《2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第10講 光合作用的探究歷程與基本過程學(xué)案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第10講 光合作用的探究歷程與基本過程學(xué)案.doc（2頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第10講　光合作用的探究歷程與基本過程 　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1．葉綠體中色素的種類和顏色 色素的種類 色素的顏色 葉綠素 葉綠素a 藍(lán)綠色 葉綠素b 黃綠色 類胡蘿卜素 葉黃素 黃色 胡蘿卜素 橙黃色 2.葉綠體中色素的吸收光譜分析 由圖可以看出： (1)色素的功能：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。 (2)色素吸收光的范圍：可見光的波長范圍大約是390～760 nm，一般葉綠體中的色素只吸收可見光，對紅外光和紫外光不吸收。 (必修1 P99“與社會的聯(lián)系”改編)溫室或大棚種植蔬菜時，最好選擇________的玻璃、塑料薄膜，理由是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：無色透明　有色玻璃或塑料薄膜主要透過同色光，其他色光很少或不能透過，光照強(qiáng)度會減弱，不利于光合作用；而無色透明的玻璃或塑料薄膜能透過日光中各色光，光照強(qiáng)度較大，有利于光合作用的進(jìn)行　 3．葉綠體 (1)結(jié)構(gòu)示意圖 (2)結(jié)構(gòu) 決定 (3)功能：進(jìn)行光合作用的場所 證明Ｆ (4)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)：好氧細(xì)菌只分布于葉綠體被光束照射的部位 　如圖是恩格爾曼實(shí)驗(yàn)裝置改裝示意圖，光線先通過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射玻片上的水綿，一段時間后，水綿周圍好氧細(xì)菌分布無顯著變化，請分析其原因。 提示：三棱鏡將光分為七色光，葉綠體色素提取液主要吸收紅光和藍(lán)紫光，故透過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射到水綿上的光，沒有紅光和藍(lán)紫光，使水綿不同部位的光合作用變化不大，產(chǎn)生氧氣的量大致相同，因此水綿周圍好氧細(xì)菌分布無顯著變化。 考向1　色素的種類及功能 1．(2016高考全國卷Ⅱ)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(　　) 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．黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 解析：選C。葉綠體中的色素易溶于有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮中，A項(xiàng)敘述正確；鎂是葉綠素的組成元素，植物中的礦質(zhì)元素主要由根從土壤中吸收，B項(xiàng)敘述正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光(波長范圍大約是390～760 nm)，而紅外光是波長大于760 nm的光，紫外光是波長小于390 nm的光，C項(xiàng)敘述錯誤；黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻，從而使葉片表現(xiàn)出類胡蘿卜素的黃色，D項(xiàng)敘述正確。 2．(2017高考全國卷Ⅲ)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是(　　) 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測量其對不同波長光的吸收值來繪制 C．光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示 D．葉片在640～660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 解析：選A。類胡蘿卜素不吸收紅光，A錯誤；葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確；作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)來繪制的，因此可用CO2吸收速率隨光波長的變化來表示，C正確；葉綠素吸收640～660 nm的紅光，導(dǎo)致水光解釋放氧氣，D正確。 影響葉綠素合成的“三大”因素 (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，葉片會發(fā)黃。 (2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)酶的活性，影響葉綠素的合成，低溫時葉綠素容易被破壞，使葉子變黃。 (3)礦質(zhì)元素：葉綠素合成的必需元素，如氮、鎂等；葉綠素合成的輔助成分，如缺鐵后某些酶無法合成，葉綠素不能合成，葉子會變黃?！? 考向2　葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 3．(2018河北石家莊二中模擬)圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是從圖甲中取出的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖乙所示結(jié)構(gòu)取自圖甲中的①或③ B．與光合作用有關(guān)的酶全部分布在圖乙所示結(jié)構(gòu)上 C．圖乙所示的結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生[H]并消耗ATP的場所 D．葉綠體以圖甲中③的形式擴(kuò)大膜的表面積 解析：選D。圖乙所示結(jié)構(gòu)含有光合色素，光合色素只分布在葉綠體的類囊體薄膜上，對應(yīng)于圖甲中的③，A項(xiàng)錯誤；在葉綠體的基質(zhì)(圖甲④)中，也分布有與光合作用有關(guān)的酶，B項(xiàng)錯誤；消耗ATP的場所是葉綠體的基質(zhì)(圖甲④)，C項(xiàng)錯誤；③是葉綠體的類囊體，葉綠體以圖甲③的形式擴(kuò)大膜的表面積，D項(xiàng)正確。 4．下圖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，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．兩實(shí)驗(yàn)均需進(jìn)行“黑暗”處理，以消耗細(xì)胞中原有的淀粉 B．兩實(shí)驗(yàn)均需要光的照射 C．兩實(shí)驗(yàn)中只有恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對照 D．兩實(shí)驗(yàn)均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣 解析：選B。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)胞中原有的淀粉。恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用進(jìn)行的場所，薩克斯實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用產(chǎn)物，所以兩實(shí)驗(yàn)均需要光的照射。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、一半遮光形成對照。恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)可證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物，薩克斯的實(shí)驗(yàn)可證明淀粉是光合作用的產(chǎn)物。 恩格爾曼實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處 (1)巧選實(shí)驗(yàn)材料：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)妙法排除干擾因素：沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。 (3)巧妙設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)：用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對照實(shí)驗(yàn)；臨時裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！? 　綠葉中色素的提取與分離 1．實(shí)驗(yàn)原理 (1)提?。壕G葉中的色素能夠溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取色素。 (2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。 2．實(shí)驗(yàn)步驟 提取色素：稱取5 g的綠葉，剪碎，放入研缽中→加入少量二氧化硅、碳酸鈣和10 mL 無水乙醇→研磨→過濾→收集到試管內(nèi)并塞嚴(yán)試管口 制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長與直徑的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，在距離剪角一端1 cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線 畫濾液細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取少量的濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線，待濾液干后， 再畫1～2次 分離色素：將適量的層析液倒入試管中，分離過程如圖所示 結(jié)果分析：濾紙條上呈現(xiàn)四條顏色、寬度不同的色素帶 色素種類 色素顏色 色素含量 溶解度 擴(kuò)散速度 a.胡蘿卜素 橙黃色 最少 最高 最快 B．葉黃素 黃色 較少 較高 較快 c.葉綠素a 藍(lán)綠色 最多 較低 較慢 d.葉綠素b 黃綠色 較多 最低 最慢 　(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)過多，充分研磨是為了充分破壞葉綠體，使色素完全釋放出來。 (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，否則，會形成弧形色素帶。 (5)如果濾液細(xì)線畫得不直或過粗，色素帶可能出現(xiàn)重疊。 (6)如果忘記畫濾液細(xì)線、濾液細(xì)線觸及(或沒入)層析液會使色素溶解，無法分離出色素帶。 [發(fā)散拓展] 　1.下圖中甲代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果： (1)判斷：乙圖所示結(jié)果最有可能來自____________________(填“正常生長的柳樹幼葉”或“秋冬季節(jié)的銀杏落葉”)。 (2)理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2．如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，據(jù)圖分析： (1)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)將濾液滴在____(填“a”或“b”)處。 (2)在定性濾紙上會出現(xiàn)4個不同顏色的同心圓，最大的圓圈含有________(填色素種類)，呈現(xiàn)________色；最小的圓圈含有____________(填色素種類)，呈現(xiàn)________色。 答案：1.(1)秋冬季節(jié)的銀杏落葉　(2)秋冬季節(jié)氣溫較低，葉綠素合成酶的活性降低，并且低溫造成葉綠素易分解，而葉黃素和胡蘿卜素比較穩(wěn)定 2．(1)a　(2)胡蘿卜素　橙黃　葉綠素b　黃綠 1．(2018河北冀州中學(xué)段考)如圖表示用韭菜宿根進(jìn)行的相關(guān)對照實(shí)驗(yàn)流程。下列敘述錯誤的是(　　) A．提取色素時，要加入SiO2和CaCO3進(jìn)行充分研磨 B．色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同 C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果①可說明葉綠素合成需要光照 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多 解析：選B。提取色素時加入SiO2是為了研磨充分，而加入CaCO3是為了防止色素被破壞，A正確；色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)果①色素帶不同，可說明葉綠素合成需要光照，C正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D正確。 2．回答下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中的問題： (1)某同學(xué)的操作過程如下： ①將5 g新鮮完整的菠菜葉放入研缽中，加入無水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨； ②用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線處小心均勻地畫出一條濾液細(xì)線，并連續(xù)迅速地重復(fù)畫1～2次； ③將畫好細(xì)線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃，以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散。 結(jié)果實(shí)驗(yàn)失敗，請指出其錯誤所在： ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________。 (2)某小組利用新鮮菠菜葉進(jìn)行色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的幾個同學(xué)由于操作不同，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未加入SiO2 C．丙是正確操作得到的理想結(jié)果 D．