第10讲 光合作用（复习课件）（3考点+7知识+长句作答）（全国通用）2027年高考生物一轮复习讲练测

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用”核心专题，覆盖探究实验、过程机理、影响因素及农业应用等高考高频考点，对接高考评价体系，通过2025-2026年多省真题分析明确实验探究占35%、过程分析占40%的考点权重，归纳选择（概念辨析）和非选择（曲线分析、实验设计）典型题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题溯源+素养拓展”，如2026年陕晋青宁卷捕光复合体题、贵州卷色素提取题等真题深度解析，结合科学思维（如曲线关键点移动规律）和探究实践（如环境因素实验变量控制），通过“过程法”突破C3/C5含量变化等难点，帮助学生掌握长句作答技巧，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第三单元 细胞的能量供应和利用 大概念二 细胞的生存需要能量和营养物质 概念体系 细胞的生存需要能量和营养物质 大概念 02 第三单元 第10讲 光合作用 全国通用 01命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 拆解核心考点，突破命题考向 溯源真题逻辑，感知高考考向 搭建知识框架，构建系统思维 目录 目录总览 路径指引 02知识建联·脉络梳理 03考点精讲·靶向突破 04真题溯源·考向感知 考点一 探究光合作用原理的实验 知识点1 光合作用的发现史（经典实验分析） 知识点2 叶绿体色素的提取和分离 知识点3 探究·实践——环境因素对光合作用强度的影响 考点二 光合作用的过程 深挖素材脉络，规范长句作答 05情境探究·素养拓展 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识点1 捕获光能的色素和结构 知识点2​ 光反应与暗反应的过程及联系 知识点1 影响光合作用的外部因素与曲线解读 知识点2​ 光合作用原理在农业生产中的应用 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 考查概述 考查形式 课标要求 明确目标 从命题题型与内容看，高考对光合作用的考查融合选择题与非选择题，侧重基础知识迁移、综合分析能力与实验设计能力，核心覆盖：光合作用的过程（光反应与暗反应的联系、物质与能量转化、C3/C5含量变化分析）；影响光合作用的环境因素（光照、CO2、温度、水分、矿质元素等）；光合作用原理的应用（农业生产实践：大棚种植、作物育种、光合午休的应对等）。 1.选择题：聚焦概念辨析（如光系统与光反应场所、C3/C5变化规律、总反应式配平）与图像分析（如曲线拐点分析、柱状图数据解读）； 2.非选择题：依托生命情境（如设施农业增产措施、不同植物光合特性比较、生态修复中的光合适应），考查光合速率的测定与分析、环境因素对光合速率的影响机制及科学探究能力。 1.阐明光合作用的概念与过程：概括光反应和暗反应的物质变化和能量变化，理解两者之间的相互联系；阐明环境因素对光合作用强度的影响。（生命观念、科学思维） 2.探究环境因素对光合作用强度的影响：设计实验方案（如探究光照强度、CO2浓度的影响），分析结果并得出结论；解释生产生活中的相关现象。（科学探究、社会责任） 3. 分析光合作用原理的应用：运用光合原理解释农业生产中提高作物产量的措施（如合理密植、轮作、补充光照或CO₂等），关注粮食安全与生态农业。（科学思维、社会责任） 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 高考前沿 高考前沿 高考前沿 1. 探究光合作用原理的实验 2. 光合作用的过程 3. 影响光合作用的因素及原理应用 2026·贵州卷，3；2026·陕晋青宁卷，17；2026·云南卷，4；2025·天津卷，6；2025·贵州卷，17；2025·浙江6月卷，22；2025·四川卷，16；2025·山东卷，13； 2026·北京卷，3；2026·湖北卷，4；2026·江西卷，6；2026·四川卷，16；2026·河南卷，17；2025·广西卷，18；2025·重庆卷，16；2025·江苏卷，21； 2026·湖北卷，10；2026·江西卷，13；2026·安徽卷，16；2026·浙江1月卷，9；2025·海南卷，16；2025·江西卷，20；2025·湖南卷，17； 知识建联·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 光照强度 温度 CO2浓度 水 光合作用 探究实践：色素的提取和分离 两层膜 基粒：类囊体堆叠而成 叶绿体基质：含有与暗反应有关的酶 光反应 暗反应 场所：叶绿体类囊体薄膜 过程 水的光解 ATP的合成 NADPH的合成 场所：叶绿体基质 过程 CO2的固定 C3的还原 内因 外因 叶绿素：占3/4 种类 类胡萝卜素：占1/4 影响 因素 叶绿体 捕获光能的色素 原理 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，突破命题考向 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 自主研学·梳理教材 1.说出光合作用发现史经典实验的核心结论：恩格尔曼、鲁宾和卡门、卡尔文。 2.明确鲁宾和卡门实验中同位素的性质：实验使用的¹⁸O属于稳定性同位素。 3.说明色素提取与分离实验的试剂功能：无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙。 4.掌握色素分离实验的操作要点：滤纸条需剪去两角、滤液细线。 5.识记四条色素带的特征与功能。 6.阐述叶绿体的结构与功能适应性。 7.默写光合作用总反应式并明确元素去向。 8.说明光反应的过程与能量转化。 9.说明暗反应的过程与能量转化。 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 自主研学·梳理教材 10.分析环境条件骤变时相关物质含量的瞬时变化。 11.辨析光反应与暗反应的联系。 12.解读光照强度对光合速率的影响曲线。 13.解读CO₂浓度对光合速率的影响曲线。 14.说明温度对光合作用的影响及应用。 15.分析多因素综合曲线的限制因素。 16.阐明化能合成作用的概念与实例。 17.归纳光合作用原理在农业生产中的应用。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识点01 光合作用的发现史（经典实验分析） 知识解构 即时演练 高分破译 希尔反应 （1937） 恩格尔曼 （1884） 阿尔农实验 （1954-1957） 鲁宾和卡门 （1941） 卡尔文 （20世纪40年代） 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 光合作用的发现史（经典实验分析） 希尔反应 （1937） 离体叶绿体放氧实验 实验材料： 离体的叶绿体（从叶肉细胞中分离出来） 实验材料： 实验现象： 实验结论： ①光合作用中水的光解和糖类的合成是两个相对独立的过程（离体叶绿体无CO2也能放氧）； ②光合作用释放的O2来自水的分解，而非来自CO2。 将离体叶绿体加到含有氧化剂（如铁氰化钾） 的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照。 叶绿体在光照下释放出O2，同时氧化剂被还原。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 光合作用的发现史（经典实验分析） 希尔反应 （1937） 阿尔农实验 （1954-1957） 光合磷酸化的发现 实验发现： 在光照下，叶绿体可合成ATP；这一过程总是与水的光解相伴随。 实验结论： 光反应阶段，光能不仅用于水的光解产生O2NADPH， 还可用于合成ATP（即光合磷酸化）；这一发现揭示了光反应的能量转化机制。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识点01 光合作用的发现史（经典实验分析） 知识解构 即时演练 高分破译 希尔反应 （1937） 恩格尔曼 （1884） 阿尔农实验 （1954-1957） 水绵与好氧细菌实验 实验材料： 水绵（叶绿体呈带状，大而清晰）、好氧细菌（指示O2产生部位）。 实验现象： 好氧细菌只集中在叶绿体被红光和蓝紫光照射的部位。 实验结论： 叶绿体是光合作用的场所；光合作用的产物有O2；红光和蓝紫光区域光合作用最强。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识点01 光合作用的发现史（经典实验分析） 知识解构 即时演练 高分破译 鲁宾和卡门 （1941） 希尔反应 （1937） 恩格尔曼 （1884） 阿尔农实验 （1954-1957） 同位素标记法 实验方法： 用¹⁸O分别标记H₂O和CO₂， 追踪O₂中氧的来源。 实验组设计： H₂¹⁸O + CO₂ → 释放¹⁸O₂； H₂O + C¹⁸O₂ → 释放O₂。 实验结论： 光合作用释放的O₂全部来 自水，而不是来自CO₂。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识点01 光合作用的发现史（经典实验分析） 知识解构 即时演练 高分破译 希尔反应 （1937） 恩格尔曼 （1884） 阿尔农实验 （1954-1957） 鲁宾和卡门 （1941） 卡尔文 （20世纪40年代） ¹⁴C标记CO₂ 实验方法： 用¹⁴C标记的¹⁴CO₂供小球藻光合作用，追踪碳的转移路径。 实验结论： 探明了CO₂中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的卡尔文循环。 考点一 知识解构 即时演练 高分破译 探究光合作用原理的实验 易错提醒 误区1：离体叶绿体在无CO2条件下不能进行任何光反应。 希尔反应恰恰证明，无CO₂时水的光解和放氧仍能进行。 误区2：阿尔农实验只发现了ATP的合成。 阿尔农还发现ATP的合成总是与水的光解相伴随，二者耦联。 误区3：恩格尔曼实验中好氧细菌集中的地方光合作用强。 好氧细菌趋氧，证明叶绿体在光下产生O₂。 