1、2023第三單元第9講能量之源光與光合作用01強基硼埴分策略內(nèi)容索引02增素能精準突破03悟考精演練真題04研專項前沿命題知考向明考情提素養(yǎng)重考能全國 卷內(nèi) 容要 求.光合作用的基本過程.影響光合速率的環(huán)境因素.實驗:葉綠體色素的提取 與分離生命觀念通過比較光反應與暗反應及 它們之間的關系，建立對立統(tǒng) 一、結(jié)構決定功能的觀點科學思維理解C3、C5等物質(zhì)變化和光 合作用的相關曲線近五 年全 國卷 考情2021全國乙(29)、2020全國 1(30)、2020全國 111(29)、 2019全國 I (3,29)、2019全 國 H(31)、2018全國 I (30)、 2018全國 H (30)

2、、2018全國 111(29) 2017全國 I (30)科學探究探究光照強度、CO2濃度等對 光合作用強度的影響社會責任關注光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及 生活的聯(lián)系一、葉綠體中的色素及其提取和分離1.色素的提取與分離實驗(1)實驗原理 如果實驗室沒有無水乙醇，也可以 用體積分數(shù)為95%的乙醇，但需要 加入適量的無水碳酸鈉方注_ _用數(shù)經(jīng)算或丙酮提取相似相溶原理(提取)_ 4一遮理_葉綠體中的色素不溶于水，溶于有機溶劑，J，/； 方法 加日土匚什 波電中的色素可溶于水醺L葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同,色素隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同、提取劑X層析宸才散速度越快，沈明其涔解度越大,L結(jié)果一獲

3、得多種光合色素的混合溶液二氧化硅：增大摩擦，使研磨 更加充分碳酸鈣：防止色素被破壞提取 色素一加無水乙醇：溶解色素 L結(jié)果一獲得多種光合色素的混合溶液二氧化硅：增大摩擦，使研磨 更加充分碳酸鈣：防止色素被破壞提取 色素一加無水乙醇：溶解色素 X也可用丙酮茨92號夫油皆代，但不可用水-磨：迅速研磨L濾：用單層尼龍峰過濾,收集濾液無水乙醇選：選擇濃綠葉片色素含量高-剪：剪碎葉片研磨前加入廠步驟-(2)實驗流程二氧性碳酸鈣制：制備濾紙條制：制備濾紙條操作-在濾紙條剪去兩角的一 端1 cm處用鉛筆一畫線_日的保證色素在濾紙上均勻 擴散，防止出現(xiàn)弧形帶用毛細吸管吸取色素濾液,操作-沿鉛筆線均勻畫一條細線

4、,畫,畫待濾液干后再圓一兩次濾液細線保證濾液細線細、直目的使濾液細線含有較多色素，同時保證各色素擴 散的起點相同r_析：色 素紙層析r_析：色 素紙層析棉塞 )-濾紙條/一試管一濾液細線 層析液d鐵架臺I-操作一管一插入濾紙條一用棉 塞塞緊試管口 加棉塞是為了防止 層析液揮發(fā)一目的一濾液細線不觸及層析液, L是為了防止色素溶解在 層析液中,而導致濾紙條 上無色素帶(3)實驗結(jié)果及分析含量最少,(3)實驗結(jié)果及分析含量最少,實驗結(jié)果濾紙條上呈 現(xiàn)四條顏色、 寬度不同的、色素帶獷數(shù)最快.、工一胡蘿卜素:橙黃色二一葉簧素：黃色一=一葉綠素a：藍綠色目葉綠素應、黃綠色、一.色素帝最色素帶的條數(shù)與色素種

5、類 有關,寬，含量i四條色素帶說明有四種色素最多金色素帶的寬窄與色素含量 有關,一色素帶越寬說明此種色素含量越多色素帶擴散速度與辿復_有關，擴散速度越快說明溶解度越高2.葉綠體的結(jié)構及其中的色素光合作用的結(jié)構一一葉綠體葉綠體外腕、內(nèi)胰和美囊體騫胰均是 -A以確脂及分子層為基本骨架的生物胰 外膜將葉綠體內(nèi)部與細胞質(zhì)基質(zhì)分、隔開，保證光合作用高效有序 地進行基粒：由一系列囊狀結(jié)構堆疊而成, 擴大了膜面積，有利于光合色素和- 與還亶相關的酶的附著光反 應的 場所基質(zhì)：分布著大量與謔相關的酶反應暗反 +應的場所J葉綠體是進行光合作用的場所(2)色素的吸收光譜loot吸收光能的百分比loot吸收光能的百

6、分比葉綠素主要吸收紅光和藍紫光類胡蘿卜素主 要吸收藍紫光0 400 450 500 550 600 650 700長/皿旁欄邊角（必修1 P99與社會的聯(lián)系”改編）生產(chǎn)上，用何種顏色的玻璃、塑料薄膜做 溫室大棚的頂棚產(chǎn)量高？陰天時，在功率相同的情況下，應選擇什么顏色的 照明燈為蔬菜補充光源？提示無色,因為日光中各種顏色的光均能通過，作物光合效率高。應選擇 補紅光和藍紫光的照明燈。易錯辨析(1)(2020江蘇,6B)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗, 研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞。(X )該實驗中研磨時加入CaCO3可以防止葉綠素被破壞。(2)2020江蘇,27(1

7、)在葉綠體中，光合色素分布在類囊體薄膜上。(V ) (3)(2020山東,3D)探究黑藻葉片中光合色素的種類時，可用無水乙醇作提取 液。(J )(4)液泡中紫紅色的花青甘為水溶性，可用水作層析液觀察花青甘的色素帶, (V)(5)若將葉綠體置于藍紫光下,則不會有氧氣產(chǎn)生。(X )將葉綠體置于藍紫光下，會有氧氣產(chǎn)生,因為葉綠體中的色素可較多地吸收 藍紫光。(6)黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的。(V )長句應答.（必修1 Po“拓展題2”）海洋中的藻類植物,習慣上依其顏色分為綠藻、褐 藻和紅藻,它們在海水中的垂直分布一般依次是淺、中、深，這種現(xiàn)象與 有關，即。提示光能的捕獲

