光合作用复习

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第13讲 能量之源——光与光合作用
第五单元 细胞的能量输入和输出
2011届高考生物第一轮复习
考纲解读
1.捕获光能的色素的提取分离实验
2.光合作用的基本过程
3.影响光合作用的因素
4.光合作用与呼吸作用的关系
回扣基础要点
一、捕获光能的色素和结构
1.“绿叶中色素的提取与分离”实验
（1）色素提取液： 。
（2）色素分离方法： 法。
（3）色素分离原理：四种色素在层析液中
不同，溶液度高的扩散速度 。
（4）分离结果：滤纸条上自上而下呈现四条色
素带。
（5）该实验中化学物质的作用：二氧化硅的作
用是使 ；碳酸钙的作用是 。
第13课时 能量之源——光与光合作用
必备知识梳理
无水乙醇
纸层析
溶解度
快
研磨充分
保护色素
胡萝卜素（橙黄色）
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b（黄绿色）
叶黄素（黄色）
3/4
1/4
★说明色素的种类
2.叶绿体中色素的种类、含量及作用
色素名称 颜色 溶解度 色素种类 含量 吸收光的种类（主要）
最大
叶黄素 黄色
蓝绿色
叶绿素
最小
胡萝卜素
橙黄色
类胡萝
卜素
蓝紫色
叶绿素a
叶绿素b
黄绿色
红光和
蓝紫光
含量最多的色素为 ，含量最少的为
；在滤纸条上两者之间相距最远的为
；光合作用中最有效的光为 ，
最无效的光为 。
想一想 叶片为什么一般是绿色的？秋天变黄变
红是怎么回事？
叶片是绿色的原因有二个：一是叶绿素是
类胡萝卜素含量的三倍；二是色素不吸收绿光被
反射回来。秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到破
坏，呈现出类胡萝卜素的颜色，变红则是液泡中
花青素的颜色。
叶绿素a
胡萝
叶黄素
白光
绿光
卜素
和胡萝卜素
提示
对位训练
（2009·广东理基，43）将在黑暗中放置一段
时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下
表进行实验,着色最浅叶片所在的试管是（ ）
试管编号 ① ② ③ ④
实
验
处
理 CO2溶液 + + + +
光照 白光 蓝光 红光 绿光
碘液 + + + +
注：“+”表示具有该条件。
A.① B.② C.③ D.④
解析 将叶片在黑暗中放置一段时间是进行饥饿
处理，消耗掉有机物，然后用不同的光照射，进
行光合作用，用碘液处理看有机物产生的多少，
因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以着色
最浅叶片所在的试管是④号。
答案 D
在“绿叶中色素的提取与分离”实验中得到
的色素带颜色较浅,分析其原因可能是( )
①加入的丙酮太多 ②用无水乙醇代替丙酮
③层析液没及滤液细线 ④研磨时没有加入
CaCO3 ⑤研磨时没有加入SiO2 ⑥取的叶片
的叶脉过多，叶肉细胞过少 ⑦画滤液细线
的次数少 ⑧使用放置数天的波菜叶
A.①③⑦ B.②④⑤⑧
C.①③④⑤⑥⑦⑧ D.②③④⑤⑥
解析 在实验中，滤纸条上的色素带颜色较浅的原
因是滤液中色素含量少，或者在滤纸条上画滤液
细线时，重复的次数太少，或者加入的提取液太
多，使滤液中色素浓度降低。滤液中色素含量少
的原因可能是：（1）没有加入二氧化硅，导致研
磨不充分；（2）研磨时没有加入碳酸钙，使部分
色素被破坏；（3）选取的叶片中叶肉细胞少，色
素含量低；（4）叶片不新鲜，里面的色素被破
坏；（5）层析时，层析液没过滤液细线，使色素
溶解在层析液中。
答案 C
3.叶绿体的结构和功能
色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
4[H]
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
能
固定
还原
供氢
酶
光反应
暗反应
光合作用的过程：
二、光合作用的原理和应用：
光合作用速记口诀
光合作用两反应，光暗交替同进行，
光暗各分两步走，光为暗还供氢能，
色素吸光两用途，解水释氧暗供氢，
A D P 变 A T P，光变不稳化学能，
光完成行暗反应，后还原来先固定，
二氧化碳气孔入，C 5 结合C 3 生，
C 3 多步被还原，需酶需能还需氢，
还原产物有机物，能量贮存在其中，
C 5 离出再反应，循环往复永不停。
过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较
光反应阶段 暗反应阶段
场所
条件
物质
变化
能量变化
联系
叶绿体基粒类囊体薄膜上
叶绿体基质中
光、色素和酶
ATP、NADPH、多种酶,不需要光
光能转变成活跃的化学能
（ATP、NADPH中）
活跃的化学能转变成稳定的化学能
光反应为暗反应提供NADPH和ATP
暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
水的光解2H2O→4[H]+O2
合成ATP ADP+Pi → ATP
光
酶
光能
CO2的固定CO2+C5 →2C3
C3的还原2C3 → →(CH2O)+C5
酶
酶
ATP [H]
练一练
（2009·安徽卷，1）叶绿体是植物进行光合作
用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述,
正确的是 （ ）
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.H2O在光下分解为［H］和O2的过程发生在
基质中
C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
解析 叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上；色素吸收光能后，在类囊体薄膜上将水分解成
