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1、第8講光合作用突破突破3 3實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離突破突破1 1光合作用的過(guò)程及影響光合作用的環(huán)境因素光合作用的過(guò)程及影響光合作用的環(huán)境因素突破突破2 2光合作用與呼吸作用的關(guān)系光合作用與呼吸作用的關(guān)系總綱目錄總綱目錄一、捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)1.色素的種類和吸收光譜色素種類顏色吸收光譜濾紙條位置葉綠素(約占3/4)葉綠素a藍(lán)綠色主要吸收藍(lán)紫光、紅光中下層葉綠素b黃綠色最下層類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素橙黃色主要吸收藍(lán)紫光最上層葉黃素黃色中上層2.葉綠體(1)結(jié)構(gòu)示意圖(3)功能:進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所(4)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn):好氧細(xì)菌主要分布于葉綠體被光束照射

2、的部位周圍。(2)結(jié)構(gòu)二、光合作用原理及應(yīng)用1.光合作用的探索歷程(連一連,將結(jié)果寫到答題線上)AbCaEeDcBd2.光合作用的過(guò)程(1)光反應(yīng)與暗反應(yīng)(2)總反應(yīng)式:CO2+H2O(CH2O)+O2。巧學(xué)妙記巧學(xué)妙記光合作用歌訣光合作用兩反應(yīng),光暗交替同進(jìn)行;光暗各分兩步走,光為暗還供氫能。色素吸光兩用途,解水釋氧暗供氫;ADP變ATP,光變不穩(wěn)化學(xué)能。光完成行暗反應(yīng),后還原來(lái)先固定;二氧化碳?xì)饪兹?C5結(jié)合C3生;C3多步被還原,需酶需能還需氫;還原產(chǎn)物有機(jī)物,能量?jī)?chǔ)存在其中;C5離出再反應(yīng),循環(huán)往復(fù)永不停。3.影響光合作用的因素和化能合成作用(1)影響光合作用的因素(2)光合作用和化能

3、合成作用的比較光合作用化能合成作用區(qū)別能量來(lái)源 光能 氧化無(wú)機(jī)物放出的能量代表生物綠色植物硝化細(xì)菌相同都能利用CO2和H2O等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物1.暗反應(yīng)中被還原的C3在有關(guān)酶的作用下,可再形成C5。()2.生長(zhǎng)在同一植株上綠色葉片和黃色葉片均含有類胡蘿卜素。()3.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光。( )4.提取的光合色素能吸收光能,進(jìn)行光反應(yīng)。( )5.光合作用中CO2可直接被H還原,再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成糖類。 ( )6.綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,所以可用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素。()7.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,其葉綠體內(nèi)O2的產(chǎn)

4、生停止。()9.黑暗處理后的短暫時(shí)間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低。()8.光合作用和呼吸作用中均能產(chǎn)生H,二者還原的物質(zhì)不同。()10.某一光照強(qiáng)度下,檢測(cè)到新鮮葉片沒有與外界進(jìn)行氣體交換,則可判斷出此葉片沒有進(jìn)行光合作用。( )11.CO2通過(guò)氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后,首先與C5結(jié)合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供H和ATP。()12.適宜條件下光合作用過(guò)程中C5/C3的值在停止供應(yīng)CO2后比停止前高。()13.光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,光反應(yīng)必須有光才能進(jìn)行,暗反應(yīng)必須無(wú)光才能進(jìn)行。( )突破突破1 1光合作用的過(guò)程及影響光合作用的環(huán)境因素光合作

5、用的過(guò)程及影響光合作用的環(huán)境因素1.光合作用過(guò)程圖解解讀如下:2.光合作用過(guò)程中元素轉(zhuǎn)移途徑分析(1)光合作用總反應(yīng)式及各元素去向(2)光合作用過(guò)程中O元素的轉(zhuǎn)移途徑O18O2C18O2C3(CO)+O(3)光合作用過(guò)程中C元素的轉(zhuǎn)移途徑182H182H182H14CO214C3(14CH2O)3.光照強(qiáng)度和CO2濃度變化對(duì)光合作用中物質(zhì)含量變化影響的分析(1)光照強(qiáng)度變化2CO光照強(qiáng)弱供應(yīng)不變2HATPO和減少產(chǎn)生量減少(2)CO2濃度變化失分警示失分警示(1)溫度改變對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響:當(dāng)溫度改變時(shí),不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會(huì)受影響,但主要是暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與

