专题6 光合作用的基本过程及影响因素 题源1 光合作用的基本过程-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

专题6光合作用的基本过程及影响因素 考纲·题型解读 1.以选择题的形式考查叶绿体及色素的结构、组成及功能，也可采用填空简答题的形式考查。 2.以选择题和综合题的形式考查光合作用的基本过程，常以图表曲线作为信息载体，考查对光合作用过程的理解程度。 3.以选择题、简答题、实验题等多种题型考查影响光合作用速率的环境因素，题干信息丰富多彩，常常要采用综合的方法进 行思维的加工和推断。 4,以综合题的形式考查光合作用和细胞呼吸的综合问题，常常在新情境中设题，考查分析问题和解决问题的能力。 5,以选择题、简答题和实验题的形式考查叶绿体中色素的提取和分离的实验原理、材料处理、操作过程和结果分析等，也可 在新情境中考查对实验技能的迁移运用能力。 十年高考母题题源揭秘 题源1光合作用的基本过程 解题模型1.1 光合作用的探究历程 时间 实施者 实验过程、方法 实验现象 实验结论 点燃的蜡烛与绿色植物、密闭→蜡烛不熄 1771年 普里斯特利（英） 小鼠与绿色植物、密闭→小鼠不易室息 植物更新空气 (空白对照) 只有在光照下且只有绿叶才能更 1779年 英格豪斯（荷） 植物更新空气 新空气 植物更新空气需要绿叶和阳光 植物进行光合作用时，把光能转 1845年 梅耶（德） 根据能量转化与守恒定律推测 换成化学能储存起来 黑暗 厂眼光陕蒸气深蓝色 1864年 萨克斯（德） 绿叶 12h (自身对照) [遮光映蒸气无颜色变化 绿色叶片光合作用产生淀粉 水绵 黑赔 极细光束 好氧茵只分布在光束 }无空气 照射部位的周国 1880年 恩格尔曼（美） O2是叶绿体释放出来的，叶绿体 好氧茵了（自身对照） 完全曝光 好氧菌分布在所有 是光合作用的场所 受光部位 1939年 鲁宾、卡门（美） (放射性同位素示踪法、对照法)rH马“O、CO2→释放18O2 向植物提供 H2)、C18()2→释放O2 光合作用释放的氧全部来自于水 [真题1]下列关于光合作用发现实验中对照实验设置的 带状叶绿体，且螺旋状分布，便于观察和分析研究；②实验环境 说法正确的是 () 设置巧妙：黑暗且没有空气，排除了环境中的光和氧的影响，确 A,普里斯特利实验缺少空白对照，并未影响实验的可信度 保实验的正常进行：③选用的实验手段巧妙：选用极细的光束照 B.萨克斯实验采用自身对照，一半遮光和一半曝光，自变量 射，选用好氧性细菌进行检测，从而能准确地判断出水绵细胞中 是颜色变化 释放氧的部位：④绝妙的对照设置：进行黑暗（局部光照）和曝光 C,恩格尔曼实验有多处巧妙设计，加上绝妙的对照设置，实 的对比，明确验证实验结果是由光照引起的。自身对照，自变量 验很有说服力 是光照，因变量是好氧性细菌的分布。鲁宾和卡门实验采用了 D.鲁宾和卡门实验采用先进的同位素示踪法研究元素的去 相互对照，自变量是标记物质(H1“O与C“O),因变量是O,的 向，没有对照实验 放射性。 [解析]普里斯特利实验缺少空白对照，实验结果说服力不 [答案]C 强。萨克斯实验充分运用了对照实验的思想，但自变量是光照。 恩格尔曼实验设计巧妙，①材料选择巧妙：水绵，具有细而长的 ·65 解题模型1.2 叶片不同时间的光合速率，结果如下图。 叶绿体中色素的种类与作用 ◆A地银杏 (1)绿叶中色素种类及其吸收光谱 10 O-B地银杏 色素种类 吸收光 吸收光谱图示 6 叶绿素 叶绿素a 吸收红光和 太阳光 (蓝绿色) 蓝紫光 (含量约 3 2 叶绿素b 吸收红光和 (黄绿色) 蓝紫光 7-1 8-19-1101 11-1 叶绿家 采样日期（月-日) 类胡萝 胡萝卜素 吸收蓝紫 绿素1 卜素（含 (橙黄色) 光 (1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。 量约占 在某些环境因素影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为 1 叶黄素 吸收蓝紫 (黄色) 光 游离型叶绿素。A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见 下表： (2)色素的分布、功能及特性 采样日期 A地银杏叶绿素含量(gg) B地银杏叶绿素含量(mgg) ①分布：叶绿体类囊体的薄膜上。 (月-日) 总量 游离型 结合型 总量 游离型 结合型 ②功能：吸收光能、传递光能（四种色素）、转化光能 7-1 (只有少量叶绿素a)。 2.34 0.11 2.23 2.43 0.21 2.22 ③特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机 8-1 2.30 0.12 2.18 2.36 0.29 2.07 溶剂。 