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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精PAGE83-學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用課前自主預(yù)習(xí)案一、光合作用的概念[填圖]二、光合作用的原理及探索1.探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程或依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論19世紀(jì)末科學(xué)界普遍認(rèn)為,在光合作用中,CO2分子的C和O被分開,O2被釋放,C與H2O結(jié)合成甲醛,然后甲醛縮合成糖甲醛對(duì)植物有毒害作用,而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年英植物學(xué)家希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有水,沒有二氧化碳),在光照下可以釋放出氧氣離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng).說明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)1941年美科學(xué)家魯賓和卡門光合作用釋放的O2全部來自H2O1954年美科學(xué)家阿爾農(nóng)在光照下,葉綠體可合成ATP,并發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨光照下葉綠體中發(fā)生的水的光解過程伴隨ATP的產(chǎn)生20世紀(jì)40年代卡爾文用14C標(biāo)記CO探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑,即卡爾文循環(huán)2.光合作用的過程(1)過程及分析[據(jù)圖填空](2)反應(yīng)式CO2+H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))(CH2O)+O2三、光合作用原理的應(yīng)用1.光合作用強(qiáng)度(1)概念:植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)影響因素和衡量指標(biāo):eq\a\vs4\al\co1(光合作,用強(qiáng)度)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(影響因素\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(土壤中水分的多少,空氣中CO2的濃度,溫度的高低,光照的長短與強(qiáng)弱以及光的成分)),衡量指標(biāo)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原料消耗的數(shù)量,產(chǎn)物生成的數(shù)量))))2.探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)流程:1。判斷下列有關(guān)光合作用敘述的正誤(1)光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜和類囊體薄膜上()(2)光反應(yīng)過程中合成了ATP,需要的能量來源于呼吸作用分解的有機(jī)物()(3)光反應(yīng)的進(jìn)行不需要任何酶的參與()(4)高等綠色植物白天進(jìn)行光反應(yīng),夜晚進(jìn)行暗反應(yīng)()(5)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP()(6)暗反應(yīng)必須在無光的條件下進(jìn)行()(7)暗反應(yīng)需要的ATP是由光合作用合成的糖經(jīng)過有氧呼吸產(chǎn)生的()(8)在離體的葉綠體基質(zhì)中添加[H]、ATP和CO2后,可以完成暗反應(yīng)()(9)光反應(yīng)和暗反應(yīng)必須都在光照條件下才能進(jìn)行()(10)光合作用產(chǎn)生的O2來自CO2和H2O中的O()(11)綠色植物光合作用的反應(yīng)物是CO2和H2O,產(chǎn)物是有機(jī)物和O2()(12)綠色植物進(jìn)行光合作用的能量來源于光能()(13)光合作用強(qiáng)度的影響因素有CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)度等外界因素()(14)光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)中,可以通過調(diào)節(jié)臺(tái)燈與實(shí)驗(yàn)裝置間的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度()(15)探究實(shí)驗(yàn)中,小圓形葉片浮起的原因是葉片進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)致的()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)×(10)×(11)√(12)√(13)√(14)√(15)×2.將下列生產(chǎn)實(shí)例和利用的光合作用原理連接起來課堂互動(dòng)探究案【課程標(biāo)準(zhǔn)】說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中,轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能探究不同環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響提取和分離葉綠體色素【素養(yǎng)達(dá)成】1.閱讀科學(xué)家對(duì)光合作用的探究過程,了解人們對(duì)光合作用認(rèn)識(shí)的過程.(科學(xué)思維)2.結(jié)合實(shí)例及教材圖5—14,掌握光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程以及二者的關(guān)系。(科學(xué)思維)3.認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)不僅具有物質(zhì)基礎(chǔ),還需要能量驅(qū)動(dòng),而能量的供應(yīng)和利用都離不開物質(zhì)的變化,物質(zhì)是能量的載體,能量是物質(zhì)變化的動(dòng)力,初步建立物質(zhì)和能量觀。(科學(xué)思維)4.聯(lián)系日常生活實(shí)際,思考影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。(社會(huì)責(zé)任)同學(xué)們,詩中的“你”是指什么?為什么會(huì)給“我”生命的甘露、無窮的能量?探究點(diǎn)一光合作用的原理及探索【師問導(dǎo)學(xué)】一、光合作用原理的探索實(shí)驗(yàn)分析1.實(shí)驗(yàn)一:1937年,英國劍橋大學(xué)的希爾用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)。他將離體的葉綠體加到具有H受體的水溶液中,在無CO2的條件下給予光照,發(fā)現(xiàn)葉綠體中有O2放出。由實(shí)驗(yàn)一說明:____________________________________________________________。答案:葉綠體在有H受體的水溶液中光照可產(chǎn)生O22.實(shí)驗(yàn)二:科學(xué)家在黑暗時(shí)把葉綠體基粒放在pH=4的溶液中,讓基粒類囊體膜腔的pH值下降至4,然后將基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的緩沖溶液中(如圖).一段時(shí)間后,有ATP產(chǎn)生。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基粒類囊體合成ATP的原因是膜內(nèi)外存在__________________。據(jù)此推測,葉綠體在自然狀態(tài)下產(chǎn)生ATP的過程中,光能的作用是使水分解產(chǎn)生________,使類囊體膜內(nèi)外之間產(chǎn)生________。答案:H+梯度(H+濃度差)H+H+梯度(H+濃度差)3.實(shí)驗(yàn)三:如圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的示意圖,圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量之比是多少?答案:8:94.實(shí)驗(yàn)四:1954年美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)。在給葉綠體照光時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi和H受體時(shí),體系中就會(huì)有ATP和[H]產(chǎn)生。在黑暗條件下,只要供給了ATP和[H],葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰I鲜鰧?shí)驗(yàn)說明:___________________________________________________________.答案:葉綠體照光條件下,反應(yīng)體系中有ADP、Pi和H受體存在下可產(chǎn)生ATP和[H]。在黑暗條件下,有ATP和[H]時(shí),葉綠體可將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘?.實(shí)驗(yàn)五:20世紀(jì)40年代,卡爾文及其同事因在光合作用方面的研究成果,獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)??栁膶⑿∏蛟逖b在一個(gè)密閉容器中,通過一個(gè)通氣管向容器中通入CO2,通氣管上有一個(gè)開關(guān),可控制CO2的供應(yīng),容器周圍有光源,通過控制電源開關(guān)可控制光照的有無。他向密閉容器中通入14CO2,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí),14C出現(xiàn)在一種五碳化合物(C5)和一種六碳糖(C6)中,將反應(yīng)時(shí)間縮短到0.5s時(shí),14C出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中,上述實(shí)驗(yàn)中卡爾文等是通過控制________來探究CO2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的,采用了____________等技術(shù)方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明CO卡爾文及其同事們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),在有光照和CO2供應(yīng)的條件下,C3和C5的濃度很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定.但是,當(dāng)改變其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后,二者的濃度迅速出現(xiàn)了規(guī)律性的變化:停止CO2供應(yīng)時(shí),C3的濃度急速降低,C5的濃度急速升高。停止光照時(shí),C3的濃度急速升高,C5的濃度急速降低。由此可見C3和C5之間的關(guān)系是______(請(qǐng)用箭頭表示)。答案:反應(yīng)時(shí)間同位素示蹤法(同位素標(biāo)記法)CO2→C3→C5、C6二、結(jié)合光反應(yīng)過程與暗反應(yīng)過程回答下列問題1.為什么暗反應(yīng)不能較長時(shí)間地在黑暗條件下進(jìn)行?