8、不同顏色的藻類吸收不同波長的光.植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是什么？提示 植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對綠光的吸收少,綠光被 反射出來。.（必修1P98“實驗拓展”）分離葉綠體中的色素也可用下圖所示的方法: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(jié)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）。二、光合作用的過程.光合作用的探究歷程（按時間順序排列）實驗過程（方法）及現(xiàn)象科學家實驗分析1771年英國1771年英國科學家普利 斯特利沒有發(fā)現(xiàn)光在植物更新 空氣中的作用，而將空 氣的更新

9、歸因于植物的 生長點燃蠟燭+綠色 植物蜜駕蠟燭 不熄滅； V 小鼠+綠色植 物蜜叢小鼠 不易窒息死亡做了 500做了 500多次 植物更新空氣 的實驗根據(jù)能量轉(zhuǎn)化 與守恒定律1779年荷蘭一科學家英格一 豪斯1845年德國丁科學家梅耶廠陽光只有在照射下植物 才能更新空氣。尚不 了解植物吸收和釋放的 究竟是什么氣體植物光合作用把光能轉(zhuǎn) 換成化學能儲存起來綠葉號篝綠葉號篝一半曝光一半遮光J J 尚&曝光處 變藍，遮光處無 顏色變化1864年德 國植物學 家薩克斯,該實驗的關鍵是饑餓 處理，目的是使葉片中 的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，增強 了實驗的說服力，為了使實驗結(jié)果更明顯, 在用碘蒸氣處理之前應 用熱酒精

10、對葉片進行脫 色處理。本實驗證明 了光合作用的產(chǎn)物有淀 粉,還證明光是進行光合 作用的必要條件水綿好氧細菌黑暗1r 無空氣極細光束一好 氧細菌只分布 在葉綠體被光 照射到的部位 周圍完全曝光一好 氧細菌分布在 葉綠體所有受 光的部位1880年德 國科學家 恩格爾曼,結(jié)論：葉綠體是光合 作用的場所，光合作用過程能產(chǎn)生氧氣該實驗設置極細光束 和黑暗、完全曝光和黑 暗兩組對照。自變量為 光照因變量為好氧細菌聚集 的部位該實驗利用該實驗利用了同位素 標記法,是對比實驗。結(jié)論:光合作用釋放的 氧氣全部來自水H2O+C18O2: 植物一。2 - H218O+CO2： 植物一 18021941年美國 科學家

11、魯賓 和卡門X20世紀20世紀40 年代美國 科學家卡 爾文/光合產(chǎn)物中的碳來自 二氧化碳用14c標記的 14co2供小球 藻進行光合 作用，追蹤一 檢測其放射 性：14co2- 14c3f (MCH2O)提醒恩格爾曼在選材及實驗設計上的四大巧妙處:實驗材料選擇水綿和 好氧細菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細菌可確定釋放 氧氣多的部位。沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。用極細的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組 對比實驗。臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果,等等。.光合作用的過程條件:光、色素、酶 場所:類囊體薄膜水外光解： 瞿 2H2。彩 4

12、H+C)2 條件:光、色素、酶 場所:類囊體薄膜水外光解： 瞿 2H2。彩 4H+C)2 $5ATP的合成：/ ADP+P1+能量吟ATP 能量變化：光能f ATP中活躍的化學能;光反應 主題二 主題三答案D解析圖中葉綠素b、葉綠素a主要分布在葉綠體的類囊體薄膜上,A項 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項錯 誤;植物葉片呈現(xiàn)綠色是由于吸收綠光最少，透射光下呈綠色,C項錯誤; 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，可知弱光下 葉綠素b的相對含量增高有利于植物對弱光的利用,D項正確。考向3葉綠體結(jié)構、功能微觀分析4.如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構模式

13、圖，圖乙是圖甲的部分結(jié)構放大圖,下列相關敘述正確的是（）光告 NADPH hVADPH2GH+ H+工可。2 H甲 乙A.所示物質(zhì)中含有鎂元素B.圖乙所示的結(jié)構來自圖甲中的C.圖中ATP的能量來自物質(zhì)氧化分解D.中含有四種色素，四種色素比例決定了葉的顏色主題一 T 主題二主題三答案A解析 為光合色素，而葉綠素分子中含鎂元素,A項正確;圖乙可進行光反 應，應為甲中（類囊體薄膜）,B項錯誤;由圖乙可知，圖中ATP的能量來自光 能,C項錯誤;色素存在于上而不存在于（葉綠體基質(zhì)）中,D項錯誤。方法突破1方法突破1.影響葉綠素 合成的三大 因素一般植物在黑喑中不能合成葉 綠素,因而葉片發(fā)黃溫度可影響與葉

14、綠、n汨素合成有關的酶的 素/J溫度力活性，進而影響葉 綠素的合成必需元素)葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導致葉綠素無法合成，葉片變黃2.色素與葉片的顏色角度二、圍繞葉綠體中色素的提取、分離考查科學探究能力考向探究考向1實驗過程1.（2020江蘇）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答案B解析 色素易溶于有機溶劑，故用無水乙醇作為溶劑來提取，故A項正確。 研磨時加入CaC03而非CaO,故B項錯

15、。研磨時加入石英砂,有助于研磨充 分，有助于色素的提取，故C項正確。為了得到整齊的色素帶,濾液細線盡量 細、齊，故D項正確?？枷?對實驗現(xiàn)象的解釋2 提取葉片中的光合色素，進行紙層析分離，下列對該實驗中各種現(xiàn)象的解 釋，正確的是（）A.未見色素帶，說明材料可能為黃化葉片B.色素始終在濾紙上，是因為色素不溶于層析液C.提取液呈綠色是由于該葉片含葉綠素a和葉綠素b較多D.胡蘿卜素處于濾紙條最上方,是因為其在提取液中的溶解度最高答案c解析未見色素帶，其原因是操作失誤，若選用黃化葉片，如果操作正確也會 觀察到兩條色素帶,A項錯誤;葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇、 層析液等有機溶劑中,B項錯誤;由