9-1 1.92 0.21 1.71 2.11 0.58 1.53 (3)影响叶绿素合成的因素 10-1 1.58 0.29 1.29 1.75 0.81 0.94 ①光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中 11-1 1.21 0.41 0.80 1.44 1.05 0.39 不能合成叶绿素，因此呈现黄色。 ①在下侧坐标系上完成总叶绿素含量与采样日期关系的二 ②温度：叶绿素的合成需要酶的催化。叶绿素形成的 维曲线图。 最低温度为2一4°C,最适宜的温度为30°C,最高温度为 ◆A地银杏 40℃，秋天叶片变黄，是由于低温抑制叶绿素合成，同时原 O-B地银杏 2.5 有的叶绿素分解的结果。 ③矿质元素：镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁时叶 叶绿素含量 2 1.5 绿素合成受阻；铁、锰、铜、锌等是叶绿素形成过程中某些 1 (mg/go.5 酶的辅助成分，因此缺少铁、锰、铜、锌等矿质元素时，也不 能合成叶绿素。 7-1 11-1 (4)植物叶子颜色的变化 植物叶子呈现的颜色是叶子各种色素的综合表现。 ②从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原 其中主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素之间的比 因是 例。一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比 (2)为提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪 例约为4：1，叶绿素a与叶绿素b之比约为3：1，叶黄素 碎的叶片外，还应加入 。经快速研磨、过滤，将滤液收 与胡萝卜素之比约2：1。由于叶绿素比黄色的类胡萝卜 集到试管中，塞上椋皮塞：将试管置于适当的光照下2~3min 素多，所以正常的叶子总是呈绿色。秋天，因低温、紫外线 后，试管内的氧含量 强烈等外界因素和叶片衰老等内部因素，叶绿素的合成速 [解析](1)由表中数据分析，叶片光合速率下降的主要原 度低于分解的速度，叶绿素含量相对减少，而类胡萝卜素 因是结合型叶绿素含量降低。 分子比较稳定，不易被破坏。所以叶片逐渐呈现类胡萝卜 (2)研磨时要加入叶片、酒精（丙酮）、碳酸钙、石英砂（二氧 素的颜色——黄色。 化硅)，酒精（丙酮）的作用是溶解色素，碳酸钙的作用是保护色 至于红叶，是因为秋天降温，植物体内积累较多的糖 素，石英砂（二氧化硅）的作用是使叶片研磨充分。研磨后叶绿 分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成了较多的花青 体已被破坏，仅有叶绿素不能进行光合作用。 素，同时秋天叶子内的H值改变，叶内呈现酸性，使花青 本题以光合作用知识为切入点，考查学生的实验分析能力 素表现出红色。 和获取信息能力，难度适中，解题关键在于正确分析坐标图和 表格。 [真题2](2022·江苏)不同生态环境对植物光合速率会 产生影响。某课题组测定生长于A地（平原）和B地（山区）银杏 [答案](1)① ·66 (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质 ◆A地银杏 的元素是 ,构成细胞膜的元素是 O-B地银杏 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量 1.5 二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。 二氧化硅的作用是 0.5 碳酸钙的作用是 0 丙酮的作用是 7-1 8-1 9-1 10-1 11-1 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特 采样日期（月-日） 殊状态的 0 ②结合型叶绿素含量降低 [解析](1)生命活动所需的直接能源物质是ATP,其元素 (2)酒精（丙酮）、碳酸钙、石英砂（二氧化硅）基本不变 组成是C,H、O、N、P,构成细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂， [真题3](2020·江苏)下列关于叶绿体和光合作用的描 其元素组成为C、H、O、N、P。(2)镁是叶绿素的组成成分，叶绿 述中，正确的是 () 素的合成必须要有镁参与。 A.叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的 [答案](1)氨、磷复、磷 比例最小 (2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻 B.叶绿体的类乘体膜上含有自身光合作用所需的各种色素 (3)有助于磨碎植物细胞防止研磨过程中叶绿体色素被 C,光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经 破坏色素的提取溶剂 有氧呼吸产生的 (4)叶绿素a D.