[推荐学习]2018年高考生物重难点突破强化练第17练辨析光合作用过程分析影响光合作用的因素苏教版
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二、重难点提示
光合作用的光反应、暗反应的过程及相互关系。
一、光合作用的过程
1. 光合作用的过程
概念:光合作用的实质是利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且必须在光下 有光、无光都可以 叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质
注意:
(1)光反应阶段不需要酶的催化作用。
(2)光反应产生的ATP 只能用于暗反应,不能用于其他的生命活动。
2. 反应式及元素去向分析 (1)反应式:
O H CO 22+叶绿体
光能−−→−22)(O O CH +
(2)元素去向: ①氧元素:⎩⎨
⎧→→)
(222
2O CH CO O O H
②碳元素:CO 2→C 3→(CH 2O ) ③氢元素:H 2O →[H]→(CH 2O )
二、化能合成作用
1. 概念:某些细菌利用体外环境中某些无机物氧化分解时释放的能量来制造有机物的过程。
例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌。
2. 实例:硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸和硝酸时释放的化学能将二氧化碳和H 2O 合成为糖类。
反应过程:2NH 3+3O 2→2HNO 2+2H 2O +能量 2HNO 2+O 2→2HNO 3+能量
CO 2+H 2O→(CH 2O )+6O 2 注意:
(1)硝化细菌、硫细菌、铁细菌都属于细菌,为原核生物。
(2)能进行化能合成作用的生物为化能自养型生物,在自然界中属于生产者。
【随堂练习】。
高中生物光合作用与呼吸作用的综合题型及解题策略摘要:在高中生物学学习当中,关于动植物呼吸作用以及植物的光合作用是教学和考试检测的重点。
但所涉及题型比较多,考察的形式也比较复杂,那么如何让学生学会快速分析题型、抓住考点结合所学习的知识来解答题目就是教师需要在教学过程中需要让学生掌握的最重要的技能。
本文笔者将从如何审题以及光合作用和呼吸作用所涉及到的几种题型来进行解答相应的答题策略。
关键词:光合作用;呼吸作用;解题策略一、学会正确审题在生物考试时,学生如果不能解读题目内容和要求,自然也没办法根据出题人思路来完成解题过程。
因此看清读懂题意,是第一步,也是最关键的一步。
目前高中生物的题目大多以生活中常见现象为题,特别是对于生物呼吸作用和光合作用这一章节的内容,出题老师在出题时的取材题目基本上都是和生活密切相关,但很多学生往往还是无从下手,在解读题意的过程中很容易出现偏差,这无疑就会给解题过程造成干扰。
其实对于生物这个科目,是富含多种生活现象的学科,而对于生物题目来讲,尤其是呼吸光合作用此种的类型题目,至要能准确读懂题意,弄清其中的所包含的知识点,分析出可能涉及到的生物定律,再进行解题就不太容易发生错误。
适当的把重点句子划出,然后结合问题把收集到的信息和数据试着代入已经确定的公式中,找到解题所需要的条件,理清思路就能准确答题。
在对高中生物课程的解题过程中,如果不懂的解题题目的结构及具体的内容需求,那么就无需对解题过程进行讲解。
由此要想保证后续的解题工作有所进展,必然需要先学会审题。
对于高中的生物课程中尤为常见的题目就是生活现象,尤其是生物呼吸作用和光合作用,对于此种问题的考试题出题,老师们通常会较为偏向此种类型。
而对于现实的取材题目,通常学生们会出现无从下手的情况,在具体的解题过程中也往往会出现一定的偏差性思维,所以会很大程度上给生物解题带来一定的困扰。
,通常需要先学会审题,明白题意之后弄清楚题目中所包含的相应知识点。
专题05 光合作用与呼吸作用1.(2018北京卷,3)光反应在叶绿体类囊体上进行。
在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。
该反应过程中A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素参与D.会产生氧气【答案】D2.(2018海南卷,4)高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是A.光合作用中的光反应B.光合作用中CO2的固定C.葡萄糖分解产生丙酮酸D.以DNA为模板合成RNA【答案】A【解析】高等植物细胞中,光合作用中的光反应只能发生在类囊体薄膜上,A正确;光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中,B错误;葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中,C错误;以DNA为模板合成RNA即转录过程,发生在细胞核和叶绿体基质中,D错误。
3.(2018江苏卷,18)如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度【答案】D4.(2018全国Ⅲ卷,5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP【答案】C【解析】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸,无氧时可进行无氧呼吸,A正确;食物链上的营养级同化的能量有三个去向:呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用,B正确;有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精,某些组织或器官是乳酸,C错误;植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP,D正确。
高考光合作用辅导讲义一、知识点讲解知识点一:光合作用的基本过程本节知识点讲解1.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构(3)功能:进行 光合作用 的场所2.影响叶绿素合成的三大因素3.光合作用的基本过程概念:指绿色植物通过 叶绿体 ,利用光能,把 二氧化碳和水 转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 外表:① 内部⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ ②基质:含有与 有关的酶③ :由类囊体堆叠而成,分布有 和与光反应有关的酶答案:叶绿体类囊体的薄膜、[H]+O2、叶绿体基质、稳定的化学能反应式(写出反应式并标出元素的去向)(1)若有机物为(CH2O):(2)若有机物为C6H12O6:※重难点突破①光反应和暗反应之间的联系(1)光反应为暗反应提供两种重要物质:[H](NADPH)和ATP,[H]既可作还原剂,又可提供能量;暗反应为光反应也提供三种物质:ADP、Pi以及NADP+,注意产生位置和移动方向(2)暗反应有光无光都能进行。
若光反应停止,暗反应可持续进行一段时间,但时间不长,故晚上一般认为只进行呼吸作用,不进行光合作用。
(3)相同光照时间内,光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累得多,因为[H]、ATP基本不积累,利用充分;但一直光照会造成[H]、ATP的积累,利用不充分。
例如:若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲一直光照10分钟,黑暗处理10分钟;乙光照5秒,黑暗5秒,持续20分钟,则光合作用制造的有机物:甲<乙(暗反应时间长)②利用同位素示踪法判断光合作用C、H、O的转移途径(1)H :3H 2O ———→光反应[3H ]———→暗反应(C 3H 2O)。
(2)C :14CO 2—————→CO 2的固定14C 3————→C 3的还原 (14CH 2O)。
(3)O :H 182O ———→光反应18O 2;C 18O 2—————→CO 2的固定C 3————→C 3的还原 (CH 182O)。
光合作用和呼吸作用专题一、光照强度、温度、CO2浓度对光合作用的影响P 点时,影响光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。
随其因子的不断增强,光合速率不断提高,当到达Q 点时,横坐标所表示的因素,不再影响光合速率,要提高光合速率,可适当调整图示的其他因子。
应用:温室栽培时,在一定的光照强度下,白天适当地提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时充入适量的CO2,进一步提高光合速率,当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度,以提高光合速率。
总之,要根据具体情况,通过增加光照强度,调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率,以达到增产的目的。
例1、(07北京)科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如下图。
请据图判断下列叙述不正确的是(D )A 、光照强度为a 时,造成曲线II 和III 光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B 、光照强度为b 时,造成曲线 I 和 II 光合作用强度差异的原因是温度的不同C 、光照强度为a ~b ,曲线 I 、II 光合作用强度随光照强度升高而升高D 、光照强度为a ~c ,曲线 I 、III 光合作用强度随光照强度升高而升高例2、(05上海)回答有关光合作用的问题。
下图表示当影响光合作用的因素X 、Y 和Z 变化时,光合作用合成量和光强度的关系。
二、光照和CO2浓度变化对光合作用中各物质合成量的影响(1) 光照条件对各种物质合成量的影响:(2) CO2浓度条件对各种物质合成量的影响:练习1:将单细胞绿藻置于适宜的条件下培养,经过一段时间后,突然停止光照,发现绿藻体内C3的含量突然上升,这是由于( B )① 光反应仍在进行,形成[H ] 和ATP ② 光反应停止,不能形成[H ] 和ATP③ 暗反应仍在进行,CO2和C5结合,继续形成C3④ 光反应停止,由于没有[H ] 和ATP 供应,C3不能形成葡萄糖而积累增加A .①②③B .②③④C .①④D .②③ 练习2、(1)图2中C 点和D 点相比,叶绿体中[H]的含量 较高 (较低、相等、较高)。
易错点07 关于光合作用光反应和暗反应关系分析光合作用相关知识是高考命题必考的内容之一,光合作用光反应和暗反应的关系常常以选择题或非选择题形式考查。
这类试题丢分的原因有对光合作用光反应和暗反应的内在联系不理解、对题目新情境有效信息获取能力和分析能力薄弱、对原因依据类表达逻辑混乱等。
在复习备考中,需要对比光合作用光反应和暗反应区别与联系,同时进行专项练习巩固,提高理解能力、获取信息能力和表达能力,注意避开易错陷阱,才能从容应对这类题。
易错陷阱1:光反应和暗反应的场所。
误以为光合作用只能在叶绿体进行;误以为液泡和叶绿体的色素均参与光合作用;误以为叶绿体内膜和外膜参与光合作用。
误以为离体的叶绿体不能进行光合作用。
易错陷阱2:光反应和暗反应的条件。
误以为暗反应在无光条件下可以长期进行;误以为暗反应必须在暗处进行。
易错陷阱3:骤然改变某个因素对光反应和暗反应产物的影响。
忽视光反应与暗反应的联系,即光反应产物NADPH和ATP对C3还原中的作用、忽视暗反应产物ADP和NADP+对ATP和NADPH形成的影响造成分析错误。
例题1、(2021湖南省·T18)图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。
回答下列问题:(1)图b表示图a中的______结构,膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为______和ATP中活跃的化学能。
若CO2浓度降低.暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会______(填“加快”或“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系,研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体,在离体条件下进行实验,用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体,以相对放氧量表示光反应速率,实验结果如表所示。
叶绿体A:双层膜结构完整叶绿体B:双层膜局部受损,类囊体略有损伤叶绿体C:双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂叶绿体D:所有膜结构解体破裂成颗粒或片段实验一:以Fecy为电子受体时的放氧量100167.0425.1281.3100106.7471.1109.6实验二:以DCIP为电子受体时的放氧量注:Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。
高考考点复习09光合作用的探究历程光合作用的场所、条件、过程影响光合作用的因素光合作用相关实验及综合考查A一、选择题(每小题5分,共60分)1.如图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。
下列相关叙述正确的是()。
A.甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大B.乙图所示的结构来自甲图中的③C.③中的所有色素分子都可以吸收、传递和转化光能D.ATP的合成场所是④,分解场所是③解析甲图中的①②③和④分别是叶绿体内膜、外膜、基粒和基质,乙所示的膜结构来自甲图中的③。
叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体薄膜。
③中的色素分子只有少数叶绿素a才可以将光能转化成化学能。
ATP的合成场所是③,消耗部位是④。
答案 B2.历经一个多世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述不正确的是()。
A.普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气B.萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D.鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2解析恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来,叶绿体是进行光合作用的场所,而不能定量分析光合作用生成的氧气量。
答案 C3.将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处,白光透过三棱镜照在混合液处,一段时间后,好氧细菌的分布情况最可能是()。
A.随机、均匀分布在混合液中B.集中分布在上下两侧C.集中分布在中央位置D.集中分布在溶液的下层解析白光经三棱镜分解成七色光,其中上下两端的红光和蓝紫光被植物吸收利用最多,故两端产生的氧气最多,因此好氧细菌集中分布在两端。
答案 B4.下图为光合作用过程示意图,在适宜的条件下栽培小麦,如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中含量的变化将会是()。
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知识点17生物技术实践1. (2018 •江苏高考• T14)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述,正确的是()A. 用温水使海藻酸钠迅速溶解,待其冷却到室温后用于包埋细胞B. 进行包埋时,用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜C. 注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状D. 包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状,并具有一定的弹性【解析】选D。
溶解海藻酸钠应将其加入水中,用酒精灯加热,边加热边搅拌,直至完全溶化,A项错误;进行包埋时,对凝胶珠进行处理的CaCb溶液需要适宜的浓度,而不是用于悬浮细胞,B项错误;在制备凝胶珠时,注射器(或滴管)出口应与液面有一定的距离,以保证凝胶珠成为球状,C项错误。
包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状,并有一定的弹性,D项正确。
2. (2018 •江苏高考• T16)某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是()A. 夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理B. 乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大C. 正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D. 可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵【解析】选B。
果酒发酵过程中会放出热量使罐体温度上升,故需对发酵罐进行降温处理,A 项正确;乙醇虽然为挥发性物质,但其能溶于水,而且酒精发酵为无氧呼吸,发酵过程中不需进气,B 项错误;发酵过程中有CO2 产生,所以罐内压力不会低于大气压,C项正确;发酵程度可以通过监测发酵液中残余糖的浓度来确定,D项正确。
3. (2018 •江苏高考• T21)下列关于加酶洗衣粉的叙述,错误的是(多选)()A. 洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B. 洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C. 在50 C热水中用加酶洗衣粉洗衣时,其中的酶会迅速失活D. 加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存,不会影响其中酶的活性【解析】选B、C、D。
详解答案高考模拟仿真训练(一)1.命题意图:本题考查组成细胞的化合物的功能、特点。
解析:选C。
组成RNA和ATP的成分中都有核糖;固醇包括胆固醇、性激素和维生素D等;tRNA单链经过折叠形成了三叶草形结构,部分区段间存在碱基互补配对;酶是生物催化剂,在化学反应前后分子结构不变。
2.命题意图:本题考查渗透作用的应用。
解析:选C。
在达到渗透平衡后,在单位时间内,水分子通过半透膜从A到B 及从B到A扩散的速率相等,由于影响水分子扩散速率的因素有两个,即溶液的浓度和水柱h1形成的静水压,故A中溶液浓度大于B中溶液浓度。
同理可知,C中溶液浓度大于B中溶液浓度,但由于水柱h2形成的静水压比水柱h1形成的静水压小,故可推知A中溶液浓度大于C中溶液浓度。
因此,有关系A>C>B。
3.命题意图:本题考查影响酶催化作用的因素及曲线分析。
解析:选B。
再加入一定量的淀粉,由于反应物淀粉的浓度增大,则产生还原糖的速率增大,同时由于增大了反应物的浓度,反应完成后还原糖的量会增加,故可用曲线②表示;再加入适量的蛋白酶,蛋白酶会水解唾液淀粉酶,使唾液淀粉酶的量减少,从而使反应速率下降,但由于反应物淀粉的量没有变化,反应完成后还原糖的量不变,故可用曲线①表示;再加入适量的唾液淀粉酶,酶的浓度增大,则起初反应速率增大,但由于反应物的量没有变化,反应完成后还原糖的量不变,故可用曲线③表示。
4.命题意图:本题考查生长素的产生、运输及生理作用等知识。
解析:选C。
生长素在植物体内除了进行极性运输外,还可以进行非极性运输(如单侧光、重力影响下的横向运输);合成生长素的部位主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,并没有专门的器官分泌生长素;生长素和靶细胞的受体结合后,能影响靶细胞内基因的表达,进而调控植物的生命活动;高浓度的生长素不会抑制种子的形成,无子果实可用适宜浓度的生长素处理未受粉的雌蕊柱头获得。
5.命题意图:本题考查初生演替和次生演替的概念和过程。
2018年高考理综生物——光合作用呼吸作用一、单选题1.(北京卷)光反应在叶绿体类囊体上进行。
在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。
该反应过程中A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素参与D.会产生氧气2.(浙江选考科目)以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”,装置图如下。
下列关于该实验过程与结果的叙述,错误的是A. 将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀B. 在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境C. 乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2D. 拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味3.(浙江选考科目)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHS03,24 h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。
已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。
下列叙述正确的是A. 寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递B. 寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质C. 转Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用D. 喷施NaHS03促进光合作用.且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降二、非选择题4.(全国2)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。
据图回答问题:(1)从图可知,A叶片是树冠_________(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是______________________。
(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
1.【2018年高考海南卷6题】下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片的叙述,错误..的是()A.两种叶片都能吸收蓝紫光B.两种叶片均含有类胡萝素C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素aD.黄绿色叶片在光反应中不会产生A TP2.【2018年高考海南卷7题】关于小麦光合作用的叙述,错误..的是()A.类囊体上产生的ATP可用于暗反应B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D.净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长3.【2018年高考新课标全国Ⅰ卷2题】正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降4.【2018年高考重庆卷1题】下列与实验有关的叙述,正确的是A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色,其细胞核呈绿色B.剪取大蒜根尖分生区,经染色在光镜下可见有丝分裂各时期C.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢D.在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片,可见叶绿体的结构5.【2018年高考四川卷2题】生物体的生命活动离不开水。
下列关于水的叙述,错误的是A.在最基本的生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式B.由氨基酸形成多肽时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C.有氧呼吸时,生成物中H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D.H2O在光下分解,产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)【解析】6.【2018年高考重庆卷5题】题5图为乙醇在人体内主要的代谢过程。
下列相关叙述,正确的是A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应,均由同一种氧化酶催化B.体内乙醇浓度越高,与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C.乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,同时释放能量D.正常生理情况下,人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关7.【2018年高考安徽卷1题】关于线粒体的叙述,正确的是A.线粒体外膜的蛋白质含量比内膜高B.葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中C.成人心肌细胞中线粒体数量比腹肌细胞的多D.哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部8.【2018年高考四川卷6题】将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如下图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需要的最低光照强度)。
第4讲__光合作用1.光合作用的基本过程(Ⅱ)2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)3.叶绿体色素的提取与分离(实验)知识梳理| 夯实高考双基回扣教材一、捕获光能的色素和结构1.叶绿体的结构示意图2.叶绿体色素的种类和功能1.光合作用的定义绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2.总反应式CO2+H2O――→光能叶绿体(CH2O)+O2或6CO2+12H2O――→光能叶绿体C6H12O6+6O2+6H2O3.过程光反应⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 条件:光、色素、酶场所:叶绿体类囊体薄膜物质变化⎩⎪⎨⎪⎧H 2O→[H]、O2ADP +Pi +能量→ATP 能量变化:光能→ATP 中活跃的化学能暗反应⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧条件:CO 2、[H]、ATP 、酶场所:叶绿体基质。
物质变化⎩⎪⎨⎪⎧CO 2→C32ATP→ADP+Pi +能量能量变化:ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能光反应为暗反应提供、ATP ;暗反应为光反应提供ADP 、Pi 。
光合作用过程的“一、二、三、四”三、光合作用原理的应用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)表示方法:用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。
2.影响因素(1)空气中CO2的浓度。
(2)土壤中水分的含量。
(3)光照的时间、强度以及光的成分。
(4)温度的高低。
3.应用控制光照的强弱和温度的高低、适当增加作物环境中CO2的浓度来提高光合作用强度,增加农作物产量。
基础自测1.判断(1)用纸层析法分离色素的实验中,画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次。
(×)(2)CO2可直接被还原,再经过一系列的变化形成糖类。
(×)(3)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。
(×)(4)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。
(√)(5)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。
高中生物光合作用重点考点知识点总结及练习答案光合作用: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)。
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)。
3、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→(CH2O)+C54、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。
辨析光合作用过程,分析影响光合作用的因素1.(2017·内蒙古临河区月考)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2.(2017·石家庄一中模拟)下图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素的总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。
下列对该图的分析,错误的是( )A.图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光B.总吸收光谱代表叶绿体中4种色素对光能的吸收C.图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用D.总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收的光能都能参与光合作用3.(2017·衡水中学调研)科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用的碳原子,这种碳原子的转移途径是( )A.二氧化碳→叶绿素→ADPB.二氧化碳→叶绿体→ATPC.二氧化碳→三碳化合物→糖类、五碳化合物D.二氧化碳→三碳化合物→糖类4.叶绿体是植物进行光合作用的场所,下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是( ) A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D.光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的5.光照增强,光合作用增强,但炎热的夏季中午,光合作用强度却有所下降。
这时,叶肉细胞中的C3、C5、ATP的含量变化依次是( )A.升、降、升B.降、升、降C.降、升、升D.升、降、降6.科学家从植物细胞中提取得到叶绿体,将叶绿体膜破坏,分离出基质和基粒,用来研究光合作用的过程。
下列条件下不能产生葡萄糖的是( )35阶段处于适宜环境条件下,Ⅱ阶段是某个环境条件降低引起的瞬时变化。
下列分析正确的是( )A.Ⅰ阶段在类囊体薄膜上进行,Ⅱ阶段在叶绿体基质中进行B.图中Ⅱ阶段的变化很可能是降低光照强度引起的C.图中物质甲转变成乙需要光反应提供的ATP和[H]D.Ⅱ阶段的光饱和点比Ⅰ阶段低8.下图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。
图示中,ce段是增大了光照强度后测得的曲线。
下列有关叙述中正确的是( )A.植物体鲜重的增加量是光合作用强度的重要指标B.出现bc段的限制因素主要是温度C.叶绿体内的三碳化合物含量,a点时大于b点D.在e点后再次增大光照强度,曲线有可能为eg9.下图为在正常和干旱条件下观赏植物蝴蝶兰CO2吸收速率日变化的曲线图。
长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
下列关于蝴蝶兰在长期干旱条件下0~4时的说法正确的是( )A.有ATP和[H]的合成,不进行暗反应B.无ATP和[H]的合成,不进行暗反应C.有ATP和[H]的合成,可进行暗反应D.无ATP和[H]的合成,可进行暗反应10.(2017·黄冈调研)从叶绿体分离出类囊体薄膜并给予光照,发现能使DCPIP(二氯酚靛酚)溶液被还原并发生颜色变化,同时有氧气释放。
此实验证明( )A.类囊体吸收光能后,产生O2和还原性物质B.光合作用在类囊体上进行C.光合作用的产物O2来自H2O,而不是CO2D.类囊体上的光反应能产生O2,而暗反应使DCPIP被还原11.(2017·北大附中河南分校月考)植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O2,这属于植物细胞光呼吸的重要环节。
下图表示光合作用和光呼吸的部分过程,请回答:(1)过程①发生在____________中,并且需要光反应提供________________。
在黑暗条件下C3不能被还原再生成________化合物,使光呼吸因缺乏底物而不能进行。
(2)研究发现,催化过程②和③的是同一种酶,CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。
因此,当细胞中O2浓度升高时,过程②会受到________。
(3)在强光下,光反应转换的能量超过暗反应的需要,会对细胞造成伤害,此时光呼吸可以对细胞起到保护作用,原因是______________________。
(4)从能量代谢的角度看,光呼吸和有氧呼吸最大的区别是______________________________。
12.(2017·衡水中学调研)阳光穿过森林会在地上投下“光斑”。
下图显示了生长旺盛的某植物的一片叶子“光斑”照耀前后的光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。
请据图分析回答:(1)图中________(填“实线”或“虚线”)代表O2释放速率。
“光斑”照耀开始时,CO2吸收速率________(填“快”或“慢”)于O2的释放速率。
此时,限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是______(填选项字母)的量。
A.C3B.ATPC.[H] D.C5(2)当“光斑”移开后,O2的释放速率立即下降,这说明O2是在________阶段产生的,而在O2的释放速率下降了一段时间之后,CO2的吸收速率才开始下降,这是因为“光斑” 照耀期间积累的____________还可以继续还原C3。
(3)图中A点以后叶绿体中________(物质)含量会暂时增加,此时ATP的移动方向是____________________。
(4)B点以后植物是否继续进行光合作用?________。
请说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
13.(2017·枣庄学情调查)植物的光合作用是合成有机物的主要途径。
下图一是光合作用过程示意图,其中A、B、C代表物质;图二表示在不同条件下某植株的光合作用速率。
请据图分析回答:(1)图一中A代表的物质是____________。
(2)充足光照下光合作用利用的CO2主要来自________,也有部分是由细胞的________(填场所)产生的。
(3)磷酸转运器能将磷酸丙糖运出的同时将无机磷酸等量运入叶绿体。
当细胞质基质中无机磷酸相对含量降低时,________(填“促进”或“抑制”)磷酸丙糖的外运,同时________的合成量增加。
(4)图二是利用密闭大棚进行实验所得结果,这一实验过程中的自变量有________________;30 ℃时,给饱和CO2浓度的大棚通风,图一中C物质合成速率______________(填“增加”“减小”或“不变”)。
(5)冬季晴天大棚蔬菜的生产除了应适当升温外,还可采取施用有机肥的方法达到增产目的,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案精析1.B [在光合作用的过程中,只有光反应中,叶绿素吸收光能不需要酶的参与,因为吸收光能是色素的作用,B正确。
]2.C3.D [光合作用过程中,二氧化碳首先与C5结合形成C3,然后在光反应提供的[H]和ATP 作用下还原为糖类,因此用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用的碳原子,这种碳原子的转移途径是二氧化碳→三碳化合物→糖类,D正确。
]4.D5.C [在夏季中午光照最强的情况下,植物部分气孔关闭,导致细胞内CO2浓度降低,进而影响CO2的固定,导致C3含量减少,C5含量升高,由于C3减少,消耗ATP和[H]变慢,所以ATP和[H]积累增加,所以选C。
]6.B [三碳化合物在ATP和[H]的作用下生成葡萄糖,该过程发生在叶绿体基质中,A正确;光合作用的产物葡萄糖的形成在叶绿体基质中,B错误;基粒在光照作用下产生ATP和[H],基质中的二氧化碳生成三碳化合物,在ATP和[H]的作用下生成葡萄糖,C、D正确。
] 7.D8.D [植物体干重的增加量即有机物的积累量,是净光合作用强度的重要指标,A错误;出现bc段的限制因素主要是光照强度,B错误;a点二氧化碳含量低于b点,但两者的光照强度相同,因此叶绿体内的三碳化合物含量,a点时小于b点,C错误;在e点后再次增大光照强度,曲线有可能为eg,D正确。
]9.A [结合题意分析曲线可知,在长期干旱条件下0~4时没有光照,蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中,用于光照后进行光合作用,但0~4时能进行细胞呼吸,所以此时段内有ATP和[H]的合成,不进行光反应也不进行暗反应,A正确,B、C、D错误。
]10.A [根据提供信息分析,从叶绿体分离出类囊体薄膜并给予光照,发现能使二氯酚靛酚溶液被还原并发生颜色变化,说明类囊体薄膜上产生了还原剂,又因为有氧气释放,说明是产生了氧气,故选A。
]11.(1)叶绿体基质ATP和[H] C5(2)抑制(3)光呼吸可消耗过剩的能量(或ATP和[H])(4)光呼吸消耗ATP,有氧呼吸产生ATP解析(1)过程①需要光反应提供ATP和[H],发生在叶绿体基质中,在黑暗条件下C3不能被还原再生成C5化合物,使光呼吸因缺乏底物而不能进行。
(2)催化过程②和③的是同一种酶,CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点,当细胞中O2浓度升高时,O2会与CO2争夺C5,过程②会受到抑制。
(3)在强光下,光呼吸消耗过剩的能量(或ATP和[H]),使细胞免受伤害。
(4)从能量代谢的角度看,光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP,而有氧呼吸产生ATP。
12.(1)虚线慢 A (2)光反应ATP和[H] (3)C3从类囊体薄膜移向叶绿体基质(4)是B点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2,说明叶片仍在进行光合作用解析(1)根据题意分析曲线可知,“光斑”照耀即光照强度增大,直接导致光反应增强,氧气释放速率增大,所以虚线代表O2释放速率。
“光斑”照耀开始时,CO2吸收速率慢于O2的释放速率,因此暗反应速率较光反应速率增加较慢,此时限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是C3的量。
(2)当“光斑”移开后,光照强度减弱,O2的释放速率立即下降,这说明O2是在光反应阶段产生的;而在O2的释放速率下降了一段时间之后,CO2的吸收速率才开始下降,这是因为“光斑” 照耀期间积累的ATP和[H]还可以继续还原C3。
(3)图中A点以后光照减弱,光反应为暗反应提供的ATP和[H]减少,导致C3的消耗量减少,但其生成量基本不变,所以此时叶绿体中C3含量会暂时增加,此时ATP的移动方向是从类囊体薄膜移向叶绿体基质。
(4)B点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2,说明叶片仍在进行光合作用。