答案:因?yàn)楣夥磻?yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]、ATP是有限的。2.試?yán)猛凰厥聚櫡ǎ治龉夂献饔眠^程中各元素的轉(zhuǎn)移途徑。(1)用放射性同位素分別標(biāo)記H2O中的H和O,則能在光合作用的哪些物質(zhì)中檢測到放射性?(2)若標(biāo)記CO2中的14C,請(qǐng)寫出光合作用中14(3)試總結(jié)光合作用各元素的去向.答案:(1)O可在釋放的O2中檢測到;H可在產(chǎn)生的糖類中檢測到。(2)14CO2+C5→2C3(只有一個(gè)14C)→(14CH2(3)光合作用總反應(yīng)式及各元素去向:3.結(jié)合光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程分析,若突然停止光照或停止CO2供應(yīng),葉綠體中C3和C5相對(duì)含量發(fā)生怎樣的變化?答案:①停止光照:C3含量相對(duì)增加,C5含量相對(duì)減少。②停止CO2供應(yīng):C3含量相對(duì)減少,C5含量相對(duì)增加?!局峭抗P記】(1)魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)的對(duì)照方式為相互對(duì)照(通過標(biāo)記不同的物質(zhì):H218O與C18O2)。(2)魯賓、卡門和卡爾文用的實(shí)驗(yàn)方法為同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法)。(3)還原劑[H]是指還原型輔酶Ⅱ(NADPH),由氧化型輔酶Ⅱ(NADP+)接受電子和H+形成。(4)光合產(chǎn)物主要是糖類(蔗糖、淀粉),蛋白質(zhì)、脂肪和有機(jī)酸也是光合作用的直接產(chǎn)物.【師說核心】1.魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)(1)巧妙之處:兩組實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照直觀地表現(xiàn)出氧氣來自水中的氧,而不是來自二氧化碳中的氧.(2)自變量為被標(biāo)記的C18O2和Heq\o\al(18,2)O,因變量是O2的放射性。2.卡爾文循環(huán)(1)探究方法——同位素標(biāo)記法:用14C標(biāo)記CO2,追蹤檢測放射性,探明了CO2(2)結(jié)論:碳的轉(zhuǎn)化途徑:14CO2+C5→14C3→(14CH23.光合作用過程圖解4.兩者的區(qū)別比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,并放出O2固定CO2,形成有機(jī)物時(shí)間長短短促較緩慢需要條件色素、光照、酶不需要色素和光,需要多種酶反應(yīng)場所葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中物質(zhì)變化①水的光解:水分解生成[H]和O2;②ATP的合成:在相關(guān)酶的作用下ADP和Pi形成ATP①CO2的固定:CO2+C5→2C3;②C3的還原:2C3+[H]eq\o(→,\s\up7(ATP))(CH2O)+C5能量變化光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能相應(yīng)產(chǎn)物O2、ATP和[H]葡萄糖等有機(jī)物5。兩者的聯(lián)系(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi,即兩個(gè)反應(yīng)階段相輔相成,密切聯(lián)系。(2)沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)缺乏[H]和ATP,無法進(jìn)行;暗反應(yīng)受阻,光反應(yīng)因產(chǎn)物積累也不能正常進(jìn)行??梢?二者相互制約.6.當(dāng)外界條件改變時(shí),光合作用中C3、C5、[H]、ATP含量的變化可以采用下圖分析:(1)改變光照條件(2)改變CO2濃度【檢測反饋】1.(合格必考)魯賓和卡門用Heq\o\al(18,2)O和CO2作為原料進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn),下列符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是()A.釋放的氧氣全是O2B.釋放的氧氣一部分是O2,一部分是18O2C.釋放的氧氣全是18O2D.釋放的氧氣大部分是O2,少部分是18O2解析:魯賓和卡門用H218O和CO2作為原料進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn),其目的是為了探究光合作用釋放出的O2的來源,通過放射性檢測,光合作用產(chǎn)生的O2全部來源于水。答案:C2.(合格必考)光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是()A.H2O、CO2、ADPB.CO2、[H]、ATPC.H2O、CO2、ATPD.[H]、H2O、ADP解析:暗反應(yīng)過程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原,在此過程中需要CO2、[H]和ATP及多種酶參與反應(yīng)。答案:B3.(合格必考)光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)依次發(fā)生在()A.細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核中B.葉綠體的外膜、內(nèi)膜上C.葉綠體的類囊體薄膜上、葉綠體的基質(zhì)中D.葉綠體的基質(zhì)中、葉綠體的類囊體膜上解析:光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上,暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。答案:C4.(合格必考)正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是()A.O2的產(chǎn)生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降解析:用黑布將培養(yǎng)瓶罩上,光反應(yīng)停止,氧氣的產(chǎn)生停止,A正確;同時(shí)NADPH和ATP的產(chǎn)生停止,使暗反應(yīng)C3的還原速度減慢,從而導(dǎo)致二氧化碳的固定減慢,B錯(cuò)誤;ADP生成ATP減少,使ATP/ADP比值下降,C正確;NADPH的產(chǎn)生減少,NADPH/NADP+比值下降,D正確.答案:B5.(等級(jí)選考)玉蘭葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí),如果將它移至暗室中,短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3與C5相對(duì)含量的變化分別是()A.增多減少B.減少增多C.增多增多D.減少減少解析:葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí),C3和C5處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài);移至暗室后,短時(shí)間內(nèi)由于光反應(yīng)速度下降,ATP和[H]的合成減少,C3還原成C5的過程受到影響,而C5仍能正常和CO2反應(yīng)生成C3,故C3增多,C5減少.答案:A6.(等級(jí)選考)A.Benson與M.Calvin于1949年采用放射性同位素自顯影技術(shù)對(duì)光合作用進(jìn)行研究。以下是他們研究過程的簡述:往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后,分別給予小球藻不同的光照時(shí)間后立即殺死小球藻。從培養(yǎng)液中提出產(chǎn)生的放射性物質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果如下:實(shí)驗(yàn)組別光照時(shí)間(s)放射性物質(zhì)分布12012種磷酸化糖類260除上述12種磷酸化糖類外,還有氨基酸、有機(jī)酸等32大量3-磷酸甘油酸請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)資料分析,下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是()A.本實(shí)驗(yàn)原料只有CO2,暗反應(yīng)的產(chǎn)物是有機(jī)物B.CO2進(jìn)入葉綠體后,最初形成的主要物質(zhì)是3.磷酸甘油酸C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果還說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等D.從CO2進(jìn)入葉綠體到產(chǎn)生有機(jī)物的整個(gè)過程看,產(chǎn)生的有機(jī)物主要是磷酸化糖類解析:光合作用所需要的原料除了二氧化碳還有水,A錯(cuò)誤;從表中可以看出,放射性首先出現(xiàn)在3。磷酸甘油酸中,B正確;60s后,放射性出現(xiàn)在除上述12種磷酸化糖類外,還有氨基酸、有機(jī)酸等,C正確;從表中可以看出,產(chǎn)生的有機(jī)物主要是磷酸化糖類,D正確。答案:A7.(等級(jí)選考)[2019·東城高一期末]ATP作為細(xì)胞中的直接能源物質(zhì)為細(xì)胞生命活動(dòng)直接提供能量。為了研究ATP合成過程中的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制,科學(xué)家利用提純的大豆磷脂、某種細(xì)菌膜蛋白(Ⅰ)和牛細(xì)胞中的ATP合成酶(Ⅱ)構(gòu)建了ATP體外合成體系,如圖所示。請(qǐng)回答問題:(1)ATP在供能時(shí),遠(yuǎn)離A的________斷裂,將能量釋放出來.(2)科學(xué)家利用人工體系模擬了ATP合成時(shí)的能量轉(zhuǎn)換過程。在葉綠體中此過程發(fā)生的場所為________。(3)科學(xué)家利用人工體系進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),如下表。組別人工體系H+通過Ⅰ的轉(zhuǎn)運(yùn)H+通過Ⅱ的轉(zhuǎn)運(yùn)ATP大豆磷脂構(gòu)成的囊泡ⅠⅡ1+++有有產(chǎn)生2+-+無無不產(chǎn)生3++-有無不產(chǎn)生注:“+"、“-”分別表示人工體系中組分的“有”、“無”①比較第1組和第2組的結(jié)果可知,Ⅰ可以轉(zhuǎn)運(yùn)H+進(jìn)入囊泡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),第1組囊泡內(nèi)pH比囊泡外低1。8,說明囊泡內(nèi)的H+濃度________囊泡外。②比較第1組和第3組的結(jié)果可知,伴隨圖中的________的過程,ADP和Pi合成ATP。(4)結(jié)合圖與實(shí)驗(yàn)分析,說明人工體系產(chǎn)生ATP的能量轉(zhuǎn)換過程是光能→________→ATP中的化學(xué)能.解析:分析圖形,H+進(jìn)入囊泡通過Ⅰ過程,需要光,說明該囊泡模擬的是葉綠體的類囊體薄膜;H+通過Ⅱ出囊泡,形成ATP,說明模擬的是線粒體的內(nèi)膜。(1)ATP中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂,釋放能量,供給各項(xiàng)耗能的生命活動(dòng)。(2)葉綠體中合成ATP的場所是類囊體薄膜。(3)第1組囊泡內(nèi)pH比囊泡外低1.8,說明囊泡內(nèi)的H+濃度高,大于囊泡外的H+濃度。②比較第1組和第3組的結(jié)果可知,伴隨H+通過Ⅱ向囊泡外轉(zhuǎn)運(yùn)的過程,ADP和Pi合成ATP.