第三单元细胞的能量供应和利用
学案14 光合作用和呼吸作用综合分析复习要求:
1．理解光合作用和细胞呼吸的过程、影响因素、相关实验及在生产实践中的作用,学会分析实验数据、图表、曲线等形式的试题，
2.学习获取信息、理解信息，提高分析、推理、评价及实验探究能力。
基础自查
一.光合作用和细胞呼吸的多角度多层次比较
1.尝试用简要图示表示光合作用和呼吸作用中物质和能量的变化关系
2. 试着从反应式上追踪元素的来龙去脉
①请写出光合作用总反应式：
分析:O2中O原子来自: ；CO2中C 。
②请写出有氧呼吸反应式：
分析:产生的H2O中的O原子来自: 。
（2）从具体过程中寻找物质循环和能量流动:
试通过下图,分析物质循环和能量流动
物质循环和能量流动:
3.光合作用和细胞呼吸中［H］的来源和去路分析
特别提醒：
①光合作用中产生的［H］是还原型辅酶Ⅱ（NADPH）十分简化的表示方式（教材P103相关信息），而细胞呼吸中产生的［H］是还原型辅酶I（NADH）十分简化的表示方式（教材P94相关信息），二者不是一种物质，尽管书写形式相同。
②还原氢的书写形式一定不能写成H、H+、H2，只能写成［H］或NADH或NADPH。
4.光合作用和细胞呼吸中A TP的来源及去路分析
（1）光合作用中
（2）细胞呼吸中
特别提醒：
1.不同能源物质之间的关系
2.生态系统中能量转化及转移途径
3.
(1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为 。
(2)绿色植物组织 下， ，测得的数据为净光合速率。
(3)真正光合速率＝
①表观(净)光合速率通常用 来表示。 ②真(实际)光合速率通常用 来表示。 ③呼吸速率通常用 来表示。
特别提醒：
对应训练
1.绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。下面物质代谢简图表示了两者之间的关系，请根据图示分析回答：
(1）①是在上进行的，所需要的外界条件是，发生的能量变化是。
（2）③、④、⑤表示过程。在这一过程中，所需要的外部条件主要有和。
（3）上述①~⑤过程中，能产生A TP的过程是（写代号）。
（4）①产生的A TP去向是，其作用是；③、④、⑤中产生的A TP作用是。
课堂深化探究
知识储备:无论哪种题型，只要明确以下几点就能抓住问题的本质
题型一坐标曲线题的解题技巧
知识储备:
解决坐标曲线题的方法，可概括为“一识标”、“二明点”、“三析线”三个基本步骤。
一识标：坐标曲线，实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响结果，“标”不同，曲线的含义就不同，形状也不相同。所以，认真识别坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标之间的联系，是解题的前提。
二明点：曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点中，有些点特殊，如：曲线的起点、
转折点、终点，曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，
往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义明确这些
特殊点的含义是解题的基础。例如，上图曲线中，特殊点就
有A、B、C、D四个，而这些点的含义往往就是试题考查的
内容。
三析线：正确分析曲线形状，如：何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其原因分别是什么等等，这是解题的关键。如右图，我们
就要在“一识标”、“二明点”的基础上，进一步分析得出：A点为光合作用面积的饱和点；OA段表明叶面积指数从0→6时，光合作用实际量随叶面积的不断增大而增大；当叶面积指数大于6时，光合作用实际量不再随叶面积的增大而增大，因为有很多叶子被遮挡在光补偿点以下；OB段表明干物质量随光合作用的增加而增加；由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加其呼吸量也不断增加（直线OC）,所以干物质积累量不断降低，如BC段。
对应训练：
1.某生物兴趣小组欲研究密闭的温室一昼夜内O2浓度变化的情况，当地日照时间为6时至18时，在适宜的生长条件下,预期一昼夜内温室中O2变化的曲线最可能是( )
2.图中纵轴表示植物光合作用或呼吸作用的速度，横轴表示各种外界条件（其余的条件都是适宜的）。对曲线中M点的描述，不正确的是（）
A.若横轴表示光强度，则M点光合速度最大
B.若横轴表示CO2浓度，则M点光合速度最大
C.若横轴表示O2浓度，则M点呼吸速度最大
D.若横轴表示光强度或CO2浓度，则M点表示光合速度与呼吸速度相等
题型二光合作用与细胞呼吸的相关测定
知识储备:
1.光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
2.在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容
器中O2增加量、CO2减少量
或有机物的增加量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率
=表观光合速率+呼吸速率。如图所示。
3.呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、
O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。
4.一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。
5.判定方法
(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。
(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。
(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。
5.将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：
对应训练：
3、下列对该表数据分析正确的是( )
A.昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B.昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快
C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多
D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积累的有机物是10℃时的2倍
题型三光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律
知识储备见基础自查5
对应训练
4如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a~f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-呼吸作
用的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：
（1）在图甲中，b可代表，物质b进入箭头所指的结构后与结合，生成大量的。
（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是。
（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是、。
（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向（左、右）移动。
（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内A TP移动的方向是。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？；D点时发生（字母表示）。
题型四根据特定装置进行光合作用和呼吸作用强度的比较
知识储备:
测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，
即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物（活种子或植物或动物），通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼吸状况，如图装置所示。
由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所产生的CO2，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收O2所引起，从而排除CO2对气压变化的干扰。
（1）物理误差的校正
由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致（包括NaOH 溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等）。
（2）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系
