《山東省2019高考生物 第3單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用（3）光合作用（Ⅰ）導(dǎo)學(xué)案（含解析）新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《山東省2019高考生物 第3單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用（3）光合作用（Ⅰ）導(dǎo)學(xué)案（含解析）新人教版必修1（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第3講　光合作用(Ⅰ) 李仕才 考綱要求 全國(guó)卷五年考情 1.光合作用的基本過(guò)程(Ⅱ) 2017·卷ⅡT29,2017·卷ⅢT3,2016·卷ⅢT2,2016·卷ⅡT4,2015·卷ⅠT29， 2014·卷ⅠT2,2014·卷ⅡT6,2013·卷ⅡT2 2.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離 2016·卷ⅡT4 考點(diǎn)一| 捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第53頁(yè)) [識(shí)記—基礎(chǔ)梳理] 1．葉綠體中的色素及色素的吸收光譜 由圖可以看出： (1)葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。 (2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡

2、蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。 2．葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能 (1)結(jié)構(gòu)模式圖 (2)結(jié)構(gòu) 決定 (3)功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。 [教材邊角知識(shí)]　必修1　P99“與社會(huì)的聯(lián)系”,溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，最好選擇　　　　的玻璃或塑料薄膜，理由是___________________________ ________________________________________________________________。 【提示】　無(wú)色透明　有色玻璃或塑料薄膜主要透過(guò)同色光，其他色光很少或不能透過(guò)，光照強(qiáng)度會(huì)減弱，

3、不利于光合作用；而無(wú)色透明的玻璃或塑料薄膜能透過(guò)日光中各種色光，光照強(qiáng)度較大，有利于光合作用的進(jìn)行 1．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍(lán)紫光。(√) 2．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。(×) 【提示】　葉綠體中色素吸收的光能用于光合作用。 3．葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸收增多。(×) 【提示】　葉片黃化，說(shuō)明葉綠體中的葉綠素減少，所以吸收紅光減少。 4．光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中。(×) 【提示】　基質(zhì)中有酶分布，但沒(méi)有色素。 5．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與。(√) 6．沒(méi)有葉綠體，細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用。(×) 【提示】　藍(lán)藻細(xì)胞

4、沒(méi)有葉綠體，但含有葉綠素和藻藍(lán)素能進(jìn)行光合作用。 [理解—深化探究] 1．為什么高等植物的葉片一般呈現(xiàn)綠色？說(shuō)出你的理由。 【提示】　因?yàn)槿~綠體中的色素幾乎不吸收綠光，綠光被反射出來(lái)，所以葉片一般呈現(xiàn)綠色。 2．入秋后，葉片逐漸變黃，試解釋其原因。 【提示】　入秋后，氣溫逐漸降低，低溫可導(dǎo)致葉綠素被破壞，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，葉片中葉綠素含量減少，類胡蘿卜素含量增加，導(dǎo)致葉片變黃。 [運(yùn)用—考向?qū)歖 考向1　考查色素的種類和作用 1．(2018·山西名校聯(lián)考)植物光合作用離不開(kāi)色素，下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述，正確的是(　　) A．植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素有2種

5、 B．植物細(xì)胞內(nèi)的色素都可以參與光合作用 C．植物細(xì)胞內(nèi)的色素都含有鎂元素 D．植物細(xì)胞內(nèi)的色素與植物的顏色也有關(guān)系 D　[植物細(xì)胞葉綠體內(nèi)有4種光合色素，A錯(cuò)誤；植物細(xì)胞葉綠體內(nèi)的色素都可以參與光合作用，而液泡中的色素不可以，B錯(cuò)誤；葉綠素a、b分子含有鎂元素，胡蘿卜素和葉黃素分子不含鎂元素，C錯(cuò)誤；植物細(xì)胞葉綠體內(nèi)的色素與葉片的顏色有關(guān)，液泡中的色素與花、果實(shí)的顏色有關(guān)，D正確。] 2．下列有關(guān)色素的敘述，正確的是(　　) A．葉綠素a和葉綠素b分布于葉綠體基質(zhì)中 B．葉綠素比葉黃素更易溶于層析液 C．葉綠體色素主要吸收綠光和藍(lán)紫光 D．葉綠體色素與

