第10讲 光与光合作用
2022高考生物(新课标)一轮复习 第10讲 光合作用 夯基提能作业本 Word版含解析
第10讲光合作用A组基础题组考点一捕获光能的色素与结构1.(2022吉林通化通钢一中第一次月考,19)叶绿体中色素的分别过程中,在滤纸条上集中速度最慢的色素及其主要吸取的光是( )A.叶绿素a,蓝紫光B.叶绿素a,红光和蓝紫光C.叶绿素b,蓝紫光D.叶绿素b,红光和蓝紫光2.(2022海南单科,6,2分)下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述,错误的是( )A.两种叶片都能吸取蓝紫光B.两种叶片均含有类胡萝卜素C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素aD.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP3.(2021课标Ⅱ,2,6分)关于叶绿素的叙述,错误的是( )A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸取的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸取峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸取绿光4.(2022课标全国Ⅱ,4,6分)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取C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸取用于光合作用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5.(2022河南八市重点高中一模,9)为争辩高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述正确的是( ) A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B.强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成C.四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<ⅣD.色素分别过程中假如滤液细线触及石油醚,会缩短得到四条色素带的时间考点二光合作用的原理与应用6.(2022黑龙江大庆试验中学开学考,5)在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是( )①叶绿体基质②类囊体薄膜③线粒体基质④线粒体内膜A.①③B.②③C.①④D.②④7.(2022海南单科,10,2分)下列叙述错误的是( )A.温度和光照会影响CO2的同化速率B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖8.(2022四川理综,1,6分)叶肉细胞内的下列生理过程,肯定在生物膜上进行的是( )A.O2的产生B.H2O的生成C.[H]的消耗D.ATP的合成9.植物叶片中有一种酶,是叶片中含量最高的蛋白质,其功能是催化反应C5+CO2→2C3。
高三生物一轮复习:第10讲第1课时 光合作用的色素
光合作用的色素
考点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构 考点二 实验:叶绿体色素的提取和分离 教师备用习题
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。 3.实验:叶绿体色素的提取和分离。
考点一
捕获光能的色素和叶绿体的结构
基础自主梳理 素养全面提升
1.叶绿体中色素的种类和颜色
溶解色素 研磨充分、保护色素 防止乙醇过度挥发,充分溶解色素 防止乙醇挥发和色素氧化
分离 色素
注意事项 滤纸预先干燥处理 滤液细线要直、细、匀 滤液细线干燥后再画一两次 滤液细线不触及层析液
(续表)
操作目的 使层析液在滤纸上快速扩散 使分离出的色素带平整不重叠 使滤纸条上分离出的色素带更明显 防止色素直接溶解到层析液中
2.[2020·北京朝阳区质检] 用新鲜菠菜叶和蓝藻研磨后的乙醇提取液进行纸层析, 实验结果如图所示。下列叙述正确的是 ( D ) A.研磨过程中加入CaCO3会破坏叶绿素 B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C.不同色素在层析液中的溶解度均相同 D.该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b
[解析]研磨过程中加入CaCO3会保护叶绿素,A错误; 层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成,B错误; 不同色素在层析液中的溶解度不同,所以可以实现不同色素的分离,C错误; 由图示可知,该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b,D正确。
[解析]将5克新鲜菠菜叶剪碎后,放入研钵中,加入碳酸钙(防止色素被破坏)、石英 砂(使研磨更充分)和无水乙醇(提取色素)后研磨,A正确; 画滤液细线时,不应连续迅速重复画线,而应等滤液干后再重复画线,B错误; 把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解在 层析液中,影响实验结果,C正确; 滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素b,D正确。
2015届《学海导航》高三生物一轮总复习配套课件:第10讲 能量之源—光与光合作用
3.1880年恩格尔曼实验
(1)本实验的实验组为极细光束照射处的叶绿体,对 照组为黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。 (2)本实验中为自身对照,自变量为光照(照光处与不 照光处;黑暗与完全曝光),因变量为好氧细菌分布。
【例4】1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实 验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝 状水绵体上,并在水绵悬液中放入好氧细菌,观察细菌 的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最 强。这个实验的思路是( )
(2)应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低, 如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树 种的配置,冬季温室栽培等都与光补偿点有关。
【例9】在下面的四幅图中标出上图中A点、AB段、 B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。
解析:见上面曲线分析。
答案:
2.光照面积:
(1)曲线分析:OA段表明随叶面积的不断增大,光合 作用实际量不断增大,A点为光合作用面积的饱和点。随 叶面积的增大,光合作用强度不再增加,原因是有很多叶 被遮挡,光照不足。 OB段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于 A点以后光合作用强度不再增加,但叶片随叶面积的不断 增加,呼吸量(OC段)不断增加,所以干物质积累量不断降 低(BC段)。