光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO,分于合成 [真题6](2003·江苏、广东)阳光通过三楼镜能显示出七 一个三碳化合物 种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱 [解析]叶绿体中的色素基本不吸收绿光，因此叶片反射 镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于 绿光故呈绿色。与光合作用有关的各种色素分布在叶绿体的类 ( 囊体薄膜上。光照下叶绿体中的ATP主要来自光合作用的光 A.绿光区 反应阶段。在光合作用的暗反应阶段，1个C),分子与体内原 B.红光区和绿光区 有的1个C化合物结合形成2分子C化合物。 C.蓝紫光区和绿光区 [答案]B D.红光区和蓝紫光区 [真题4](2020·山东)下图所示为叶绿体中色素蛋白等 [解析]叶绿素包括叶绿素、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜 成分在膜上的分布。在图示结构上 () 素，这些色素对不同光质的光吸收不同：叶绿素、叶绿素b主要 吸收蓝紫光和红橙光；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。所 ADP ATP 以该光谱通过叶绿素后，红橙光、蓝紫光被大量吸收，不能透射 NADP NADPH 而形成黑色条带。 888888888汉 [答案]D [真题7](2003·北京)下列关于叶绿素合成和功能的叔 述，错误的是 H2O H++O2 A.光是叶绿素合成的必要条件 B.低温抑制叶绿素的合成 A.生物膜为叶绿体内膜 C.矿质元素影响叶绿素的合成 B.可完成光合作用的全过程 D.提取的叶绿素溶液，给于适宜的温度、光照和CO,可进 .发生的能量转换是：光能→电能→化学能 行光合作用 D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动 [解析]本题直接运用叶绿素的相关知识分析问题，根据 [解析]由图可知，该膜结构上可完成光能的吸收和转化 所学知识对各选项逐一判断。叶绿素的合成需要光照，低温抑 过程，即该膜结构为叶绿体基粒囊状结构（类囊体）的薄膜，在这 制叶绿素的合成，矿质元素影响叶绿素的合成，所以A、B、C选 里可以完成光反应过程，能完成光能→电能→化学能的能量 项均是正确的。但是植物体进行光合作用不仅需要叶绿素吸收 转化，该过程所产生的ATP全部用于光合作用的暗反应。 转换光能，而且光合作用需要酶，所以光合作用的场所是叶绿 [答案]C 体，只给予适宜的温度、光照和C)2还是不能进行光合作用。 [真题5](2022·全国Ⅱ)请回答下列问题： [答案]D 67 D.在Cg植物叶肉组织和C植物维管束鞘的C?中可检测 解题模型1.3 到“C 光合作用的基本过程 [解析]CO2是光合作用的原料，1“CO2进入C植物的叶 1.光反应和暗反应的区别与联系 肉细胞后，其变化的基本过程为：C0,一C一→(CH,O) 比较 项目 光反应 暗反应 (包括葡萄糖和淀粉等)；“CO2进入C:植物叶片后，其变化的 PEP Cs 需要 条件 光、色素、酶 有光无光都能进行、酶 基本过程为：wC0,一C一→C0,一→"C一(CHO) (包括葡萄糖和淀粉等)。故C:植物的淀粉、C:植物的葡萄糖 反应 叶绿体爱状结构薄膜上（基 及C植物的叶肉组织和C:植物的雏管束鞘的C?中都能检测 场所 粒) 叶绿体基质 到C,即选项A、D正确：含1“C的葡萄糖在C3植物和C,植物 呼吸过程产生的丙酮酸等中间产物中也可检测到“C。随光照 C)2+C→2C3 物质 2H()→4[H]+()2 强度增加，C:植物的光合作用强度也随之增大，对“C的利用加 变化 2C3→(CH2O)+C ADP+Pi十能量→ATP ATP+ADP+Pi十能量 快，不会出现C,的大量积累，故C项错误。 本题以“同位素示踪法”来追踪“C在植物体内的转移途径， 光能→活跃的化学能 活跃的化学能 ·稳定的化 能量 主要考查C植物和C4植物叶片的结构特点及光合作用和呼吸 学能 变化 (储存在ATP中) (储存在糖类等有机物中) 作用过程中的物质转化，属于应用层次，较难题。熟练掌握光合 作用、呼吸作用的物质转化是得分关键。 完成 ()2释放、ATP和[H]的生成 葡萄糖等有机物的生成 标志 [答案]C [真题10](2021·安徽)叶绿体是植物进行光合作用的场 两者 光反应为暗反应提供能量(ATP)、还原剂[H]; 所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是 关系 暗反应为光反应提供ADP和P1 A.叶绿体中的色素主要分布在类壅体腔内 2.