16、于葉綠素含量比類胡蘿卜素多且葉綠素 呈現(xiàn)綠色,所以提取液呈綠色,C項正確;葉綠體中的色素在層析液中的溶解 度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，如胡蘿卜素在層析液中擴 散得最快，是因為其在層析液中的溶解度最高,D項錯誤?？枷?實驗結(jié)果分析3.在做提取和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C+表示使用表示未使用），其余操作均正常，他們所得的實驗結(jié)果依次應為（試劑甲乙正常，他們所得的實驗結(jié)果依次應為（試劑甲乙丙T無水乙醇+CaCO3+SiO2+)A.B.C.D.答案B方法突破綠葉中色素的提取與分離實驗異常現(xiàn)象分析色素提取收集的濾液綠色過淺（未加石

17、英砂（二氧化硅），研磨不充分） 使用放置數(shù)天的綠葉，濾液色素（葉綠、 素）太少,一次加入大量的無水乙醇，提取液濃度、 太低（正確做法：分次加入少量無水乙 醇提取色素）,未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被、 破壞濾紙條色素帶重疊沒經(jīng)干燥處理Z濾液細線沒有達到細、齊、直的要求， 使色素擴散不一致V,/色素分離條件暗反應能量變化活躍的 化學能有光、 光均可N活躍的化學能一、 有機物中穩(wěn)定的化學能光合作用過程ADP、Pi能量變化主題二|光合作用的原理和過程能力解讀主題二主題三考向探究考向1光合作用探究歷程1.經(jīng)過許多科學家的實驗，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn) 物。下列關于幾個著名實驗的敘述正

18、確的是()A.恩格爾曼實驗中,利用好氧細菌觀察水綿光合作用生成氧氣的部位B.魯賓和卡門的實驗中，用180標記C18()2,證明了光合作用釋放的氧氣來自h2oC.卡爾文用14c標記14co2,發(fā)現(xiàn)光合作用中糖類的14c是從NADPH和三碳 化合物轉(zhuǎn)移而來的D.薩克斯的實驗中,葉片在暗處放置幾個小時的目的是檢測葉片中原有五 碳化合物的含量答案A解析 恩格爾曼實驗中,利用好氧細菌觀察水綿光合作用生成氧氣的部位 是葉綠體,A項正確;魯賓和卡門的實驗中，設立了兩組實驗,一組向植物提 供HJ8。和CO9另一組向同種植物提供H2。和C18()2,證明了光合作用釋放 的氧氣來自H20,B項錯誤;卡爾文用14c

19、標記14co2,發(fā)現(xiàn)光合作用中糖類的 14c是從三碳化合物轉(zhuǎn)移而來的,C項錯誤;薩克斯的實驗中,葉片在暗處放 置幾個小時的目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì),D項錯誤?？枷?光合作用過程 2.（2021遼寧大連期末 聯(lián)考）下圖是綠色植物 光合作用過程的圖解, 下列相關敘述錯誤的 是（）A.光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上B.暗反應的物質(zhì)變化為CO2T甲一 （CH2。）或乙C.突然停止光照，甲的含量減少,乙的含量增多D.光反應是將光能轉(zhuǎn)變成有機物中穩(wěn)定的化學能答案c解析光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,A項正確;暗反應的物質(zhì)變化 為C02一C3TCH2O）或Cs，B項正確;突然停止光照,C3還原受抑制

20、，而C02固 定不受影響,甲的含量增加，乙的含量減少,C項錯誤;光反應將光能轉(zhuǎn)化為 活躍的化學能，暗反應將活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學能,D項 正確?？枷?過程“微觀”分析3.（2021湖南）圖a為葉綠體的結(jié)構示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分 結(jié)構及光反應過程的簡化示意圖?；卮鹣铝袉栴}。H+圖a基 粒圖b圖a基 粒圖b主題一 主題二主題三(1)圖b表示圖a中的 結(jié)構，膜上發(fā)生的光反應過程將水分解成。2、H+和e:光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為 和ATP中活躍的化學能。若CO?濃度降低，暗反應速率減慢，葉綠體中電子受 體NADP+減少，則圖b中電子傳遞速率會(填“加快”或減慢 為研究葉

21、綠體的完整性與光反應的關系，研究人員用物理、化學方法制 備了 4種結(jié)構完整性不同的葉綠體，在離體條件下進行實驗，用Fecy或DCIP 替代NADP+為電子受體，以相對放氧量表示光反應速率,實驗結(jié)果如表所示。實驗項目葉綠體A: 雙層膜結(jié) 構完整葉綠體B:雙層 膜局部受損，類 囊體略有損傷葉綠體C:雙層 膜瓦解，類囊體 松散但未斷裂葉綠體D:所有膜 結(jié)構解體破裂成 顆粒或片段實驗一:以Fecy為 電子受體時的放 氧量100167.0425.1281.3實驗二:以DCIP為 電子受體時的放 氧量100106.7471.1109.6注:Fecy具有親水性,DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：葉綠體A和葉綠體

22、B的實驗結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對以 （填“Fecy”或“DCIP”）為電子受體的光反應有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過程是 o該實驗中,光反應速率最高的是葉綠體C,表明在無雙層膜阻礙、類囊體 又松散的條件下，更有利于從而提高光反應速率。以DCIP為電子受體進行實驗，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率 的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對實驗結(jié)果進行解釋：答案（1）類囊體膜 NADPH（H）減慢（2）Fecy實驗一中葉綠體B 雙層膜局部受損時，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時，實 驗二中葉綠體B雙層膜局部受損時，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜

23、完整時無明顯差異 類囊體上的色素吸收光能、轉(zhuǎn)化光能 ATP的 合成依賴于水光解的電子傳遞和H+順濃度梯度通過類囊體薄膜上的ATP 合酶,葉綠體A、B、C、D類囊體薄膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn) 生效率逐漸降低考題點睛結(jié)功適生念.囊增面利素和光 囊散了遮有色收 用與相的觀解類膜膜有色布收.，類松免互，于吸能 運構能應命理體大積于分吸能體避相擋利素光核心素養(yǎng)考向4光合作用過程中C3、C5v ATP、NADPH等 物質(zhì)含量變化分析4.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， 下列說法錯誤的是（）A.突然中斷CO?供應會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C 比

24、值及ATP/ADP比值均增大B.倘若在夏季晴朗的白天植物細胞內(nèi)C3和C5的相對含量發(fā)生了圖中所示 變化,則改變的環(huán)境因素可能是增加了光照強度C.突然將紅光改變?yōu)榫G光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值減小D.突然將綠光改變?yōu)榧t光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增大答案c解析 突然中斷CC)2供應會導致CC)2的固定速率降低，葉綠體中C5含量增加、 C3含量減少,進而使ATP和H含量增多，所以ATP/ADP比值增大,A項正確； 增加光照強度，光反應產(chǎn)生的H和ATP+曾多，被還原的C3增多,生成的C5增 多，而CO?被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對含量將減少、C5的相對 含量將增

25、加,B項正確;突然將紅光改變?yōu)榫G光后，光能利用率降低,ATP和H 含量減少,進而使C3含量增多、C5含量減少,C3/C5比值增大,C項錯誤;突然 將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高,ATP和H含量增加,ATP/ADP比值 增大,D項正確?？枷?特殊光合途徑分析5.（2021內(nèi)蒙古包頭一模）玉米起源于中美洲，玉米葉片有花環(huán)形結(jié)構的兩層細胞, 在進行光合作用時，外層葉肉細胞中的PEP酶催化CO2固定產(chǎn)生四碳化合物（CQ, 隨后進入內(nèi)層的維管束鞘細胞中分解,釋放出CO?用于卡爾文循環(huán)，具體過程 如下圖所示。小麥葉片沒有花環(huán)形結(jié)構，光合作用過程只發(fā)生在葉肉細胞。科學家研究發(fā)現(xiàn)，圖中PEP酶對CO?的親和

26、力遠大于Rubisco酶，因而玉米產(chǎn)量比小麥產(chǎn)量要高很多，結(jié)合材料和圖示回答下列問題。表皮 維管束 鞘細胞葉肉 細胞葉肉細胞 的細胞質(zhì) CO2PEP 酶C麥產(chǎn)量要高很多，結(jié)合材料和圖示回答下列問題。表皮 維管束 鞘細胞葉肉 細胞葉肉細胞 的細胞質(zhì) CO2PEP 酶C3（PEP）維管束鞘細胞 中的葉綠體 aC4coc_2rzADP+Pi ATP（丙酮酸）T酶參 加催夕(CH2O)玉米葉肉細胞中的葉綠體進行光反應可將光能轉(zhuǎn)化為，同時分解 產(chǎn)生。2,這一過程發(fā)生在（填場所）O（2）在玉米維管束鞘細胞的葉綠體中,CO?通過卡爾文循環(huán)合成糖，其主要步 驟是:C02在Rubisco酶的催化下與C5結(jié)合產(chǎn)生

27、C3,繼而消耗將C3還原成糖。通過玉米和小麥兩種植物結(jié)構的對比可知,若在夏季晴朗的白天中午， 玉米植株光合作用（填會”或壞會”）明顯減弱，判斷的理由7E o答案（l）ATP中活躍的化學能 H20 類囊體薄膜 ATP和H不 會 由于PEP酶對CO?的親和力遠大于Rubisco酶，故雖然氣孔關閉導致 CO2濃度降低，但是對玉米葉肉細胞中CO2的固定影響不明顯解析（1）玉米葉肉細胞中的葉綠體進行光反應可將光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化 學能，同時分解水產(chǎn)生。2,該過程發(fā)生于葉綠體的類囊體薄膜上。（2）CC）2在 Rubisco酶的催化下與C5結(jié)合產(chǎn)生C3,繼而消耗光反應產(chǎn)生的ATP和H,從 而將C3還原成糖

28、。（3）由題干、題圖信息可知，玉米在進行光合作用時，外 層葉肉細胞中的PEP酶催化CO2固定產(chǎn)生四碳化合物（C。隨后進入內(nèi)層 的維管束鞘細胞中分解，再釋放出CO2用于卡爾文循環(huán)。而PEP酶對CO?的 親和力遠大于Rubisco酶，故在夏季晴朗的白天中午，高溫導致部分氣孔關 閉,CO2進入量減少時，對玉米葉肉細胞中CO2的固定影響不明顯。方法突破1.光反應和暗反應比較項目光反應暗反應條件必須在光下有光、無光都可以場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化H2oiH+O2；ADP+Pi+能量逑JVTPCO2+C5 其 2c3；2c3 衛(wèi)咨CH2CO+C5 酶比較項目光反應暗反應能量轉(zhuǎn)化光能一ATP中活

29、躍的化學 能ATP中活躍的化學能一有機物中 穩(wěn)定的化學能聯(lián)系光反應為暗反應提供LH、ATP,暗反應為光反應提供ADP、PiH20C02光能一光反應丹t暗反應 / 2 ADP+Pi (CH2O)2.環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化主題二光虻弱一 一ICO2I供應減少ID光虻弱一 一ICO2I供應減少ID隨后減弱I暫不變 H f , ATP tI 變?nèi)?aH I , ATP I出減弱產(chǎn)消耗減少，合成暫不與c3 tTT暫示變，C5消耗暫不變，合成減少r C5 IC3合成減少，消耗暫不變 n 減弱jc31出暫不變消耗減少，合成暫不變A Q5 I(2)“模型法”四類模型光照光照弱一強 y-cC5、H、