和H2O合成有机物,可以在植物细胞的叶绿体中进行,
也可以在含光合色素的原核生物中进行;过程②是将 (CH2O)彻底分解,属于有氧呼吸全过程,场所有细胞质 基质,也有线粒体内膜和基质;过程③是硝化细菌利 用氧化NH3获得的化学能合成有机物的过程,属于化能
合成作用;过程④是无氧呼吸产生酒精的过程。有氧
呼吸和无氧呼吸可发生于同一细胞中。
于没有[H]和ATP供应,三碳化合物不能形成葡萄糖,积
六年级科学光合作用的解释
六年级科学光合作用的解释你好,欢迎阅读本文,今天我们将探讨六年级科学课上学习到的一个重要概念——光合作用。
光合作用是植物生长发育中的关键过程,也是维持地球生态平衡的重要环节。
让我们一起深入了解光合作用的原理和过程。
光合作用的定义光合作用是指植物利用太阳光能将水和二氧化碳转化为能量丰富的有机物质的生化反应过程。
在这个过程中,植物通过叶绿体中的叶绿素等色素吸收光能,从而促使二氧化碳和水在光的作用下合成葡萄糖和氧气。
光合作用的原理光合作用的原理可以概括为以下几个步骤:1.吸收光能:植物叶片中的叶绿素等色素吸收阳光中的光能。
2.水的分解:光合作用开始时,植物将土壤中吸收的水通过根部输送到叶绿体中,水在叶绿体内被分解成氢离子和氧气。
3.二氧化碳的吸收:植物通过叶片上的气孔吸收空气中的二氧化碳。
4.光合反应:在叶绿体内,光合作用发生了一系列的光合反应,将水、二氧化碳和光能转化为葡萄糖和氧气。
5.产生有机物质:新生产的葡萄糖将被植物用作能量和营养物质的来源,维持植物生长发育所需。
6.释放氧气:在光合作用过程中,植物释放出氧气,使空气中的氧气含量得以增加。
光合作用与生态平衡光合作用对地球的生态平衡起着至关重要的作用。
通过光合作用,植物可以将大气中的二氧化碳转化成氧气,释放到空气中,有力地促进了大气中氧气含量的增加。
同时,光合作用也是地球上所有生物链的基础,为生物的生存和生长提供了必要的营养。
光合作用的意义和应用光合作用不仅是维持植物生长发育所需的重要生化过程,也为人类提供了许多实用的应用价值。
光合作用产生的氧气为人类提供呼吸所需的氧气,通过光合作用植物还可以生产出各种有益的有机物质,为人类提供食物、纤维等资源。
结语以上便是关于六年级科学课上学到的光合作用的解释。
通过本文的介绍,希望能够加深大家对光合作用的理解,认识到光合作用在自然界中的重要性,促进我们更好地保护环境,维护地球生态平衡。
感谢阅读!。
专题10 光合作用(解析版)
专题10 光合作用一、捕获光能的色素和结构(一)绿叶中色素的提取和分离1.实验原理2.实验步骤(1)提取色素①研磨②过滤:用单层尼龙布过滤→收集滤液。
(2)分离色素——纸层析法滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带①色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有四种色素;(二)绿叶中的色素及其吸收光谱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a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
这4种色素吸收的光波长有差别,但是都可以用于光合作用。
(三)叶绿体的结构适于进行光合作用1.叶绿体的模式图①叶绿体膜:双层膜;②基质:含有与暗反应有关的酶;③基粒:由类囊体堆2.(1)结论:直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
(2)实验方法的巧妙之处①巧选实验材料:选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气的部位。
②妙法排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
③巧妙设计对照实验:a.用极细的光束照射,叶绿体上可分为有光照和无光照的部位,相当于一组对照实验;b.临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果;c.照射不同色光进行对照,直观地证明了叶绿体吸收的光谱有差别。
二、光合作用的原理和应用1.探索光合作用原理的部分实验(连线)2.光合作用过程(1)反应式:CO 2+H 2O――→光能叶绿体(CH 2O)+O 2。
(2)基本过程(据图填空)图中:①NADPH ,②2C 3,③ADP +Pi ,④O 2,⑤(CH 2O)。
(3)光反应与暗反应的比较(1)定义表示法:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)其他表示方法①单位时间内通过光合作用消耗的CO 2的量。
②单位时间内通过光合作用产生的O 2的量。
(3)研究意义:直接关系农作物的产量。
4.探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理①利用抽气法排除叶片细胞间隙中的气体,使其沉入水中。
第10讲 光合作用与呼吸作用的关系-【2023大一轮】备战2023年高考生物一轮复习精讲课件
耗”的 CO2 的量
(容器)中减少”的 CO2 的量
CO2 的量
“产生”或“制造”的 O2 “释放至容器(环境)中”或“容器 黑暗中吸收的 O2
的量
(环境)中增加”的 O2 的量
的量
“产生”“合成”或“制 “积累”“增加”或“净产生” 黑暗中消耗的有
造”的有机物的量
的有机物的量
注 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
图解联系
能量联系
物质联系
暗反应
有氧呼吸第一阶段
有氧呼吸第二阶段
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素: CO2 <m>
CH2O
丙酮酸
CO2 </m>
光反应 暗反应
有氧呼吸第一、二阶段
H元素: H2 <m> O
[H]
CH2O
[H
有氧呼吸第三阶段
]
H2 O</m>
光反应 有氧呼吸第三阶段
O元素: H2 <m> O
O2
H2O
有氧呼吸第二阶段 暗反应
4 </m>
2
<m>
3 </m>
<m>
4 </m>
[解析] 在实验温度范围内,绿藻呼吸作用相关酶的活性与温度呈正相关,A正 确; T3 <m> </m> 条件下绿藻的净光合速率大于0,因此绿藻细胞产生的氧气扩散到细胞外和 线粒体中,B正确; T4 <m> </m> 条件下绿藻的净光合速率与呼吸速率相等,而净光合速率= 总光合速率-呼吸速率,所以其总光合速率是呼吸速率的两倍,C错误; T4 <m> </m> 时培养 瓶光下O2增加值降低,原因是光合速率增加幅度小于呼吸速率增加幅度,导致净 光合速率下降,D正确。
第10讲 光与光合作用
第10讲光与光合作用实验7绿叶中色素的提取和分离1.实验原理(1)提取:绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水,可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)分离:各种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素相互分离。
2.实验步骤色素种类颜色 含量 溶解度 扩散速度 (1)色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有四种色素。