误区4：鲁宾和卡门实验证明了光合作用产生的O2全部来自CO2。 光合作用产生的O₂全部来自水。 误区5：阿尔农实验只发现了ATP的合成。 阿尔农还发现ATP的合成总是与水的光解相伴随，二者耦联。 考点一 1、实验原理 （1）提取原理：叶绿体色素易溶于___________等有机溶剂（相似相溶），故用___________提取色素。 （2）分离原理：不同色素在层析液中的_________不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得_____，反之则_____。 知识解构 即时演练 高分破译 探究光合作用原理的实验 知识点02 叶绿体色素的提取和分离 溶解度 快 慢 无水乙醇 无水乙醇 纸层析法 考点一 2、实验步骤 知识解构 即时演练 高分破译 探究光合作用原理的实验 知识点02 叶绿体色素的提取和分离 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 叶绿体色素的提取和分离 2、实验步骤 提取色素 制备滤纸条 画滤液细线 分离色素 研磨 过滤 收集滤液 使层析液在滤纸上快速扩散 预先干燥处理 一端剪去两角 保证色素扩散均匀，否则会形成弧形带 滤液细线要 细、直、齐 干燥后再 划一两次 使分离出的色素带平整不重叠 增加色素附着量，使分离出的色素带清晰分明 加棉塞或加盖 滤液细线不触及层析液 防止层析液挥发 防止色素溶解在层析液中 用单层尼龙布过滤 试管口加棉塞，防止乙醇挥发和色素氧化 ①选新鲜的绿叶：色素含量高；②加无水乙醇：溶解色素；③加CaCO3：防止色素被破坏；④加SiO2：研磨充分。 提取液，也可用丙酮代替，但不能用蒸馏水（色素不溶于水） 中和细胞液中的有机酸，防止叶绿素被破坏 （类胡萝卜素不受影响） 考点一 3、实验结果及分析 （1）实验结果： 知识解构 即时演练 高分破译 探究光合作用原理的实验 知识点02 叶绿体色素的提取和分离 滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带。 （2）实验结果分析： ①色素带的条数与___________有关，四条色素带说明有四种色素； 色素种类 ②色素带的宽度与___________有关，色素带越宽说明色素含量越高； 色素含量 ③色素带扩散速度与_________有关，扩散速度越快说明溶解度越高。 溶解度 色素带 色素名称 ①​ ②​ ③​ ④​ 颜色 吸收光谱 含量 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 蓝紫光 蓝紫光 红光、蓝紫光 红光、蓝紫光 最少 较少 最多 较多 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 叶绿体色素的提取和分离 思考： （1）植物工厂在种植蔬菜等植物时，完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝紫色和白色的光源，选择这些光源的原因是什么？ （2）海洋中绿藻、褐藻、红藻在海水中的垂直分布大致依次是浅层、中层、深层，从水层透光与植物光能捕获两个层面解释其中的原因。 红色光源、蓝色光源发出的分别是红光、蓝光，光合色素对红光、蓝紫光吸收最多；白光是复合光，含有不同波长的光，光合色素能吸收其中的光。 藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄光。水对红、橙光的吸收比蓝、绿光的吸收要多，即达到深水层的光线主要是短波长的光，因此吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布与海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水的深层。 考点一 4、实验异常现象分析 （1）色素提取： 知识解构 即时演练 高分破译 探究光合作用原理的实验 知识点02 叶绿体色素的提取和分离 收集的滤液颜色过浅 ④未加或加入_________过少，色素分子被破坏。 ①未加___________，研磨不充分； ②使用放置数天的绿叶，滤液中色素（叶绿素）太少； ③一次加入大量无水乙醇，提取液浓度太低； 二氧化硅 碳酸钙 （2）色素分离： ①滤纸条色素带重叠： ②滤纸条看不见色素带： 滤纸条没经干燥处理 滤液细线没有达到细、直、齐的要求，色素带扩散不均匀。 忘记画滤液细线； 滤液细线触及层析液且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 考点一 探究光合作用原理的实验 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.希尔反应（离体叶绿体在适当条件下发生水的光解产生氧气）证明了光合作用释放的氧气全部来自水。（ ） 2.鲁宾和卡门利用同位素标记法（¹⁸O）证明了光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水。（ ） 3.阿尔农的实验发现，在光照下叶绿体可合成ATP，且这一过程总是与水的光解相伴随。（ ） 4.在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，叶片上浮的原因是光合作用产生了O₂，且光合作用产生的O₂量大于呼吸作用消耗的O₂量。（ ） 5.探究光照强度对光合作用强度的影响时，若将光源改为普通灯泡，必须采取隔温措施以防止温度变化对实验结果造成干扰。（ ） 知识解构 高分破译 即时演练 ✔ ✘️ ✔️ ✔ ✔️ 判断以下表述是否正确： 6.在探究环境因素对光合作用强度影响的实验中，使用NaHCO₃溶液是为了提供CO₂，且NaHCO₃溶液浓度越高，叶片上浮速率一定越快。（ ） 7.恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行实验，证明了叶绿体是光合作用的场所，且光合作用在光下产生氧气。（ ） 8.卡尔文利用¹⁴C标记的¹⁴CO₂探明了CO₂中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的转移途径（卡尔文循环）。（ ） 9.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，加入二氧化硅（SiO₂）的目的是为了保护叶绿素不被破坏，加入碳酸钙（CaCO₃）的目的是使研磨更充分。（ ） 10.画滤液细线时，必须待滤液干后重复画2~3次，目的是增加滤纸条上色素的含量，使分离后的色素带更清晰。（ ） 考点一 探究光合作用原理的实验 回归教材·易错辨析 知识解构 高分破译 即时演练 ✔ ✘️ ✔️ ✘️ ✔️ 考点一 探究光合作用原理的实验 考向01 光合经典实验的变量分析与结论推导 1．研究人员利用同位素标记技术探究光合作用与呼吸作用的物质联系。以小球藻为材料，设置四组不同处理方式，6小时后分别进行同位素检测。下列对实验结果的预测错误的是（　　） C 知识解构 高分破译 即时演练 选项 A B C D 处理方式 持续光照，实验开始一段时间后加入3H2O 持续光照，实验开始一段时间后加入H218O 持续黑暗，实验开始一段时间后加入14CO2 持续黑暗，实验开始一段时间后加入18O2 预测结果 能在NADPH和NADH中检测 到放射性 能在CO2和O2中检测到18O 能在（CH2O）和C5中检测 到放射性 能在H2O和CO2中检测到18O 持续黑暗条件下，光反应无法进行，缺乏暗反应C3还原所需的ATP和NADPH，加入的14CO2仅能与C5结合生成14C3，无法进一步还原生成（CH2O）和C5，因此检测不到放射性。 考点一 探究光合作用原理的实验 2．卡尔文将培养的小球藻置于密闭容器中，持续通入14C标记的CO2，短时间后，利用热乙醇杀死细胞，提取细胞内物质，并分析物质的组成。下列有关叙述正确的是（　　） A．首先被检测出含有14C的物质是一种五碳化合物 B．延长通气反应时间，可检测到具有放射性的物质种类增加 C．研究暗反应中碳原子转移途径的实验要在避光环境下进行 D．停止CO2供应后的短时间内，含C的C3和C5的比值增大 B 知识解构 高分破译 即时演练 卡尔文循环中，14C标记的CO2首先与五碳化合物结合生成三碳化合物，故首先检测到14C的物质是三碳化合物。 考向01 光合经典实验的变量分析与结论推导 暗反应需要光反应提供的ATP和NADPH，黑暗环境中光反应无法进行，暗反应也会停止，不能在黑暗中研究暗反应中碳原子转移途径 卡停止CO2供应的短时间内，C3生成减少，消耗不变，C3含量下降；C5消耗减少，生成不变，C5含量上升，故含14C的C3和C5的比值减小。 3．图1、图2分别表示“绿叶中色素的提取和分离”实验结果和色素的吸收光谱图（a、b、c表示色素的种类）。下列相关叙述正确的是（    ） A．a代表的色素对应滤纸条上的条带③ B．b代表的色素在滤纸条上呈现蓝绿色 C．若提取色素时未加CaCO3，条带③④的颜色将会变浅 D．若用清水代替无水乙醇提取色素，条带①②③④的颜色将会变浅 考点一 探究光合作用原理的实验 考向02 叶绿体结构与色素功能的适应性分析 知识解构 高分破译 即时演练 C 条带①是胡萝卜素，条带②是叶黄素， 条带③是叶绿素a，条带④是叶绿素b； 曲线a表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光； 曲线b是叶绿素b，为黄绿色。 CaCO3的作用是保护叶绿素不被酸性物质破坏，若未加 CaCO₃，叶绿素 a（条带③）和叶绿素 b（条带④）会被破坏，颜色变浅。 色素不溶于水，清水无法提取色素，滤纸条上不会出现任何色素条带，而不是 “颜色变浅”。 4．某兴趣小组在“绿叶中色素的提取和分离”实验中发现，加入CaCO3能减少叶绿素的破坏，但对其作用原理尚不明确。为探究CaCO3保护叶绿素的机制，设计如下实验方案。进行该实验时，他们提出的假说最可能是（    ） A．盐酸对叶绿素具有破坏作用 B．CaCO3通过中和酸而保护叶绿素 C．CaCO3加入的顺序对叶绿素提取 的影响 D．