第08讲 光合作用讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

光合作用（讲案） 【教学目标】 目标 题型拆分 目标层级 是否掌握 光合作用的过程 捕获光能的色素及叶绿体的结构 ★★☆☆☆☆ 光合作用的原理及应用 ★★★☆☆☆ 光合作用的影响因素 光合作用的影响因素及应用 ★★★★☆☆ 一、 光合作用的过程 （一）捕获光能的色素及叶绿体的结构 【知识点】 一、捕获光能的色素 1.绿叶中色素的提取和分离 (1)色素的提取 ①原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂——无水乙醇中。 ②实验用品及作用 　 无水乙醇：溶解色素、提取色素 SiO2：有助于研磨充分 CaCO3：防止研磨时色素被破坏 单层尼龙布：过滤 ③实验步骤 取材：称取5 g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中 　↓ 研磨： 　↓ 过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 　↓ 收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞紧 (2)色素的分离 ①实验原理：绿叶中的色素能溶解在层析液中，但不同的色素的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，绿叶中色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 ②实验步骤 剪滤纸条：将滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪去两角 制备滤纸条： 铅笔画线：在距去角的一端1 cm处用铅笔画一条细的横线 取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液　　 画滤液细线： 画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，再重画一到两次 分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口 （注意：不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液） 观察结果：滤纸条上有四条色素带 2.色素的种类、含量、颜色及吸收光谱 种类 叶绿素(约占3/4) 类胡萝卜素(约占1/4) 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 颜色 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 吸收光谱 主要吸收红光和蓝紫光 主要吸收蓝紫光 3.实验操作中的关键步骤 (1)研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂，可提取较多的色素。 (2)滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素，所以应待滤液干后再画一到两次。 (3)滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中，使滤纸条上得不到色素带。 4．滤纸条上色素的分布和对光的吸收 色素作用：吸收、传递、转化光能 5．绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析 (1)收集到的滤液中绿色过浅的原因分析 ①未加二氧化硅(石英砂)，导致研磨不充分。 ②使用放置数天的菠菜叶，导致滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，导致提取浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，导致色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠：滤液细线画得过粗。 (3)滤纸条看不见色素带 ①忘记画滤液细线。 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 6．色素与叶片颜色的关系 正常绿色:正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1,且对绿光吸收最少,绿光被反射出来，所以正常叶片总是呈现绿色。 叶色变黄:寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定，显示出类胡.萝卜素的颜色,叶子变黄。 叶色变红:秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色 二、叶绿体的结构 1．叶绿体的形态：一般呈扁平的椭球形或球形。 2．叶绿体亚显微结构模式图 (1)结构 ↓决定 (2)功能：进行光合作用的场所 3．叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质基础 (1)叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子。 (2)在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 4．叶绿体中色素的吸收光谱分析 (1)叶绿体中的色素只吸收可见光，不吸收不可见光。 (2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，也吸收少量其他颜色的光。 (3)叶绿体中的色素很少吸收绿光，绿光被反射，所以大多数叶片看起来呈绿色。 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 1．叶绿体结构与功能的适应 (1)叶绿体基质和类囊体上含有与光合作用有关的酶。 (2)类囊体薄膜上分布有捕获光能的色素，且类囊体堆叠成基粒，增大了叶绿体内部的膜面积，为酶和色素提供了更多的附着位点。 2．叶绿体功能的验证实验——恩格尔曼实验 (1)实验过程及现象 (2)实验结论 ①叶绿体是进行光合作用的场所。 ②O2是由叶绿体释放的。 (3)实验设计的“四妙” ①实验材料选得妙：实验材料选择水绵和需氧细菌。水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。 ②排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了空气中氧气和光的干扰。 ③观测指标设计得妙：用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。 ④实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验，明确实验结果完全是由光照引起的。 配题逻辑：捕获光能的色素 【例题讲解】★☆☆例1：下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是(　　) A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同 C．研钵中需加入二氧化硅、醋酸钙、无水乙醇和绿叶 D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠 配题逻辑：色素提取实验 ★★☆练习1：为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(　　) A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深 B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成 C．四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ D．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间 配题逻辑：叶绿体结构及功能 ★☆☆练习2：叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，其内有关结构中分布着光合色素及有关的酶。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是(　　) A．植物细胞都有叶绿体，叶绿体普遍分布在植物体的所有细胞中 B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色 C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积 D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用 配题逻辑：线粒体、叶绿体结构比较 ★☆☆练习3：如图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，下列相关叙述错误的是（　　） A．①和②的主要成分是蛋白质和磷脂 B．分布于③上的叶绿素的合成需要Mg C．在甲、乙中，②上蛋白质的种类和数目相同 D．④中除了含有相关的酶，还含有少量DNA （二）光合作用的原理及应用 【知识点】 一、光合作用概念和反应式 1．概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 2．反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 二、光合作用探究历程 时间及科学家 观点或实验过程 发现或实验结论 实验特点 19世纪末到1928年 在光合作用中，CO2中的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，甲醛分子缩合成糖 甲醛对植物有毒害作用，甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937年希尔 (英国) 离体叶绿体的悬浮液＋铁盐或其他氧化剂O2 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生O2 悬浮液中有H2O，无CO2 1941年鲁宾、卡门(美国) 向植物提供 光合作用释放的O2来自水 相互对照。 