丁可能是因?yàn)檠心r未加入CaCO3 (3)秋天，北方樹葉大都由綠變黃，其原因是占四種色素總量80%的__________和__________分解，從而顯示出__________和__________的顏色。 答案：(1)①不應(yīng)用完整葉片，而應(yīng)去掉葉柄后剪碎 ②不應(yīng)連續(xù)迅速地重復(fù)畫線，而應(yīng)待干燥后重復(fù)畫線 ③不應(yīng)搖晃以免層析液沒及濾液細(xì)線 (2)C (3)葉綠素a　葉綠素b　胡蘿卜素　葉黃素 綠葉中色素提取與分離實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過淺 ①未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。 ②使用放置數(shù)天的葉片，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無水乙醇(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。 ④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。 (2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條上的濾液細(xì)線接觸到層析液。 (3)濾紙條看不見色素帶 ①忘記畫濾液細(xì)線。 ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中?！? 　光合作用的探究歷程及過程 1．光合作用的探究歷程[連一連] (1)某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片，有的部位出現(xiàn)了藍(lán)色，請回答下列問題： ①實(shí)驗(yàn)時預(yù)先對植物進(jìn)行暗處理，其目的是_________________________________ ________________________________________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)中________對照可證明光合作用需葉綠體，________對照可證明光合作用需要光。 ③本實(shí)驗(yàn)可證明光合作用的產(chǎn)物是________。 (2)如圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的示意圖，甲、乙兩物質(zhì)相對分子量較大的是________。 答案：(1)①消耗掉原有淀粉，排除其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾?、赼與b、d　e與b、d　③淀粉　(2)乙　 2．光合作用的過程 (1)根據(jù)上圖分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別 　過程 項(xiàng)目 　 Ⅰ.光反應(yīng) Ⅱ.暗反應(yīng) 場所 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質(zhì) 條件 光照、色素和酶 多種酶、有無光都可以 原料 H2O、NADP＋、ADP、Pi [H]、ATP、CO2 產(chǎn)物 [H]、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中活躍化學(xué)能 ATP中活躍化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 (2)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系 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。沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成。 　利用同位素示蹤法判斷光合作用C、H、O的轉(zhuǎn)移途徑是怎樣的？ 提示：(1)H：3H2O[3H](C3H2O)。 (2)C：14CO214C3(14CH2O)。 (3)O：HO18O2；C18O2C3(CHO)。 (必修1 P94和P103“相關(guān)信息”改編)光合作用過程中[H]與細(xì)胞呼吸過程中[H]有什么不同？ 光合作用過程中[H] 細(xì)胞呼吸過程中[H] 本質(zhì) 還原型輔酶Ⅱ(NADPH) 還原型輔酶Ⅰ(NADH) 來源 ________階段 無氧呼吸第一階段、有氧呼吸第一、二階段 去向 ____________ 有氧呼吸第____階段生成____ 答案：光反應(yīng)　三碳化合物的還原　三　水　 考向1　光合作用探究歷程的實(shí)驗(yàn)分析 1．(2018合肥高三質(zhì)檢)在光合作用的探究歷程中，德國科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，提出了植物在進(jìn)行光合作用時能量轉(zhuǎn)化的假說。以下哪項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明這一假說(　　) A．英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實(shí)驗(yàn) B．恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅光和藍(lán)紫光的實(shí)驗(yàn) C．薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn) D．魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的實(shí)驗(yàn) 解析：選C。薩克斯證明綠葉在光下可以產(chǎn)生淀粉，說明了光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能，其他實(shí)驗(yàn)均無法證明光合作用時能量轉(zhuǎn)化的假說，故C項(xiàng)正確。 考向2　光合作用過程分析 2．(2018北京東城模擬)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間的光照，結(jié)果如表。 實(shí)驗(yàn)組別 光照時間(s) 放射性物質(zhì)分布 1 2 大量3磷酸甘油酸(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)果說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等 解析：選C。CO2是光合作用暗反應(yīng)階段的原料，A正確；每組照光后將小球藻進(jìn)行處理使酶失活，其目的是終止相關(guān)的反應(yīng)，這樣測定的數(shù)據(jù)，才能準(zhǔn)確反映光照時間內(nèi)放射性物質(zhì)的分布，B正確；在光合作用的暗反應(yīng)過程中，CO2先進(jìn)行固定，生成三碳化合物，然后是三碳化合物被還原，從表中可以看出，放射性首先出現(xiàn)在3磷酸甘油酸中，C錯誤；表中信息顯示，光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等，D正確。 3．(2018青島質(zhì)檢)如圖表示發(fā)生在葉綠體中的相關(guān)代謝過程，其中①②表示相關(guān)過程，A、B表示兩種氣體物質(zhì)，下列說法錯誤的是(　　) A．過程①表示光反應(yīng)，過程②的場所是葉綠體基質(zhì) B．物質(zhì)A表示O2，物質(zhì)B表示CO2 C．