(4)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知人工體系產(chǎn)生ATP的能量轉(zhuǎn)換過程是:光能→H+電化學(xué)勢(shì)能→ATP中的化學(xué)能。答案:(1)高能磷酸鍵(2)類囊體膜(囊狀結(jié)構(gòu)薄膜)(3)①高于(大于)②H+通過Ⅱ向囊泡外轉(zhuǎn)運(yùn)(4)H+電化學(xué)勢(shì)能(H+濃度梯度勢(shì)能)探究點(diǎn)二光合作用原理的應(yīng)用【師問導(dǎo)學(xué)】1.光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響如圖表示光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線,分析曲線討論并回答:(1)A點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度為0,對(duì)應(yīng)的CO2來源于哪些生理過程?其釋放量的含義是什么?(2)B點(diǎn)時(shí),所對(duì)應(yīng)的CO2吸收量和釋放量為0,試分析此時(shí)光合速率與細(xì)胞呼吸速率的關(guān)系及B點(diǎn)的含義。(3)C點(diǎn)時(shí),CO2吸收量達(dá)到最高,請(qǐng)討論C點(diǎn)的含義并分析CO2吸收量達(dá)到最高前、后的主要限制因素分別是什么?答案:(1)A點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,其單位時(shí)間內(nèi)釋放的CO2量,可表示此時(shí)的細(xì)胞呼吸速率。(2)B點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合速率=呼吸速率,此點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)。(3)當(dāng)達(dá)到C點(diǎn)后,光合作用不再隨光照強(qiáng)度的升高而增加,稱之為光飽和點(diǎn)。CO2吸收量達(dá)到最高前的主要限制因素是光照強(qiáng)度,CO2吸收量達(dá)到最高后的主要限制因素為溫度和CO2濃度。2.結(jié)合細(xì)胞呼吸,人們用下面的曲線來表示光照強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度之間的關(guān)系,請(qǐng)分析:(1)圖中A、B、C各點(diǎn)代表的生物學(xué)意義分別是什么?(2)OA段的含義是什么?其大小主要受哪種環(huán)境因素的影響?(3)DE段的含義是什么?如果此時(shí)想增加光合作用強(qiáng)度,可以采取哪些措施?(4)若光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃,這是在25℃測得的曲線,若溫度升至30℃,曲線中A點(diǎn)、B點(diǎn)將如何變化?(5)通過實(shí)驗(yàn)測得一片葉子在不同光照強(qiáng)度下氣體吸收和釋放的情況如下圖所示。那么曲線中AB段(不包括A、B兩點(diǎn))中哪些過程是存在的(用下圖字母表示)?答案:(1)A點(diǎn):光照強(qiáng)度為零,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。B點(diǎn):光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn):光合作用達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光照強(qiáng)度,即光飽和點(diǎn)。(2)OA段代表呼吸作用強(qiáng)度.其大小主要受溫度的影響。(3)DE段光合作用強(qiáng)度達(dá)到飽和,不再隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加。可以通過調(diào)整溫度和增加CO2濃度等措施增加光合作用強(qiáng)度。(4)A點(diǎn)下移,B點(diǎn)右移。(5)c、d、e、f。3.其他環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響(1)溫度:溫度通過影響酶的活性來影響光合作用強(qiáng)度,據(jù)此請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出溫度和光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線(一般植物的適宜溫度在35℃左右)。(2)二氧化碳濃度在一定范圍內(nèi),植物光合速率隨CO2濃度的增大而____________;但達(dá)到一定濃度時(shí),再增加CO2濃度,光合速率也____________。(3)礦質(zhì)元素:缺少N會(huì)影響酶的合成,缺少P會(huì)影響________的合成;缺少M(fèi)g會(huì)影響________的合成.答案:(1)如圖所示(2)增加不再增加(3)ATP葉綠素4.科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖,請(qǐng)據(jù)圖分析:(1)光照強(qiáng)度為a時(shí),曲線Ⅰ和Ⅱ重合說明什么?此時(shí)造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是什么?(2)光照強(qiáng)度為b時(shí),造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是什么?(3)光照強(qiáng)度為c時(shí),每條曲線都呈現(xiàn)水平狀態(tài),說明什么?答案:(1)光照強(qiáng)度為a時(shí),曲線Ⅰ和Ⅱ重合說明溫度不是限制因素,光照強(qiáng)度才是限制因素。此時(shí)造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同。(2)溫度的不同。(3)此時(shí)每條曲線都達(dá)到了光飽和點(diǎn),光合作用不再上升.【智涂筆記】本實(shí)驗(yàn)中易產(chǎn)生的兩個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)本實(shí)驗(yàn)中所測的數(shù)值并不代表光合作用的真實(shí)值,而是光合作用的凈產(chǎn)值,即光合作用強(qiáng)度減去呼吸作用強(qiáng)度。(2)葉片浮起之前并不是不進(jìn)行光合作用,而是光合速率小于呼吸速率或者是產(chǎn)生的氧氣量較少.[歸納拓展]關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點(diǎn)提醒(1)溫度改變對(duì)光合作用的影響:當(dāng)溫度改變時(shí),不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會(huì)受影響,但主要是影響暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多.(2)CO2濃度對(duì)光合作用的影響:CO2濃度很低時(shí),光合作用不能進(jìn)行,但CO2濃度過高時(shí),會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而影響光合作用?!編熣f核心】一、探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)原理葉片含有空氣,上浮eq\o(→,\s\up7(抽氣))葉片下沉eq\o(→,\s\up7(光合作用),\s\do5(產(chǎn)生O2))充滿細(xì)胞間隙,葉片上浮.2.實(shí)驗(yàn)中沉水葉片的制備(1)小圓形葉片的制備:用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出小圓形葉片。(2)沉水:用注射器抽出葉片內(nèi)氣體,放入黑暗處盛有清水的燒杯中,小圓形葉片全部沉到水底.(3)黑暗目的:防止光合作用的進(jìn)行.3.實(shí)驗(yàn)裝置分析(1)自變量的設(shè)置:光照強(qiáng)度是自變量,通過調(diào)整臺(tái)燈與燒杯之間的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的大小.(2)中間盛水玻璃柱的作用:吸收燈光的熱量,避免光照對(duì)燒杯內(nèi)水溫產(chǎn)生影響,排除溫度的影響。(3)因變量是光合作用強(qiáng)度,可通過觀測單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)量或者是浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間長短來衡量光合作用的強(qiáng)弱。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)在黑暗情況下,植物葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,吸收氧氣,產(chǎn)生的二氧化碳較易溶于水,所以葉片沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖:(2)在弱光下,此時(shí)的光合作用小于或等于細(xì)胞呼吸,葉片中仍然沒有足夠的氧氣,葉片仍然沉在水底.細(xì)胞生理狀態(tài)如圖:(3)在中、強(qiáng)光下,光合作用大于細(xì)胞呼吸,葉片中會(huì)有足夠的氧氣產(chǎn)生,從而充滿了細(xì)胞間隙并釋放到外界一部分,使葉片浮起來。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖:二、環(huán)境因素對(duì)光合速率影響的分析1.單因子變量對(duì)光合速率的影響(1)光照強(qiáng)度(如圖)①曲線分析:項(xiàng)目曲線點(diǎn)、段進(jìn)行的生理過程氣體轉(zhuǎn)移情況對(duì)應(yīng)的生理狀態(tài)模型A點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用吸收O2、釋放CO2AB段呼吸作用、光合作用同時(shí)進(jìn)行且呼吸作用〉光合作用吸收O2、釋放CO2B點(diǎn)呼吸作用、光合作用同時(shí)進(jìn)行且呼吸作用=光合作用不與外界進(jìn)行氣體交換B點(diǎn)以后呼吸作用、光合作用同時(shí)進(jìn)行且呼吸作用〈光合作用吸收CO2、釋放O2②應(yīng)用:陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低,如圖中虛線所示。間作套種農(nóng)作物,可合理利用光能。(2)CO2濃度①曲線分析:圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn),即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度,圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。②應(yīng)用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行,通其風(fēng)",增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度,提高光合速率。3溫度①曲線分析:溫度主要通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合速率。②應(yīng)用:冬季,溫室栽培白天可適當(dāng)提高溫度;晚上可適當(dāng)降低溫度,以降低細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物。2.多因子變量對(duì)光合速率的影響1曲線分析:P點(diǎn):限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高Q點(diǎn):橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子,影響因素主要為各曲線所表示的因子。