6、[H]和O2的形成有關(guān) D　[光合色素分布于類囊體的薄膜上，A項(xiàng)錯(cuò)誤；葉黃素比葉綠素的擴(kuò)散速度快，說(shuō)明葉黃素更易溶于層析液，B項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠體色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對(duì)綠光吸收最少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水光解產(chǎn)生[H]和O2與色素吸收光能有關(guān)，D項(xiàng)正確。] 1．光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。 2．溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。 3．必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉子變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過(guò)程中某些酶的輔助成分，缺

7、Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉子變黃。 (2018·吉林延邊質(zhì)檢)下列關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)光合色素中含量最多的是葉綠素a B．葉綠體中色素分布在類囊體的薄膜上和葉綠體基質(zhì)中 C．光合作用過(guò)程中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 D．葉綠體中色素的提取實(shí)驗(yàn)中加入少許CaCO3可避免葉綠素的破壞 B　[葉綠體中色素只分布在類囊體的薄膜上。] 考向2　考查葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 3．(2018·重慶南開(kāi)中學(xué)月考)下列關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：67110033】 A．葉綠體的外膜、內(nèi)膜極大地?cái)U(kuò)展了受光面積 B

8、．葉綠體基質(zhì)中NADP＋能形成NADPH C．類囊體薄膜上的光合色素都可以吸收藍(lán)紫光 D．類囊體薄膜中的酶可催化CO2的固定和還原 C　[葉綠體擴(kuò)大受光面積的不是外膜和內(nèi)膜而是類囊體薄膜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NADP＋形成NADPH的場(chǎng)所是基粒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；類囊體薄膜上的葉綠素和類胡蘿卜素都能吸收藍(lán)紫光，C項(xiàng)正確；催化CO2的固定和還原的酶存在葉綠體的基質(zhì)中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 4．(2018·廊坊質(zhì)檢)葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過(guò)程發(fā)生在基質(zhì)中 C．CO

9、2的固定過(guò)程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的 D　[本題考查葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解分析能力，難度較小。葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O的光解發(fā)生在類囊體薄膜上，而不是基質(zhì)中，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的，場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，D項(xiàng)正確。] 1．葉綠體的基粒由類囊體堆疊而成，有巨大的膜面積。 2．葉綠體的類囊體薄膜上分布有吸收光能的色素。 3．葉綠體的類囊體薄膜和基質(zhì)中有催化光合作用進(jìn)行的酶。 考點(diǎn)二| 葉綠體中色素的提取和分離(實(shí)驗(yàn)) (對(duì)

10、應(yīng)學(xué)生用書(shū)第54頁(yè)) [原理流程] 1．實(shí)驗(yàn)原理 (1)色素的提?。壕G葉中的色素能夠溶于有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇，不能溶于水。 (2)色素的分離：各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。 2．實(shí)驗(yàn)步驟 提取色素 　 [實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵] 1．選取新鮮綠色的葉片，色素含量高，不能選用發(fā)黃的葉片。 2．迅速研磨是為了防止乙醇揮發(fā)過(guò)多，充分研磨是為了充分破壞葉綠體，使色素完全釋放出來(lái)。 3．二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。 4．制備濾紙條：剪去兩角，以保證色素在濾紙條上擴(kuò)散得均勻、整齊，以便觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果