将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。结果分析：①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大。②若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小。③若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放O2等于吸收O2,瓶内气压不变。
（3）细胞呼吸状况的实验测定归纳
欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水,即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液,其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。
结果与分析：
①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等）。
②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行
无氧呼吸（因无氧呼吸只产CO2，不耗O2）。
③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。
a.为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3，以便校正。
b.进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。
(4)与光合作用和呼吸作用相关的装置图，常将氧气的变化量作为观测指标。解读装置图时，一定要注意图示中的三个因素和一个变化量：
常见的装置如下图或与下图相似，解答问题时一定要注意：
①图甲中常用气泡的释放速率（或单位时间内释放的气泡数）作为观测指标；
②图乙中常将毛细刻度管中有色液滴的移动位置作为观测指标；
③上述两个指标，指的都是净光合作用量，即光合作用总量－呼吸作用消耗量。
(5)黑白瓶题
将装有测样点的水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内溶解氧含量的变化，借此测定水生植物光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此，真光合作用量(光合作用总量)=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。
对位训练：
5.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下探究实验。请据题分析作答：
金太阳新课标资源网（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套（每套均有数个）实验装置，如图Ⅰ（A~D ）所示：
①请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下的装置序号： ；无氧条件下的装置序号： 。
②装置中C 瓶的作用是 ，B 瓶中澄清的石灰水还可用代替 。
（2）乙兴趣小组利用图Ⅱ 所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
①如果想得到实验结论，还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？ 。
②请预测与结论相符合的现象，并填写下表：
③若酵母菌消耗的O2为3 mol ，而释放的CO2为9 mol ，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的倍 。
题型五 比较光合作用和细胞呼吸的关系
知识储备:
1.生物层面区别
2.细胞层面区别
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3.细胞器层面区别
光合作用场所只有一个叶绿体，细胞呼吸场所有两个：细胞质基质和线粒体，主要场所为线粒体，且只能利用丙酮酸不能利用葡萄糖。因两种细胞器的功能不同，所以产生的气体不同，叶绿体产生O 2，线粒体则产生CO 2。
对应训练
6.培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母菌的培养液,在所含成分上最大区别是
( )
A.前者必须含有机成分
B.后者必须含有机成分
C.前者可以不含无机盐
D.后者可以不含无机盐
7.现将提取的含新鲜完整线粒体和叶绿体的悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO 3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。请问这两种气泡成分是否一样？解释原因。
限时训练
题组一:光合作用、细胞呼吸关系的综合题
1.如图为光合作用和呼吸作用之间的能量转变图解。下列有关该图的说法中正确的是
( )。
A ．只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧化碳直接供自身光合作用利用
B ．光合作用光反应阶段产生的[H]只来自水，而呼吸作用产生的[H]只来自有机物
C ．耗氧量相同的情况下，同一植株的绿色细胞和非绿色细胞产生ATP 的量可能相同
D ．在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来自光合作用过程中产生的氧气
2．如图为某种植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是( )。
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A ．a 、b 箭头表示的是O 2进出细胞的过程
B ．e 、f 箭头表示的是CO 2进出细胞的过程
C ．以C 18O 2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O 的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D ．以H 182O 作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含
18O 的光合作用产物的
主要去向是图中的b
3．(2010·广州六中调研)下图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M 和N 代表两种气体的体积)，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)( )。
A ．图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m 4
B ．处于图甲中A 、B 、
C 、
D 、
E 任意一点，图乙中都有m 1＝n 1>0，m 2＝n 2>0
C ．图甲中E 点以后，图乙中n 4不再增加，其主要原因是m 1值太低
D ．图甲中C 点时，图乙中有m 1＝n 1＝m 4＝n 4
4．(2012·天津市河西质调)小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。下图甲为小麦叶肉细胞中的部分代谢示意图；图乙是在CO 2浓度一定、环境温度为25 ℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。请据图分析回答问题。
(1)当图甲中细胞有d 过程发生而没有e 过程发生时，该细胞处于的生理状态是________________。若是d 过程也不发生，则此时该细胞内进行的生理过程是(用化学反应式表示)________________。
(2)在图乙中B 点时，叶肉细胞中产生ATP 的场所有________________。C 点时，该植物的总光合速率为________mg/(dm 2·叶·h)。C 点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素
金太阳新课标资源网是________________________________________________________________________。
(3)适当提高CO 2浓度时，C 点将________(填“上移”“下移”或“不动”)；当植物缺镁时，B 点将________(填“左移”或“右移”)。
(4)某同学以绿色植物叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，请帮助他提出一个探究的课题：________________。需要特别注意的是，该实验需要在______________条件下进行。
题组二:侧重坐标曲线、柱状图、表格的试题
5．如图为不同温度下金鱼的代谢率(耗氧量)与氧分压的关系图。据图不能得出的结论是( )。
A ．在一定范围内，代谢率随氧分压下降而下降
B ．25 ℃环境中金鱼的代谢率比15 ℃环境中的高
C ．代谢率最大时的最低氧分压随温度不同而不同
D ．氧分压超过一定范围后，代谢率不再随氧分压增加而增加
6．(2011·湖南十二校联考)阳光穿过森林空隙形成的“光斑”会随太阳移动和枝叶的摆动而移动。如图表示一株生长旺盛的植物在光斑照射前后光合作用过程中与吸收CO 2和释放O 2有关的变化曲线，此曲线说明( )。
A ．光斑照射前光合作用无法进行
B ．光斑照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加