(2)應(yīng)用:溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)增加CO2濃度,進(jìn)一步提高光合速率;當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。三、光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算下面圖中,Oa段表示植物呼吸速率,Od段表示植物表觀光合速率(即凈光合速率),Oa+Od段表示真正光合速率(即實(shí)際光合速率或總光合速率),它們的關(guān)系為:真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率。具體表述為:1.光合作用消耗的CO2總量=從外界吸收的CO2量+呼吸作用產(chǎn)生的CO2量.2.光合作用產(chǎn)生的O2量=釋放到外界的O2量+呼吸作用消耗的O2量。3.一晝夜有機(jī)物的積累量(用CO2量表示)=白天從外界吸收的CO2量-晚上呼吸作用釋放的CO2總量.【檢測反饋】1.(合格必考)光合作用強(qiáng)度可以用多種指標(biāo)表示,以下不適合的是()A.植物體鮮重增加量B.植物體干重增加量C.O2釋放量D.CO2吸收量解析:植物光合作用消耗CO2,產(chǎn)生有機(jī)物和O2,因此,光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)可以是B、C、D選項(xiàng)中的指標(biāo)。植物體鮮重增加量主要是水分的增加,不能作為光合作用強(qiáng)度的指標(biāo).答案:A2.(合格必考)下列四個(gè)處理中,沉入底部的葉片小塊最先浮起的是()解析:葉片沉入水底是由于細(xì)胞間隙的空氣被抽取掉。所以哪一個(gè)葉片最先產(chǎn)生大量的氧氣,充入到細(xì)胞間隙中,哪一個(gè)葉片就最先浮上來。由于自來水中含有CO2,25℃的溫度較為適宜,光照是光合作用必需的條件,所以C選項(xiàng)所示的葉片最先浮起來。答案:C3.(合格必考)如圖表示某種植物光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。P點(diǎn)的生物學(xué)含義是()A.無光合作用,有呼吸作用B.光合作用與呼吸作用達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡C.無呼吸作用,有光合作用D.光合作用與呼吸作用都不進(jìn)行解析:由曲線可看出,在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi),植物光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而增大,光照強(qiáng)度達(dá)到一定程度后,光合作用強(qiáng)度不再增加。圖中光照強(qiáng)度達(dá)到P點(diǎn)時(shí),光合速率與呼吸速率相等.答案:B4.(合格必考)下面是一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的一組曲線,你認(rèn)為不正確的是()解析:溫度會(huì)通過影響光合作用中酶的活性來影響光合作用,高溫使酶失活而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降,所以D選項(xiàng)應(yīng)該是一條先升高后下降的曲線。答案:D5.(等級(jí)選考)已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃,如圖表示30℃時(shí)光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到25℃(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變),理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、d的移動(dòng)方向分別是()A.下移、右移、上移B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移D.上移、右移、上移解析:圖中a、b、d三點(diǎn)分別表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度、光補(bǔ)償點(diǎn)和在光飽和點(diǎn)時(shí)的光合作用速率。據(jù)題意,由于光合作用酶和細(xì)胞呼吸酶的最適溫度不同,當(dāng)溫度由30℃降到25℃時(shí),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度降低,a點(diǎn)上移;光合作用速率增大,d點(diǎn)上移。b點(diǎn)表示光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率,在25℃時(shí)細(xì)胞呼吸作用速率降低,在除光照強(qiáng)度外其他條件不變的情況下要使其仍然與細(xì)胞呼吸速率相等,需降低光照強(qiáng)度以使光合作用速率減弱,即b點(diǎn)左移.答案:C6.(等級(jí)選考)[2019·豐臺(tái)高一期末]研究人員對(duì)名貴中藥鐵皮石斛的栽培條件進(jìn)行了相關(guān)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:處理L1L2L3W1W2W3W1W2W3W1W2W3干重/g2。913.432.312。583.792.861。932.342.41注:①L1、L2和L3分別代表光照強(qiáng)度為360、240和120μmol/(m2·s-1)。②W1、W2和W3分別代表基質(zhì)含水量為基質(zhì)最大持水量的100%、70%和40%。(1)干重是植物光合作用有機(jī)物的積累量,如果用含有14C(2)該實(shí)驗(yàn)研究了________對(duì)該植物光合作用的影響。(3)據(jù)表分析,該植物在________(用表格中的字母填空)條件下的生長狀況最好。(4)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在土壤含水量低的情況下植物細(xì)胞內(nèi)可溶性糖的含量提高,表明植株可以通過積累可溶性糖從而提高_(dá)_______________________,這是植株的一種保護(hù)性反應(yīng)。(5)為保證該植物的產(chǎn)量,請(qǐng)?zhí)岢鲈趶?qiáng)光條件下的栽培建議:________________________________。解析:(1)14C標(biāo)記的CO2是光合作用暗反應(yīng)的原料。在光合作用的暗反應(yīng)階段,14CO2和C5結(jié)合形成14C3,14C3在ATP提供能量的前提下被[H]還原為C5和糖類(CH2O),其中14C3轉(zhuǎn)移到糖類中,即14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→糖類。(2)表中的L1、L2和L3分別代表不同的光照強(qiáng)度,W1、W2和W3分別代表不同基質(zhì)含水量,由此并結(jié)合題意可知:該實(shí)驗(yàn)研究了光照強(qiáng)度和土壤含水量對(duì)該植物光合作用的影響。(3)表中信息顯示:在光照強(qiáng)度為L2、土壤基質(zhì)含水量為W答案:(1)14CO2(二氧化碳)→14C3(2)光照強(qiáng)度和土壤含水量(3)L2、W2(4)細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力(細(xì)胞的吸水能力)(5)將土壤含水量控制在70%左右(W2)7.(等級(jí)選考)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是()A.t1→t2,葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2→t3,暗反應(yīng)限制光合作用,若在t2時(shí)刻增加光照,光合速率將再提高C.t3→t4,光照強(qiáng)度不變,光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)速率增強(qiáng)D.t4后短暫時(shí)間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低解析:光合作用中水的光解發(fā)生在葉綠體類囊體膜上而不是葉綠體基質(zhì)中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖示t2→t3,限制光合作用的主要因素是CO2濃度而不是光照強(qiáng)度,在t2時(shí)刻增加光照,光合速率不再提高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;充足光照條件下,在t3時(shí)刻補(bǔ)充CO2,光照強(qiáng)度不變,暗反應(yīng)增強(qiáng)消耗光反應(yīng)產(chǎn)物[H]和ATP增加,一定程度增強(qiáng)了光反應(yīng)速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將充足光照下的植物置于暗處,短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低,D項(xiàng)正確。答案:D【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實(shí)】1.光合作用的實(shí)質(zhì)是合成有機(jī)物,儲(chǔ)存能量;而呼吸作用的實(shí)質(zhì)是分解有機(jī)物,釋放能量。2.光合作用的反應(yīng)式:CO2+H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))(CH2O)+O2.3.光反應(yīng)的場所是類囊體薄膜,產(chǎn)物是O2、[H]和ATP.4.暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì),產(chǎn)物是糖類等有機(jī)物質(zhì)。5.光合作用中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變:(1)14CO2→14C3→(14CH2(2)Heq\o\al(18,2)O→18O2。6.光合作用的能量轉(zhuǎn)變:光能→ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。7.在一定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度或CO2濃度的增大,光合速率逐漸增大,但超過一定范圍后,光合速率不再增大.8.提高光合作用強(qiáng)度的兩種措施是:(1)控制光照強(qiáng)弱和溫度的高低;(2)適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度。課后分層檢測案20光合作用的原理和應(yīng)用授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書171頁【合格考全員做】(學(xué)業(yè)水平一、二)1.2,6。二氯酚靛酚是一種藍(lán)色染料,能被還原劑還原成無色,從葉綠體中分離出類囊體,置于2,6-二氯酚靛酚溶液中,對(duì)其進(jìn)行光照,發(fā)現(xiàn)溶液變成無色,并有O2釋放。此實(shí)驗(yàn)證明()A.光合作用在類囊體上進(jìn)行B.光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來自CO2C.光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2D.光合作用與葉綠體基質(zhì)無關(guān)解析:光反應(yīng)場所是類囊體薄膜,但不能說明光合作用的場所是類囊體,A錯(cuò)誤;本題中也無法證明光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來自CO2,并且氧氣中的氧元素來源于水,B錯(cuò)誤;由于“類囊體置于2,6。