11、，否則，會(huì)形成弧形色素帶。 5．如果濾液細(xì)線畫(huà)得不直或過(guò)粗，色素帶可能出現(xiàn)重疊。 6．如果忘記畫(huà)濾液細(xì)線、濾液細(xì)線觸及(或沒(méi)入)層析液會(huì)使色素溶解，無(wú)法分離出色素帶。 [對(duì)點(diǎn)練習(xí)] 1．(2018·河北三市聯(lián)考)下列有關(guān)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是(　　) A．葉綠素的提取需要加入層析液作為提取液 B．過(guò)濾時(shí)應(yīng)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口 C．分離色素時(shí)應(yīng)將濾液細(xì)線置于層析液中 D．選材不同，四條色素帶在濾紙條上的排列順序不同 B　[提取葉綠素使用無(wú)水乙醇，層析液用于分離色素；過(guò)濾時(shí)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口，以防止揮發(fā)性強(qiáng)的無(wú)水乙醇揮

12、發(fā)；分離色素時(shí)不能將濾液細(xì)線置于層析液中，否則色素會(huì)溶入層析液中；不同材料中四種色素在層析液中的溶解度相同，來(lái)自不同材料葉綠體中的四種色素含量可能不同，經(jīng)過(guò)紙層析后，在濾紙上的排列順序相同，色素帶粗細(xì)可能不同。] 2．(2018·山西名校聯(lián)考)下列關(guān)于綠葉中光合色素的提取和分離的敘述，不正確的是(　　) A．用無(wú)水乙醇提取到的各種色素的含量不同 B．色素在層析液中的溶解度不同，導(dǎo)致色素帶的位置不同 C．研磨綠葉時(shí)不加CaCO3，則濾紙條上四條色素帶變窄的比例相同 D．只畫(huà)一次濾液細(xì)線會(huì)導(dǎo)致濾紙條上四條色素帶的寬度變窄 C　[無(wú)水乙醇可以溶解色素，可以用無(wú)水乙醇提取葉綠體中

13、的色素，A正確；綠葉中色素能夠分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的，擴(kuò)散速度快；溶解度小的，擴(kuò)散速度慢，B正確；提取色素時(shí)加入CaCO3是為了防止色素被破壞，特別是防止葉綠素被破壞，因此濾紙條上四條色素帶變窄的比例不相同，C錯(cuò)誤；只畫(huà)一次濾液細(xì)線，濾紙上含有的色素含量減少，會(huì)導(dǎo)致濾紙條上四條色素帶的寬度變窄，D正確。] 3．下圖為兩種光照下同一植物葉片色素提取和分離的結(jié)果。據(jù)圖回答： (1)強(qiáng)光導(dǎo)致了該植物______________(填色素)含量降低，____________(填色素)含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照。 (2)色素Ⅰ、Ⅱ的顏色分別為_(kāi)______

14、_________，色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收________________，正常光照下，含量最高的色素為_(kāi)_______。 (3)畫(huà)濾液線時(shí)，濾液在點(diǎn)樣線上要畫(huà)________次。 [答案]　(1)葉綠素　類胡蘿卜素 (2)橙黃色和黃色　紅光和藍(lán)紫光　葉綠素a (3)2～3 考點(diǎn)三| 光合作用的過(guò)程 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第55頁(yè)) [識(shí)記—基礎(chǔ)梳理] 1．光合作用的探究歷程(連線) 　 【提示】?、佟狝—b?、凇狢—a?、邸狤—f?、堋狣—c?、荨狥—e?、蕖狟—d?、摺狦—g 2．光合作用的過(guò)程 (1)根據(jù)上圖分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別： 過(guò)程 Ⅰ

15、.光反應(yīng) Ⅱ.暗反應(yīng) 場(chǎng)所 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質(zhì) 條件 光、色素和酶 多種酶 原料 水、NADP＋、ADP、Pi [H](NADPH)、ATP、CO2 產(chǎn)物 [H](NADPH)、ATP、O2 (CH2O)、ADP、Pi 物質(zhì) 變化 ①水的光解： H2O[H]＋O2 ②ATP的合成： ADP＋PiATP ①CO2的固定： CO2＋C52C3 ②C3的還原： 2C3(CH2O)＋C5 能量 變化 光能→ATP中活躍的化學(xué)能 ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 (2)根據(jù)下圖分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系： ①光反應(yīng)為暗反