CaCO3对盐酸的亲和力比叶绿素 的亲和力强 考点一 B 知识解构 高分破译 即时演练 组别 ① ② ③ ④ 处理 色素提取液+0.5mL蒸馏水 色素提取液+等量5%稀盐酸 向色素提取液中加入足量CaCO3，摇匀后加入等量5%稀盐酸 先向1mL的5%稀盐酸中添加足量CaCO3，待反应完成后摇匀，吸取适量反应液加入色素提取液 探究光合作用原理的实验 考向02 叶绿体结构与色素功能的适应性分析 若假说为CaCO3通过中和酸而保护叶绿素，四组实验可验证该假说：①为空白对照，②组加酸叶绿素被破坏，③组CaCO3中和加入的盐酸可保护叶绿素，④组CaCO3预先完全中和盐酸后，加入提取液也不会破坏叶绿素，各组对照可验证假说成立。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 探究·实践——环境因素对光合作用强度的影响 1、实验原理 （1）指标量化：光合作用强度可通过测定单位时间内原料消耗（如CO₂）或产物生成（如O₂）的数量来表示。本实验通过小圆形叶片上浮的数量（或上浮平均时间）来反映光合速率。 （2）叶片沉水原因：小圆形叶片通过注射器抽气，排出细胞间隙的空气，使细胞间隙充满水，密度增大而沉入水底。 （3）叶片上浮原因：光合作用产生的O₂在细胞间积累，使叶片浮力增大，从而上浮。叶片上浮速率越快，说明光合作用强度越大。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 探究·实践——环境因素对光合作用强度的影响 2、变量控制 （1）自变量：光照强度（通过调节台灯与烧杯的距离控制）或CO₂浓度（通过调节NaHCO₃溶液浓度控制）。 （2）因变量：光合作用强度（以单位时间内小圆形叶片上浮的数量或上浮平均时间衡量）。 （3）无关变量：叶片大小、数量、温度、NaHCO₃初始浓度、光照时间等，各组需保持相同且适宜。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 探究·实践——环境因素对光合作用强度的影响 3、实验步骤 制备圆叶片 抽气处理 分组与变量设置 观察记录 用打孔器在生长旺盛的绿叶（如菠菜）上打出直径约1cm的小圆形叶片30片。 将小叶片放入注射器，吸入清水，用手指堵住前端管口，缓慢拉动活塞抽气，重复几次，直至叶片全部沉入水底。 目的是排出细胞间隙原有气体，确保后续上浮仅由光合作用产生的O2引起。 将沉底的叶片平均放入3个装有不同浓度NaHCO₃溶液（或清水）的烧杯中，分别置于强、中、弱三种光照条件下（如台灯距离10cm、20cm、30cm）。 记录同一时间段内（如5min）各烧杯中小叶片上浮的数量，或记录每个小叶片上浮所需的时间。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 探究·实践——环境因素对光合作用强度的影响 4、实验现象与结论 （1）光照强度的影响： （2）CO₂浓度的影响： 在一定范围内，光照越强（距离越近），单位时间内小叶片上浮数量越多（或上浮平均时间越短），说明光合速率越强。超过最适光照强度后，光合速率不再增加甚至下降。 在一定范围内，NaHCO₃溶液浓度越高（CO₂供应越充足），小叶片上浮速率越快。但浓度过高会导致细胞失水，反而抑制光合作用，甚至使叶片无法下沉或死亡。 考点一 探究光合作用原理的实验 知识解构 即时演练 高分破译 易错提醒 误区1：叶片上浮是因为吸收了CO₂。 叶片上浮的直接原因是光合作用产生的O₂在细胞间积累，增加了浮力，而非CO₂的吸收。 误区2：NaHCO₃浓度越高越好。 NaHCO₃浓度过高会导致细胞渗透失水，反而抑制光合作用，甚至导致叶片无法下沉或死亡；通常选用1%~2%的NaHCO₃溶液。 误区3：抽气步骤可有可无。 若不抽气，叶片细胞间隙原有气体会影响浮力变化，导致实验误差；抽气必须彻底，确保叶片沉底。 误区4：该实验只能探究光照强度。 通过更换不同浓度的NaHCO₃溶液，也可探究CO₂浓度对光合速率的影响。 误区5：叶片上浮速率只与光合速率有关。 温度、pH等环境因素也会影响酶活性，进而影响光合速率，实验中需控制无关变量一致。 考点一 知识解构 即时演练 高分破译 高分破译 植物体内色素的种类、分布及特点归纳 探究光合作用原理的实验 植物体内的色素主要有光合色素和非光合色素两类，光合色素参与植物的光合作用，而非光合色素不参与光合作用。 ①植物叶片呈现绿色的主要原因是： ②植物幼嫩的茎和果实的细胞以及气孔保卫细胞中也含有吸收光能的色素，而根、叶片表皮等处的细胞中观察不到叶绿体，也不含吸收光能的色素。 ③植物细胞的液泡中的色素（花青素，为水溶性色素）不参与光合作用。 ④植物体内的另一种特殊的“色素”——光敏色素，其分布于植物体的各部分，在分生组织细胞内含量丰富，是一种接收光信号的__________。 叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。 信息分子 考点二 光合作用的过程 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 捕获光能的色素和结构 1、叶绿体结构 外膜 内膜 基粒 基质 由类囊体堆叠形成的，类囊体薄膜上，分布着许多吸收光能的色素分子和与光合作用有关的酶。 含有与光合作用有关的酶、少量的DNA和RNA。 基粒 类囊体 考点二 知识解构 即时演练 高分破译 2、叶绿体中的色素种类和功能 叶绿体色素吸收光谱分析 ①可见光的波长是400~760nm； ②一般叶绿体中的色素只吸收_________，对红外光和紫外光 不吸收。 可见光 ③叶绿素主要吸收________________； 类胡萝卜素主要吸收_________。 红光和蓝紫光 红光 知识点01 捕获光能的色素和结构 光合作用的过程 考点二 知识解构 即时演练 高分破译 3、叶绿体的功能验证（恩格尔曼实验的延伸） 知识点01 捕获光能的色素和结构 实验1 细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中 细菌分布在叶绿体所有受光的部位 水绵为多细胞丝状结构个体，叶绿体呈带状，有真正的细胞核，含有叶绿素可进行光合作用。 极细光束照射 黑暗 无空气 完全暴露在光下 需氧细菌 水绵 光合作用的过程 知识解构 即时演练 高分破译 3、叶绿体的功能验证（恩格尔曼实验的延伸） 知识点01 捕获光能的色素和结构 实验2 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝光区域。 实验结论： （1）叶绿体是进行光合作用的场所，其中类囊体薄膜是光反应的场所，基质是暗反应的场所。 （2）叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，故叶片呈绿色（反射绿光）。 考点二 光合作用的过程 知识解构 即时演练 高分破译 思考： （1）恩格尔曼实验在实验材料的选取上的巧妙之处是什么？ （2）恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是什么？ （3）在第二个实验中，为什么大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域？ 选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用需氧细菌可以确定释放氧气多的部位。 排除氧气和除极细光束外的其他光的干扰。 知识点01 捕获光能的色素和结构 考点二 光合作用的过程 因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布。 知识解构 即时演练 高分破译 易错提醒 误区1：叶绿体中的所有膜结构都分布有色素。 色素仅分布在类囊体薄膜上。 误区2：叶绿素a和叶绿素b吸收光谱完全相同。 两者都吸收红光和蓝紫光，但吸收峰略有差异。 误区3：类胡萝卜素也能转化光能。 类胡萝卜素主要吸收和传递光能，叶绿素a才能将光能转化为化学能。 误区4：叶绿体基质中不含有酶。 叶绿体基质含有大量与暗反应有关的酶 误区5：基粒的作用只是支撑类囊体。 基粒通过类囊体堆叠，极大地增大了受光面积。 考点二 光合作用的过程 知识解构 即时演练 高分破译 1、光合作用的概念及总反应式 知识点02 光反应与暗反应的过程及联系 绿色植物通过________，利用_______，将________________转化成储存着能量的有机物，并且释放出_______的过程。 考点二 光合作用的过程 叶绿体 二氧化碳和水 氧气 CO2 + H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 光能 (CH2O)表示糖类 【知识链接】 光合作用的实质是合成有机物，储存能量； 呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。 知识解构 即时演练 高分破译 2、光合作用的光反应阶段 知识点02 光反应与暗反应的过程及联系 考点二 光合作用的过程 产 所 条 件 物质变化 能量变化 光、色素、酶、水等 类囊体薄膜 水的光解： ATP的合成： NADPH的合成： H2O 光 色素 O2 + H+ + e- ADP + Pi + 能量 酶 ATP + H2O 酶 NADP+ + H+ + e- NADPH ATP、NADPH中活跃的化学能 光能 产 物 O2、ATP、NADPH中活跃的化学能 【相关信息】水分解为氧和H＋，被叶绿体夺去两个电子，电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。 