6、光反應(yīng)的多。(2)CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響:CO2濃度很低時(shí),光合作用不能進(jìn)行,但CO2濃度過(guò)高時(shí),會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。對(duì)影響光合作用的外界因素的分析方法1.影響光合作用的幾個(gè)單因子在分析以上單因子對(duì)光合作用的影響時(shí),不僅要關(guān)注曲線的走勢(shì),還要注意幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),尤其是補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn),以及飽和點(diǎn)前、點(diǎn)后的主要限制因子。一般來(lái)說(shuō),飽和點(diǎn)前的限制因子就是橫坐標(biāo)表示的因子,飽和點(diǎn)后的限制因子主要是橫坐標(biāo)表示的以外的因子。2.溫度、光照強(qiáng)度、CO2濃度綜合因素對(duì)光合速率的影響關(guān)鍵點(diǎn)含義:P點(diǎn)前,限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨該因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。當(dāng)

7、到Q點(diǎn)時(shí),橫坐標(biāo)所表示的因子,不再是影響光合速率的因素,要想提高光合速率,可采取適當(dāng)改變其他因子的措施。歸納提升歸納提升影響光合作用多因子變量的分析方法(1)將多因子變量轉(zhuǎn)化為多個(gè)單因子變量,如上圖可以分解為光照強(qiáng)度影響光合作用,溫度或CO2濃度影響光合作用。(2)各種環(huán)境因子對(duì)植物光合作用并不是單獨(dú)地發(fā)揮作用,而是綜合作用。但各種因子的作用并不是同等重要的,其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子,因此在分析相關(guān)問(wèn)題時(shí),應(yīng)抓關(guān)鍵因子?？枷蚩枷?考查光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化考查光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化1.在適宜反應(yīng)條件下,用白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)度與白光相同的紅光或綠

8、光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì),組合正確的是()A.紅光,ATP下降B.紅光,未被還原的C3上升C.綠光,H下降D.綠光,C5上升C答案答案C植物光合作用主要利用的是紅光和藍(lán)紫光,對(duì)綠光的利用很少。突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照射后,光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)物H和ATP上升,進(jìn)而C3的還原過(guò)程加快,未被還原的C3下降,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;而改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射后,光反應(yīng)速率減慢,產(chǎn)物H和ATP下降,進(jìn)而C3的還原過(guò)程減慢,C5下降,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是()A.CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能B.

9、CO2可直接被H還原,再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成糖類C.被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下,可再形成C5D.光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí),短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高C答案答案C由圖解可知,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H參與C3的還原,而不參與CO2的固定,A項(xiàng)、B項(xiàng)錯(cuò)誤;被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下一部分合成了(CH2O),另一部分又形成了C5,C項(xiàng)正確;光照強(qiáng)度變?nèi)鯐r(shí),光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H減少,故短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)降低,D項(xiàng)錯(cuò)誤?？枷蚩枷?以圖或表的形式考查影響光合作用的因素以圖或表的形式考查影響光合作用的因素3.某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同

10、光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯(cuò)誤的是()A.光照強(qiáng)度低于P時(shí),突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B.光照強(qiáng)度高于P時(shí),突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C.光照強(qiáng)度低于P時(shí),限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.光照強(qiáng)度高于P時(shí),限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度答案答案D本題考查影響光合作用的因素及光反應(yīng)與暗反應(yīng)的特點(diǎn)。光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點(diǎn)以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點(diǎn)后野生型水稻光合速率小于突變型,說(shuō)明在P點(diǎn)前,野生型水稻光反應(yīng)速率較高,P點(diǎn)后,突變型水稻暗反應(yīng)速率較高,A、B正確;在P點(diǎn)前和P點(diǎn)后至光飽和點(diǎn)前,突變

11、型水稻光合速率隨光照強(qiáng)度增加而增加,即限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度,當(dāng)光照強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)時(shí),限制光合速率的主要因素是CO2濃度,C正確,D錯(cuò)誤。4.(2016課標(biāo)全國(guó))為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對(duì)濕度對(duì)A品種小麥光合作用的影響,某研究小組將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長(zhǎng)作為對(duì)照組,另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)作為實(shí)驗(yàn)組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對(duì)照組相同。于中午12:30測(cè)定各組葉片的光合速率,各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示:對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組一實(shí)驗(yàn)組二實(shí)驗(yàn)組三實(shí)驗(yàn)組四實(shí)驗(yàn)處理溫度/3636363125相對(duì)濕度/%1727525252實(shí)驗(yàn)結(jié)果光合速率/m