30、ATP、 卜一(CH2。)合成量光照強X-一光照-*眼察。C5. H、ATP、 (CH2O)合成量C3 ,co2!co2充足C5、H、ATPC3、(CHzO);合成量r時間2H(C量、成C3合5足fC充L5星 rc不一三條規(guī)律變化一致者A C$、H、ATP變化相反者A(3與C5(H、ATP)C3、C5起始值A Q高于Cs偽期面(CHzO)變化對光合作用有利，(CH2O) 合成增加，反之則減少能力解讀能力解讀光合作用的影響因素及應用內(nèi)因：遺傳特性（陽生植物、陰、生植物、C3植物、C4植物）等,外因：光照、C02濃度、溫度、水和礦質(zhì)元素等，光照適宜時，適當增加C02濃度,、及溫度提高光合效率，溫度

31、適宜時，適當增加光照強度、和C02濃度提高光合效率,命題解讀,廣光合作用影響因素原理分析:關注老教期 ”望譽T -T光合作用影響因素模型解讀局頻考問J:1（與光合作用影響因素相關的實驗探究設計相關實驗，探究單一或多種 因素對光合速率的影響考向探究考向1單因素影響1.如圖表示在一定的光照強度和溫度下，植物 光合作用增長速率隨C02濃度變化的情況， 下列有關說法錯誤的是（）A.與。點相比,。點時細胞內(nèi)H的含量較高B.與A點相比,3點時細胞內(nèi)的C5含量較低C.圖中。點時光合作用速率達到最大值D.圖中。以后限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度或溫度答案c解析由。點到。點光合作用增長速率一直大于0,說明

32、。點光合作用速率大 于。點，因此與。點相比C點時細胞內(nèi)CO2含量少,CO2固定產(chǎn)生的C3少,消耗 的H少，故。點時細胞內(nèi)H的含量較高,A項正確方點的光合作用增長速率 和光合作用速率均大于A點,CO2固定消耗的C5多，故3點時細胞內(nèi)的C5含量 較低,B項正確;。點至。點期間光合作用增長速率一直大于0,0點時光合作 用增長速率為0,說明。點光合作用速率最大,C項錯誤;。點光合作用速率最 大,光合作用速率不再隨CO?濃度增大而增大，說明。點以后限制光合速率 的主要環(huán)境因素是光照強度或溫度,D項正確?？枷?多因素影響2.(2014全國H)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。3考向2多

33、因素影響2.(2014全國H)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。3當CO?濃度為A時，高光強下該植物的凈光合J速率為0 。CO2濃度在A與之間時，曲線期a、b、c表示了凈光合速率隨CO?濃度的o| 一、J 4 | 一、J 中嫡&；低光強力 C增局而增身。毋 _(,(2)C()2濃度大于。時，曲線人和。所表示的凈光合 B CC5濃度速率不再增加.限制其增加的環(huán)境因素是光強 。當環(huán)境中CO2濃度小于A時，在圖示的3種光強下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量-i_(填大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO?量。(4)據(jù)圖可推測，在溫室也若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物

34、的產(chǎn) 量,還應該同時考慮先強這一因素的影響,并采取相應措施?？碱}點睛、b、C三曲線的變量在于“光強”不同,濃度及光強 故當濃度及光強 故當C02濃 度較高時，C02濃度大于。時，b、c已超過C02飽和點， 表明C02已不再為限制因子，但凈光合速率 、卻為3方“，故此時:光強”應為限制因子 ，好,02濃度為那卜小于4時，恚速率為二;+中光強以一量，即CO2三線均處 于。以下、b、c不同光強下的凈光合 速率均隨CO2濃度增大而增加 Z溫度為小C5濃度為微溫度為小C5濃度為微工方d光照強晶D溫度為& CO減度為耀i-I溫度為小co*度為g.下圖表示光照強度、CO2濃度和溫度對植 物光合速率的影響。根

35、據(jù)圖形分析，下列有 關說法錯誤的是（）ACO2濃度直接影響光合作用C3的生成速率 B.在。4區(qū)間限制光合速率的環(huán)境因素主要 是光照強度C.在5C區(qū)間限制II組實驗光合速率的環(huán)境 因素一定有光照強度、溫度D.圖中所示溫度一定是4大于馬答案D解析 分析題圖，該實驗的自變量是光照強度、溫度和CO2濃度，因變量是 光合速率。光合作用過程中,C02與C5結(jié)合生成C3,故CO2濃度直接影響光 合作用中C3的生成速率,A項正確;圖中在。4區(qū)間，曲線處于上升階段，限制 圖示三組實驗光合速率的環(huán)境因素主要是光照強度,B項正確;光照強度在 3。區(qū)間時,n組還沒有達到光飽和點，且n組與I組相比，除溫度不同外其 他條

36、件相同，而n組光合速率低于I組，此時限制II組實驗光合速率的環(huán)境 因素一定有光照強度、溫度,c項正確;溫度可通過影響光合作用相關酶的 活性來影響光合速率，圖中曲線I與n對應的co2濃度相同、溫度不同，光 合速率不同，據(jù)此無法判斷，1和，2的大小,d項錯誤。考向3影響因素實驗探究后奉M頭NaOH溶液 圖二實驗裝置圖.某植物的葉片如圖一所示， 實驗前放在黑暗中兩天后，再 根據(jù)圖二所示，處理其中一塊 葉片。然后將整株植物置于 陽光下4h,后奉M頭NaOH溶液 圖二實驗裝置圖脫色處理后，滴加碘液（棕黃色）顯色其中X和Y是原葉片的綠色部分，有關該 實驗結(jié)果和現(xiàn)象的描述不正確的是（）A.顯色后X為藍色,W

37、為棕黃色B.顯色后Y為棕黃色C.X和Y兩部分對照實驗能證明光合作用需要CO。D.W和Y兩部分對照實驗能證明光合作用需要葉綠素答案D解析據(jù)實驗裝置可知，只有X部分條件充分且適宜，能進行光合作用，遇到 碘呈藍色，其他部分都是棕黃色,A、B兩項正確;X和Y兩部分對照實驗，因 NaOH溶液吸收CO2，使丫部分缺少CO2,則能證明光合作用需要CCC項正 確;W和X兩部分對照實驗,W部分為白色，缺少葉綠素，不能吸收和轉(zhuǎn)化光 能，能證明光合作用需要葉綠素,D項錯誤。考向4影響因素及其實踐應用綜合5 .一般認為,草莓比較耐陰，生長在光照強度較弱的溫室大棚里可能更加適 宜。以豐香草莓為材料，研究了遮陰處理對草莓