绿叶体中的色素 可见光 吸收 H2O O2 光解 NADP+ NADPH 酶 ADP＋Pi ATP 酶 H+ 知识解构 即时演练 高分破译 3、光合作用的暗反应阶段 知识点02 光反应与暗反应的过程及联系 考点二 光合作用的过程 叶绿体 基质 产 所 条 件 物质变化 能量变化 有光无光都进行(但要有光反应产物ATP和NADPH)、CO2、C5、酶等 叶绿体基质 CO2固定： C3的还原： ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 CO2＋C5 酶 2C3 2C3 酶 ATP、NADPH (CH2O)+C5 C5 2C3 NADPH ATP （CH2O） CO2 固定 卡尔文循环 还 原 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 光反应与暗反应的过程及联系 考点二 光合作用的过程 C5 2C3 （CH2O） →葡萄糖 淀粉 ↑ CO2 固定 叶绿体 基质 卡尔文循环 还 原 →蔗糖 （CH2O） 细胞质基质 绿叶体中的色素 可见光 吸收 H2O O2 光解 NADP+ NADPH 酶 ADP＋Pi ATP 酶 H+ 类囊体薄膜 叶肉细胞 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 光反应与暗反应的过程及联系 考点二 光合作用的过程 4、光合作用光反应有暗反应的关系 C5 2C3 （CH2O） CO2 固定 叶绿体基质 卡尔文循环 还 原 绿叶体中的色素 可见光 吸收 H2O O2 光解 NADP+ NADPH 酶 ADP＋Pi ATP 酶 H+ 类囊体薄膜 光反应 暗反应 物质联系：光反应产生的ATP和NADPH供暗反应C₃还原使用；暗反应产生的ADP、Pi和NADP⁺供光反应合成ATP和NADPH使用。 能量联系：光反应将光能转化为活跃化学能，暗反应将活跃化学能转化为稳定化学能。 环境联系：光反应需要光，暗反应不需要光；但暗反应受光反应产物（ATP、NADPH）的限制，故整体光合作用需要光。 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 光反应与暗反应的过程及联系 考点二 光合作用的过程 4、光合作用光反应有暗反应的关系 阶段 条件 产所 物质变化 能量变化 联系 光反应阶段 暗反应阶段 光、色素、酶 不需光、酶、NADPH、ATP 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质中 ①水的光解； ②ATP、NADPH的生成 ①CO2的固定； ②C3的还原 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能 ①光反应是暗反应的基础，为暗反应提供NADPH和ATP； ②暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+ 。 ATP、NADPH中活跃化学能→有机物中稳定的化学能 知识解构 即时演练 高分破译 易错提醒 误区1：光合作用产生的O2全部来自CO2。 光合作用产生的O2全部来自H2O。 误区2：暗反应完全不需要光。 暗反应不需要光直接参与，但需要光反应提供的ATP和NADPH。 误区3：光反应中的[H]与有氧呼吸中的[H]是同一种物质。 光反应中是NADPH（还原型辅酶Ⅱ），有氧呼吸中是NADH（还原型辅酶Ⅰ）。 考点二 光合作用的过程 误区4：C3还原后只生成有机物。 C3还原后生成有机物和C5，C5继续参与CO2的固定，实现循环利用。 误区5：停止光照后，暗反应立即停止。 停止光照后，光反应停止，ATP和NADPH耗尽，暗反应才会逐渐停止。 误区6：CO₂的固定需要ATP供能。 CO₂的固定（CO₂+C₅→2C₃）不需要ATP，C₃的还原才需要ATP和NADPH。 知识解构 高分破译 即时演练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.光合作用光反应阶段产生的ATP和NADPH，除了用于暗反应C₃的还原外，也可用于植物细胞的其他生命活动（如根细胞主动运输吸收矿质元素）。（ ） 2.在光反应阶段，水光解产生的电子（e⁻）和质子（H⁺）最终与NADP⁺结合生成NADPH，此过程不需要酶的催化。（ ） 3.光合作用暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的，该阶段包括CO₂的固定和C₃的还原两个过程。（ ） 4.暗反应中C₃的还原不仅需要光反应提供的ATP和NADPH，还需要多种酶（如Rubisco酶）的催化。（ ） 5.在C₃的还原过程中，ATP水解为ADP和Pi，ATP中的化学能全部转移到有机物中储存起来。（ ） ✔ ✘️ ✘️ ✘️ ✔️ 考点二 光合作用的过程 知识解构 高分破译 即时演练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 6.光合作用过程中产生的O₂全部来自于光反应阶段水的光解，与暗反应阶段无关。（ ） 7.若突然中断CO₂的供应，短时间内叶绿体基质中C₃的含量会增加，C₅的含量会减少。（ ） 8.若突然停止光照，短时间内叶绿体基质中C₃的含量会减少，ATP和NADPH的含量会迅速下降。（ ） 9.光合作用过程中，ATP从叶绿体类囊体薄膜移向叶绿体基质供能，ADP则从叶绿体基质移向类囊体薄膜用于重新合成ATP。（ ） 10.光合作用是将光能转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中，再将活跃的化学能转化为稳定的化学能储存在糖类等有机物中。（ ） ✘ ✔️ ✘️ ✔️ ✔️ 考点二 光合作用的过程 知识解构 高分破译 即时演练 5．如图是菠菜叶肉细胞光合作用和呼吸作用的部分过程，a、b代表气体。下列相关叙述正确的是（      ） A．物质a、b分别代表CO2和O2 B．过程②发生在膜上，过程①③④发生在基质 C．过程②③在光下才能进行，①④无光条件也能进行 D．过程②产生的还原型辅酶为NADPH，④产生的还原型辅酶为NADH 考向01 光反应与暗反应的物质联系及环境骤变分析 D 过程①为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，物质a为O2； 过程②为光合作用的光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，在有光条件下进行，产生的还原型辅酶为NADPH； 过程③为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，有光无光均可发生，物质b为CO2； 过程④为有氧呼吸第一、二阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，产生的还原型辅酶为NADH。 考点二 光合作用的过程 知识解构 高分破译 即时演练 6．科研团队研究了C4植物（如玉米）和C3植物（如小麦）在三种环境条件下的光合速率（μmol CO2·m-2·s-1），结果如表所示。已知玉米的叶肉细胞和维管束鞘细胞通过“CO2泵（CO2浓缩”）机制（将空气中的CO2“泵”到植物细胞一个局部高浓度CO2的环境中）协同完成光合作用，其PEP羧化酶对CO2亲和力极高。下列叙述错误的是（　　） A．玉米光合速率高于小麦，与C4植物高效转运和固定CO2的机制有关 B．高温、强光下小麦光合速率下降，与其气孔开度减小导致CO2吸收受阻有关 C．与适宜条件比，低CO2浓度下，小麦叶绿体基质中C3含量增加，C5含量减少 D．低CO2浓度下玉米光合速率变化不大，体现了PEP羧化酶高亲和力维持碳固定的优势 C 考向01 光反应与暗反应的物质联系及环境骤变分析 植物类型 玉米 小麦 适宜条件 （25℃，正常光） 35 30 高温、强光 （40℃，强光） 32 15 低CO2浓度 （150ppm） 30 10 考点二 光合作用的过程 知识解构 高分破译 即时演练 7．科学家在对光合作用的探究中相继进行了多个经典实验。下列关于相关实验的叙述，错误的是（　　） 考向02 光合作用总反应式的元素去向与[H]的辨析 C A B C D 实验过程及结果 在黑暗中用极细的光束照射水绵，需氧细菌只向叶绿体被照射的部位集中 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域 在离体叶绿体悬浮液（没有CO2）中加入铁盐，在光照下释放出O2 用14CO2供小球藻进行光合作用，经检测放射性先后出现在C3、C6中 实验结论 叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 植物光合作用产生O2的氧元素全部来自水 光合作用过程中碳元素转移路径：CO2→C3→（CH2O） 考点二 光合作用的过程 知识解构 高分破译 即时演练 8．某植物细胞内光能转化、储存和利用的部分途径如图所示。 下列叙述正确的是（　　） A．过程①产生的ATP和NADPH可用于细胞呼吸过程中有机物的分解 B．过程②中活跃化学能转变成稳定化学能仅依赖CO2的固定和C3的还原 C．有机物中稳定化学能转化为ATP中活跃化学能的过程可发生在线粒体中 D．若该类细胞经过程①②形成的有机物大于过程③④消耗的有机物，则该植物一定生长 C 考点二 光合作用的过程 考向02 光合作用总反应式的元素去向与[H]的辨析 知识解构 即时演练 高分破译 考点二 有氧呼吸与无氧呼吸的过程 高分破译 光合作用的光系统及电子传递链 1.光系统Ⅱ进行水的光解，产生O2、 H＋和自由电子(e－)，电子(e－)经过 电子传递链传递，最终介导还原型 辅酶Ⅱ(NADPH)的产生。 2.类囊体薄膜两侧的质子浓度(电化 学)梯度主要靠以下途径建立： ①电子传递过程中释放能量，利用这部分能量将质子(H＋)逆浓度梯度从叶绿体基质侧泵入类囊体腔侧； ②光系统Ⅱ在类囊体腔侧进行的水的光解产生质子(H＋)； ③在叶绿体基质侧H＋和NADP＋形成NADPH的过程消耗H＋。通过以上途径建立了质子浓度(电化学)梯度。 3.类囊体薄膜对质子(H＋)是高度不通透的，类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度梯度流出的能量来合成ATP。 知识解构 即时演练 高分破译 考点二 有氧呼吸与无氧呼吸的过程 高分破译 光合作用的光系统及电子传递链 【情境例题】叶绿体进行能量转换依靠光系统（指光合色素与各种蛋白质结合形成的大型复合物，包括PSI和PSⅡ)将光能转换为电能。光系统产生的高能电子沿光合电子传递链依次传递促使NADPH的形成，同时驱动膜内的质子泵在膜两侧建立H＋梯度，进而驱动ATP 的合成。 据图回答下列问题： （1）光反应过程中，ATP的形成与 光系统____（填“I”“Ⅱ”或“I和Ⅱ”） 发挥作用产生的H+浓度梯度有关。 注：类囊体膜上主要有光系统I（PSI）、光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素b6f蛋白复合体和ATP合酶蛋白复合体四类蛋白复合体，参与光能吸收、传递和转化，以及电子传递、H＋输送和 ATP合成等过程。 