第三节 光合作用
考纲要求：光合作用的过程；意义；光合作用相关的计算。
教学目的：
1.光合作用的发现（A ：知道）。
2.叶绿体中的色素（C ：理解）。
3.光合作用的过程和重要意义（D ：应用）。
重点和难点及疑点：
1． 教学重点
（1） 叶绿体中的色素。
（2） 光合作用的过程。
（3） 光合作用的重要意义。
2． 教学难点
光合作用中的物质变化和能量变化。
3.教学疑点 有关光合作用的计算、图像。
教学方法： 先考后教，针对复习
教学课时： 两个课时
教学过程：【板书】
光合作用的发现
叶绿体中的色素
光合作用 光反应阶段
光合作用的过程
暗反应阶段
光合作用的重要意义
【注解】
一、光合作用的概念和总反应式：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成 储存能量的有机物，并且释放出氧的过程。
CO 2+H 2O ??
??→?光能和叶绿体（CH 2O ）+O 2 6CO 2+12H 2O ??
??→?光能和叶绿体C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 二、光合作用的发现
（一）结构：双层膜，内部有无色基质和绿色基粒，每个基粒由多个类囊体垛叠而成。
（二）色素
1． 分布：类囊体的薄膜上
2． 功能：吸收、传递和转换光能
叶绿素a 主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素（3/4） 叶绿素b
3． 种类 胡萝卜素
类胡萝卜素（1/4） 主要吸收蓝紫光
叶黄素
三、光合作用的过程
（一）光反应（必须有光才能进行）
1． 部位：基粒类囊体的薄膜上
2． 条件：光、色素、酶
水的光解：H 2O ?→?
光2[H]+2
1O 2 3． 内容 供给暗反应（还原剂） ATP 的形成：ATP+Pi+能量?→?
酶ATP （为暗反应供能） （水的光解和色素吸收光能不需酶参与）
（二）暗反应（没有光也能进行，但必须要有光反应提供的[H]和ATP ，事实上在黑暗中无
法进行。）
1． 部位：叶绿体的基质
2． 条件：多种酶、[H]、ATP 、CO 2（“暗”这个条件并不必需；但暗反应若没有光反应提供
的[H]和ATP 就无法进行；所以暗处不能长时间进行暗反应）
CO 2的固定：CO 2+C 5?→?酶
2C 3
3． 内容
CO 2的还原：C 3+[H] ??→?ATP
酶（CH 2O ） （三）光合作用的过程图解（识、画、注意点）
（四）光合作用速率（强度）的表示方法：
1． CO 2的吸收速率（净量和总量）
2． O 2的释放速率（净量和总量）
3． 葡萄糖的生成速率（净量和总量）
四、光合作用的实质
1． 物质转化：无机物（CO 2和H 2O ）→有机物（糖类、一部分氨基酸和脂肪是光
合作用的直接产物）
2． 能量转换：光能??→?光反应ATP 中的活跃化学能??→?暗反应有机物中的稳定化学能
3． 实质：生物界最基本的物质代谢和能量代谢
五、光合作用的意义
1． 为生物界提供有机物（一切生物的最终能量来源都是太阳能）
2． 使大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定
3． 把光能转换成化学能
4． 对生物进化具有重要作用
原始生命（海洋保护它免受紫外线等的伤害）
蓝藻（进行光合作用，大气中出现氧，进而出臭氧层，滤去太阳光中的大部分紫外线。）
水生生物登陆（离开水，但有臭氧层的保护）
进化为各种生物（包括水生生物和陆生生物）
六、植物栽培与光能的合理利用
1． 延长光合作用的时间 可以提高单位面积的产量
2． 增加光合作用的面积
【针对训练】
A.基础训练
1．下图表示萨克斯的实验，在叶片照光24小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分呈蓝色。本实验说明
①光合作用需要CO 2②光合作用需要光③光合作用需
要叶绿素④光合作用放出氧⑤光合作用制造淀粉
A ．①②
B ．③⑤
C ．②⑤
D ．①③
2．绿色植物的色素在光合作用中不具有的作用是
A ．吸收光能
B ．转换光能
C ．贮存光能
D ．传递光能
3．下列不属于叶绿素功能的是
A．吸收太阳光能 B．利用光能使水分解 C．利用光能合成ATP D．固定和还原CO2 4．欲测定植物是否进行光反应，可以检测是否有
A．葡萄糖生成 B．淀粉生成 C．O2的释放 D．CO2有吸收5．在光合作用中，不需要酶参与的过程是
A．CO2的固定 B．叶绿素吸收光能 C．三碳化合物的还原 D．ATP的形成6．将一株天竺葵在黑暗中部叶脉切断，光照2h-4h，检测结果叶片下半部产生淀粉，而上半部无淀粉生成，这是因为切断叶脉（A）
A．阻断了水分的运输 B．阻断了有机物的运输
C．阻断CO2 的运输 D．影响了上部细胞的呼吸作用
7．在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装A．红光灯 B．绿光灯 C．白炽灯 D．蓝光灯
8．某人为检验叶绿体中色素的吸收光谱，进行实验，装置如下图。则他在光屏上看到的吸收光谱为
9．在叶绿体中，ATP、ADP的运动方向是
A．ATP和ADP同时由叶绿体的基质向类囊体膜运动
B．ATP和ADP同时由类囊体膜向叶绿体的基质运动
C．ATP由叶绿体基质向类囊体膜运动，ADP则是向相反方向运动
D．ADP由叶绿体基质向类囊体膜运动，ATP则是向相反方向运动
10．在下列有关光合作用的叙述中，正确的是
A．光反应不需要酶，暗反应需要多种酶 B．光反应消耗ATP，暗反应形成ATP C．光反应固定CO2，暗反应还原CO2 D．光反应消耗水，暗反应消耗ATP 11．大气中的臭氧层，对生物的作用是
A．杀灭细菌 B．提供较多氧气 C．增强射线杀伤 D．降低紫外线强度
12．水稻在适宜的情况下，如改变下列哪一项会使产量增加
A．氧的含量 B．二氧化碳的含量 C．氢的含量 D．水蒸气的含量13．大豆叶肉细胞中葡萄糖从产生部位到达同一细胞有氧呼吸的主要场所，需经过的磷脂双分子层数为
A．1层 B．2层 C．3层 D．4层
14．关于光合作用的下列叙述中，正确的是
A．暗反应在细胞质基质中进行 B．光合作用产生的葡萄糖中，碳和氧都来自于二氧化碳
C．光反应和暗反应都能生成ATP D．光反应是物质代谢，暗反应是能量代谢
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．下图中的曲线分别表示四种植物在不同光照强度下释放和吸收CO2的速率变化情况。据图可知，它们当中，最耐阴的一种
A．①
B．②
C．③
D．④
B.提高训练
16．叶绿体中的色素在光合作用中作为
A．最终产物 B．水分解产生氢的受体C．原材料 D．能量的吸收及转换者
17．把叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中，变暗的区域主要是
A．红光和蓝紫光区 B．黄光和蓝光区 C．黄光和绿光区 D．绿光和红光区18．有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲添加品红光；乙添加绿色光；丙添加品红光滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如下图），经过一段时间后，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组
A．甲和乙 B．乙和丙 C．甲和丁 D．丙和丁19．光合作用的产物一般是葡萄糖，在暗反应中，它的形成与下列哪组物质有关A．O2、CO2、H2O B．酶、氢、CO2、ATP C．CO2、H2O、氢 D．O2、酶、CO2、ATP 20．光合作用的暗反应中，没有消耗的物质是
A．[H]和ATP B．[H]和CO2 C．五碳化合物和酶 D．三碳化合物和五碳化合物
21．光合作用过程中物质的转变途径，错误的是
A．氧原子：H2O → O2
B．氢原子：H2O → H2 →C6H12O6
C．碳原子：CO2→ C3化合物→C6H12O6
D．氧原子：CO2 →C3化合物→C6H12O6+H2O
22．将两个枝条分别置于营养液中。其中一枝仅保留一张叶片（甲），另一枝保留两张叶片（乙、丙），叶片置玻璃盒中密封（玻璃盒大小足以保证实验顺利进行），在甲叶和乙叶的盒中注入14CO2，装置如图。光照一段时间后，可以检测到放射性的叶片是
A．仅在甲中 B．仅在甲和乙中 C．仅在甲和丙中 D．在甲、乙和丙中
23．在光合作用的安反应中，没有消耗的物质是
A．[H]和[ATP] B．[H]和CO2 C．五碳化合物和酶 D．C3和C5
24．下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是
A．增大O2浓度 B．增大CO2浓度 C．增强光照强度 D．调节室温
25．光照增强，光合作用增强，但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱，这是由于
A．水分解产生的氧数量不足 B．叶绿体利用光能合成ATP不足
C．暗反应中三碳化合物产生的太少 D．暗反应中还原剂数量不足
26．右图表示在不同条件下，光合作用速度的变化曲线。试分析：
（1）C与B相比较，光合速度慢，这是因为
。
（2）A与B相比较，光合速度快，原因是
。
但是，在弱光下，两者光合速度基本相同，这是因为
。
（3）综上所述，限制光合作用速度的因素有
，在弱光下，限制光合作用的
因素，在较强光下，限制光合作用的因素
是。
C.能力训练
27．对叶绿体进行成分分析，发现某部分磷酸的含量较多。该部分最可能是A．外膜 B．内膜 C．基粒 D．基质
28．某科学家用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子的转移途径，下列各项中，能正确表示碳原子转移途径的是
A．CO2 →叶绿素→ ADP B．CO2→叶绿素→ ATP
C．CO2 →酒精→葡萄糖 D．CO2→三碳化合物→葡萄糖
29．在光合作用中实验里，如果所用的水中有0.20%的水分子含18O，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18O，那么，植物进行光合作用释放的氧气中18O的比例为A．0.20% B．0.44% C．0.64% D．0.88%
30．对某植株作如下处理：（甲）持续光照10分钟；（乙）光照5秒钟后再黑暗5秒钟，连续交替进行20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是A．甲多于乙 B．甲少于乙 C．甲和乙相同 D．无法确定
31．将置于阳光下的盆栽植物移植黑暗处，则短时间内细胞内三碳化合物与葡萄糖生成量的变化是
A．C3突然增加，C6H12O6减少 B．C3与C6H12O6都减少
C．C3与C6H12O6 都增加 D．C3突然减少，C6H12O6增加
32．下列有关叶绿体和光合作用的几个简单小实验，你认为哪一个结果有科学性错误A．叶绿素的丙酮提取液放在自然光源和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察连续光谱中变暗（或出现黑带）的区域是红光和蓝紫光区
B．在温暖晴朗的一天下午，在某植物向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，用碘液处理，叶片被染成蓝色
C．高倍镜下观察叶绿体在细胞质基质中能向光聚集移动，强光下以较小侧面对向光D．在天气晴朗的一天的上午10时左右，用钻有直径为1cm左右的小孔的锡纸将田间一株植物的叶片夹住，下午2时左右取下这片叶，用酒精隔水加热脱色，用碘液处理，小孔处照光部位变成蓝色，而被锡箔纸遮住的部分呈灰色或灰白色
33．某同学设计了一个研究阳光对大豆萌发影响的实验。在①和②两个花盆中种了大豆，并对阳光、温度、水分加以控制（如下表所示）。另一同学看了设计后提出了下列意见，其中正确的是
花盆阳光温度水分
①向阳处20℃充足
②暗室20℃不充足
A0℃
C．两个花盆都应保证充足的水分 D．两个花盆都应放在暗室中
34．下图表示3株脱淀粉（经充分“饥饿”处理）的同种相似植株放在不同的钟罩内，以下关于本实验的目的叙述正确的是
A．证明光合作用速率随CO2浓度增大增大 B．证明光合作用的必须条件是CO2
C．证明过多的CO2阻碍光合作用 D．证明NaOH能促进光合作用
35．在烟草的叶片中含有大量烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，烟草的叶就不含烟碱了。反之，嫁接在烟草上的番茄叶子中却含有烟碱，这说明
A．烟草根都能合成烟碱
B．烟草叶子受番茄影响，遗传性状发生改变
C．番茄叶子受烟草影响，遗传性状发生改变
D．只有靠烟草根部吸收某种物质，烟草叶片才能合成烟碱
36．下面是光合作用过程实验图解，请分析回答：
（1）装置C中产生含碳有机物是由于装置A中的结构［
］进行了反
应，为在结构［］中进行的反应提供了的缘故。（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）此试验说明叶绿体是进行光合作用的完整的单位。
（4）适当增强，增加，以及适当提高温度可提高，从而提高含碳有机物的产量。
37．由于海水对阳光具有吸收和散射作用，不同水层中的海洋植物所含的光合作用色素具有差异。下图上半部分表示a、b两种海洋植物在不同光谱中的相对
光合作用率，下半部分表示不同波长光的能量随海水深度的变化，
分析并回答：
（1）a、b两种海洋植物与陆地植物所含有色素相似的
是，它主要吸收。
（2）a、b两种海洋植物中分布在较深水层的是，
它在光合作用中能有效地利用光。
（3）a、b两种海洋植物分布在不同的水层中，这种现象在生态学
中被称为。
38．下图是未完成的实验装置，请利用A、B、C三支试管、新鲜
叶片和必要的辅助材料，设计一个证明光合作用吸收CO2和呼吸
作用释放CO2的实验，并预计实验结果
（1）当A管用于证明光合作用吸收CO2的实验时，需，指示剂显色。
（2）当B管用于证明呼吸作用释放CO2的实验时，需，指示剂显色。
（3）C管在实验中起作用，指示剂显色。
（4）用几层纱布包上照光的D管，实验结果表明指示剂的颜色未发生变化，试分析原因。39．下面是改变光照和CO2浓度后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线，请分析并回答下列问题：
（1）曲线a表示的化合物是，在无光照时，其量迅速上升的原因是：
①；②。（2）曲线b表示的化合物是，在CO2浓度降低时，其量迅速上升的原因是：①；②。（3）光照强度和CO2浓度均影响光合作用的速度，但前者主要影响光合作用的过程，后者主要影响过程。
D.奥赛一瞥
40下列有关番茄代谢或调节的变化趋势图，正确的是
41.下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是
A．叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B．叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
42.为证实叶绿体有效放氧功能，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、临时装片中无NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D.光照、无空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
43.光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是
A．植物体鲜重增加量B．植物体干重增加量
C．O2释放量D．CO2吸收量
44.黑暗条件下生长的水稻幼苗缺少的光合色素有·
A．叶绿素a与叶绿素b B．叶绿素a与叶黄素
c．叶绿素b与胡萝b素 D．叶绿素a与胡萝b素
45.关于叶绿体色素在光合作用过程作用的描述，错误的是
A、叶绿体色素与ATP的合成有关
B、叶绿体色素参与ATP的分解
C、叶绿体色素与O2和[H]的形成有关
D、叶绿体色素能吸收和传递光能
46.在日光下，植物叶片中的叶绿素
A、大量吸收绿光
B、等量吸收不同波长的光
C、主要吸收蓝紫光和绿光
D、主要吸收蓝紫光和红光
47.下列对有关实验的描述中，错误的是
A．分离叶绿体中的色素时，不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同
B．用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程
C．观察叶片细胞的叶绿体时，先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察
D．甲基绿染色可使人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色
48提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片
B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液
C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D．胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高
49.（2008江苏高考生物试卷）某班学生选取了江苏一水体中的4种生物：棚藻（单细胞绿藻），水绵（多细胞绿藻），菹草（高等植物）和颤藻（蓝藻），用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下，A、B两组同时开展平行实验，进行有关光合作用的研究。请分析回答下列问题。
（1）这4种生物中，含有叶绿体的有。
（2）A组的实验结果如上图所示。据图推测，一年中最早出现生长高峰的生物可能是；夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是。
（3）B组测得的棚藻净光合放氧率明显低于A组。仔细对比发现，两组实验条件的唯一差别是B组接种棚藻的浓度明显高于A组。实验在短时间内完成，水中也不缺乏各种营养，造成B组棚藻净光合放氧率低的主要原因是。（4）在富营养化水体中，浮游藻类的大量增殖常常会引起鱼类缺氧死亡，为种情形下，导致水体缺氧的主要原因有和。
50.请回答下列有关光合作用的问题。
（1）光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的过程。
（2）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
1）在温度为10℃、光照强度大于千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是。
2）根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。
（3）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
1）当在千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。
2）A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12，H-1，O-16）
3）A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于千勒克司。