(2)色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是叶绿素a ,最窄的是胡萝卜素,叶绿素b 比叶黄素稍宽。
(3)色素带扩散速度与溶解度有关,扩散速度越快说明溶解度越大。
(4)相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素,最近的是叶绿素a 和叶绿素b 。
1.色素提取液呈现淡绿色的原因可能有哪些?提示:(1)叶片颜色太浅。
(2)绿叶不新鲜。
(3)研磨不充分。
(4)未加碳酸钙或加入量太少。
(5)加入无水乙醇量太多。
(6)研磨时间过长,部分叶绿素被破坏。
2.为什么在制作滤纸条时,需将一端的两个角剪掉?提示:由于液面的不同位置表面张力不同,纸条接近液面时,其边缘表面的张力较大,层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而导致出现色素带分离不整齐的现象。
故需将插入层析液的滤纸条一端剪去两个角。
3.为什么滤液细线要重复画,且线要细、直?提示:重复画线是为了增加色素的浓度,使分离出的色素带清晰分明。
画线细、直是为了防止分离时色素带之间出现重叠。
●考向突破绿叶中色素的提取和分离1.(2020·江苏启东一中月考)某同学在进行光合色素的提取和分离实验时,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴色素提取液,再滴一滴层析液,将会得到近似同心的四个色素环。
下列说法错误的是(D) A.通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素含量比类胡萝卜素高B.色素能彼此分离是因为不同色素在层析液中的溶解度不同C.最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光D.若提取液取自缺镁叶片,最外侧两圈色素环颜色较淡解析:提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素的含量高,A正确;色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是色素在层析液中的溶解度不同,B正确;最外侧两圈色素环的色素为叶黄素和胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,C正确;如果叶片取自缺镁的培养液培养的植物,最内侧两圈色素环颜色较淡,D错误。
第10讲 光合作用-2021年高考生物一轮复习名师精讲练(新高考地区专用)
第10讲 光合作用【基础梳理】一、 捕获光能的色素和结构1. 捕获光能的色素1.捕获光能的色素及色素的吸收光谱由图可以看出:(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)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,类胡萝卜素和叶绿素吸收绿光最少2.叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图(2)结构⎩⎪⎨⎪⎧外表:①双层膜内部⎩⎨⎧ ②基质:含有与暗反应有关的酶③基粒:由类囊体堆叠而成,分布有色素和与光反应有关的酶↓决定(3)功能:进行光合作用的场所。
3.探究光合作用经典实验中的对照和变量及实验结论例1:下列有关光合作用探究历程的叙述,正确的是()A. 英格豪斯认为密闭玻璃罩中蜡烛熄灭的根本原因是缺乏足够的O2B. 萨克斯的实验中叶片曝光的一半变蓝,说明叶绿体在光下产生了淀粉C. 鲁宾和卡门只用18O标记H2O,证明了光合作用释放的O2都来自水D. 恩格尔曼的水绵实验利用了好氧细菌的生理特点作为因变量观测指标例2: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.①和②均为选择透过性膜B.③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.③上所含色素均含Mg2+,故缺Mg2+时这些色素都无法合成D.在③上形成的产物[H]和A TP进入④中为暗反应提供物质和能量二、光合作用的基本过程1.概念光合作用指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,二者密切相关。
2.过程3.反应式(1)产物为(CH 2O):CO 2+H 2O――→光能叶绿体(CH 2O)+O 2。
(2)产物为C 6H 12O 6:6CO 2+12H 2O――→光能叶绿体C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O 。
4.光反应和暗反应的比较光反应为暗反应提供两种重要物质:ATP 和[H](NADPH)。
光合作用详细讲解
光合作用详细讲解光合作用是指植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
它是生物体在地球上进行能量转换的最主要途径之一,也是维持地球上所有生命的关键过程之一、以下是光合作用的详细解释。
1.概述光合作用发生在植物细胞中的叶绿体内,主要包括光反应和暗反应两个过程。
光反应发生在叶绿体的葡萄糖酸盐内膜上,利用光能将水分解为氧气和氢离子,生成能量富集的化合物ATP和载体NADPH。
而暗反应则发生在叶绿体的基质内,利用ATP和NADPH将二氧化碳还原为有机物质,最后生成葡萄糖。
2.光反应光反应发生在光合作用的第一阶段。
它依赖于光能和叶绿素分子的光合作用色素,主要包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素。
当光能传递到叶绿体的光合作用色素时,能量被吸收并转化为光反应所需的化学能。
光反应过程中最核心的组成是光合作用色素分子聚集成的光合作用单元,也被称为光合作用反应中心复合物。
在该复合物中,叶绿素分子通过共同吸收光子来激发,将能量传递给反应中心的叶绿素a分子。
激发的叶绿素a分子将电子传递给接受体分子,形成电子传递链。
光反应过程中的第一个步骤是光解水反应,也被称为水光解作用。
在这个过程中,光能被利用来将水分子分解为氧气和氢离子。
氧气被释放为副产品,而氢离子则被暂时储存在化合物NADPH中。
同时,光反应还产生了能量富集的分子ATP。
ATP是生物体内的能量储存分子,能够提供供给暗反应阶段的化学能量。
光反应有助于维持细胞内的氧气浓度,并提供所需的能量和电子给暗反应进行二氧化碳的固定和转化。
3.暗反应暗反应是光合作用的第二阶段,也被称为固碳偶联作用,因为它将二氧化碳转化成有机物质。
这个过程发生在叶绿体的基质中,不依赖于直接的光照,但仍然依赖于光反应产生的ATP和NADPH。
暗反应的中心过程是卡尔文循环,它主要由三个阶段组成:固定、还原和再生。
首先,二氧化碳分子与鲍尔酮糖分子以催化剂酵素的作用下进行反应,形成不稳定的六碳中间体,然后通过一系列的反应释放出两个磷酸甘油酸分子。
第10讲 植物的光合作用 作业课件 2021届中考生物复习(人教版)
【针对训练1】(2020年邵阳新邵模拟)对农作物光合作用和呼吸作用的研究, 可以指导农业生产。图甲表示种植在大棚内的番茄在一昼夜中导致密闭大 棚内二氧化碳浓度变化曲线图。图乙表示番茄在不同的种植密度下光合作 用强度变化曲线图,请据图回答:
(1)图甲中表示番茄进行光合作用吸收二氧化碳大于呼吸作用释放二氧化碳 的是曲线____B__D___段,有机物在____1_8_:__0_0________时积累的最多。 (2)从图乙可以看出,与P点相比Q点单株光合强度明显__减__弱______。原因是 番茄种植密度过大,叶片彼此遮挡,通风不畅,_光__照__和__二__氧__化__碳__的__含__量__两 个光合作用的主要外界因素受到影响。图乙给我们的启示是,要想提高农 作物亩产量,栽培农作物时应注意_______合__理__密__植_________________。
4.(2020年大兴安岭)绿色植物制造有机物不可缺少的条件是( C ) A.二氧化碳 B.氧气 C.光 D.水
5.(2020年温州)植物光合作用在叶中合成有机物时,下列示意图能正确表
示物质进出叶片的是(
B)
6.(2020年连云港)光合作用是绿色植物的一项重要生理活动。有关叙述正 确的是( C ) A.有光无光都能进行光合作用 B.线粒体是光合作用的场所 C.二氧化碳和水是光合作用的原料 D.与生物圈的碳-氧平衡无关
(3)某同学利用香荷芋植株探究“植物在光下进行光合作用产生氧气”。实 验设计思路是:取大小一致、生长旺盛的两个植株,分别罩上密封性良好 的透明钟罩,一个放在有光环境中,另一个放在黑__暗________环境中,几小 时后用快__要__熄__灭__的__卫__生__香_________检验是否有氧气产生。
【实验结论】 1.淀粉是光合作用的产物。 2.光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。 【注意事项】 1.“暗处理”为了将叶片中贮存的淀粉转运和消耗完,确保检验到的淀粉 是实验中新合成的。 2.两次漂洗分别洗掉酒精、碘液,滴加碘液为检验光合作用产物是淀粉。 3.滴加碘液后,未遮光部分变蓝色,遮光部分颜色为不变蓝色(一般不写 碘液的颜色)。
第10讲 光合作用的原理与过程
必备知识
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-7-
必备知识 核心素养 关键能力
3.光合作用的探究历程(连一连)
答案:①—A—b ②—C—a ③—E—e ④—D—c ⑤—B—d
必备知识
-8-
必备知识 核心素养 关键能力
教材拾遗(必修1第99页“与社会的联系”改编)温室或大棚种植蔬
菜时,最好选择
的玻璃、塑料薄膜,理由
是
。
提示:无色透明 有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他色 光很少或不能透过,光照强度会减弱,不利于光合作用;而无色透明 的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各色光,光照强度较大,有利于光 合作用的进行
关键能力 必备知识 核心素养 关键能力
①水的光解: 物质 H2O [H]+O2 变化 ②ATP 的合成:
ADP+Pi ATP
能量 变化
光能→ATP 中 活跃的化学能
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①CO2 的固定:
CO2 +C5
2C3
②C3 的还原:
2C3 +C5
(CH2O)
ATP 中 活跃的化学能 →有机物中稳定的化学能
提示:稳定性同位素示踪技术有光合作用中氧气的来源、DNA 的半保留复制等。放射性同位素示踪技术有分泌蛋白的合成与分 泌、光合作用中有机物的生成、噬菌体侵染细菌的实验、DNA分 子杂交技术、基因诊断等。
关键能力
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必备知识 核心素养 关键能力
3.美国科学家阿尔农也用离体的叶绿体做实验发现,在光照下,当 向反应体系中供给ADP、Pi时叶绿体可合成ATP,并且发现这一过 程总是与水的光解相伴随。
第10讲 光合作用的原理与过程
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考纲考情概览 核心素养解读
高考专题复习:第10讲 光合作用与细胞呼吸的综合分析(必修1 分子与细胞)(共64张PPT)
草莓是人们非常喜爱的水果之一,被誉为“水果皇后”,栽
种广泛。某科研小组以大棚种植的草莓为实验材料,在保证
生长所需水肥等相同且适宜的条件下,探究不同空气质量状
况对草莓光合速率的影响。如图表示草莓叶肉细胞中光合作
用和有氧呼吸的部分过程,其实验过程中测得的相关数据如下表所示。
空气质量状况 二级良
三级轻度污染 四级中度污染 五级重度污染
4.光合作用与细胞呼吸综合计算关系
关系:真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。 解读:也可写成净光合速率=真正光合速率-呼吸速率;真正光合 速率即通过光合作用合成的有机物的量,仅与光合作用有关;呼吸 速率即通过细胞呼吸消耗有机物的量;通过光合作用合成的有机物 不能全部保留,其中一部分会通过呼吸作用消耗,剩下的才是积累 的有机物,即净光合速率,它既与光合作用有关,也与细胞呼吸有 关,等于光合作用和细胞呼吸的差值。
D.ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生,在线粒体中随水的生成而产生
解析:叶绿体是光合作用的场所,可发生CO2→C3→C6H12O6的变化,线粒 体是有氧呼吸的主要场所,线粒体分解的底物是丙酮酸,不是葡萄糖,A错误; 叶绿体和线粒体都具有较大膜面积和复杂的酶系统,如叶绿体增加膜面积的方式 是类囊体堆叠成基粒,线粒体增加膜面积的方式是内膜向内腔折叠形成嵴,有利 于新陈代谢高效而有序地进行,B正确;光能转变成化学能发生在叶绿体中,有 机物中的化学能转变成ATP中活跃的化学能发生在线粒体中,C错误;[H]在叶绿 体中随水的分解而产生,在线粒体中随水的生成而消耗,而ATP在叶绿体中随光 能的吸收、传递和转化产生,在线粒体中随着有机物的分解以及水的生成而产生, D错误。
[解题思维建模] [典例] (2017·全国卷Ⅱ)下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意 图。据图回答下列问题:
光合作用
CO2 释 吸 放 收
光照强度 图乙
光能
CO2+H2O*
叶绿体
(CH2O)+O2*
思考:
《创新》P60
哪些因素会影响光合作用的强度? 内因:色素的含量、酶的数量和活性
外因:光(强度、时间、光质)、温度、 CO2浓度、
矿质元素、水分
1、光:包括光照强度、光照时间、光质等
限制因素 外因:二氧化碳的浓度、温度等
3、农作物种植施用有机肥的好处: 除了有提高土壤肥力外,有机物被微生物分 解过程中释放的CO2也有光合作用的进行,有利 于产量的提高。
三.光合作用的探索历程
科学家 ①普利斯特里
实验结论或观点
a只有在阳光下,植物才能更新空气 b植物可以更新空气 c光合作用的产物有淀粉 d光合作用释放的氧气来自水 e光合作用把光能换成化学能 f二氧化碳中的碳在光合作用中转化为 糖类中的碳的途径 g光合作用的场所在叶绿体,光合作用 能产生氧气
AB: 光合强度 <呼吸强度
B: 光合强度 = 呼吸强度 B点以上: 光合强度 <呼吸强度
2、文字描述
《创新》P62 : 突破5 净光合强度 30℃
真正光合强度 = 呼吸强度 25℃ 呼吸强度
思考:在坐标系中画 出O2的释放量曲线。
光合作用的最适温度:25℃ 呼吸作用的最适温度:30℃ 给出植物吸收CO2/释放 O 2: 1、判净/真正光合速率
⑨
⑩
⑧
(叶绿体中的类囊体薄膜)
(叶绿体的基质)
思考: (2)光合作用过程中,那个阶段产生了水?