Ⅱ 知识解构 即时演练 高分破译 考点二 有氧呼吸与无氧呼吸的过程 高分破译 光合作用的光系统及电子传递链 （2）叶绿素 a（P680和P700）接受光的照射后被激发，释放势能高的电子，电子的最终供体（供给电子的物质）是_____。通过光合电子传递链，光能最终转化为 ______________中的化学能。 （3）图中ATP合酶的作用是_______________________________；据图分析，增加膜两侧的H+浓度差的生理过程有____________________________________________ ____________________（答三点）。 （4）除草剂二溴百里香醌(DBMIB)是质体醌(PQ)的类似物,可充当PQ 的电子受体。DBMIB能够和细胞色素b6f特异性结合，阻止光合电子传递到细胞色素 b6f。若用该除草剂处理无内外膜的叶绿体，会导致ATP含量显著下降，其原因可能是________ ________________________________________________________________________ _______________________。 水 ATP和NADPH 水的光解产生H+、PQ蛋白将H+从A侧运输到B侧、 合成NADPH消耗H+ 催化ATP的合成、协助H+跨膜运输 二溴百 里香醌(DBMIB)阻断电子传递，会抑制水光解产生H+和H+从A侧运输到B侧，使 H+浓度差减小甚至消失 知识解构 即时演练 高分破译 考点二 有氧呼吸与无氧呼吸的过程 高分破译 光合作用中元素的去向分析 1.H 2.C 3.O 3H2O 光反应 NADP3H 暗反应 (C3H2O) 14CO2 CO2固定 14C3 C3还原 (14CH2O) H218O 光反应 18O2 C18O2 CO2固定 C3 C3还原 (CH218O) 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量（或固定CO2的量、产生O2的量）。 （1）内因 与光合作用有关的酶的种类、数量 光合色素的种类和含量 植物自身因素 （遗传特性、叶龄、叶面积指数等） 影响光合作用强度的因素包含内因和外因。 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 CO2 + H2O 光能 叶绿体 糖类(CH2O) +O2 水分 光 光质 光照强度 光照时间 光照面积 CO2浓度 气孔开闭情况 酶 色素 温度 矿质元素 （2）外因 光照 CO2浓度 温度 矿质元素 水分 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 1、光照强度 光照强度 0 CO2 吸 收 CO2 释 放 A B C 呼吸速率 光补偿点 光饱和点 净光合 总光合 B：光合速率=呼吸速率，此时有机物积累量为零。 D：光合速率开始达到最大时的最小光照强度。 D AB：光合速率<呼吸速率 BC：光合速率>呼吸速率 呼吸 A：只进行呼吸作用 C点之前限制光合作用的因素是光照强度。 C点后限制因素为CO2浓度、温度等。 （1）曲线分析：在一定范围内，光合速率随光照强度增强而加快；超过光饱和点后，光合速率不再增加（受CO2浓度、酶数量等限制）。 1、光照强度 （1）曲线分析： A：只进行呼吸作用 B：光合作用=呼吸作用 细胞呼吸释放的CO2 全部用于光合作用 B点后：光合作用>呼吸作用 AB：光合作用<呼吸作用 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 ①根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强弱。如间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的搭配等； ②大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至少要在光补偿点之上。 1、光照强度 （2）应用 2、CO2浓度 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 A点： 对应的CO2浓度为能进行光合作用的最低CO2浓度。 CO2补偿点， 光合速率＝呼吸速率 对应的CO2浓度（D点）为CO2饱和点，C点之后光合速率的限制因素主要为光照强度和温度。 B点： C点： A B C 吸收速率 CO2 CO2浓度 释放速率 CO2 D CO2补偿点 CO2光饱和点 （1）曲线分析：在一定范围内，光合速率随CO₂浓度升高而加快；超过CO₂饱和点后，光合速率不再增加。 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 2、CO2浓度 （1）曲线分析： A点表示CO2补偿点 A’点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 B、B’点表示CO2饱和点 B、B’点表示CO2饱和点 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 2、CO2浓度 （2）应用： ①施有机肥或农家肥； ②温室栽培植物时还可使用CO2发生器等； ③大田中还要注意通风透气（“正其行，通其风”）。 土壤微生物通过呼吸作用分解有机肥中的有机物，产生CO2可供植物利用。 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 3、温度 原理1：温度通过影响 影响光合作用。 酶的活性 AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率逐渐增大。 B点：酶的最适温度，光合速率最大。 BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率逐渐减小，50 ℃左右光合速率几乎为零。 曲线分析： 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 3、温度 应用： 农作物增产措施 ①适时播种 晴天： 连续阴雨天： 增加昼夜温差 白天和晚上均降温 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。 ②温室栽培 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 4、矿质元素 N：光合酶及NADPH和ATP的重要组分 P：NADPH和ATP的重要组分 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分 合理施肥 PQ段：矿质元素过多、土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水萎蔫。 （1）曲线分析： （2）应用： 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 5、水分 （1）原理分析： ①水是光合作用的原料，缺水直接影响光合作用。 ②缺水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。 合理灌溉 （2）应用： 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 影响光合作用的外部因素与曲线解读 6、多因子对光合作用的强度的影响 曲线解读： P点：限制光合速率的因素应为横坐标表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高； Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线表示的其他因子。 知识解构 即时演练 高分破译 易错提醒 误区1：光照强度越强光合作用越强。 超过光饱和点后，光合速率不再增加，甚至因强光破坏色素而下降。 误区2：CO₂浓度越高光合作用越好。 CO2过高会导致气孔关闭（CO₂中毒），光合速率下降。 误区3：光补偿点时植物不生长。 光补偿点时有机物积累为零，但白天光合>呼吸，夜间呼吸消耗，长期会生长不良。 误区4：阴生植物不适强光是因为叶绿素含量低。 阴生植物叶绿素含量高，但光饱和点低，强光会破坏其光合结构。 误区5：温度只影响暗反应。 温度通过影响酶活性同时影响光反应（如ATP合成酶）和暗反应。 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 光合作用原理在农业生产中的应用 1、提高光能利用率 （1）延长光合作用时间：轮作（一年两熟或三熟），延长单位土地面积上植物的光合时间。 （2）增加光合作用面积：合理密植（避免过密导致下部叶片光照不足，过稀浪费光能和土地）；间作套种（高秆与矮秆作物搭配，充分利用不同层次的光照）。 （3）光照强弱的控制：温室大棚使用无色透明薄膜（透过所有光）；阴雨天补充人工光照（红光或蓝紫光LED灯）。 知识解构 高分破译 即时演练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.光照强度直接影响光合作用的光反应阶段，光照越强，光反应产生的ATP和NADPH就一定越多。（ ） 2.温室大棚种植蔬菜时，白天适当提高温度、夜间适当降低温度，有利于提高蔬菜的产量。（ ） 3.CO₂浓度主要影响光合作用的暗反应阶段，适当增加CO₂浓度一定能提高光合速率。（ ） 4.光照突然停止，短时间内叶绿体中C₅的含量会增加，C₃的含量会减少。（ ） 5.在夏季晴朗的中午，植物为了降低蒸腾作用而关闭气孔，会导致光合作用速率明显下降，这种现象称为“光合午休”。（ ） ✘ ✔️ ✘️ ✘️ ✔️ 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 光合作用原理在农业生产中的应用 2、提高光合作用效率 （1）控制适宜温度：温室栽培白天适当升温，夜间适当降温（增大昼夜温差），减少呼吸消耗。 （2）适当增加CO₂浓度：通风换气；施用农家肥（微生物分解产生CO₂）；使用CO₂发生器。 （3）合理施肥：适时适量施加N、Mg、P、K等矿质元素，保证叶绿素、酶、ATP等的合成。 