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。
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
②参加原初反应的色素
光合色素按功能可分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a ，以及全部的叶绿素b 、胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a ，这种叶绿素a 能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。在类囊体膜中，上述色素并非散乱地分布着，而是与各种蛋白质结合成复合物，共同形成称做光系统的大型复合物（图5-2）。
光系统：由光合色素组成的特殊功能单位。每一系统包含250-400个叶绿素和其他色素分子。分光系统I 和光系统II ，2个光系统之间有电子传递链相连接。
光系统I （PSI ）：作用中心色素为P700，P700被激发后，把电子供给Fd 。
图5-1 原初反应图解 图7-2 光系统示意图
光系统II（PSII）：作用中心色素为P680，P680被激发后，电子供给pheo(去镁叶绿素)，并与水裂解放氧相连。
③原初反应的基本过程：D·P·A →D·P*·A →D·P+·A-→D+·P·A-
D·P·A 为光系统或反应中心
D onor（原初电子供体）
P igment （作用中心色素）
A cceptor （原初电子受体）
（2）电能转化为活跃的化学能
①水的光解：H2O是光合作用中O2来源，也是光合电子的最终供体。
水光解的反应：2H2O→O2＋4H+＋4e-
②光合电子传递链（光合链）
概念：光合链是指定位在光合膜上的、一系列互相衔接的电子传递体组成的电子传递的总轨道。
由于各电子传递体具不同的氧化还原电位，负值越大代表还原势越强，正值越大代表氧化势越强，据此排列呈“Z”形，又称为“Z方案”（图5-3）。
图5-3 “Z方案”
③光合电子传递的类型：非环式电子传递；环式电子传递；假环式电子传递。
④光合磷酸化
光合磷酸化的概念：叶绿体在光下把无机磷酸和ADP转化为ATP，形成高能磷酸键的过程。光合磷酸化与光合电子传递相偶联，同样分为三种类型：即非环式光合磷酸化；环式光合磷酸化；假环式光合磷酸化。
光合磷酸化的机理：化学渗透学说，即在光合电子传递体中，PQ经穿梭在传递电子的同时，把膜外基质中的H+转运至类囊体膜内；PSⅡ光解水时在膜内释放H+；PSⅠ引起NADP+的还原时，进一步引起膜外H+浓度降低。这样膜内外存在H+浓度差（ΔpH），同时膜内外电荷呈现“内正外负”，引起电位差(Δ)。ΔpH和Δ合称质子动力势。H+顺着浓度梯度返回膜外时释放能量，在ATP酶催化下，偶联ATP合成。
（3）活跃的化学能转变为稳定的化学能
①碳同化：植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程，称为CO2同化或碳同化。
②碳同化的途径：
A)卡尔文循环（又叫C3途径）：CO2的受体是一种戊糖(核酮糖二磷酸，RuBP)，故又称为还原戊糖磷酸途径（RPPP）。二氧化碳被固定形成的最初产物是一种三碳化合物（3－磷酸甘油酸），故称为C3途径。是卡尔文等在50年代提出的，故称为卡尔文循环(The Calvin cycle)。
卡尔文循环具有合成淀粉等有机物的能力，是所有植物光合碳同化的基本途径，大致可分为三个阶段，即羧化阶段、还原阶段和再生阶段。
C3途径的总反应式：
3CO2+5H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH→PGAld+6NADP++9ADP+9Pi 可见，要产生1molPGAld（磷酸丙糖分子）需要消耗3mol CO2，9mol ATP和6mol NADPH。
B)C4途径（又叫Hatch-Slack途径）：有些起源于热带的植物，如甘蔗、玉米等，除了和其它植物一样具有卡尔文循环以外，还存在一条固定CO2的途径。按C4途径固定CO2的植物称为C4植物。现已知被子植物中有20多个科近2000种植物中存在C4途径。
C3和C4叶的结构的不同：绿色植物的叶片中有由导管和筛管等构成的维管束，围绕着维管束的一圈薄壁细胞叫做维管束鞘细胞，C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松，但都含有叶绿体(图5-4)。
图5-4 C3植物叶片
C4植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大，里面含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，叶肉细胞则含有正常的叶绿体。(图5-5)
固定CO 2的最初产物是四碳二羧酸（草酰乙酸），故称为C 4-二羧酸途径（C 4－
dicarboxylic acid pathway ），简称C 4途径。也叫Hatch-Slack 途径。
C 4循环和C3循环的关系见图5-6。
图5-6 C 4循环和C 3循环的关系
C 4途径中的反应基本上可分为：
①羧化反应 在叶肉细胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与HCO 3～在磷酸烯醇式丙酮酸羧化
酶（PEPC ）催化下形成草酰乙酸(OAA)；
②还原或转氨作用 OAA 被还原为苹果酸(Mal)，或经转氨作用形成天冬氨酸(Asp)； ③脱羧反应 C 4酸通过胞间连丝移动到BSC ，在BSC 中释放CO 2，CO 2由C 3 途径同化；
④底物再生 脱羧形成的C 3酸从BSC 运回叶肉细胞并再生出CO 2受体PEP 。
C 4植物具较高光合速率的因素有：
①C 4植物的叶肉细胞中的PEPC 对底物HCO 3～的亲和力极高，细胞中的HCO 3～浓度一
般不成为PEPC 固定CO 2的限制因素；
图5-5 C 4植物叶片
②C4植物由于有“CO2泵”浓缩CO2的机制，使得BSC中有高浓度的CO2，从而促进Rubisco的羧化反应，降低了光呼吸，且光呼吸释放的CO2又易被再固定；
③高光强又可推动电子传递与光合磷酸化，产生更多的同化力，以满足C4植物PCA循环对ATP的额外需求；
④鞘细胞中的光合产物可就近运入维管束，从而避免了光合产物累积对光合作用可能产生的抑制作用。
但是C4植物同化CO2消耗的能量比C３植物多，也可以说这个“CO2泵”是要由ATP来开动的，故在光强及温度较低的情况下，其光合效率还低于C3植物。可见C4途径是植物光合碳同化对热带环境的一种适应方式。
C)景天科酸代谢途径（CAM）：干旱地区的景天科、仙人掌科、菠萝等植物有一个特殊的CO2同化方式。晚上气孔开放，吸进CO2，再PEP羧化酶作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶，在依赖NADP苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2，参与卡尔文循环，形成淀粉等。这类植物体内白天糖分含量高，而夜间有机酸含量高。具有这种有机酸合成日变化类型的光合碳代谢称为景天科酸代谢。