［H］和O2；CO2从气孔进入后，与C5结合生成C3
的过程称为CO2的固定，此过程发生在叶绿体基
质中；C3在［H］和ATP的作用下被还原生成有机
物，此过程发生在叶绿体基质中。
答案 D
考点一 光合作用的场所和过程
1.光反应和暗反应的关系
2.反应式及元素去向
CO2+H2O （CH2O）+O2
H2O O2
CO2 （CH2O）
（2）碳元素：CO2 C3 （CH2O）
（3）氢元素：H2O ［H］ （CH2O）
光能
叶绿体
（1）氧元素
3.叶绿体处不同条件下，C3、C5、［H］、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化
条件 C3 C5 ［H］和ATP (CH2O)合成量
停止光照
CO2供应不变 增加 下降 减少或没有 减少或没有
突然光照
CO2供应不变 减少 增加 增加 增加
光照不变
停止CO2供应 减少 增加 增加 减少或没有
光照不变
CO2供应增加 增加 减少 减少 增加
光照不变
CO2供应不变
(CH2O)运输受阻 增加 减少 增加 减少
特别提醒
1.光反应为暗反应提供两种重要物质：［H］和
ATP,暗反应为光反应也提供两种物质:ADP和
Pi，注意产生位置和移动方向。
2.没有光反应，暗反应无法进行,所以晚上植
物只进行呼吸作用，不进行光合作用；没有暗
反应，有机物无法合成，生命活动也就不能持
续进行。
3.色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄
膜上,但光反应和暗反应都需要酶参与,所以光
合作用有关酶存在于两个部位——叶绿体类囊
体薄膜上和基质中。
4.若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用
甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5
秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：
甲<乙（暗反应时间长）。
对位训练
1.下图为光反应、暗反应联系示意图，据图回答
下列问题：
（1）填出图中字母所表示的物质：a ，
b ，c ，d 。
（2）光反应为暗反应提供了 和 。
（3）光合作用中的能量转变是:光能→ → 。
（4）若对某植物作如下处理：（甲）持续光照10
分钟，（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交
替进行20分钟，若其他条件不变，则在甲、乙两
种情况下植物所制造的有机物总量是 （ ）
A.甲多于乙 B.甲少于乙
C.甲和乙相等 D.无法确定
解析 （3）在光合作用过程中的能量变化是光能
转变成ATP等中的化学能,再转变成有机物中的化
学能，有机物主要是指糖类中的葡萄糖。
（4）甲乙两种情况下，光反应时间相等，产生的
［H］和ATP的量几乎相等，这些物质除用于光照
时的暗反应外，还能维持无光时的一段时间
的暗反应，即甲的暗反应时间为10分钟，而乙的
暗反应时间大于10分钟。注意此题问的是制造的
有机物的总量，而不是积累的有机物的总量，故
不必考虑细胞呼吸。
答案 （1）O2 ATP ［H］ CO2 （2）［H］ ATP （3）ATP等中的化学能 糖类（有机物）
中的化学能 （4）B
三、影响光合速率的因素
内因：植物种类（阴生植物、阳生植物，
C3、 C4植物）
植物的生长阶段
叶片的生长阶段
叶面积指数
外因：光、co2 、温度、矿质元素、水等
1、光
光照强度
光质（光的波长）
（一）单因子影响因素：
光照强度
CO2
吸
收
CO2
释
放
光补偿点
B
光饱和点
A
C
D
坐标曲线分析:
一看标、二明点、三析线
阴生植物的光补偿点、光饱和点都比阳生植物低
措施：①阳生植物应种植在阳光充裕的地方，阴生植物应种植在荫蔽的地方；②光强必须达到一定值。
有关点移动问题
（1）阴生、阳生植物
（2）温度变化
左图是在光合作用的最适温度下测量所得，若温度上升5℃
A点向 B点向 。
（3）CO2浓度变化
CO2浓度增大，B点 C点 D点 。
CO2浓度减小，B点 C点 D点 。
（4）缺Mg时，
B点向 。
C点 D点 。
左移
下移
右移
B
A
C
D
CO2
吸收
CO2
释放
光照强度
左移
右移
右移
右移
左移
(2008唐山期末)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，有图表示的是30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度下降到25 ℃（原光照强度和CO2浓度不变），理论上图中相应点a、b、c三点移动分别为（ ）
b
a
CO2
吸收
CO2
释放
光照强度
c
A.下移、右移、下移 B.下移、左移、下移
C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移
C
分析曲线的限制因素问题
D
有关坐标曲线的计算问题
计算D点CO2的吸收量、 CO2的固定量、呼吸消耗量
B
A
C
D
CO2
吸收
CO2
释放
光照强度
10
5
O
计算OD段的总光合、 呼吸、净光合
2.CO2浓度与光合速率的关系
CO2浓度
CO2浓度
净光合速率
光合速率
A
A’
B
B’
图1
图2
曲线分析:
①图1纵轴表示净光和速率，横轴表示环境中CO2浓度，图2纵轴表示实际光合速率，横轴表示叶绿体周围CO2浓度(包括周围环境进入的和细胞呼吸产生的CO2)
②两图都表示在一定范围内光合速率随CO2浓度增加而增加，但当CO2达到一定浓度之后，光合速率不再增加
③图1中A点表示光合速率等于细胞呼吸速率时CO2浓度（注意与图2A，点的区别）