38、葉片光合作用的影響，旨在 為草莓栽培提供理論依據(jù)。材料用具:2葉期草莓幼苗，遮陽網(wǎng)(網(wǎng)內(nèi)光強為自然光強的1/3左右)，光合分 析測定儀等。(1)實驗步驟:選取若干生長狀況相似的豐香草莓幼苗隨機均分為對照組和 實驗組，實驗組用 進行處理，在相同且適宜條件下培養(yǎng)至植株長出6張葉片左右,測定兩種環(huán)境下各項指標如下表：圖1遮陰對豐香草莓光合速率的影響 圖2遮陰對豐香草莓固定圖1遮陰對豐香草莓光合速率的影響 圖2遮陰對豐香草莓固定CO2 的效率和CO2補償點的影響處理葉綠樂a葉綠系b類胡蘿卜素對照0.450.130.32遮陰0.520.170.38(2)表中數(shù)據(jù)顯示，遮陰提高草莓葉片的，進而提 高草莓適

39、應弱光的能力。圖1中，對照組草莓凈光合速率曲線呈現(xiàn)“雙峰”型的原因是 o遮陰組實驗時間段內(nèi)光合積累總量顯著 對照組，推測遮陰可能影響反應,并據(jù)此繼續(xù)進行實驗得到圖2的結(jié)果。(4)由圖2可知實驗處理顯著提高其CO2補償點，固定CO2的效率，可 能的原因是遮陰使葉片溫度降低，導致。綜上所述,1/3左右的自然光強提高了草莓葉片利用光的能力，但CO?的利用率下降。欲進一步研究本課題，可改變 進行研究。答案 遮陽網(wǎng)（2）光合色素含量（3）中午氣孔關閉,CO?吸收減少 低 于 暗（4）降低 催化CO2固定的相關酶活性降低（5）遮陰比例解析（1）依據(jù)實驗目的探究遮陰處理對草莓葉片光合速率的影響，實 驗變量應

40、為是否給予遮陰處理，故實驗組應給予“遮陽網(wǎng)”處理。（2）由表格 數(shù)據(jù)分析可知，與對照組相比，實驗組中各種色素含量均有所提升,故而可 提高弱光適應能力。（3）圖1中對照組草莓凈光合速率曲線在中午11:00附 近出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象，其成因是氣孔關閉,CO?吸收減少,從而制約了暗反應。 遮陰組實驗時間段內(nèi)光合積累總量顯著低于對照組,可能是暗反應受到影 響。（4）由圖2可知，與對照組相比,實驗組CO2補償點顯著提高，推測其固定 CO2的效率有所降低,其可能原因是遮陰使葉片溫度降低，導致相關酶活性 降低。（5）因為1/3左右的自然光強提高了草莓葉片利用光的能力，但CO?的 利用率下降，所以進一步的課題應為

41、探究在多大比例的自然光強時，草莓葉 片的光合作用最強,可改變遮陰比例進行研究。方法突破.影響光合作用的外部因素歸納光照強度通過直接影響H和ATP的合成速率,進而影響暗反應速率通過影響C3的合成速率，進而影響光 反應速率及C3的還原速率溫度工主要通過影響暗反應速率而影響整個反應進程的順利進行間接間接影響其他環(huán)境因素大都通過影響光照強度、CO2吸 收量、溫度來影響光合速率，如干旱通過影響 氣孔開閉來影響光合速率、種植密度通過影響 光照強度來影響光合速率等.提高農(nóng)作物產(chǎn)量的四大“農(nóng)耕措施”原理分析合理密植、間作套種：增大光合作用面積，合理利用光能+合理灌溉：既間接影響氣孔開閉、無機鹽 律的吸收，又有

42、利于根系進行有氧呼吸 笆廠+增施農(nóng)家肥：可提高二氧化碳濃度和礦氏質(zhì)營養(yǎng)，還可以改善土壤結(jié)構+治蟲除草：調(diào)整能量流動關系，使能量 更多地流向農(nóng)作物/格考精演練真題/.（2021廣東）在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成 C3的酶被稱為Rubisco,下列敘述正確的是（）A.Rubisco存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結(jié)合答案D解析CO2的固定屬于暗反應階段,場所是葉綠體基質(zhì),A項錯誤。CO2的固 定過程在有光和無光條件下都能進行，但Rubisco需要光激活,B項錯誤。 CO2的固

43、定過程需要酶的參與,不消耗ATP,C項錯誤。由題干信息可知，催 化CO,固定形成C?的酶是Rubisco,D項正確。.（2021湖南）綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進行的一系列能量和物質(zhì) 轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯誤的是（）A.弱光條件下植物沒有。2的釋放，說明未進行光合作用B.在暗反應階段,CO?不能直接被還原C.在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降D.合理密植和增施有機肥能提高農(nóng)作物的光合作用強度答案A解析弱光條件下植物沒有。2的釋放，有可能是光合作用強度小于或等于 細胞呼吸強度，光合作用產(chǎn)生的。2被細胞呼吸消耗完,此時植物雖然進行了 光合作用，但是沒有。2的釋放，A項錯誤;

44、CO2性質(zhì)不活潑,在暗反應階段，一 個CO2分子被一個C5分子固定以后，很快形成兩個C3分子，在有關酶的催化 作用下,C3接受ATP釋放的能量并且被H還原，因此C02不能直接被還原,B 項正確;在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，光合作用產(chǎn)物輸出受阻，葉片 的光合速率會暫時下降,C項正確;合理密植可以充分利用光照，增施有機肥 可以為植物提供礦質(zhì)元素和C02,這些措施均能提高農(nóng)作物的光合作用強 度,D項正確。.（2021廣東）與野生型擬南芥WT相比,突變體tl和t2在正常光照條件下，葉綠體在 葉肉細胞中的分布及位置不同（圖a,示意圖），造成葉綠體相對受光面積的不同（圖 b）,進而引起光合速率差異，但

