第3章 第5节 第2课时 光反应和碳反应、环境因素对光合作用的影响（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（浙科版）

本讲义聚焦高中生物学光合作用核心知识点，系统梳理光反应（类囊体膜、水的光解、ATP和NADPH合成）与碳反应（叶绿体基质、卡尔文循环）的过程及联系，进而阐述光强度、温度、CO₂浓度等环境因素对光合速率的影响，构建完整知识支架。 该资料通过经典实验分析（如希尔反应、卡尔文实验）培养科学思维，设计探究光强度影响的实验活动提升探究实践能力，结合判断正误、核心归纳表格及练习题强化生命观念，课中辅助教师高效教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　光反应和碳反应、环境因素对光合作用的影响 [学习目标]　1.阐明光合作用的原理及光反应与碳反应的关系。2.采用不同指标表示光合速率并解决实际问题。3.尝试探究环境因素对光合作用的影响。 一、光反应和碳反应 1．光反应将光能转化为化学能，并产生氧气 (1)场所：类囊体膜——光合膜。 (2)物质变化 ①水的光解：水裂解为H＋、电子(e－)和O2。 ②NADPH和ATP的合成：H＋和e－将NADP＋还原为NADPH，并产生ATP。 (3)能量变化：光能转化为NADPH和ATP中的化学能。 (4)产物去向及作用 ①光反应产生的O2被释放到细胞外。 ②光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质，NADPH在碳反应中是还原剂。 2．碳反应将二氧化碳还原成糖 (1)场所：叶绿体基质。 (2)卡尔文循环：二氧化碳还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。 ①CO2被固定：1个CO2分子与五碳糖结合→1个六碳分子→2个三碳酸分子。 ②三碳酸被还原：三碳酸分子接受来自NADPH和ATP的能量→被NADPH还原形成三碳糖(卡尔文循环中形成的第一个糖)。三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成。 ③再生五碳糖：三碳糖形成后，卡尔文循环中的许多反应，都是为了再生五碳糖，以保证此循环不断进行。 (3)光合产物的利用：在叶绿体内，三碳糖能作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料。大部分三碳糖运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。 判断正误 (1)蓝细菌水的光解发生在叶绿体的光合膜中(　　) (2)光反应必须在有光的条件下进行，碳反应的持续进行不需要光(　　) (3)卡尔文循环中碳的转移途径为CO2→三碳酸分子→五碳糖→三碳糖(　　) (4)在叶肉细胞的叶绿体中，三碳糖转变为蔗糖并运输到植物体各处(　　) (5)光合作用中ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体膜(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 提示　(1)蓝细菌是原核生物，没有叶绿体。(2)碳反应需要光反应产生的NADPH和ATP，碳反应持续进行需要光。(3)卡尔文循环中碳的转移途径为CO2→三碳酸分子→三碳糖。(4)三碳糖运至叶绿体外转变成蔗糖。(5)光合作用的碳反应为光反应提供ADP和Pi，ADP从叶绿体基质移向类囊体膜。 任务一：光合作用过程的研究 请结合资料分析回答下列问题： 资料1　希尔反应：1937年，英国科学家希尔发现，给离体叶绿体悬浮液充足光照并加入氧化剂，但不通入CO2，结果有氧气释放。 (1)通过希尔反应，我们可以得到什么结论？ 提示　水的光解可以产生氧气。 (2)此实验是否能说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？请说明原因。 提示　能说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有水，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着水的光解与糖的合成不是同一个化学反应。 资料2　阿尔农实验：黑暗条件下给离体叶绿体供给ATP、NADPH和CO2，结果叶绿体中有糖类生成。 (3)根据阿尔农的实验推测光反应为碳反应提供了什么条件？ 提示　光反应为碳反应提供了ATP和NADPH。 资料3　卡尔文实验：将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5 s时，14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中，将反应时间缩短到0.5 s时，14C出现在一种三碳化合物(C3)中。 (4)卡尔文实验的自变量是什么？ 提示　光照的时间。 (5)如果给植物提供14CO2，光合作用中放射性依次出现在哪些物质中？ 提示　放射性依次出现在：14CO2三碳酸分子三碳糖。 任务二：光合作用过程中五碳糖和三碳酸含量变化的分析 1．请分析突然停止对光下植物的光照后，其体内的五碳糖和三碳酸的含量如何变化？ 提示　停止光照―→光反应停止―→―→三碳酸的还原受阻―→ 2．请分析突然停止对光下植物的CO2的供应后，其体内的五碳糖和三碳酸的含量如何变化？ 提示　CO2停止供应―→CO2的固定停止―→ 核心归纳 1．光反应与碳反应的比较 过程 光反应 碳反应 条件 必须在光下，需要色素、酶和水 需要酶、CO2、ATP和NADPH，只有在有光条件下才能循环 场所 叶绿体类囊体膜(光合膜) 叶绿体基质 物质转化 ①水的光解：H2O2H＋＋O2＋2e－； ②ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP； ③NADPH的合成：NADP＋＋H＋＋2e－NADPH ①三碳酸的形成：CO2＋五碳糖2三碳酸； ②三碳糖的形成： 2三碳酸2三碳糖； ③五碳糖的再生：三碳糖五碳糖 能量转化 光能→ATP、NADPH中的化学能 ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能 联系 光反应为碳反应提供NADPH、ATP，碳反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi，如图： 2.光合作用过程中元素的转移途径 (1)光合作用过程中O元素的转移途径： H218O→18O2；C18O2→C3→(CH218O)。 (2)光合作用过程中C元素的转移途径： 14CO2→14C3→14C6H12O6＋14C5。 (3)光合作用过程中H元素的转移途径： H2O→NADPH→C6H12O6＋H2O。 1．(2024·嘉兴高一阶段考)光合作用实现了生态系统中有机物的生产，下列对光合作用生产有机物过程的叙述，错误的是(　　) A．光反应的产物是O2、H＋和e－ B．碳反应不需要光的直接参与，但是需要光反应的支持 C．光反应和碳反应过程都发生了能量的转化 D．光合作用实现了固定太阳能并将CO2还原为糖 答案　A 解析　光反应包括水的裂解和ATP的形成，产物有O2、NADPH、ATP，发生在叶绿体的类囊体膜上，其中水裂解的产物是O2、H＋和e－，A错误。 2．如图为大豆叶片叶肉细胞光合作用碳反应阶段的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为三碳酸中的化学能 B．卡尔文循环产生的三碳糖大部分运输到叶绿体外合成蔗糖 C．光强度突然由强变弱导致光合速率下降，短时间内五碳糖含量升高 D．被还原的三碳酸在有关酶的催化作用下，可再形成五碳糖 答案　D 解析　CO2的固定过程不消耗ATP，A错误；卡尔文循环过程中产生的三碳糖大部分用于再生五碳糖，而离开卡尔文循环的三碳糖大部分被运出了叶绿体用于合成蔗糖，B错误；光强度由强变弱，光反应速率减慢，NADPH和ATP的产生量减少，使碳反应阶段三碳酸的还原速率减慢，生成的五碳糖减少，而CO2的固定短时间内正常进行，消耗的五碳糖不变，导致五碳糖含量减少，C错误；在有关酶的催化作用下，三碳酸接受ATP水解释放的能量并且被NADPH还原，一些接受能量并被还原的三碳酸经过一系列变化形成糖类，另一些接受能量并被还原的三碳酸则经过一系列的化学变化又形成五碳糖，D正确。 二、影响光合速率的环境因素 1．光合速率(光合强度) (1)含义：指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行的光合作用，如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。 (2)表示方法：单位时间内释放的氧气量或消耗的二氧化碳量。 2．影响光合速率的主要因素 (1)光强度：在一定范围内，光合速率随光强度的增加而增加；当光强度升高到一定数值后，光强度再增加，光合速率也不会增加，此时的光强度称为光饱和点。 (2)温度：植物光合作用都有一个最适温度。低于该温度，随着温度升高，光合速率加快；超过该温度，酶的活性减弱或丧失。 (3)CO2浓度：一定范围内，空气中CO2浓度的增加会使光合速率加快。 3．活动：探究光强度对光合作用的影响 (1)实验假设：一定范围内，光合速率随光强度的增加而增加。 (2)实验方案 ①组装如图装置三套，分别编号为甲、乙、丙； ②分别向三支试管内加入等量的金鱼藻和5%的NaHCO3溶液； ③记录有色液滴的起始位置； ④取三只100 W灯泡，分别置于距甲、乙、丙10 cm、20 cm、50 cm处，照射一段时间后，记录液滴的位置。 