【课题】能量之源—光与光合作用（一）考纲及要求考纲解读
光合作用的基本过程（Ⅱ）掌握光合作用过程中物质、能量的转换过程；理解ATP在光合作用中的作用
实验：叶绿体色素的提取和分离能进行叶绿体中色素的提取和分离；明确叶绿体中色素的种类
【基础梳理】
一．捕获光能的色素和叶绿体的结构
1．叶绿体
（1）结构：外表有层膜；内部分为液态的和
由叠加而成的，此结构的出现的意义
是。与光合作用
有关的色素分布在，与光合作用有关的酶
分布在。另外在基质中还含有少量的
与生物的遗传有关。
（2）功能：。
色素吸收光谱功能
叶绿素叶绿素a：（）色
主要吸收：叶绿素b：（）色
类胡萝卜素（）橙黄色
主要吸收：（）黄色
二．光合作用的探索历程
①1771年，普利斯特利发现绿色植物具有的能力。
②1779年，英格豪斯证实普利斯特利实验只在条件下成立，只有能更新空气。
③1864年，萨克斯实验发现植物在条件下合成了。
④1880年，恩格尔曼发现是光合作用的场所，光合作用主要吸收光。
⑤1939年，鲁宾、卡门利用法发现光合作用释放出的O2都来自。
⑥20世纪40年代，卡尔文利用法发现了在光合作用中的转化过程。三．光合作用的过程
1．反应式：；
2．过程：（1）光反应：条件：
场所：
物质变化：
能量变化：
（2）暗反应：条件：
场所：
物质变化：
能量变化：
3．联系：光反应为暗反应提供了。暗反应为光反应提供。四．化能合成作用
1．化能合成作用是指某些微生物利用的能量，将合成有机物的过程。如硝化细菌等，这类生物在生态系统中属于者。
2．硝化细菌利用氧化形成释放出来的能，将无机物合成有机物。硝化细菌的新陈代谢类型是。
【问题探究一】光合作用发现史中的经典实验分析
1．1864年萨克斯实验：提前暗处理的目的：
实验组：。
对照组：。
2．1880年恩格尔曼实验
水绵（）极细光束照射叶绿体
完全曝光
实验组：
对照组：
3．20世纪30年代鲁宾、卡门实验
实验方法：
提供H218O、CO2植物释放的氧气全部为。
提供H2O、C18O2植物释放的氧气全部为。
例1．示德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时"饥饿"处理（消耗掉叶片中的淀粉）后，再把叶片的一部分遮光，其它部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是（）①本实验未设对照组②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A．只有②③B．只有①②③C．只有②③④D．①-④全部
【问题探究二】叶绿体中色素的提取和分离
1．分离色素的方法？本实验用到的提取剂和分离试剂分别是什么？
2．色素能够相互分离的原因是什么？（色素提取和分离的原理）
此种对照为
3．滤纸条上色素带是如何排序的？滤纸条上色素带的宽度和色素带的位置分别说明了什么？
过程注意事项操作目的
提取色素选新鲜绿色的叶片
研磨时加无水乙醇
加少量SiO2和CaCO3
迅速、充分研磨
过滤时用尼龙布，不用滤纸
分离色素滤纸条的下端要剪去两角滤液细线要细、直、齐
滤液细线要重复划2—3次滤液细线不能触及层析液
例2．某研究小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（从上到下），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
【问题探究三】光合作用的过程分析
请画出光合作用过程的示意图，并用语言描述。参照此图解，思考回答以下问题。
1．光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响2．写出反应过程中不需要酶参与的过程
3．此过程中产生的ATP和[H ]与呼吸作用过程产生的A TP和[H ]的作用分别有什么不同？4．写出光合作用的反应方程式，标注氧原子及碳原子的转移途径
5．光合作用的产物只有葡萄糖吗？如果不是还有那些？
6．如何正确理解光反应与暗反应的关系？
例3、在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0．003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物
微摩尔浓度的变化趋势如下图。据此判断下列说法不．
正确的是()
A．图中物质A可表示C3化合物
B．图中物质A可表示C5化合物
C．若使该植物继续处于CO2浓度为0．003%的
环境中，一段时间后，物质A的浓度将比物质B高
D．CO2浓度为0．003%时，该植物光合速率最
大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的低
【问题探究四】影响光合作用的因素及应用
影响因素：
1.光照强度：
(1)阅读P104实验“探究环境因素对光合作用强度的影
响”，实验中如何控制光照强度的大小？
(2)光照强度与光合作用强度关系图：
①分析A、B、C三点时植物进行呼吸或光合作用的情
况；并思考AB段、BC段光合和呼吸作用大小关系。
②原图中A、B、C三点与下图中哪个相对应（补充O2的走向）
条件