45、葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是（太陽a)體運動的前提下，下列敘述錯誤的是（太陽a)A.t2比tl具有更高的光飽和點（光合速率不再隨光強增加而增加時的光照 強度）B.tl比t2具有更低的光補償點（光合吸收CO?與呼吸釋放CO2等量時的光照 強度）C,三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大答案D解析由題圖可知口的葉綠體相對受光面積大于t2,因此在較低的光照強 度下就能達到光補償點和光飽和點,A、B兩項正確。由題干“葉綠素含量 及其他性狀基本一致”可知，葉綠素的含量與三者光合速率的高低無關,C項 正確。由題圖可知，

46、三者光合速率的差異是由葉綠體在細胞中的分布及位 置不同引起的，與光照強度無關,D項錯誤。4.（2020全國I ）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促 進作物的生長發(fā)育，達到增加產(chǎn)量等目的?；卮鹣铝袉栴}。中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措 施,該栽培措施對作物的作用有（答出2點即可）。（2）農(nóng)田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是（答出1點即可）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作（同一生長期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作 物）的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有四種作物，在正常條件下生長能達 到的株高和光飽和點（光合速率達到最大時所需的光照強度）見下表。從 提

47、高光能利用率的角度考慮，最適合進行間作的兩種作物是，選擇 這兩種作物的理由是 O作 物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/(|imol.m-2si)1 2001 180560623答案（1）減少雜草對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭;增加土壤中的氧氣含量, 促進根系的呼吸作用（2）肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物 根系吸收（3）A和C作物A光飽和點高且長得高，可利用上層光照進行光 合作用;作物C光飽和點低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進 行光合作用解析（1）中耕能夠除去雜草,減少雜草與農(nóng)作物對水分、礦質(zhì)元素和光的 競爭;可以增加土壤中的氧氣含量，促進根系的呼吸作用，進而

48、促進根對礦 質(zhì)元素的吸收;促進土壤微生物對腐殖質(zhì)的分解，加速物質(zhì)的循環(huán)利用。（2） 澆水可以降低土壤溶液的濃度，防止植物因過度失水而死亡;肥料中的礦質(zhì) 元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收。（3）不同株高的農(nóng)作物間作可 避免相互遮擋，且植株高的農(nóng)作物接受的光照多，光飽和點應較高,植株矮 的農(nóng)作物接受的光照少，光飽和點應較低。結(jié)合表中信息可知,A和C符合 條件。5.（2020山東）人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關裝置及過程 如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖 類的合成過程相同。一太陽能/為電極則也由h2o模塊1模塊2太陽能/為電極則也由h2o模塊1模塊2

49、氣泵P酶系統(tǒng)毒;法維糖類 開關模塊3該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應功能的模塊是，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為 O若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時間內(nèi)乙的含量將（填 “增加”或“減少若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā) 生改變源因是 o在與植物光合作用固定的CO?量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量（填“高于，”氐于，或“等于，）植物,原因是 O（4）干旱條件下,很多植物光合作用速率降低，主要原因是 o人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應用前景。答案（1）模塊1和模塊2五碳化合物（或CJ （2）減少 模塊3為模塊2提供 的ADP、Pi和NA

50、DP+不足（3）高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消 耗糖類（4）葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少解析（1）分析圖示可知，模塊1為將光能轉(zhuǎn)化為電能的過程，模擬的是色素 吸收光能的過程，模塊2模擬的是水分子氧化產(chǎn)生氧分子和氫離子，并合成 ATP的過程，因此模塊1和模塊2模擬的是光反應過程。模塊3模擬的是暗反 應過程。（2）模塊3模擬暗反應過程,氣泵泵入的是CO2，其中甲表示C5,乙表 示C3,若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則輸入暗反應系統(tǒng)中的CO2濃度下 降,CO2固定減少，則C3的含量會減少，若氣泵停轉(zhuǎn)的時間較長，則暗反應過 程為光反應提供的ADP、Pi和NADP+不足，會導致模塊2中的

51、能量轉(zhuǎn)換效 率下降。(3)在與植物光合作用固定的CO?量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量與 植物的總光合作用量相等,由于該系統(tǒng)未模擬細胞呼吸，不會通過呼吸作用 消耗糖類，而植物會進行呼吸作用消耗糖類，因此該系統(tǒng)積累的糖類多于植 物。(4)干旱條件下，植物的光合作用速率降低的主要原因是干旱導致植物 的蒸騰作用力強，植物為了防止水分散失會關閉氣孔,葉片氣孔開放程度降 低,CO?吸收量減少。/研專項前沿命題/光合作用特殊途徑及分析應用把握方法1.C4植物光合作用途徑的特殊性（1y3植物（如小麥）光合作用圖解全過程發(fā)生于葉綠體中基?；|(zhì)（2廳4植物（如玉米）的光合作用特點:在C4植物中有C4途徑也有C

52、3途徑,C4途徑發(fā)生在葉肉細胞的葉綠體 中,C3途徑發(fā)生在維管束鞘細胞的葉綠體中。C4途徑起到傳遞、集中C02 作用,將外界的光合原料傳遞到維管束鞘細胞葉綠體內(nèi)合成有機物。圖解（PEP酶與CC2的親和力很強）葉肉細胞中維管束鞘細胞的細胞質(zhì)中的葉綠體CO2 廣C4 C4CO2 2C3 x HPEP酶|/多種酶Y，3EP）；（催化 Latp C3（丙酮酸）C、 /ADP+PiADP+Pi ATPCH2O2,CC)2的PEP酶與CC2有很強的親和力,可使葉肉細胞有效地固定、濃縮CO2,.熱帶植物(如景天科植物)光合作用途徑的特殊性(1)植物特點:莖肉質(zhì)，葉片表面有較厚的角質(zhì)層，葉肉細胞有很大的液泡，