12、gCO2dm-2h-111.115.122.123.720.7回答下列問(wèn)題:(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測(cè)中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是,其依據(jù)是;并可推測(cè),(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在實(shí)驗(yàn)組中,若適當(dāng)提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是。(3)小麥葉片氣孔開放時(shí),CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過(guò)程(填“需要”或“不需要”)載體蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。答案答案(1)濕度(或答相對(duì)濕度)在相同溫度條件下,相對(duì)濕度改變時(shí)光合速率變化較大增加(2)四該實(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度(3)不需要不需要解析

13、解析本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式。(1)分析對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二可知,高溫條件下(溫度均為36),適當(dāng)增加相對(duì)濕度時(shí),葉片光合速率的增加量相對(duì)較大,而分析實(shí)驗(yàn)組二、三、四可知,在相對(duì)濕度較高的條件下(相對(duì)濕度均為52%),適當(dāng)降低溫度時(shí),葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度;并由增加相對(duì)濕度,葉片的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組三和實(shí)驗(yàn)組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2進(jìn)入葉肉

14、細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。突破突破2 2光合作用與呼吸作用的關(guān)系光合作用與呼吸作用的關(guān)系1.光合作用和細(xì)胞呼吸的區(qū)別光合作用細(xì)胞呼吸發(fā)生范圍含葉綠體的植物細(xì)胞;藍(lán)藻,光合細(xì)菌等所有活細(xì)胞發(fā)生場(chǎng)所葉綠體(真核生物);細(xì)胞質(zhì)(原核生物)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體發(fā)生條件光照有無(wú)光照均可實(shí)質(zhì)無(wú)機(jī)物有機(jī)物;儲(chǔ)存能量有機(jī)物無(wú)機(jī)物;釋放能量2.光合作用和細(xì)胞呼吸的聯(lián)系(1)過(guò)程聯(lián)系(2)物質(zhì)聯(lián)系C元素:CO2(CH2O)丙酮酸CO2O元素:H2OO2H2OH元素:H2OH(CH2O)HH2O(3)能量聯(lián)系失分警示失分警示對(duì)于光合作用與細(xì)胞呼吸的兩個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)誤以為白天植物只進(jìn)

15、行光合作用。細(xì)胞呼吸無(wú)論是在有光還是無(wú)光條件下,都會(huì)一直進(jìn)行,即使在進(jìn)行光合作用時(shí),細(xì)胞呼吸也沒有停止。(2)誤以為光合作用與細(xì)胞呼吸是兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程。光合作用積累的有機(jī)物被細(xì)胞呼吸利用,儲(chǔ)存的能量通過(guò)細(xì)胞呼吸釋放出來(lái),細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2等物質(zhì)可以被光合作用利用。1.比較記憶光合作用與有氧呼吸過(guò)程中H和ATP的來(lái)源和去路比較項(xiàng)目來(lái)源去路H光合作用光反應(yīng)中水的光解作為暗反應(yīng)階段的還原劑,用于還原C3有氧呼吸第一階段、第二階段產(chǎn)生用于第三階段還原氧氣產(chǎn)生水,同時(shí)釋放大量能量ATP光合作用在光反應(yīng)階段合成,其合成所需能量來(lái)自色素吸收轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能用于暗反應(yīng)階段C3的還原,其中活躍的化學(xué)能以穩(wěn)定的化學(xué)

16、能形式儲(chǔ)存在有機(jī)物中有氧呼吸第一、二、三階段均產(chǎn)生,其中第三階段產(chǎn)生最多,其合成所需能量來(lái)自有機(jī)物的分解水解釋放的能量直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)2.光合速率與呼吸速率的比較分析及相關(guān)表示方法(1)光合速率與呼吸速率的關(guān)系:綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用,測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。綠色組織在有光條件下,光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,測(cè)得的數(shù)值為凈光合速率。真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(2)各點(diǎn)(段)的光合作用和呼吸作用分析A點(diǎn)AB段(不含A、B點(diǎn))22COO只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用植物釋放吸收22COO呼吸速率光合速率植物釋放吸收B點(diǎn)B點(diǎn)后(3)當(dāng)外界條件變化時(shí),CO2(