④图1和图2中的B和B’点都表示CO2饱和点
重要图形（易错点）
0
6
12
18
24
时间
CO2浓度
a
b
c
d
e
f
g
h
bc段产生的原因：
d点含义：
ef段产生的原因：
g点含义:
a、h点差异的原因：
有关点移动问题
D
（2004北京理综，4）在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植物光合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用CO2，使光合产量高于m点的选项是（ ）
A．若a点在a2，b点在b2时
B．若a点在a1，b点在b1时
C．若a点在a2，b点在b1时
D．若a点在a1，b点在b2时
D
C
提高CO2措施：
空气中CO2含量一般占330mg/L，与植物光合所需最适浓度（1000mg/L）相差太远。
必须指出：增加CO2可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高CO2浓度，会产生“温室效应”
大田——
大棚——
①确保良好通风：合理密植，“正其行，通其风”；
②增施有机肥料； ③深施“碳酸氢铵”。
A、施有机肥（农家肥）
B、使用CO2发生器，释放干冰等
C、开窗通气：增大CO2浓度、降低湿度、
降低温度
D、无土栽培时加NaHCO3：调节PH、
释放CO2
解释植物光合作用的“午休”现象
3.温度与光合速率的关系
光合速率
T
温度主要是通过影响与光合作用相关的酶的活性影响光合速率
应用：适时播种、温室栽培昼夜温度调节，冬天温室栽培可适当提高温度;夏天温室栽培可适当降低温度。适当增大昼夜温差，以提高作物产量。
B
A
C
a.曲线含义
b.关键点含义
A、B、C三点
4.矿质元素与光合速率的关系
N、P、K、Fe、Mg等
光合速率
在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过大而导致植物光合速率下降
（世纪金榜P38）
（二）多因子影响因素：
光合速率
光照强度
30℃
20℃
10℃
Q
P
光合速率
T
高光强
中光强
低光强
P
Q
光合速率
光照强度
高CO2浓度
Q
P
中CO2浓度
低CO2浓度
P点时，限制光合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，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子。
C
考点二 光合作用的影响因素及其应用
1.探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析
（1）实验流程
打出小圆形叶片（30片）：用打孔器在生长旺
盛的绿叶上打出
（直径=1 cm）
抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆
形叶片）抽出叶片内气体
（O2等）
小圆形叶片沉到水底：将内部气体逸出的小圆形
叶片放入黑暗处盛有清水
的烧杯中，小圆形叶片全
部沉到水底
对照实验及结果：
小圆形
叶片 加富含CO2
的清水 光照强度 叶片浮起数量
甲 10片 20 mL 强 多
乙 10片 20 mL 中 中
丙 10片 20 mL 弱 少
烧杯
项目
（2）实验结论：在一定范围内,随着光照强度不
断增强，光合作用强度也不断增强（小圆形叶片
中产生的O2越多，浮起的越多）。
（3）光照强度与光合作用强度的关系曲线分析
A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增
强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放
的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度
大于光合作用强度。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即
光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有
在B点以上时，植物才能正常生长），B点所示光
照强度称为光补偿点。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强
度不断加强，到C点以上就不再加强了，C点所示
光照强度称为光饱和点。
应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚
线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种
的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可
增加大棚作物产量。
2.CO2浓度对光合作用强度的影响
（1）曲线分析：图1和图2都表示在一定范围
内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，
但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速
率不再增加。
（2）点含义：①图1中A点表示光合作用速率等
于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；
②图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最
低浓度；
③图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
（3）应用：在农业生产上可以通过“正其行，
通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光