二氯酚靛酚溶液中,對(duì)其進(jìn)行光照,發(fā)現(xiàn)溶液變成無色,并有氧氣釋放”本實(shí)驗(yàn)可以證明光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2,C正確;本實(shí)驗(yàn)中沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)得不出和葉綠體基質(zhì)的關(guān)系,D錯(cuò)誤.故選C項(xiàng)。答案:C2.在光合作用過程中,光能最初用于()A.CO2的固定B.C3的還原C.將水分解為O2和[H]D.將淀粉分解為葡萄糖解析:光能被轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,同時(shí)分解水產(chǎn)生[H]和O2。答案:C3.在光合作用中,不需要酶參與的過程是()A.CO2的固定B.葉綠素吸收光能C.C3的還原D.ATP的形成解析:CO2的固定和C3的還原過程都需要酶的參與;ATP的形成也需要相應(yīng)的酶參與;而葉綠素吸收光能不需要酶的參與。答案:B4.在實(shí)驗(yàn)室中,如果要測定藻類植物是否能完成光反應(yīng),最好是檢驗(yàn)()A.葡萄糖的合成B.二氧化碳的消耗C.葉綠體的含量D.氧氣的釋放解析:光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生了氧氣,而二氧化碳的消耗和葡萄糖的產(chǎn)生在光合作用的暗反應(yīng)階段。答案:D5.光合作用過程中,與光反應(yīng)相比,暗反應(yīng)階段的特點(diǎn)是()A.需要光、葉綠體色素和酶B.在酶、ATP和[H]的作用下完成CO2的固定和C3的還原,最終形成有機(jī)物C.把水光解為[H]和O2D.把光能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類中的化學(xué)能解析:暗反應(yīng)階段是一系列的酶促反應(yīng),主要的物質(zhì)變化是CO2的固定和C3的還原。答案:B6.光合作用過程中,水的光解及三碳化合物形成糖類所需要的能量分別來自()A.細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP和光能B.都是細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATPC.光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPD.都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP解析:光合作用中水的光解發(fā)生在光反應(yīng)階段,需要光能作能源;三碳化合物在暗反應(yīng)中被還原,其動(dòng)力來自光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP,還原劑是光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]。答案:C7.在其他條件適宜的情況下,在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照,并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析,在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3和C5含量的變化是()A.C3和C5都迅速減少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加,C5迅速減少D.C3迅速減少,C5迅速增加解析:突然停止光照,光反應(yīng)停止,[H]和ATP產(chǎn)生停止,由于暗反應(yīng)中C3還原繼續(xù)進(jìn)行,消耗[H]和ATP,隨著[H]和ATP的減少,C3還原減慢甚至停止,但CO2的固定依然進(jìn)行,因此在短時(shí)間內(nèi)C3積累,C5減少.答案:C8.離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí),如果突然中斷CO2的供應(yīng),短暫時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3與C5相對(duì)含量的變化是()A.C3增多、C5減少B.C3增多、C5增多C.C3減少、C5增多D.C3減少、C5減少解析:在光合作用暗反應(yīng)過程中,CO2首先與C5結(jié)合,形成2個(gè)C3,最后經(jīng)一系列的循環(huán)后又產(chǎn)生C5.所以葉綠體在光照下進(jìn)行光合作用時(shí),C3和C5含量都維持在相對(duì)平衡的狀態(tài)。如果突然中斷CO2的供應(yīng),CO2固定減弱,所以C3減少而C5增多。答案:C9.為了研究光合作用,生物小組的同學(xué)把菠菜葉磨碎,分離出細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和全部葉綠體.然后又把部分葉綠體磨碎分離出葉綠素和葉綠體基質(zhì),分別裝在四支試管內(nèi),并進(jìn)行光照,如圖所示。哪一支試管能檢測到光合作用的光反應(yīng)過程()A.甲B.乙C.丙D.丁解析:光合作用的光反應(yīng)過程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,需要葉綠素和酶。答案:B10.生長于較弱光照條件下的植物,當(dāng)提高CO2濃度時(shí),其光合速率并未隨之增加,主要限制因素是()A.呼吸作用和暗反應(yīng)B.光反應(yīng)C.暗反應(yīng)D.呼吸作用解析:生長于較弱光照條件下的植物光反應(yīng)弱,生成的ATP和[H]少,即使提高CO2濃度,暗反應(yīng)的速率也不會(huì)提高,光合速率并未隨之增加。答案:B11.如圖表示葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能,請(qǐng)回答:(1)與光合作用有關(guān)的色素分布在圖中[]________上。(2)光反應(yīng)是在________________上進(jìn)行的,暗反應(yīng)是在[]________________________中進(jìn)行的。(3)光反應(yīng)的生理意義是:光反應(yīng)所產(chǎn)生的[③]________和[]________________是暗反應(yīng)所必需的.(4)暗反應(yīng)包括[⑥]____________和[]____________。答案:(1)[②]類囊體的薄膜(2)類囊體的薄膜[⑧]葉綠體的基質(zhì)(3)[H][④]ATP(4)CO2的固定[⑤]C3的還原12.為緩解能源危機(jī)這一全球性問題,開發(fā)和利用新能源受到廣泛關(guān)注.研究發(fā)現(xiàn),小球藻在高氮條件下光合作用強(qiáng),油脂積累少;在低氮條件下生長較慢,但能積累更多油脂。為獲得油脂生產(chǎn)能力強(qiáng)的小球藻,制造生物質(zhì)燃料,科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答問題:(1)小球藻通過光反應(yīng)將________能轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的化學(xué)能,經(jīng)過在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的________反應(yīng),將這些能量儲(chǔ)存在有機(jī)物中。(2)科研人員進(jìn)行了圖1所示的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的藻落(由一個(gè)小球藻增殖而成的群體)中,只有一個(gè)為黃色(其中的小球藻為X),其余均為綠色(其中的小球藻為Y)。小球藻X的出現(xiàn)可能是EMS(一種化學(xué)誘變劑)導(dǎo)致小球藻發(fā)生了基因突變,不能合成________,因而呈黃色.為初步檢驗(yàn)上述推測,可使用________觀察并比較小球藻X和Y的葉綠體顏色。(3)為檢測油脂生產(chǎn)能力,研究者進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖2所示。據(jù)圖可知,高氮條件下________________________,說明小球藻X更適合用于制造生物質(zhì)燃料。答案:(1)光暗(碳)(2)葉綠素顯微鏡(3)小球藻X的油脂生產(chǎn)能力高于Y【等級(jí)考選學(xué)做】(學(xué)業(yè)水平三、四)13.下列關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述,正確的是()A.光合作用和呼吸作用總是同時(shí)進(jìn)行的B.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于呼吸作用C.光合作用形成的糖類在細(xì)胞呼吸中被利用D.光合作用與細(xì)胞呼吸分別在植物的葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中進(jìn)行解析:光合作用只有在有光的條件下進(jìn)行,呼吸作用在有光和無光的條件下都能進(jìn)行,所以在有光的條件下能夠進(jìn)行光合作用和呼吸作用,在黑暗中只能進(jìn)行呼吸作用,故A錯(cuò)誤;光合作用產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)的C3還原,不能用于其他的生命活動(dòng),故B錯(cuò)誤;光合作用合成的糖類可用于呼吸作用被分解,故C正確;活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用,光合作用只能在綠色植物的含葉綠體組織細(xì)胞中進(jìn)行,故D錯(cuò)誤。答案:C14.將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng).從照光開始,凈光合速率隨著時(shí)間延長逐漸下降直至為0。之后保持不變。在上述整時(shí)間段內(nèi),玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢(shì)是()A.降低至一定水平時(shí)再升高B.持續(xù)保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)C.降低至一定水平時(shí)保持不變D.升高至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定解析:密閉容器內(nèi)的植物在光照條件下既能進(jìn)行光合作用也能進(jìn)行有氧呼吸,植物凈光合速率=實(shí)際光合速率-呼吸速率,凈光合速率只要大于0,則光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸釋放的CO2量;根據(jù)題意,從照光開始,凈光合速率隨著時(shí)間延長逐漸下降直至為0,之后保持不變.說明密閉容器內(nèi)的CO2濃度從光照開始就下降,當(dāng)凈光合速率隨著時(shí)間延長逐漸下降直至為0時(shí),密閉容器內(nèi)的CO2濃度停止下降,保持不變。答案:C15.現(xiàn)有四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,若要驗(yàn)證植物的光合作用需要二氧化碳,則應(yīng)選用的裝置組合是()A.①和②B.①和③C.②和③D.③和④解析:在探究光合作用過程的實(shí)驗(yàn)中,確認(rèn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)變量非常關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)的目的是“驗(yàn)證植物的光合作用需要二氧化碳”,自變量是有無二氧化碳,無關(guān)變量必須相同且適宜。因此,實(shí)驗(yàn)裝置必須置于光照條件下,由圖示可以看出,①③均有光照,保證了無關(guān)變量不干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果.二者唯一不同的是小燒杯外的溶液:①中的NaOH溶液具有除去二氧化碳的作用,③中的清水不具此作用.對(duì)比①③,有二氧化碳的③中能進(jìn)行光合作用,不含二氧化碳的①中不能進(jìn)行光合作用.