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点02 光合作用原理在农业生产中的应用 3、化能合成作用 化能合成生物：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，如硝化细菌。 异养生物：只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。 自养生物：无机物转变成为有机物。 2HNO2+2H2O+能量 硝化细菌 2NH3+3O2 2HNO2+O2 2HNO3+能量 硝化细菌 能量 CO2+H2O (CH2O)+ O2 化能合成作用： 知识解构 即时演练 高分破译 易错提醒 误区1：合理密植越密越好。 过密会导致下部叶片光照不足，光合<呼吸，且通风不良，CO₂供应不足。 误区2：温室大棚用有色薄膜更好。 有色薄膜会过滤部分光，降低透光率，无色透明薄膜最好。 误区3：化能合成作用也属于光合作用。 化能合成作用利用的是化学能，光合利用的是光能，二者本质不同。 误区4：硝化细菌是异养生物。 硝化细菌能自己合成有机物，属于自养生物。 误区5：提高CO₂浓度就能无限增产。 CO₂浓度过高会导致气孔关闭，且受光反应产物（ATP、NADPH）的限制。 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 高分破译 即时演练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 6.温度通过影响酶的活性来影响光合作用，因此温室栽培中温度越高，植物光合作用速率就越快。（ ） 7.施用农家肥（有机肥）能有效提高温室大棚内的CO₂浓度，主要原因是农家肥富含有机物，能被植物根系直接吸收利用并释放CO₂。（ ） 8.阳生植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生植物，因此在大棚种植中应优先选择阳生植物以提高产量。（ ） 9.合理密植既能提高光能利用率，又能保证田间的通风透光，从而增加CO₂供应，是提高作物产量的重要措施。（ ） 10.在探究光照强度对光合作用强度影响的实验中，可通过调节台灯与实验装置的距离来控制光照强度。（ ） ✘ ✘️ ✘️ ✔️ ✔️ 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 高分破译 即时演练 9．取桑苗的离体叶肉细胞和叶绿体制备悬浮液，在不同光照强度下分别测定O₂释放速率并构建数学模型如图所示。假设叶肉细胞和叶绿体离体前后生理活性保持不变，下列叙述错误的是（     ） A．在叶绿体悬浮液中加入氧化剂，在光照下可以释放O2 B．乙曲线表示叶绿体悬浮液中离体叶绿体的O2释放速率 C．当悬浮液处于A点对应光照强度时，类囊体薄膜上可 进行ATP的合成 D．在光饱和点之前，叶绿体悬浮液的O2释放速率随光照 强度增强而加快 考向01 单因素与多因素曲线解读及关键点移动规律 B 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 知识解构 高分破译 即时演练 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 10．将正常生长的甲、乙植物分别放置在提供光照的两个相同的密闭小室中，其他培养条件相同，定期测量小室中的O2浓度，得到如图所示曲线。 下列说法错误的是（     ） A．光照强度为a时，甲的叶肉细胞中会产生O2 B．当光照强度长时间大于a小于b时，乙会比甲先死亡 C．b点时均补充等量CO2，甲小室中O2增加速率比乙大 D．过高密度种植，对甲光合速率的影响大于乙 C 从图中可以看出，苹果的呼吸速率整体最低，且其呼吸高峰（呼吸骤变）出现最晚，在采摘后 30 天仍未出现明显的呼吸高峰，说明此时苹果尚未完全成熟。 考向01 单因素与多因素曲线解读及关键点移动规律 知识解构 高分破译 即时演练 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 考向02 农业生产措施的原理综合应用 11．我国的历史悠久，劳动人民积累、总结了大量生产实践经验，如：①玉米、小麦和水稻收获后晒干了再进仓；②水稻分蘖(植物在接近地面处发生分枝)后，在晴天将田中的水排尽并“烤田”；③在果实成熟季节昼夜温差大的区域种植苹果、西瓜等；④对农作物进行合理密植，并“正其行，通其风”；⑤在黏性较大的黄泥巴地里埋入一些作物秸秆并多施用农家肥；⑥在同一块田上，一定年限内按一定顺序逐年轮换种植不同作物，即进行轮作；⑦夏季每天适当对菊花植株进行遮光，缩短菊花植株的光照时间。下列相关叙述错误的是（　　） A．①②涉及减少无氧呼吸对作物的影响 B．④⑤⑦有利于为农作物提供充足的CO2，提高产量 C．③利用了温度对代谢活动影响提高产量 D．⑥能在一定程度上控制农作物害虫 B 知识解构 高分破译 即时演练 12．温室栽培番茄时，可通过调控光照、温度等条件提高产量。 下列做法不合理的是（     ） A．选择绿色透光的棚膜 B．适当延长光照时间 C．保持合理的昼夜温差 D．适当增加CO2浓度 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 A 考向02 农业生产措施的原理综合应用 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 高分破译 环境改变时短时间内光合作用各种物质含量变化分析 1、“过程法”分析光合作用过程中各物质的变化 C5 2C3 NADPH ATP （CH2O） CO2 Ⅱ CO2固定 暗反应 Ⅲ C3还原 Ⅰ 光反应 光照强度 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 高分破译 环境改变时短时间内光合作用各种物质含量变化分析 1、“过程法”分析光合作用过程中各物质的变化 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 高分破译 环境改变时短时间内光合作用各种物质含量变化分析 2、“模型法”表示C3、C5等物质的含量变化 注：起始值C3高于C5(约为其2倍) 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 高分破译 光合作用影响曲线中关键点的移动分析 1、A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。 2、B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)   适当增大CO2浓度 (光照强度) 适当减小CO2浓度 (光照强度) 土壤缺Mg2＋ B点(补偿点) 左移 右移 右移 C点(饱和点) 右移 左移 左移 【提醒】细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 影响光合作用的因素及原理应用 高分破译 光合作用影响曲线中关键点的移动分析 3、D点：代表最大光合速率 若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 04 真题溯源·考向感知 题组一 情景设定：捕光复合体是叶绿体中捕获光能的关键结构 知识溯源：捕获光能的色素和结构 1．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）捕光复合体是叶绿体中捕获光能的关键结构，由光合色素和叶绿素结合蛋白(LHCP)组成，L蛋白与S蛋白等共同参与LHCP向类囊体膜的转运，L蛋白还参与叶绿素合成的调控，相关过程如图(a)。回答下列问题。 真题溯源·考向感知 题组一 情景设定：捕光复合体是叶绿体中捕获光能的关键结构 知识溯源：捕获光能的色素和结构 (1)用纸层析法分离野生型(WT)和L基因缺失突变体(l)植株的叶绿体色素，滤纸条均出现4条色素带。l组自上而下第三条带对应的色素是_________；与WT相比，该条带的颜色深浅变化是______。相较于WT植株，l植株叶绿体内中间物1含量_____，l植株叶片暗反应中C3的______反应过程会受影响。 (2)通过抗原—抗体杂交反应检测WT植株叶绿体基质和类囊体中L蛋白的量，结果如图(b)所示，结构2是________。 (3)WT、l及s(S基因缺失突变体)植株的表型如图(c)所示，其中l对应的是_____(填 “甲”“乙”或“丙”)，与WT相比，两突变体表型差异产生的原因是___________ ________________________________________________________________________。 (4)为进一步验证L蛋白的功能，应在WT、l两种实验材料基础上，再补充两组不同的实验材料，分别为 __________________________________。 叶绿素a 变浅 增多 还原 类囊体 丙   L蛋白兼具调控叶绿素合成与协助LHCP转运的双重功能，而S蛋白仅参与LHCP的转运 突变体中转入正常的L基因表达载体，让其重新表达L蛋白；向突变体中转入不含L基因的空表达载体 真题溯源·考向感知 题组二 情景设定：牡丹绿色系品种“豆绿”花瓣绿色逐渐变化 知识溯源：叶绿体色素的提取和分离 2．（2025·贵州·高考真题）牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与。回答下列问题： (1)开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是____________，叶绿素分布在叶绿体的____________上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是 ______________________________________________________________。 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，低温保存的目的___________________________________________。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是__________。 