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(1)光合作用过程中,ATP的移动方向是?ADP呢? (3)细胞呼吸和光合作用产生的[H]都可以和O2结合吗?
高考生物大一轮复习 第10讲 光与光合作用(Ⅰ)(含解析)-人教版高三全册生物试题
第10讲与光合作用(Ⅰ)[考纲要求] 1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。
2.实验:叶绿体色素的提取和分离。
考点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构1.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出: (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)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,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。
2.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构⎩⎨⎧ 外表:①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧ ②基质:含有与暗反应有关的酶③基粒:由类囊体堆叠而成,分布有色素和与光反应有关的酶决定(3)功能:进行光合作用的场所。
证明(4)恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。
[深度思考](1)为什么叶片一般呈现绿色?提示因为叶绿素对绿光吸收很少,绿光被反射出来,所以叶片呈现绿色。
(2)为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高?提示无色透明大棚能透过日光中各种色光,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
题组一光合色素吸收光谱的分析1.将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上,可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长,单位为nm,暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。
则该色素是( )A.类胡萝卜素 B.叶黄素C.胡萝卜素 D.叶绿素a答案 D解析叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。
其中,叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。
从图中可以看出,该色素主要吸收了红光和蓝紫光,所以该色素为叶绿素a。
2.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断,以下说法不正确的是( )A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光B.用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度C.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加D.土壤中缺乏镁时,植物对420~470 nm波长的光的利用量显著减少答案 C解析类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光,A正确;据图可知,用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度,B正确;由550 nm波长的光转为670 nm 波长的光后,色素吸收光能增强,光反应增强,C3还原加速,叶绿体中C3的量将减少,C项错误;叶绿素b主要吸收420~470 nm波长的光,缺镁时叶绿素合成减少,所以此波段的光的利用量显著减少,D正确。
光与光合作用 图表
①多因子影响
P 点时,限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子的不断加强,光合作用速率不断提高。
当到Q 点时,横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子,要想提高光合作用速率,可适当提高图示中的其他因子。
②光照强度
净光合作用
CO 2 )
CO
呼吸作用
OA :植物呼吸速率 OD :植物净光合速率
OA+OD :真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
实际测量值意义:
无光条件下,为呼吸作用值;有光条件下,为净光合作用值。
光合作用效率与光照强度、时间的关系
③叶面指数(光合面积)
应用:
1.“正其行,通其风”,提高CO2浓度,可增加产量。
2.释放一定量的干冰,施加农家肥或有机肥,如NH4HCO3
⑤矿质元素
⑥温度
⑦水分
⑨多因子影响
--------------------------by 。
゛﹏程 程╮。
光合作用
(一)光照光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速率随着光照强度的增加而加快。
在一定范围内几乎是呈正相关。
但超过一定范围之后,光合速率的增加转慢;当达到某一光照强度时,光合速率就不再增加,这种现象称为光饱和现象(light saturation)。
各种作物的光饱和点(light saturation point)不同,与叶片厚薄、单位叶面积叶绿素含量多少有关。
水稻和棉花的光饱和点在40~50klx,小麦、菜豆、烟草、向日葵和玉米的光饱和点较低,约30klx。
上述光饱和点的数值是指单叶而言,对群体则不适用。
因为大田作物群体对光能的利用,与单株叶片不同。
群体叶枝繁茂,当外部光照很强,达到单叶光饱和点以上时,而群体内部的光照强度仍在光饱和点以下,中、下层叶片就比较充分地利用群体中的透射光和反射光。
群体对光能的利用更充分,光饱和点就会上升。
例如,水稻在抽穗期前后到乳熟期,在自然日照条件下,其光照强度与光合作用的关系基本是直线关系,即光照越强,群体的光合作用越大,也就是说,其群体光饱和点可上升到60~80klx,甚至更高。
根据对光照强度需要的不同,可把植物分为阳生植物(sun plant)和阴生植物(shadeplant)两类。
阳生植物要求充分直射日光,才能生长或生长良好,如马尾松(Pinus massoniana)和白桦(Betula platyphylla)。
阴生植物是适宜于生长在荫蔽环境中,例如胡椒(Peperonia sp.)和酢浆草(Oxalis corniculata),它们在完全日照下反而生长不良或不能生长。
阳生植物和阴生植物所以适应不同的光照,是与它们的生理特性和形态特征的不同有关。
以光饱和点来说,阳生植物的光饱和点是全光照(即全部太阳光照)的100%,而阴生植物的则是全光照的10~50%(图3-31)。
因为阴生植物叶片的输导组织比阳生植物的稀疏,当光照强度很大时,水分对叶片的供给不足,所以,阴生植物的叶片在较强的光照下便不再增加光合速率。
2021届高考生物总复习第10讲光与光合作用(A)
课时作业10(A)光与光合作用时间:45分钟一、选择题1.(2020·甘肃武威六中高三段考)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。