17、光)補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律若呼吸速率增加,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。若呼吸速率基本不變,條件的改變使光合速率下降,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。光合速率呼吸速率植物外觀上不與外界發(fā)生氣體交換22COO光合速率呼吸速率植物吸收釋放考向考向1考查光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量的關(guān)系考查光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量的關(guān)系1.葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過(guò)程,一定在生物膜上進(jìn)行的是()A.O2的產(chǎn)生B.H2O的生成C.H的消耗D.ATP的合成A答案答案A葉肉細(xì)胞內(nèi)O2是在光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的,光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜,A項(xiàng)正確;在核糖體上氨基酸經(jīng)脫水縮合形成肽鏈的過(guò)程中能產(chǎn)生H2O

18、,核糖體為無(wú)膜細(xì)胞器,B項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用中H的消耗發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,沒有在生物膜上,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞有氧呼吸的第一、二、三階段均能合成ATP,第一、二階段分別在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2017北京海淀期末)下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是()A.過(guò)程只在線粒體中進(jìn)行,過(guò)程只在葉綠體中進(jìn)行B.過(guò)程產(chǎn)生的能量全部?jī)?chǔ)存在ATP中C.過(guò)程產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來(lái)自H2OD.過(guò)程和中均能產(chǎn)生H,二者還原的物質(zhì)不同D答案答案D分析示意圖,過(guò)程應(yīng)為有氧呼吸,它發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,過(guò)程應(yīng)為光合作用或化能合成作用,它發(fā)

19、生的場(chǎng)所是真核細(xì)胞的葉綠體、原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)或進(jìn)行化能合成作用的生物細(xì)胞中;過(guò)程產(chǎn)生的能量一部分儲(chǔ)存在ATP中,還有一部分以熱能的形式散失;過(guò)程產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來(lái)自CO2;有氧呼吸的第一階段和第二階段都能產(chǎn)生H,光合作用的光反應(yīng)階段也能產(chǎn)生H,但過(guò)程產(chǎn)生的H用于還原O2,過(guò)程產(chǎn)生的H用于還原C3。考向考向2借助圖或表考查影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素借助圖或表考查影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素3.(2017北京理綜)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此,對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是()A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B.凈光合作用的最適溫度約為25C.在025范圍內(nèi),溫度

20、變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大D.適合該植物生長(zhǎng)的溫度范圍是1050答案答案D本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素以及識(shí)圖能力。由圖可知,該植物呼吸作用的最適溫度約為55,而光合作用的最適溫度約為30,呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度高,A正確;由圖可知,凈光合作用的最適溫度約為25,B正確;觀察題圖中曲線可知,在025范圍內(nèi),總光合速率上升快于呼吸速率,溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時(shí),植物才能生長(zhǎng),溫度為50時(shí),凈光合速率為負(fù)值,植物不能生長(zhǎng),D錯(cuò)誤。4.(2016課標(biāo)全國(guó))BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2

21、濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色,之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長(zhǎng)狀況一致的等量水草,另一支不加水草,密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見表。試管編號(hào)1234567水草無(wú)有有有有有有距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050min后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍(lán)色藍(lán)色*遮光是指用黑紙將試管包裹起來(lái),并放在距日光燈100cm的地方。若不考慮其他生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,回答下列問(wèn)題:(1)本

22、實(shí)驗(yàn)中,50min后1號(hào)試管的溶液是淺綠色,則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由引起的;若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色,則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的顏色應(yīng)為(填“淺綠色”、“黃色”或“藍(lán)色”),判斷依據(jù)是。(3)5號(hào)試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化,說(shuō)明在此條件下水草。答案答案(1)不同光強(qiáng)下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黃色水草不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行呼吸作用,溶液中CO2濃度高于3號(hào)管(3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,吸收與釋放的CO2量相等解析解析本題考查光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響,用BTB(溴麝香草酚藍(lán))指示CO2濃度。(1)題中距日光燈