温度和光照 类囊体薄膜 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，绿光被反射出来 低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解 无水乙醇 真题溯源·考向感知 题组二 情景设定：牡丹绿色系品种“豆绿”花瓣绿色逐渐变化 知识溯源：叶绿体色素的提取和分离 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。下图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。据图推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是________________________ _______________________________________________________________。 （答出2点） PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达 真题溯源·考向感知 题组三 情景设定：植物光合作用反应过程的部分原料和产物 知识溯源：光反应和暗反应过程 3．（2026·北京·高考真题）下表给出了植物光合作用反应过程的部分原料和产物。 对上述反应过程的叙述，错误的是（      ） A．①只有在光下才能进行 B．①②③在叶绿体基质中进行 C．④所需的还原剂为NADPH D．④消耗ATP和NADPH中的能量 反应过程 ① ② ③ ④ 原料 H2O NADP+ ADP CO2 产物 O2 NADPH ATP （CH2O） B 真题溯源·考向感知 题组四 情景设定：“神奇”动物海蛞蝓选择性保留所摄食藻类中的叶绿体 知识溯源：叶绿体结构功能 4．（2026·江西·高考真题）“神奇”动物海蛞蝓能选择性保留所摄食藻类中的叶绿体，并用一层膜包裹形成宿主衍生细胞器“盗食体”。“盗食体”内的叶绿体可合成部分光合蛋白，在一段时间内保持光合能力；“盗食体”可利用转运蛋白维持内部环境相对稳定。下列关于“盗食体”内叶绿体的推测，合理的是（　　） A．编码光合色素蛋白的基因来自海蛞蝓细胞核 B．需要海蛞蝓细胞为其提供原料进行光合作用 C．叶绿体外膜与海蛞蝓细胞膜的蛋白结构相同 D．能够通过分裂实现增殖以维持光合作用能力 B 真题溯源·考向感知 题组五 情景设定：某干旱农业区农光互补系统 知识溯源：光合作用的过程及影响因素 5．（2026·四川·高考真题）农光互补能在同一片土地上兼顾太阳能光伏发电与农业生产，有利于推动资源综合利用。在某干旱农业区农光互补系统的光伏板下，光照强度最大值降低近75%，研究人员测定了该系统对某作物净光合速率的影响，结果如图1。回答下列问题。 真题溯源·考向感知 题组五 情景设定：某干旱农业区农光互补系统 知识溯源：光合作用的过程及影响因素 (1)光合作用与农作物的产量联系密切，__________作为直接原料参与植物的光合作用。 (2)11:00到15:00期间，与全日照相比，农光互补系统下该作物的净光合速率更高，原因是______________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________。 (3)农光互补系统下，该作物全天光合作用吸收CO2总量较全日照下_______。 (4)正常灌溉是全日照下的最适灌溉。推测在农光互补系统中，适当减量灌溉更适合该作物生长，从而提高产量。有人测量了不同处理下该作物的产量，正常灌溉组应为图2中的______组，请综合分析后，在图2方框内画出符合上述推测的实验结果。 CO2和H2O 该时间段内温度较高，植物因蒸腾作用过强导致关闭气孔，二氧化碳吸收量减少，光合速率下降；农光互补系统下光伏板遮光导致光照强度降低，蒸腾作用减弱，气孔关闭程度小，二氧化碳吸收量较多，净光合速率更高 更大 A 真题溯源·考向感知 题组六 情景设定：质膜H+-ATP酶基因过表达型水稻（H-OE） 知识溯源：光合作用的影响因素 6．（2026·河南·高考真题）质膜H+-ATP酶基因过表达型水稻（H-OE）的产量显著高于野生型水稻（WT）。为探究H-OE增产的机制，研究人员在光饱和点时测定两种水稻的相关指标，结果如下表所示。 材料 WT H-OE 气孔导度 (mol·m-2·s-1) 0.61 1.25 净光合速率 (µmol·m-2·s-1) 20.5 27.5 吸收速率 (µmol·g-1·h-1) 58.4 75.3 注：气孔导度反映气孔开放的程度。 真题溯源·考向感知 题组六 情景设定：质膜H+-ATP酶基因过表达型水稻（H-OE） 知识溯源：光合作用的影响因素 回答下列问题： (1)光合作用强度是指______________________________________________________ _______________，直接关系到农作物产量。除CO2供应量和无机营养之外，影响光合作用强度的环境因素还有______________________（答出两点即可）。 (2)与WT相比，H-OE的气孔导度提高约105%，净光合速率仅提高约34%，此时还制约CO2供应量的环境因素为______。质膜H+-ATP酶通过__________（填运输方式）将H+泵至膜外，建立H+梯度，促进吸收。 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类（产生O2、固定CO2）的数量 光照强度、温度、水分 温度 主动运输 真题溯源·考向感知 题组六 情景设定：质膜H+-ATP酶基因过表达型水稻（H-OE） 知识溯源：光合作用的影响因素 (3)从物质代谢和能量供应两个角度分析，吸收更多的氮元素在提高H-OE光合作用强度中的作用为_____________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _______________________________________________________（每个角度各答出一点），无机碳被固定也能提高H-OE对氮元素的吸收速率，原因是 _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ （每个角度各答出一点）。 ①物质代谢：氮是叶绿素（或光合作用相关酶）的组成元素，更多氮可合成更多叶绿素/光合酶，提升光反应/暗反应速率；②能量供应：氮参与呼吸酶合成，增强细胞呼吸，产生更多ATP为光合作用供能 ①无机碳固定生成的有机物可为氮素转运载体合成提供原料，增加载体数量； ②光合产物促进呼吸作用产生更多ATP，为根系主动吸收氮元素提供更多能量 情境探究·素养拓展 深挖素材脉络，规范长句作答 05 情境探究·长句作答 深挖素材脉络，规范长句作答 1.（2026·江西·模拟预测）在温室中种植番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200μmol·m-2·s-1，CO2浓度约为400μmol·mol-1。为提高温室番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标，结果见如下表。回答下列问题。 组别 对照 甲 乙 丙 光照强度 μmol·m-2·s-1 200 400 200 400 CO2浓度 μmol·mol-1 400 400 800 800 净光合速率 μmol·m-2·s-1 7.5 14.0 10.0 17.5 气孔导度 mol·m-2·s-1 0.08 0.15 0.08 0.13 叶绿素含量 mg·g-1 42.8 59.1 55.3 65.0 注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关 情境探究·长句作答 (1)为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用___________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择______(填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。 (2)从能量的角度分析，与对照组相比，甲组光合作用的光反应为暗反应提供了更多的 _______________，从而提高了净光合速率。与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是 _________________________________________________________________________ ___________________________________。 (3)根据本研究中______________________(填组别)的生理指标对比分析可得出，在冬季温室种植番茄时，光照强度加倍比CO2浓度加倍提高番茄产量的效果更好。 (4)除增加光照强度和CO2浓度外，适量增施农家肥也能提高光合作用速率，原因是：_______________________________________________________。 无水乙醇 红光 ATP和NADPH 丙组虽然气孔导度略低于甲组，但环境中CO2浓度更高，CO2扩散进入细胞间隙的驱动力大，使得胞间CO2浓度升高 对照组、甲组、乙组 农家肥中的有机物经微生物分解后，为植株提供无机盐和CO2 情境探究·长句作答 深挖素材脉络，规范长句作答 2．（2026·辽宁·模拟预测）学习以下内容，回答问题： I．虽然光是植物光合作用的根本推动力，没有光植物便不能进行光合作用，光不足则不能高速地进行光合作用，可是光过剩对植物来说也不是好事。当叶片接受的光能超过它所能利用的量时，光可以引起光合活性的降低，这就是光合作用的光抑制现象。最新的研究成果认为，可能的机理主要是光能过剩时，过多还原力的形成引起NADP+不足使电子传递给O2，形成超氧阴离子自由基(O)；另一方面会导致还原态电子(e-)的积累，形成三线态叶绿素(chlT)，chlT与分子氧反应生成单线态氧(1O2)(氧分子的一种激发态)，破坏叶绿素和PSⅡ(由蛋白质和光合色素组成的复合物)反应中心的D1蛋白(PSⅡ的核心亚基蛋白)，从而损伤光合结构。 