能利用率。
3.温度对光合作用速率的影响
(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用
有关酶的活性而影响光合作用速率。
(2)应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也
可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,
以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温
度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
4.必需元素供应对光合速率的影响
(1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元
素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一
定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物
渗透失水而萎蔫。
(2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地
增施肥料，可提高农作物产量。
5.水分的供应对光合作用速率的影响
(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接
影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制
CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
6.叶龄对光合速率的影响
（1）曲线分析：①随幼叶不断生长，叶面积不
断增大，叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断
增加，光合速率不断增加（OA段）；
②壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定
状态，光合速率基本稳定（AB段）；
③老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光
合速率下降（BC段）。
（2）应用：摘除老叶、残叶。
7.多因子对光合速率的影响
曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横
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，不再是影响光合速率的因子，要想提高
光合速率，可适当提高图示中的其他因子。
对位训练
2.（经典高考题）科学家研究CO2浓度、光照强度
和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到
实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确
的是 （ ）
A.光照强度为a时，造成曲线 Ⅱ 和 Ⅲ 光合作
用强度差异的原因是CO2 浓度不同
B.光照强度为 b 时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强
度差异的原因是温度不同
C.光照强度为a~b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随
光照强度升高而升高
D.光照强度为a~c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随
光照强度升高而升高
解析 光合作用强度与光照强度和CO2浓度有着密
切的关系，在不同阶段，起决定作用的因素不一
样。光照强度为a~c，曲线Ⅰ光合作用强度随光照
强度升高而升高，曲线Ⅲ则由于CO2浓度的限制不
升高。
答案 D
3.下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响
因素的关系。在下列各选项中，不正确的是
( )
A.①图中的X因素可表示CO2浓度，植物在较强光
照时的a点值一般要比在较弱光照时的低
B.③图中，阴生植物的b点值一般比阳生植物的低
C.④图中Z因素（Z3>Z2>Z1）可以表示CO2浓度,当
光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要
因素是光照强度
D.②图中Y因素最有可能代表光照强度
解析 ②图中Y因素最有可能代表温度，而不是光
照强度；光照强度增加到一定程度时，光合速率
不再增加，但是不会下降。
答案 D
光合作用的意义
（1）为生物生存提供了物质来源
（2）为生物生存提供了能量来源
（3）维持了大气中O2和CO2的相对稳定
(4) 对生物的进化有直接意义
呼吸作用和光合作用的比较
物质
变化
能量
变化
场所
条件
呼吸作用
光合作用
光、色素、酶
氧气、酶
叶绿体
细胞质基质、线粒体
无机物→有机物
有机物→无机物
光能→有机物
化学能
有机物化学能→ATP
+热能
联系
1.共同完成有机物和能量的代谢
2.光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气
有氧呼吸为光合作用提供二氧化碳
光合作用实际产O2量
光合作用实际CO2消耗量
　
光合作用C6H12O6净生产量
　
光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示
真正光合速率= 净光合速率+呼吸速率
光合作用的计算
＝实测O2释放量＋呼吸作用耗O2量
＝实测CO2消耗量＋呼吸作用CO2释放量
＝光合作用实际C6H12O6生产量－
　　呼吸作用C6H12O6消耗量