答案:B16.科學(xué)家提取植物細(xì)胞中的葉綠體,用高速離心法打破葉綠體膜后,分離出類囊體和基質(zhì),在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如下表所示),用來研究光合作用過程,下列選項(xiàng)中各試管得到的產(chǎn)物情況正確的是()試管葉綠體結(jié)構(gòu)光照C18O2ATP、[H]C5甲類囊體++--乙基質(zhì)-+++丙基質(zhì)++-+丁基質(zhì)和類囊體++-+注:表中的“+”表示“添加”,“-”表示“不添加"。A.甲試管可得到18O2B.乙試管可得到C3C.丙試管可得到葡萄糖和淀粉D.丁試管可得到乳糖解析:光合作用產(chǎn)生的O2來源于水的光解,甲試管中沒有H18O2,所以沒有18O2;乙試管中有C18O2和C5,可得到C3;丙試管不含ATP、[H],所以得不到葡萄糖和淀粉;乳糖是動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)合成的二糖。答案:B17.離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí),如果突然中斷CO2的供應(yīng),下列關(guān)于一段時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP與O2的相對(duì)含量變化的示意圖中,正確的是()解析:離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí),突然中斷CO2的供應(yīng)使C3合成減少,一段時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)逐漸減弱,暗反應(yīng)消耗的ATP也逐漸減少,故ATP相對(duì)含量逐漸增加;隨著暗反應(yīng)的減弱,光反應(yīng)也逐漸減弱,所以葉綠體內(nèi)O2含量逐漸減少.答案:B18.如圖表示3株脫淀粉(經(jīng)充分“饑餓”處理)的長勢(shì)相同的同種植株放在透光的不同鐘罩內(nèi),以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡臄⑹鲋凶顪?zhǔn)確的是()A.證明光合作用的必需條件是CO2B.證明光合作用的速率隨CO2濃度的增大而增大C.證明過多的CO2抑制光合作用D.證明NaOH能促進(jìn)光合作用解析:三組裝置的不同點(diǎn)是CO2濃度不同,所以本實(shí)驗(yàn)的目的是研究不同CO2濃度條件下植物的光合作用情況。答案:B19.如圖表示較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下,小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖。一段時(shí)間后,以下相關(guān)比較不正確的是()A.Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B.④中小球藻的質(zhì)量大于①中小球藻的質(zhì)量C.②中水的質(zhì)量大于④中水的質(zhì)量D.試管①的質(zhì)量大于試管②的質(zhì)量答案:C20.在葉綠體中,ATP和ADP的運(yùn)動(dòng)方向是()A.ADP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng),ATP則向相反方向運(yùn)動(dòng)B.ATP與ADP同時(shí)由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)C.ATP與ADP同時(shí)由葉綠體的基質(zhì)向類囊體薄膜運(yùn)動(dòng)D.ATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng),ADP的運(yùn)動(dòng)方向則正好相反解析:葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所,光反應(yīng)在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行,此過程中消耗來自葉綠體基質(zhì)的ADP,產(chǎn)生ATP,供暗反應(yīng)階段C3的還原,所以葉綠體中ATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng),ADP則由葉綠體的基質(zhì)向類囊體薄膜運(yùn)動(dòng)。答案:D21.如圖表示某地夏季一密閉大棚內(nèi)一晝夜間CO2濃度的變化.下列能正確表示e點(diǎn)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)棚內(nèi)植株消耗的CO2總量與消耗的O2總量之比(體積比)的是()解析:e點(diǎn)時(shí)CO2的量不再增加,超過e點(diǎn)后CO2的含量下降,說明此時(shí)光合速率等于細(xì)胞呼吸速率,即光合作用吸收的CO2量等于細(xì)胞呼吸消耗的O2的量。答案:B22.將如圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.黑暗條件下,①增大、④減小B.光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),①、③增大C.光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),②、③保持不變D.光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),②減小、④增大解析:圖示細(xì)胞為葉肉細(xì)胞,在黑暗條件下、密閉容器中,該細(xì)胞不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,吸收O2,放出CO2,因此①增大、④減小.光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),光合作用和細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,細(xì)胞吸收O2,放出CO2,此時(shí)在密閉容器中①增大、③減小。光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度,因此細(xì)胞吸收O2速度等于放出CO2速度,即②、③保持不變。光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),光合作用強(qiáng)度最大,細(xì)胞光合作用吸收CO2速度大于細(xì)胞呼吸吸收O2的速度,因此②減小、④增大。答案:B23.為研究棉花去棉鈴(果實(shí))后對(duì)葉片光合作用的影響,研究者選取至少具有10個(gè)棉鈴的植株,去除不同比例棉鈴,3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉的含量。結(jié)果如圖:(1)光合作用暗(碳)反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和________,在________中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳化合物,進(jìn)而形成淀粉和蔗糖.(2)由圖1可知,隨著去除棉鈴的百分率的提高,葉片光合速率________。本實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組(空白對(duì)照組)植株的CO2固定速率相對(duì)值是________。(3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中________增加。已知葉片光合產(chǎn)物會(huì)運(yùn)到棉鈴等器官并被利用,因此去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物利用量減少,________降低,進(jìn)而在葉片中積累。(4)綜合上述結(jié)果可推測,葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)________光合作用。(5)一種驗(yàn)證上述推測的方法為:去除植株上的棉鈴并對(duì)部分葉片遮光處理,使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官,檢測________葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比,若檢測結(jié)果是____________________________________,則支持上述推測。解析:(1)光反應(yīng)為暗(碳)反應(yīng)提供了[H]和ATP,暗(碳)反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)。(2)根據(jù)圖1可以看出葉片光合速率隨去除棉鈴的百分率的提高而下降。圖1中去除棉鈴的百分率為“0”是空白對(duì)照組,植株的CO2固定速率相對(duì)值是28。(3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中的蔗糖和淀粉的含量提高,說明光合產(chǎn)物的輸出量下降,導(dǎo)致光合產(chǎn)物在葉片中積累。(4)根據(jù)題圖可以看出隨著去除棉鈴的百分率的提高,葉片光合速率下降,而光合產(chǎn)物在葉片中積累,說明葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用。(5)與只去除棉鈴植株的葉片相比,如果檢測到未遮光的葉片中光合產(chǎn)物下降且光合速率上升,則說明葉片光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用。答案:(1)[H]葉綠體基質(zhì)(2)逐漸下降28(3)淀粉和蔗糖的含量輸出量(4)抑制(5)未遮光光合產(chǎn)物含量下降,光合速率上升24.觀賞植物蝴蝶蘭可通過改變CO2吸收方式以適應(yīng)環(huán)境變化.長期干旱條件下,蝴蝶蘭在夜間吸收CO2并貯存在細(xì)胞中。(1)依圖a分析,長期干旱條件下的蝴蝶蘭在0~4時(shí)________(選填“有”或“無")ATP和[H]的合成,原因是________________;此時(shí)段________(選填“有”或“無”)光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生,原因是________________;10~16時(shí)無明顯CO2吸收的直接原因是________.(2)從圖b可知,栽培蝴蝶蘭應(yīng)避免________,以利于其較快生長.此外,由于蝴蝶蘭屬陰生植物,栽培時(shí)還需適當(dāng)________。解析:(1)0~4時(shí),無光照,光合作用不能進(jìn)行,但可以進(jìn)行呼吸作用,合成ATP和[H];此時(shí)段葉綠體內(nèi)不能合成ATP和[H],暗反應(yīng)無法進(jìn)行;10~16時(shí),在長期干旱條件下,植物為了減少水分的蒸發(fā),關(guān)閉氣孔,導(dǎo)致CO2吸收受阻。(2)從圖b中可以看出,正常情況下比長期干旱時(shí)有機(jī)物的積累量大,所以為了利于蝴蝶蘭的生長應(yīng)避免長期干旱,又因蝴蝶蘭屬陰生植物,所以栽培還需適當(dāng)遮光。答案:(1)有呼吸作用合成無葉綠體在無光時(shí)不能合成ATP和[H]氣孔關(guān)閉(2)長期干旱(或長期缺水)遮光【素養(yǎng)養(yǎng)成練】25.用高速離心機(jī)打碎小球藻細(xì)胞,獲得可以進(jìn)行光合作用的離體葉綠體,進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)A中離體的葉綠體能合成糖類,碳酸氫鈉溶液所起的作用是________________。若要使該實(shí)驗(yàn)中沒有糖類產(chǎn)生,燒杯中液體應(yīng)改為________________________。(2)若要使實(shí)驗(yàn)B中離體的葉綠體內(nèi)糖類合成速度明顯加快,在光照和CO2條件不變且適宜的情況下,可考慮采用________________的方法。