16、應(yīng)提供ATP和[H]。 ②暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP＋。 (3)寫(xiě)出光合作用總反應(yīng)式，并用箭頭標(biāo)注反應(yīng)物中H、O的去向： [教材邊角知識(shí)]　必修1 P103“相關(guān)信息”,光合作用過(guò)程中[H]與細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]有什么不同？ 【提示】　光合作用過(guò)程中[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)；細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)。 1．判斷正誤 (1)光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑。(√) (2)H2O在光下分解為[H]和O2的過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(×) 【提示】　H2O在光下分解為[H]和O2的過(guò)程發(fā)生在葉綠

17、體的類囊體薄膜上。 (3)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應(yīng)。(√) (4)在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開(kāi)始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)，葉綠體中C3和C5化合物含量都迅速增加。(×) 【提示】　突然停止光照后，C3增加，C5減少。 2．據(jù)圖思考 (1)結(jié)構(gòu)A中發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)變？ ________________________________________________________________。 (2)當(dāng)供給14CO2時(shí)，放射性出現(xiàn)的順序是：______________。

18、 (3)如果突然停止光照，短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)________。C5的合成速度將會(huì)________。 【提示】　(1)光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能?！?2)CO2→C3→甲　(3)上升　降低 [理解—深化探究] 1．下面是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實(shí)驗(yàn)示意圖，請(qǐng)分析： (1)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上有什么巧妙之處？ 【提示】　選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位。 (2)兩實(shí)驗(yàn)均需要進(jìn)行“黑暗”處理嗎？ 【提示】　圖示的兩實(shí)驗(yàn)中，只有薩克斯的實(shí)驗(yàn)需進(jìn)行“黑暗”處理，目的是消耗掉細(xì)胞中原有的

19、淀粉。 (3)兩實(shí)驗(yàn)如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？ 【提示】　恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中，照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對(duì)照；薩克斯的實(shí)驗(yàn)中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對(duì)照。 2．寫(xiě)出魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。 【提示】　H2O＋C18O2→植物→O2； HO＋CO2→植物→18O2。 3．根據(jù)同位素示蹤法判斷光合作用中C、H、O的轉(zhuǎn)移途徑 (1)H：3H2O______________________________________________________； (2)C：14CO2___________________________________________

20、___________； (3)O：HO____________，C18O2__________________。 4．光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的ATP與細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的ATP的利用有什么不同？ 【提示】　光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)階段C3的還原和葉綠體中蛋白質(zhì)、核酸的合成。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP可用于除光合作用以外的生命活動(dòng)。 5．光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，沒(méi)有光照，光反應(yīng)不能進(jìn)行，暗反應(yīng)也不能進(jìn)行，只提供光照，不提供CO2，植物能單獨(dú)進(jìn)行光反應(yīng)嗎？ 【提示】　在光照條件下，植物既進(jìn)行光反應(yīng)，也進(jìn)行暗反應(yīng)；如果植物長(zhǎng)期處于黑暗環(huán)境中，光反

21、應(yīng)和暗反應(yīng)都會(huì)停止。不提供CO2，暗反應(yīng)不能進(jìn)行，ATP和[H]積累，缺少ADP和NADP＋的供應(yīng)，光反應(yīng)也要停止。 6．探究光照和CO2供應(yīng)的變化對(duì)光合作用中物質(zhì)變化的影響 下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化： (1)CO2供應(yīng)不變，光照條件突然發(fā)生變化，可以分為兩種情況： 光照 C3含量變化 C5含量變化 減弱 Ⅰ過(guò)程減弱→[H]和ATP合成減少→Ⅲ過(guò)程減弱、Ⅱ過(guò)程暫時(shí)不變→C3消耗減少、合成暫時(shí)不變→C3含量增加 Ⅰ過(guò)程減弱→[H]和ATP合成減少→Ⅲ過(guò)程減弱、Ⅱ

