下圖為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個(gè)葉圓片，再用氣泵抽出葉

28、片內(nèi)的氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測(cè)量每個(gè)培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間(如圖)，以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是( )CA在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸減小B在bc段，單獨(dú)增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時(shí)間C在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降D因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中葉片不能進(jìn)行呼吸作用【解析】本題考查影響光合作用的因素。圖中縱坐標(biāo)是上浮至液面的時(shí)間，時(shí)間越短，說明單

29、位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣越多，說明光合作用強(qiáng)度越大。結(jié)合曲線分析，ab段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用增強(qiáng)，產(chǎn)生氧氣越多，葉圓片上浮時(shí)間越短，故A錯(cuò)誤；從圖中分析，bc段CO2濃度已不再是制約光合作用的因素，因此單獨(dú)增加NaHCO3溶液濃度，不會(huì)提高光合作用速率，葉圓片上浮時(shí)間不變，故B錯(cuò)誤；由于NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致整體代謝水平下降，葉圓片上浮時(shí)間長(zhǎng)，故C正確。 5. 在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，收集到的濾液綠色過淺，其原因可能是( )D未加石英砂，研磨不充分一次加入大量的無(wú)水乙醇提取分次加入少量無(wú)水乙醇提取使用放置數(shù)天的菠菜葉 A B C D【解析】葉綠體中色

30、素會(huì)隨著葉片的衰老而減少。 6. 將一植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進(jìn)行培養(yǎng)，假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同。用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)得了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如圖的曲線。下列有關(guān)說法正確的是( )6. 將一植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進(jìn)行培養(yǎng)，假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同。用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)得了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如圖的曲線。下列有關(guān)說法正確的是( )ABC段較AB段CO2濃度增加減慢，是因?yàn)橹参镩_始進(jìn)行光合作用消耗CO2BCO2濃度下降從DE段開始，說明植物進(jìn)行光合作用是從D點(diǎn)開始的CH點(diǎn)CO2濃度最低，說明此時(shí)植物對(duì)CO2的

31、吸收速率最大DD點(diǎn)表明植物光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等D【解析】本題考查一天中的光照和溫度對(duì)光合作用的影響。2時(shí)到4時(shí)溫度較低，細(xì)胞呼吸受抑制，產(chǎn)生的CO2量減少，CO2濃度增加減慢。從4時(shí)開始已經(jīng)有微弱的光，植物開始進(jìn)行光合作用，只是光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。到6時(shí)，光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，超過6時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，所以CO2濃度降低?！窘馕觥?0時(shí)到14時(shí)，由于氣溫不斷增高，光照增強(qiáng)，植物為減少水分的散失，關(guān)閉部分氣孔，光合作用減弱，二氧化碳的消耗速率減少。到18時(shí)，光照強(qiáng)度進(jìn)一步降低，光合作用強(qiáng)度也降低，從而與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度再次相等，之后細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用

32、強(qiáng)度，CO2濃度增加。7. 請(qǐng)回答下列有關(guān)光合作用的問題：(1)光合作用受到溫度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度的影響。其中，光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)過程；二氧化碳濃度直接影響光合作用的暗反應(yīng)過程。(2)甲圖表示在二氧化碳充足的條件下，某植物光合速度與光照強(qiáng)度和溫度的關(guān)系。在溫度為10 、光照強(qiáng)度大于L1千勒克司時(shí)，光合速度不再增加。當(dāng)溫度為30 、光照強(qiáng)度小于L3千勒克司時(shí)，光合速度的限制因素是光照強(qiáng)度。根據(jù)甲圖，在乙圖的坐標(biāo)上標(biāo)出光照強(qiáng)度為L(zhǎng)2千勒克司，溫度分別為10 、20 和30 時(shí)的光合速度。(3)丙圖表示A、B兩種植物的光合速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。當(dāng)在6千勒克司光照強(qiáng)度條件下，A、B

33、兩種植物的光合速度相同。A植物在光照強(qiáng)度為9千勒克司時(shí)，2小時(shí)單位葉面積可積累葡萄糖10.9mg。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)。相對(duì)原子質(zhì)量C12，H1，O16)A植物在1天內(nèi)(12小時(shí)白天，12小時(shí)黑夜)，要使有機(jī)物積累量為正值，白天平均光照強(qiáng)度必須大于6千勒克司?！窘馕觥抗夂献饔冒ü夥磻?yīng)過程和暗反應(yīng)過程，植物吸收固定光能發(fā)生在光反應(yīng)階段，固定二氧化碳發(fā)生在暗反應(yīng)階段。從甲圖可以看出，當(dāng)在溫度為10 、光照強(qiáng)度大于L1千勒克司時(shí)，光合速度不再增加，當(dāng)溫度為30 、光照強(qiáng)度小于L3千勒克司時(shí)，光合速度隨光照強(qiáng)度的增大而增大，所以限制因素是光照強(qiáng)度。甲圖中，當(dāng)光照強(qiáng)度為L(zhǎng)2時(shí)，溫度分別為10 、20

34、 和30 時(shí)的光合速度分別為2、4、4(單位)?！窘馕觥勘麍D中的A和B分別表示陽(yáng)生植物和陰生植物的光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，從圖中可以看出，陽(yáng)生植物的呼吸速度為4，陰生植物的呼吸速度為2，圖中表示的是凈光合作用速度，其真光合作用速度凈光合作用速度呼吸作用速度，所以當(dāng)光照強(qiáng)度為6千勒克司時(shí)，陽(yáng)生植物的光合作用速度448，陰生植物的真光合作用速度268。A植物(陽(yáng)生植物)在光照強(qiáng)度為9千勒克司時(shí)，凈光合作用速度為8，則2小時(shí)單位葉面積吸收二氧化碳量為16 mg，折算葡萄糖合成量16180/(644)10.9?！窘馕觥坑笰植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物積累量為正值，最少應(yīng)使白天12小時(shí)光合作用凈量大于夜晚12小時(shí)的呼吸作用量，由于晝夜時(shí)間相等，如果兩者剛好相等，則一晝夜中有機(jī)物的凈積累量為0，此時(shí)白天的凈光合作用每小時(shí)凈合成量應(yīng)與夜晚呼吸作用量相等，即縱坐標(biāo)值為4時(shí)，也就是當(dāng)光照強(qiáng)度大于6千勒克司時(shí)才能滿足上述條件。