C ．光斑照射后O 2释放曲线的变化说明暗反应对光反应有限制作用
D ．CO 2曲线中AB 段的变化说明进行暗反应与光照无关
7．某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：将8株各有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中CO 2含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题。
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(1)表中序号1、3、5、7可构成另一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是________，无关变量是____________(至少答两个)。
(2)序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的主题是________________________________________________________________________。
(3)根据表中实验数据，在图中的坐标上标出光照强度为1 000 lx ，温度分别为10 ℃、20 ℃、30 ℃和40 ℃时的光合作用速率(标出相应的点即可)，并请注明横坐标所表示的变量和具体数值。
(4)在光照强度为1 000 lx ，温度为30 ℃时，12 h 每株天竺葵可积累葡萄糖约________g 。(计算结果保留一位小数。相对原子质量C —12，H —1，O —16)
8．在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题。
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(1)在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是
________________________________________________________________________。
(2)影响图甲中a 曲线A 点上下移动的主要外界因素是________；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在__________________条件下测量。
(3)由图丙可知，40 ℃时，植物体________(填“能”或“不能”)显示生长现象；而5 ℃时的状态可用图甲中________(填“A”、“B”或“C”)点表示。
(4)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光照强度为________点对应的光照强度，温度为________℃最佳。
(5)在图甲和图乙中绘制下列有关曲线：①图甲中光合作用强度是用CO 2吸收量(mol/h)表示的，请改用O 2的吸收量(mol/h)表示光合作用强度，并在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；②在图乙中再绘出无氧呼吸CO 2的释放量与O 2浓度的关系。 题组三光合作用、细胞呼吸相关的实验探究
9.欲通过观察倒置的装有水生植物和水的试管中有无气泡产生，来验证植物的光合作用产生了氧气。下列四个倒置的试管中，最佳设计的一组是( )。
A ．a 试管和d 试管
B ．a 试管和b 试管
C ．b 试管和c 试管
D ．a 试管和c 试管
10．某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题。研究中设计了下图所示的装置。
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请利用以上装置完成对该转基因作物光合作用强度的测试。
实验步骤：
(1)测定植物的呼吸作用强度，方法步骤：
①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。
(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤：
①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。
11．(2012·江西师大附中、临川一中联考)Ⅰ.为了研究植物的呼吸作用，小刚设计了如图所示的装置。请你和小刚一起探究下列问题。
(1)实验时，广口瓶用不透光的黑纸包住，其目的是防止瓶内的植物进行________________作用，对实验产生干扰。
(2)经过一段时间后，可以看到细玻璃管中的红墨水将________(选填“左移”、“右移”或“不动”)。揭去广口瓶外的黑纸，观察到广口瓶中发生的现象是________________________________________________________________________，原因是________________________________________________________________________。 Ⅱ.为了探究植物的光合作用是否需要光，小刚同学设计并完成如下图所示的实验。请你对他的实验进行分析，然后回答有关问题。
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(1)实验时首先将植物放在黑暗处，其目的是使叶片中的________________耗尽。
(2)图中a 选用的液体应该是_________________________________________________。
(3)滴加碘液后叶片变成了蓝色，说明叶片中产生了________________。
(4)小刚设计的实验的不足之处是_________________________________________________。
高考真题体验
1．下列关于光合作用的叙述，正确的是 ( )
①叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 (2009·安徽，1A )
②H 2O 在光下分解为[H]和O 2的过程发生在基质中 (2009·安徽，1B )
③在叶肉细胞中，CO 2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质 (2010·天津，1改编)
④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ATP (2009·浙江，4C )
⑤番茄幼苗在缺镁的培养液中长时间培养后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低 (2011·新课标全国，3改编)
⑥叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用 (2009·全国Ⅱ，1D )
⑦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 (2009·浙江，4D )
⑧破坏叶绿体外膜后，O 2不能产生 (2011·浙江，1A )
2（2012海南）8.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CO 2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
3（2012山东）2、.夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是
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A.甲植株在a 点开始进行光合作用
B.乙植株在e 点有机物积累量最多
C ．曲线b-c 段和d-e 段下降的原因相同
D.丙曲线b-d 段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭4（2012天津）5．设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是
A.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的A TP 多[来源:https://www.doczj.com/doc/4c4506609.html,]
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K 值分别为K1、K2、K3，则K1＞K2＞K3
D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物5.（2012浙江）30.(14分)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图所示。
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（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、光照相同的条件下，图中Ａ点与Ｂ点相比， c 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，提供给碳反应的_____________减少。
（４）生产实践中，可适时喷洒植物激素中的_____________，起到调节气孔开度的作用。