22、過(guò)程暫時(shí)不變→C5消耗暫時(shí)不變、合成減少→C5含量減少 增強(qiáng) 與上述分析相反，結(jié)果是C3含量減少，C5含量增加 (2)光照條件不變，CO2供應(yīng)突然發(fā)生變化，可以分為兩種情況： CO2供應(yīng) C3含量變化 C5含量變化 減少 Ⅱ過(guò)程減弱、Ⅲ過(guò)程暫時(shí)不變→C3合成減少、消耗暫時(shí)不變→C3含量減少 Ⅱ過(guò)程減弱、Ⅲ過(guò)程暫時(shí)不變→C5消耗減少、合成暫時(shí)不變→C5含量增加 增加 與上述分析相反，結(jié)果是C3含量增加，C5含量減少 [運(yùn)用—考向?qū)歖 考向1　考查光合作用的探究歷程 1．(2018·龍巖檢測(cè))下列有關(guān)科學(xué)家探索光合作用的實(shí)驗(yàn)中，敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．與黑藻

23、相比，水綿更適宜用作探究光合作用的場(chǎng)所 B．金魚(yú)藻是水生植物，用作探究光合作用產(chǎn)物是O2時(shí)，利于收集氣體 C．卡爾文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化的途徑 D．銀邊天竺葵探究光合作用產(chǎn)物是淀粉時(shí)，不用脫色可直接加碘液使葉片 邊緣變藍(lán)色 D　[光合作用產(chǎn)物之一是淀粉，淀粉遇碘液變藍(lán)色，首先要用酒精使綠色的葉片脫去顏色，再滴加碘液防止綠葉本身顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾，且銀邊天竺葵葉片邊緣不含葉綠體，無(wú)法進(jìn)行光合作用合成淀粉。D錯(cuò)誤。] 2．(2018·煙臺(tái)期末)科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時(shí)間的光照，結(jié)果如下表。 實(shí)驗(yàn) 組別

24、 光照 時(shí)間(s) 放射性物質(zhì)分布 1 2 三碳化合物 2 20 12種磷酸化糖類 3 60 除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述不正確的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段 B．每組照光后需將小球藻進(jìn)行處理使酶失活，才能測(cè)定放射性物質(zhì)分布 C．CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是12種磷酸化糖類 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等 C　[培養(yǎng)液中通入的是14CO2研究有機(jī)物的種類及分布，暗反應(yīng)利用的原料是CO2；光照后對(duì)酶處理使其失活，才能阻礙反應(yīng)的進(jìn)

25、一步進(jìn)行，才能測(cè)定放射性物質(zhì)的分布；根據(jù)光照時(shí)間分析，CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的是大量三碳化合物；根據(jù)表中物質(zhì)，光合作用的產(chǎn)物還有氨基酸和有機(jī)酸。] 考向2　考查光合作用的過(guò)程 3．(2018·臨沂市期末)下圖表示綠色植物光合作用的部分過(guò)程，圖中A～C 表示相關(guān)物質(zhì)。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中A為氧氣，可部分釋放到空氣中 B．圖中B為NADPH，外界CO2濃度升高時(shí)，B的含量暫時(shí)升高 C．該過(guò)程消耗的NADP＋和C來(lái)自于葉綠體基質(zhì) D．該過(guò)程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在B和ATP中 B　[水的光解產(chǎn)物是氧氣和[H]，若光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，氧氣會(huì)