過程②能將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能 D．過程②的兩個階段都需要消耗過程①產(chǎn)生的[H]和ATP 解析：選D。由題圖可知，過程①②分別表示光反應(yīng)和暗反應(yīng)，反應(yīng)場所分別是葉綠體的類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)。物質(zhì)A、B分別表示O2和CO2。光反應(yīng)能將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲存在ATP中，暗反應(yīng)能將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能儲存在葡萄糖中。過程②包括CO2的固定和C3的還原兩個階段，其中CO2的固定不需要消耗①過程產(chǎn)生的[H]和ATP。 (1)光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP僅用于暗反應(yīng)階段C3的還原。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。 (2)在光照條件下，植物既進(jìn)行光反應(yīng)，也進(jìn)行暗反應(yīng)；如果植物長期處于黑暗環(huán)境中，光反應(yīng)和暗反應(yīng)都會停止。在暗反應(yīng)停止時，ATP和[H]積累，光反應(yīng)也要停止?！? 考向3　條件驟變細(xì)胞內(nèi)[H]、ATP、C3、C5等物質(zhì)的變化 4．(2016高考天津卷)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間后，突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。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 解析：選C。葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光等可見光，吸收的綠光很少。將白光改為光照強(qiáng)度相同的紅光，光反應(yīng)增強(qiáng)，葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的ATP和[H]增多，C3的還原增加，導(dǎo)致未被還原的C3減少，故A、B項(xiàng)錯誤；將白光改為光照強(qiáng)度相同的綠光，光反應(yīng)減弱，葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，C3的還原量降低，導(dǎo)致C5減少，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。 模型法分析C5、C3等物質(zhì)含量的變化 當(dāng)外界條件改變時，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量變化可以采用如圖分析： (1)停止光照時：ATP↓，ADP↑，C3↑，C5↓，分析如下： (2)CO2供應(yīng)停止時：C5↑，C3↓，ATP↑，ADP↓，分析如下： [變式1] (2018山東臨沂模擬)光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。對于改變反應(yīng)條件而引起的變化，說法正確的是(　　) A．突然中斷CO2供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值減少 B．突然中斷CO2供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加 C．突然將紅光改變?yōu)榫G光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值減少 D．突然將綠光改變?yōu)榧t光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值減少 解析：選B。突然中斷CO2供應(yīng)，使暗反應(yīng)中CO2固定減少，而C3還原仍在進(jìn)行，因此導(dǎo)致C3減少，C5增多，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值增加，A錯誤；突然中斷CO2供應(yīng)使C3減少，因此C3還原利用的ATP減少，導(dǎo)致ATP積累增多，而ADP含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加，B正確；由于色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對綠光吸收最少，突然將紅光改變?yōu)榫G光，會導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，這將抑制暗反應(yīng)中C3的還原，導(dǎo)致C5減少，C3增多，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值增加，C錯誤；突然將綠光改變?yōu)榧t光會導(dǎo)致光反應(yīng)吸收的光能增加，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增加，而ADP相對含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加，D錯誤。 [變式2] 在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5微摩爾濃度的變化趨勢如下圖?；卮饐栴}： (1)圖中物質(zhì)A是________(填“C3”和“C5”)。 (2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5濃度達(dá)到穩(wěn)定時，物質(zhì)A的濃度將比B的________(填“低”或“高”)。 (4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時的________(填“高”或“低”)，其原因____________________________________________。 解析：(1)CO2濃度降低時，C3產(chǎn)生減少而消耗繼續(xù)，故C3的濃度降低，所以物質(zhì)A代表的是C3。(2)在正常情況下，C3的濃度是C5濃度的2倍；CO2濃度迅速下降到0.003%后，C5的產(chǎn)生量不變而消耗量減少，故C5的濃度升高。(3)CO2濃度繼續(xù)處于0.003%時，因光反應(yīng)產(chǎn)物[H]和ATP的積累而抑制光反應(yīng)過程，足量的[H]和ATP引起暗反應(yīng)中C5的濃度又逐漸降低，而C3的濃度逐漸升高，在達(dá)到相對穩(wěn)定時，C3的濃度仍是C5濃度的2倍。(4)CO2濃度較低時，暗反應(yīng)減弱，需要的[H]和ATP量減少，故CO2濃度為0.003%時，在較低的光照強(qiáng)度時就能達(dá)到最大光合速率。 答案：(1)C3　(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時C3的分子數(shù)是C5的2倍　當(dāng)CO2濃度突然降低時，C5的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5積累　(3)高　(4)低　CO2濃度低時，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需ATP和[H]少 創(chuàng)新角度　結(jié)合新情景考查光合作用的過程 5．