53、形 態(tài)結(jié)構上對高溫、干旱有很強的適應性。(2)特殊的碳固定代謝途徑景天酸代謝(CAM)途徑。特點:在夜間葉肉細胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)作為CO2受體，在PEP竣化 酶催化下,形成草酰乙酸，再還原成蘋果酸，并儲存于液泡中;白天蘋果酸則 由液泡轉(zhuǎn)入葉綠體中進行脫歿釋放CO?，再通過卡爾文循環(huán)轉(zhuǎn)變成糖。.光呼吸與細胞呼吸的比較(1)光呼吸光呼吸是植物在光下吸收。2,分解有機物產(chǎn)生光呼吸是植物在光下吸收。2,分解有機物產(chǎn)生CO?但不產(chǎn)生ATP的過程，如下圖所示。葉綠體RuBP竣化,加氧酶注:光呼吸過程需消耗ATP o(2)光呼吸意義:在O2/CO2比值較高時,RuBP裝化加氧酶可催化一部分C5化

54、 合物與。2結(jié)合產(chǎn)生乙醇酸，乙醇酸中75%的碳又重新生成C02和C3,強光照 射下,光呼吸可補充由于氣孔部分關閉而造成的CO2不足問題及消耗光反 應產(chǎn)生的過多的。2和能量，保護光反應有關的結(jié)構，并有利于植物適應高氧 低碳的環(huán)境。(3)光呼吸與細胞呼吸比較比較項目光呼吸細胞呼吸場所葉綠體、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體條件有光、有。2(高。2、低CC2)有光、無光均可能量不產(chǎn)生ATP產(chǎn)生ATP專項突破一關鍵信息一(1)光合作用途徑 光合過程圖解 不同光合作用途 、徑適應的環(huán)境條件(1)C4植物特殊光合作 用途徑及探究景天科植物特殊光 合作用途徑及探究光呼吸與細胞呼吸 、比較或探究SI素養(yǎng)1：利用結(jié)構與

55、功能 觀、進化與適應觀理解特 殊環(huán)境條件下植物的生存 策略素養(yǎng)2：通過真實、具體的 問題解決情境形成驅(qū)動性 任務，引導學生解決任務, 構建新知識、新理解、新 、應用專項訓練1.（景天科植物特殊光合作用途徑）（2021全國乙）生活在干旱地區(qū)的一些植 物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收co?, 吸收的CO?通過生成蘋果酸儲存在液泡中;白天氣孔關閉，液泡中儲存的蘋 果酸脫竣釋放的CO?可用于光合作用。回答下列問題。白天葉肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有 o光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫痰和 釋放的CO?。氣孔白天關閉、晚上打開是這類植物適應干旱環(huán)境的一種方式,這種方 式既能

56、防止，又能保證 正常進行。若以pH作為檢測指標，請設計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這 種特殊的CO2固定方式。（簡要寫出實驗思路和預期結(jié)果）答案（1）細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、（葉綠體的）類囊體薄膜呼吸作用（2）植 物蒸騰作用過強而導致失水過多光合作用（3）實驗思路:植物甲在干旱 的環(huán)境條件下（其他條件適宜）培養(yǎng)一段時間;分別在白天和晚上測定植物 甲液泡內(nèi)的pH;統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)。預期結(jié)果:晚上液泡內(nèi)的pH明顯低于白天。解析（1）白天葉肉細胞可以進行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所包括細胞質(zhì)基 質(zhì)、線粒體;也可以進行光合作用，產(chǎn)生ATP的場所為葉綠體的類囊體薄膜 蘋果酸脫粉和呼吸作用釋放的CO?可作為

57、光合作用的原料。（2）植物蒸騰 作用散失水分和光合作用吸收二氧化碳都離不開氣孔。干旱條件下，氣孔 白天關閉，晚上打開，既可防止白天因蒸騰作用過強使植物過度失水，又可 保證植物光合作用的正常進行。（3）欲設計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境 中存在這種特殊的CO2固定方式，可選取植物甲在干旱條件下進行培養(yǎng)，檢 測白天和晚上液泡內(nèi)的pH;晚上液泡內(nèi)的pH低于白天液泡內(nèi)的pH,即可驗 證該實驗。2.（光呼吸）Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的葉綠體中，它是光呼吸（細胞在有光、高。2、低CO2情況下發(fā)生的生化反應）中不可缺少的加氧酶, 也是卡爾文循環(huán)中固定CO2最關鍵的竣化酶。Rubisco能以五碳

58、化合物 （RuBP）為底物，在CO2/。2值高時，使其結(jié)合CO2發(fā)生酸化，在82/。2值低時， 使其結(jié)合。2發(fā)生氧化，具體過程如下圖所示。C02 02”糖類 /rRuBP 7 RuBP、 C02丫卡爾文循環(huán)光呼吸Y器J c2+C3 靄 PH（1）玉米、大豆等植物的葉片中消耗。2的場所有 c從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是 O科研人員利用大豆來探究光呼吸抑制劑亞硫酸氫鈉的增產(chǎn)效果。亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的來抑制該酶的活性，從而抑制光呼吸的進行。另外，亞硫酸氫鈉還能促進色素對光能的捕捉，從而促進 的進行。為探究亞硫酸氫鈉使大豆增產(chǎn)的適宜濃度,一般要先進行預實驗，目的ZH o噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后,大豆單位時間內(nèi)釋放。2的量較噴施 前（填增多”減少”或不變”）,原因是答案（1）葉綠體（基質(zhì)）、線粒體（內(nèi)膜）光呼吸消耗ATP（能量），有氧呼吸 產(chǎn)生ATP（能量）（2）空間結(jié)構 光反應（光合作用）為進一步的實驗 探究條件;檢驗實驗設計的科學性和可行性;避免盲目開展實驗造成人力、 物力、財力的浪費增多光能利用增加，水的光解加快;亞硫酸氫鈉通 過抑制乙醇酸氧化酶的活性，進而抑制了光呼吸進行解析（1）玉米、大豆等植物通過有氧