23、的距離表示光照的強(qiáng)弱。1號(hào)試管沒有水草,為空白對(duì)照組;2號(hào)試管遮光,其內(nèi)水草不能進(jìn)行光合作用,但能進(jìn)行呼吸作用;37號(hào)試管內(nèi)的水草在不同強(qiáng)度的光照條件下,光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值大小引起各試管顏色的變化。若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色,說(shuō)明光照能導(dǎo)致CO2減少,那么,2至7號(hào)試管顏色的變化并不全是光合作用和呼吸作用所致,實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不可靠。(2)2號(hào)試管在遮光條件下,水草不能進(jìn)行光合作用,但能進(jìn)行呼吸作用,50min后試管內(nèi)CO2較多,溶液顏色應(yīng)為黃色。判斷的依據(jù)是2號(hào)試管與3號(hào)試管只有一個(gè)自變量(是否遮光),2號(hào)試管比3號(hào)試管CO2多,所以溶液顏色為黃色。(3)5號(hào)試管溶液顏色在照光前后沒有變

24、化,說(shuō)明CO2濃度不變,因此推測(cè)水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用釋放CO2的量?？枷蚩枷?考查光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算題考查光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算題5.(2017江蘇鹽城期中)下表是采用黑白瓶(不透光瓶可透光瓶)測(cè)定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時(shí)后平均氧濃度,并比較計(jì)算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是()水深(m)1234白瓶中O2濃度(g/m3)+3+1.50-1黑瓶中O2濃度(g/m3)-1.5-1.5-1.5-1.5考向考向3考查光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算題考查光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算題5.(2017江蘇鹽城期中)下表是采用黑白瓶(不透光瓶可透光瓶)測(cè)定夏季某池塘不

25、同深度水體中初始平均氧濃度與24小時(shí)后平均氧濃度,并比較計(jì)算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是()水深(m)1234白瓶中O2濃度(g/m3)+3+1.50-1黑瓶中O2濃度(g/m3)-1.5-1.5-1.5-1.5A.水深1m處白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣為3g/m3B.水深2m處黑瓶中水生植物不能進(jìn)行水的光解但能進(jìn)行C3的還原C.水深3m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體D.水深4m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進(jìn)行光合作用C答案答案C白瓶透光,瓶?jī)?nèi)水生植物可進(jìn)行光合作用和呼吸作用,黑瓶不透光,瓶?jī)?nèi)水生植物只能進(jìn)行呼吸作用。在水深1m處,白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣量為

26、3+1.5=4.5(g/m3),A錯(cuò)誤;水深2m處黑瓶中水生植物不能進(jìn)行光合作用,也就不能進(jìn)行水的光解和C3的還原,B錯(cuò)誤;水深3m處白瓶中水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量相等,即植物進(jìn)行光合作用和呼吸作用,因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體,C正確;在水深4m處白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣量為-1-(-1.5)=0.5(g/m3),能進(jìn)行光合作用,D錯(cuò)誤。6.(2015北京理綜)研究者用儀器檢測(cè)擬南芥葉片在光暗轉(zhuǎn)換條件下CO2吸收量的變化,每2s記錄一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。(1)在開始檢測(cè)后的200s內(nèi),擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解,同化CO2。而在實(shí)驗(yàn)的

27、整個(gè)過(guò)程中,葉片可通過(guò)將儲(chǔ)藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為和熱能。(2)圖中顯示,擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在molm-2s-1范圍內(nèi),在300s時(shí)CO2達(dá)到2.2molm-2s-1。由此得出,葉片的總(真正)光合速率大約是molCO2m-2s-1。(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位)(3)從圖中還可看出,在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100s以后,葉片的CO2釋放,并達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平,這提示在光下葉片可能存在一個(gè)與在黑暗中不同的呼吸過(guò)程。(4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來(lái)自于葉綠體中的五碳化合物,可利用技術(shù)進(jìn)行研究。答案答案(1)水細(xì)胞呼吸ATP中的化學(xué)能(2)0.20.

28、6釋放量2.42.8(3)逐漸減少(4)14C同位素示蹤解析解析(1)有光條件下,葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用,又進(jìn)行呼吸作用。光合作用過(guò)程分解H2O,同化CO2。呼吸作用過(guò)程則將儲(chǔ)藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。(2)分析題圖,擬南芥葉片在照光條件下,CO2吸收量在0.20.6molm-2s-1范圍內(nèi),此值為凈光合速率。在300s時(shí)CO2的釋放量達(dá)到2.2molm-2s-1,該值為呼吸速率,則得出葉片的總(真正)光合速率約為2.2+(0.20.6)=2.42.8(molCO2m-2s-1)。(3)由圖知,轉(zhuǎn)入黑暗條件下100s后,葉片CO2釋放量逐漸減少,隨后達(dá)到一個(gè)相對(duì)