如圖表示玉米光合作用利用CO2合成(CH2O)的過程，玉米葉肉細(xì)胞通過“CO2泵”內(nèi)的一些化學(xué)反應(yīng)，將空氣中的CO2泵入維管束鞘細(xì)胞，使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的CO2，以保證(CH2O)的合成順利進(jìn)行。回答下列問題： (1)圖中過程②是________，物質(zhì)A是________，過程②的進(jìn)行還需要____________等物質(zhì)參與，原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果在玉米葉肉細(xì)胞中注入某種促進(jìn)劑使“CO2泵”的活性升高，則在短時間內(nèi)，維管束鞘細(xì)胞中C5的含量________。 (3)研究發(fā)現(xiàn)晴朗的夏季中午光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開度下降，作為光合作用原料之一的________減少，而此時玉米光合速率基本不受影響，其原因是玉米________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)C3的還原　C3　ATP和[H]　[H]作為還原劑還原C3，ATP提供能量　(2)降低　(3)CO2　有CO2泵，其能維持維管束鞘細(xì)胞內(nèi)有較高濃度的CO2  [清一清] 易錯點(diǎn)1　誤認(rèn)為用光照射葉綠體中提取的色素就能發(fā)生光反應(yīng) [點(diǎn)撥]　葉綠體中的色素具有吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的作用，發(fā)生光反應(yīng)除色素、光照之外，還需ADP、Pi、H2O、NADP＋、酶等。 易錯點(diǎn)2　誤認(rèn)為14C轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→14C3→14C5→(14CH2O) [點(diǎn)撥]　光合作用暗反應(yīng)中C5的作用在于固定CO2形成C3，14CO2中的14C轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)，中間沒有C5參與。 易錯點(diǎn)3　混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補(bǔ)光類型”的選擇 [點(diǎn)撥]　為提高光能利用率，塑料大棚栽培時常選擇“無色塑料”以便透過各色光，這是因?yàn)樘柕娜馔高^時各種色的光均可被作物吸收(盡管黃綠色吸收量較小，但總不會起負(fù)作用)，而陰天或夜間給溫室大棚“人工補(bǔ)光”時，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍(lán)紫光”燈泡。因?yàn)槿衾冒谉霟?，則其發(fā)出的光中“黃、綠光”利用率極低，從節(jié)省能源(節(jié)電、節(jié)省成本)角度講，用紅燈泡、紫燈泡效率最高。 易錯點(diǎn)4　相同光照時間內(nèi)，光照和黑暗間隔處理比一直光照有機(jī)物積累得多 [點(diǎn)撥]　因?yàn)閇H]、ATP基本不積累，利用充分；但一直光照會造成[H]、ATP的積累，利用不充分。例如：若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用，甲一直光照10分鐘，黑暗處理10分鐘；乙光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機(jī)物：甲<乙(暗反應(yīng)時間長)。 [判一判] (1)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同(　　) (2)植物細(xì)胞中都含有葉綠體(　　) (3)光合作用需要的酶和色素分布在葉綠體的基粒中(　　) (4)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多(　　) (5)葉綠體內(nèi)膜的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外膜面積(　　) (6)植物細(xì)胞中的色素都能參與光合作用(　　) (7)葉綠體不是細(xì)胞進(jìn)行光合作用的唯一場所(　　) (8)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光(　　) (9)光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP(　　) (10)破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生(　　) (11)離體葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應(yīng)(　　) (12)進(jìn)入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原(　　) (13)在葉綠體中發(fā)生的生理過程，不需要蛋白質(zhì)參與的是Mg2＋吸收(2015四川，1A改編)(　　) (14)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需ATP來自細(xì)胞呼吸(　　) 答案：(1)√　(2)　(3)　(4)　(5)　(6)　(7)√　(8)　(9)　(10)　(11)√　(12)√　(13)　(14)√ (2017高考天津卷)葉綠體中的色素有脂溶性，液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料，下列實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到目的的是(　　) A．用無水乙醇提取葉綠體中的色素 B．用水做層析液觀察花青苷的色素帶 C．用質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞的失水與吸水 D．用光學(xué)顯微鏡觀察表皮細(xì)胞染色體的形態(tài)和數(shù)目 解析：選D。葉綠體色素為脂溶性，可溶于有機(jī)溶劑如無水乙醇，A可達(dá)到目的；花青苷為水溶性，類比葉綠體色素的分離方法，可用水做層析液觀察花青苷的色素帶，B可達(dá)到目的；質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)可用于探究細(xì)胞的吸水和失水，C可達(dá)到目的；細(xì)胞中的染色質(zhì)只在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中形成染色體，而表皮細(xì)胞無分裂能力，細(xì)胞中無染色體，D符合題意。 (2017高考海南卷)將葉綠體懸浮液置于陽光下，一段時間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關(guān)說法正確的是(　　) 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下，則不會有氧氣產(chǎn)生 C．若將葉綠體置于藍(lán)紫光下，則不會有氧氣產(chǎn)生 D．水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量 解析：選A。