26、部分釋放到空氣中，A正確；圖中B是在NADP＋、H＋和電子參與下形成的，為NADPH，當(dāng)外界CO2濃度升高時(shí)，暗反應(yīng)中生成的三碳化合物增多，則消耗的NADPH增多，導(dǎo)致NADPH的含量暫時(shí)降低，B錯(cuò)誤；葉綠體基質(zhì)中，暗反應(yīng)消耗NADPH、ATP產(chǎn)生NADP＋、ADP，C正確；光合作用光反應(yīng)過(guò)程中，將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP和NADPH中，D正確。] 4．(2018·濰坊三模)下圖為小球藻葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖，CO2與RuBP(五碳化合物)結(jié)合的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖(TP)，TP的去向主要有三個(gè)。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)TP的合成場(chǎng)所是_______________。淀粉要運(yùn)出葉

27、綠體，先水解成TP或葡萄糖，葡萄糖通過(guò)葉綠體膜上的GR運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，和__________________合成蔗糖，運(yùn)出葉肉細(xì)胞。 (2)在探明卡爾文循環(huán)的過(guò)程中，將小球藻放入密閉容器中，持續(xù)通14CO2，發(fā)現(xiàn)光照后14C首先出現(xiàn)在________(用題中所給的信息或文字回答)化合物中，光照一段時(shí)間后，14C會(huì)出現(xiàn)在葉綠體中的______________________(從“TP”“RuBP”“淀粉”“蔗糖”和“葡萄糖”中選擇)化合物中。 (3)上述實(shí)驗(yàn)中改變了某實(shí)驗(yàn)條件后，發(fā)現(xiàn)RuBP含量迅速升高，則改變的條件是_______________，由此可知，固定CO2的物質(zhì)是_____

28、______________。 [答案]　(1)葉綠體基質(zhì)　果糖　(2)TP(磷酸丙糖)　TP、RuBP、淀粉、葡萄糖　(3)停止通入CO2　RuBP (2018·山東濰坊統(tǒng)考)如圖表示光合作用過(guò)程，a、b、c表示物質(zhì)，甲、乙表示場(chǎng)所，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．物質(zhì)b可能是ADP和Pi B．物質(zhì)c直接被還原生成(CH2O)和C5 C．甲中色素不溶于水，只溶于有機(jī)溶劑 D．乙中生理過(guò)程在有光、無(wú)光條件下都可進(jìn)行 B　[根據(jù)圖示可看出，甲是葉綠體的類囊體薄膜，其上可發(fā)生光合作用的光反應(yīng)，乙為葉綠體基質(zhì)，是暗反應(yīng)的場(chǎng)所，物質(zhì)b可能是暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供的AD

29、P和Pi，A正確；物質(zhì)c為CO2，不可以直接被還原生成(CH2O)和C5，B錯(cuò)誤；類囊體薄膜上的色素不溶于水，能溶于有機(jī)溶劑，C正確；暗反應(yīng)在有光、無(wú)光條件下均可進(jìn)行，但需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP，D正確。] (1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi以及NADP＋。 (2)沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行；沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成，光反應(yīng)也會(huì)受到抑制。 考向3　考查環(huán)境條件變化對(duì)光合作用中物質(zhì)變化的影響 5. (2018·銀川二模)在條件適宜的情況下，用自然光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后，突然改用光照強(qiáng)度與自然光相同的綠色光照，瞬間葉綠體中的

30、物質(zhì)所發(fā)生的變化正確的是(　　) A．ATP含量下降 B．C3的含量下降 C．合成C5的速率加快 D．NADPH的含量上升 A　[由于光反應(yīng)變慢，所以ATP合成減少，導(dǎo)致ATP含量下降，A正確；光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP去還原C3，光反應(yīng)減弱后，導(dǎo)致C3化合物的還原減弱，C3化合物消耗減少，同時(shí)CO2固定生成C3的速率不變，則C3化合物含量相對(duì)增多，B錯(cuò)誤；光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP去還原C3，光反應(yīng)減弱后，導(dǎo)致C3化合物的還原減弱，則合成C5的速率減慢，C錯(cuò)誤；由于光反應(yīng)變慢，所以水的光解變慢，產(chǎn)生的[H]減少，導(dǎo)致NADPH含量下降，D錯(cuò)誤。] 6．(20