6.（2012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，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。
（1）据图分析：
①光合作用消耗A TP 最快的时刻是________________。根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时光合速率出现低谷的环境因素主要是_____________（填“光照”或“CO 2”）。③在14∶00时若适当提高CO 2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是___________。
（2）若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是________（填“老叶”
金太阳新课标资源网或“幼叶”）。
（3）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了_____________。
7.（2012大纲）金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示）。据图回答下列问题：
（1）该研究探讨了_____________对金鱼藻_____________的影响，其中，因变量是_____________。
（2）该研究中净光合速率达到最大时的光照度为_____________lx 。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_____________μmol 。
（3）该研究中净光合速率随pH 变化而变化的主要原因是_____________。
学案14 光合作用和呼吸作用综合分析
答案与解析
基础自查
一.1.
专题能力提升练 专题3 细胞呼吸与光合作用(B卷) (45分钟100分) 一、单项选择题(共6小题,每小题8分,共48分) 1.(新题预测)有学者欲研究影响玉米根尖细胞线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中 被氧化的物质)。下列分析正确的是 ( ) A.实验中加入的呼吸底物是葡萄糖 B.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 C.过程②比过程⑤耗氧速率低的原因可能是[H]不足 D.过程④比过程⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足 【解析】选C。线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸,因此图中加入的呼吸底物是丙酮酸,而不是葡萄糖,A错误。由图中曲线可知,加入线粒体后,过程①氧气浓度略有下降,说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段,消耗了氧气,B错误。分析图可知,过程②加入ADP后氧气浓度下降速度较慢,加入呼吸底物后氧气浓度下降速度加快,由于氧气的作用是与[H]结合形成水,因此限制过 程②氧气浓度降低的因素可能是[H],加入ADP后,过程⑤氧气浓度降低的速度加快,说明该过程限制氧气与[H]结合的因素是ADP的量,因此过程②比过程⑤耗氧速率低的主要原因可能是[H]不足,C正确。过程④氧气浓度降低的速率较慢,但加入ADP后,过程⑤氧气浓度的下降速度加快,说明限制过程④耗氧速率的应该是ADP的量,所以过程④比过程⑤耗氧速率低的主要原因是ADP量少,D错误。 2.(2018·汕头一模)下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述,正确的是 ( ) A.隔绝O2的一组产生的CO2量远大于通入O2的一组
B.葡萄糖培养液煮沸的目的是杀灭微生物并去除培养液中的O2 C.可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测无氧呼吸的产物——酒精 D.可以通过是否产生CO2来判断酵母菌细胞呼吸的方式 【解析】选B。隔绝O2的一组进行的是无氧呼吸,通入O2的一组进行的是有氧呼吸,消耗相同的葡萄糖,有氧呼吸产生的CO2量大于无氧呼吸,A错误;实验中酵母菌培养液在加入前先要煮沸再冷却,煮沸的主要目的是去除培养液中的O2,并杀灭杂菌,B正确;酵母菌细胞呼吸产生的CO2可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测,颜色由蓝变绿再变黄,C错误;酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2, 所以不能根据实验中有无CO2的产生来判断酵母菌细胞呼吸的方式,D错误。 3.将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)。在天气晴朗时的早6点移至阳光下,日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量,变化情况如下图,下列相关叙述正确的是 ( ) A.光合作用强度与细胞呼吸强度相等的时刻为10点与20点 B.20点以后该植物的细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸 C.该植物17点时有机物积累量少于19点时 D.该植物10点时细胞中[H]的总产生量少于8点时 【解题指导】解答本题需明确三点: (1)密闭容器内,曲线转折点对应的时刻光合作用强度等于细胞呼吸强度。 (2)光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间范围内有机物积累逐渐增多。 (3)植物细胞除有氧呼吸产生CO2外,无氧呼吸生成酒精的同时也能产生少量CO2。 【解析】选B。光合作用强度与细胞呼吸强度相等的时刻为8点与17点,A错误;20点以后密闭容器中的CO2增加量大于O2的减少量,说明该植物的细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,B正确;因17点后容器中CO2增多,说明细胞呼吸强度大于光合作用强度,有机物积累量会减少,故该植物17
第五章第4节能量之源——光与光合作用 光合作用的原理教学设计 利辛高级中学张雨蒙 一、教学目标 知识目标 （1）了解光合作用的发现过程； （2）简述光合作用中光反应与暗反应的过程及相互关系。 能力目标 通过对各位科学家的发现过程的学习，帮助学生学会运用探究的手段发现问题、解决问题，锻炼科学探究的能力。 情感目标 通过对光合作用发现过程的学习，让学生认识到科学研究路程的艰辛以及科学研究方法的重要性，培养学生严谨的科学态度，激发创新意识和创新精神。 二、教学重点与难点 教学重点 光合作用中光反应与暗反应的过程及相互关系。 教学难点 探究光合作用的发现过程中的实验设计思路、方法及光合作用的过程。 三、教学方法 探究式教学方法，通过引导—观察—分析—合作探究—归纳总结，并以多媒体课件作为辅助进行教学。 四、课时安排 1课时 五、教学过程 【导入】 以复习已学知识引入新课 提问： （1）叶绿体的结构和功能是怎样的？ （2）光合色素的种类、分布与作用是什么？
那么叶绿体中进行的光合作用的过程是什么？以及该过程是怎么一步步被发现的，这就是我们这节课将要学习的内容。 【光合作用的探究历程】 引导学生阅读教材101—102页，共同探究。 【探究1】 思考：18世纪中期，人们认为的植物构建自身的原料是什么？不足之处是什么？ （多媒体展示海尔蒙特的柳树实验） 【探究2】 （多媒体展示普利斯特利的实验） 思考与讨论： （1）普利斯特利的实验得出什么结论？ （2）后人重复实验却得到相反结论的原因是什么？ 引出1779荷兰科学家英格豪斯的实验 得出结论：实验只有在有光的条件下才能成功。 最后明确植物释放的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。 【探究3】 1845年梅耶指出植物进行光合作用时，将光能转化为化学能储存起来，问题：形成的化学能储存在什么物质中？ （多媒体展示萨克斯实验） 思考： （1)为什么把绿叶放置在暗处处理一段时间？ （2）叶片部分遮光，部分曝光的目的是什么？ 总结光合作用的原料、场所、条件以及产物，写出光合作用的反应式，并归纳光合作用的概念。 【探究4】 思考：（1）光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳？ （2）鲁宾和卡门的实验研究用了什么研究方法？ 【光合作用的过程】 引导学生阅读教材103-104页，思考并小组讨论： 1、光反应阶段