自变量：标记物； 因变量：释放的O2是否含18O 1954年、1957年阿尔农(美国) 光照下，叶绿体可合成ATP，这一过程总与水的光解相伴随 20世纪40年代卡尔文(美国) 用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向 探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 利用同位素标记法 三、光合作用原理 1． 图中序号所代表的物质或结构 ①叶绿体中的色素；②O2；③NADPH；④ATP；⑤2C3；⑥CO2；⑦(CH2O) 2．图示Ⅰ过程是光反应阶段 (1)场所：类囊体薄膜 (2)条件：光、色素和酶等。 (3)叶绿体中光合色素吸收光能的作用 ①水的光解：将水分解为氧和H＋，氧直接以氧分子形式释放出去，H＋与NADP＋结合形成NADPH(还原mm21型辅酶Ⅱ)。 ②ATP的形成：在有关酶的作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能就转变为储存在ATP中的活跃的化学能。 (4)NADPH的作用 ①作为活跃的还原剂，参与暗反应阶段反应。 ②储存部分能量供暗反应阶段利用。 3．图示Ⅱ过程是暗反应阶段 (1)场所：叶绿体基质。 (2)条件：酶、NADPH、ATP。 (3)具体过程 ①CO2的固定:即绿叶通过气孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5(一种五碳化合物)结合，形成C3。 ②C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。 在酶的作用下经过一系列变化反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5，继续参与CO2的固定。 4．光反应与暗反应的比较 (1)区别 项目 光反应(准备阶段) 暗反应(完成阶段) 场所 叶绿体的类囊体薄膜上 叶绿体的基质中 条件 光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP＋ 多种酶、NADPH、ATP、CO2、C5 物质变化 ①水的光解： 2H2OH＋＋O2 H＋＋2e－＋NADP＋NADPH ②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2固定： CO2＋C52C3 ②C3的还原： 2C3(CH2O)＋C5 能量变化 光能转变成ATP中活跃的化学能和NADPH中的能量 ATP中活跃的化学能和NADPH中的能量转变成贮存在(CH2O)中的稳定的化学能 实质 光能转化为化学能，并释放O2 同化CO2，合成有机物 (2)联系 ①光反应为暗反应提供两种重要物质：NADPH和ATP，NADPH既可作还原剂，又可提供能量；暗反应为光反应提供三种物质：ADP、Pi以及NADP＋。 ②暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光合作用。 5．光合作用总反应式与C、H、O元素的去向 6．光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响 当外界条件改变时，短时间内光合作用中C3、C5、[H]、ATP含量的变化可以采用如图分析： (1) ―→―→(CH2O)合成量减少 (2)―→―→―→ 它们的关系归纳如下表： [H] ATP C3 C5 CH2O 停止（减弱）光照 ↓ ↓ ↑ ↓ ↓ 突然增强光照 ↑ ↑ ↓ ↑ ↑ 停止（减少）CO2供应 ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ 突然增加CO2供应 ↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。 ②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH和ATP的含量变化是一致的，都增加或都减少。 四、光合作用原理的应用 1．光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)表示方法 单位时间内光合作用 2．探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理 ①利用LED台灯离实验装置的距离不同，产生不同的光照强度。 ②根据单位时间内圆形小叶片上浮的数量，判断不同光照强度下光合作用强度的大小。 (2)实验步骤 ①打出圆形小叶片：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径为0.6 cm)圆形小叶片30片 ↓ ②抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、圆形小叶片)抽出叶片内气体，重复2～3次 ↓ ③圆形小叶片沉到水底：将抽出内部气体的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，圆形 小叶片全部沉到水底 ↓ ④强、中、弱三种光照处理：取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水，各放入10片圆形 小叶片，用强、中、弱三种光照分别照射 ↓ ⑤观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 (3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增加，光合作用强度不断增加。 3．化能合成作用 (1)概念：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。 (2)实例：硝化细菌能利用NH3氧化释放的化学能将CO2和H2O合成糖类，供自身利用。 配题逻辑：元素去向 【例题讲解】★☆☆1：科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在植物体内的转移途径是(　　) A．二氧化碳→叶绿素→葡萄糖 B．二氧化碳→ATP→葡萄糖 C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖、三碳化合物 D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖、五碳化合物 配题逻辑：光合作用物质变化 ★★☆练习1：如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是(　　) A.①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，④表示CO2 B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C．黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去 D．增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少 配题逻辑：光反应暗反应联系 ★★☆练习2：光合作用过程包括光反应和暗反应，下图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是(　　) A．光反应为暗反应提供ATP和NADPH([H]) 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到基质 D．植物在暗处可大量合成(CH2O) 配题逻辑：条件改变物质含量变化 ★★☆练习3：如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是(　　) A．a上升、b下降　 B．a、b都上升 C．a、b都下降 D．a下降、b上升 二、光合作用的影响因素及应用 【知识点】 一、光合作用的影响因素及应用 1．光照强度 (1)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点对应的光照强度为光补偿点。 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点以后不再加强。C点对应的光照强度D为光的饱和点。限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是除光照强度之外的环境因素，如CO2浓度等。 (2)应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。 2．CO2浓度 (1)原理：CO2浓度通过影响暗反应阶段，制约C3的生成进而影响光合作用强度。 (2)曲线： 关 键 点 A CO2的补偿点：光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度 A′ 进行光合作用所需的最低CO2浓度 B和B′ CO2饱和点 走势分析 图1和图2 一定范围内，光合作用强度随CO2浓度的增大而增强，但当CO2达到一定的浓度时，光合作用强度不再增强 (3)应用：温室中适当增加CO2浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施有机肥来提高CO2浓度。 3．温度 (1)B点是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于此温度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。 (2)应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。 4．水及无机营养对光合作用的影响 (1)原理 ①N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成从而影响光合作用。 ②水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，水还会影响气孔的开闭，从而影响CO2进入植物体。 (2)应用 ①合理施肥；②预防干旱，合理灌溉。 配题逻辑：温度对光合作用的影响 【例题讲解】★☆☆1：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 ℃。如图表示该植物在25 ℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30 ℃的条件下(其他条件不变)，从理论上讲，图中相应点的移动应该是(　　) A．a点上移，b点左移，m点上移 B．a点不移，b点左移，m点不移 C．a点下移，b点右移，m点下移 D．a点下移，b点不移，m点上移 配题逻辑：影响光合作用因素及应用 ★★☆练习1：下面列举了一些与温室大棚种植蔬菜有关的生产措施，你认为不合理的是（ ） A．