31、18·貴陽(yáng)一模)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)t1時(shí)給予圖示處理，短時(shí)間內(nèi)ADP與ATP的比值將________。t2～t3, 限制植物光合速率的環(huán)境因素主要有____________________。 (2)t3～t4，光照強(qiáng)度不變，光反應(yīng)速率將________，原因是________________。 (3)若t3時(shí)用14C標(biāo)記的14CO2進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，然后追蹤放射性，其在葉綠體中的主要轉(zhuǎn)變途徑為_(kāi)_____________________________。 [解析]　(1)t1時(shí)給予圖示處理，給予充足恒定光照，產(chǎn)

32、生ATP的量將增加，ADP的量減少，因此短時(shí)間內(nèi)ADP與ATP的比值將減少。t3后隨著CO2濃度的升高，光合速率加快，說(shuō)明t2→t3，限制光合作用的因素是CO2濃度。(2)t3→t4，光照強(qiáng)度不變，CO2濃度升高，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，[H]和ATP不再積累，導(dǎo)致光反應(yīng)速率加快。 (3)二氧化碳在光合作用過(guò)程中，首先與五碳化合物結(jié)合被固定為三碳化合物，再被還原為葡萄糖。即14CO2→14C3→(14CH2O)。 [答案]　(1)減少　CO2濃度 (2)提高　CO2濃度升高，暗反應(yīng)加快，加快ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過(guò)程和[H]的消耗，導(dǎo)致光反應(yīng)速率加快 (3

33、)14CO2→14C3→(14CH2O) 下圖表示某植物葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)，該植物在Ⅰ階段處于適宜環(huán)境條件下，Ⅱ階段改變的環(huán)境條件是降低光照強(qiáng)度或者降低CO2濃度中的某一項(xiàng)。下列分析正確的是(　　) A．圖中物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成乙需要消耗光反應(yīng)提供的ATP B．圖中Ⅱ階段所改變的環(huán)境條件是降低了光照強(qiáng)度 C．Ⅱ階段甲上升是因?yàn)槿~綠體中[H]和ATP的積累 D．若CO2濃度降低，Ⅱ階段光合速率最大時(shí)所需光照強(qiáng)度比Ⅰ階段低 D　[由于在長(zhǎng)期的適宜環(huán)境條件下，C3的含量應(yīng)大于C5的含量，故甲曲線表示C5化合物的變化，乙曲線表示C3化合物的變化。C

34、O2的固定使物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成乙，其固定過(guò)程只需酶的催化，不需要消耗光反應(yīng)提供的ATP，A錯(cuò)誤。圖中Ⅰ階段到Ⅱ階段，C3化合物減少，C5化合物增多，是由降低CO2濃度引起的，B錯(cuò)誤。Ⅱ階段甲C5化合物上升是CO2濃度降低引起的，C錯(cuò)誤。CO2濃度降低時(shí)，最大光合速率降低，所需光照強(qiáng)度降低，D正確。] [技法總結(jié)]　利用模型法分析光合作用中物質(zhì)的量的變化 (1)以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化。 (2)以上各物質(zhì)變化中，C3和C5含量的變化是相反的，[H]和ATP含量變化是一致的。 (3)具體分析時(shí)只有理清C3、C5的“來(lái)源”與“去路”(C3產(chǎn)生于CO2的固定，消耗于C

35、3的還原；C5產(chǎn)生于C3的還原，消耗于CO2的固定)，才能避開(kāi)試題陷阱。 真題驗(yàn)收| 感悟高考　淬煉考能 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第58頁(yè)) 1．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成 B．葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制 C．光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示 D．葉片在640～660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 A　[考查色素對(duì)光能的吸收、光合作用的過(guò)程