下列关于相关过程以及发生场所的说法,不正确的是( D )A.H2O→H++O2发生在光反应阶段,场所是叶绿体类囊体薄膜B.膜上的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用C.发生的能量转换是光能→化学能D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动解析:水的光解发生在光反应阶段,场所是叶绿体的类囊体薄膜,A项正确;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B项正确;光能在类囊体薄膜上转换为ATP中的化学能,C项正确;叶绿体类囊体薄膜上经光反应产生的ATP只能用于暗反应,D项错误.2.(2020·广东惠州高三调研)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。
一段时间后,关闭光源,将叶肉细胞置于黑暗环境中,含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示,下列相关叙述正确的是( A )A.O a段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降B.叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质,暗反应全过程都消耗ATP和[H]C.ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽D.b点后叶肉细胞内没有有机物的合成解析:分析题图可知,O a段叶肉细胞中含放射性的三碳化合物(C3)浓度上升,说明消耗的五碳化合物(C5)增多,所以C5浓度有所下降,A正确;暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应的过程包括CO2的固定和C3的还原,其中C3的还原需要消耗ATP和[H],B错误;ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是CO2被C5固定形成C3的过程与C3的还原过程保持相对稳定,C错误;b点后,在黑暗条件下,光反应不能进行,但之前还剩余部分[H]和ATP,因此短时间内暗反应仍可进行,仍有部分有机物合成,D错误。
3.(2020·辽宁大连渤海中学猜题卷)氮元素是组成细胞的大量元素,下图为植物根吸收的氮元素在植株中的运转情况,下列相关说法正确的是( D )A.在木质部中运输NO错误!,不运输NH3,说明氮元素在木质部中只能以离子形式运输B.在根尖成熟区中,由“NH3→氨基酸"可知,根尖细胞也可将无机物合成有机物C.根尖成熟区吸收的NO错误!可被运输到叶肉细胞中,然后被叶肉细胞直接利用D.在叶肉细胞中,氨基酸来源包括:根尖成熟区、叶绿体合成等解析:据题图可知,氮元素在木质部中运输的形式有NO-3、氨基酸等,A错误;氨基酸主要含有C、H、O、N等元素,由“NH3→氨基酸"只能说明NH3参与氨基酸的合成或转化,不能说明根尖细胞可单纯地将无机物合成有机物,B错误;据题图可知,根尖成熟区吸收的NO错误!可被运输到叶肉细胞中,但在叶肉细胞中,NO错误!要先转变为NO-,2,再转变为NH3才能被细胞利用,C错误;由题图可知,叶肉细胞中的氨基酸包括至少2个来源和2个去向,其来源包括根尖成熟区及叶绿体通过光合作用合成等,D正确.4.(2020·山东济南实验中学模拟)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。
光与光合作用
考点一 叶绿体的结构和功能 下列有关叶绿体的说法正确的是( ) A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同 B.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上,酶都分布在基 质中 C.叶绿体产生的 O2 除供自身利用外,还可被线粒体利用 D. 线粒体产生的 CO2 被叶绿体利用至少需穿过 4 层磷脂双 分子层
解析 叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒的方式增大膜面积, 而线粒体是通过内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积,因此 它们增大膜面积的方式不同;在叶绿体中,与光合作用有关的 色素分布在类囊体薄膜上,与光合作用有关的酶分布在类囊体 薄膜上和基质中;叶绿体是进行光合作用的细胞器,不消耗 O2, 线粒体是消耗 O2 的细胞器;线粒体产生的 CO2 被叶绿体利用至 少需穿过线粒体和叶绿体各两层膜,每层膜都是由一层磷脂双 分子层构成的。 答案 D 解题技巧:本题考查了叶绿体中色素和酶的分布,增大膜 面积的方式,及其在结构和功能上与线粒体的区别和联系。解 答此类问题时应注意从结构与功能相适应的角度进行分析。
考点二
光合作用的探究历程
1.普利斯特利实验证实了植物可以更新空气,但没有证明 植物到底是更新了空气中的哪种成分,也没有证明在什么情况 下才能更新空气。 2.萨克斯通过实验成功地证明植物的光合作用能够产生淀 粉。该实验所应注意的问题: (1)对天竺葵进行暗处理:实验前必须先消耗掉天竺葵叶片 中残留的有机物,以使实验更具有说服力; (2)让一片叶一半遮光,一半曝光,进行对照实验,比用两 片叶子进行实验更为准确。
(3)层析: 将 3 mL 层析液倒入烧杯中(层析液由 20 份石油醚、 2 份丙酮、1 份苯混合而成),将滤纸条(有滤液细线一端朝下)靠 烧杯内壁轻轻插入到层析液中(不要让层析液没及滤液细线,以 免色素溶解在层析液中而不能分离),随后用培养皿盖好。 (4)观察:待层析液快到滤纸上缘时,滤纸上即出现四条不 同的色素带 (因为四种色素随着层析液在滤纸上扩散的速度不 同),从上到下依次是:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿 素 a(蓝绿色)、叶绿素 b(黄绿色)。 (5)结论:以上实验证实了叶绿体中色素的种类和各种色素 的颜色;也说明了叶绿体中的各种色素都不溶于水,而溶于有 机溶剂(如丙酮),故常用有机溶剂提取并分离它们。
2015届广东高考生物复习优化设计课时规范练讲评课件(十)能量之源一一光与光合作用
志鸿优化设计课时规范练讲评课件
(十)能量之源——光与光合作用
1 . 下图表示叶绿体色素吸收光能的情况,根据此图并结合所学知识,判断
以下说法中正确的是( ) ①少数特殊状态下的叶绿素a 对420nm, 670nm 光的转换率较高 ②在晚间用大约550nm 波长的绿光照射
行道树,目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度
答案: B
解析: 叶绿素对绿光的吸收量最少,因此日光中透过叶绿体的光中绿光比例
最大;光照下叶绿体中的ATP是利用光合色素吸收的光能,在有关酶的催化
作用下由叶绿体自身合成的;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而不是等量吸
收各种光;与光合作用有关的色素都分布于叶绿体的类囊体薄膜上。
4. (2014届广东广州海珠区检测)如下图所示,在适宜温度下某农
7. (2013湖北八校联考)下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程,有关分析 正确的是 A. 能够在叶肉细胞生物膜 上进行的生理过程有I、Ⅲ B.阶段I生成的[H]可作为还原 剂用于⑤过程生成水 C. 过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力 D. 过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体 答案: A
答案: B 解析: 葡萄糖通过光合作用中的暗反应产生,其场所为叶绿体基质,需 要的条件有[H],ATP、CO2、C3、酶等。B项中缺乏基质,也就缺乏了 暗反应所需要的酶,故不能产生葡萄糖。