高二生物学业水平测试复习 （光合作用与呼吸作用） 1、关于ATP 1 2??→←??酶酶ADP ＋Pi ＋能量的反应叙述，不．正确的是 ( ) A ．上述过程中存在着能量的释放和贮存 B ．所有生物体内ADP 转变成ATP 所需能量都来自细胞呼吸 C ．这一反应无休止地在活细胞中进行 D ．这一过程保证了生命活动的顺利进行 2．下表是为了认识酶作用的特性，以20%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验方法 ( ) A B ．酶具有高效性 C ．酶具有专一性 D ．高温会使酶失去活性 3．ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是 ( ) A ．在主动运输过程中，乙的含量会显著增加 B ．甲→乙和乙←丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同 C ．丙中不含磷酸键，是RNA 的基本组成单位之一 D ．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成 4．ATP 中的化学能储存于 ( ) A ．腺苷内 B ．磷酸基内 C ．腺苷和磷酸基连接的键内 D ．普通磷酸键和高能磷酸键内 5．如图为叶绿体的结构与功能示意图，请据图判断下列有关说法中不．正确的是 ( ) A ．叶片呈绿色是由于Ⅰ上含有大量色素 B ．能够将光能转换为稳定的化学能的过程是在Ⅰ上完成的 C ．Ⅱ中CO 2被固定并还原成图中的甲物质 D ．Ⅰ、Ⅱ上酶的种类、功能不相同 6．下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，以下有关叙述正确的是 ( )
A．①②两物质依次是H2O和O2 B．图中产生[H]的场所都是线粒体 C．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性 D．图示过程只能在有光的条件下进行 7．右图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质 基质中发生的是() A．①②③B．②③④ C．①③④D．①②④ 8．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是() ①反应场所都有线粒体②都需要酶的催化③反应场所都有细胞质基质④都能产生ATP⑤都经过生成丙酮酸的反应⑥都能产生水⑦反应过程中都能产生[H]⑧都能把有机物彻底氧化 A．②③④⑤⑥⑦B．①②③④⑤⑦ C．②③④⑤⑦D．②③④⑤⑧ 10．下图表示有氧呼吸过程，有关说法正确的是() A．①②④中数值最大的是① B．③代表的物质名称是氧气 C．产生①②的场所是线粒体 D．原核生物也有可能完成图示全过程 11．利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于() A．降低呼吸强度B．降低水分吸收 C．促进果实成熟D．促进光合作用 12．下列关于酶和ATP的叙述，不．正确的是() A．酶是由具有分泌功能的细胞产生的 B．ATP的组成元素和核酸的一致 C．温度或pH改变可以导致酶结构的改变 D．ATP转化为ADP时要消耗水 13．下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不．正确的是() A．图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键 B．ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量 C．ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆 D．酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响 14．下图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析
专题五：光合作用 [竞赛要求] 1.光合作用的概念及其重大意义 2.光合作用的场所和光合色素 3.光合作用的全过程（光系统I和光系统II） 4.C3和C4植物的比较（光呼吸） 5.外界条件对光合作用的影响（饱和点、补偿点） 6.光合作用的原理在农业生产中的应用 [知识梳理] 一、光合作用概述 光合作用是指绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。 1．光合作用的重要性可以概括为把无机物变成有机物、蓄积太阳能量和环境保护为三方面。 2．叶绿体和光合色素 应注意吸收光谱只说明光合色素吸收的光段，不能进一步说明这些被吸收的光段在光合作用中的效率，要了解各被吸收光段的效率还需研究光合作用的作用光谱，即不同波长光作用下的光合效率称为作用光谱。 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象。 磷光现象：叶绿素在去掉光源后，还能继续辐射出极微弱的红光（用精密仪器测知）的现象。 3．光合作用的发现
● 17世纪，van Helmont ，将2.3kg 的小柳树种在90.8kg 干土中，雨水浇5年后，小柳树重76.7kg ，而土仅减少57g 。因此，他认为植物是从水中取得所需的物质。 ● 1771年，Joseph Priestley ，密闭容器中蜡烛燃烧污染了空气，使放于其中的小鼠窒 息；若在密闭容器中放入一支薄荷，小鼠生命就可得到挽救。他的结论是，植物能净 化空气。 ● 1779年，Jan Ingenhousz ，确定植物净化空气是依赖于光的。 ● 1782年，J.Senebier ，证明植物在照光时吸收CO 2并释放O 2。 ● 1804年，N.T.De Saussure 发现，植物光合作用后增加的重量大于吸收CO 2和释放O 2所 引起的重量变化，他认为是由于水参与了光合作用。 ● 1864年，J.Sachs 观察到照光的叶绿体中有淀粉的积累，显然这是由光合作用产生的 葡萄糖合成的。 ● 20世纪30年代，von Niel 提出光合作用的通式： ● 1937年，R. Hill 用离体叶绿体 培养证明，光合作用放出的O 2， 来自H 2O 。将光合作用分为两个阶段：第一阶段为光诱导的电子传递以及水的光解和O 2的释放（又称希尔反应）；这一阶段之后才是CO 2的还原和有机物的合成。 ● 1940年代，Ruben 等用18O 同位素示踪，更进一步证明光合作用放出的O 2，来自H 2O 二、光合作用的过程 1．光反应和暗反应 根据需光与否，可笼统的将光合作用分为两个反应――光反应和暗反应。光反应发生水的光解、O 2的释放和ATP 及NADPH （还原辅酶II ）的生成。反应场所是叶绿体的类囊体膜中，需要光。暗反应利用光反应形成的ATP 和NADPH ，将CO 2还原为糖。反应场所是叶绿体基质中，不需光。从能量转变角度来看，光合作用可分为下列3大步骤：光能的吸收、传递和转换过程（通过原初反应完成）；电能转化为活跃的化学能过程（通过电子传递和光合磷酸化完成）；活跃的化学能转变为稳定的化学能过程（通过碳同化完成）。前两个步骤属于光反应，第三个步骤属于暗反应。 （1）光能的吸收、传递和转换 ①原初反应：为光合作用最初的反应，它包括光合色素对光能的吸收、传递以及将光 能转换为电能的具体过程（图5-1）。 H 2O+A AH 2+1/2O 2 6CO 2+2H 2O (C 6H 12O 6)+ 6H 2O +6O 2 6CO 2+6H 2O C 6H 12O 6+6O 2 光 绿色细胞 CO 2+2H 2A (CH 2O)+2A+H 2O
植物的光合作用教学设计 一、教学目标: 学习目标:学生能够通过对光合作用发现过程的学习，分析并掌握其原料、条件、产物、场所和理解光合作用的过程。 重点:掌握光合作用的原料、条件、产物、场所 难点：理解光合作用的过程 二、教学过程 导入: 师：出示 １、生态系统中，人们把植物称为什么?为什么？ 2、从柳苗生长之谜说起 生:结合所学知识思考并回答问题1,阅读资料思考柳苗生长之谜中的问题。 新课推进: 一、探究光在植物生长中的作用 师;出示 （一）思考题 １、实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理? 2、实验选用的叶片，一部分被遮光,一部分不遮光，这两部分在实验中各有什么时候作用? 3、你怎样解释在酒精溶液的绿叶脱色而使酒精溶液变绿的实验现象？
４、用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化，这种实验结果说明什么? (二）模拟实验动画：“探究光在植物生长中的作用” 生：结合查阅教材内容和观看实验过程的动画,独立思考和解决上述问题。 师:出示问题答案并纠正学生的误区。 （三）分析实验现象和结果 师：结合视屏过程引导生分析实验现象和结果。 生:完成P54表格。 二、植物光合作用及其场所 (一)、探究光合作用的场所 师：绿色植物是有机物的生产者,植物的绿色和光合作用有什么关系的?有机物的“加工厂”主要分布在植物体的哪一器官? 生:阅读教材P55德国科学家恩吉尔曼利用水绵探究植物光合作用场所实验过程,思考光合作用的产物和场所。 师:出示恩吉尔曼实验过程图片并讲解并补充讲解光合作用的原料为二氧化碳和水。 生：理解光合作用的场所在叶绿体并完成对Ｐ56胡萝卜、仙人掌、银边春藤可以进行光合作用的部位的辨别。 （二）观察叶片和叶绿体的结构 师：出示叶片结构和叶绿体结构图。 生:通过观察图片感受叶片和叶绿体结构。
高考生物专题光合作用知识点及专题练习 Newly compiled on November 23, 2020
必修1专题：光合作用 【考试大纲】 1 光合作用的基本过程 2 影响光合作用速率的环境因素 【常考知识点梳理】 一光合作用的基本过程 1 光合作用基本概念 光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 ※备注：指出光合作用过程中的原料——二氧化碳和水；产物——糖类为主的有机物和氧气；条件——光照；场所——叶绿体（叶绿体的基本结构要知道）。 2 光合作用的过程 （1）反应式 （2）光合作用过程的图解 （3）光反应和暗反应：根据是否需要光能来划分 光反应阶段：光合作用的第一个阶段，一定要有光才能进行。 场所：类囊体的薄膜（基粒） 暗反应阶段：光合作用第二个阶段，有没有光都可以进行 场所：叶绿体内的基质 ※光反应和暗反应的区别与联系： 【典例分析】
