1、光合作用知識點1：光合作用探索歷程【典例1】1880年美國生物學(xué)家G.Engelmann設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀的水綿體上，并在水綿的懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖)，他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(B)A細菌對不同的光反應(yīng)不一，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強B好氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強，則在該種光照射下植物光合作用強C好氧細菌聚集多的地方，水綿光合作用產(chǎn)生的有機物多，則在該種光照射下植物光合作用強D聚集的好氧細菌大量消耗光合作用的產(chǎn)物O2，使水綿的光合作用速度加快，則該種光有利于光合作用【典例

2、2】德國科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處數(shù)小時“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)后，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍，曝光部分變藍。下列有關(guān)本實驗的分析及結(jié)論合理的是(雙選) (BC)A本實驗未設(shè)對照組B有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因C實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài) D實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉知識點2：與光合作用有關(guān)的色素色素種類葉綠素(3/4)類胡蘿卜素(1/4)葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素藍綠色黃綠色橙黃色黃色分布葉綠體的類囊體薄膜上作用吸收、傳遞光能（葉綠體中所有色素）、

3、轉(zhuǎn)化光能（只有少數(shù)葉綠素a）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；大棚選用的薄膜無色透明特性不溶于水，但能溶于有機溶劑如無水乙醇中?！居绊懭~綠素合成的因素】(1)光照：光是葉綠素合成的必要條件，植物在黑暗中葉呈黃色。(2)溫度：低溫抑制葉綠素的合成，破壞已有的葉綠素分子，從而使葉片變黃。(3)鎂等無機鹽：鎂是構(gòu)成葉綠素的成分，缺鎂葉片變黃。【色素與葉片的顏色】正常綠色正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為31，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色葉色變黃寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃葉色變紅秋天降溫時，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)

4、積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色知識點3：綠葉中色素的提取和分離（一）原理：1、色素的提取：色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。2、色素的分離：不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴散速度也不同。溶解度大的擴散速度快，溶解度小的擴散速度慢。（二）實驗流程圖示：1、提取色素：（1）稱取綠葉；（2）剪碎；（3）研磨：加入少許SiO2(作用：研磨充分)、CaCO3（作用：防止色素被破壞）和10mL無水乙醇（作用：溶解色素）；（4）過濾：漏斗基部放一塊單層尼龍布；（5）收集濾液。選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。2、制備濾紙

5、條：（1）長與寬略小于試管，在一端剪去兩角(作用：使色素在濾紙條上擴散均勻）；（2）在距剪去兩角的一端1cm處畫鉛筆線。3、畫濾液細線：（1）沿鉛筆線畫一條直且均勻的濾液細線(濾液細線要細、直使各色素擴散的起點相同)（2）干燥后，再畫一兩次。(干燥后重復(fù)畫一兩次，使濾液細線既有較多的色素)4、色素分離：將濾液條插入有3mL層析液（作用：分離色素）的試管中，有濾液細線的一端朝下。(濾液細線不要觸及層析液，否則濾液細線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶)5、觀察結(jié)果：濾紙條上色素帶有四條，如圖6.結(jié)果分析：從色素帶的寬度可知色素含量的多少依次為： 葉綠素a 葉綠素b 葉黃素 胡蘿卜

6、素從色素帶的位置可知色素在層析夜中溶解度大小依次是： 胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a 葉綠素b 在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a 與葉綠素b ，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。7實驗創(chuàng)新：在本實驗中在圓形濾紙中央點上葉綠體色素的提取液進行層析，會得到近似同心的四個色素環(huán)，由內(nèi)到外依次是黃綠色、藍綠色、黃色、橙黃色?！咎崛〉纳爻傻G色的原因】稱取綠葉過少或不新鮮未加CaCO3或加的太少，色素分子已部分被破壞研麿不充分，色素未被充分提取出來加入的無水乙醇過多，色素溶液濃度小【典例3】下圖表示新鮮菠菜葉中四種色素的相對含量及在濾紙條上的分離情況。下列說法不正確的是（）A葉綠體中的四種色素

7、分布在類囊體薄膜上B四種色素均可溶于有機溶劑無水乙醇中C四種色素在層析液中溶解度最大的是甲D發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著減少的是甲和乙【典例4】關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是()A使用定性濾紙過濾研磨液B將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C在劃出一條濾液細線后緊接著重復(fù)劃線23次D研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素知識點4：光合作用過程分析【外界條件變化時C5、C3、H等物質(zhì)含量的變化】條件光照由強到弱，CO2供應(yīng)不變光照由弱到強，CO2供應(yīng)不變CO2供應(yīng)由充足到不足，光照不變CO2供應(yīng)由不足到充足，光照不變C3含量增加減少減少增加C5含量減少增加增加減少H和ATP的含量

8、減少或沒有增加增加減少(CH2O)的合成量減少增加減少增加【干旱（或沙漠地區(qū)）植物光合作用分析】【典例5】下圖為光反應(yīng)、暗反應(yīng)聯(lián)系示意圖，請根據(jù)圖回答下面的問題：（1）填出圖中字母所表示的物質(zhì)；a2、bATP、c【H】 、dCO2；（2）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了ATP和【H】；（3）光合作用中的能量轉(zhuǎn)變是：光能ATP中活躍的化學(xué)能有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能；（4）如小麥在適宜條件下栽培，突然將d降至極低水平，則小麥葉片中的三碳化合物含量會降低 【典例6】離體葉綠體在光下進行穩(wěn)定的光合作用時，如果突然中斷CO2的供應(yīng)，下列關(guān)于短時間內(nèi)葉綠體中ATP與O2的相對含量變化的示意圖中，正確的是()【典例7】對光