将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：
（1）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是　　　　　mg。
24.5
（2）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）　　　　　。
减少
直击高考
（10全国卷1）2.光照条件下，给C3植物和C4 植物叶片提供14CO2，然后检测叶片中的14C。下列有关检测结果的叙述，错误的是
A.从C3植物的淀粉和C4植物的葡萄糖中可检测到14C
B.在C3植物和C4植物呼吸过程产生的中间产物中可检测到14C
C.随光照强度增加，从C4植物叶片中可检测到含14C的C4大量积累
D.在C3植物叶肉组织和C4植物维管束鞘的C3中可检测到14C
【解析】本题主要考查C3植物和C4 植物的光合作用及同位素标记法，考查学生的理解能力、实验与探究能力和综合运用能力。根据C3植物和C4 植物光合作用暗反应的场所、过程［C3植物：C5+14CO2→2C3(只有两个14C)→C5+(14CH2O);和C4植C4植物的光合作用：C3+14CO2→C4(只有一个14C)→C3+14CO2，C5+14CO2→2C3(只有两个14C)→C5+(14CH2O)］和呼吸作用的过程[C6H12O6+6O2+6H2O→6H2O+12CO2]可知，A、B和D三项均正确;C4途径中的C4为中间代谢产物，不可能大量的积累。
【答案】C
（10全国卷1）3.下列四种现象中，可以用右图表示的是
A.在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化
B.条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化
C.一个细胞周期中DNA含量随时间的变化
D.理想条件下种群数量随时间的变化
【解析】本题主要考查相关生理过程中的数量变化趋势，涉及到新陈代谢与细胞分裂的相关内容，考查学生的理解能力和获取信息的能力。如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点（m，0）（m＞0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；B项对应的曲线起点不正确，曲线的走势一直为增函数，不会出现饱和效应；C项对应的曲线就更不正确了，起点纵坐标等于终点，且大于0；D项曲线为种群的“J”型增长曲线。
【答案】A
（10全国卷2）31.（10分）
请回答下列问题：
氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是 ，
构成细胞膜的元素是 。
缺镁时植物叶片发黄，其原因是
在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。
二氧化硅的作用是
碳酸钙的作用是
丙酮的作用是
光反应中能把光能转换成电脑的叶绿素是少数处于特殊状态的 。
（10海南卷）2．下列关于叶绿体的描述，错误的是
A．基粒由类囊体堆叠而成
B．叶绿体被膜由双层膜组成
C．暗反应发生在类囊体膜上
D．类囊体膜上具有叶绿素和酶
【答案】C
【解析】许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒片层。叶绿体被摸为双层膜组成，A、B对。在暗反应中,叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将CO2固定,使之转变成葡萄糖, 由于这一过程不需要光所以称为暗反应。碳固定反应开始于叶绿体基质, 结束于细胞质基质。所以C错。
（10海南卷）4．光反应为暗反应提供的物质是
A．［H］和H2O
B．［H］和ATP
C．ATP和CO2
D．H2O和CO2
【答案】B
【解析】本试题考查光反应的相关知识，光反应和暗反应的联系。
　　条件：光照、光合色素、光反应酶。
　　场所：叶绿体的类囊体薄膜。(色素）
　　过程：①水的光解：2H O→4[H]+O ↑(在光和叶绿体中的色素的催化下）。
②ATP的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）。
　　影响因素：光照强度、CO 浓度、水分供给、温度、酸碱度等。
　　意义：①光解水，产生氧气。②将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子，合成NADPH，为暗反应提供还原剂NADPH简称［H］。所以B对。
（10浙江卷）29．（26分）回答下列Ⅰ、Ⅱ小题：
Ⅰ．试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。
请回答：
（1）图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养中＿＿＿和＿＿＿＿更高。
（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中b－c段CO2浓度升高缓慢是因为＿＿＿＿＿＿＿＿，c－d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗＿＿＿＿＿。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率＿＿＿＿＿＿。
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿可缩短试管苗的适应过程。