温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少不必要的热量散失 B．施足有机肥可直接为植物提供有机营养，同时可以补充大棚内的CO2 C．采用无土栽培技术，可按植物的需求配给营养，节约成本 D．夜晚适当降低温度可提高作物产量 配题逻辑：影响光合作用因素及应用 ★★☆练习2：利用温室大棚栽培蔬菜、瓜果等农作物已成为现代农业的基本模式。下列是温室大棚栽培经常采取的措施，其中不是通过增强光合作用速率实现的是(　　) A．给农作物增施氮肥 B．大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2 C．给农作物补充适宜强度的人工光照 D．夜间适当降低农作物的环境温度 配题逻辑：影响光合作用的因素 ★★☆练习3：如图所示，甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度下光合速率与环境因素之间的关系，下列相关描述中错误的是(　　) A．甲图中，在A′点限制光合速率的主要因素是光照强度，在B′点限制光合速率的主要因素是温度 B．从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合速率会随着温度的升高而降低 C．温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率的 D．若光照强度突然由A变为B，短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加 【备选题目】 【巩固】 ★☆☆1.下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述中，正确的是(　　) A．叶绿素的提取需要加入层析液作为提取液 B．过滤时应使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口 C．分离色素时应将滤液细线置于层析液中 D．选材不同，四条色素带在滤纸条上的排列顺序不同 ★☆☆2.将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于(　　) A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水 C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气 ★☆☆3.下列有关硝化细菌的叙述正确的是（ ） A．能进行光合作用 B．能将土壤中的氨氧化成硝酸 C．属于异养生物 D．能直接利用环境中的有机物 ★☆☆4. 叶绿体中吸收光能的色素分布于（ ） A．叶绿体的类囊体膜上 B．叶绿体的外膜上 C．叶绿体的内膜上 D．叶绿体的基质中 ★☆☆5.光合作用中形成ATP的部位是（ ） A．叶绿体外膜 B．叶绿体内膜 C．叶绿体基质 D．类囊体 ★☆☆6.用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是（ ） A．二氧化碳→叶绿素→ADP B．二氧化碳→叶绿体→ATP C．二氧化碳→乙醇→糖类 D．二氧化碳→三碳化合物→糖类 ★☆☆7.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断下列说法错误的是（ ） A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光 B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度 C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加 D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少 ★☆☆8.下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述，正确的是（ ） A．叶绿体内可以合成葡萄糖，线粒体内可以分解葡萄糖 B．叶绿体类囊体上发生水的光解，线粒体基质中水参与柠檬酸循环 C．两种细胞器的基质都会发生ATP的合成反应和ATP的水解反应 D．两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利于代谢高效的进行 ★☆☆9.如图是纸层析法分离叶绿体中色素得到的色素带，下列说法正确的是（ ） A．a带呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高 B．在提取色素时加碳酸钙的目的是为了保护a，b带中的色素 C．c带最宽，其中色素主要吸收红光和蓝绿光 D．越幼嫩的叶子，c和d带的宽度越大 ★☆☆10.如图为光合作用示意图，请根据该图回答下列问题： (1)甲指光合作用的______________，乙指光合作用的______________。 (2)在炎热夏季中午，植物的“午休”现象发生的直接原因是________的供给不足。 (3)在该过程中具有还原性的物质是________。若CO2停止供应，首先增加的是________。(用图中字母表示) (4)能量转换的过程是光能→________→________(用图中字母表示)。 (5)请写出光合作用的总反应式：__________________________________________________。 请写出E生成F的反应式：_________________________________________________。 (6)在D中，含量最少的是____________，含量最多的是____________。 ★★☆11.夏季晴朗的白天，某植物叶片光合作用强度的变化曲线如图所示，据图回答下列问题。 （1）．曲线AB段表明随光照增强____________________。 （2）．对于C点光合作用强度减弱的解释是：由于中午__________过高，________作用过大，叶片的气孔关闭，光合作用原料之一的________供应大量减少，以至______反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合，使______________形成大为减少。 （3）．DE段光合作用强度下降的原因是______________，以至光合作用________反应产生的__________减少，因而影响________反应的进行。 【拔高】 ★☆☆1.下图是小球藻进行光合作用的示意图，图中A和B物质的相对分子质量之比是（ ） A．1：2 B．4：3 C．8：9 D．9：8 ★★☆2.下图为叶绿体结构与功能示意图，A、B、C、D表示叶绿体的结构，①②③④⑤表示有关物质。下列叙述不正确的是(　　) A．参与光合作用的色素位于图中的A部位 B．CO2进入叶绿体后，通过固定形成⑤物质 C．若突然停止光照，C3的含量会升高 D．用14C标记CO2进行光合作用，可在④⑤中测到较高放射性 ★★☆3.下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（ ） A．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是 5 B．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水 C．2过程完成了从活跃化学能到稳定化学能的转变过程 D．某植物细胞内 1 过程产生的 O2 若参与到5 过程中至少需穿越4层生物膜结构 ★★☆4.图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析，下列叙述不正确的是（ ） A．叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质 B．图中Pi转运蛋白有助于细胞内碳流动的稳定进行 C．过程①和②需要消耗光反应提供的ATP和［H］ D．过程④受阻时，通过②③能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制 ★★☆5.某研究小组进行了探究环境因素对某植物光合作用影响的实验，实验结果如图所示。下列分析正确的是（ ） A．图中 CO2浓度 1 大于 CO2浓度 2，若将 CO2浓度改为温度，则此关系也成立 B．若 e 点为正常植物的光饱和点，则缺镁植物的e 点会右移 C．图中 c、d 两点相比，d 点植物叶肉细胞中C5的含量要高一些 D．a 点植物叶肉细胞中参与C3还原的NADPH 和 ATP 比c 点要多 ★★☆6.受自然界光合作用的启发，人工光合作用可以通过光伏器件将太阳能转换成电能，再驱动电化学系统将水电解成氧气，同时把CO2还原为含碳能量载体或者具有高附加值的产物（如图所示，甲、乙表示物质）。人工光合作用不仅可以实现CO2的减排，还可以将太阳能转换成方便存储的化学能，是实现人类可持续发展的一个关键技术。下列说法错误的是（ ） A．该系统中模块3中的甲为五碳化合物，乙为三碳化合物 B．与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下比较，该系统中糖类的积累量高于植物 C．若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内甲的含量将升高 D．该系统中的模块1相当于光合作用的光反应，模块2和模块3相当于光合作用的暗反应 ★★☆7．（不定项）光补偿点是指植物在一定光强范围内，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物在一定光强范围内，光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。下表为研究人员测得的某森林中四 种植物的光补偿点和光饱和点（其他环境条件均为最适）。下列叙述错误的是（ ） 植物种类 植物甲 植物乙 植物丙 植物丁 光补偿点（µmol•m-2•s-1） 140 68 39 23 光饱和点（µmol•m-2•s-1） 1450 1260 980 930 A．在光补偿点时，植物甲的叶肉细胞不再释放氧气 B．突然遮光处理，植物乙叶肉细胞中 C5 生成量减少 C．若继续提高一定的温度，植物丙的光饱和点将变大 D．最适合在较弱的光照环境中生长的是植物丁 ★★☆8．（不定项）用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如下图所示，下列相关叙述正确的是（ ） A．0a 段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降 B．ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽 C．b点曲线上升是由于细胞内缺少AIP和[H] D．放射性三碳化合物的合成和消耗均在叶绿体基质 ★★☆9.如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中 a-g 为物质，①-⑥为反应过程)。下列判断错误的是（　　） A．图中 e 物质为还原性辅酶Ⅱ B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 C．图中 a 物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在 c 中 D．在 g 物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降 ★★☆10.图 I 为某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用示意图，甲一丙表示生理过程，①一⑤ 表示物质。图 2 表示不同光照强度下该植物的氧气释放量。据图回答下列问题： （1）．图 1 甲过程中的光合色素具有_____的作用。②表示_____ （2）．若突然停止光照，则短时间内图 1 中③的含量将会_________（在“增加”“减少”“不变”中选择）。 （3）．光照强度为 l5kIx 时，lh 光合作用产生的O2量为_____mL。若该植物叶片呼吸时释放的CO2与消耗的氧气量比值为 0．6，那么该植物叶片光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸 收 CO2 的量为_____mL。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 光合作用（讲案） 【教学目标】 目标 题型拆分 目标层级 是否掌握 光合作用的过程 捕获光能的色素及叶绿体的结构 ★★☆☆☆☆ 光合作用的原理及应用 ★★★☆☆☆ 光合作用的影响因素 光合作用的影响因素及应用 ★★★★☆☆ 一、 光合作用的过程 （一）捕获光能的色素及叶绿体的结构 【知识点】 一、捕获光能的色素 1.绿叶中色素的提取和分离 (1)色素的提取 ①原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂——无水乙醇中。 ②实验用品及作用 无水乙醇：溶解色素、提取色素 SiO2：有助于研磨充分 CaCO3：防止研磨时色素被破坏 单层尼龙布：过滤 ③实验步骤 取材：称取5 g绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中 　↓ 研磨： 　↓ 过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 　↓ 收集：用小试管收集色素滤液，及时将试管口用棉塞塞紧 (2)色素的分离 ①实验原理：绿叶中的色素能溶解在层析液中，但不同的色素的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，绿叶中色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 ②实验步骤 剪滤纸条：将滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，并在一端剪去两角 制备滤纸条： 铅笔画线：在距去角的一端1 cm处用铅笔画一条细的横线 取滤液：用毛细吸管吸取少量滤液　　 画滤液细线： 画线：沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，再重画一到两次 分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口 （注意：不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液） 观察结果：滤纸条上有四条色素带 2.色素的种类、含量、颜色及吸收光谱 种类 叶绿素(约占3/4) 类胡萝卜素(约占1/4) 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 颜色 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 吸收光谱 主要吸收红光和蓝紫光 主要吸收蓝紫光 3.实验操作中的关键步骤 (1)研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂，可提取较多的色素。 (2)滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素，所以应待滤液干后再画一到两次。 (3)滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中，使滤纸条上得不到色素带。 4．滤纸条上色素的分布和对光的吸收 色素作用：吸收、传递、转化光能 5．绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析 (1)收集到的滤液中绿色过浅的原因分析 ①未加二氧化硅(石英砂)，导致研磨不充分。 ②使用放置数天的菠菜叶，导致滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，导致提取浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，导致色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠：滤液细线画得过粗。 (3)滤纸条看不见色素带 ①忘记画滤液细线。 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 6．色素与叶片颜色的关系 正常绿色:正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1,且对绿光吸收最少,绿光被反射出来，所以正常叶片总是呈现绿色。 叶色变黄:寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定，显示出类胡.萝卜素的颜色,叶子变黄。 叶色变红:秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色 二、叶绿体的结构 1．叶绿体的形态：一般呈扁平的椭球形或球形。 2．叶绿体亚显微结构模式图 (1)结构 ↓决定 (2)功能：进行光合作用的场所 3．叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质基础 (1)叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子。 (2)在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 4．叶绿体中色素的吸收光谱分析 (1)叶绿体中的色素只吸收可见光，不吸收不可见光。 (2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，也吸收少量其他颜色的光。 (3)叶绿体中的色素很少吸收绿光，绿光被反射，所以大多数叶片看起来呈绿色。 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 1．叶绿体结构与功能的适应 (1)叶绿体基质和类囊体上含有与光合作用有关的酶。 (2)类囊体薄膜上分布有捕获光能的色素，且类囊体堆叠成基粒，增大了叶绿体内部的膜面积，为酶和色素提供了更多的附着位点。 2．叶绿体功能的验证实验——恩格尔曼实验 (1)实验过程及现象 (2)实验结论 ①叶绿体是进行光合作用的场所。 ②O2是由叶绿体释放的。 (3)实验设计的“四妙” ①实验材料选得妙：实验材料选择水绵和需氧细菌。水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。 ②排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了空气中氧气和光的干扰。 ③观测指标设计得妙：用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。 ④实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验，明确实验结果完全是由光照引起的。 配题逻辑：捕获光能的色素 【例题讲解】★☆☆例1：下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是(　　) A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同 C．研钵中需加入二氧化硅、醋酸钙、无水乙醇和绿叶 D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠 【答案】C 【解析】色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确； 不同色素在层析液中的溶解度不同，所以不同的色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同，从而分离色素，B正确； 研磨时加入的是碳酸钙，而不是醋酸钙，C错误； 滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠，D正确。 配题逻辑：色素提取实验 ★★☆练习1：为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(　　) A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深 B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成 C．四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ D．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间 【答案】：B　 【解析】：根据题图来看：强光照导致该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误； 强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确； 四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C错误； 色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液中，不会得到色素带，D错误。 