光照由强
到弱，CO2
供应不变
光照由弱
到强，CO2
供应不变
CO2供应由
充足到不足，
光照不变
CO2供应由
不足到充足，
光照不变
C3含量C5含量[H]A TP
含量(CH2O) 的合成量
③已知光合作用的最适温度是25℃，呼吸作用的最适温度是30℃。原图是在25℃下绘制的曲线，
现在温度升高到30℃，A、B、C三点的移动方向。若植物缺镁，各点移动。
④若原图表示的是阳生植物曲线图，在原图画出阴生植物曲线图。
⑤呼吸作用速率：
通常用单位体重在单位时间内释放量或消耗量来表示（mg/kg·h）。
真正（总）光合作用速率：
通常用单位叶面积在单位时间内固定量或产生量来表示（mg/cm2·h）。
净光合作用速率＝－。
⑥生活中应用：
2．CO2浓度：画出光合作用强度随CO2浓度的变化曲线图，并加以解释。
3．温度：画出光合作用强度随温度的变化曲线图
4．必需矿质元素：
N是构成叶绿素、酶以及ATP的重要成分。P是ATP的重要组成成分，在维持叶绿体膜结构和功能上起重要作用。Mg是叶绿素的重要组成成分
5．水：间接影响光合作用，缺水，气孔关闭，CO2减少。
光合作用在生产实践中的应用：解释以下措施的原理
（1）大田种植作物要“正其行，通其风”多施有机肥。
（2）温室栽培，冬季可适当提高温度，增加光照，晚上可适当降低温度。
（3）农业生产中可进行间作套种和合理密植
【跟踪练习3】科学家研究CO2浓度、光照强度和温度
对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右
图。请据图判断下列叙述不正确的是( )
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
【当堂检测】
1．将单细胞绿藻置于25°C、适宜光照和充足的CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，这是由于（）
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ATP
③暗反应仍在进行，CO2和C5结合，继续形成C3
④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
2．下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是（）
A．在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2
和呼吸作用释放的CO2量相等。
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的
合成终止。
D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照
强度，CO2浓度和充足的水分供应
3．对某植株作如下处理：①持续光照10 min；②光照5s后再黑暗处理5s，如此连续交替进行20 min。若其他条件不变，则在两种情况下，植株所能制造的有机物总量及积累的有机物总量（）
A．均①多于②B．①少于②；①多于②C．①和②均相等D．无法确定
4．下图表示夏季晴天，某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜CO2的浓度变化，假设一昼夜5时日出，19时日落，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2测定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是
A．BC段较AB段CO2增加减慢，是因低温使植
物呼吸作用减弱
B．CO2下降从D点开始，说明植物进行光合作用
是从D点开始的
C．FG段CO2下降不明显，是因为光照减弱，光
合作用减弱
D．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强
5．如下图所示，甲图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f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，P点向________(左、右)移动。
（5）在图乙P点所处的状态时，图甲中不应该有的箭头是。（用符号表示）6．下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
甲图乙图
（1）甲图曲线中C点和正点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态？（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段，其中光合作用强度最高的是点，植株积累有机物最多的是点。
（3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为，以致光反应产生的和逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为