36、。 A錯(cuò)：類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，在紅光區(qū)不吸收光能；B對(duì)：葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制；C對(duì)：題干中給出“光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)繪制的”，光合作用吸收CO2、釋放O2，O2的釋放意味著的CO2的吸收；D對(duì)：640～660 nm波長(zhǎng)光正好是葉綠素的吸收區(qū)，故葉片在640～660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的。] 2．(2017·海南高考)將葉綠體懸浮液置于陽(yáng)光下，—段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣 B．若將葉綠體置于紅光

37、下，則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生 C．若將葉綠體置于藍(lán)紫光下，則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生 D．水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量 A　[光合作用的場(chǎng)所是葉綠體，過(guò)程可以分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，光反應(yīng)是光合作用過(guò)程中需要光的階段，包括水的光解和ATP的合成；光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。] 3．(2016·全國(guó)卷Ⅱ)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中 B．構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收 C．通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用 D．黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由

38、于葉綠素合成受阻引起的 C　[提取綠葉中色素的原理是葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑如無(wú)水乙醇中，A項(xiàng)正確。葉綠素分子中含有鎂元素，鎂元素可以由植物根細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式從土壤溶液中吸收，也可以在葉面施肥后由葉片吸收，B項(xiàng)正確。葉綠體中的色素吸收可見(jiàn)光用于光合作用，其中吸收的主要是可見(jiàn)光中的紅光和藍(lán)紫光，紅外光和紫外光不屬于可見(jiàn)光，C項(xiàng)錯(cuò)誤。葉綠素的合成需要光，在黑暗條件下葉綠素不能合成，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片主要呈現(xiàn)類胡蘿卜素(葉黃素和胡蘿卜素)的顏色，即幼苗葉片表現(xiàn)為黃色，D項(xiàng)正確。] 4．(2014·全國(guó)卷Ⅰ)正常生長(zhǎng)的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞

39、的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A．O2的產(chǎn)生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降 B　[正常生長(zhǎng)的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間，說(shuō)明綠藻可以正常進(jìn)行光合作用，用黑布遮光后，改變了綠藻光合作用的條件，此時(shí)光合作用的光反應(yīng)停止，光反應(yīng)的產(chǎn)物O2、ATP和[H](即NADPH)停止產(chǎn)生，所以A、C、D項(xiàng)所敘述現(xiàn)象會(huì)發(fā)生；光照停止，暗反應(yīng)中C3還原受影響，C5減少，CO2的固定減慢，B項(xiàng)所敘述現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。] 5．(2015·全國(guó)卷Ⅰ)為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B

40、、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135 s，處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。 B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。 C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。 D組(對(duì)照組)：光照時(shí)間為135 s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。 回答下列問(wèn)題： (

41、1)單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量__________________________ (填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是____________________；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要________，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的________。 (2)A、B、C三組處理相比，隨著__________________的增加，使光下產(chǎn)生的__________________能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 [解析]　(1)C組的光合作用時(shí)間僅僅是D組的一半，但C組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量與D

42、組相差很少，可以判斷C組單位光照時(shí)間內(nèi)植物合成有機(jī)物的量高于D組。C組和D組的結(jié)果對(duì)照說(shuō)明黑暗處理時(shí)也進(jìn)行光合作用，即光合作用過(guò)程中某些反應(yīng)不需要光照，該反應(yīng)指的是暗反應(yīng)，進(jìn)行暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。 (2)比較A、B、C三組可以看出，三組的光照和黑暗交替頻率不同，交替頻率增加可使光照下產(chǎn)生的ATP和還原型輔酶Ⅱ及時(shí)利用和再生，從而提高光合作用中CO2的同化量。 [答案]　(1)高于　C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%　光照　基質(zhì) (2)光照和黑暗交替頻率　ATP和還原型輔酶Ⅱ 1．葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。 2．吸收光能的四種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。 3．葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。 4．光合作用釋放的O2來(lái)自于H2O。 5．光反應(yīng)階段就是葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成[H]和O2，同時(shí)形成ATP的過(guò)程。 6．暗反應(yīng)過(guò)程是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，在多種酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的還原等過(guò)程。 18