植物的光和碳同化途径具有多样性，这也反映了植物对生态环境多样性的适应。但是C3途径是最基本、最普遍的途径，也只有该途径才可以生成碳水化合物，C4和CAM途径都是C3途径的辅助形式，只能起固定、运转、浓缩CO2的作用，单独不能形成淀粉等碳水化合物。
（4）光呼吸
光呼吸：植物绿色细胞在光下吸收O
2、释放CO
2
的过程称为光呼吸。一般生活细胞的
呼吸在光暗条件下都可以进行，对光照没有特殊要求，可称为暗呼吸。光呼吸与暗呼吸在呼吸底物、代谢途径以及光呼吸速率等方面均不相同。
光呼吸的全过程需要由叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器协同完成。光呼吸的底物是乙醇酸，O2的吸收发生在叶绿体和过氧化物酶体，CO2的释放发生在线粒体。光呼吸时，每氧化2分子乙醇酸放出1分子CO2，碳素损失>25%。
光呼吸的意义：①消除乙醇酸的毒害：乙醇酸的产生在代谢中是不可避免的。光呼吸可消除乙醇酸的毒害作用。②维持C3途径的运转：在叶片气孔关闭或外界CO2浓度降低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持C3途径的运转。③防止强光对光合机构的破坏：在强光下，光反应中形成的同化力会超过暗反应的需要，叶绿体中
NADPH/NADP+的比值增高，最终电子受体NADP+不足，由光激发的高能电子会传递给
O2，形成超氧阴离子自由基O2～，O2～对光合机构具有伤害作用，而光呼吸可消耗过剩的同化力，减少O2～的形成，从而保护光合机构。④氮代谢的补充：光呼吸代谢中涉及多种氨基酸(甘氨酸、丝氨酸等)的形成和转化过程，对绿色细胞的氮代谢是一个补充。
光合作用主要反应概要
2．影响光合作用的因素
（1）外部因素：
①
A）光强
光补偿点：当叶片的光合速率与呼吸速率相等（净光合速率为零）时的光照强度，称为光补偿点。
光饱和点：在一定条件下，使光合速率达到最大时的光照强度，称为光饱和点。
出现光饱和点的原因：强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率。
一般来说，光补偿点高的植物其光饱和点也高。如，草本植物的光补偿点与光饱和点>木本植物；阳生植物的>阴生植物；C4植物的>C3植物。光补偿点低的植物较耐荫，适于和光补偿点高的植物间作。如豆类与玉米间作。
光抑制：光能过剩导致光合效率降低的现象称为光合作用的光抑制。
光抑制现象在自然条件下是经常发生的，因为晴天中午的光强往往超过植物的光饱和点，如果强光与其它不良环境(如高温、低温、干旱等)同时存在，光抑制现象更为严重。
B）光质
对光合作用有效的是可见光。红光下，光合效率高；蓝紫光次之；绿光的效果最差。红光有利于碳水化合物的形成，蓝紫光有利于蛋白的形成。
②
CO2补偿点：当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO2浓度即为补偿点。凡是能提高CO2浓度差和减少阻力的因素都可促进CO2流通从而提高光合速率。如改善作物群体结构，加强通风，增施CO2肥料等。
CO2饱和点：当光合速率开始达到最大值(Pm)时的CO2浓度被称为CO2饱和点。
凡是能提高CO2浓度差和减少阻力的因素都可促进CO2流通从而提高光合速率。如改善作物群体结构，加强通风，增施CO2肥料等。
③
光合作用有温度三基点，即光合作用的最低、最适和最高温度。低温抑制光合的原因主要是，低温导致膜脂相变，叶绿体超微结构破坏以及酶的钝化。高温会引起膜脂和酶蛋白的热变性，加强光呼吸和暗呼吸。在一定温度范围内，昼夜温差大,有利于光合产物积累。
④
用于光合作用的水只占植物吸收水分的1%，因此，水分缺乏主要是间接的影响光合作用，具体地说，缺水使气孔关闭，影响二氧化碳进入叶内；使光合产物输出减慢；使光合机构受损；光合面积减少。水分过多也会影响光合作用。土壤水分过多时，通气状况不良，根系活力下降，间接影响光合作用。
⑤
直接或间接影响光合作用。N、P、S、Mg是叶绿体结构中组成叶绿素、蛋白质和片层膜的成分；Cu、Fe是电子传递体的重要成分；Pi是ATP、NADPH以及光合碳还原循环中许多中间产物的成分；Mn、Cl是光合放氧的必需因子；K、Ca对气孔开闭和同化物运输具有调节作用。因此，农业生产中合理施肥的增产作用，是靠调节植物的光合作用而间接实现的。
⑥
引起光合“午睡”的原因：大气干旱和土壤干旱（引起气孔导度下降）；CO2浓度降低，光合产物淀粉等来不及运走，反馈抑制光合作用。光呼吸增强。光合“午休”造成的损失可达光合生产的30%以上。
（2）内部因素：
①不同部位
以叶龄为例：幼叶净光合速率低，需要功能叶片输入同化物；叶片全展后，光合速率达最大值（叶片光合速率维持较高水平的时期，称为功能期）；叶片衰老后，光合速率下降。
②不同生育期
一般都以营养生长期为最强，到生长末期就下降。
3．提高光能利用率的途径
光能利用率：单位土地面积上植物光合作用积累的有机物所含的化学能，占同一期间入射光能量的百分率称为光能利用率。作物光能利用率很低，即便高产田也只有1%～2%。
（1）延长光合时间：措施有提高复种指数、延长生育期（如防止功能叶的早衰）、补充人工光照等。
（2）增加光合面积：措施有合理密植、改变株型等。
（3）增强光合作用效率：措施主要有增加二氧化碳浓度、降低光呼吸等。
三、光合作用与人类社会
（1）人类活动引起全球变暖
（2）臭氧层的保护
[典型例题]
例1．从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ）。测定了每种类型的光合作用，如右图所示。在最深处采集到的是哪种类
型的浮游植物？（）
A、Ⅰ
B、Ⅱ
C、Ⅲ
D、Ⅳ
答案:D
解析：深海处的光强是极其微弱的，长期生活在深海处的浮游植物必然已适应这种环境，因此在较低光强下即达到光饱和点,而在较高光强下其光合速率仍然是很低的。
例2．取相同体积的培养液，分别放入透光瓶和不透光瓶中，分别加入等量的小球藻，置于相同温度及光照下培养一段时间后，测得透光瓶中产生氧气的量为0.3g,不透光瓶中消耗氧气的量为0.lg,则透光瓶中小球藻光合作用制造氧气的量是（）
A、0.4g
B、0.3g
C、0.2g
D、0.lg
答案:A
解析：此题中透光瓶中产生氧气的量应为光合作用制造的减去呼吸作用消耗的之后净剩的氧气的量，不透光瓶消耗氧气的量应为瓶中小球藻呼吸作用消耗氧气的量，在其他条件相同时，透光瓶中小球藻光合作用制造氧气的量应为净剩的氧气量加上呼吸作用消耗的氧气量。
例3．在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、湿度、气体和温度，以提高产品的质量和品质。下列措施及方法正确的是（）
①由于温室内外温差大，在温室薄膜（或玻璃）上结成一层水膜，要及时擦干，以防止透光率降低②适当地增加光照，以补充冬季阳光的不足③尽量增加空气湿度，以降低植物的蒸腾作用④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度⑤向温室内定期施放氧气，以降低呼吸作用强度⑥冬季温室内温度尽量维持恒定
A、①②④
B、①②④⑥
C、②③⑤⑥
D、③④⑥
答案:A