叶绿体中能量的转换 B.HO在光下分解为[H]和O:的过程发生在基质中 能量转换过程 结果 C.CO,的固定过程发生在类粪体薄膜上 激发 状 电子 D.光合作用的产物一淀粉是在基质中合成的 状结构薄 叶绿 叶绿 光能→电能 素a a [解析]叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上，是进行 H:0→2e+2[H+1/20 光反应阶段的必需条件。叶绿体基质是进行暗反应阶段的场 第二阶段 NADP+[H]+2e-→NADPH 所，而淀粉就是暗反应阶段合成的。 (叶绿体囊 状结构薄 ADP+Pi+电能 ATP 电能不 [答案]D 膜 记学能 [真题11](2023·福建)如图是夏季晴朗的白天，玉米和 不攀 花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO:的量）的变化 CO:+Cs-C (CH-O) 曲线，下列叙述错误的是 () 在ATP和NADPH中都储存着活跃的化学能，都可为 50 C的还原提供能量，同时NADPH还是C:的强还原剂。 一玉米 40 。一花生 [真题8](2022·天津)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生 w-joum) 30 场所分别是 ①叶绿体基质②类乘体萍膜·③线粒体基质④线粒体 20 内膜 A.①③ B.②③C.①④D.②④ [解析]CO:的固定发生在光合作用暗反应阶段，进行场 所是叶绿体基质。C),产生于有氧呼吸的第二阶段，进行场所 是线粒体基质。 时间 该题考查光合作用与呼吸作用过程，题目难度较小。对以 A.在9：30~11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗 上反应过程及发生场所的掌握是解答本题的关键。 反应过程减缓 [答案]A B.在11：00~12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量 [真题9](2022·全国I)光照条件下，给C,植物和C:植 比玉米的多 物叶片提供“CO2,然后检测叶片中的“C。下列有关检测结果 C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O:速率相同 的叙述，错误的是 ( D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应 A.从C:植物的淀粉和C植物的葡萄糖中可检测到C [解析]曲线图中横坐标为时间，纵坐标为净光合速率，在 B.在C,植物和C:植物呼吸过程产生的中间产物中可检测 9:30~11:00之间，花生净光合速率下降是由于水分供应不足导 到4C 致气孔部分关闭，影响二氧化碳进入，进而使暗反应变慢，A正 C.随光照强度增加，从C:植物叶片中可检测到含1“C的C 确。在11：00~12：30之间，玉米的曲线比花生的高，即此时玉 大量积累 米的净光合速率比花生的净光合速率高，故花生的单位叶面积 ·68· 有机物积累量比玉米的少，B错。在17：00时，玉米和花生的曲 细胞 线交叉于同一点，即净光合速率相同，故单位叶面积释放)，速 [解析]光合作用可以分为光反应和暗反应，两者进行部 率也相同，C正确。从曲线图可以看出，在18：30时，玉米的净光 位不同是因为催化光反应和暗反应酶的分布不同，前者分布在 合速率为零，光合速率等于呼吸速率，故玉米既能进行光反应， 叶绿体囊状结构薄膜上，后者分布在叶绿体基质中。光反应首 又能进行暗反应，D正确。 [答案]B 先将光能转化成电能，再转化成ATP中活跃的化学能，暗反应 [真题12](2004·广东、广西)（多选）在光合作用的暗反 把ATP中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能。现在 应中发生的反应过程有 使用的化石燃料都来自古代植物光合作用固定的太阳能。玉米 A.CO2的固定，O2的释放 是C:植物，其叶肉细胞和维管束鞘细胞内都有叶绿体的分布， B.CO:的固定，糖的生成 都能进行光合作用。 C.HO的分解，O2的释放 [答案]ACD [真题16](2020·北京)在光照下，小麦(C植物)叶片 D.CO,的固定产物(C3化合物)的还原 的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是() [解析]考查光合作用暗反应过程中的物质变化。暗反应 A.水光解释放O2 首先是二氧化碳的固定，即二氧化碳与五碳化合物结合形成2 B.固定CO,形成三碳化合物 个三碳化合物，三碳化合物接受光反应阶段产生的[H]和ATP, C.产生ATP和[H] 再经过一系列变化形成糖（有机物），并贮存能量，氧气是在光反 D.光合色素吸收并转换光能 应阶段释放出来的，不符合题意。 [解析]小麦是C植物。