光合作用的場所是葉綠體，離體的葉綠體在自然光下通過光反應(yīng)將水分解產(chǎn)生氧氣；葉綠體中的色素既能吸收紅光，也能吸收藍(lán)紫光，都可以產(chǎn)生氧氣。水的光解不需要消耗ATP。 (2016高考江蘇卷)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10 mL提取液，研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D．層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失 解析：選B。提取色素時，應(yīng)在研磨前加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素，A項(xiàng)錯誤；菜葉剪碎不夠充分，提取的濾液中色素的含量少，分離結(jié)果中色素帶變窄，但分離得到的色素種類不變，B項(xiàng)正確；在研磨時分次加入10 mL乙醇比一次性加入10 mL乙醇的效果好，C項(xiàng)錯誤；層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果的原因是葉綠素在光下容易分解，并不是葉綠素隨溶劑揮發(fā)消失，D項(xiàng)錯誤。 (2015高考安徽卷)右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．CO2可直接被[H]還原，再經(jīng)過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C5 D．光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)C5含量會升高 解析：選C。ATP為C3的還原提供能量，并將能量轉(zhuǎn)移到(CH2O)等有機(jī)物中，CO2的固定不需要能量，A項(xiàng)錯誤。暗反應(yīng)中，必須經(jīng)過CO2的固定和C3的還原才能形成有機(jī)物，B項(xiàng)錯誤。在暗反應(yīng)中，一部分C3經(jīng)過一系列變化形成C5，一部分C3還原成(CH2O)等有機(jī)物，C項(xiàng)正確。在CO2供應(yīng)不變的情況下，光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r，光反應(yīng)提供的[H]減少，ATP形成減少，故[H]和ATP的含量下降，導(dǎo)致C3還原過程減弱，但此時CO2的固定仍在進(jìn)行，故短時間內(nèi)C3含量上升，C5含量下降，D項(xiàng)錯誤。 (高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(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 解析：選B。正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間，說明綠藻可以正常進(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)象不會發(fā)生。 (2015高考全國卷Ⅰ)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、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，每組處理的總時間均為135 s，處理結(jié)束時測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，時間各為67.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。 B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。 C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。 D組(對照組)：光照時間為135 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。 回答下列問題： (1)單位光照時間內(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______________________能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 解析：(1)C組的光合作用時間僅僅是D組的一半，但C組光合作用產(chǎn)物的相對含量與D組相差很少，可以判斷C組單位光照時間內(nèi)植物合成有機(jī)物的量高于D組。C組和D組的結(jié)果對照說明黑暗處理時也進(jìn)行光合作用，即光合作用過程中某些反應(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組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是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 [課時作業(yè)] 1．(2018遼寧東北育才中學(xué)模擬)關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是(　　) A．可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素 B．葉綠體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 C．研缽中需加入二氧化硅、醋酸鈣、無水乙醇和綠葉 D．濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直，避免色素帶間的部分重疊 解析：選C。葉綠體色素不溶于水，而溶于有機(jī)溶劑，所以可以用無水乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑提取色素，A正確；葉綠體中的不同色素在層析液中的溶解度不同，從而可以分離色素，B正確；研磨時需加入二氧化硅、碳酸鈣、無水乙醇和綠葉，不能加入醋酸鈣，C錯誤；濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直，避免色素帶間的部分重疊，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，D正確。 2．(2018鄭州模擬)將A、B、C、D四盆長勢均勻的植物置于陽光下，A添加紅色光照，B添加綠色光照，C隔紅色濾光片，D隔綠色濾光片(如圖所示)。經(jīng)過一段時間后，各盆植物中長勢最好的是(　　) 答案：A 3．(2018福建龍巖高三質(zhì)檢)下列有關(guān)科學(xué)家探索光合作用的實(shí)驗(yàn)中，敘述錯誤的是(　　) A．與黑藻相比，水綿更適宜用作探究光合作用的場所 B．金魚藻是水生植物，用作探究光合作用產(chǎn)物是O2時，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．用銀邊天竺葵探究光合作用產(chǎn)物是淀粉時，不用脫色可直接加碘液使葉片邊緣變藍(lán)色 解析：選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實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾，銀邊天竺葵葉片邊緣不含葉綠體，無法進(jìn)行光合作用合成淀粉。 4．(2018廈門雙十中學(xué)模擬)如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列說法錯誤的是(　　) A．