1下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是（） [解题关键]光反应中水光解会产生 O2，O2 全来自于水。选 D。 2 （）光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是 A．叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应 3 光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是（） A．光反应、暗反应都需要多种酶 B．光反应消耗ATP，暗反应消耗水 C．光反应固定 CO2，暗反应还原 CO2 D．光反应储存能量，暗反应释放能量 [解题关键]CO2 的固定和还原都是在暗反应阶段中进行；光反应将光能转化为活跃的化学能，暗反应则将这些活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。选 A。 二影响光合作用速率的因素 1 光照强度对光合作用的影响 A、B、C三点的生理含义 A：光合作用为0时，呼吸强度 B：光合强度与呼吸强度一致------即光补偿点 C：光合作用达到最大时的光照强度----光饱和点 常见考点：阴生植物和阳生植物、不同环境条件下，B、C两点怎么移动
2019高三生物光合作用知识点讲解 生物是高中生学好高中的重要组成部分，学好直接影响着高考的成绩。下面是查字典生物网为大家分享的高三生物光合作用知识点讲解。 光合作用知识点讲解 名词：1、光合作用：发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。 语句：1、光合作用的发现：①1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。②1864年，德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。③1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。 ④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
2、叶绿体的色素：①分布：基粒片层结构的薄膜上。②色素的种类：高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(； B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素和叶素 3、叶绿体的酶：分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。 4、光合作用的过程：①光反应阶段a、水的光解： 2H2O4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成：ADP+Pi+光能ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段：a、CO2的固定：CO2+C52C3b、C3化合物的还原：2C3+[H]+ATP(CH2O)+C5 5、光反应与暗反应的区别与联系：①场所：光反应在叶绿体基粒片层膜上，暗反应在叶绿体的基质中。②条件：光反应需要光、叶绿素等色素、酶，暗反应需要许多有关的酶。 ③物质变化：光反应发生水的光解和ATP的形成，暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。④能量变化：光反应中光能ATP中活跃的化学能，在暗反应中ATP中活跃的化学能CH2O中稳定的化学能。⑤联系：光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂，ATP为暗反应的进行提供了能量，暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。 6、光合作用的意义：①提供了物质来源和能量来源。②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。③对生物的进化具有重要作用。总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢和
光合作用专题复习试题30题 1.为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图回答下列问题： 第30 题图 （1）本实验的因变量是________。由图中曲线对比可知，经________处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的________光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇到较低温天气，除升温方法外，可对植物进行________处理以减少叶绿素的损失。 （2）提取上述四组该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的________。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第 4 组得到的色素带中，从上到下的第________条色素带均明显变窄。 （3）若用不同波长的光照射叶绿素a 提取液并测定________，可得到叶绿素a 的吸收光谱。 1【答案】（1）叶绿素含量，光+0℃，红光和蓝紫光，遮光（2）碳酸钙三、四（3）吸光率 2.（16年10月30T）在高光强环境下，将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥和高 氮肥，一段时间后，测定其叶绿素和Rubisco酶（该酶催化CO2和RuBP反应）的含量，结果如图所示。 请回答： （1）实验表明，突变型的含量比野生型低，采用法分离突变型植株叶片色素，与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅。变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第条。 （2）光反应中光能转化为ATP和NADPH中的，其中NADPH是NADP+被水中的还原而成的。NADPH参与的还原，形成碳反应的第一个糖。 （3）高氮肥下，突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析，限制野生型植株光合速率的因素是。 2答案：（1）叶绿素a 纸层析三（2）化学能氢（或H++e-） 3-磷酸甘油酸 （3）Rubisco酶含量 3.（16年4月30T）叶绿体中的色素，蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下，
光合作用教学案（三） 2009-12-04 一、教学目标 1、说出影响光合作用的因素 2、举例说明提高光能利用率的方法 二、重难点 影响光合作用的因素 三、教学过程 复习：1.复述光合作用的过程， 2. 讨论：（1）在CO2供应量不变的情况下，光照突然减弱，短时间内叶绿体中 C3、C5、葡萄糖的含量变化？ （2）在光照不变的情况下，突然中断CO2的供应，短时间内叶绿体中C3、C5、葡萄糖的含量变化？ 3.光合作用强度的表示方法： (一)影响光合作用的环境因素 1、光 （1）光照强度：直接影响光反应速率，在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而增大。 如图所示a点为光补偿点：光合作用吸收的二氧化碳等于呼吸作用释放的二氧化碳。 b点为光饱和点：光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。 （此时光合作用速率主要受二氧化碳浓度和酶活力的限制），一般阳生 植物的光补偿点、光饱和点比阴生植物的高。 （2）光质不同也影响光合作用速率，复合光（白光）下，光合速率最快；单色光下以红光光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。 2、二氧化碳浓度：直接影响暗反应的速率，在一定范围内，光合作用速率随二氧化碳 浓度的增大而增大，但达到一定浓度时，在增加二氧化碳浓度，光 合作用速率也不再增加。 如图所示a点为二氧化碳补偿点，b点为二氧化碳饱和点。
3、温度：直接影响酶的活性，进而影响光合作用速率。在一定范围内，光合作用速率 随温度的升高而增大；温度过高会使酶活性下降，从而使光合作用速率下降。 如图所示。 4 矿质元素： ○1氮：酶、ATP、NADP+、叶绿素等物质的组成元素（氮供应充足，叶片大而鲜绿，光 合作用旺盛；缺氮则生长缓慢，植株矮小、叶片变黄）。 ○2磷：ATP等物质的组成元素（缺P生长缓慢，叶片暗绿）。 ○3镁：叶绿素的组成元素（缺Mg影响叶绿素的合成，叶片表现缺绿症状）。 ○4钾：促进糖类等有机物运输到储存器官（块根、块茎和种子）。 5 水 水是光合作用的原料，又是生物体内各种化学反应的介质。另外水还影响气孔开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用影响很大。 二提高光能利用率 1、延长光照时间： （1）延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间是合理利用光能的一项重要措施。如：一年两熟改成一年三熟 （2）塑料大棚内可适当延长光照时间。 2、增加光照面积 （1）合理密植（2）套种（阴生、阳生植物间作套种） 3、提高光合作用效率 （1）光照强度：塑料大棚内可适当补光 （2）温度：塑料大棚内白天适当升温晚上适当降温，降低有机物的消耗，增加有机物的积累量。 （3）CO2的浓度：○1塑料大棚内可适当提高CO2浓度，以提高光合作用效率； ②使用CO2发生器，增施农家肥 ○3合理密植，良好的通风透光 （4）必需矿质元素的供应：多施含有N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料。 （5）合理灌溉，预防干旱。 四、针对训练 （一）选择题 1、生长在较弱光照条件下的植物，当提高二氧化碳浓度时，其光合作用速率并未随之增加，主要限制因子是（）