6. 将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉) 后,再把叶片的一部分遮光,其他部分曝光。一段时间后,将该 叶片经脱色、漂洗再用碘液处理,结果遮光部分不变蓝,曝光部 分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( ) ①本实验未设对照组②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果 的唯一原因③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态④实 验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉 A. 只有②① B. 只有①②① C. 只有②③④ D. ①~④全部 答案: A 解析: 本实验这光部分与曝光部分成为相互对照,另外本实验只能 证明光合作用的产物是淀粉,并不能证明光合作用是利用二氧化碳 合成淀粉。
第十讲:光合磷酸化
高等植物的PSⅠ由反应中心和LHCⅠ等组成。反应中心内含 有11~12个多肽,其中在A和B两个多肽上结合着P700及A0、A1、 FX、FA、FB等电子传递体。每一个PSⅠ复合体中含有两个LHCⅠ, LHCⅠ吸收的光能能传给PSⅠ的反应中心。
《参考》PSI反应中心结构模式
模式图中显示了复合体中以 A和B命名的两个主要的蛋 白质亚基psaA和psaB的分 布状况。 电子从P700传递到叶绿素 分子A0,然后到电子受体 A1。电子传递穿过一系列的 被命名为FX,FA,FB的FeS中心,最后到达可溶性铁 硫蛋白(Fdx)。P700+从 还原态的质蓝素(PC)中接 受电子。 psaF,psaD和psaE 几个 PSI亚基参与可溶性电子传 递底物与PSI复合体的结合。
2.环式光合磷酸化
与环式电子传递偶联产生ATP的反应。 ADP + Pi 光 叶绿体 ATP+ H2O 环式光合磷酸化是非光合放氧生物光能转换的唯一形式,主要在基质 片层内进行。它在光合演化上较为原始,在高等植物中可能起着补充 ATP不足的作用。
3.假环式光合磷酸化
与假环式电子传递偶联产生ATP的反应。此种光合磷 酸化既放氧又吸氧,还原的电子受体最后又被氧所氧 化。 H2O + ADP + Pi 光 叶绿体 ATP + O2-·+4H+
Cyt b6/f
PQ +2PC(Cu+)+ 2H+
4.质蓝素
质蓝素(PC)是位于类囊体膜内侧表面的含铜的蛋白质,氧化时呈蓝 色。它是介于Cyt b6/f复合体与PSⅠ之间的电子传递成员。通过蛋 白质中铜离子的氧化还原变化来传递电子。
5.PSⅠ复合体
PSⅠ的生理功能是吸收光能,进行光化学反应,产生强的 还原剂,用于还原NADP+,实现PC到NADP+的电子传递。
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课后跟踪训练(十)一、单项选择题:每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.(2020·山东烟台期末)秋季枫树等植物的叶片变为红色,主要是由于花青素增多而叶绿素含量降低所致。
实验小组对此进行实验验证:用无水乙醇提取叶片中色素,用层析液进行分离,结果滤纸条上出现四条色素带,靠近层析液的两条色素带非常窄,有关推断不合理的是()A.变窄的是叶黄素和叶绿素aB.低温叶绿素容易被破坏C.滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素为水溶性色素D.叶绿素易溶于无水乙醇[解析]本题主要考查对色素提取结果的分析。
叶绿体中色素分离实验中色素带由上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,因此变窄的两条色素带是叶绿素a和叶绿素b,A错误;秋天叶片变黄是因为低温破坏了叶绿素,B正确;提取光合色素用的是有机溶剂,如果花青素溶于有机溶剂,则滤纸条上会有花青素,滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素为水溶性色素,C正确;提取和分离色素的依据是相关色素易溶于有机溶剂——无水乙醇,D正确。
[答案] A2.(2020·湖南益阳模拟)将单细胞绿藻置于25 ℃、适宜的光照及充足的CO2条件下培养,经过一段时间后,突然停止光照,发现绿藻细胞内的C3的含量突然上升,这主要是由于()A.暗反应停止,不能形成[H]和ATPB.暗反应过程中,CO2和C5结合,形成大量C3C.光反应仍进行,形成[H]和ATP,促进了C3的形成并得到积累D.光反应停止,不能形成[H]和ATP,C3不能被还原,积累了C3[解析]本题主要考查光反应和暗反应的过程。
突然停止光照,光反应停止,无法产生[H]和ATP ,但是暗反应仍在进行,CO 2与五碳化合物继续形成三碳化合物,而三碳化合物还原受阻,导致三碳化合物含量上升,A 、B 、C 错误,D 正确。
[答案] D3.(2020·江西九江十校联考)如图表示植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,下列说法中不正确的一项是( )A .若适当提高温度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,则补偿点B 应相应地向右移动B .若增加二氧化碳浓度,B 点左移,C 点左移,D 点向右上方移动C .D 点时,ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质移动D .若图示为阳生植物,则换为阴生植物,B 点和C 点均要向左移动[解析] 本题主要考查光照强度、温度以及CO 2浓度对植物光合速率的影响。
该图所示是净光合作用强度,A 点对应的数值是植物的呼吸作用强度,B 点是植物的光补偿点,此时光合作用与呼吸作用强度相等。
若适当提高温度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,则光补偿点B 应相应地向右移动,A 正确;若增加二氧化碳浓度,则光合作用强度增加,因此B 点左移,C 点右移,D 点向右上方移动,B 错误;D 点时的光合作用强度最大,其光反应产生的ATP 从叶绿体的类囊体薄膜移向叶绿体基质,参与暗反应过程中三碳化合物的还原,C 正确;若图示为阳生植物,则换为阴生植物,B 点和C 点均要向左移动,D 正确。
[答案] B4.(2020·河南名校联盟调研)如图所示为叶肉细胞内碳元素的转移路径。
下列叙述错误的是( )二氧化碳――→①三碳化合物A ――→②葡萄糖――→③三碳化合物B ――→④二氧化碳A.葡萄糖不是图中②过程的唯一产物B.图中①过程消耗的二氧化碳可由④过程提供C.图中③过程释放的能量全部用于合成ATPD.图中④过程的场所有可能是细胞质基质[解析]本题以叶肉细胞中碳元素转移路径的形式考查光合作用和细胞呼吸的过程。
图中②过程表示三碳化合物的还原,产物除了葡萄糖外,还有五碳化合物,A正确;图中①过程(二氧化碳的固定)消耗的二氧化碳可由④过程(有氧呼吸第二阶段)提供,B正确;图中③过程表示有氧呼吸第一阶段,释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分用于合成ATP,C错误;图中④过程也可以表示无氧呼吸的第二阶段,因此可以发生于细胞质基质,D正确。
[答案] C5.(2020·广东惠州月考)下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程,有关分析正确的是()A.过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力B.阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水C.类胡萝卜素在蓝紫光区吸收的光能可用于Ⅰ过程中ATP的合成D.过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体[解析]本题主要考查光合作用和细胞呼吸的场所和过程。