配题逻辑：叶绿体结构及功能 ★☆☆练习2：叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，其内有关结构中分布着光合色素及有关的酶。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是(　　) A．植物细胞都有叶绿体，叶绿体普遍分布在植物体的所有细胞中 B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色 C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积 D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用 【答案】：B　 【解析】：植物见光的绿色部位的细胞才有叶绿体，A错误； 叶绿素包括两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，B正确； 叶绿体的类囊体极大地扩展了受光面积，C错误； 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用，D错误。 配题逻辑：线粒体、叶绿体结构比较 ★☆☆练习3：如图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，下列相关叙述错误的是（　　） A．①和②的主要成分是蛋白质和磷脂 B．分布于③上的叶绿素的合成需要Mg C．在甲、乙中，②上蛋白质的种类和数目相同 D．④中除了含有相关的酶，还含有少量DNA 【答案】C 【解析】A、①是线粒体和叶绿体的外膜，②是线粒体和叶绿体的内膜，生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，A正确； B、图中③表示叶绿体的类囊体薄膜，其上的叶绿素的合成需要Mg，B正确； C、线粒体的内膜上有与氧呼吸第三阶段有关的酶，线粒体和叶绿体内膜上蛋白质的种类和数量不同，C错误； D、④表示线粒体和叶绿体的基质，在线粒体基质中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶，叶绿体基质中含有与光合作用暗反应有关的酶，并且两基质中均含有少量DNA，D正确。 （二）光合作用的原理及应用 【知识点】 一、光合作用概念和反应式 1．概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 2．反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 二、光合作用探究历程 时间及科学家 观点或实验过程 发现或实验结论 实验特点 19世纪末到1928年 在光合作用中，CO2中的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，甲醛分子缩合成糖 甲醛对植物有毒害作用，甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937年希尔 (英国) 离体叶绿体的悬浮液＋铁盐或其他氧化剂O2 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生O2 悬浮液中有H2O，无CO2 1941年鲁宾、卡门(美国) 向植物提供 光合作用释放的O2来自水 相互对照。 自变量：标记物； 因变量：释放的O2是否含18O 1954年、1957年阿尔农(美国) 光照下，叶绿体可合成ATP，这一过程总与水的光解相伴随 20世纪40年代卡尔文(美国) 用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向 探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 利用同位素标记法 三、光合作用原理 1． 图中序号所代表的物质或结构 ①叶绿体中的色素；②O2；③NADPH；④ATP；⑤2C3；⑥CO2；⑦(CH2O) 2．图示Ⅰ过程是光反应阶段 (1)场所：类囊体薄膜 (2)条件：光、色素和酶等。 (3)叶绿体中光合色素吸收光能的作用 ①水的光解：将水分解为氧和H＋，氧直接以氧分子形式释放出去，H＋与NADP＋结合形成NADPH(还原mm21型辅酶Ⅱ)。 ②ATP的形成：在有关酶的作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能就转变为储存在ATP中的活跃的化学能。 (4)NADPH的作用 ①作为活跃的还原剂，参与暗反应阶段反应。 ②储存部分能量供暗反应阶段利用。 3．图示Ⅱ过程是暗反应阶段 (1)场所：叶绿体基质。 (2)条件：酶、NADPH、ATP。 (3)具体过程 ①CO2的固定:即绿叶通过气孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5(一种五碳化合物)结合，形成C3。 ②C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。 在酶的作用下经过一系列变化反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5，继续参与CO2的固定。 4．光反应与暗反应的比较 (1)区别 项目 光反应(准备阶段) 暗反应(完成阶段) 场所 叶绿体的类囊体薄膜上 叶绿体的基质中 条件 光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP＋ 多种酶、NADPH、ATP、CO2、C5 物质变化 ①水的光解： 2H2OH＋＋O2 H＋＋2e－＋NADP＋NADPH ②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2固定： CO2＋C52C3 ②C3的还原： 2C3(CH2O)＋C5 能量变化 光能转变成ATP中活跃的化学能和NADPH中的能量 ATP中活跃的化学能和NADPH中的能量转变成贮存在(CH2O)中的稳定的化学能 实质 光能转化为化学能，并释放O2 同化CO2，合成有机物 (2)联系 ①光反应为暗反应提供两种重要物质：NADPH和ATP，NADPH既可作还原剂，又可提供能量；暗反应为光反应提供三种物质：ADP、Pi以及NADP＋。 ②暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光合作用。 5．光合作用总反应式与C、H、O元素的去向 6．光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响 当外界条件改变时，短时间内光合作用中C3、C5、[H]、ATP含量的变化可以采用如图分析： (1) ―→―→(CH2O)合成量减少 (2)―→―→―→ 它们的关系归纳如下表： [H] ATP C3 C5 CH2O 停止（减弱）光照 ↓ ↓ ↑ ↓ ↓ 突然增强光照 ↑ ↑ ↓ ↑ ↑ 停止（减少）CO2供应 ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ 突然增加CO2供应 ↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。 ②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH和ATP的含量变化是一致的，都增加或都减少。 四、光合作用原理的应用 1．光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)表示方法 单位时间内光合作用 2．探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理 ①利用LED台灯离实验装置的距离不同，产生不同的光照强度。 ②根据单位时间内圆形小叶片上浮的数量，判断不同光照强度下光合作用强度的大小。 (2)实验步骤 ①打出圆形小叶片：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径为0.6 cm)圆形小叶片30片 ↓ ②抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、圆形小叶片)抽出叶片内气体，重复2～3次 ↓ ③圆形小叶片沉到水底：将抽出内部气体的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，圆形 小叶片全部沉到水底 ↓ ④强、中、弱三种光照处理：取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水，各放入10片圆形 小叶片，用强、中、弱三种光照分别照射 ↓ ⑤观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 (3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增加，光合作用强度不断增加。 3．化能合成作用 (1)概念：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。 (2)实例：硝化细菌能利用NH3氧化释放的化学能将CO2和H2O合成糖类，供自身利用。 配题逻辑：元素去向 【例题讲解】★☆☆1：科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在植物体内的转移途径是(　　) A．二氧化碳→叶绿素→葡萄糖 B．二氧化碳→ATP→葡萄糖 C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖、三碳化合物 D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖、五碳化合物 【答案】：D　 【解析】：二氧化碳用于光合作用的暗反应，首先二氧化碳和五碳化合物结合，一分子CO2被固定后，形成两分子的三碳化合物，然后三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下一部分还原成糖类等有机物，另一部分重新转变成五碳化合物。综上所述，D符合题意，A、B、C不符合题意。 配题逻辑：光合作用物质变化 ★★☆练习1：如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是(　　) A.