解析：本题主要考查影响光合作用的因素,考查学生对曲线的解读能力, （1）从甲图来看,不加蔗糖的培养基中在相同的光照强度下光合速率要比加蔗糖的培养基高,且光饱和点也比加蔗糖的培养基高, （2）图乙表示一昼夜中CO2浓度变化曲线, b-c段上升缓慢的原因是凌晨温度较低，酶活性降低,呼吸速率较慢导致CO2释放减少所致；c-d段急剧下降是因为光合作用消耗大量CO2所致，d点时光照强度不再是限制光合作用的因素, CO2才是影响光合作用的因素,而大气CO2比瓶内高，所以更有利于提高光合速率。（3）从甲乙两图中可以得出不加蔗糖的培养基,适当增加CO2浓度,延长光照时间,适当增加光照强度等可以提高光合作用强度.
答案: （1）光合速率 光饱和点 （2）温度较低，酶的活性降低,细胞呼吸较弱，产生的CO2较少 c-d段光照的增强，光合作用增强,消耗大量的CO2,所以CO2浓度急剧下降 升高 （3）延长光照时间 增加光照强度 加CO2浓度(任选两个)
（10福建卷）26．(25分)
回答下列I、II题
I．东海原甲藻（简称甲藻）是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
（一）某研究小组探究pH对甲藻合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.O、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次涮定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成右图。
（1）本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率。
（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化．因此在测定氧气释放量前．需多次将各组pH分别调到 ，这是控制实验的
变量。
（3）若甲藻{圭时间处于pH10.0条件下，甲藻 (能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：
。
（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH6.0—9.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的 有关。
（二）研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃-30℃。最适温度为25℃左右，当温度为9℃和33℃时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
答案：（1）CO2 （2）原设定的PH值（起始PH值） 自
（3）不能 因为长时间处于PH10.0的条件下，甲藻的净光合作用速率为负值，甲藻不能生长繁殖。
（4）富营养化（N、P含量 或 矿质元素含量）
解析：本题关注生态环境方面，以引发东海赤潮的东海原甲藻作为实验材料，通过分析温度与pH等环境因素对其光合作用的影响，从而在一定程度上认识东海赤潮发生的机理。
（一）净光合速率的观察指标有氧气释放量、二氧化碳吸收量、淀粉的产生量。有题意可知本题是为了探究pH对甲藻合作用的影响，所以PH值是自变量，且开始时pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.O、10.0，但是黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，作为实验的自变量要保持稳定，才能说明不同实验组所出现的实验结果不同是由自变量不同引起的。所以在测定氧气释放量前．需多次将各组pH分别调到原设定PH值或起始PH值或者分别调到6.0、7.0、8.0、9.O、10.0，都可以。从图中可以看出在pH=10.0条件下，净光合速率为负值，所以甲藻不能正常生长。赤潮发生的主要原因是水体富营养化，是由与N、P元素增多导致藻类大量繁殖，氧气被大量消耗致使水体缺氧，是水生生物大量死亡，加剧氧气的消耗引起的现象成为赤潮。
（二）根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃-30℃，在这个温度范围来净光合速率必须大于零；最适温度为25℃左右，所以在25℃曲线达到最高点；当温度为9℃和33℃时，甲藻不能正常生长繁殖，在9℃和33℃时，净光合速率必须小于或等于零。
（10安徽卷）29、Ⅰ（8分）为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。请回答
⑴与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是 ，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是
⑵实验结果表明，在 的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取 措施能提高玉米的光能利用率。
▲
▲
▲
▲
●
●
●
●
A
B
C
D
20
40
60
0
5
10
15
20
CO2
吸
收
量
/
μmol
·m—2
·s—1
土壤含水量/%
▲光强（800μmol·m—2·s—1）
●光强（200μmol·m—2·s—1）
施肥
未施肥
【答案】Ⅰ⑴光照强度 水分 ⑵土壤含水量在40%～60% 合理密植
【解析】Ⅰ考查有关光合作用的影响因素，通过图解可以看出光合作用的影响因素有光照强度、含水量、矿质元素等因素影响，B点与D点比较是光照强度，C点与D点比较是含水量影响，通过图解可看出施肥影响明显是在含水量大于40%，增加光能利用率一般是合理密植。
1.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与
好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予