C植物的叶肉细胞中有正常的 [答案]BD 叶绿体并能进行光合作用，故其叶肉细胞叶绿体基粒上的光合 [真题13](2004·江苏)光合作用的过程可分为光反应和 色素能吸收并转化光能，并通过水的光解和ATP的合成而释放 暗反应两个阶段，下列说法正确的是 O,、产生[H]和ATP;叶绿体基质中能通过酶的作用来固定 A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 CO,而形成三碳化合物。C植物的维管束鞘细胞中因不存在 B.叶绿体的类椉体膜上进行暗反应，不进行光反应 叶绿体而不能进行光合作用，但其与叶肉细胞都具有线粒体，都 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 能进行呼吸作用，呼吸作用过程中能产生ATP和[H门。 D.叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应 [答案]C [解析]考查了光合作用过程进行的场所。光反应是在叶 [真题17](2021·上海)回答下列有关高等植物光合作用 绿体囊状结构的薄膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才 的问题。 能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光 均可。 CO H2O [答案]D ATP [真题14](2004·广东、广西)光合作用暗反应阶段中直 光反应 暗反应 接利用的物质是 () A.O,和C3化合物 图1 B.叶绿体色素 C.HO和O2 835 由1.5%02 D.氢[H]和ATP H0.03%C02 [解析]考查光合作用暗反应进行的条件。光合作用的暗 鉴 反应是在叶绿体基质中进行的，需要光反应提供氢[H门和ATP, 20 将二氧化碳还原成储存能量的有机物。 15 单位叶 用21%0， [答案]D 0 日0.03%C02 [真题15](2018·江苏)（多选）下列关于光合作用说法正 确的是 () 积 10 20 30 A光反应在叶绿体内的壅状薄膜上进行，暗反应在叶绿体 叶表面温度（℃） 内的基质中进行 B.光反应是把光能转化为电能，暗反应是把电能转化为化 图2 学能 (1)图1中分于Z的名称是 C.我们今天使用的煤、石油等化石燃料源自于光合作用的 (2)Z物质的形成过程是：光能活化位于 上的 产物 分于，释放出，并经传递最终生成Z。 D.玉米叶片中参与光合作用的细胞是叶肉细胞和维管束鞘 (3)在暗反应中，CO:必须与RuBP(五碳化合物)结合，这是 ·69 CO2被固定的第一步。RuBP可循环使用，使光合作用不断进 行；但O2也可与RuBP结合，生成一个三碳化合物和一个二碳 (2)[H]、ATP来源、去路的比较 化合物，此二碳化合物不参与光合作用。图2为不同O2浓度下 来源 去路 叶表面温度与光合作用速率的关系。回答下列问题。 作为暗反应阶段的 光合作用 光反应中水的光解 还原剂，用于还原 ①据图2，该植物在25°℃、适宜光照、1.5%与21%的0：浓 C?合成有机物等 [H] 度下，每小时单位叶面积积累的葡萄糖量的差值是mg。 用于第三阶段还原 有氧呼吸 第一、二阶段产生 氧气产生水，同时释 (相对分于质量：CO2一44，葡萄糖一180。计算结果保留一位小 放大量能量 数。)结合暗反应的过程，解释不同氧浓度葡萄糖积累量产生差 在光反应阶段合成 用于暗反应阶段C 异的原因： ATP,其合成所需能 光合作用 还原时的能量之需， 量来自色素吸收转 以稳定的化学能形 ②图2说明不同叶表面温度、不同氧浓度与光合作用速率 换的太阳能 式储存在有机物中 的关系是 ATP 第一、二、三阶段均 [解析](1)光反应为暗反应提供的物质为ATP和 产生，其中第三阶段 作为能量直接用于 有氧呼吸 NADPH。(2)形成NADPH的反应为光反应，发生在类囊体薄 产生最多，能量来自 各项生命活动 有机物的分解 膜上，光反应中产生了氧气，同时经电子传递产生了NADPH。 (3)在25°C时，两种不同氧浓度下的CO2吸收速率差为 [真题18](2023·海南)关于真核细胞中生命活动与能量 29mg/h·单位叶面积-15mg/h·单位叶面积=14mg/h·单 关系的叙述，错误的是 位叶面积。 A.DNA复制需要消耗能量 据题意，在较高浓度的氧气环境中，O,与CO2竞争RuBP B.光合作用的暗反应阶段需要消耗能量 从而降低暗反应速率是高氧条件限制光合作用的机理。 C.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP 根据曲线判断，在高温下，高氧浓度对光合作用的抑制更 D.细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生 明显。 [解析]协助扩散需要载体，不需要能量，光合作用的暗反 [答案](1)还原型辅酶Ⅱ(NADPH)(2)叶绿体的类囊 应阶段，需要光反应提供能量。 