9、合作用過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)變途徑的敘述中，不正確的是（）A碳原子：CO2C3（CH2O） B氧原子：H2OO2C氫原子：H2ATP（CH2O） D氧原子：CO2C3（CH2O）【典例8】在光合作用的暗反應(yīng)中發(fā)生的反應(yīng)過程有（） CO2的固定 O2的釋放 糖的生成 H2O的分解 C3化合物的還原 A B C D知識點5：光合作用強度及其影響因素（一）光合作用強度：是指一定量的植物(如一定的葉面積)在單位時間內(nèi)進行多少光合作用(即光合速率)。 (關(guān)系式：凈光合作用強度實際光合作用強度 呼吸作用強度)項目表示方法凈光合速率(又稱表觀光合速率)O2的釋放量、CO2的吸收量、有機物的積累量真正光合速率(又稱實際

10、光合速率)O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機物的制造量呼吸速率(黑暗中測量)CO2的釋放量、O2的吸收量、有機物的消耗量注意：由于進行光合作用的同時也進行了呼吸作用，所以在做此類題是一定要記住同時考慮光合作用和呼吸作用；如果小燒杯中放的是NaOH溶液，則是測呼吸作用速率；如果小燒杯中放的是NaHCO3或CO2緩沖液，則是測光合作用速率。（二）影響因素（內(nèi)因：色素的含量、酶的數(shù)量和活性、C5含量等。） （外因：光照強度、溫度、二氧化碳濃度、水、無機鹽等）兩個點的移動方向問題：當條件的改變有利于光合作用進行時（如適當提高溫度、適當增加CO2濃度、適當增加礦質(zhì)元素含量等），光補償點左移，光飽和點右移

11、；當條件的改變不利于光合作用進行時（如降低CO2濃度、減少礦質(zhì)元素含量等），光補償點右移，光飽和點左移；4、礦質(zhì)元素（N、P、K、Mg）N：合成葉綠素、酶、ATP等。P：合成ATP、構(gòu)成類囊體膜的磷脂等。Mg：合成葉綠素。K：促進光合產(chǎn)物的運輸。應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。5、水影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。應(yīng)用分析：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長。封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造成不必要的

12、浪費。提醒：各種環(huán)境因子對植物光合作用并不是單獨地發(fā)揮作用，而是綜合作用。但各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子，因此在分析相關(guān)問題時，應(yīng)抓關(guān)鍵因子?！镜淅?】將生長狀況相同的輪藻葉片分成4等份，在不同的溫度下先暗處理1 h，再光照1 h(光照強度相同)，測其質(zhì)量變化，得到如下的數(shù)據(jù)。以下說法錯誤的是(雙選)()組別1234溫度()27282930暗處理后的質(zhì)量變化(mg)1231光照后和暗處理前的質(zhì)量變化(mg)3331A.輪藻細胞內(nèi)呼吸酶最適溫度約為30 B第三組輪藻光合作用產(chǎn)生的氧氣量最多C第四組輪藻2 h合成的有機物總量為2 mgD四個組中的輪藻光合作用強度都

13、大于呼吸作用強度【典例10】下圖表示某綠色植物的葉肉細胞在其他條件不變且比較適宜時，分別在光照強度為a、b、c、d時，單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生量的變化。下列敘述正確的是()A光照強度為a時，葉肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有葉綠體、線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)B光照強度為b時，光合作用速率等于呼吸作用速率C該植物其他條件不變，一晝夜中保持15 h光照強度為c，其余時間黑暗，該植物能正常生長D光照強度為d時，細胞要從周圍吸收2個單位的二氧化碳【典例11】以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是(雙選)()A光照相同時間，35 時光合作

14、用制造的有機物的量與30 時相等B光照相同時間，在25 條件下植物積累的有機物的量最多C溫度高于25 時，光合作用制造的有機物的量開始減少D兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等【典例12】大棚中種植蔬菜，可通過適當提高CO2濃度提高蔬菜產(chǎn)量。下列有關(guān)說法正確的是：(C)增施有機肥，可提供CO2，同時肥料中的有機物成分可直接被植物吸收；施用碳酸氫銨肥料，即可為植物提供CO2，也可為植物提供氮素營養(yǎng)；將蔬菜和蘑菇種在同一個大棚內(nèi)，可為蔬菜提供CO2。A. B. C. D. 【典例13】實驗小組想利用下列裝置測定某植物的光合作用強度，請回答有關(guān)問題：若乙裝置為對照組，則其和甲

15、裝置的區(qū)別應(yīng)為 裝置中放置死亡的植物 。測定植物的凈光合作用強度：在甲、乙兩裝置的燒杯中加入NaHCO3溶液(NaOH或NaHCO3)；將兩裝置放在適宜的光照下照射1h，測定紅墨水滴的移動距離；實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.5cm，甲裝置中紅墨水滴向右移動4cm。測定植物的呼吸強度：在甲、乙裝置的燒杯中加入NaOH 溶液(NaOH或NaHCO3)；將兩裝置放在黑暗 環(huán)境中1h，溫度與中溫度相同；實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.1cm，甲裝置中紅墨水滴向左移動1.5cm。綜合分析可知，該植物的實際光合強度為每小時紅墨水滴向 右 移動 5.1 cm。【典例14】某同學(xué)研究湖泊中某深度處生物光合作用和需氧呼吸強度。具體操作如下：取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以錫箔。用a、b、c三個瓶從待測水體深度處取水，測定瓶中水的氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入原取水處，經(jīng)24小時取出，測兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則24小時內(nèi)待測深度水體中生物光合作用和需氧呼吸的情況是：DA24小時內(nèi)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/瓶B24小時內(nèi)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是kmol/瓶C24小時內(nèi)待測深度水體中生物有氧呼吸消