高中生物必修一光合作用的知识点 高中生物必修一光合作用的知识点 高中生物必修一光合作用的知识点 2019-11-16 高中生物必修一光合作用的知识点 一、应牢记知识点 1、追根溯源,绝大多数活细胞所需能量的最终源头是太阳光能. 2、将光能转换成细胞能利用的化学能的是光合作用. 3、叶绿体中的色素及吸收光谱⑴、叶绿素（含量约占3/4）①、叶绿素a ——蓝绿色——主要吸收蓝紫光和红光②、叶绿素 b ——黄绿色——主要吸收蓝紫光和红光⑵、类胡萝卜素（含量约占1/4）①、胡萝卜素——橙黄色——主要吸收蓝紫光②、叶黄素——黄色——主要吸收蓝紫光 4、叶绿体中色素的提取和分离⑴、提取方法：丙酮做溶剂. ⑵、碳酸钙的作用：防止研磨过程中破坏色素. ⑶、二氧化硅作用：使研磨更充分. ⑷、分离方法：纸层析法⑸、层析液：20份石油醚：2份酒精：1份丙酮混合⑹、层析结果：从上到下——胡黄ab ⑺、滤液细线要求：细、均匀、直⑻、层析要求：层析液不能没及滤液细线. 5、叶绿体中光和色素的分布——叶绿体类囊体薄膜上 6、光合作用场所——叶绿体叶绿体是光合作用的场所；叶绿体基粒类囊体膜上,分布着与光化作用有关的色素和酶. 7、光合作用概念：是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程. 8、光合作用反应式：光能 CO2 + H2O ——→ （CH2O）+ O2 叶绿体光能 6CO2 + 12H2O ——→C6H12O6 + 6H2O + 6O2 叶绿体 9、1771年,英国科学家普利斯特利（J .Priestly,1773—1804）实验证实：植物能更新空气. 10、荷兰科学家英格豪斯（J .Ingen – housz）发现：只有在阳光照射下,只有绿叶才能更新空气. 11、1785年明确了：绿叶在光下吸收二氧化碳,释放氧气. 12、1845年,各国科学家梅耶（R .Mayer）指出：植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来. 13、1864年,德国科学家
专题训练6—2光合作用(2) 一、选择题 【必考集训】 1.下列有关细胞呼吸和光合作用的叙述,正确的是() A.黑暗环境下线粒体和叶绿体均消耗氧气 B.细胞呼吸过程产生的NADH均与O2结合生成水 C.叶肉细胞中的叶绿体可以为线粒体提供葡萄糖和氧气 D.植物光合强度在全日照之前就达到最大 2.(2017浙江温州选考模拟)光照、温度对贮藏的番茄果实呼吸强度的影响如下图所示,下列分析正确的是() A.光照对番茄果实呼吸有促进作用 B.番茄果实的呼吸强度仅与温度有关 C.光照、2 ℃条件更有利于番茄果实的贮藏 D.番茄果实在黑暗、8 ℃条件下呼吸强度大于光照、15 ℃条件 3.在密闭、透光的玻璃钟罩内,放着一株盆栽棉花。下图是夏季晴朗的一天中,钟罩内某物质的变化曲线。该曲线可以表示() A.一昼夜中,棉花呼吸作用消耗的有机物的变化 B.一昼夜中,棉花体内有机物总量的变化 C.一昼夜中,钟罩内氧气浓度的变化 D.一昼夜中,钟罩内二氧化碳浓度的变化 4.为探究某植物生长的最佳光强度,设计如下图的实验装置进行有关实验,下列叙述正确的是() A.光合作用产生O2的速率可以用单位时间内装置中液滴移动距离来表示 B.若此装置给予黑暗条件,则单位时间内液滴移动的距离可表示细胞呼吸消耗O2的速率 C.为使测得的O2变化量更精确,该装置烧杯中应盛放CO2缓冲液,还应增加对照装置,换死亡的同种植物幼苗替代装置中的植物幼苗 D.为了探究光强度对光合作用的影响,调节白炽灯的光强,只有在达到全日照光强时液滴向右移动量才最大 5.(2017浙江台州选考模拟)某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另外4组在人工气候室中生长作为实验组,其他条件相同且适宜,测定中午12:30时各组叶片的净光合速率,各组实验处理及结果如表所示,下列有关叙述正确的是() 组别对照组实验实验实验实验
第3课时 影响光合作用的因素和化能合成作用 学习目标 1．理解环境因素对光合作用的影响(重难点)。2.理解光合作用原理的应用(重难点)。 3.简述化能合成作用。 |基础知识| 一、探究光照强度对光合作用的影响 1．光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)影响因素和衡量指标： 光合作用强度??????? 影响因素????? 土壤中水分的多少空气中二氧化碳的浓度温度的高低光照的长短和强弱光的成分衡量指标????? 原料消耗数量产物生成的数量 2．探究光照强弱对光合作用强度的影响 (1)实验步骤： ①实验结果：
②实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度逐渐增强。 时间段内产生的氧气越多，浮起的叶片越多) 二、影响光合作用的因素及化能合成作用 1．其他因素对光合作用强度的影响 除光照强度之外，影响光合作用的因素还包括CO2浓度、温度、水分等。 2．化能合成作用 (1)概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制作有机物的合成作用。 (2)实例：硝化细菌能利用氨氧化释放的化学能将二氧化碳和水合成为糖类，供自身利用。 |自查自纠| 1．光照是通过影响光反应来影响光合速率的() 2．在一定范围内，随着光照强度的增大，光合速率也逐渐增大() 3．光照强度影响光合作用但光质不影响() 4．温度只影响暗反应过程，因为只有暗反应需要酶的催化() 5．CO2浓度是通过影响暗反应过程来影响光合作用的() 6．水分既是光合作用的原料，也是化学反应的介质() 7．只有真核生物才能制造有机物() 8．化能合成作用不消耗能量() 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√7.×8.× |图解图说| ★光照强度是影响光合作用的主要因素。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★大棚中增加CO2浓度提高作物光合作用。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞，同时也影响了淀粉的水解，导致光合产物输出缓慢，使光合速率下降。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 探究点一光照强度对光合作用的影响
呼吸作用与光合作用 1、呼吸作用的本质是氧化分解有机物，释放能量，不一定需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。 2、有氧呼吸的反应式： ， 第一阶段在细胞质基质 进行，原料是糖类等，产物是 丙酮酸 、氢 、 ATP ，第二阶段在线粒体 进行，原料是丙酮酸和水 ，产物是 C02 、ATP 、氢 ，第三阶段在线粒体进行，原料是 氢 和 氧 ，产物是 水、 ATP ，第一、二阶段的共同产物是氢 、 ATP ，三个阶段的共同产物是 ATP 。1mol 葡萄糖有氧呼吸产生能量 2870 KJ ，可用于生命活动的有1161 KJ （ 38molATP ），以热能散失 1709 KJ ，无氧呼吸产生的可利用能量是 61.08 KJ （ 2 molATP ），1molATP 水解后放出能量 30.54 KJ 。 场所 发生反应 产物 第一阶段 细胞质 基质 丙酮酸、[H]、释放少量能量，形成少量ATP 第二阶段 线粒体 基质 CO 2、[H]、释放少量能量，形成少量ATP 第三阶段 线粒体 内膜 生成H 2O 、释放大量能量，形成大量ATP 3、无氧呼吸反应式 C 6H 12O 6 2C 2H 5OH （酒精）+2CO 2+能量 C 6H 12O 6 2C 3H 3O 3＋能量 无氧呼吸的场所是细胞质基质，分 2个阶段， 第一个阶段与 有氧 呼吸的相同，是由 葡萄糖分解为 丙酮酸 ， 第二阶段的反应是由丙酮酸分解成CO 2和酒精 或 转化成 C 3H 3O 3(乳酸) 无氧呼吸产生乳酸： 乳酸菌、动物、马铃薯的块茎、玉米的胚、甜菜的块 根 无氧呼吸产生酒精和二氧化碳： 植物、酵母菌 4、影响呼吸速率的外界因素： 1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。 温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越 低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。 2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。 6H 2O 酶 2丙酮酸 少量能量 [H] + + + 6CO 2 H 2O 酶 大量能量 [H] + + O 2 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量[H] + +