添加人工电子梭使叶绿体中O2的浓度下降，产生O2-和1O2(或超氧阴离子自由基和单线态氧)的量减少，降低了D1蛋白(或PSⅡ)受损伤的程度 情境探究·长句作答 (1)根据上述内容分析，PSⅡ位于植物细胞的___________上；分离植物叶肉细胞中的4种光合色素，随层析液在滤纸上扩散速度最慢的色素主要吸收可见光中的__________ 光。 (2)当光照突然减弱时，光反应产物中的______________减少，会抑制二氧化碳还原为糖的一系列反应。若长期处于弱光条件，植物叶绿体的发育会产生适应性变化，______________数目会增加。 (3)从光反应和暗反应物质联系的角度来分析，强光条件下NADP+不足的原因是_________________________________________________________________________。 (4)在强光下科研人员通过添加人工电子梭显著增强了小球藻叶绿体释放氧气的能力，从而有效解除了光合作用的光抑制现象。据信息分析，该方法能有效解除光抑制的机制是_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________。 类囊体薄膜 红光和蓝紫 ATP和NADPH 类囊体(基粒) 强光下光反应产生的NADPH多于暗反应消耗的量，导致光反应中NADP+供应不足 情境探究·长句作答 梳理实验脉络,强化探究逻辑 3．（2026·浙江·模拟预测）同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律，如在追踪光合作用中O2的来源、二氧化碳中的碳是如何转化为有机物中的碳的研究过程中，科学家们都使用了同位素标记法。回答下列问题： (1)兴趣小组进行“追踪光合作用中O2的来源”的模拟实验（如图）：用H218O和普通的CO2进行甲组实验，用C18O2和普通的H2O 进行乙组实验。 能否通过检测两组实验收集到的O2是否具 有放射性作为得出结论的依据？______， 原因是_______________________________。 不能  18O是稳定同位素，不具有放射性 (2)科学家曾经进行如下实验：向小球藻悬浮液中通入14CO2→用“14CO2同化处理不同的时间→用沸腾的酒精处理→蒸发浓缩→双向纸层析→放射自显影。 ①用沸腾的酒精处理的目的是______________________________； ②双向纸层析是一种常见的物质分离方法，在第一种层析系统进行第一向层析后，将滤纸烘干，旋转90°，用另一层析系统进行第二向层析，纸层析法分离不同物质的原理是________________________________________________。 ③做实验时发现：通入14CO2仅30秒后杀死小球藻，提取到的放射性产物就多达几十种；缩短时间到7秒，放射性产物减少到了12种。若要确定CO2被固定生存的第一种产物是什么，实验的思路是__________________________________________________。 ④如果CO2首先与物质甲结合生成了该产物，则突然停止供应CO2，物质甲的含量应该______。对大多数绿色植物来说，物质甲最可能是___________。 (3)研究者给盆栽植物浇灌H218O，一段时间后，植株周围空气中出现含18O的物质，请列举3种：____________________。 增多 情境探究·长句作答 杀死细胞，提取产生的有机物 溶解度高的物质随层析液在滤纸上扩散快，反之则慢 继续缩短杀死小球藻的时间，直至放射性产物只有一种 C5化合物 H218O、18O2、C18O2 情境探究·长句作答 梳理实验脉络,强化探究逻辑 4．（2026·山东·模拟预测）“绿叶中色素的提取和分离”是高中生物的经典实验，某同学按下列步骤进行实验：①取新鲜菠菜叶5g，剪碎放入研钵；②加入少量石英砂、5mL无水乙醇和1mL碳酸钙，研磨；③过滤得到滤液；④用毛细吸管在滤纸条上画滤液细线，待干燥后重复画3次；⑤将滤纸条放入层析液中，层析液液面低于滤液细线；⑥一段时间后取出滤纸条，观察色素带。 回答下面的问题： (1)该同学绘制的滤纸条色素带示意图如下，请标注出①②③④ 对应的色素名称：①____________；②____________； ③____________；④____________。 胡萝卜素 叶绿素a 叶黄素 叶绿素b (2)步骤②中加入碳酸钙的作用是_____________________________，若未加入碳酸钙，滤纸条上________（填色素带序号）的颜色会变浅。 (3)步骤④中“重复画3次”的目的是________________________________________，若滤液细线画得过粗，会导致_____________。 (4)若该同学用红色苋菜叶代替菠菜叶进行实验，滤纸条上会出现额外的红色色素带，该色素是________，其是否属于光合色素？________（填“是”或“否”），原因是 ____________________________________________________________。 色素带重叠 情境探究·长句作答 防止叶绿素被酸性物质破坏 ③④ 增加滤液细线中色素的含量，使色素带更清晰 花青素 否 花青素不参与光合作用，且不存在于叶绿体中（或存在于液泡中） 情境探究·长句作答 科技前沿改编，开放选拔特训 5．（2026·天津·模拟预测）高等植物含有光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ），其过程如图1所示，其中e为电子（含有的电能可转化为化学能），甲、乙和数字表示反应过程。在强光下，能量可传递给分子氧产生氧自由基，会破坏类囊体膜结构，使光合系统无法充分利用光能，导致光合速率下降产生光抑制（光系统转化光能的相对效率降低）。科研人员采用不同强光处理的方法研究了PSⅠ光抑制对小麦叶片PSⅡ以及整个光合电子传递链活性的影响，研究结果如图2。请回答： (1)据图分析，PSII和PSI分布在___________________上，②③过程分别为 _________________________。 (2)PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物具有吸收、传递、转化光能的作用。O2是水光解的产物，其中需要的光能是通过________吸收利用的。NADPH中的化学能来自___________吸收和转换的光能。 (3)叶肉细胞中，ATP合成酶除了在类囊体腔中有分布外，在______________________ 处也有分布，图中ATP合成酶所具有的作用有_________________、___________。 (4)将强光处理过的小麦叶片立即置于低于光合作用饱和光强的中低光强下，光抑制往往需要经过许多小时甚至几天才能完全恢复，原因可能是_______________________ ______________________________________，无法立即修复。 情境探究·长句作答 叶绿体类囊体薄膜 CO2的固定、C3的还原 PSⅡ PSⅠ和PSⅡ 细胞质基质和线粒体 催化ATP的形成 H+的载体 强光下产生的氧自由基破坏了类囊体薄膜的膜结构和光系统蛋白 (5)据图与表分析，频闪强光处理下对PSⅠ的光抑制程度比对PSⅡ更明显，判断的依据是________________________________________________________________________ _______________。 (6)研究表明在PSⅡ光抑制程度相同的情况下，频闪强光处理时叶片PSⅡ的电子传递活性的下降幅度远大于持续强光处理叶片。PSⅡ的电子传递活性取决于PSⅡ自身活性以及PSⅡ电子受体的开放程度，据表分析，频闪强光处理限制PSⅡ电子传递主要与 ___________________有关。 情境探究·长句作答 频闪强光处理下对PSⅠ的相对效率由0.83降到0.47，大于PSⅡ的相对效率由0.82降到0.75的减小值 PSⅡ受体开放程度 情境探究·长句作答 科技前沿改编，开放选拔特训 6．（2026·重庆·模拟预测）如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol⋅L-1（Km越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。水稻光合作用暗反应仅在叶肉细胞中进行。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol⋅L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题： 情境探究·长句作答 (1)水稻光合作用暗反应所需的CO2的来源有 _____________________________。 (2)根据题干信息分析，下列细胞中能进行光呼吸的有 ______（多选）。 A．水稻叶肉细胞 B．水稻维管束鞘细胞 C．玉米叶肉细胞 D．玉米维管束鞘细胞 (3)PEP与CO2在PEPC的作用下形成第一种C4化合物——草酰乙酸，草酰乙酸再被NADPH还原成第二种C4化合物——苹果酸，后者可通过叶肉细胞和维管束鞘细胞之间的通道 ____________进入维管束鞘细胞，在相应酶的作用下释放出CO2再进行卡尔文循环。 外界环境、细胞呼吸、光呼吸 AD 胞间连丝 情境探究·长句作答 (4)玉米籽粒中富含淀粉，其合成过程主要是：首先在叶肉细胞中通过卡尔文循环合成光合还原产物______________ （填具体名称），该产物跨____________（填结构名称）转运到细胞质基质中合成X后，再通过韧皮部的筛管将X长距离运输到胚乳细胞，随后在____________________的催化下将其水解为单糖，然后在一系列酶的作用下以单糖为原料合成淀粉。 (5)在干旱、高光照条件下，玉米的光合作用强度高于水稻。原因包括________（多选）。 A．玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高 B．玉米叶肉细胞的叶绿体生成ATP和NADPH的能力更强 C．高光照条件下玉米可以通过维管组织将光合产物及时转移 D．玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境 3-磷酸甘油醛 ACD 叶绿体膜 蔗糖酶/蔗糖水解酶