1、第4节能量之源光与光合作用考点叶绿体的结构和功能能进行光合作用的生物不一定含有叶绿体，如光合细菌、蓝藻等不含叶绿体，但能进行光合作用。暗反应类囊体光合作用叶绿体【考点对应练】1.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是()A.叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上解析叶绿体的类囊体含有光反应所需的色素和酶，是光反应的场所，基质含暗反应所需的多种酶，是暗反应的场所。答案A考点光合作用的探究历程请将科学家及其相关实验的结论用线连起来。答案cda b【考点对应练】2.
2、下列有关科学家的经典研究中，采取了同位素示踪法的是()恩格尔曼发现光合作用的部位梅耶指出植物通过光合作用把光能转换为化学能鲁宾和卡门证明光合作用释放的 O2 来自水转移途径A.B.C.卡尔文探明了 CO2 中的碳在光合作用中的B.D.答案D 解析恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验，从而发现光合作用的部位；鲁宾和卡门用18O 分别标记H2O、CO2，证明光合作用释放的O2 来自水；卡尔文用14C 标记 CO2，探明了CO2 中的碳在光合作用中的转移途径。考点光合作用的过程1.过程：光、色素、酶水的光解活跃的化学能ATP、H、酶CO2 固定稳定化学能2.光反应和暗反应之间的联系：光反应为暗反应提供H
3、和能量(ATP)；暗反应产生的 ADP 和 Pi 为光反应合成 ATP 提供原料。3.光合作用反应式：条件C3C5H和 ATP(CH2O)CO2 供应不变停止光照_减少或没有减少或没有突然光照减少增加_光照不变停止 CO2 供应_增加_减少或没有CO2 供应增加_减少_增加光照不变，CO2 供应不变(CH2O)运输受阻_减少增加减少4.叶绿体处于不同条件下 C3 、C5 、H、ATP、(CH2O)合成量的动态变化：增加减少增加增加减少增加增加减少增加(1)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；H和ATP 的含量变化是一致的。(2)以上分析只表
4、示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间的变化。【考点对应练】3.光合作用光反应产生的物质有()A.C6H12O6、H、ATPC.H、O2、ATPB.H、CO2、ATPD.C6H12O6、CO2、H2O答案C 解析此题考查光合作用光反应的物质变化过程，光反应包括水的光解和ATP的生成，其中水的光解过程会产生O2和H，H与NADP结合形成还原氢(H)，ATP的生成过程产生ATP。4.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短)时间内叶绿体中 C3 和 C5 化合物含量的变化是(A.C3 和 C5 都迅速减少B.C3 和 C5
5、 都迅速增加C.C3 迅速增加，C5 迅速减少D.C3 迅速减少，C5 迅速增加解析对于试题中求解某种物质的含量或浓度在条件改变时的瞬间变化，可用如下模型进行推导：光照停止H和 ATP 减少C3 还原受阻导致 C5 来源减少，故 C5 减少，而 C3 会迅速增加。答案C考点影响光合作用强度的环境因素1.光合作用强度：(1)概念：植物在_ 通过光合作用制造_的数量。单位时间内糖类产物生成(2)表示方法：一定时间内原料消耗的数量或_的数量。(3)探究光照强度对光合作用的影响：实验流程：强、中、弱叶片上浮数量用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出直径 1 cm 的圆形叶片30 片。用_抽出小圆形叶片内的空气
6、。取三个烧杯，分别放入 10 片已抽去空气的小圆形叶片，并向三个烧杯分别加入_的清水，编号 A、B、C，分别放置在_三种光照条件下照射，观察单位时间内_(或观察全部分叶片上浮所需的时间)。实验结论：_。2.影响光合作用强度的环境因素：光照强度、温度、空气中_的浓度、土壤中水分的多少和矿质元素含量等。注射器富含 CO2在一定范围内，随着光照强度不断增强，CO2光合作用强度也不断增强【考点对应练】5.(2013 年重庆)右下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是()A.t1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2 释放增多B.t2t
7、3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在 t2 时刻增加光照，光合速率将再提高C.t3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D.t4 后短暂时间内，叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，C3 化合物还原后的直接产物含量降低答案D 解析水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中；t2t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被
8、还原的C3化合物减少，直接产物含量降低。6.(2012 年重庆)长叶刺葵是棕榈科热带植物，为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，测到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。注：气孔导度越大，气孔开启程度越大。(1)光合作用消耗 ATP 最快的时刻是_；吸水能力最强的时刻是_。(2)直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测导 致 12：00 是 光 合 速 率出现低谷的环境因素主要是_(填“光照”或“CO2”)。(3)在 14：00 时若适当提高 CO2 浓度，短时间内叶绿体中H含量的变化是_。解析从坐标图像判断，上午 10 时光合速率最大，12 时气孔导度最