①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，④表示CO2 B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C．黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去 D．增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少 【答案】：C　 【解析】：据图分析，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水光解，产生NADPH与氧气，①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)；光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质，CO2被C5固定形成C3，④表示CO2，A正确。 暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)，B正确。 黑暗条件下，光反应停止，NADPH和ATP不再产生，暗反应将逐渐停止，C错误。 增加光照强度，短时间内C3的生成速率不变，而光反应产生的ATP、NADPH增多，C3被NADPH、ATP还原为(CH2O)速率加快，因此C3的含量减少；降低二氧化碳浓度，CO2的固定减弱，生成的C3减少，短时间内C3的还原速率基本不变，所以C3的含量将减少，D正确。 配题逻辑：光反应暗反应联系 ★★☆练习2：光合作用过程包括光反应和暗反应，下图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是(　　) A．光反应为暗反应提供ATP和NADPH([H]) 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到基质 D．植物在暗处可大量合成(CH2O) 【答案】D 【解析】光合作用必须在光照条件下进行，在暗处植物不能大量合成(CH2O)，故D不正确。 配题逻辑：条件改变物质含量变化 ★★☆练习3：如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是(　　) A．a上升、b下降　 B．a、b都上升 C．a、b都下降 D．a下降、b上升 【答案】：B　 【解析】：由题图分析，c是CO2，a和b分别是NADPH、ATP，若在其他条件不变的情况下，将c降低至极低水平，CO2的固定减弱，C3还原减慢，消耗NADPH和ATP减少，则a、b在叶绿体中含量都将会上升。 二、光合作用的影响因素及应用 【知识点】 一、光合作用的影响因素及应用 1．光照强度 (1)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点对应的光照强度为光补偿点。 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点以后不再加强。C点对应的光照强度D为光的饱和点。限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是除光照强度之外的环境因素，如CO2浓度等。 (2)应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。 2．CO2浓度 (1)原理：CO2浓度通过影响暗反应阶段，制约C3的生成进而影响光合作用强度。 (2)曲线： 关 键 点 A CO2的补偿点：光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度 A′ 进行光合作用所需的最低CO2浓度 B和B′ CO2饱和点 走势分析 图1和图2 一定范围内，光合作用强度随CO2浓度的增大而增强，但当CO2达到一定的浓度时，光合作用强度不再增强 (3)应用：温室中适当增加CO2浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施有机肥来提高CO2浓度。 3．温度 (1)B点是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于此温度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。 (2)应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。 4．水及无机营养对光合作用的影响 (1)原理 ①N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成从而影响光合作用。 ②水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，水还会影响气孔的开闭，从而影响CO2进入植物体。 (2)应用 ①合理施肥；②预防干旱，合理灌溉。 配题逻辑：温度对光合作用的影响 【例题讲解】★☆☆1：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 ℃。如图表示该植物在25 ℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30 ℃的条件下(其他条件不变)，从理论上讲，图中相应点的移动应该是(　　) A．a点上移，b点左移，m点上移 B．a点不移，b点左移，m点不移 C．a点下移，b点右移，m点下移 D．a点下移，b点不移，m点上移 【答案】：C　 【解析】：温度由25 ℃升高到30 ℃，对于呼吸作用而言，达到最适温度，呼吸速率增大；对于光合作用而言，超过最适温度，光合速率下降。因此，a点因呼吸作用加强而往下移。b点为光补偿点，一方面呼吸作用加强，需较强的光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，另一方面光合速率下降，产生有机物的速率也下降，也需较强的光照强度才能产生与原来等量的有机物，所以b点右移；因温度超过光合作用最适温度，酶活性下降，光合作用强度降低，m点下移，故选C。 配题逻辑：影响光合作用因素及应用 ★★☆练习1：下面列举了一些与温室大棚种植蔬菜有关的生产措施，你认为不合理的是（ ） A．温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少不必要的热量散失 B．施足有机肥可直接为植物提供有机营养，同时可以补充大棚内的CO2 C．采用无土栽培技术，可按植物的需求配给营养，节约成本 D．夜晚适当降低温度可提高作物产量 【答案】B 【解析】 A、温室主要用于冬季蔬菜的生产，设计应尽量提高采光效率，如用透明薄膜，并且尽量减少热量的散失，有利于提高光合作用的温度，A正确； B、有机肥可以被微生物分解产生二氧化碳和矿质元素，可直接为植物提供矿质营养，同时可以补充大棚内的CO2，植物不能吸收有机营养，B错误； C、采用无土栽培技术，可按植物的需求配给营养，营养物质能被植物有效吸收和利用，节约成本，C正确；D、夜晚适当降低温度可以降低夜间呼吸作用消耗的有机物，因此可以提高作物产量，D正确。 配题逻辑：影响光合作用因素及应用 ★★☆练习2：利用温室大棚栽培蔬菜、瓜果等农作物已成为现代农业的基本模式。下列是温室大棚栽培经常采取的措施，其中不是通过增强光合作用速率实现的是(　　) A．给农作物增施氮肥 B．大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2 C．给农作物补充适宜强度的人工光照 D．夜间适当降低农作物的环境温度 【答案】：D 【解析】：给农作物增施氮肥能增强光合作用速率；大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2，为光合作用提供原料，从而增强了光合作用速率；给农作物补充适宜强度的人工光照也是通过增强光合作用速率来实现增产的；夜间适当降低农作物的环境温度，导致酶活性降低，从而减少细胞呼吸对有机物的消耗，最终达到增产的目的，可见该措施是通过减弱细胞呼吸速率而实现增产的。] 定叶绿体是否有放氧功能。 配题逻辑：影响光合作用的因素 ★★☆练习3：如图所示，甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度下光合速率与环境因素之间的关系，下列相关描述中错误的是(　　) A．甲图中，在A′点限制光合速率的主要因素是光照强度，在B′点限制光合速率的主要因素是温度 B．从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合速率会随着温度的升高而降低 C．温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率的 D．若光照强度突然由A变为B，短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加 【答案】D 【解析】甲图表示光照强度和温度对光合速率的影响，乙图表示温度对光合速率的影响。分析甲图中某点的限制因素时，要看曲线是否达到饱和点。如果没有达到饱和点(如A′点)，则限制因素为横坐标表示的因素，即光照强度；当达到饱和点以后(如B′点)，则限制因素为横坐标表示的因素以外的其他因素，如温度。当光照强度突然增强时，光反应速率加快，产生更多的[H]和ATP，短时间内C3的还原速率加快，而CO2的固定速率不变，故C3的含量会减少,故D错误。 【备选题目】 【巩固】 ★☆☆1.下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述中，正确的是(　　) A．叶绿素的提取需要加入层析液作为提取液 B．过滤时应使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口 C．分离色素时应将滤液细线置于层析液中 D．选材不同，四条色素带在滤纸条上的排列顺序不同 【答案】：B　 【解析】：提取叶绿素使用的是无水乙醇，层析液用于分离色素；过滤时使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口，以防止挥发性强的无水乙醇挥发；分离色素时不能将滤液细线置于层析液中，否则色素会溶入层析液中；不同材料中四种色素在层析液中的溶解度相同，来自不同材料叶绿体中的四种色素含量可能不同，经过纸层析后，在滤纸上的排列顺序相同，色素带粗细可能不同。 ★☆☆2.