一轮复习 光合作用的探究历程与基本过程

能量
解析 答案
叶绿素分子中含Mg2＋，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2＋。 C
光合作用的探究历程
1.下列关于光合作用探究历程的叙述，不正确的是( A.普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B.萨克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉 )
C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
D.鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了 光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2 解析 恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是进行光合作用的场所，但不能定量分析光合作用生
验可证明淀粉是光合作用的产物。 答案 B
恩格尔曼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) 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：用极细的光束照射，叶绿体上可分 为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临时装 片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。
(4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 (2013· 新课标 卷Ⅱ，2D)( × )
人教版教材 P97～104以不太大的篇幅介绍了 “捕获光能的色素
和结构”、“光合作用的原理、应用及叶绿体中色素提取和分 离”，相关内容在高考中其广泛度、深度、重要程度已远远超 越教材本身，“无光合作用不成卷”已成铁的事实，因此对相 关内容的备考应着力做宽、做大、做实。
巧记光合作用过程的“一、二、三、四”
环境因素骤变对光合作用中间产物含量动态变化曲线
当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可 以采用以下过程分析：
(1)建立模型
①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。
②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：
影部分所表示的CO2吸收量应小于250 mg
C.图二曲线中能进行光合作用的区段是A～B D.图二曲线DC段与EB段上升的原因不相同，前者是因为 CO2供 应不足，后者是因为光照逐渐减弱 解析 图一显示栽培密度应合理，密度过大不利于单株光合速率
提升；若一昼夜CO2净吸收量为250 mg，则图二阴影部分的CO2 吸收量应大于250 mg；曲线中6时～18时期间均进行光合作用。
第10讲
[最新考纲]
光合作用的探究历程与基本过程
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。3.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。
考点一
捕获光能的色素及其提取和分离实验
（5年3考）
1.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
叶绿素b 叶绿素a 胡萝卜素 叶黄素
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。
分析C3、C5含量变化的三点注意 (1) 以上分析只表示条件改变后短时间内叶绿体内各物质相 对含量的变化，而非长时间。 (2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和
ATP的含量变化是一致的。
(3)物质相对含量变化与物质合成速率变化的区别 物质相对含量变化与物质合成速率变化是两个不同的概念， 如光照强度增加后， C3 相对含量减少，但是 C3 的合成速率 加快。 CO2 供应增加， C5 相对含量减少，但是 C5 的合成速
某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后， 用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去 除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片，有的部位出现了
蓝色，请思考：
(1)实验时预先对植物进行暗处理，其目的是 消耗掉原有淀粉， 排除其对实验结果的干扰 。 (2)实验中 a与b、d 对照可证明光合作用需叶绿体，e与b、d 对照可证明光合作用需要光。 (3)本实验可证明光合作用的产物是 淀粉 。
捕获光能的色素和结构
1.(2016· 全国课标卷Ⅱ ， 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合成受阻引
用下一部分合成了(CH2O)，另一部分又形成了C5，C正确；光照
强度变弱时，光反应产生的 ATP和 [H]减少，故短时间内 C5 含量 会降低，D错误。 答案 C
2.下面为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥
为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示 ) 。
有关判断错误的是( )
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 ATP进入④中为暗反应提供物质和
C3 和 C5 浓度达到稳定时，物质 A 的浓度将比 B 的 ________( 低、
高 )。 (4)CO2 浓度为 0.003% 时，该植物光合速率最大时所需要的光照 强度比CO2浓度为1%时的________(高、低)，其原因是_______ ______________________________________________________。
成的氧气量。
答案 C
2.下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，
下列有关叙述正确的是(
)
A.两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉 B.两实验均需要光的照射 C.两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照
D.两实验均可证明光合作用的产物有氧气
解析
本题主要考查光合作用的发现过程。图示的两实验中，只
考点二
光合作用的过程（5年12考）
1.写出光合作用的总反应式并标出各种元素的来源和去向
2.光反应与暗反应的比较
过程 图解
阶段
光反应 _____________
暗反应 ___________
场所
叶绿体类囊体膜 上 在_________________
叶绿体基质 在_______________ 中
2.(人教必修1 P106拓展题改编)课外活动小组同学在适宜的温度
下，以葡萄为材料所做的几组实验(假设该植物在24 h内呼吸速
率不变)，结果记录如下，相关叙述正确的是( )
A. 图一实验结果显示栽培农作物时 ,加大种植密度有利于产量提 升 B.经检测，葡萄植株一昼夜的CO2净吸收量为250 mg，图二中阴
(2)含量变化分析过程与结果
(CH2O) 合成速率
条件
过程变化
[H]和ATP
C3
C5
光照由强到 弱，CO2供
①②过程减弱，[H]、 ATP减少，导致③⑤ 减少 增加 减少 减小
应不变(图甲)
过程减弱，④过程正
常进行 ①②过程增强，[H]、
光照由弱到 强，CO2供 应不变(图乙)
ATP增加，导致③⑤
A.图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 B.c为ATP，f为[H]
C.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 解析 题图所示，a为叶绿体色素，主要吸收红光和蓝紫光；b为
O2，c为 ATP，d为 ADP， e为 NADPH([H])，f为 NADP＋ ，故 B错
误。
答案 B
环境因素骤变对光合作用物质含量变化的影响 【典例】 (2011· 新课标 Ⅰ 卷 ) 在光照等适宜条件下，将培养在
CO2 浓度为 1%环境中的某植物迅速转移到 CO2 浓度为 0.003%
环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势 如下图。
(1)图中物质A是________(C3、C5)。 (2) 在 CO2 浓度为 1% 的环境中，物质 B 的浓度比 A 的低，原因是 ______________________________________________________； 将 CO2 浓度从 1%迅速降低到 0.003% 后，物质 B 浓度升高的原因 是_______________________________________________。 (3) 若使该植物继续处于 CO2 浓度为 0.003%的环境中，暗反应中
物质
转化 能量
转化
C3的还原 水的光解 ；ATP的形成 CO2的固定和__________ ____________
ATP中活跃的化学能 光能→__________________
AT P 中 活 跃 的 化 学 能 → 有机物中稳定的化学能 _____________________
联系
［H］和ATP ，暗反应为光反应 光反应为暗反应提供_____________ ADP和Pi、NADP+ 提供___________________
1.真题重组
判断正误
(1) 光照强度由强变弱时，短时间内 C5 含量会升高 (2015· 安徽
卷 )( √ ) (2) 在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是 Mg2 ＋ 吸收(2015· 四川卷，1A)( × ) (3) 夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 (2015· 海南卷，
7B)( × )
[慧眼识图
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答案
(1)C3
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即 C3和C5
的含量稳定。根据暗反应的特点，此时 C3 的分子数是 C5 的 2 倍 当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，
导致 C5 积累
(3) 高
(4) 低