9、大，蒸腾作用最旺盛，此时吸收水能力最强，而 CO2是通过气孔进入叶肉细胞的，说明 CO2 供应充足，推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。H用于暗反应对 C3 的还原，CO2 增多，使生成 C3 增多，这时会消耗更多的H，使H的含量降低。答案(1)10：0012：00(2)气孔导度光照(3)降低考点化能合成作用和新陈代谢类型1.化能合成作用：(1)概念：某些细菌能够利用体外环境中某些_制造有机物的过程。(2)实例：硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸和硝酸时释放的_将二氧化碳和水合成糖类。无机物氧化时所释放的能量化学能项目化能合成作用光合作用能量来源体外无机物氧化放出的能量光能生物类型原核生物(如
10、硝化细菌等)主要为绿色植物，还有蓝藻、光合细菌等代谢类型自养需氧型物质变化将无机物(CO2 等)转化为储存能量的有机物生态地位生产者(3)化能合成作用与光合作用的比较：2.生物的新陈代谢类型：【考点对应练】7.关于蓝藻和蛔虫结构及代谢特征的比较，正确的是()A.蓝藻细胞进行有丝分裂，蛔虫细胞进行无丝分裂B.蓝藻有叶绿体，蛔虫没有叶绿体C.蓝藻是光能自养型生物，蛔虫是化能自养型生物D.蓝藻可以吸收利用 CO2，蛔虫不能吸收利用 CO2解析蓝藻是原核细胞，没有叶绿体，也不能进行有丝分裂；蛔虫是动物，代谢类型属于异养厌氧型。答案D曲线分析曲线图A 点光照强度为 0，此时只进行细胞呼吸，释放的 CO2
11、 量可表示此时细胞呼吸的强度一、影响光合速率的环境因素及应用1.光照强度：曲线分析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，B 点所示光照强度称为光补偿点BC 段表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到 C 点以上不再加强，C 点所示光照强度称为光饱和点。限制 C 点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素的含量以及酶的数量和最大活性，外部因素是 CO2 浓度等除光照强度之外的环境因素应用阴生植
12、物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示间作套种农作物，可合理利用光能(续表)曲线图分析图一和图二表示在一定范围内，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图一中 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；图二中的 A点表示进行光合作用所需 CO2 的最低浓度图一和图二中的 B 和 B点都表示 CO2 饱和点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，提高光合作用速率2.CO2 浓度：曲线图分析温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性来影响光合作用速率应用温室
13、栽培时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累3.温度：曲线图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4.矿质元素：5.水分：(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。影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能合
14、成类胡萝卜素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含 N、Mg 等必需元素，缺乏 N、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。【典例】已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是 25、30，如下图所示曲线表示该植物在 30 时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到 25 的条件下(原光照强度和 CO2 浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别是()A.a 点上移，b 点左移，m 值增
15、大B.a 点不移，b 点左移，m 值不变C.a 点上移，b 点右移，m 值下降D.a 点下移，b 点不移，m 值上升解析首先应明确题图中各点的生物学含义，a 点代表细胞呼吸强度，b 点代表该光照强度下植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等，m 值代表最大净光合作用强度。因为该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25、30，温度由 30 调节到 25，细胞呼吸强度会降低，实际光合作用强度会提高。因此，a 点上移，b 点左移，m 值增大。答案A(1)当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律如下：若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时