将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于(　　) A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水 C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气 【答案】：A　 【解析】：水是占细胞鲜重最多的化合物，矿质元素是构成细胞中主要化合物的基础，植物幼苗生长过程中可从土壤中吸收水分和矿质元素使植株质量增加；另外，植物在光照条件下可进行光合作用，通过吸收空气中的CO2合成有机物使植株质量增加。故A符合题意。 ★☆☆3.下列有关硝化细菌的叙述正确的是（ ） A．能进行光合作用 B．能将土壤中的氨氧化成硝酸 C．属于异养生物 D．能直接利用环境中的有机物 【答案】B 【解析】硝化细菌没有叶绿体，不能进行光合作用，A错误； 硝化细菌能将土壤中的氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，B正确； 硝化细菌能进行化能合成作用，属于自养生物，C错误； 硝化细菌能利用环境中的无机物二氧化碳和水，并合成有机物，D错误。 ★☆☆4. 叶绿体中吸收光能的色素分布于（ ） A．叶绿体的类囊体膜上 B．叶绿体的外膜上 C．叶绿体的内膜上 D．叶绿体的基质中 【答案】A 【解析】叶绿体色素分布于类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用。A符合题意。 ★☆☆5.光合作用中形成ATP的部位是（ ） A．叶绿体外膜 B．叶绿体内膜 C．叶绿体基质 D．类囊体 【答案】D 【解析】 A、叶绿体外膜不是光合作用反应的场所，A错误； B、叶绿体内膜不是光合作用反应的场所，B错误； C、叶绿体基质是光合作用暗反应的场所，消耗光反应产生的ATP，C错误； D、类囊体是光合作用光反应的场所，能产生ATP，D正确。 ★☆☆6.用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是（ ） A．二氧化碳→叶绿素→ADP B．二氧化碳→叶绿体→ATP C．二氧化碳→乙醇→糖类 D．二氧化碳→三碳化合物→糖类 【答案】D 【解析】14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，碳原子的转移途径是：二氧化碳首先经过固定形成三碳化合物，然后三碳化合物经过还原形成糖类，即CO2→C3→糖类，D正确。 ★☆☆7.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断下列说法错误的是（ ） A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光 B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度 C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加 D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少 【答案】C 【解析】 A、由图可知，类胡萝卜素主要吸收400nm~500nm波长的光，A正确； B、由图可知，叶绿体中色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多，因此用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确； C、由图可知，由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和［H]变多，暗反应中C3的还原量增多，则叶绿体中C3的量减少，C错误； D、叶绿素吸收420nm~470nm波长的光较多。当缺镁时，叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420nm~470nm波长的光变少，则植物对420nm～470nm波长的光的利用量显著减少，D正确。 ★☆☆8.下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述，正确的是（ ） A．叶绿体内可以合成葡萄糖，线粒体内可以分解葡萄糖 B．叶绿体类囊体上发生水的光解，线粒体基质中水参与柠檬酸循环 C．两种细胞器的基质都会发生ATP的合成反应和ATP的水解反应 D．两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利于代谢高效的进行 【答案】B 【解析】 A、线粒体内分解丙酮酸，A错误； B、叶绿体类囊体进行光反应进行水的分解，线粒体基质中水参与丙酮酸水解进行柠檬酸循环，B正确； C、叶绿体基质是暗反应的场所，只能进行ATP的水解反应，C错误； D、叶绿体和线粒体反应类型不同的原因是两者的酶系统不同，D错误。 ★☆☆9.如图是纸层析法分离叶绿体中色素得到的色素带，下列说法正确的是（ ） A．a带呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高 B．在提取色素时加碳酸钙的目的是为了保护a，b带中的色素 C．c带最宽，其中色素主要吸收红光和蓝绿光 D．越幼嫩的叶子，c和d带的宽度越大 【答案】A 【解析】 A、a带是胡萝卜素，呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高，扩散距离最远，A正确； B、在提取色素时加碳酸钙的目的主要是为了保护叶绿素，即c和d带中的色素，B错误； C、c带为叶绿素a，其含量最高，故最宽，其中色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误； D、色素带的宽度越大，色素越多，太幼嫩的叶子，c和d带的宽度反而不大，D错误。 ★☆☆10.如图为光合作用示意图，请根据该图回答下列问题： (1)甲指光合作用的______________，乙指光合作用的______________。 (2)在炎热夏季中午，植物的“午休”现象发生的直接原因是________的供给不足。 (3)在该过程中具有还原性的物质是________。若CO2停止供应，首先增加的是________。(用图中字母表示) (4)能量转换的过程是光能→________→________(用图中字母表示)。 (5)请写出光合作用的总反应式：__________________________________________________。 请写出E生成F的反应式：_________________________________________________。 (6)在D中，含量最少的是____________，含量最多的是____________。 【答案】　(1)光反应阶段　暗反应阶段　(2)CO2　(3)C　I (4)E　L　(5)CO2＋H2O(CH2O)＋O2　ATP　ADP＋Pi＋能量　(6)胡萝卜素　叶绿素a 【解析】　(1)据题图分析，甲是光合作用的光反应阶段，乙是光合作用的暗反应阶段。 (2)植物“午休”现象的直接原因是植物为避免蒸腾作用过强而部分气孔关闭导致的CO2供应不足。 (3)光合作用过程中具有还原性的物质是C，即NADPH。CO2停止供应，五碳化合物(I)的消耗停止，短时间内其来源不变，所以首先增加的是五碳化合物(I)。 (4)光合作用过程中能量转换的过程是光反应将光能转变为储存在ATP中活跃的化学能，经暗反应转换为有机物中稳定的化学能。 (5)光合作用的总反应式为CO2＋H2O(CH2O)＋O2。E是ATP，F是ADP和Pi，E生成F的反应式为ATPADP＋Pi＋能量。 (6)D是光合色素，含量最少的是胡萝卜素，最多的是叶绿素a。 ★★☆11.夏季晴朗的白天，某植物叶片光合作用强度的变化曲线如图所示，据图回答下列问题。 （1）．曲线AB段表明随光照增强____________________。 （2）．对于C点光合作用强度减弱的解释是：由于中午__________过高，________作用过大，叶片的气孔关闭，光合作用原料之一的________供应大量减少，以至______反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合，使______________形成大为减少。 （3）．DE段光合作用强度下降的原因是______________，以至光合作用________反应产生的__________减少，因而影响________反应的进行。 【答案】（1）．光合作用增强 （2）．温度 蒸腾 CO2　 暗 三碳化合物 （3）．光照逐渐减弱 光 [H]和ATP 暗 【解析】（1）．分析曲线图可知，曲线AB段表明随光照增强，光合作用增强。 （2）．对于C点光合作用强度减弱的解释是：由于中午温度过高，蒸腾作用过大；为减少水分的散失，叶片的气孔关闭，光合作用原料之一的CO2供应大量减少，以至暗反应阶段植物细胞叶绿体中的五碳化合物不能与之结合，使三碳化合物形成大为减少。 （3）．DE段光照逐渐减弱，以至光合作用光反应产生的[H]和ATP减少，影响暗反应的进行，使三碳化合物的还原降低，导致光合作用强度下降。 【拔高】 ★☆☆1.下图是小球藻进行光合作用的示意图，图中A和B物质的相对分子质量之比是（ ） A．1：2 B．4：3 C．8：9 D．9：8 【答案】C 【解析】 根据光反应的过程可以看出，氧气中氧元素的来源于水中的氧原子，所以A物质是16O2，B物质是18O2，所以图中A物质和B物质的相对分子质量之比32：36=8：9，C正确，ABD错误。 ★★☆2.下图为叶绿体结构与功能示意图，A、B、C、D表示叶绿体的结构，①②③④⑤表示有关物质。下列叙述不正确的是(　　) A．参与光合作用的色素位于图中的A部位 B．CO2进入叶绿体后，通过固定形成⑤物质 C．若突然停止光照，C3的含量会升高 D．用14C标记CO2进行光合作用，可在④⑤中测到较高放射性 【答案】B 【解析】参与光合作用的色素位于叶绿体类囊体薄膜，图中的A部位为叶绿体类囊体薄膜，A正确； 图中④物质和⑤物质分别为C3、（CH2O），CO2通过固定形成④物质，B错误； 突然停止光照时，[H]和ATP减少，C3被消耗的量减少，故其含量增多，C正确； 用14C标记CO2进行光合作用，放射性先出现在④物质，再出现在⑤物质，D正确。 ★★☆3.下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（ ） A．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是 5 B．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水 C．2过程完成了从活跃化学能到稳定化学能的转变过程 D．