(3)若要使實(shí)驗(yàn)C中離體的葉綠體產(chǎn)生糖類,錐形瓶內(nèi)至少應(yīng)加入________和________。(4)科學(xué)家魯賓和卡門利用小球藻作實(shí)驗(yàn)材料,用18O分別標(biāo)記H2O和CO2,最終證明光合作用釋放的O2來自H2O;科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記CO2解析:(1)植物體合成糖類是葉綠體進(jìn)行了光合作用的結(jié)果,而光合作用需要CO2,碳酸氫鈉溶液的作用是提供CO2;如果將碳酸氫鈉溶液換成氫氧化鈉溶液,因?yàn)闅溲趸c溶液可以吸收玻璃罩中的CO2,所以光合作用不能進(jìn)行,沒有糖類生成.(2)影響光合作用的因素有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、礦質(zhì)離子和水等,其中適當(dāng)提高溫度可以增強(qiáng)酶的活性,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)B的裝置中只有離體的葉綠體,不用考慮呼吸作用消耗,且實(shí)驗(yàn)B裝置所處溫度較低(10℃),所以適當(dāng)提高溫度可以使糖類合成速度明顯加快。礦質(zhì)離子雖然可以影響光合作用,但因?qū)嶒?yàn)材料是離體的葉綠體,沒有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),或?qū)嶒?yàn)B中本來就不缺乏礦質(zhì)離子,所以添加礦質(zhì)離子后不會(huì)明顯改變光合速率;題圖實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)材料置于水中,光合作用利用的水很少,所以加水也不會(huì)明顯提高光合速率.(3)實(shí)驗(yàn)C中離體的葉綠體置于黑暗處,不能進(jìn)行光反應(yīng),也就不能為暗反應(yīng)提供ATP和[H],所以其暗反應(yīng)不能進(jìn)行,如果要使實(shí)驗(yàn)C中產(chǎn)生糖類,則錐形瓶中至少應(yīng)加入ATP和[H]。(4)研究光合作用過程中物質(zhì)變化、元素轉(zhuǎn)移的情況時(shí)可以用同位素標(biāo)記法進(jìn)行示蹤。答案:(1)提供CO2氫氧化鈉溶液(堿液)(2)適當(dāng)提高溫度(3)ATP[H](4)同位素示蹤(同位素標(biāo)記)單元排查強(qiáng)化【主干知識(shí)理脈絡(luò)】【易錯(cuò)易混早防范】易錯(cuò)點(diǎn)1誤認(rèn)為具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶點(diǎn)撥活細(xì)胞(除哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞外)都可以產(chǎn)生酶。易錯(cuò)點(diǎn)2誤認(rèn)為酶只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用點(diǎn)撥酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用(如消化酶)。易錯(cuò)點(diǎn)3誤認(rèn)為酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能點(diǎn)撥起“催化”作用是酶的“唯一”功能。易錯(cuò)點(diǎn)4誤認(rèn)為暗反應(yīng)不需要光也能長期進(jìn)行點(diǎn)撥光反應(yīng)在光下才能進(jìn)行,并在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng);暗(碳)反應(yīng)在有光、無光的條件下都可以進(jìn)行,但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP,因此在無光條件下不能長期進(jìn)行.易錯(cuò)點(diǎn)5誤認(rèn)為有氧呼吸全過程都需要O2點(diǎn)撥有氧呼吸的第一、二階段不需要O2,只有第三階段需要O2。易錯(cuò)點(diǎn)6誤認(rèn)為哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞無線粒體,不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸點(diǎn)撥真核細(xì)胞若無線粒體,則不能進(jìn)行有氧呼吸,但其生命活動(dòng)離不開能量供應(yīng),必須通過無氧呼吸產(chǎn)生能量以供各項(xiàng)生命活動(dòng)所利用,哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸并釋放能量。易錯(cuò)點(diǎn)7誤認(rèn)為所有生物有氧呼吸的場所都是線粒體點(diǎn)撥(1)原核生物無線粒體,其有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜.(2)真核生物有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。易錯(cuò)點(diǎn)8誤認(rèn)為O2濃度為零時(shí),呼吸強(qiáng)度為“0",ATP產(chǎn)生量為“0”點(diǎn)撥O2濃度為零時(shí),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零,因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸,也可以產(chǎn)生ATP.易錯(cuò)點(diǎn)9誤認(rèn)為光合速率、光能利用率與光合作用效率是一回事點(diǎn)撥①光合速率:光合作用的指標(biāo),通常以每小時(shí)每平方分米葉面積吸收CO2毫克數(shù)表示。②光能利用率:指植物光合作用所累積的有機(jī)物中所含能量占照射在同一地面上的日光能量的比率。提高的途徑有延長光合時(shí)間、增加光合面積,提高光合作用效率。③光合作用效率:植物通過光合作用制造有機(jī)物中所含有的能量與光合作用中吸收的光能的比值,提高的途徑有光照強(qiáng)弱的控制,CO2的供應(yīng),必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)。易錯(cuò)點(diǎn)10誤認(rèn)為光合作用暗反應(yīng)中C5可參與(CH2O)生成點(diǎn)撥光合作用暗反應(yīng)中C5的作用在于固定CO2形成C3,14CO2中的14C轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→14C3→(14CH2O),中間沒有C5參與,C5的作用為C5+CO2→2C3→(CH2O)、C5,C5被用于再次固定CO2,不能理解為C5生成(CH易錯(cuò)點(diǎn)11誤認(rèn)為無氧呼吸兩個(gè)階段都產(chǎn)生ATP點(diǎn)撥無氧呼吸過程共產(chǎn)生2個(gè)ATP,而這2個(gè)ATP只產(chǎn)自第一階段,第二階段不產(chǎn)生ATP。易錯(cuò)點(diǎn)12誤認(rèn)為線粒體中只能分解有機(jī)物,不能合成有機(jī)物點(diǎn)撥線粒體中不僅能分解有機(jī)物,也能合成諸如三磷酸腺苷(ATP)這類有機(jī)物。不可將ATP與“能量”等同看待,ATP是一類高能磷酸化合物。另外,線粒體含有少量DNA、RNA,可半自主遺傳,能合成部分蛋白質(zhì)。易錯(cuò)點(diǎn)13誤認(rèn)為植物細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精點(diǎn)撥絕大多數(shù)植物細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精,但有些植物細(xì)胞如馬鈴薯塊莖、玉米胚、甜菜塊根等,其無氧呼吸的產(chǎn)物卻是乳酸。易錯(cuò)點(diǎn)14誤認(rèn)為人體產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體點(diǎn)撥人和其他動(dòng)物細(xì)胞,其無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸,不產(chǎn)生CO2,故細(xì)胞中CO2產(chǎn)生的唯一場所是線粒體?!净A(chǔ)排查過三關(guān)】第一關(guān):測基礎(chǔ)判正誤1.酶都是在核糖體上以氨基酸為原料合成的(×)2.若要長期保存酶,應(yīng)將其放在低溫環(huán)境下(√)3.酶在催化反應(yīng)完成后立即被降解為氨基酸(×)4.水稻細(xì)胞內(nèi)合成的某物質(zhì),能夠在常溫下高效分解淀粉,該物質(zhì)含有羧基(√)5.溶酶體內(nèi)的水解酶是由核糖體合成的(√)6.酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率(×)7.在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成的酶也可在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用(√)8.在缺氧的條件下,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)也能形成ATP(√)9.幾乎所有ATP中的能量最終都來自光能(√)10.ATP與ADP在細(xì)胞中不停地進(jìn)行轉(zhuǎn)化(√)11.ATP中含有一個(gè)高能磷酸鍵(×)12.酶的種類具有物種差異性,而ATP卻無物種差異性(√)13.酶、ATP都與細(xì)胞代謝密切相關(guān),但兩者的合成并無直接關(guān)系(×)14.與激素及載體蛋白等一樣,酶起到調(diào)節(jié)作用后并不失活(×)15.在探究溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中,溫度和pH是自變量(×)16.在探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合速率的影響的實(shí)驗(yàn)中,CO2的濃度、溫度、植物種類等是無關(guān)變量(√)17.在探究氧氣濃度對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸速率的影響的實(shí)驗(yàn)中,溫度可以隨便控制(×)18.種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)(×)19.土壤淹水可導(dǎo)致根系發(fā)生無氧呼吸(√)20.破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖(×)21.高等生物都進(jìn)行有氧呼吸,低等生物都進(jìn)行無氧呼吸(×)22.肌肉細(xì)胞中的線粒體比脂肪細(xì)胞含量多,是因?yàn)榧∪馐湛s需要消耗大量的能量(√)23.活細(xì)胞中的線粒體往往可以定向地運(yùn)動(dòng)到代謝比較旺盛的部位(√)24.有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP產(chǎn)生,但第三階段產(chǎn)生的ATP最多(√)25.水是有氧呼吸的產(chǎn)物,也是有氧呼吸的反應(yīng)物(√)26.各種細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所都是線粒體(×)27.人長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量比安靜時(shí)多(×)28.細(xì)胞呼吸的結(jié)果如果沒有水的產(chǎn)生,就一定是無氧呼吸(√)29.人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),CO2/O2>1,即CO2既可在線粒體又可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生(×)30.根尖分生區(qū)細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(√)31.葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光(√)32.葉綠體是綠色植物光合作用的場所,光合色素就分布在葉綠體的類囊體薄膜上,而與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中(√)33.光照越弱,陰生植物光合作用越強(qiáng);光照越強(qiáng),陽生植物光合作用越強(qiáng)(×)34.某一光照強(qiáng)度下,檢測到新鮮葉片沒有與外界進(jìn)行氣體交換,則可判斷出此葉片沒有進(jìn)行光合作用(×)35.光反應(yīng)是在葉綠體類囊體的薄膜上進(jìn)行的,暗反應(yīng)是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的(√)36.細(xì)胞呼吸中的[H]和光合作用中的[H]實(shí)質(zhì)上不是一種物質(zhì)(√)37.葉綠體與線粒體增大膜面積的方式相同,且都具有流動(dòng)性(×)38.降低光照將直接影響到光反應(yīng)的進(jìn)行,從而影響暗反應(yīng);改變CO2濃度則直接影響暗反應(yīng)的進(jìn)行(√)39.線粒體產(chǎn)生的二氧化碳擴(kuò)散到同一細(xì)胞的葉綠體中被利用(不考慮類囊體薄膜),穿過4層生物膜,擴(kuò)散到相鄰細(xì)胞的葉綠體中被利用,穿過6層生物膜(√)40.化能合成作用也能像光合作用一樣將無機(jī)物合成為有機(jī)物,但所需要的能量來源不同(√)41.小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱(×)42.植物生長過程中,葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變(×)43.與夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時(shí)間縮短(×)44.向離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、[H]和CO2后,可完成暗反應(yīng)(√)45.綠色植物的光反應(yīng)可以在暗處進(jìn)行,暗反應(yīng)也可以在光下進(jìn)行(×)46.即使給予葉綠素提取液適宜的溫度、光照和CO2,也無法檢測到有O2生成(√)47.大豆根吸收礦質(zhì)元素所需的ATP可以直接來源于光合作用(×)48.水果貯存時(shí)充入N2和CO2的目的主要是抑制無氧呼吸,延長水果的貯存時(shí)間(×)49.綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,所以用無水乙醇分離綠葉中的色素(×)50.綠葉中的色素有4種,它們?cè)跒V紙條上從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b(√)第二關(guān):練規(guī)范強(qiáng)素質(zhì)1.上世紀(jì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種RNaseP酶,是由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成的。如果將這種酶中的蛋白質(zhì)除去,并提高M(jìn)g2+的濃度,他們發(fā)現(xiàn)留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性,這一結(jié)果表明________________________________________________________________________。答案:RNA具有生物催化作用2.有氧呼吸總反應(yīng)式:________________________________________________________________________。答案:C6H12O6+6H2O+6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2+12H2O+能量3.有氧呼吸第一階段反應(yīng)式:________________________________________________________________________。答案:C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)))2C3H4O3+4[H]+能量(少)4.有氧呼吸第二階段反應(yīng)式:________________________________________________________________________.答案:2C3H4O3+6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(線粒體基質(zhì)))6CO2+20[H]+能量(少)5.有氧呼吸第三階段反應(yīng)式:________________________________________________________________________。答案:24[H]+6O2eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(線粒體內(nèi)膜))12H2O+能量(多)6.產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸總反應(yīng)式:________________________________________________________________________.答案:C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)))2C3H6O3(乳酸)+能量(少)7.產(chǎn)生酒精的無氧呼吸總反應(yīng)式:________________________________________________________________________。答案:C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)))2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少)8.產(chǎn)生乳酸的第二階段反應(yīng)式:________________________________________________________________________.答案:2C3H4O3+4[H]eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)))2C3H6O39.產(chǎn)生酒精的第二階段的反應(yīng)式:________________________________________________________________________.答案:2C3H4O3+4[H]eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)))2C2H5OH+2CO210.光合作用的總反應(yīng)式:________________________________________________________________________.答案:CO2+H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))(CH2O)+O211.水的光解反應(yīng)式:________________________________________________________________________。答案:H2Oeq\o(→,\s\up7(光),\s\do5(色素))2[H]+eq\f(1,2)O212.光合作用過程中ATP形成的反應(yīng)式:________________________________________________________________________。答案:ADP+Pi+能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP13.CO2的固定反應(yīng)式:________________________________________________________________________。答案:CO2+C5eq\o(→,\s\up7(酶))2C314.C3的還原反應(yīng)式:__________________________________.答案:2C3eq\o(→,\s\up7(ATP、[H]),\s\do5(酶))(CH2O)+C5第三關(guān):練規(guī)范提能力1.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如下圖所示,請(qǐng)據(jù)圖回答:(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)分別是什么?請(qǐng)說出判斷依據(jù)。________________________________________________________________________.(2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么?其活性能否恢復(fù)?________________________________________________________________________.(3)欲讓甲、乙兩種酶的變化趨勢(shì)換位,應(yīng)加入何類酶?________________________________________________________________________。答案:(1)觀察曲線圖可知,甲酶的活性始終保持不變,表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解,則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA,乙酶能被蛋白酶破壞,活性降低,則乙酶為蛋白質(zhì)(2)乙酶被降解的過程中其空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,從而使其活性喪失,這種活性的改變不可逆轉(zhuǎn),故無法恢復(fù)(3)RNA水解酶2.高溫、低溫或過酸、過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎?為什么?________________________________________________________________________。答案:不同,過酸、過堿或溫度過高,會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活;低溫使酶活性明顯下降,但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)3.溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響與底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率影響的本質(zhì)有什么不同?________________________________________________________________________。答案:溫度和pH影響酶促反應(yīng)速率的原因是影響了酶的活性;底物濃度和酶濃度影響酶促反應(yīng)速率的原因是影響了酶分子和底物分子的結(jié)合,酶的活性并沒有改變4.回答有關(guān)ATP問題:(1)人體內(nèi)ATP的含量很少,但在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),每分鐘約有0。5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP,以供運(yùn)動(dòng)之需,但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化,請(qǐng)分析原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi),都以ATP作為能量“貨幣",由此說明了什么?______________
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