16、，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。(2)多个环境因素对光合作用速率的综合影响：分析：a.在点 P 之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强，光合速率不断提高。b.在点 Q 时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素，要提高光合速率，可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。应用：温室栽培时，在一定的光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，当温度适宜时，可适当增加光照强度和 CO2 浓度，以提高光合速率。【举一反三 1】图甲和图乙表示某植物在适宜的 CO2 浓度条件下光
17、合作用速率与环境因素之间的关系，下列相关描述错误的是()A.图甲中，在 A 点限制光合作用速率的主要因素是光照强度，在 B 点限制光合作用速率的主要因素是温度B.从图乙可以看出，当超过一定温度后，光合作用的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作用速率的D.若光照强度突然由 A 变为 B，短时间内叶肉细胞中 C3的含量会增加解析本题主要考查光合作用的影响因素。图甲表示光照强度和温度对光合作用的影响，图乙表示温度对光合作用的影响。分析图甲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
18、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，所以 C3 的还原速率加快，C3 含量会减少，D 项错误。答案D二、总(真)光合速率、净(表观)光合速率和呼吸速率的概念与相互关系1.呼吸速率的测定方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内 CO2 增加量、O2 减少量或有机物减少量。2.总光合速率和净光合速率：(1)总光合速率：常用一定时间内 O2 产生量，CO2 固定量或有机物产生量来表示。(2)净光合速率：常用一定时间内 O2 释放量、CO2 吸收量或有机物积累量表示。(3)净光合速率总光合速率呼吸速率。总
19、光合速率O2 产生(生成)速率CO2 固定速率或单位时间的消耗量有机物产生(制造、生成)速率净光合速率O2 释放速率CO2 吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中 O2 吸收速率黑暗中 CO2 释放速率有机物消耗速率3.总光合速率、净光合速率和呼吸速率的不同描述方式：【典例】以测定的 CO2 吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是()A.光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与 30 相等B.光照相同时间，在 20 条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于 25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作
20、用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等解析光照下CO2 的吸收量代表净光合作用量，黑暗下CO2的释放量代表细胞呼吸消耗有机物的量，所以实际光合作用CO2 吸收量(总光合作用强度)应为两条曲线累加值。A、C 所求的光合作用制造的有机物指的是实际光合作用强度，可以用CO2 的吸收量表示，也就是要把两条曲线的相应点相加。A 选项光照相同时间，35 与 30 光合作用制造的有机物的量均为 6.5，所以正确。C 选项在 25 时，光合作用制造的有机物为 6 左右，当温度高于 25 时，光合作用制造的有机物的量仍在增加。B 所求的积累有机物量为净光合，可以直接读取虚线获得结果，积累有机物量最多的温度为 2
21、5。在该图中净光合作用制造的有机物一直大于零，所以图中所有点都表示光合作用制造的有机物大于呼吸作用消耗的有机物。答案A组别1234温度/27282930暗处理后的重量变化/mg*22.533.5光照后的重量变化/mg*3.532.52【举一反三 2】将某植物的大小相似的绿色叶片分组进行如下实验：实验前先称出叶片的重量(各组均相等)，在不同温度下分别暗处理 1 小时，测其重量变化；立刻再光照 1 小时(光照强度等条件相同)，再测其重量变化。得到如下结果：*指与实验前的重量进行比较则在哪一温度条件下，每小时叶片光合作用产生氧气量最多？()A.27 B.28 C.29 D.30 解析在不同温度下分别
22、暗处理 1 小时，测其重量变化；立刻再光照 1 小时(光照强度等条件相同)，再测其重量变化，说明叶片进行了 2 小时呼吸作用，1 小时光合作用，净重量加上 2 小时呼吸量即为实际光合作用生成量。将原有表格进行转换，将数据直观化，题干问哪一温度下叶片光合作用产生氧气最多，实质是问哪一温度下总光合速率最大。组别1234温度/27282930暗处理后的重量变化/mg*22.533.5光照后的重量变化/mg*3.532.52答案D组别1234温度/27282930呼吸速率/mgh1*22.533.5净光合速率mgh1*5.55.55.5 5.5总光合速率mgh17.588.59比较项目类型光合作用细胞
23、呼吸发生范围含光合色素的细胞所有活细胞与光的关系在光照下才能进行与光无关，每时每刻都在进行场所叶绿体(原核细胞除外)细胞质基质和线粒体物质变化将无机物合成有机物分解有机物能量变化储能，光能化学能 放能，实质合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量三、光合作用与细胞呼吸的关系1.区别：(1)光合作用只在部分细胞中进行(如植物含叶绿体的细胞和光合细菌等)，但细胞呼吸则是所有活细胞都能进行的。(2)光合作用中光反应产生的ATP 只供暗反应利用，而细胞呼吸产生的 ATP 可供各项生命活动利用。2.联系：(1)过程图解：(2)物质和能量转化关系：物质方面：【典例】(2011 年广东)观赏植物蝴蝶兰可通过
24、改变 CO2 吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2 并贮存在细胞中。(1)依图 1 分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在 04 时_(填“有”或“无”)ATP 和H的合成，原因是_；此时段_(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是_；1016 时无明显 CO2 吸收的直接原因是_。(2)从图 2 可知，栽培蝴蝶兰应避免_，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_。(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的_，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_。解析本题主要考查不同条件对光合速率的影响等问题，意在考查学生分析问题的能力及推理能
25、力。(1)04 时，无光照，光合作用不能进行，但可以进行呼吸作用，合成 ATP 和H；此时段叶绿体内不能合成 ATP 和H，暗反应无法进行；1016 时，在长期干旱条件下，植物为了减少水分的蒸发，关闭气孔，导致 CO2 吸收受阻。(2)从图 b 中可以看出，正常情况下比长期干旱时有机物的积累量大，所以为了利于蝴蝶兰的生长应避免长期干旱，又因蝴蝶兰属阴生植物，所以栽培还需适当遮光。答案(1)有呼吸作用合成无叶绿体在无光时不能合成 ATP 和H，故不存在暗反应气孔关闭(2)长期干旱(长期缺水)遮阴(3)全能性基因的选择性表达【举一反三 3】下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述中，正确的是()A.无
26、氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B.CO2 的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6 分解成 CO2的过程发生在线粒体中C.光合作用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 ATPD.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量解析无氧时细胞会进行无氧呼吸，产生酒精对细胞有毒害作用，零下低温环境会使细胞中的水结冰，破坏水果的营养成分，达不到保鲜的目的；CO2 的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6 分解发生在细胞质基质中，CO2 的生成在线粒体中；光合作用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、ATP 中的化学能以及其他形式的能(如电
27、能、光能等)；夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照(提高光合作用的强度)，夜晚适当降低温度(降低酶的活性，从而降低呼吸消耗)，以利于作物产量的提高。故 D 正确。答案D绿叶中色素的提取和分离1.实验原理：2.实验过程及结果：【疑难探究】实验中的注意事项及操作目的归纳：过程注意事项操作目的提取色素(1)选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高(2)研磨时加无水乙醇溶解色素(3)加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保护色素(4)迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素(5)盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素(1)滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散(2)滤液细线要直、细、匀使分离
28、出的色素带平整不重叠(3)滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明(4)滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中【典例】(2012 年海南)关于叶绿体色素的叙述中，错误的是()A.叶绿素 a 和 b 主要吸收红光和蓝紫光B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同C.利用纸层析法可分离 4 种叶绿体色素D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能解析叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光，A 正确；叶绿体中叶绿素含量为 3/4，类胡萝卜素含量为 1/4，B 正确；不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同，可用纸层析法对其进行分离，C 正确；乙醇提取的叶绿素只要结构没有被破
29、坏，仍是可以吸收光能的。答案D光合作用和呼吸作用题型题型一：光合色素的种类和作用解答此类题型的关键在于熟练记忆并理解叶绿体色素在滤纸条上的位置及作用。1.某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()A.光吸收差异显著，色素带缺第 2 条B.光吸收差异不显著，色素带缺第 2 条C.光吸收差异显著，色素带缺第 3 条D.光吸收差异不显著，色素带缺第 3 条解析本题考查叶绿体中色素的吸收光谱以及色素层析的结果，意在考查学生对基础知识的记忆情况。水稻叶片中的叶黄素缺失，其对蓝紫光的吸收减少，但对红光的吸收无明显差异
30、，故排除 A、C 项。色素层析条带从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则会导致色素层析条带从上往下缺失第 2 条，故 D 项错误。答案B2.(2012 年上海)下图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为()A.红色B.黄色C.绿色D.紫色解析叶绿体色素提取分离实验中，在纸层析上，从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。而从图中可看出，胡萝卜素、叶黄素明显高于叶绿素 a、叶绿素 b，故叶片呈黄色。答案B题型二：光合作用过程及环境因素对光合作用的影响(1)影响光合作用的环境因子有光照强度、温
31、度、CO2 浓度等。其中光照强度主要通过影响光反应进而影响整个光合作用的强度，而温度和 CO2 浓度则主要是通过影响暗反应过程进而影响整个光合作用的强度。(2)此类题型往往以坐标或表格的形式呈现，解答此类试题的思路是先弄清楚变化的环境因子影响光合作用的哪个阶段，进而具体分析各阶段的物质含量变化或速率变化。3.下图为研究光照强度和 CO2 浓度对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述中，不正确的是()A.曲线中 a 点转向 b 点时，叶绿体中 C3 浓度升高B.曲线中 b 点转向 d 点时，叶绿体中 C5 浓度升高C.在一定范围内增加光照和 CO2 浓度，有利于提高光合速率D.曲线中 c 点产生
32、的限制因素可能是叶绿体中酶的数量答案A 解析本题主要考查了影响光合作用的因素。在CO2浓度为1%的曲线上，从a点到b点即增加光照强度，光反应加快，产生的ATP、H增多，使得暗反应也加快，故C3含量降低。在光照强度相同时，d点的CO2浓度比b点要低，会影响到CO2的固定，故C5含量增加。从图中可以看出，c点时光合作用速率达到最高(不再增高)，叶绿体中酶的数量是限制因素之一。4.(2012 年浙江)某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如下图所示。请回答：(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_的原料，又是光合产物在植物体内_的主要介质。(2)在温度、光
33、照相同的条件下，图中点 A 与点 B 相比，光饱和点低的是点_，其主要原因是_。(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_。此时类囊体结构破坏，提供给暗反应的_减少。解析本题以图像的形式考察光合作用的过程及其影响因素，旨在考察学生的识图、析图及知识的迁移能力。(1)由“停水导致光合速率下降”联系水的生理作用，既可参与反应，又可运输物质。(2)B 点光合速率小于 A 点与气孔开度降低有关，而后者是由停止水分供应造成的。(3)水分的减少会导致细胞内的光合作用及其他过程减慢，引发一系列的变化。答案(1)光合作用运输(2)B 气孔开度降低，CO2 吸收减少(答出一项即可)(3)叶绿素合成速度变慢或停
34、止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可)H和 ATP题型三：总光合速率和净光合速率强弱的判断(包括在密闭情况下)学生在解此类题目的最大困难在于不能从题干中准确判断该光合速率是总光合速率还是净光合速率。解题的关键是读懂题意，弄清楚总光合速率、净光合速率和呼吸速率三者的关系。5.下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位面积吸收 CO2 的量)的变化曲线，下列叙述错误的是()A.在 9：3011：00 之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B.在 11：0012：30 之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米多C.在 17：00 时，玉米和花生的单位面积
35、释放 O2 速率相同D.在 18：30 时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应解析本题考查光合作用的相关知识，意在考查考生识图和进行图形转换的能力，在 9：3011：00 之间，随光照的增强，花生的蒸腾作用也在加强，而为了减少水分的散失，植物的气孔关闭，因此进入花生细胞内的 CO2 的量减少，所以暗反应过程减缓，A 正确。从图中可以看出，在11：0012：30 之间，花生的单位叶面积的净光合速率呈上升趋势，而玉米的单位叶面积的净光合速率呈下降趋势，但又从图中可以看出玉米的单位叶面积的净光合速率比花生的大，而净光合速率对应的有机物的量就是单位时间、单位叶面积里有机物的积累量，B错误。在 17：0
36、0 时，玉米和花生的净光合速率相等，而这时的O2 的释放量是净释放量，所以在 17：00 时玉米和花生单位叶面积释放 O2 的速率相同，C 正确。在 18：30 时，玉米的净光合速率是 0，说明此时光合作用和呼吸作用的速率相等，因此这时玉米既能进行光反应，也能进行暗反应，D 正确。答案B6.(2012 年海南)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃)容器内 CO2 浓度可出现的变化趋势是(A.一直降低，直至为零B.一直保持稳定，不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定D.升高至一定水平时保持相对稳定解析在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容
37、器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，故本题选 C。答案C7.下图表示在一个种植有番茄植株的密闭容器中一天内CO2 含量的变化，据图分析：(1)番茄植株光合作用释放的 CO2 量和呼吸作用消耗的 CO2量 相 等 的 点 是 _。CD段光合作用速率 _(填“”“”或“”)细胞呼吸的速率，作为该判断的理由是_。(2)该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？_，理由是_。解析此类题型的解题要点是看坐标图中的“转折点”，如题图所示
38、：AB段CO2含量越来越高，说明细胞呼吸的速率大于光合作用的速率，导致容器内CO2含量越来越高，到B点(转折点)时，容器内CO2含量不再增加，说明此时光合作用消耗的CO2恰好等于细胞呼吸放出的CO2。BC段的变化则刚好反过，但到达C(转折点)时，光合速率也等于细胞呼吸速率，故容器内CO2含量没有进一步降低，所以说，该类坐标图像的转折点往往是光合作用的补偿点。答案(1)B、C 密闭容器内 CO2 含量越来越高(2)否密闭装置内的 CO2 含量比实验前高，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物题型四：光合作用和呼吸作用的相关实验从近几年的考题分析，光合
39、作用和呼吸作用的实验题型往往具有综合性、探究性和对比性，解答此类题型应注意以下方面：(1)注意实验条件的控制，排除无关变量干扰。如光合作用需要光，呼吸作用不需要光，若是探究呼吸作用的相关实验则应遮光处理；(2)科学选择材料、试剂，如有些光合作用的实验需要用 NaHCO3 提供 CO2，呼吸作用的相关实验需用 NaOH 吸收 CO2；(3)实验步骤的设计要注意遵循单一变量原则、对照原则、科学性原则等；(4)掌握一些常用的实验处理方法。如暗处理、对叶片的脱色处理、遮光处理等。8.下图甲中曲线表示某植物在恒温 30 时的光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图
40、。试回答：(1)在图甲曲线中，当光照强度为 X 点时，叶肉细胞中产生ATP 的场所有_。(2)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和 30，在其他条件不变的情况下，将温度调节到 25，图甲曲线中 X 点将向_移动，Y 点将向_移动。(3)利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，若在灯与广口瓶之间放一个隔热装置(假设对透光性无影响)，这时我们可用这个装置来探究_与光合速率的关系。_ 是自变量，可以通过改变广口瓶与灯的_来改变这一自变量，也可通过变换灯管的功率来改变。(4)若实验中每隔 15 min 改变一次广口瓶与灯之间的距离，随着时间与距离的增加，气泡产生速率下降，产生这
41、一结果的原因是_。答案(1)细胞质基质、线粒体(2)下左(3)光照强度光照强度距离(4)光照强度减弱，光合作用产生的 O2 减少；水中 CO2含量逐渐下降，光合作用产生的 O2 减少9.(2013 年江苏)为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响，在不同浓度 NaCl 条件下，对其净光合速率、胞间 CO2浓度、光合色素含量等进行测定，结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题：(1)叶绿体中色素的功能是_。(2)大气中的 CO2 可通过植物叶片表面的_进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的_，有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧
42、呼吸后到终产物_中。(3)当 NaCl 浓度在 200250 mmol/L 时净光合速率显著下降，自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于_，后者主要是由于_。(4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上_表示。请在下面的坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。解析(1)叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转化光能，用于光合作用的暗反应阶段。(2)大气中CO2的吸收需通过植物叶片表面气孔扩散进入叶肉细胞，CO2中的O进入到暗反应的产物葡萄糖中。葡萄糖参与有氧呼吸时，其中的O在第二阶段进入到产物CO2中。(3)结合三幅图分析，NaCl浓度在200250 mm
43、ol/L时净光合速率显著下降是与光合色素含量低相对应的，抑制光反应过程。但夏季晴朗一天的中午，出现净光合速率下降则是由于抑制暗反应过程，夏日午后气温较高、蒸腾作用过强导致气孔关闭，CO2的吸收减少以至于胞间CO2浓度较低，CO2难以扩散到叶肉细胞内参与暗反应。(4)总光合速率可用光合作用过程中CO2的消耗量或O2的产生量或有机物的产生量来表示，绘制曲线时需标出横纵坐标的意义。还要注意总光合速率大于净光合速率。答案(1)吸收、传递、转换光能(2)气孔CO2 CO2(3)光合色素含量降低胞间 CO2 浓度降低(4)光合作用消耗的 CO2 量(光合作用产生的 O2 量或光合作用产生的有机物的量)绘图