光合作用的过程教学设计 This manuscript was revised on November 28, 2020
光合作用的过程教学设计 成都市玉林中学吕茜 一、教材分析 本节课为高中生物必修1《分子与细胞》（人教版）第5章第4节《能量之源──光与光合作用》中的学习内容。第4节的教学包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节。“光合作用的过程”是继《光合作用的探究历程》学习之后，教师引领学生深入而有简短地认识光合作用过程中化学反应的实质的最重要、最核心的教学内容。 二、教学目标 知识目标 1．概述光合作用的光反应和暗反应阶段的化学反应，比较二者的区别和联系； 2．从物质转变和能量转换的角度，简述光合作用的实质。 技能目标 1．尝试对光合作用过程的图解进行自主性、探索性的学习； O中的氢原子在光合作用中的转移途径； 2．尝试利用“同位素标记法”探究H 2 情感目标 通过模仿学习科学家的研究方法，通过与老师和同学的合作学习与探究，体验自主学习、探究学习与合作学习成功的的乐趣。 三、教学重点和难点 教学重点：光合作用的过程和实质，光反应过程和暗反应过程的区别和联系； 教学难点：光反应、暗反应过程中物质和能量的转变过程。 四、教学设计思路 教学过程秉承“学生为主体，教师为主导”的教学理念，学生按照学案实施流程和教师的引导，首先可通过自主阅读课本有关段落，简要寻找、梳理出光合作用两个阶段的知识要点，然后在教师指导下，深入理解、注重比较并学会归纳知识要点。 整个学习过程教师要注意方法的介绍、学情的关注和适时点拨。特别注重通过图解的认识、列表的比较，认清光合作用的光反应和暗反应中，物质和能量的变化过程、化学反应发生的部位和条件等，让学生能够真正明确光反应和暗反应这两个阶段中，物质变化的来龙去脉和伴随着的能量转换过程，以便从整体上认识、理解和掌握光合作用全过程。
高考生物：光合作用考点汇总 考点1 捕获光能的色素和结构 1．（2012上海单科．17.2分）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 2．(2012海南单科，9，2分】关于叶绿体色素的叙述，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 3．（2011江苏单科，4，2分）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 4．（2011海南单科．12，2分）红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述，正确的是( ) A．红枫叶片不含叶绿素 B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用
捕获光能的色素和结构答案 1．B本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置，粗细（含量）、颜色等方面的相关知识。在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。 2．D本题主要考查叶绿体色素的种类、含量、吸收光的种类等方面的知识。叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。绿叶中叶绿素约占3/4，类胡萝卜素约占1／4。利用层析液可分离叶绿体色素，提取的叶绿体色素仍可吸收光能，但叶绿体结构被破坏，导致完整的光合作用不能进行。 3.B叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝h 素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体中的色素提取后，层析的结果自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，故B 正确。 4．C红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用，红枫叶片呈红色是因液泡中含有色素，其色素是不能吸收光能进行光合作用的。 5．D新鲜菠菜叶中的光合色素种类齐全、含量丰富、完整，据图①可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色（或橙黄色），这是由于低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项中的材料中都含有四种色素。 6．答案(1)对人无害的有机溶剂（食用酒精）叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 (2) 8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响 (3)酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：①制备滤纸条，②画色素液细线，③用层析液 分离色素，④观察色素带。
高中生物光合呼吸综合专题 1.在某一时刻,将两株植物移入没有二氧化碳的环境中, 下图表示的是其体内三碳化合物和五碳化合物的变化 情况。下列叙述正确的是 Ａ.ａ、c 代表C 3植物，b 、d 代表C ４植物 B ．ａ、d 代表 C 3植物，b 、c 代表C 4植物 C ．b 、c 代表C 3植物，a 、d 代表C ４植物 D ．b 、d 代表C ３植物,a 、ｃ代养C 4植物 ２．离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用，如果突然中断ＣO ２的供应,短暂时间内叶绿体中的C 3和C 5相对含量的变化是 Ａ.C ３增多,Ｃ5减少? Ｂ.C 3增多,C ５增多 C ．C 3减少，C 5增多 D ．C 3减少，C ５减少 3． 下面各图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系，其中错误的是 4 ．将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO ２浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以C Ｏ２吸收速率表示），测定结果如下图。 下列相关叙述，正确的是 A.如果光照强度适当降低，a 点左移,ｂ点左移 Ｂ.如果光照强度适当降低,ａ点左移,b 点右移 C ．如果光照强度适当增强,a 点右移,ｂ点右移 Ｄ.如果光照强度适当增强,a 点左移,b 点右移 ５、在相同光照和温度条件下，空气中ＣＯ2含量与植物光合产量（有 机物积累量）的关系如下图所示。理论上某种Ｃ3植物能更有效地利用 CO ２，使光合产量高于m 点的选项是 A 、若ａ点在a 2,b 点在b 2时 Ｂ、若a 点在ａ１,b 点在b 1时 C 、若a 点在a 2，ｂ点在b 1时 D 、若a 点在a 1,ｂ点在ｂ2时 6.右图表示水稻在不同光照条件下，整体表现出的吸收2O 和释放2O 量的状况。如果在相同条件下，分别绘出人参、甘蔗两种植物其整体表现出的吸收2O 和释放2O 状况的曲线，其中a 、b 、ｃ、d 点位置的变化应是 A.人参：ａ点上移
第三章第三节、光合作用 班级姓名 ［教学目标］ 1、知识目标 ①概述色素提取和分离实验的原理，并说出叶绿体中色素的种类和作用； ②解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系； ③说明环境因素对光合作用强度的影响； 2、能力目标 ①尝试探究影响光合作用强度的环境因素，学习科学研究的一般方法。 3、德育目标 ①通过对光合作用的学习，培养学生热爱绿色植物和自然的思想情感。 [教学重点与难点] 1、光合作用的过程，理解光反应与暗反应的过程比较。 2、影响光合作用的因素。 [课时] 3课时 ********************************************************************************* 一、光合作用的发现:
二、光合色素与光能捕获 1、光合作用的细胞器是叶绿体，是因为其中含有与光合作用有关的 和。其中酶分布于。色素的分布于：； 色素的作用：、、光能。 2、叶绿体中色素的分类： 叶绿素a：色 叶绿素：主要吸收光 叶绿素b：色 ③色素种类 胡萝卜素：色 类胡萝卜素主要吸收光 叶黄素：色 [思考与讨论] （1）为什么夏天绿油油的树叶到秋天会变黄？ （2）叶绿体中色素的形成需哪些条件？ [实验]提取和分离叶绿体中的色素 三、光合作用的过程 1、光合作用的概念： 植物通过，利用，把和转化成储存能量的有机物，并且释放出的过程。 2、光合作用的总反应式
例题：下图是光合作用过程的图解，请对图仔细分析后回答下列问题： （1）图中A 代表________，其功能是_______ _。 （2）图中B 是________，在光合作用过程中来自于______ __。 （3）图中C 是________，它被传递到叶绿体的________部位，用于________。 (4)图中D 是________，在叶绿体中合成D 所需的能量来自__ ______。 (5)图中E 是________； (6)图中F 是________，它是由CO 2和________结合后形成。 (7)图中H 是________，此阶段是在叶绿体的________上进行的；Ⅰ是________，此阶段是在叶绿体的________中进行的。 (8)由F 到J 称为______ __；由G 到F 称为__ ______。确切地说， J 代表____ ____。