高中生物光合作用复习专题人教版必修1

复习光合专题
一.学习目的：
复习光合作用，理解光合作用的重要意义，知道光合作用的概念，场所，基本条件和过程，叶绿体是绿色植物光合作用的场所，光合色素的是光合过程中进行光能转换的基础，光合过程的暗反应是有机物合成过程，掌握光合过程中光能的能量转换过程。

二.复习过程：
1. 光合作用概念
范围：绿色植物（叶绿体），具有光合色素的生物（蓝藻，褐藻等）
条件：光照
场所：叶绿体内
反应物：二氧化碳、水
产物：有机物（糖类、脂类、某些氨基酸）、氧气
能量转换：光能转化换为有机物中的化学能
酶：多种酶的参与（类囊体上光反应有关的酶叶绿体基质暗反应有关的酶）
2. 光合作用色素
A. 色素分布：色素分布在内囊体的膜上，色素分子可以吸收、转换光能
B. 色素种类：
叶绿素a （蓝绿色）红光
类囊体叶叶绿素（3/4）叶绿素b （黄绿色）篮紫光
的膜上类胡萝卜素（1/4）叶黄素（黄色）
胡萝卜素（橙黄色）蓝紫光
色素功能：
吸收、传递、转换光能
色素特点：
是脂溶性色素，分离时利用纸层析法分离。

由于色素在不同的溶剂中溶解度不一样，在滤纸上的运动速度不一样，可达到分离目的，从上开始：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a，叶绿素b。

3. 光合作用的过程
光合作用：是叶绿体内进行的复杂的能量转换和物质变化过程。

能量转换：光能转换成稳定的化学能
光合作用水光解释放氧气
物质变化：二氧化碳的固定和还原
糖类等物质的形成
（1）光合作用的能量转换过程
①光能在叶绿体中的转换：
光能转换成活跃的化学能光反应阶段
两阶段：
活跃的化学能转换成稳定的化学能暗反应阶段
<1> 光能转换成活跃的化学能场所：叶绿体类囊体膜上
物质：叶绿体色素
水被光解
能量转换光能→活跃的化学能
同时，叶绿体利用另一部分光能，将ADP转换成ATP，已活跃的化学能的形式储存起来。

<2> 活跃的化学能转换成稳定的化学能
暗反应中，二氧化碳被固定形成C3化合物，在酶的作用下，接受ATP释放出来的能量，并被【H】还原，经复杂的酶促反应，最终生成含稳定化学能的化合物。

②光合作用的物质转换过程
总反应式：6CO2 +12 H2O
−
−
−→
−叶绿体、光C
6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
4. 光合作用的意义
光合作用是生物界最基础的，最重要的新陈代谢，是所有生物生存的基石。