过程①产生的ATP只能用于暗反应,能够为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力的是④⑤,A错误;阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂还原三碳化合物,不能用于有氧呼吸,B错误;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,其吸收的光能可用于Ⅰ过程中ATP的合成,C正确;过程③二氧化碳的固定、④无氧呼吸、⑤有氧呼吸进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、细胞质基质和线粒体,D错误。
[答案] C6.(2020·河北武邑中学调研)如图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解,其中f~i表示相关过程,a~e表示相关物质。
据图判断下列说法正确的是()A.i过程是有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程B.叶肉细胞中b的产生速率等于c的产生速率时,则植株的干重保持不变C.a中的氧全部来自O2,氢全部来自C6H12O6D.f、g、h、i四个过程在植物体的全部细胞中都能发生[解析]本题主要考查光合作用和细胞呼吸过程中的物质转化关系。
i表示有氧呼吸的第一阶段,而无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同,A正确;分析图示可知,b是氧气,c是二氧化碳,如果叶肉细胞中氧气的产生速率等于二氧化碳的产生速率,说明叶肉细胞中有机物的积累量为0,而植物的其他细胞会通过呼吸作用消耗有机物,因此植株的干重会下降,B错误;a是有氧呼吸第三阶段产生的水分子,水分子的氧全部来自氧气,而氢来自葡萄糖(C6H12O6)和水,C错误;植物的所有细胞都可以进行呼吸作用(h、i),而光合作用(f、g)只有叶肉细胞等含有叶绿素的细胞可以发生,D错误。
[答案] A7.(2020·江西鹰潭一中模拟)如图表示某植物叶肉细胞内光合作用的生理过程,下列相关叙述正确的是()A.叶黄素缺失突变体与正常植株相比,若给予红光照射,则光吸收差异显著B.过程Ⅱ为暗反应,在类囊体薄膜上产生的2和3只能用于暗反应还原C3 C.若降低周围环境中的CO2浓度,则释放O2的速率不变D.若该细胞净光合速率大于0,推测该植物体能积累有机物,从而使植株干重增加[解析]本题主要考查光反应和暗反应的关系、色素含量变化和CO2浓度对植物光合速率的影响。
叶黄素主要吸收蓝紫光,因此给予红光照射,叶黄素缺失突变体与正常植株相比,光吸收差异不显著,A错误;图中Ⅰ表示光反应,Ⅱ表示暗反应,2表示ATP,3表示[H],过程Ⅰ产生的ATP和[H]只能用于过程Ⅱ,不能用于其他的生命活动,B正确;CO2供应减少,直接影响CO2的固定,使C3的生成量减少,C3还原利用的ATP和[H]减少,进而导致光反应减弱,因此释放O2的速率减小,C错误;该细胞为叶肉细胞,若该叶肉细胞净光合速率大于0,只能推出该细胞此刻有有机物积累,不能推断出整个植株的有机物含量变化,D 错误。
[答案] B二、不定项选择题:每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。
8.(2020·北京海淀期末)在相同培养条件下,研究者测定了野生型拟南芥和气孔发育不良的突变体在不同光强下的CO2吸收速率,结果如图所示。
下列相关叙述不正确的是()A.无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同B.野生型和突变体均在光强为P时开始进行光合作用C.光照强度在750~1250 μmol·m-2·s-1范围内,单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型D.光强为Q时,二者光合速率的差异可能是由于突变体的气孔小于野生型[解析]本题主要考查光照强度对突变体和野生型植物光合速率的影响。
由图可知,无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同,A正确;P点为光补偿点,此时光合强度=呼吸强度,B错误;光照强度在750~1250 μmol·m-2·s-1范围内,单位时间内突变体有机物的积累量(净光合速率)小于野生型,C正确;光强为Q 时,野生型二氧化碳的吸收量比突变体更多,二者光合速率的差异可能是由于突变体的气孔小于野生型,D正确。
[答案] B9.(2020·山西大学附中诊断)科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征,对其净光合速率和气孔导度进行了测定,结果如下。
下列有关叙述不正确的是()A.阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间一致B.晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关C.两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关D.实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中[解析]阴天时,净光合速率下降的时间为12点,与气孔导度的下降时间10点不一致,A错误;晴天时出现“午休”现象是因为中午温度过高,蒸腾作用过强,植物为防止失水过多而关闭部分气孔,进而引起CO2浓度下降,B正确;晴天条件下枇杷净光合速率峰值出现在上午10点,此时光照强度不是最强的,阴天条件下枇杷净光合速率峰值出现在中午12点,此时光照强度是最强的,两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚与光强度、温度有关,C错误;阴天时光照强度较弱,但在中午前后净光合速率高于晴天,说明枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中,D正确。
[答案]AC10.(2020·福建师大附中期中)在一定浓度的CO2和一定的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。
以下有关说法正确的是()B.当光照强度超过9 klx时,B植物光合速率的限制因素可能是CO2浓度C.当光照强度为9 klx时,B植物固定CO2的速率是30 mg/(100 cm2叶·h) D.当光照强度为3 klx时,A植物的真正光合速率比B植物高[解析]虽然A植物的光饱和点低于B植物,但题干没有提及界定阴生植物和阳生植物的光照强度,因此无法断定A一定是阴生植物,B一定是阳生植物,A错误;因为B植物的光饱和点为9 klx,所以光照强度超过9 klx后,B植物的光合速率不再增加,此时影响光合速率的因素主要是温度和二氧化碳等,B 正确;由题表可知,B 植物在黑暗条件下CO 2释放量为15 mg/(100 cm 2叶·h),光照强度为9 klx 时,CO 2吸收量是30 mg/(100 cm 2叶·h)。
根据实际光合速率=呼吸速率+净光合速率可得,B 植物固定CO 2的速率为45 mg/(100 cm 2叶·h)[15 mg/(100 cm 2叶·h)+30 mg/(100 cm 2叶·h)],C 错误;当光照强度为3 klx 时,A 植物的真正光合速率为16.5 mg/(100 cm 2叶·h)[5.5 mg/(100 cm 2叶·h)+11 mg/(100 cm 2叶·h)],B 植物的光合速率与呼吸速率相等,所以B 植物的真正光合速率为15 mg/(100 cm 2叶·h),D 正确。