体膜叶绿素a高能电子(e)(3)①9.5O,与RuBP结 [答案]C 合，减少了用于还原的C:化合物，从而降低了光合作用速率，高 [真题19](2021·上海)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙 O:浓度抑制了光合作用速率②当CO:浓度一定时，较高氧浓 述中，正确的是 ( 度对光合作用速率的抑制作用在较高温度下更为显著 A.适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B.只要提供O,,线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP 解题模型1.4 C.无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP 光合作用与呼吸作用的综合 D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原 (1)光合作用与呼吸作用的区别与联系 反应 光合作用 呼吸作用 [解析]适宜光照下，在叶绿体内进行光合作用，在其光反 叶绿体 细胞质基质和线粒体 场所 应阶段可产生ATP,但不消耗O2。因可以合成ATP,故叶绿体 或细胞质基质 内有ATP合成酶。若提供O2,在线粒体内可以进行有氧呼吸 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 产生CO2,提供给叶绿体，但不能为叶绿体提供ATP。无光条件 物质变化 无机物合成有机物 有机物分解 无机物 下，叶绿体内不能进行光合作用，故不产生ATP。线粒体内进行 光能→ATP中活跃 有机物中稳定的化学 有氧呼吸产生ATP,发生氧化还原反应。 能量变化 的化学能·有机物 能→ATP中活跃的 [答案]D 中稳定的化学能 化学能十热能 [真题20](2021·浙江)下列关于植物光合作用和细胞呼 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 吸的叙述，正确的是 代谢类型 同化作用（或合成作 异化作用（或分解作 A,无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 用) 用) B.CO2的固定过程发生在叶绿体中，CH12O分解成CO: 范国 绿色植物细胞 几乎所有活细胞 的过程发生在线粒体中 光能 02 热能ATP C.光合作用的过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中 化学能转变为热能和ATP 联系 (CHO) 呼吸作用 光合作用 D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低 (化学能) (有氧呼吸) 温度，可提高作物产量 CO2+H2O+ [解析]无氧条件下植物细胞无氧呼吸产生酒精对水果细 胞有毒害作用，零下低温易引起细胞结冰，二者均不利于水果的 70· 保鲜；CH12):在细胞质基质中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线 难了，或找不着切入，点，其实平常我们经常做类似的题目，如池 粒体中进一步分解产生C)2和H2);光合作用过程包括光反应 塘中的水草白天浮到水面，晚上则又沉入水下。 和暗反应，可将光能转变为稳定的化学能，细胞呼吸过程是将有 [答案]实验步骤和预测实验结果： 机物中稳定的化学能转变成ATP和热能，因ATP也属于化学 (3)这两支试管放在日光灯下，光照一段时间。结果： 能，故C项不确切：夏季连续阴雨天，限制光合作用的主要因素 NaHCO,稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。 是光照，适当增加光照能够提高光合速率，夜间适当降低温度可 (4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果NaHC)? 降低呼吸速率，二者结合起来，可提高作物产量。 稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。 [答案]D 分析预测的结果： [真题21](2022·海南)下列关于叶绿体的描述，错误的是 (1)光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的 ( O多于呼吸作用消耗的O,叶肉细胞间腺中的O,增加，叶片上 A.基粒由类体堆叠而成 浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼 B.叶绿体被膜由双层膜组成 吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。 C.