意义：
（1）自然界的能量来源、物质来源
（2）调节大气中的二氧化碳、氧气的比例，对生物的生存进化有重要意义5. 光反应与暗反应比较
（1）光反应与暗反应的比较
项目光反应暗反应
实质光能转化为活跃化学能（ATP、[H]）,
放出氧气
活跃化学能转变成稳定化学能储存
起来（CH2O）
时间短促、以微秒计较缓慢
条件需叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光、需要酶场所在叶绿体的类囊体膜上在叶绿体的基质中
物质变化2H2O
−→
−光4[H] + O
2
ADP+ Pi
−
−→
−光酶ATP
CO2的固定
CO2 +C5→C3
CO2的还原
−
−→
−][H
酶
（CH2O）
能量变化叶绿素将光能转化成活跃的化学能
储存在ATP中
ATP中的活跃化学能转化为糖等有
机物中稳定的化学能
（2
项目光合作用呼吸作用附录
区别反应
部位
叶绿体主要在线粒体
都是双层膜细胞器、具
有能量转化功能，有自
己的DNA
所需
条件
光、色素、酶
CO2和H2O
O2和H2O、有机物、酶
所用的酶（系统）不
同，在基质和膜上都有
分布
物质
变化
无机物→有机物
无机物
有机物
小分子有机物
光合作用：同化作用
呼吸作用：异化作用
两者共同作用完成能
量在生物圈内的流动
全过程
能量
变化
储存能量：
光能→化学能
释放能量：化学能→热能
及ATP中的化学能等
联系光合作用为呼吸作用提供氧气，呼吸作用位光合作
用提供CO2
光合作用位几乎所有
的生物提供物质能量
来源，呼吸作用是能量
的利用
6. 提高光合作用效率
光合效率：绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量，与光合作用中吸收的光能的比值光合效率 = 光合作用制造的有机物中的能量 / 光合作用中吸收的光能的比值
提高作物产量方法：
（1）光强对光合作用的影响
①光照的重要性：是光合作用基本条件，直接影响作物的光合作用效率
②光强的影响：不同的作物对光照的强弱需求不同
③光成分的影响：不同颜色的光对农作物的光合作用效率有一定的影响
④对光合效率的影响
能量相等的单色光照射绿色植物：
红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率
黄绿光不利于提高光合作用效率
⑤对光合作用产物的成分的影响
（2）不同的单色光照射绿色植物
蓝紫光照射，光合产物中蛋白质和脂肪含量较多
红光照射下，光合产物中糖类较多
（3）二氧化碳的供应
①影响：
<1> CO2浓度很低时，绿色植物不仅不能制造有机物，还消耗体内的有机物（曲线在X轴下方）
<2> 在一定浓度范围内，光合作用强度随CO2浓度的增加而加强（X轴上方曲线斜率为正）
<3> 达到一定浓度后，光合作用强度不再随CO2浓度的改变而改变（斜率为0部分）
<4> 继续提高CO2浓度，光合强度下降（斜率为负部分）
7.
途径措施或方法
延长光时补充光照
增大光合作用面积间作、合理密植
提高光合作用效率控制适宜光强、提高CO2浓度（如通风）、合理施肥（供应适量必
需矿质元素）
维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）提高净光合作用速
率
②应用：
通常作物周围的CO2浓度比较的低，随着光合作用的进行还会降低，作物常处“CO2饥饿状态”。

【典型例题】
[例1] 将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。

如果将环境中CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是（）
A. 上升；下降；上升
B. 下降；上升；下降
C.下降；上升；上升
D. 上升；下降；下降
同类变式：下图为光照和CO2浓度改变后，与光合作用有关的C5化合物和C3化合物在细胞内的变化曲线。

（1）曲线a表示，在无光照时其含量下降的原因是；
曲线b表示，在
CO2浓度降低时含量下降的原因是
（2）由（1）得出光照强度和CO2浓度与光合作用的关系是：前者主要影响；后者主要影响。

[例2] 下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。

甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中C点和正点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态？
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段，其中光合作用强度最高的是点，植株积累有机物最多的是点。

（3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为，以致光反应产生的和逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。

（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为
[例3]（2008江苏高考题）光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。

a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。

请据图回答：
乙图
（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是。

（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？
（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（）
A. 通风
B. 增施有机肥
C. 延长生育期
D. 施碳酸氢铵
同类变式：图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量：
（1）若甲图所示曲线为阴性植物，则阳性植物曲线与此相比较C点___（填“上/下/左/右/不变”）移，A点____（填“上/下/左/右/不变”）移
（2）由乙图知，40℃时，植物体___（能/不能）显示生长现象；而5℃时状态可用甲图中____（填“A/B/C”）点表示
（3）用玻璃大棚种植蔬菜时，应选择光强为_____（填“A/B/C”）、温度为____℃（填一个具体数值），及____颜色______（填透明或不透明）的玻璃。

跟踪训练
1. 植物进行光合作用时，如供给同位素14C标记的二氧化碳，对于了解光合作用过程中的哪一项最有意义（）
A. 光合作用过程中放出氧的来源
B. 光合作用中叶绿素的作用
C. 形成葡萄糖的过程
D. CO2的吸收过程
2. 叶绿体色素能够在滤纸上扩散，其中扩散得最慢含量最多的分别是（）
A. 胡萝卜素、叶黄素
B. 叶黄素、叶绿素a
C. 叶绿素a、叶绿素b
D. 叶绿素b、叶绿素a
3. 在生物的一生中，绿色植物呼吸作用产生的ATP较同化作用中消耗的ATP，动物呼吸作用产生的ATP 较同化作用中消耗的ATP的情况是（）
A. 少、少
B. 少、多
C. 多、少
D. 多、多
4. 关于暗反应的叙述种错误的是（）
A. 必须接受光反应产生的能量和还原剂
B. 完成二氧化碳的固定和三碳化合物的还原
C. 暗反应的产物有葡萄糖、C5和水
D. 暗反应不需要光，只能在暗处进行
5. 温室栽培蔬菜，一般采用什么颜色的玻璃做顶棚更能提高产量（）
A. 红色玻璃
B. 蓝紫色玻璃
C. 绿色玻璃
D. 无色玻璃
6. 番茄在适宜的温室培养情况下，如改变下列（）会使产量增加
A. 氧量
B. CO2量
C. 水量
D. 延长光照
E. 白天升温
F. 夜晚升温
G. 夜晚降温
10. 生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（）
11. 下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是（）
A. 在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。