判断正误 (1)光合速率受光强度、温度、CO2浓度、水分和矿质元素等的影响(　　) (2)在一定范围内，光合速率随光强度的增加而增加，在光强度达到全日照时，才刚达到光饱和点时的速率(　　) (3)温度通过影响酶的活性来影响光合速率(　　) (4)CO2浓度增加时，碳反应速率增加，而光反应速率不变(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 提示　(2)在一定范围内，光合速率随光强度的增加而增加，在光强度达到全日照之前就已达到光饱和点时的速率。(4)CO2浓度增加时，碳反应速率增加，而光反应受碳反应影响，速率也增加。 任务三：光合速率的影响因素及其应用 请结合光合速率与其影响因素的关系，分析回答下列问题： (1)图2中A点和B点的含义分别是什么？ 提示　A点是进行光合作用所需CO2的最低浓度，B点是CO2饱和点，即植物光合速率不再随CO2浓度增加而提高时所对应的最低CO2浓度。 (2)请结合图1、图2总结在农业生产上提高作物产量的措施。 提示　合理密植(可以提高光能利用率)、合理通风、施用农家肥或有机肥等。 (3)在图3中，P点时，限制光合速率的因素是什么？光强度大于Q时，曲线B和C所表示的光合速率不再增加，此时限制因素是什么？ 提示　P点时，限制光合速率的因素是光强度(横轴对应的变量)；光强度大于Q时，限制曲线B和C所表示的光合速率增加的因素是CO2浓度。 (4)水分能影响气孔的导度，从而影响CO2进入植物体内，另外水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。试解释图4曲线中E点光合强度暂时降低的原因。 提示　温度过高，蒸腾作用过强，水分丢失过多，导致气孔导度降低，细胞中CO2的供应减少。核心归纳　综合分析各种因素对光合速率的影响 (1)单因素对光合速率的影响 影响因素 曲线 曲线解读 在生产上的应用 光强度 A点：只进行细胞呼吸；AB段：随光强度增加，光合速率也逐渐增加；B点(光补偿点)：光合速率等于细胞呼吸速率；BC段：光强度不断加强，光合速率不断增加，C点对应的光强度为光饱和点 温室栽培时人工补光，延长光合作用时间；通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间 CO2浓度 ①图1和图2都表示在一定范围内，光合速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合速率不再增加； ②图1中A点表示光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1中的B点和图2中的B′点都表示CO2饱和点 施用有机肥；温室栽培植物时，可以适当提高室内CO2浓度；大田生产“正其行，通其风”，即提高CO2浓度，增加产量 温度 温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性来影响光合速率 增加昼夜温差，保证植物有机物的积累 (2)多因素对光合速率的影响 ①曲线解读：P点时，限制光合速率的主要因素应为横坐标所示因素，随该因素的不断增加，光合速率不断增大；Q点时，横坐标所示因素不再是影响光合速率的主要因素，若要提高光合速率，可适当提高图示其他因素的强度。 ②应用 a．温室栽培植物时，在光强度一定的条件下，白天适当升高温度，可提高与光合作用有关的酶的活性，提高光合速率，同时适当补充CO2浓度，进一步提高光合速率。 b．当温度适宜时，可适当增加光强度和CO2浓度，以提高光合速率。 3．用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如图所示的实验，下列叙述不正确的是(　　) A．离体的叶绿体中能合成糖类 B．碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳 C．烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生 D．灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度 答案　D 解析　灯与锥形瓶之间的距离，表示不同的光强度，光强度影响光合作用的强度，D错误。 4．如图为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，下列有关叙述错误的是(　　) A．若图1表示植物阴天时的光合速率，则晴天时，a点左移，b点右移 B．图2中，若CO2浓度适当增大，则a点左移，b点右移 C．图3中，CO2浓度由b点变为a点，短时间内叶绿体中三碳酸分子的含量增加 D．