29、穩(wěn)定水平。(4)為追蹤C(jī)O2中C元素的來(lái)源,可利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行研究。突破突破3 3實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離1.2.實(shí)驗(yàn)步驟3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度胡蘿卜素橙黃色最少最高最快葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍(lán)綠色最多較低較慢葉綠素b黃綠色較多最低最慢綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過(guò)淺的原因分析未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置數(shù)天的菠菜葉,濾液色素(葉綠素)太少。一次加入大量的無(wú)水乙醇,提取濃度太低(正確做法:分次加入少量無(wú)水乙醇提取色素)。未加碳酸鈣或加入過(guò)少,色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重

30、疊沒有做到濾液細(xì)線直、細(xì)勻。(3)濾紙條看不到色素帶忘記畫濾液細(xì)線。濾液細(xì)線接觸到層析液,且時(shí)間較長(zhǎng),色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”?？枷蚩枷?以基礎(chǔ)判斷或?qū)嶒?yàn)分析的形式以基礎(chǔ)判斷或?qū)嶒?yàn)分析的形式,考查實(shí)驗(yàn)選材及試劑的作用及考查實(shí)驗(yàn)選材及試劑的作用及實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作1.下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分離實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3,防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10mL提取液,研磨時(shí)一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應(yīng)迅

31、速記錄結(jié)果,否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶劑揮發(fā)消失B答案答案B應(yīng)該在研磨葉片前加入碳酸鈣,A項(xiàng)錯(cuò)誤;即使菜葉剪碎不夠充分,葉綠體色素也可以溶解在無(wú)水乙醇中進(jìn)而提取光合色素,B項(xiàng)正確;鮮菠菜中含有較多水分,因此不能為獲得10mL提取液而一次性加入10mL乙醇,C項(xiàng)錯(cuò)誤;層析完畢后,葉綠素條帶不會(huì)隨溶劑揮發(fā)而消失,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.關(guān)于葉綠素提取的敘述,錯(cuò)誤的是()A.菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料B.加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C.用乙醇提取的葉綠體色素中無(wú)胡蘿卜素D.研磨時(shí)加入石英砂可使葉片研磨更充分C答案答案C菠菜綠葉中含大量的葉綠素且易于研磨,是提取葉綠素的良好材料,A正確;研磨時(shí),加入

32、少許碳酸鈣可以中和液泡破壞后釋放的酸性物質(zhì),防止研磨中色素被破壞,B正確;加入石英砂可使葉片研磨得更充分,D正確;葉綠體中的色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素,四種色素均溶于乙醇,C錯(cuò)誤?？枷蚩枷?以圖示分析的形式以圖示分析的形式,考查實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)誤差考查實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)誤差3.為研究高光強(qiáng)對(duì)移栽幼苗光合色素的影響,某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素,用石油醚進(jìn)行紙層析,如圖為濾紙層析的結(jié)果(、為色素條帶)。下列敘述正確的是(多選)()A.強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低B.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照C.色素、吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同D.畫濾液線時(shí),濾液在點(diǎn)樣線上只能畫一

33、次ABC答案答案ABC分析正常光照和強(qiáng)光照下的不同色素帶寬度可以發(fā)現(xiàn),強(qiáng)光導(dǎo)致了葉綠素含量降低、類胡蘿卜素含量升高,這可能與類胡蘿卜素可以抵御強(qiáng)光照有關(guān),A、B正確;葉綠素a的吸收波長(zhǎng)更廣一些,C正確;為增加色素帶的色素含量,畫濾液細(xì)線時(shí),濾液應(yīng)在點(diǎn)樣線上重復(fù)畫幾次,D錯(cuò)誤。4.某班學(xué)生完成對(duì)新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí),由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析不合理的是()A.甲可能誤用蒸餾水做提取液和層析液B.乙可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SiO2C.丙是正確操作得到的理想結(jié)果D.丁可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入CaCO3答案答案C葉綠體中色素能溶解在有機(jī)溶劑中,幾乎不溶于蒸餾水,A正確;SiO2可使研磨充分,未加入SiO2,導(dǎo)致研磨不充分,獲得的色素少,B正確;正常情況下,在濾紙條上距離點(diǎn)樣處近的葉綠素含量比類胡蘿卜素多,C錯(cuò)誤;CaCO3可防止葉綠素被破壞,未加入CaCO3可導(dǎo)致提取到的葉綠素減少,D正確。核心構(gòu)建核心構(gòu)建