暗反应发生在类要体膜上 (2)黑暗中，NHC)3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶 D.类娈体膜上具有叶绿素和酶 肉细胞间腺中的O2,放出的CO,溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞 [解析]叶绿体的基粒是由类囊体膜堆叠而成的，上面分 间隙缺乏气体，叶片下沉。而蒸馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧 布着色素及与光反应阶段有关的酶，是光反应阶段进行的场所， 呼吸，叶肉细胞间踪缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。 但是暗反应阶段进行的场所是叶绿体的基质。 [答案]C 题源2影响光合作用速率的环境因素 [真题22](2018·全国理综I)为了验证叶片在光合作用 和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与 解题模型2.1 用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验 叶龄与光合作用 步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。 (1)规律：叶片由小到大的过程，叶面积逐渐增大，叶 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO,稀 肉细胞中叶绿体逐渐增多，光合色素逐渐增加，光合作用 溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过 效率不断增强。生长到一定程度，叶片面积和光合色素等 程中光照和温度条件适宜，空气中)：和CO2在水中的溶解度 达到稳定状态，光合作用效率也基本稳定。伴随着叶片的 及无氧呼吸忽略不计)。 衰老，部分色素遭到破坏，光合速率有所下降（如图1和图 实验步骤和预测实验结果： 2)。 (1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水 光 呼吸作用消耗量 光合作用总量 和NaHCO,稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。 效 (2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的 物 气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。 (3): 叶龄 02 579 叶面积指数 分析预测的结果： 图1 图2 [解析]本题为一验证性实验题，实验目的是验证叶片在 光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，要求补充完 (2)农业生产启示：在农业生产中，通过合理密植、适当 整实验步骤分析预测结果。根据题干提示，可考虑设计两组实 间苗、修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。 验进行验证：一是有光条件下，观察叶片的沉浮；二是黑暗条件 下，观察叶片的沉浮。光照下，叶肉细胞进行光合作用吸收 [真题23](2021·江苏)（多选）某研究性学习小组采用盆 C)2,释放)2，光照和黑暗条件下叶肉细胞均可进行呼吸作用， 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 吸收O:释放CO2。NaHCO,稀溶液可为光合作用提供原料 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 CO2,而蒸馏水中缺乏CO:和O2,叶片不能进行光合作用和有 件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的是 氧呼吸。光照下NHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放 出的O:多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O,增加， 叶 叶片上浮。黑暗中，NHC)3稀溶液的叶片进行呼吸作用，消耗 光 叶片叶 4.5 了叶肉细胞间隙中的)2，放出的C)2溶于NHC)3稀溶液中， 速 4 4。-对照组 叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。 组 含量 实验过程中要注意实验设计原则以及实验材料用具的合理 4 68时间(d 运用。分析预测实验结果时要运用光合作用和有氧呼吸的原 理，用专业语言加以解释。从答题情况看，许多同学把题目考虑 A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 ·71