一定的条件，这些条件是 ( )
A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
随堂过关检测
题组一：影响光合作用的外界因素
解析 水绵进行光合作用需要光照和CO2,NaHCO3
可为水绵提供CO2。选用没有空气的环境,是为了
排除实验前环境中氧的影响，确保实验的准确性。
先选用极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断
水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水
绵与之作对照，从而证明了实验结果完全是由光
照引起的，氧是由叶绿体释放出来的。
答案 B
2.下图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验
装置示意图。其中a为实验装置，b为对照装置。
有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是（ ）
A.确保植株与外界空气进一步隔绝
B.排除土壤中微生物代谢活动的干扰
C.防止NaOH溶液对植物根系的影响
D.避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉
解析 在培育植物的土壤中，存在着许许多多的微
生物，它们的呼吸作用会放出CO2，影响实验结果。
答案 B
3.（2009·广东理基，40）在晴天中午，密闭的
玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件
适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是（ ）
A.O2浓度过低 B.O2浓度过高
C.CO2浓度过低 D.CO2浓度过高
解析 晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉
米，即使温度及水分条件适宜，随着光合作用
的进行，消耗了大量的CO2,引起暗反应的原料
不足，致使光合速率仍然较低。
C
4.某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤
干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验
开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，
对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如
下图所示。下列有关分析不正确的是（ ）
A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C.实验2~4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量
下降引起的
D.实验2~4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2
浓度下降引起的
解析 由图可知叶片光合速率随干旱时间延长而呈
下降趋势，A项正确；由图甲和图乙对比可知：光
合速率下降先于叶片叶绿素含量下降，B项正确；
实验2~4天，光合速率下降可能是由水分减少或
CO2减少引起的，而叶绿素含量在这一时间内没有
改变，所以C项错，D项正确。
答案 C
5.（2008·广东理基，43）提取光合色素，进行
纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正
确的是 ( )
A.未见色素带，说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取
液中的溶解度最高
解析 植物细胞中各种色素的含量和颜色有所
不同，提取液呈现绿色，说明提取液中含有较
多的叶绿素；在层析后滤纸上形成的色素带
中，胡萝卜素位于最远端，而不是最前方。
C
题组二：光合作用的色素和过程
6.如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，
图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在
一天24小时内的变化，请据图分析：
（1）图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或
光合作用生成的物质,则A、B、C、D依次是 。
（2）在a中发生的过程称为 ，在a中含有的参
与此过程的物质是 。
（3）在a中发生的能量转变是 。
（4）图乙中，从 点开始合成有机物，至 点
有机物合成终止。
（5）AB段C3含量较高，其主要原因是 。
(6)G点C3含量极少，其原因是 。
（7）G点与F点相比，叶绿体中NADPH（还原氢）
含量较 （填“高”或“低”）。
解析 （1）图中A、B、C、D依次是H2O、CO2、C3和C5,a是类囊体的薄膜,其上含有色素和与光反应
有关的酶，发生光反应，光反应将光能转变为活
跃的化学能。
（2）在B点前无光照，不能进行光反应，不能进
行C3的还原，因此在AB段C3含量较高,B点之后，开始进行光合作用,C3含量相对下降,I点无光照，
光合作用停止。G点C3含量少的原因是植物因“光合午休”，气孔关闭，导致CO2供应不足，C3合成
减少，C3少，［H］消耗少,因此G点［H］含量高
于F点。
答案 （1）H2O、CO2、C3、C5 （2）光反应
色素和酶 （3）光能→活跃的化学能 （4）B I
(5)无光不进行光反应，C3不能被还原 （6）气
孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，CO2的固定减弱
（7）高