B. a点的形成是由夜间的低温造成的
C. 在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。

D. 增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应
12. 光合作用光反应产生的物质有（）
A. C6H12O6、[H]、ATP
B. [H]、CO2、ATP
C. [H]、O2、ATP
D. C6H12O6、CO2、H2O
13. 有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组（）
A. 甲、乙
B. 乙、丙
C. 甲、丁
D. 丙、丁
14. 对某植株作如下处理：①持续光照10 min；②光照5s后再黑暗处理5s，如此连续交替进行20 min。

若其他条件不变，则在两种情况下，植株所能制造的有机物总量及积累的有机物总量（）
A. 均①多于②
B. ①少于②；①多于②
C. ①和②均相等
D. 无法确定
15. 面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积，叶面积指数越大，叶片交错重叠程度越大。

图表示叶面积与光合作用和呼吸作用两个重要生理过程的关系，则当叶面积指数大约为多少时对农作物增产最有利（）
A. 2
B. 5
C. 7
D. 9
16. 小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片（旗叶）的光合作用供给的。

有人做了这样一个实验（图甲），将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持25℃及充足的CO2，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。

实验开始时，套环温度调到20℃，测定30min内透明袋中的CO2吸收量、叶片水分散失量。

然后将基部套环温度调节到5℃时，发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30min 内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量，测得的结果如图乙所示，则下列判断错误的是（）
A. 叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有明显影响
B. 叶片基部处于低温（5℃）状态时，后30min，CO2的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态无关
C. 叶片基部处于低温（5℃）状态时，呼吸作用强度减弱
D. 叶片基部处于低温（5℃）状态时，光合作用强度减弱
17. 将两个枝条分别置于营养液中。

其中一枝仅保留一张叶片（甲），另一枝保留两张叶片（乙、丙），叶片置玻璃盒中密封（玻璃盒大小足以保证实验顺利进行），在甲叶和乙叶的盒中注入14CO2，装置如图。

光照一段时间后,可以检测到放射性的叶片（）
A. 仅在甲中
B. 尖在甲和乙中
C. 仅在甲和丙中
D. 在甲、乙和丙中
7. 将一枝金鱼藻放在水中，如右图所示。

改变灯与烧杯的距离并通过统计藻枝放出的气泡数，来进行
灯与烧杯之间
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
的距离（cm）
气泡数（个
16 13 8 6 5 4 3 2 1 0
/min）
（1）从图或表中你能得出什么结论___________________________________。

（2）当灯与烧杯之间的距离分别为10crn和90cm时，收集分析气泡中气体的成分，结果如下表。

灯与烧杯之间的距离（cm）
气体成分（%）
CO2 O2 N2
10 0 48 52
90 5 14 81
距离为10cm和90cm时气泡中气体比例不同的原因_________________。

（3）请利用这种装置构想研究温度对光合作用影响的实验思路：____________。

8. 下图是光合作用过程实验图解：
请分析实验结果
（1）装置C中产生含碳有机物是由于在装置A中结构（）进行了
反应，为在结构（）中进行的反应提供了等物质的缘故。

（2）装置B中不能产生含14C的有机物，主要是结构①中缺少和。

（3）此实验说明叶绿体是进行光合作用完整的单位。

（4）适当增强，增加，以及适当提高温度可提高，从而提高含碳的有机物的产量，并能产生较多的。

9. 科学工作者从植物细胞中提取叶绿体，放入含有ADP、磷酸盐以及［H］的载体等物质的溶液中，并在其它条件适宜的情况下，进行光合作用的有关实验。

根据实验结果绘成如图，请据图回答：
（1）ab段由于缺乏CO2，使光合作用过程中的不能进行，因此无有机物生成；
（2）bc段在提供了CO2之后，由于ab段已积累了大量的物质，所以有机物快速合成；
（3）cd段在无光照条件下，由于光合作用过程中的无法进行，又由于ab段所积累的物质被的原因，使有机物合成率下降至零。