图4中，当温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 答案　D 解析　阴天时植物的光合作用强度较低，晴天时光强度增加，光合作用强度增加，故图1中b点(CO2饱和点)右移，a点(CO2补偿点)左移，A正确；图2中a点为光补偿点，b点为光饱和点，若CO2浓度适当增大，则光合作用强度也随之增强，所以a点左移，b点右移，B正确；图3中，CO2浓度由b点变为a点后，CO2浓度增加，碳反应过程中CO2固定形成三碳酸分子增加，故三碳酸分子的含量相对增加，C正确；图4中光照下CO2的吸收量为植物净光合量(植物有机物积累量)，黑暗中CO2的释放量为植物细胞呼吸量，所以当温度高于25 ℃时，植物光合作用积累的有机物的量开始减少，而不是植物光合作用制造的有机物的量(植物总光合量)开始减少，D错误。 课时对点练 [分值：100分] 第1～4题，每题5分；第5～11题，每题6分，共62分。 题组一　光合作用的过程 1．(2024·温州高一期末)科学家们利用离体的叶绿体(结构如图甲)进行实验，逐渐发现了水的光解和NADPH的产生机制，其部分过程如图乙所示。下列叙述错误的是(　　) A．图甲的结构④中存在核糖体 B．持续低温会改变图甲结构③中色素含量和比例 C．图乙所示的过程在图甲的结构②上发生 D．图乙的过程①需要光能驱动 答案　C 解析　图乙所示的过程为水的裂解，在图甲的③类囊体膜上发生，C错误。 题点　光反应阶段 2．光合作用过程包括光反应和碳反应，如图表示光反应与碳反应的关系。据图判断，下列叙述不正确的是(　　) A．光反应为碳反应提供ATP和NADPH B．停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降 C．ATP的移动方向是由类囊体膜到叶绿体基质 D．植物在暗处可大量合成三碳糖 答案　D 解析　植物在暗处，由于没有光照，产生的ATP和NADPH不足，导致碳反应产生的有机物减少，不能大量合成三碳糖，D错误。 题点　光反应和碳反应的区别与联系 3．(2025·宁波高一期末)如图表示植物叶肉细胞内光合作用、细胞呼吸中O(氧元素)的转移过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．表示光合作用的过程有①④⑤ B．表示细胞呼吸的过程有②③ C．过程③伴随大量ATP的生成 D．过程⑤属于吸能反应 答案　C 解析　过程①表示水的裂解，过程④表示CO2的固定，过程⑤表示C3的还原，这些都是光合作用的过程，A正确；过程②表示需氧呼吸的第三阶段，过程③表示需氧呼吸的第二阶段，故表示细胞呼吸的过程有②③，B正确；过程③表示需氧呼吸的第二阶段，产生少量的ATP，C错误；过程⑤表示C3的还原，这个过程需要消耗光反应产生的ATP和NADPH，故属于吸能反应，D正确。 题点　光合作用与细胞呼吸在物质和能量上的联系 4．(2024·温州高一期末)棉花是重要的经济作物，其叶片光合作用过程如图所示，a～g代表物质。下列叙述错误的是(　　) A．b和d在光下形成，为三碳糖的形成提供能量 B．若减少g的供应，短时间内 e的含量将减少 C．f是三碳酸，R酶催化CO2的固定过程 D．去除棉铃可能会导致叶片光合速率下降 答案　B 解析　b和d为光反应的产物ATP和NADPH，在光下形成，可为碳反应三碳糖的形成提供能量，A正确；g为CO2，若减少g的供应，短时间内CO2与e(五碳糖)固定形成f的速率减小(e的消耗速率减小)，但光反应速率不变，因此三碳酸的还原速率不变，即e的生成速率不变，故短时间内e的含量将增加，B错误；f是CO2与五碳糖固定形成的三碳酸，R酶催化CO2的固定过程，C正确；去除棉铃会导致蔗糖外运减少，三碳糖转化形成淀粉增加，淀粉在细胞内积累会抑制光合作用，因此去除棉铃可能会导致叶片光合速率下降，D正确。 题点　光反应和碳反应的区别与联系 题组二　环境因素对光合作用的影响 (2024·温州高一期中)阅读下列材料，完成第5、6小题。 如图为某同学设计的用于进行“探究环境因素对光合作用的影响”活动的实验装置。实验过程中由于黑藻进行光合作用释放出氧气导致装置内气压上升，使得移液管内液面高度发生变化(不考虑黑藻渗透吸水或失水导致的液面变化)。以移液管内液面移动情况为观测指标，探究二氧化碳浓度对黑藻光合速率的影响(二氧化碳可由NaHCO3溶液提供)。 5．下列不是“探究二氧化碳浓度对黑藻光合速率的影响”的无关变量的是(　　) A．NaHCO3浓度 B．光强度 C．黑藻成熟程度 D．溶液温度 答案　A 解析　该实验是“探究二氧化碳浓度对黑藻光合速率的影响”，自变量为二氧化碳浓度(即NaHCO3浓度)，因变量为黑藻光合速率，因此光强度、黑藻成熟程度和溶液温度均为无关变量，A符合题意。 题点　探究环境因素对光合作用的影响 6．