解析:此题考察了影响光合作用的外界因素,主要有光照、二氧化碳、温度、水分、矿质元素及光合速率的日变化。正确的：①水膜不擦干会导致透光率降低影响光合作用。②适当地增加光照，可以补充冬季阳光的不足。④补充二氧化碳可以增加光合作用强度。错误的：③温室内由于植物的蒸腾作用，空气湿度本来就相对较高，所以不用再增加空气湿度来降低植物的蒸腾作用了。⑤光合作用就会释放氧气，不需要额外施放氧气来降低呼吸作用强度了。⑥为了多积累有机物，温度应控制为日温高夜温低。
例4．对植物进行暗处理的暗室内，安装的安全灯最好是选用（）
A、红光灯
B、绿光灯
C、白炽灯
D、黄色灯
答案：B
解析：植物叶片中光合色素对绿光吸收、利用最少，即绿光对植物的光合作用不起作用。因此绿光也称为生理无效光。
例5．在光合环运转正常后，突然降低环境中的CO2浓度，则光合环的中间产物含量会发生哪种瞬时变化？（）
A、RuBP量突然升高而PGA量突然降低
B、PGA量突然升高而RuBP量突然降低
C、RuBP和PGA均突然升高
D、RuBP和PGA的量均突然降低
答案：A
解析：RuBP是碳同化过程中直接与CO2结合的物质，而且RuBP在光合环中是不断再生的，当突然降低环境中的CO2浓度后，用于结合CO2而消耗的RuBP少了，但RuBP再生过程仍然进行，因此此时RuBP量突然升高；PGA是碳同化过程中产生的三碳化合物，当环境中的CO2浓度降低后，同化的CO2少了，产生必然也就少了。
例6．连接光反应和暗反应的关键物质是（）
A、ADP和NADPH
B、ATP和NADPH
C、CO2和C3
D、丙酮酸和〔H〕答案：B
解析：光反应是植物体将光能转化为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中，用于暗反应中CO2的同化和还原，ATP和NADPH合称同化力，因此ATP和NADPH是将光暗反应联系起来的关键物质。
例7．如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应，最好是检验其（）
A、葡萄糖的形成
B、淀粉的形成
C、氧气的释放
D、CO2的吸收量
答案：C
解析：葡萄糖的形成、淀粉的形成和CO2的吸收这三个现象都是要暗反应完成后才能发生，如果光反应完成了，必然要发生水的光解放出氧气。而且在水中测定氧气的释放这一现象是很方便的，而其它三项的的测定较复杂。
例8．C4植物同C3植物相比（）
A、C4植物能在弱光下生长更好
B、C4植物能在低C02浓度下生长更好
C、C4植物利用高光合速率补偿高光呼吸带来的损失
D、C4植物光合速率受高温抑制相对较小
答案：B D
解析：在生理上，C4植物一般比C3植物具有较强的光合作用，这是与C4植物的PEP羧化酶活性较强，光呼吸很弱有关。PEP羧化酶对CO2的Km值(米氏常数)是7μmol，核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶的Km值是450μmol。前者比后者对CO2的亲和力大得很多。试验证明，C4植物的PEP羧化酶的活性比C3植物的强60倍，因此，C4植物的光合速率比C3植物快许多，尤其是在二氧化碳浓度低的环境下，相差更是悬殊。由于C4植物能利用低浓度的
CO2，当外界干旱气孔关闭时，C4植物就能利用细胞间隙里的含量低的CO2，继续生长，C3植物就没有这种本领。所以，在干旱环境中，C4植物生长比C3植物好。C4之所以光呼吸很弱是因为(1)C4植物的光呼吸代谢是发生在维管束鞘细胞（BSC）中，由于C4途径的脱羧使BSC中CO2浓度提高，这就促进了Rubisco 的羧化反应，抑制了Rubisco 的加氧反应。
(2)由于C4植物叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2的亲和力高，即使BSC中有光呼吸的CO2释放，CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEP羧化酶再固定。
C4植物适应于高光强，光饱和点明显高于C3植物。相应的C4植物全年干物质积累量近40吨/ 公顷，C3植物约22吨/公顷。C4植物光合作用的最适温度30－47℃，C3植物适宜温度在20－30℃之间，C4植物的高光合速率是付出代价的，它在同样的条件下要比C3植物消耗更多的能量，C4植物每同化一分子CO2要比C3植物多消耗2ATP（腺苷三磷酸），在能量上是不经济的。所以，在光照强、气温高的地区，C4植物生长比C3植物好；而在光强、温度较低的地区，C4植物的光合效率就不一定比C3植物高。
例9．右图表示在75 %的全日照下两种植物的叶片在不同CO2浓度下CO2净吸收速度，下列叙述正确的是：（）
A、植物A是C4植物，因为它在高
CO2浓度下有较高的CO2净吸收速度
B、在CO2净吸收速度等于0时，A和
B没有光合作用和呼吸作用
C、如果光照强度保持恒定，CO2浓度
进一步增加，则A的CO2净吸收速度将达
到饱和点
D、在CO2浓度为200×10-6时，B比
A有较高的光能利用效率
答案：C D
解析：A、在高CO2浓度下有较高的CO2净吸收速度并不能说明该植物是C4植物，C4植物具有特殊的叶片结构，即具有花环结构，可作为判定C4植物的一个标准，另外C4植物一般应具有较低的CO2补偿点和较高的CO2羧化效率。B、在CO2净吸收速度等于0时，植物的光合作用吸收CO2量与呼吸作用放出CO2量相等，是一种动态平衡。C、如果光照强度保持恒定，CO2浓度进一步增加，从图可看出植物A的CO2交换速度将为一恒定值，此时的CO2浓度称为该植物的CO2饱和点。D、从图可看出，相同光强下，在CO2浓度为200×10-6时，植物B比植物A的CO2交换速度快，因此B比A有较高的光能利用效率。
例10．在昼夜周期条件下，维持植物正常生命活动所需要的最低光照强度应（）
A、大于光补偿点
B、等于光补偿点
C、小于光补偿点
D、大于或等于光补偿点
答案：A
解析：光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，即表观光合速率为零时的光照强度称为光补偿点。当光照强度低于光补偿点时，呼吸作用释放的CO2就会大于光合作用
吸收的CO2的量，这样植物体内有机物就会被慢慢消耗尽。因此，要维持植物正常生命活动，光照强度应大于光补偿点。
例11．下面有关光系统II的论述是正确的? （）
A、在受光激发后，作用中心色素分子P680失去电子
B、P700是P680的氧化态形式
C、每一个吸收的光子可以导致两个电子传递
D、放氧过程产生的质子可以用于ATP合成
E、光系统II仅在叶绿体存在
答案：A D
解析：B、P700是光系统I的作用中心色素分子，代表光能吸收高峰在700nm。P680是光系统II的作用中心色素分子，代表光能吸收高峰在680nm。C、每1个吸收的光子导致1个电子传递。D、根据化学渗透学说，放氧过程产生的质子在传递过程中造成类囊体膜内外质子梯度，可以作为驱动ATP合成的动力。E、红藻、蓝藻等原核生物中没有叶绿体，但仍有光系统II。
例12．气孔的开闭影响绿色植物的哪些生理活动？（）
A、光合作用
B、离子转运
C、呼吸作用
D、水的转运
答案：ABCD
解析：气孔是水分散失的主要通道，如果气孔关闭就会使水分散失减少，从而影响水分的吸收和转运。离子是溶于水中进行转运的，由于水分散失减少也会使离子转运受影响。气孔也是气体交换的主要通道，气孔开闭影响CO2进出叶片，从而影响光合作用和呼吸作用。
例13．为探究光合作用放出了氧气，某同学设计了下图所示的实验装置。
(1)请说明他该如何检验试管内收集到的是否是氧气?
(2)能利用这套装置探究植物光合作用最有效的波长吗?请写出实验思路。
(3)再给你一只秒表、蒸馏水、小苏打、天平，同样利用这套装置，你能探究二氧化碳对光合作用效率的影响吗?
（4）设计一个实验数据记录表：
答案：（1）让氧气排出试管里所有的水，小心地取下试管，用手指堵住试管口。用火柴点燃一根薄木条。然后吹灭木条上的火。移开堵在试管口上的手指，迅速地把灼热的木条伸到试管里，如果木条能够复燃，证明产生的是氧气。
（2）设置同样的装置若干套，分别置于不同波长的光下，用秒表记录试管中所收集到的气体达到刻度线所需的时间，时间最短者，光合作用的效率最高。依次类推，可测出不同波长的光对植物光合作用于的影响大小。
（3）写出方法步骤：通过添加不同量的小苏打，使蒸馏水碳酸化，如可以用浓度是O.50％、O.75％、1.0％、2.0%和3.0%的溶液进行比较实验。通过测量试管中所收集到的气体达到刻度线所需的时间长短，可以测量不同二氧化碳浓度对光合作用的速率的影响。注意：一定要设立一个对照组，这样就可以计算出所收集的气体中，有多少是苏打水中的二氧化碳。
解析：（1）收集气体的方法有排水法和排空气法，根据氧气的物理性质，应采用排水法。一般用使带火星的木条复燃的方法检验氧气。
（2）探究植物光合作用最有效的波长可用不同波长的光照射此装置。检测指标可以是产生相同氧气量的时间长短，也可以是测量相同时间产生氧气量的多少。
（3）用小苏打来调节蒸馏水中CO2的含量，通过测量试管中所收集到的气体达到刻度线所需的时间长短，可以测量不同二氧化碳浓度对光合作用的速率的影响。以上两个实验设计都应设计对照组。
例14．将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg；如给予充足的光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg。请回答：
（1）上述条件下，比较光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用强度是。
（2）在光照时该植物每小时葡萄糖的净生产量是。
（3）若一昼夜中先光照4小时，接着处置在黑暗的情况下20小时，该植物体内有机物含量的变化是。
答案：（1）相同（2）24.5454（3）减少
解析：（1）影响呼吸作用的因素有温度、氧和二氧化碳等，光照不是影响因素，因此给光与否不影响呼吸作用。（2）呼吸每小时产生CO2 8mg，即消耗葡萄糖180×8/6×44≈
5.4545。光合每小时产生葡萄糖30mg，净产生葡萄糖量则应为30－5.4545≈24.5454（3）从题中可知，光下每小时光合消耗36mg CO2，光照4小时则消耗144mg。黑暗下每小时呼吸放出8mg CO2，20小时则放出160mg，因此植物体内有机物含量应减少。
例15．有人设计了一个研究光合作用的实验，实验前在溶液中加入破损了外膜和内膜的叶绿体及一定量的ATP和NADPH然后分连续的Ⅰ、Ⅱ两个阶段，按图示的控制条件进行实验请回答：
（1）根据光合作用原理，在上图中绘出糖类合成速率的两条可能的曲线。
（2）除糖以外Ⅰ阶段积累的物质是ADP，Pi，NADP，三碳化合物。Ⅱ阶段积累的物质是ATP，NADPH，五碳化合物。
答案：（1）
（2）ADP，Pi，NADP，三碳化合物ATP，NADPH，五碳化合物
解析：（1）由于加入了ATP和NADPH，在黑暗有CO2的情况下，会进行暗反应的全
过程，所以糖的合成速率升高，但一段时间后，外加的ATP和NADPH被消耗掉，暗反应
停止，糖类合成速率下降至停止。再给以光照，又会产生ATP和NADPH，利用前一阶段
剩余的CO2使暗反应继续进行，糖的合成速率再次升高。随着CO2被消耗，糖类合成速率
再次下降。（2）Ⅰ阶段ATP被消耗产生ADP和Pi，NADPH被利用产生NADP，CO2和
C5化合物结合产生三碳化合物。Ⅱ阶段光反应产生ATP和NADPH，由于糖类合成时再生出五碳化合物，而此时缺乏CO2，再生出的五碳化合物不能与CO2结合，从而导致五碳化合物积累。
[智能训练]
1．光强度增加，光合作用速率不再增加时，外界的光强度为（）A．光补偿点B．CO2饱和点C．CO2补偿点D．光饱和点
2．植物光反应的最终电子受体和氧化磷酸化中最初电子受体依次是（）A．NADP＋和NAD＋B．H2O和O2
C．FAD＋和FMN D．NAD＋和FAD＋
3．下列论述哪项是对的？（）A．暗反应在叶绿体的基粒片层上进行
B．光反应在叶绿体的基质中进行
C．暗反应不需要光，但在阳光下也能进行
D．暗反应只有在黑暗中才能进行
4．光合作用的过程中，二氧化碳被〔H〕还原，这个〔H〕来源于（）A．固定CO2的五碳化合物B．水被光解后产生的
C．体内有机物氧化产生的D．吸收大气中的氢
5．C4植物维管束鞘细胞的特点（）A．细胞较大、叶绿体没有基粒B．细胞较大、叶绿体有基粒
C．细胞较小、叶绿体没有基粒D．细胞较小、叶绿体有基粒
6．下列对叶绿素分子功能的叙述，正确的是（）A．吸收光能B．传递光能C．储藏光能D．转化光能
7．一个光合单位包括（）A．天线色素系统和反应中心色素分子 B．ATP酶复合物和电子传递体
C．电子传递体和NADPH D．ATP酶复合物和P700
8．光合作用过程中在叶绿体类囊体腔中完成的反应步骤有：（）A．三碳化合物的形成B．水的光解和氧的释放
C．NADP的还原D．ATP的生成
9．所有进行光合放氧的生物都具有哪种色素（）A．叶绿素a，叶绿素b B．叶绿素￡L，叶绿素c
C．叶绿素a，类胡萝卜素D．叶绿素a，藻胆素
10．以下哪些参与光合磷酸化：（）A．P680，P700，P450 B．P680，P700，去镁叶绿素
C．P680，P700，叶绿素b D．细胞色素c，细胞色素b，NADH 11．哪些特征使得景天科植物适应在炎热荒漠环境生长? （）A．维管束的排列方式特异B．具有C4代谢途径
C．白天气体交换少D．储存酸性物质可以抗虫。
12．光合作用中C02固定和同化一定需要：（）A．Rubisco B．NADPH C．ATP D．放出氧气
13．一个分子自叶绿体类囊体内到达线粒体基质必须穿过的层膜数是（）A．3 B．5 C．7 D．9
14．一种C3植物和一种C4植物在光下一起放在一个密封的玻璃钟罩中，在这个钟罩内CO2浓度如何变化？（）A．没有变化 B．增加C．下降到C4植物的CO2补偿点
D．下降到C3植物的CO2补偿点E．下降到C4植物的CO2补偿点以下
15．光合产物主要以什么形式运出叶绿体（）A．丙酮酸B．磷酸丙糖C．蔗糖D．G–6–P
16．叶绿体中所含的脂除叶绿体色素外主要是（）A．真脂B．磷脂C．糖脂D．硫脂
17．将叶绿素提取液放到直射光下，则可观察到（）A．反射光为绿色，透射光是红色B．反射光是红色，透射光是绿色
C．反射光和透射光都是红色D．反射光和透射光都是绿色
18．光合作用中蔗糖的形成部位（）A．叶绿体间质B．叶绿体类囊体 C．细胞质D．叶绿体膜
19．维持植物正常生长所需的最低日光强度
（ ） A ．等于光补偿点 B ．大于光补偿点
C ．小于光补偿点
D ．与日光强度无关
20．类胡萝卜素属于萜类化合物中的
（ ） A ．倍半萜 B ．三萜 C ．双萜 D ．四萜
21．Hill 反应的表达方式是
（ ）
A ．CO 2＋2H 2O*???→?光，叶绿体(CH 2O)＋H 2O ＋O 2*
B ．CO 2＋2H 2A ?→?光(CH 2O) ＋A 2＋H 2O
C ．ADP ＋P ???→?光，光合膜ATP ＋H 2O
D ．2H 2O ＋2A ???→?光，叶绿体2AH 2＋O 2 22．“高能磷酸键”中的“高能”是指该键 （ ）
A ．健能高
B ．活化能高
C ．水解释放的自由能高
D ．A ，B 和C 都是
23．绿色植物在白天光合作用旺盛时，多数气孔常开放着，随着光合作用的减弱，越来越
多的气孔逐渐关闭。影响气孔开闭的主要内因是保卫细胞内部的 （ ）
A ．氧气的浓度
B ．淀粉的浓度
C ．水解酶的浓度
D ．酸碱度（pH 值）
24．C 3植物光合作用时，CO 2的受体是 （ ）
A ．磷酸甘油醛
B ．磷酸甘油酸
C ．丙酮酸
D ．l ，5–二磷酸核酮糖
25．阳光经三棱镜分光照在丝状绿藻上，在哪些频率范围内聚集着最多的好气性细菌 （ ）
A ．红光和蓝紫光
B ．黄光和蓝紫光
C ．红光和绿光
D ．蓝紫光和绿光
26．下列各个作用中，哪些是与光合作用的光反应相联系的？ （ ） NADP NADPH 2 ATP
ADP CO 2 C 6H 12O 6 激发的叶绿素
叶绿素 A ．1、3、6 B ．2、4、5 C ．2、3、6 D ．1、4、6
27．在光合作用中，光化学反应的中心分子是 （ ）
A ．全部叶绿素a 的各种状态分子
B ．P 700和P 680的叶绿素a 的分子
C ．与光合作用有关的酶分子
D ．全部叶绿素和类胡萝卜素分子
28．正常状态下，光合作用过程中，限制光合作用速度的步骤是 （ ）
A ．光能的吸收
B ．高能电子的传递
C ．CO 2的固定
D ．以上都是
29．天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于100℃下烘干，称其重量；黄昏时，再取同一
株上着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙，同样处理，称其重量，其结果是 （ ）
A ．甲叶片比乙叶片重
B ．乙叶片比甲叶片重
C ．两叶片重量相等
D ．不一定
30．光合磷酸化过程发生的场所是（）A．叶绿体内膜上B．叶绿体基质中
C．类囊体膜的外侧D．类囊体膜的内侧
31．下列哪组色素是叶绿体和有色体都含有的？（）A．叶绿素和类胡萝卜素B．叶绿素和叶黄素
C．叶绿素和胡萝卜素D．叶黄素和胡萝卜素
32．绿色植物的保卫细胞与表皮细胞在生理功能上的主要区别是（）A．含有叶绿体B．能进行光合作用
C．能进行呼吸作用D．能吸水、失水
33．下列生理活动中，不产生ATP的是（）A．暗反应B．有氧呼吸C．光反应D．无氧呼吸
34．影响光合作用速度的环境因素主要是（）A．水分B．阳光C．温度D．空气
35．光合电子传递链位于（）A．叶绿体内膜上B．叶绿体类囊体膜上
C．叶绿体间质中D．叶绿体类囊体膜内
36．下列有关光合作用的叙述，哪项不正确? （）A．能进行光合作用的生物细胞都含有叶绿素
B．能进行光合作用的植物细胞都含有叶绿体
C．植物细胞进行光合作用时，将水分解产生氧分子的反应是在叶绿体的基质中进行D．植物细胞进行光合作用时，固定二氧化碳生成糖分子的反应是在叶绿体的基质中进行37．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2z一x)／6 g·cm-2．H-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是（）
A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时
B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时
C．下午4时后在阳光下照射1小时
D．晚上8时后在无光下放置3小时
38．在光合作用研究过程中，科学实验陆续发现以下事实：（）
(1)在人们对光合作用的认识达到一定程度时，以式子：6CO2＋6H2O C6H12O6＋
O2表示光合作用
(2)后来，希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能
放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应式是：H2O + 氧化态电子受体还原态电子受体+ 1/2 O2
(3)在希尔反应基础上，Amon又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH
也积累ATP；进一步，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并有有机物(CH2O)产生
希尔反应和Amon的发现应该使当时的人们对光合作用有以下哪些方面的新认识?
A．光合作用释放的O2来自H2O而不是CO2
B．H2O被裂解的时候，发生了由H2O最后到NADP的电子传递，这个过程需要光C．希尔反应与CO2合成有机物是2个可以区分开来的过程
D．光合作用需要光的过程为CO2合成有机物过程提供还原剂NADPH和ATP 39．根据叶绿体色素的有关知识回答下列问题：
（1）叶绿素与类胡萝卜素的比值一般是，叶绿素a / b的比值是：C3植物
为，C4植物为；而叶黄素/ 胡萝卜素为。
（2）阴生植物的叶绿素a／b比值，比阳生植物，高山植物的叶绿素a / b比值比平原地区植物，同一植物在强光条件下，其叶绿素a / b比值比弱光条件下的，同一叶片随着叶龄的增加，叫绿素a／b比值亦随之。
40．植物的光合作用强度，可以用单位面积在单位时间内吸收二氧化碳量的测定来表示。
这样测定的光合作用强度实际存在的光合作用强度。
41．下图是光合作用过程实验图解：
请分析实验结果
（1）装置C中产生含碳有机物是由于在装置A中结构〔〕进行了反应，为在结构〔②〕中进行的反应提供了
等物质的缘故。
（2）装置B中不能产生含14C的有机物，主要是结构①中缺少
和。
（3）此实验说明叶绿体是进行光合作用完整的单位。
（4）适当增强，增加，以及适当提高温度可提高，从而提高含碳的有机物的产量，并能产生较多的。
42．右图是简化了的光反应图解，据图回答下列问题：
（1）指出右图中A～D物质的名称：
A．H2O B．PSⅡ（P680）
C．PSⅠ（P700）D．NADP＋（氧化型辅酶Ⅱ）
（2）电子的最终供体是，电子最终受体
是。
（3）进行光化学反应的场所是图中的和。
（4）E过程称为光合磷酸化。
（5）D物质的重要特点是。
（6）从能量角度看光反应的实质是。
答案：1．D 2．A 3．C 4．B 5．A 6．ABD
7．A 8．B 9．C 10．B 11.BC 12．ABC
13．B 14．C 15．B 16．B 17．B 18．C
19．B 20．D 21．D 22．C 23．D 24．D 25．A 26．D 27．B 28．C 29．B 30．C 31．D 32．B 33．A 34．BC 35．B 36．C 37．A 38．ACD 39．（1）3:1；3:1；4:1；2:1 （2）低；高；高；降低
40．小于
41．（1）①叶绿体片层膜上；光；②基质；暗；NADPH（或ATP）（2）固定CO2的C5（或RuBP）；有关酶（3）结构（4）光照；光合速率；O2
42．（1）A （2）H2O NADP＋（3）B C （4）非循环式
（5）易与H结合，又易与H分离（6）光能→电能→活跃的化学能
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
高中生物竞赛辅导书有哪些 高中是学习生物的重要时期，此时接触生物辅导书的相关资料有助于我们在高中生物竞赛中脱颖而出。下面是我为大家整理的高中生物竞赛辅导资料，希望对大家有所帮助! 高中生物竞赛考纲 首先，要知道什么是生物联赛。我们通常所说的中学生物学奥赛是分为以下五个赛程的：各省的初赛、全国中学生生物学联赛、全国中学生生物学竞赛、全国中学生生物学冬令营、国际中学生生物学奥林匹克竞赛(即IBO)。就是通过这层层的严格选拔，在全国范围内发掘出高手中的高手作为国家对选手参加IBO，为国争光。而当下由于很多高校都把学科竞赛省赛成绩作为自主招生申请条件之一，所以作为第二阶段的全国中学生生物学联赛也就获得更多的关注了。 其次，要知道生物联赛的考核内容。我们都知道该考试以高中生物学为基础，并会扩展至高校普通生物学内容，具体考核点与分值分布是这样的： 1.细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学 (25%) 2.植物和动物的解剖、生理、组织和器官的结构与功能 (30%) 3.动物行为学、生态学 (20%) 4.遗传学与进化生物学、生物系统学 (25%) 最后回归主题吧，到底该准备些什么备考资料呢? 高中生物竞赛辅导书
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生物竞赛辅导申请书 （2018-2019第一学期） 负责人： 指导教师： 小组活动目的： 针对我校实际情况成立生物学竞赛赛小组的意义有： 1、为自主招生增加门槛资格：自主招生是通往高校升学的另一道门槛，且随着我国高等学校招生制度的改革，自主招生的比重还会逐步提高。自主招生的决定权在高校，不少高校还认可奥赛奖牌的含金量，如清华大学招办主任于涵说，对于失去保送资格的奥赛获奖学生，比如获得全国奥赛省市级一等奖，以及进入全国奥赛总决赛但没有进入国家队集训的学生，清华大学会将其纳入到“拔尖计划”中，继续为具有学科特长和创新潜质的优秀中学生提供进入清华的通道。 2、通过生物学奥赛的培训和竞赛活动，开阔学生的眼界，扩大其知识面，培养其逻辑思维，为学生学习高中知识提供理论依托，为我校建设优秀省示范高中、知名学校添砖加瓦。 3、生物学奥赛的学习有利于培养学生顽强的意志、刻苦专研的精神、自主学习的习惯，有利于提高学生的全面素质。 整体计划： 1、成立领导小组： 信息学奥赛希望校领导高度重视，在全校班主任会议、教学会议、学科组会议充分强调，要求班主任，各任课老师通力协调配合，成立由王彩莲部长担任竞赛总负责人，学科组组长与辅导教师担任生物竞赛负责人的团队。 2、教师的选拔： 辅导教师可采取自愿报名、历年初赛试题考试的方式选拔。 辅导教师要严格按照课表要求上课，认真辅导，注重实效。每个小组都要有计划，每个阶段都要有测试，每节课都要有教学案。 3、学生的选拔： 选手从高一年级学生中挑选，经过高一一学年的辅导后，参加安徽省生物学竞赛预赛，从中选拔出更加优秀的选手。 达成目标 预期经过高二一学年的竞赛辅导，在高二第二学期参加安徽省生物学竞赛预赛，得到市级奖项；并在全国生物学竞赛比赛中拿到省级奖项和国家级奖项I
细胞呼吸与光合作用 李仕才 1．光合作用与细胞呼吸物质及能量转化 (1)光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向 C ：CO 2――→暗反应有机物――→有氧呼吸第一阶段丙酮酸――→有氧呼吸第二阶段CO 2 H ：H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――→有氧呼第一、二阶段[H]――→有氧呼吸第三阶段H 2O O ：H 2O ――→光反应O 2――→有氧呼吸第三阶段H 2O ――→有氧呼吸第二阶段CO 2――→光合作用有机物 (2)光合作用和细胞呼吸中ATP 的来源及去路分析 ①光合作用中ATP 的来源及去路 来源：光反应——类囊体薄膜上；去路：暗反应——叶绿体基质中。 ②细胞呼吸中ATP 的来源和去路 ATP 合成：a 、b 、c 都产生ATP ，场所为细胞质基质和线粒体；ATP 分解为各项生命活动供能。 (3)光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析 例1 如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是( )
A．图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中 B．图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸 C．两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP D．影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照 2．真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者的关系及判定 (1)植物“三率”间的内在关系 ①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 ②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 (2)植物“三率”的判定 ①根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。 ②根据关键词判定 例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( ) A．甲植株从a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点时有机物积累量最多 C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同 D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 4．“装置图法”测定光合速率与呼吸速率
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
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
专题六光合作用 考点一叶绿体色素的提取和分离 1.(2015·江苏卷，21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提 取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)( ) A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同 D.画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次 解析本题主要考查光合色素的提取与分离，意在考查生物实验的相关知识，考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力，难度较大。A项对，由图示可知，强光下，Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿体含量降低；B项对，类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光降解；C项对，Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画2－3次。 答案ABC 2.(2015·重庆卷，4)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓 度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是( ) 注：适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图 A.黑暗条件下，①增大、④减小 B.光强低于光补偿点时，①、③增大 C.光强等于光补偿点时，②、③保持不变 D.光强等于光饱和点时，②减小、④增大 解析本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，考查识图和分析能力。难度适中。黑暗条件下，叶肉细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用，细胞吸收O2，释放CO2，故①增大、④减小，A正确；光补
偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，当光强低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，细胞吸收O2，释放CO2，故①增大、③减小，B错误；当光强等于光补偿点时，光合速率等于呼吸速率，细胞不吸收O2，也不释放CO2，②、③保持不变，C正确；光饱和点是指光合速率达到最大时的最低光照强度，当光强等于光饱和点时，光合速率大于呼吸速率，细胞吸收CO2，释放O2，②减小、④增大，D正确。 答案 B 3.(2015·福建卷，3)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活 性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( ) A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质 B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行 C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法 D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高 解析本题考查光合作用过程相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。RuBP羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于暗反应，其场所是叶绿体基质，A正确；暗反应不需要光，有光条件下也可进行，B错误；实验中利用14C标记CO2并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，C正确；单位时间内产物生成量可代表化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，D正确。 答案 B 4.(2013·新课标卷Ⅱ，2)关于叶绿素的叙述，错误的是( ) A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 解析本题考查叶绿素的组成元素、功能等知识，意在考查考生的识记能力和理解能力。叶绿素a和叶绿素b都含有Mg，A正确；叶绿素a和叶绿素b吸收的光能可用于光合作用的光反应，B正确；叶绿素a在红光区的吸收峰值高于叶绿素b，C正确；植物呈现绿色是由于叶绿素吸收绿光最少，绿光被反射出来，D错误。 答案 D 5.(2013·江苏卷，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是( ) A.使用定性滤纸过滤研磨液 B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
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，
高中生物竞赛辅导资料：第一章细胞生物学 细胞生物学是研究细胞的结构、功能、生活史以及生命活动本质和规律的科学，是生物科学的主要分支之一，也是生命科学和分子生物学研究的基础。本章包括细胞的化学成分，细胞器，细胞代谢，DNA、RNA和蛋白质的生物合成，物质通过膜的运输，有丝分裂和减数分裂，微生物学和生物技术等部分。根据1BO考纲细目和近几年来试题的要求，以下从知识条目和能力要求两方面定出具体目标
第一节细胞的化学成分 尽管自然界细胞形态多样，功能各异，但其化学成分基本相似，主要包括：糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶类等。 一、糖类 糖类是多羟基醛、多羟基酮的总称，一般可用Cm(H20)n化学通式表示。由于一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是2：1，与水结构相似，故又把糖类称为碳水化合物。糖是生命活动的主要能源，又是重要的中间代谢物，还有些糖是构成生物大分子，如核酸和糖蛋白的成分，因而具有重要意义。糖类化合物按其组成可分为单糖、寡糖、多糖。如果糖类化合物中尚含有非糖物质部分，则称为糖复合物，例如糖蛋白、蛋白多糖、糖脂和脂多糖等。 (一)单糖 单糖是最简单的糖，不能被水解为更小的单位。单糖通常含有3—7个碳原子，分别称为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。天然存在的单糖一般都是D-构型。单糖分子既可以开链形式存在，也可以环式结构形式存在。在环式结构中如果第一位碳原子上的羟基与第二位 碳原子的羟基在环的伺一面，称为α-型；如果羟基是在环的两面，称β-型。
重要的单糖有以下几种： 1．丙糖如甘油醛(醛糖)和二羟丙酮(酮糖)。它们的磷酸酯是细胞呼吸和光合作用中重要的中间代谢物。 2．戊糖戊糖中最重要的有核糖(醛糖)、脱氧核糖(醛糖)和核酮糖(酮糖)。核糖和脱氧核糖是核酸的重要成分，核酮糖是重要的中间代谢物。 3．己糖葡萄糖、果糖和半乳糖等都是己糖。所有己糖的分子式为C6H1206，但结构式不同，互为同分异构体。葡萄糖是植物光合作用的产物，也是细胞的重要能源物质之一。 (二)寡糖 由少数几个(2—6个)单糖缩合而成的糖称为寡糖。最多的寡糖是双糖，如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖。 1．麦芽糖麦芽糖是由一个α—D-葡萄糖半缩醛羟基与另一分子α-D-葡萄糖C4上的醇羟基缩合脱去一分子水，通过α-1，4-糖苷键结合而成。麦芽糖是淀粉的基本单位，淀粉水解即产生麦芽糖，所以麦芽糖通常只存在于淀粉水解的组织，如麦芽中。 2．蔗糖一分子α-D—葡萄糖和一分子β-D-果糖缩合脱水即成蔗糖。甘蔗、甜菜、胡萝卜以及香蕉、菠萝等水果中都富含蔗糖。 3.乳糖乳糖由一分子β-D-半乳糖和一分子α-D-葡萄糖通过β-1，4-糖苷键结合而成。乳糖主要存在于哺乳动物乳汁中。 4．纤维二糖纤维二糖是纤维素的基本结构单位，由2分子的p-D-葡萄糖通过β-1， 4-糖苷键结合而成。
高中生物光合作用练习题 1.(2008·宁夏高考)为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是() A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液 B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液 C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液 D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液 2.利用溴甲酚紫指示剂，检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如下。对此相关叙述不．正确的是() A.溴甲酚紫指示剂在pH减小的环境中变为黄色 B.溴甲酚紫指示剂变为黄色是由于金鱼藻呼吸作用释放出CO2 C.这个实验可表明呼吸作用释放CO2，光合作用释放O2 D.实验操作3～5表明光合作用吸收CO2 3．下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，有关说法不正确的是 ( ) A．图中①过程进行的场所是叶绿体的类囊体薄膜 B．光合作用过程中[H]来源于①过程中水的光解，用于③过程C3的还原 C．在有氧呼吸的第一阶段，除了产生了[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸 D．②、④过程中产生ATP最多的是④过程 4.下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上() A.生物膜为叶绿体内膜 B.可完成光合作用的全过程 C.发生的能量转换是：光能→电能→化学能 D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动 5.如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、B、C分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是() A.水参与C中第二阶段的反应 B.B在叶绿体类囊体薄膜上进行 C.A中产生的O2，参与C的第二阶段 D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜
高考生物专题练习 光合作用和细胞呼吸 一、选择题 1．(2017湖北六校联盟联考，4)下图表示光合作用和有氧呼吸过程中C．H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程，图中序号表示相关的生理过程。下列叙述错误的是（） A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同 B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨ C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦和⑨ D．ATP中的能量不仅可以来自光能，也可以来自有机物中的化学能；ATP中的化学能可以转变为化学能而不能转变为光能 2．(2017辽宁铁岭协作体二联，15)科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征，对其净光合速率和气孔导度进行了测定，结果如下。下列有关叙述不正确的是（） 净光合速率的日变化 气孔导度的日变化 A．阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度下降的时间不一致 B．晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关 C．实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中
D．两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关 3．组成生物的化学元素在生物体中起重要作用，下列关于几种元素与光合作用关系的叙述，正确的是（）A．C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2先后经C3．C5形成(CH2O) B．N是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用 C．O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自于水 D．P是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程中均有ATP的合成 4．图甲表示在一定的光照强度下，植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路，则图甲所示状态在图乙中的位置是（） A．AB之间 B．BC之间 C．C点以后 D．B点 5．下列与绿色植物某些生理过程有关的叙述，正确的是（） A．绿色植物的光反应可以在暗处进行，暗反应也可以在光下进行 B．大豆根吸收矿质元素所需的ATP可以直接来源于光合作用 C．水果贮存时充入N2和CO2目的主要是抑制无氧呼吸，延长水果的贮存时间 D．即使给予叶绿素提取液适宜的温度、光照和CO2，也无法检测到有O2生成 6．在研究温度对发菜光合作用和细胞呼吸的影响时，得到下图所示的实验结果。下列分析不正确的是（） A．发菜无叶绿体，但可进行光合作用 B．光合作用和细胞呼吸都有的产生和消耗 C．25 ℃后发菜制造的氧气量逐渐下降 D．45℃时，CO2固定和C3还原仍能进行 7．下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a~g为物质，①~⑥为反应过程)，下列叙述错误的是（）
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
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
初中生物光合作用专题训练 一、选择题 1、细胞的下列结构中，哪一种可以使能量发生转换 A 、细胞核 B 、叶绿体 C 、液泡 D 、细胞壁 1、光合作用生成的产物是 A 、有机物和二氧化碳 B 、有机物和氧 C 、二氧化碳和氧 D 、二氧化碳和水 2、做“绿色植物在光下制造淀粉”的实验，正确的实验顺序是 ①选叶遮光 ②酒精脱色 ③黑暗处理 ④碘酒显影 ⑤清水漂洗 ⑥观察变化 A 、①③②⑤④⑥ B 、③①②④⑤⑥ C 、③①②⑤④⑥ D 、①②③④⑤⑥ 3、若把许多观赏植物安放在卧室里过夜，卧室里的空气中将 A 、二氧化碳含量增多 B 、氧气含量增多 C 、氧气和二氧化碳含量不变 D 、有毒气体增多 4．下列四位同学的观点中正确的是 A ．小王认为：绿色植物光合作用时无法进行呼吸作用 B ．小柯认为：绿色植物呼吸作用时一定不能进行光合作用 C ．小明认为：绿色植物呼吸作用，吸入二氧化碳、放出氧气 D ．小张认为：绿色植物光合作用为人和动物提供了食物和氧气 5. 下列各实验装置中，能迅速、安全地脱去绿叶中叶绿素的是 A B C D 6.二十世纪，科学家希尔曾做过下图这个实验，有关实验的分析不正确．．． 的是 A ．装置b 中气泡内的气体是氧气 B ．装置c 中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳 C ．实验表明光合作用的场所是叶绿体 D ．实验表明光照是光合作用的必要条件 7.将放置于黑暗处24小时的银边天竺葵（叶片边缘部分的细胞无叶绿体），作如图(C 处用 黑纸片上下包裹，A 、B 处不作任何处理)处理后，在阳光下照射一段时间，取下实验叶片脱 色、漂洗、滴加碘液、再漂洗，不会变蓝的是 A.A 处、C 处 B.A 处、B 处 C. .B 处、C 处 D. .ABC 三 处a ．绿叶 b ．叶绿体滤液 c ．叶绿体滤液 （叶绿体有气泡产生） （叶绿体无气泡产生） 研磨过滤 遮光
第一章生物学的学习策略和解题技巧 一、树立正确的生物学观点 树立正确的生物学观点是学习生物的重要目标之一，正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器，有了正确的生物学观点，就可以更迅速更准确地学到生物学知识。所以在生物学学习中，要注意树立生命物质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对立统一、生物进化和生态学等观点。 1．生命物质性观点 生物是由物质组成，一切生命活动都有其物质基础。从万物之灵的人类到单细胞的细菌，以及无细胞结构的病毒等，所有生物都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁、铜等几十种化学元素组成的，并且这几十种化学元素在无机自然界都是可以找到的。生物体能够完成各种各样的生命活动，而一切生命活动都是通过一定的生命物质来实现的，如果没有生命物质也就没有生命活动。 2．结构与功能相统一的观点 结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；二是任何功能都需要一定的结构来完成。例如叶的表皮是无色透明的，表皮细胞排列紧密，向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。表皮的这种结构的存在，就既利于阳光透过，又能防止叶内水分过多地散失，还能保护叶内部不受外来的伤害；而阳光透入，防止水分散失，保护叶内组织，又需要一定的结构来完成，这就是表皮。 3．生物的整体性观点 系统论有一个重要的思想，就是整体大于各部分之和，这一思想也完全适合生物领域。不论是细胞水平、组织水平、器官水平，还是个体水平，甚至包括种群水平和群落水平，都体现出整体性的特点。例如，细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡等细胞器都有其特有的功能，但是只有在它们组成一个整体——细胞的时候才能完成新陈代谢的功能，如果离开了细胞的整体，单独的一个细胞器是无法完成它的功能的。 4．生命活动对立统一的观点 生物的诸多生命活动之间，都有一定的关系，有的甚至具有对立统一的关系，例如，植物的光合作用和呼吸作用就是对立统一的一对生命活动。光合作用的实质是合成有机物，储存能量；呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。很明显，两者之间是相互对立的。呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，可以说，如果没有光合作用，呼吸作用就无法进行；另一方面，光合作用过程中，原料和产物的运输所需要的能量，也正是呼吸作用释放出来的，如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。因此说，呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在，才能使植物体的生命活动正常进行。 5．生物进化的观点 辩证法认为，一切事物都处在不断地运动变化之中，任何事物都有一个产生、发展和灭亡的过程。生物界也不例外，也有一个产生和发展的过程，所谓产生就是生命的起源，所谓发展就是生物的进化。生命的起源经历了从无机小分子物质生成有机小分子物质，再形成有机高分子物质，进而组成多分子体系，最后演变为原始生命的变化过程；生物的进化遵循从简单到复杂，从水生到陆生、从低等到高等的规律。
高中生物必修一光合作用知识点梳理名词： 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(黄绿色);B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)
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：2H2O→4[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+C5→2C3b、C3化合物的还原：2C3+[H]+ATP→(C H2O)+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能量代谢。 7、影响光合作用的因素：有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如：在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法，来提高作物的产量。再如，二氧
光合作用与呼吸作用专题训练 1、如图表示某植物非绿色器官在不同氧气浓度下氧气的吸收量和二氧化碳的释放量，N点后O2的 吸收量大于CO2释放量，据图分析以下判断正确的是（） A、M点是贮藏该器官的最适氧气浓度，此时无氧呼吸的强度最低 B、该器官呼吸作用过程中不只是氧化分解糖类物质 C、N点时，该器官氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸 D、O点时，该器官产生二氧化碳的场所是细胞中的线粒体基质 2、某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了如 A、B、C、D所示的四幅图。除哪幅图外，其余三幅图中“A”点都可以表示光合作用速率与呼吸作用速率相等( ) 3、下图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示夏季某一天24 h的温度、某植物的光合速率、表观光合速率的变化，乙图中曲线表示放有某植物的密闭玻璃罩内一天24 h的CO2浓度的变化，以下分析错误的是( )
A．甲图曲线中12点左右D点下降的原因是温度过高，气孔关闭 B．乙图曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光照强度增加 C．植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是E点，在乙图中则是H点 D．植物在甲图中的C、E两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同 4、如图表示甲、乙两种植物的CO2吸收量随着光照强度的变化而变化的曲线图。下列叙述正确的是( ) A．甲、乙两植物的最大光合作用强度一样 B．如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体中五碳化合物的含量将会增加 C．当平均光照强度在X和Y之间(每日光照12 h)，植物一昼夜中有机物量的变化是甲减少、乙增加 D．当光照强度为Z时，光照强度不再是乙植物的光合作用限制因素，但仍是甲植物的光合作用的限制因素 5、如图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段xy=Yz．则在氧浓度为a时有氧呼吸与无氧量呼吸（）