某植物细胞内 1 过程产生的 O2 若参与到5 过程中至少需穿越4层生物膜结构 【答案】B 【解析】 A、能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是 5，有氧呼吸的第三阶段释放出大量能量，A正确； B、1过程产生的[H]用于光合作用暗反应中C3的还原，B错误； C、光合作用的暗反应过程完成了从ATP中活跃的化学能到有机物中稳定化学能的转变过程，C正确； D、某植物细胞内 1 过程在类囊体薄膜上产生的 O2， 若参与到5 过程中进入线粒体内膜中，至少需穿越4层生物膜结构，D正确。 ★★☆4.图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析，下列叙述不正确的是（ ） A．叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质 B．图中Pi转运蛋白有助于细胞内碳流动的稳定进行 C．过程①和②需要消耗光反应提供的ATP和［H］ D．过程④受阻时，通过②③能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制 【答案】C 【解析】 A、叶肉细胞中的卡尔文循环即碳循环发生在叶绿体基质，A正确； B、由图可知，Pi转运蛋白能将丙糖磷酸运进和运出叶绿体，有助于细胞内碳流动的稳定进行，B正确； C、过程①二氧化碳的固定不需要消耗光反应提供的ATP和[H]，C错误； D、图中④蔗糖输出受阻时，则进入叶绿体的Pi减少，磷酸丙糖大量积累，过多的磷酸丙糖将用于合成淀粉，即②③合成淀粉能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制，D正确。 ★★☆5.某研究小组进行了探究环境因素对某植物光合作用影响的实验，实验结果如图所示。下列分析正确的是（ ） A．图中 CO2浓度 1 大于 CO2浓度 2，若将 CO2浓度改为温度，则此关系也成立 B．若 e 点为正常植物的光饱和点，则缺镁植物的e 点会右移 C．图中 c、d 两点相比，d 点植物叶肉细胞中C5的含量要高一些 D．a 点植物叶肉细胞中参与C3还原的NADPH 和 ATP 比c 点要多 【答案】C 【解析】 A、图中CO2浓度1大于CO2浓度2，若将CO2浓度改为温度，则此关系不一定成立，随温度的升高，酶活性可能上升也可能下降，A错误； B、若e点为正常植物的光饱和点，缺镁植物的光合速率下降，e点会左移，B错误； C、图中c、d两点相比，d点二氧化碳浓度较低，二氧化碳的固定较慢，植物叶肉细胞中C5相对较高，C正确； D、a点光照强度较低，光反应较慢，植物叶肉细胞中NADPH和ATP比c点要少，D错误。 ★★☆6.受自然界光合作用的启发，人工光合作用可以通过光伏器件将太阳能转换成电能，再驱动电化学系统将水电解成氧气，同时把CO2还原为含碳能量载体或者具有高附加值的产物（如图所示，甲、乙表示物质）。人工光合作用不仅可以实现CO2的减排，还可以将太阳能转换成方便存储的化学能，是实现人类可持续发展的一个关键技术。下列说法错误的是（ ） A．该系统中模块3中的甲为五碳化合物，乙为三碳化合物 B．与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下比较，该系统中糖类的积累量高于植物 C．若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内甲的含量将升高 D．该系统中的模块1相当于光合作用的光反应，模块2和模块3相当于光合作用的暗反应 【答案】D 【解析】 A、暗反应中CO2的固定为CO2和C5结合生成C3，C3接受光反应产生的ATP释放的能量并被[H]还原，生成糖类和C5，所以模块3中的甲为五碳化合物，乙为三碳化合物，A正确； B、与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下比较，该系统糖类的积累量高于植物，B正确； C、若气泵突然停转，CO2浓度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物的还原仍正常进行，因此短时间内会导致三碳化合物含量减少，而甲五碳化合物含量升高，C正确； D、模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能，模块2利用电能电解水生成O2，并发生能量转换的过程，因此模块2相当于光合作用的光反应，模块3将大气中的CO2转换为糖类，相当于光合作用的暗反应，D错误。 ★★☆7．（不定项）光补偿点是指植物在一定光强范围内，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物在一定光强范围内，光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。下表为研究人员测得的某森林中四 种植物的光补偿点和光饱和点（其他环境条件均为最适）。下列叙述错误的是（ ） 植物种类 植物甲 植物乙 植物丙 植物丁 光补偿点（µmol•m-2•s-1） 140 68 39 23 光饱和点（µmol•m-2•s-1） 1450 1260 980 930 A．在光补偿点时，植物甲的叶肉细胞不再释放氧气 B．突然遮光处理，植物乙叶肉细胞中 C5 生成量减少 C．若继续提高一定的温度，植物丙的光饱和点将变大 D．最适合在较弱的光照环境中生长的是植物丁 【答案】：AC 【解析】：限制光合作用的外界因素主要有三个，二氧化碳浓度、温度、光照强度。植物体光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和35℃，温度由25℃升高为35℃，温度升高，呼吸酶的活性升高而光合作用酶活性降低，从而使细胞呼吸加快、光合作用减慢。 A、光补偿点时，叶肉细胞的光合作用和整株植物的呼吸作用相等，故此时叶肉细胞的光合作用大于叶肉细胞的呼吸作用，所以叶肉细胞有氧气释放出来，A错误； B、突然遮光处理，光反应产生还原氢和ATP的过程受阻，导致C3还原过程速率减慢，故C5 生成量减少，B正确； C、据题干可知，原有的温度是适宜温度，若继续提高一定的温度，与光合作用有关酶的活性下降，光饱和点将下降，C错误； D、植物丁达到光饱和点和光补偿点所需的光照强度最低，故最适合在较弱的光照环境中生长，D正确。 ★★☆8．（不定项）用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如下图所示，下列相关叙述正确的是（ ） A．0a 段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降 B．ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽 C．b点曲线上升是由于细胞内缺少AIP和[H] D．放射性三碳化合物的合成和消耗均在叶绿体基质 【答案】：ACD 【解析】： 根据光合作用中光反应和暗反应的物质变化，结合题意中光照和黑暗的环境因素可分析判断各选项。 A、用14CO2“饲喂”叶肉细胞，Oa段叶肉细胞中较多的五碳化合物参与固定14CO2，浓度有所下降，A正确； B、a—b段三碳化合物浓度不变的原因是产生和消耗速度相等，B错误； C、b点后叶肉细胞内无[H]和ATP的供应，三碳化合物被还原的速度减慢，导致曲线上升，C正确； D、叶肉细胞放射性三碳化合物的合成和消耗均属于暗反应过程，均在叶绿体基质中完成，D正确。 ★★☆9.如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中 a-g 为物质，①-⑥为反应过程)。下列判断错误的是（　　） A．图中 e 物质为还原性辅酶Ⅱ B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 C．图中 a 物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在 c 中 D．在 g 物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降 【答案】D 【解析】 A、图中 e 物质为还原性辅酶Ⅱ，即NADPH，A正确； B、图中①表示水分的吸收，③表示水的光解，B正确； C、图中a物质为光合色素，主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c（ATP）中，C正确； D、在CO2供应充足时，突然停止光照，光反应产生的ATP和NADPH减少，C3的消耗量减少，C3的生成量不变，故短时间内，C3的含量将迅速上升，D错误。 ★★☆10.图 I 为某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用示意图，甲一丙表示生理过程，①一⑤ 表示物质。图 2 表示不同光照强度下该植物的氧气释放量。据图回答下列问题： （1）．图 1 甲过程中的光合色素具有_____的作用。②表示_____ （2）．若突然停止光照，则短时间内图 1 中③的含量将会_________（在“增加”“减少”“不变”中选择）。 （3）．光照强度为 l5kIx 时，lh 光合作用产生的O2量为_____mL。若该植物叶片呼吸时释放的CO2与消耗的氧气量比值为 0．6，那么该植物叶片光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸 收 CO2 的量为_____mL。 【答案】 （1）． 吸收、传递和转换光能 ADP和Pi （2）．减少 （3）．200 170 【解析】 （1）甲表示光合作用，需要叶绿体上的光合色素吸收、传递和转换光能，首先储存在ATP中，再经过暗反应转化成有机物中稳定的化学能。乙表示有氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，②表示ADP和Pi，⑤是有氧呼吸第二阶段的产物二氧化碳。 （2）．若突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，C3的还原减少，C5的固定几乎不变，故③C5的量会减少。 （3）．光照强度为l5kIx时，lh光合作用释放的氧气量为150ml，呼吸速率为50ml/h，故lh光合作用产生的O2量为150+50=200ml。若该植物叶片呼吸时释放的CO2与消耗的氧气量比值为0.6，消耗的氧气量是50 ml，则呼吸释放的二氧化碳量为50×0.6=30ml，光照强度为l5kIx时，光合作用产生的氧气为200ml，即固定的二氧化碳为200ml，呼吸作用释放的二氧化碳量为30ml，还需要从外界吸收200-30=170ml二氧化碳。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $