1、第第9 9講光合作用與能量轉化講光合作用與能量轉化考點一捕獲光能的色素、葉綠體的結構與功能1.葉綠體中色素的種類和顏色葉綠體中色素的種類和顏色色素的種類色素的顏色葉綠素葉綠素a 葉綠素b 類胡蘿卜素 黃色 橙黃色藍綠色黃綠色葉黃素胡蘿卜素 2.葉綠體中色素的吸收光譜分析葉綠體中色素的吸收光譜分析(1)色素的功能:葉綠素主要吸收 ;類胡蘿卜素主要吸收 。(2)色素吸收光的范圍:可見光的波長是400760 nm,一般葉綠體中的色素只吸收 ,對紅外光和紫外光不吸收。紅光和藍紫光 藍紫光 可見光3.葉綠體的結構適于進行光合作用的特點葉綠體的結構適于進行光合作用的特點(1) 和 使其內部結構與細胞質基質

2、分開,保證了葉綠體相對獨立地進行代謝活動。(2)由 堆疊而成的 ,增大了膜面積。(3) 的薄膜上分布著能夠吸收光能的色素。(4) 中還含有少量的DNA和RNA。(5)與光合作用有關的酶分布在 上和 中。外膜內膜類囊體 基粒類囊體葉綠體基質類囊體的薄膜 葉綠體基質4.葉綠體的功能葉綠體的功能(1)功能:葉綠體是綠色植物進行 的場所。(2)葉綠體功能的實驗驗證實驗者:德國科學家恩格爾曼。第一個實驗水綿需氧細菌光合作用 實驗結論:O2是由 在 條件下釋放出來的, 是光合作用的場所。第二個實驗用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片,發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚集在 區(qū)域。實驗結論a.葉綠體能 用于光合作用放 。b.

3、葉綠體主要吸收 。葉綠體光照葉綠體紅光和藍紫光 吸收光能氧紅光和藍紫光特別提醒特別提醒恩格爾曼實驗的巧妙之處(1)實驗材料選擇巧妙:實驗材料選擇水綿,水綿不但具有細而長的帶狀葉綠體,而且葉綠體在細胞中呈螺旋式分布,便于觀察實驗結果和設置對照。(2)排除干擾的方法巧妙:沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了環(huán)境中氧氣和光的干擾。(3)觀測指標設計巧妙:通過觀測需氧細菌的分布,準確判斷出釋放氧氣的部位。(4)實驗對照設計巧妙:用極細的光束點狀投射,使葉綠體上分為獲得光照和無光照的部位,相當于一組對照實驗;進行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的對照實驗,明確實驗結果完全是由光照引起的。 1.陽光是由不同波長的光組

4、合成的復合光,在穿過三棱鏡時形成的不同顏色的光帶叫作光譜。(必修1 P98正文) ( )2.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同。(必修1 P99圖5-12) ( )3.葉綠體中的色素一般只利用波長在400760 nm之間的可見光。(必修1 P99學科交叉) ( )4.葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內。(必修1 P100正文)( ) 5.光合作用的酶分布于葉綠體內膜、外膜、類囊體薄膜和葉綠體基質中。(必修1 P100正文) ( )6.夏天葉片呈綠色是葉片吸收綠光導致的,秋天葉片變黃,是葉黃素含量增多導致的。(必修1 P101概念檢測1) ( ) 1.(必修1 P97問題探討拓展)有的植物

5、工廠在種植蔬菜等植物時,完全依靠LED燈等人工光源,其中常見的是紅色、藍色和白色的光源,這是為什么?提示提示:紅色光源、藍色光源發(fā)出的分別是紅光、藍光,光合色素對紅光、藍光吸收最多。白光是復合光,含有不同波長的光,光合色素能吸收更多的光。2.(必修1 P99旁欄思考)植物工廠里不用發(fā)綠光的光源,原因是 。3.(必修1 P101拓展應用1拓展)海洋中綠藻、褐藻、紅藻在海洋中的垂直分布大致依次是淺層、中層、深層,從水層透光與植物光能捕獲兩個層面進行解釋,原因是 。綠色光源發(fā)出綠色的光,這種波長的光被光合色素吸收的最少,不適合用于植物工廠 藻類本身的顏色是反射出來的光所形成的,即紅藻反射出紅光,綠藻

6、反射出綠光,褐藻反射出黃光。水對紅、橙光的吸收比藍、綠光的吸收要多,即到達深水層的光線是相對富含短波長的光,因此,吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方1.影響葉綠素合成的三大因素影響葉綠素合成的三大因素(1)光照:光是影響葉綠素合成的主要條件,一般植物在黑暗中不能合成葉綠素,因而葉片發(fā)黃。(2)溫度:溫度可影響與葉綠素合成有關的酶的活性,進而影響葉綠素的合成。低溫時,葉綠素分子易被破壞,而使葉子變黃。(3)必需元素:葉綠素中含Mg等必需元素,缺乏Mg將導致葉綠素無法合成,葉子變黃。另外,Fe等是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分,缺Fe也將導致

7、葉綠素合成受阻,葉子變黃。2.光合色素和光合作用場所的三點提醒光合色素和光合作用場所的三點提醒(1)色素的功能特點:葉綠素和類胡蘿卜素均有主要的吸收光波段,對其他波段的可見光并非不吸收,只是吸收量較少。(2)色素的分布位置:色素不只分布于葉綠體中,液泡中也含有色素如花青素,但是液泡中的色素不能用于光合作用。(3)光合作用的場所:葉綠體不是細胞進行光合作用的唯一場所,如藍細菌細胞中沒有葉綠體,也能進行光合作用?？枷蛞粐@捕獲光能的色素與葉綠體的結構考向一圍繞捕獲光能的色素與葉綠體的結構,考查生命觀念考查生命觀念1.(2021遼寧沈陽36中高三期初測試)高等植物的光合作用依賴光合色素。不同環(huán)境條件

8、下,葉綠素a和葉綠素b之間可以相互轉化,這種轉化稱為“葉綠素循環(huán)”。研究發(fā)現(xiàn),在適當遮光條件下,葉綠素a/葉綠素b的值會降低,以適應環(huán)境。圖中是兩種葉綠素的吸收光譜。下列關于葉綠素的敘述,正確的是()A.圖中和主要分布在葉綠體的內膜上B.利用紙層析法分離色素時,應位于濾紙條的最下端C.植物葉片呈現(xiàn)綠色是由于主要吸收綠光D.弱光下的相對含量增高有利于植物對弱光的利用答案答案 D圖中葉綠素b、葉綠素a主要分布在葉綠體的類囊體膜上,A錯誤;利用紙層析法分離色素時,葉綠素b應位于濾紙條的最下端,B錯誤;植物葉片呈現(xiàn)綠色是由于光合色素吸收綠光最少,C錯誤。2.(不定項選擇)如圖是高等植物葉綠體結構模式圖

9、,下列有關敘述錯誤的是()A.和均為選擇透過性膜,分布著與光合作用有關的酶B.上分布有與光反應有關的色素和酶,這些色素對綠光吸收最少C.上所含色素均含Mg2+,故缺Mg2+時這些色素都無法合成D.在上形成的產物NADPH和ATP進入中為暗反應提供物質和能量AC解析解析 和分別為葉綠體的外膜和內膜,均具有選擇透過性,但沒有分布著與光合作用有關的酶,A錯誤;葉綠素中含Mg2+,胡蘿卜素、葉黃素中不含Mg2+,C錯誤?？枷蚨@葉綠體的功能的實驗探究考向二圍繞葉綠體的功能的實驗探究,考查科學探究能力考查科學探究能力3.德國科學家恩格爾曼設計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將通過三棱鏡的光投射到絲狀水

10、綿上,并在水綿懸液中放入需氧細菌,觀察細菌的聚集情況(如圖所示)。他由實驗結果得出光合作用在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)最強。這個實驗的思路是()A.細菌對不同的光反應不一,細菌聚集多的地方,細菌光合作用強B.需氧細菌聚集多的地方,O2濃度高,水綿光合作用強C.需氧細菌聚集多的地方,產生的有機物多,水綿光合作用強D.需氧細菌大量消耗O2,使水綿的光合速率大幅度加快B解析解析 需氧細菌不能進行光合作用,該實驗中進行光合作用的是水綿,A錯誤;需氧細菌聚集多的地方,說明光合作用產生的O2多,C錯誤;水綿光合速率的快慢與需氧細菌呼吸速率無明顯關系,D錯誤。4.德國科學家恩格爾曼利用一種綠藻(這種綠藻具有螺旋狀的葉

11、綠體)研究光對光合作用的效應。他將該種綠藻放在一張載有需氧細菌懸浮液的玻片上,這些細菌會移向氧濃度高的區(qū)域。他觀察細菌在不同光照下的分布情況,結果如圖所示:(1)B情況下細菌的分布情況為: ,如此分布是因為光合作用釋放 。(2)該實驗證實了光合作用的場所是 ,吸收光能的色素和催化反應的酶分別分布在 、 。(3)恩格爾曼進行裝置C的實驗,其目的是 ,在 區(qū)域的細菌特別多。答案答案(1)細菌集中分布在葉綠體周圍O2(2)葉綠體類囊體薄膜上類囊體薄膜上和葉綠體基質中(3)找出不同顏色的光對光合作用的影響紅光和藍光實驗綠葉中色素的提取和分離1.實驗原理實驗原理 快有機溶劑不溶于溶解度過濾:用 過濾。收

12、集濾液:試管口加棉塞,防止乙醇揮發(fā)和色素氧化。2.實驗步驟實驗步驟(1)提取色素研磨操作圖解添加物質作用無水乙醇 二氧化硅 碳酸鈣 溶解色素研磨充分 保護色素單層尼龍布 主要操作操作要點操作目的制備濾紙條預先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散一端剪去兩角保證色素在濾紙上擴散 畫濾液細線濾液細線要細、直、勻使 待濾液干后,再畫一兩次增加色素附著量,使分離出的色素帶分明層析加蓋防止層析液揮發(fā)層析液不能觸及 防止色素溶解在層析液中(2)分離色素均勻、整齊各色素擴散的起點相同濾液細線色素種類 色素顏色色素含量 溶解度擴散速度胡蘿卜素 橙黃色 葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍綠色 較低較慢葉綠素b黃綠色較

13、多 3.實驗結果實驗結果最少最高 最快最多最低 最慢1.綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。(必修1 P98探究實踐)( )2.未加入CaCO3,葉綠素會被破壞。(必修1 P98探究實踐)( )3.濾紙條上擴散速度最快的是葉綠素a。(必修1 P98探究實踐)( )(必修1 P98探究實踐拓展)分離葉綠體中的色素,也可用如圖所示的方法:即在圓心處滴加適量濾液,待干燥后再滴加適量層析液進行層析,結果會出現(xiàn)4個不同顏色的同心圓,則依次對應哪種色素及顏色?提示提示:胡蘿卜素(橙黃色),葉黃素(黃色),葉綠素a(藍綠色),葉綠素b(黃綠色)。四個常見異?，F(xiàn)象及其原因分析四個常見異?，F(xiàn)象及其原因分析

14、異?，F(xiàn)象發(fā)生的原因濾紙條上色素帶顏色過淺未加二氧化硅或研磨不充分,色素未充分提取出來使用放置數(shù)天的綠葉或綠葉用量少,濾液中的色素(葉綠素)含量太少一次性加入大量的無水乙醇,導致提取液濃度太低畫濾液細線次數(shù)過少選用綠葉葉脈過多,葉肉細胞過少濾紙條色素帶重疊濾紙條沒經干燥處理濾液細線不能達到細、齊、直的要求,使色素擴散不一致濾紙條看不到色素帶忘記畫濾液細線濾液細線觸及層析液,且時間較長,色素全部溶解到層析液中濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶忘記加碳酸鈣導致葉綠素被破壞所用葉片為“黃葉”考向一圍繞綠葉中色素的提取和分離實驗的基本原理和過程分析考向一圍繞綠葉中色素的提取和分離實驗的基本原理和過程分析

15、,考查科考查科學探究能力學探究能力1.(2021四川成都七中高三入學考)關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述,不正確的是()A.該實驗結果表明,葉綠素a在層析液中溶解度最大B.用無水乙醇作溶劑,提取的葉綠體色素中含有胡蘿卜素C.若研磨時不加二氧化硅,則濾紙條上各色素帶均變窄D.將濾液細線畫粗些并不能增強實驗效果A解析解析 紙層析法分離葉綠體色素的實驗結果表明,胡蘿卜素在層析液中溶解度最大,A錯誤。2.(不定項選擇)下列是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況,以下說法正確的是()A.甲、乙、丙、丁依次表示胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素bB.四種色素都能溶解在層析液中,丁色素的溶解度最

16、大C.水稻在收獲時,葉片中色素量的變化是(甲+乙)(丙+丁)D.提取色素時加入碳酸鈣是為了研磨充分,加入二氧化硅是為了保護色素BC解析解析 根據擴散的距離可判斷,甲、乙、丙、丁依次表示葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素,A錯誤;四種色素都能溶解在層析液中,丁色素(胡蘿卜素)擴散最快,溶解度最大,B正確;水稻在收獲時呈黃色,葉綠素含量小于類胡蘿卜素含量,即(甲+乙)(丙+丁),C正確;提取色素時加入碳酸鈣是為了保護色素,加入二氧化硅是為了研磨充分,D錯誤。考向二圍繞綠葉中色素的提取和分離實驗的拓展分析考向二圍繞綠葉中色素的提取和分離實驗的拓展分析,考查科學思維能力考查科學思維能力3.在做提取和

17、分離葉綠體中的光合色素實驗時,甲、乙、丙、丁四位同學對相關試劑的使用情況如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他們所得的實驗結果依次應為()試劑甲乙丙丁無水乙醇-+CaCO3+-+SiO2+-A.B. C.D.B解析解析 甲同學沒有加入提取劑無水乙醇,所以提取液中不會出現(xiàn)色素,色素分離的結果是;乙同學操作正確,色素分離后得到的色素帶有四條,與情況相符;丙同學未加CaCO3,所以葉綠素含量減少,所得到的色素帶中兩條葉綠素帶比正常的葉綠素帶要窄,對應;丁同學未加SiO2,葉片研磨不充分,最終導致各種色素的含量均減少,對應,B正確。4.(不定項選擇)遷移率(Rf)是用紙層析

18、法分離混合色素中各種成分的重要指標,也可用于各色素的鑒定,遷移率=色素移動距離/溶劑移動距離。下表是葉綠體中色素層析結果(部分數(shù)據),相關敘述正確的是()項目溶劑移動距離色素1移動距離色素2移動距離色素3移動距離色素4移動距離實驗組17.8 1.9 實驗組28.2 1.5 實驗組38.0 1.4 平均移動距離8.07.6 0.8遷移率 0.950.53 0.10A.可用無水乙醇、丙酮、石油醚等的混合試劑對色素進行分離B.色素3的遷移率為0.2,若植物體缺Mg2+,其含量會減少C.在層析液中溶解度最大的是色素1,在濾紙條上擴散速度最快的也是色素1D.不可用根尖細胞作為該實驗的材料答案答案 BCD

19、無水乙醇和丙酮可用于提取色素,分離色素應用層析液,A錯誤?？键c二光合作用的原理1.光合作用的概念與反應式光合作用的概念與反應式(1)概念:指綠色植物通過 ,利用光能,把 轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出 的過程。(2)反應式: 。葉綠體 二氧化碳和水氧氣CO2+H2O (CH2O)+O22.探索光合作用原理的部分實驗探索光合作用原理的部分實驗時間科學家發(fā)現(xiàn)19世紀末 普遍認為,在光合作用中,CO2分子的C和O被分開,O2被釋放,C和H2O結合成甲醛,然后甲醛分子縮合成糖1928年發(fā)現(xiàn) 對植物有毒害作用,而且甲醛不能通過 轉化成糖1937年英國植物學家希爾發(fā)現(xiàn) 的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑

20、,在光照下可以釋放出 。像這樣,離體葉綠體在適當條件下發(fā)生水的光解、產生氧氣的化學反應稱作 1941年美國科學家魯賓和卡門用 的方法,研究了光合作用中氧氣的來源 O+CO218O2H2O+C18O2 O21954年美國科學家阿爾農發(fā)現(xiàn)在光照下,葉綠體可合成 。1957年,他發(fā)現(xiàn)該過程總是與 相伴隨182H甲醛光合作用O2 希爾反應 離體葉綠體 同位素示蹤 ATP 水的光解3.光合作用的原理光合作用的原理(1)填寫圖中序號所代表的物質或結構 ； ； ；是 ；是 ；O2NADPADPPiC5光反應暗反應項目光反應階段暗反應階段區(qū)別條件 、色素、酶、水、ADP、Pi等多種酶、ATP、NADPH、CO

21、2等場所 類囊體薄膜 物質變化水的光解2H2O , NADPHATP的形成ADP+Pi+能量 ATPCO2的固定 C3的還原2C3 能量變化光能轉變成 的能量ATP和NADPH中活躍的化學能轉變成儲存在(CH2O)中的穩(wěn)定的化學能聯(lián)系光反應為暗反應提供 ,暗反應為光反應提供 。沒有光反應,則暗反應無法進行,沒有暗反應,則有機物無法合成(2)光反應與暗反應的比較光葉綠體基質 H+O2 H+NADP+CO2+C52C3(CH2O)+C5 ATP和NADPH中活躍的化學能ATP和NADPHADP、Pi、NADP+1.光反應必須在光照下進行,暗反應必須在暗處進行。(必修1 P103正文)( )2.葉綠

22、體中光合色素吸收的光能,一方面用于H2O分解產生氧和NADPH;一方面用于ATP的合成。(必修1 P103正文)( )3.水分解為氧和H+的同時,被葉綠體奪去兩個電子。電子經傳遞可用于NADP+與H+結合形成NADPH。(必修1 P103相關信息)( )4.NADPH既可作還原劑,又可為暗反應提供能量。(必修1 P103正文)( )5.光合作用制造的有機物中的氧來自水。(必修1 P104正文)( ) 6.C3是指三碳化合物3-磷酸甘油酸,C5是指五碳化合物核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)。(必修1 P104相關信息) ( )7.光合作用的產物有淀粉和蔗糖,淀粉和蔗糖可以進入篩管,通過韌皮部運

23、輸?shù)街仓旮魈帯?必修1 P104相關信息)( )8.光能通過驅動光合作用而驅動生命世界的運轉。(必修1 P104正文)( ) 1.(必修1 P102思考討論拓展)希爾的實驗說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應,理由是 。水的光解實驗是在沒有CO2的情況下進行的,沒有碳參與反應,而糖的合成需要碳的參與2.(必修1 P102思考討論拓展)模擬魯賓、卡門的實驗時,能對同一實驗中的CO2和H2O同時進行標記嗎,為什么?提示提示:不能,因為若CO2和H2O中的氧均標記,則無法分辨氧氣的來源。4.(必修1 P103圖5-14拓展)下圖表示綠色植物光合作用的部分過程,圖中ac表示相關物質,甲、乙為結構。

24、3.(必修1 P103圖5-14拓展)假如白天突然中斷了CO2的供應,葉綠體內首先積累起來的物質是 。突然停止光照,葉綠體內含量減少的物質是 。C5ATP、NADPH、C5(1)圖中所示的過程屬于光合作用的 階段,甲為 。(2)圖中a為 ,b為 。當外界CO2濃度升高時,b的含量會暫時 。(3)該過程將光能轉化為化學能儲存在 中。(4)乙為葉綠體基質,是 的場所。光反應 類囊體薄膜氧氣NADPH下降b和ATP光合作用暗反應1.光合作用反應式中元素去向分析光合作用反應式中元素去向分析H:3H2O3H+(C3H2O)。C:14CO214C3(14CH2O)。O:O18O2;C18O2C3(CO)。

25、182H182H2.環(huán)境改變時光合作用各物質含量的變化分析環(huán)境改變時光合作用各物質含量的變化分析(1)“過程法”分析各物質變化如圖中表示光反應,表示CO2的固定,表示C3的還原,當外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時,分析相關物質含量在短時間內的變化:(2)“模型法”表示C3和C5等的含量變化特別提醒特別提醒 (1)C5、NADPH、ATP的變化一致。C3與C5、NADPH、ATP的變化相反。(2)C3量高于C5量,一般C3量為C5量的2倍。(3)對光合作用有利,則(CH2O)合成增加,反之則減少。3.連續(xù)光照和間隔光照下的有機物合成量分析連續(xù)光照和間隔光照下的有機物合成量分析(1)光反應

26、為暗反應提供的NADPH和ATP在葉綠體基質中有少量的積累,在光反應停止時,暗反應仍可持續(xù)進行一段時間,有機物還能繼續(xù)合成。(2)在總光照時間相同的條件下,光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機物積累量要多。(3)應用:人工補光時,可適當采用“光暗交替”策略,這樣,在提高光合產量的情況下,可大量節(jié)省能源成本?？枷蛞唤Y合光合作用的探究歷程考向一結合光合作用的探究歷程,考查科學思維與科學探究能力考查科學思維與科學探究能力1.科學是在實驗和爭論中前進的,光合作用的探究歷程就是如此。在下面幾個關于光合作用的實驗中,相關敘述正確的是()A.恩格爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量B.科學家發(fā)現(xiàn)

27、甲醛是光合作用的原料C.希爾發(fā)現(xiàn)離體葉綠體在適宜條件下可釋放O2D.魯賓和卡門的實驗中,用18O分別標記H2O和CO2,證明了光合作用產生的氧氣來自CO2而不是H2OC解析解析 恩格爾曼的實驗證明了水綿光合作用生成氧氣,沒有定量分析生成氧氣的量,A錯誤;甲醛對植物有害,不能作為原料參與光合作用,B錯誤;魯賓、卡門實驗證明O2來自H2O,D錯誤。2.(2021安徽合肥調研)英國植物學家希爾發(fā)現(xiàn):在光下,若給含葉綠體的葉片提取液(淡綠色)提供特定的可與氫離子結合的氫受體2,6-D(一種墨綠色染料,接受氫離子并被還原后呈無色),在無CO2時進行光照,可觀察到提取液由墨綠色變?yōu)榈G色,并釋放出O2;但

28、放在暗處,則試管中的液體仍為墨綠色,且無O2的釋放,如圖所示。下列有關該實驗的敘述和推論,錯誤的是()A.該實驗證明了光照條件下釋放的氧氣完全來自H2O的光解B.該實驗證明了光照條件下葉綠體內產生了還原性物質C.若給A組提供14CO2等物質,可能會檢測到(14CH2O)的生成D.該實驗無法證明葉綠體是植物細胞合成糖類的場所答案答案 A根據題干信息和圖分析,A組光照和無二氧化碳條件下,葉綠體產生了氧氣,且提取液的顏色由墨綠色變成了淡綠色,說明葉綠體在光照條件下產生了氫離子和氧氣,且氫離子與氫受體2,6-D結合;B組黑暗條件下,沒有氧氣釋放,溶液仍然為墨綠色,說明葉綠體在黑暗條件下不能產生氫離子和

29、氧氣,A錯誤?？枷蚨Y合光合作用的原理考向二結合光合作用的原理,考查科學思維能力考查科學思維能力3.(不定項選擇)植物葉肉細胞的部分代謝過程如圖所示。下列敘述正確的是 ()A.NADP+在光反應過程與電子和質子結合,形成還原型的NADPHB.突然停止供應CO2，葉綠體內NADPH和ATP含量增加C.類囊體膜上的類胡蘿卜素能吸收紅光和藍紫光用于光合作用D.圖中H+通過主動運輸從類囊體膜內運到膜外AB解析解析 類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,不吸收紅光,C錯誤;由圖可知,H+從類囊體膜內運到膜外是順濃度梯度,故為協(xié)助擴散,D錯誤。4.(不定項選擇)(2021四川成都七中高三入學考)下圖為光合作用暗反應的

30、產物磷酸丙糖的代謝途徑,研究表明,磷酸丙糖轉移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素,CO2充足時,TPT活性降低。下列有關敘述正確的是()A.Pi輸入葉綠體減少時,磷酸丙糖從葉綠體輸出減少B暗反應中磷酸丙糖的合成需要消耗光反應產生的ATPC葉肉細胞的光合產物主要是以蔗糖形式運出細胞的D農業(yè)生產上可通過增加CO2來提高作物中蔗糖的含量答案答案 ABC根據題意可知,CO2充足時,TPT活性降低,則磷酸丙糖運出葉綠體合成蔗糖的過程會受到影響,作物中淀粉含量會上升,而蔗糖含量下降,D錯誤?？枷蛉龂@不同條件下光合作用過程中物質含量的變化分析考向三圍繞不同條件下光合作用過程中物質含量的變化分

31、析,考查科學思考查科學思維能力維能力5.(2020福建廈門階段檢測)光合作用通過密切關聯(lián)的兩大階段光反應和暗反應實現(xiàn)。對于改變反應條件而引起的變化,下列說法正確的是()A.突然中斷CO2供應,會暫時引起葉綠體基質中C5/C3的值減小B.突然中斷CO2供應,會暫時引起葉綠體基質中ATP/ADP的值增大C.突然將紅光改變?yōu)榫G光,會暫時引起葉綠體基質中C3/C5的值減小D.突然將綠光改變?yōu)榧t光,會暫時引起葉綠體基質中ATP/ADP的值減小B解析解析 突然中斷CO2供應,導致CO2的固定速率降低,葉綠體中C5含量增加、C3含量減少,因此會暫時引起葉綠體基質中C5/C3的值增加,A錯誤;突然將紅光改變?yōu)?/p>

32、綠光后,光能利用率降低,ATP和NADPH含量減少,進而使C3含量增加、C5含量減少,因此會暫時引起葉綠體基質中C3/C5的值增大,C錯誤;突然將綠光改變?yōu)榧t光后,光能利用率提高,ATP和NADPH含量增加,ATP/ADP的值增加,D錯誤。高考真題再現(xiàn)1.(2020江蘇單科,6,2分)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗,下列敘述錯誤的是()A.提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細線時應盡量減少樣液擴散B解析解析 葉綠體色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,故可以用無水乙醇提取葉綠體色素,A正確

33、;研磨時應加入CaCO3,其可以中和酸性物質,防止葉綠素被破壞,B錯誤;研磨時添加石英砂(SiO2)有助于對菠菜葉的充分研磨,易于提取色素,C正確;在濾紙條上畫濾液細線時,要用毛細吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻地畫出一條細線,干后再重復畫一到兩次,畫濾液細線時要細且齊,若濾液擴散會導致細線不齊,可能出現(xiàn)色素帶重疊現(xiàn)象,D正確。2.(2019江蘇單科,17,2分)如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結果,樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是()A.研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.在敞開的燒杯中進行層析時,需通風操

34、作D.實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素bD解析解析 光合色素提取過程中加入的CaCO3可保護葉綠素,CaCO3過量不會破壞葉綠素,A錯誤;光合色素溶于有機溶劑,層析液可用石油醚、丙酮和苯的混合物,不可用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液,B錯誤;層析液中含有毒性的揮發(fā)性物質,層析時,應用培養(yǎng)皿蓋住燒杯,并且在通風好的條件下進行,C錯誤;對比兩條濾紙條,可知該種藍藻(藍細菌)無葉綠素b,D正確。3.(2019課標全國,3,6分)將一株質量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時間后植株達到40 g,其增加的質量來自()A.水、礦質元素和空氣B.光、礦質元素和水C.水、礦質元素和土壤D.光、礦質元素和

35、空氣解析解析 該黃瓜幼苗質量增加部分可分為干重的增加和含水量的增加,干重增加量來源于從土壤中吸收的礦質元素及利用CO2(空氣)和H2O合成的有機物。故選A。A4.(2019海南單科,9,2分)下列關于高等植物光合作用的敘述,錯誤的是 ( )A.光合作用的暗反應階段不能直接利用光能B.紅光照射時,胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC.光反應中,將光能轉變?yōu)榛瘜W能需要有ADP的參與D.紅光照射時,葉綠素b吸收的光能可用于光合作用B解析解析 光合作用的暗反應階段不能直接利用光能,但需要利用光反應階段形成的NADPH和ATP,A正確;胡蘿卜素不能吸收紅光,B錯誤;光反應中,將光能轉變?yōu)锳TP和NADP

36、H中活躍的化學能,需要有ADP和Pi等的參與,C正確;紅光照射時,葉綠素b吸收的光能可用于光合作用,光能可以轉變?yōu)锳TP和NADPH中活躍的化學能,D正確。5.(2018北京理綜,3,6分)光反應在葉綠體類囊體上進行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色。該反應過程中()A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素參與D.會產生氧氣D解析解析 光反應過程中,光合色素利用光能,將水分解成H+和氧氣,H+與NADP+結合形成NADPH,同時在有關酶的催化作用下,ADP與Pi發(fā)生化學反應,生成ATP,A、C錯誤,D正確;光反應產生的NADPH將DCIP還原,使之由藍色逐漸變?yōu)闊o色,B錯誤。6.(2017課標全國,3,6分)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