用图示装置探究二氧化碳浓度对黑藻光合速率的影响，将所得实验数据绘制成曲线图，其中能够正确表示自变量与因变量之间关系的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　C 解析　黑藻进行光合作用释放出氧气导致装置内气压上升，因此移液管内的液面高度会下降，随着NaHCO3浓度的增加，光合速率增加，移液管内的液面高度下降速率增加；但当NaHCO3浓度过高时，会导致细胞失水而代谢减慢，光合速率减慢，即移液管内的液面高度下降速率减小，因此能够正确表示自变量与因变量之间关系的是曲线③。 题点　光合作用的影响因素——CO2浓度 7．(2025·杭州高一期中)如图为环境因素对某植物光合作用强度的影响曲线图。下列有关说法错误的是(　　) A．光强度为c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．光强度小于a时，限制光合作用强度的主要因素是光强度 C．将植物从曲线Ⅱ移到曲线Ⅲ环境条件下培养一段时间，则植物细胞五碳糖含量增多，三碳酸含量降低 D．温度通过改变酶的活性来影响光合作用强度 答案　C 解析　光强度小于a时，不同的CO2浓度下，在相同的光强度下光合作用强度相同，随着光强度的增加，光合作用强度随之增加，所以限制光合作用强度的主要因素是光强度，B正确；将植物从曲线Ⅱ移到曲线Ⅲ环境条件下培养一段时间，光合作用的光反应和碳反应速率都降低，植物细胞五碳糖含量和三碳酸含量保持相对稳定，C错误；光合作用需要酶的催化，温度能影响酶的活性，所以温度通过改变酶的活性来影响光合作用强度，D正确。 题点　光合作用的影响因素的综合分析 8．(2025·宁波高一阶段检测)在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)实验，结果如图所示。补光的光强度为150 μmol·m－2·s－1，补光时间为上午7：00－10：00，温度适宜。下列叙述错误的是(　　) A．给植株补充580 nm光源，对该植株的生长没有促进作用 B．若680 nm补光后植株的光合色素增加，则其光饱和点将上升 C．若450 nm补光组在9：00时突然停止补光，则植株O2的释放速率减小 D．在补光时段内，450 nm补光组从温室中吸收的CO2量比对照组少 答案　D 解析　与对照组相比，给植株补充580 nm光源时植株吸收二氧化碳的速率降低，说明此光源对该植株的生长没有促进作用，A正确；若680 nm补光后植株的光合色素增加，则植物吸收光能的能力增强，会使光饱和点上升，B正确；若450 nm补光组在9：00时突然停止补光，会使光反应速率降低，植株O2的释放速率减小，C正确；与对照组相比，在补光实验时间内，450 nm补光组的CO2吸收速率始终大于对照组的，因此吸收的CO2总量比对照组多，D错误。 题点　光合作用在生产实践中的应用 9．如图为光合作用部分过程，磷酸丙糖是光合作用碳反应的产物，它可在叶绿体内转化为淀粉。已知焦磷酸化酶可催化淀粉的合成，该酶活性受叶绿体内三碳酸(C3)的调节。叶绿体在白天会形成淀粉粒，黑暗夜间淀粉粒消失。据图推测错误的是(　　) A．每固定1分子CO2，将生成2分子三碳酸(C3) B．若突然增强光照，短时间内五碳糖(C5)含量增加 C．饥饿处理会促进淀粉转化为麦芽糖和葡萄糖 D．三碳酸(C3)对焦磷酸化酶具有抑制作用 答案　D 解析　CO2与五碳糖(C5)生成三碳酸(C3)，每固定1分子CO2将生成2分子三碳酸(C3)，A正确；若突然增强光照，短时间内光反应产生的NADPH和ATP增加，还原三碳酸(C3)生成的五碳糖(C5)增加，由于消耗五碳糖(C5)生成三碳酸(C3)速率暂时不变，故五碳糖(C5)含量增加，B正确；由图可知，饥饿处理会促进淀粉转化为麦芽糖和葡萄糖，葡萄糖氧化分解为细胞的生命活动提供能量，C正确；已知焦磷酸化酶催化淀粉的合成，叶绿体在白天会形成淀粉粒，白天进行光合作用生成的ATP、NADPH会促进三碳酸(C3)经过一系列反应转化为淀粉，因此三碳酸(C3)对焦磷酸化酶有活化作用，D错误。 题点　条件骤变后光合作用相关物质变化的规律 10．如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况。除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是(　　) A．图甲中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量 B．图乙中c点与d点相比，相同时间内c点叶肉细胞中三碳酸的消耗量多 C．图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度和光强度 D．图丙中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变 答案　A 解析　图甲中a点时光合速率不再增大，限制因素可能是叶绿体中色素的含量，A正确；图乙中c点与d点相比，相同时间内c点叶肉细胞中三碳酸的消耗量少，B错误；图中M、N、P点的限制因素分别是光强度、光强度和温度，C错误；图丙中，随着温度的升高，光合速率增大，超过一定范围，光合速率将减小，D错误。 