葉綠體中的色素只分布在結(jié)構(gòu)A上 B．細(xì)胞吸收14CO2，放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲 C．結(jié)構(gòu)A釋放的O2可參與有氧呼吸第三階段的反應(yīng) D．[H]產(chǎn)生于B處，在暗反應(yīng)中起還原作用 解析：選D。[H]是光反應(yīng)的產(chǎn)物，產(chǎn)生于類囊體薄膜(A)處，D錯誤。 5．(2018河北冀州中學(xué)段考)植物葉片中有一種酶，是葉片中含量最高的蛋白質(zhì)，其功能是催化反應(yīng)C5＋CO2―→2C3。由此推斷這種酶(　　) A．主要分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B．在低溫環(huán)境中會失活，導(dǎo)致光合速率降低 C．是固定CO2的關(guān)鍵酶，其催化效率比其他酶低 D．由葉綠體中的基因控制合成，與細(xì)胞核基因無關(guān) 解析：選C。植物細(xì)胞中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；低溫時酶活性受到抑制，高溫使酶失活，B錯誤；因?yàn)樵撁甘侨~片中含量最高的蛋白質(zhì)，所以其催化效率可能比其他酶低，C正確；葉綠體是半自主性細(xì)胞器，其生命活動受細(xì)胞核基因控制，D錯誤。 6．(2018濰坊模擬)下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些過程。下列關(guān)于相關(guān)過程以及發(fā)生場所的說法中，正確的是(　　) A．圖示的反應(yīng)是光反應(yīng)，場所是類囊體薄膜 B．H2O→H＋＋O2發(fā)生在光反應(yīng)階段，場所是葉綠體基質(zhì) C．ADP→ATP發(fā)生在暗反應(yīng)階段，場所是葉綠體基質(zhì) D．光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能發(fā)生在光反應(yīng)階段，在色素分子中進(jìn)行 答案：A 7．(2018北京朝陽模擬)下列生理過程不能發(fā)生在葉綠體中的是(　　) A．Mg2＋吸收　　　　　 B．能量轉(zhuǎn)換 C．CO2釋放 D．有機(jī)物合成 解析：選C。Mg2＋是葉綠素合成的原料，葉綠體能夠吸收Mg2＋用于合成葉綠素，A項(xiàng)正確；在葉綠體中進(jìn)行的光合作用，可將CO2和H2O轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，但CO2釋放發(fā)生在細(xì)胞呼吸過程中，B、D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤。 8．(2018長春調(diào)研)紫外線為高能量光線，在生物體內(nèi)易激發(fā)形成超氧化物，致使脂質(zhì)氧化而破壞其功能。據(jù)此分析，植物短暫暴露在高紫外線條件下，光合作用能力立即明顯受到抑制最可能的原因是(　　) A．細(xì)胞膜受到破壞 B．類囊體受到破壞 C．暗反應(yīng)受到抑制 D．DNA受到破壞 解析：選B。根據(jù)信息紫外線在生物體內(nèi)易激發(fā)形成超氧化物，致使脂質(zhì)氧化而破壞其功能，又生物膜的基本支架是磷脂，因此植物短暫暴露在高紫外線下，光合作用能力立即明顯受到抑制，最可能是類囊體受到破壞從而抑制了光反應(yīng)，B正確。 9．如圖表示某綠色植物進(jìn)行光合作用的示意圖，請分析回答下列問題： (1)圖中a、b兩個生理過程發(fā)生的場所是__________，若適當(dāng)提高CO2濃度，則短時間內(nèi)圖中C的含量變化是__________。 (2)圖中物質(zhì)D為________，D的生成量可代表光合作用的強(qiáng)度。 (3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該植物夜晚雖然能吸收CO2，卻不能合成D，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的脂質(zhì)倉庫，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)題圖中a表示CO2的固定，b表示C3的還原，均為暗反應(yīng)中的物質(zhì)變化，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。若適當(dāng)提高CO2濃度，CO2的固定會增強(qiáng)，C3含量會增多，因此C3的還原利用的[H]和ATP增多，從而導(dǎo)致[H](即圖中C)含量下降。(2)題圖中物質(zhì)D為光合作用暗反應(yīng)的產(chǎn)物，即(CH2O)(或有機(jī)物、糖類)，光合作用過程中糖類的生成量、O2的釋放量和CO2的吸收量等均能代表光合作用強(qiáng)度。(3)在夜間沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能生成[H]和ATP，因此暗反應(yīng)中C3的還原無法進(jìn)行。(4)葉綠體的生長過程就是葉綠體外膜、內(nèi)膜以及類囊體薄膜不斷生長的過程，而葉綠體膜的成分主要為磷脂和蛋白質(zhì)，因此脂質(zhì)倉庫中的脂質(zhì)將用于葉綠體的生長而逐漸變小。 答案：(1)葉綠體基質(zhì)　下降 (2)(CH2O)(或有機(jī)物、糖類) (3)沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供[H]和ATP (4)顆粒中的脂質(zhì)參與構(gòu)成葉綠體中的膜結(jié)構(gòu) 10．卡爾文及其同事因在光合作用方面的研究成果獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎?？栁膶⑿∏蛟逖b在一個密閉容器中，通過一個通氣管向玻璃容器中通入CO2，通氣管上有一個開關(guān)，可控制CO2的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)可控制光照的有無。請回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)材料小球藻屬于________(填“原核”或“真核”)生物。 (2)卡爾文通過停止________來探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，他得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是圖中的________。 (3)卡爾文通過停止________來探究光合作用過程中固定CO2的化合物，這時他發(fā)現(xiàn)C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物質(zhì)是C5的結(jié)論。 (4)卡爾文向密閉容器中通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到第 5 s時，14C出現(xiàn)在一種C5和一種C6中；將反應(yīng)時間縮短到0.5 s時，14C出現(xiàn)在一種C3中。上述實(shí)驗(yàn)中卡爾文是通過控制____________來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑的，采用的技術(shù)方法有________________等。 (5)卡爾文將不同反應(yīng)條件下的小球藻放入70 ℃的蒸餾水中，這樣做是為了使細(xì)胞中的________失活，此時，細(xì)胞中的化合物就保持在熱處理之前的狀態(tài)。 解析：(1)小球藻屬于真核生物。(2)在光照下，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]參與暗反應(yīng)中C3的還原，因此，通過停止光照可以探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系。當(dāng)停止光照后，光反應(yīng)停止，ATP和[H]的合成停止，則C3的還原減少，C3濃度增大，C5濃度減小，停止光照一段時間后，C3和C5濃度基本保持不變。(3)在暗反應(yīng)中，CO2與C5結(jié)合形成C3，當(dāng)停止CO2的供應(yīng)后，CO2的固定受到影響，故會導(dǎo)致C5含量升高。(4)由題中敘述可知，實(shí)驗(yàn)中卡爾文是通過控制反應(yīng)時間來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑的，該實(shí)驗(yàn)中他采用了放射性同位素標(biāo)記法。(5)酶是生物體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的催化劑，大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在高溫下酶的結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)不能進(jìn)行，化合物的含量不再發(fā)生變化。 答案：(1)真核　(2)光照　A　(3)CO2的供應(yīng)　(4)反應(yīng)時間　同位素標(biāo)記法　(5)酶 11．(2018齊魯名校調(diào)研)如圖表示某生物膜結(jié)構(gòu)及其發(fā)生的部分生理過程，下列敘述正確的是(　　) A．圖示膜結(jié)構(gòu)為葉綠體內(nèi)膜 B．a(chǎn)側(cè)為葉綠體基質(zhì)，其中含有少量DNA C．甲表示色素，在層析液中溶解度最高的是葉綠素a D．圖示過程為光反應(yīng)，該過程不需要酶的催化 解析：選B。因圖示過程需要光照，故該過程為光反應(yīng)，場所為葉綠體類囊體薄膜，A錯誤。光反應(yīng)生成的ATP進(jìn)入葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)，故a側(cè)為葉綠體基質(zhì)，葉綠體基質(zhì)中含有少量DNA，B正確。在層析液中溶解度最大的色素是胡蘿卜素，C錯誤。光反應(yīng)過程需要酶的參與，D錯誤。 12．(2018廣東惠州調(diào)研)用14CO2“飼喂”葉肉細(xì)胞，讓葉肉細(xì)胞在光下進(jìn)行光合作用。一段時間后，關(guān)閉光源，將葉肉細(xì)胞置于黑暗環(huán)境中，含放射性的三碳化合物濃度的變化情況如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．Oa段葉肉細(xì)胞中五碳化合物濃度有所下降 B．葉肉細(xì)胞利用14CO2的場所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)全過程都消耗ATP和[H] C．a(chǎn)b段三碳化合物濃度不變的原因是14CO2消耗殆盡 D．b點(diǎn)后葉肉細(xì)胞內(nèi)沒有有機(jī)物的合成 解析：選A。題圖顯示，Oa段葉肉細(xì)胞中含放射性的C3濃度上升，說明消耗的五碳化合物(C5)增多，所以C5濃度有所下降，A正確；暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)的過程包括CO2的固定和C3的還原，其中C3的還原需要消耗ATP和[H]，B錯誤；ab段三碳化合物濃度不變的原因不是14CO2消耗殆盡，而是CO2被C5固定形成C3的過程與C3的還原過程保持相對穩(wěn)定，C錯誤；b點(diǎn)后，在黑暗條件下，光反應(yīng)不能進(jìn)行，但之前還剩余部分[H]和ATP，因此短時間內(nèi)暗反應(yīng)仍可進(jìn)行， 仍有部分有機(jī)物合成，D錯誤。 13．(2018寧夏石嘴山三中模擬)大豆是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物。土壤中的微生物能將有機(jī)物分解為某些小分子物質(zhì)供給大豆。為研究這些物質(zhì)對大豆幼苗生長的影響，在不含有機(jī)物的相同土壤中按照表格投放植物落葉等有機(jī)物，充分作用后播種大豆種子，出苗一段時間后測定大豆有關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如表。請分析回答下列問題： 分組 有機(jī)物投放量(kg) 葉綠素含量 (mg/m2葉) C5轉(zhuǎn)變?yōu)? C3效率 總光合速率(mgCO2/h) 甲 0 0.80 20% 2.69 乙 20 2.37 41% 4.46 丙 40 4.65 82% 8.98 (1)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組是________，表格中除了__________________________以外其他的都是因變量。 (2)測定大豆葉片葉綠素含量時，提取色素的試劑及分離色素方法分別是________和________。 (3)據(jù)表分析有機(jī)物投放量高的土壤中為葉綠素合成提供了大量的N、Mg等必需礦質(zhì)元素，葉綠素的含量升高可以直接促進(jìn)光反應(yīng)合成更多的________以促進(jìn)暗反應(yīng)。 (4)結(jié)合表格聯(lián)系光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程分析：該實(shí)驗(yàn)選擇測定葉綠素含量、C5轉(zhuǎn)變?yōu)镃3效率的目的是探究______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄客寥乐械奈⑸飳⒂袡C(jī)物分解成的某些小分子物質(zhì)對大豆幼苗生長的影響，故自變量為某些小分子物質(zhì)，通過加入有機(jī)物控制，實(shí)驗(yàn)組為乙和丙(不同量的有機(jī)物)，對照組為甲(無有機(jī)物)。因變量為大豆幼苗生長情況，通過葉綠素含量、C5轉(zhuǎn)變?yōu)镃3效率、總光合速率來檢測。 (2)葉綠素容易溶解在有機(jī)溶劑，如無水乙醇等，用無水乙醇提取色素；不同色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液在濾紙條上擴(kuò)散速率不同，故用紙層析法進(jìn)行色素分離。 (3)葉綠素在光合作用的光反應(yīng)中吸收光能，進(jìn)行水的光解生成[H]和O2，促進(jìn)ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成ATP，[H]和ATP參加暗反應(yīng)，把C3還原生成有機(jī)物。 (4)葉綠素吸收光能促進(jìn)光反應(yīng)，其含量高低代表光反應(yīng)速率；C5轉(zhuǎn)變?yōu)镃3速率代表暗反應(yīng)速率，故選擇測定葉綠素含量、C5轉(zhuǎn)變?yōu)镃3效率的目的是探究有機(jī)物對大豆幼苗光合作用的影響是影響光反應(yīng)，還是影響暗反應(yīng)。 答案：(1)乙、丙　有機(jī)物投放量 (2)無水乙醇　紙層析法 (3)[H]和ATP (4)有機(jī)物對大豆幼苗光合作用的影響是影響光反應(yīng)還是暗反應(yīng)