题点　光合作用的影响因素的综合分析 11．(2025·宁波高一期中)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH 7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著 B．与品种乙相比，除草剂对品种甲的类囊体功能抑制性较强 C．除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体中能产生三碳糖 D．不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲 答案　B 解析　相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化快的品种生成的氧较多，说明其受除草剂抑制效果较差，A错误；相同浓度除草剂处理下，品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲，说明除草剂对品种甲的类囊体功能抑制性较强，B正确；除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体虽能为碳反应阶段提供NADPH和ATP，但缺乏二氧化碳，无法合成三碳糖，C错误；由题图可知，不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率等于品种甲，D错误。 题点　光合作用在生产实践中的应用 12．(20分)(2024·绍兴高一期中)如图为水稻植物细胞中光合作用过程简图，其中英文大写字母表示物质成分，数字表示过程。请回答下列问题： (1)该膜是________膜，其上含有光合色素。与正常水稻相比，缺Mg水稻对_________________光的吸收明显减少。 (2)图中______________(填图中字母)表示光合作用产生的O2。据图还可知ATP的形成与______________(填图中字母)的跨膜运输有关。 (3)图中过程②③所在的循环称为__________，发生的场所为________。由物质G生成三碳糖的过程，需要______________作为还原剂，______________提供能量。 (4)白天光合作用旺盛时，植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，在夜晚，叶绿体中的淀粉水解，其水解产物三碳糖运出叶绿体并转变为__________，供植物体其他细胞利用，或作为能源物质参与_______________________________________________。 答案　(1)类囊体(光合)　红光和蓝紫　(2)A　B　(3)卡尔文循环　叶绿体基质　NADPH　ATP和NADPH　(4)蔗糖　细胞呼吸(呼吸作用) 题点　光合作用过程综合分析 13．(18分)蔗糖和淀粉是植物最为普遍的光合终产物，马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏，如图是其光合产物的形成及运输示意图，图中①②表示相关过程。图中的磷酸转运体能将磷酸丙糖不断运到叶绿体外，同时将无机磷酸Pi等量运回叶绿体。回答下列问题： (1)图中过程②的进行需要光反应为其提供____________，离开卡尔文循环的磷酸丙糖____________(填“大部分”或“小部分”)运至叶绿体外并转变成蔗糖。 (2)(6分)据图分析，如果需要用叶片干重变化反映表观光合速率，需要选取____________(填“离体”或“不离体”)叶片。为马铃薯植株的叶片提供H218O，后来在块茎的淀粉中检测到18O，请分析原因：_________________________________________________________。 (3)若摘除马铃薯的一部分块茎，则会导致其下侧叶片的光合速率____________，叶肉细胞液泡中的蔗糖含量________(填“上升”“基本不变”或“下降”)。 (4)当细胞溶胶中Pi缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中输出_____________(填“增多”或“减少”)，在农业生产上可以采取____________措施增加蔗糖的合成，从而增加马铃薯的产量。 答案　(1)ATP和NADPH　大部分　(2)离体　H218O通过需氧呼吸形成C18O2，C18O2中的18O再通过光合作用进入淀粉　(3)下降　上升　(4)减少　施加磷肥 题点　光合作用在生产实践中的应用 学科网（北京）股份有限公司 $