密闭容器中光合作用

卡尔文将小球藻放置在含有未标记的CO2的密闭容器中，然后注入14C 标记的CO2，培养相当短的时间后，将小球藻浸入热的乙醇杀死，提取产物进行分析。

发现14C 标记的CO2在几秒钟之内就转变成三磷酸甘油酸(C3) 。

而在时间较长的光合作用后，卡尔文又找到了含有放射性的C5和C6这个实验证明了光合作用中由CO2转化的第一个产物是什么？ 三磷酸甘油酸(C3在实验中，卡尔文发现在光照下C3和C5很快达到饱和并保持稳定。

但当把灯关掉后，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低。

如果在光照下突然中断二氧化碳的供应，则C5就积累起来，C3就消失。

今天你如何分析这种现象的产生？在小麦体内该反应发生的场所在哪里？ 需要什么条件？CO2的受体是什么?最初的产物是几碳化合物？1．光合作用的总反应式及各元素去向2．光合作用的过程C3植物：光合作用时CO2中的C 直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。

例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物 C4植物：光合作用时CO2中的C 首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物。

例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。

苋菜粟( 谷子,小米)C3植物维管束鞘细胞不含叶绿体。

叶肉细胞都含有叶绿体C4植物（花环式）维管束鞘细胞比较大，含有没有基粒的叶绿体，数量多，个体大。

叶肉细胞含正常的叶绿体。

N A D P HN A D P+A T P A D P +P i由上图可见：C4植物的光合作用中的C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体内，C3途径发生在维管束鞘细胞的叶绿体内，两者共同完成CO2的固定。

C4途径的意义：同C3植物相比，C4植物大大提高了固定CO2的能力四、影响光合作用的因素：光照温度CO2矿质元素水等例：温度和CO2对光合作用强度的影响曲线 图 思考甲乙两图中的AB 曲线分别表示C3、C5中的哪一种？你能想出哪些措施提高农作物的产量？培育优良品种 降低呼吸消耗 防治害虫 提高光能的利用率物质甲123456时间（min)时间（min)物质的量乙AB提高农作物的光能利用率光能利用率: 在单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能的比。

光合作用1.将题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( )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增大答案 B 当光强低于光补偿点或黑暗条件下,水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内O2,释放CO2,故①②增大,③④减小;当光强等于光补偿点时,水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率,②③①④保持不变;当光强等于光饱和点时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,②减小,④增大。

2.植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。

下列叙述错误．．的是( )A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自太阳能B.叶温在36~50 ℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25 ℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35 ℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0答案 D 植物进行光合作用所需能量均来自太阳能,A正确;叶温在36 ℃~50 ℃时,植物甲的曲线在植物乙曲线上方,所以植物甲的净光合速率比植物乙的高,B正确;叶温为25 ℃时,植物甲和乙的曲线没有相交,即二者的净光合速率不同,C正确;叶温为35 ℃时,甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零,所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0,D 错误。

3.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图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。

据图分析,下列叙述正确的是( )A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作答案 D 由图可知,与单作相比,两种植物在间作时的呼吸速率(光照强度为0时净光合速率的绝对值)不同,A错误;与单作相比,间作时桑树的光饱和点增大,大豆的光饱和点减小,B 错误;间作提高了桑树的光合速率,并且间作大豆在较弱光照强度下的光合速率也高于单作,C错误;开始积累有机物时的最低光照强度即光补偿点,由图知大豆单作时的光补偿点大于间作,D正确。

专题六光合作用高考真题篇A组1.(2022全国乙,2,6分)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。

关于这一实验现象,下列解释合理的是()A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率答案D2.(2022湖北,12,2分)某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。

下列有关叙述正确的是()植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素野生型1235519419 4.19突变体151275370 1.59突变体2115203790.35A.两种突变体的出现增加了物种多样性B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色答案D3.(2022海南,3,3分)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响,将四组等量菠菜叶圆片排气后,分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜光照,记录叶圆片上浮所需时长,结果如图。

下列有关叙述正确的是()A.本实验中,温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率C.四组实验中,0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高D.若在4℃条件下进行本实验,则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短答案B4.(2022北京,2,2分)光合作用强度受环境因素的影响。

车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。

据图分析不能．．得出()A.低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高B.在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高C.CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小D.10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高答案D5.(2022全国甲,29,9分)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。

__高一（）班__时间：2017、02、10光合作用与呼吸作用的题型1、【题型一】分析推断类：辨析光合作用的原理与应用。

【方法指导】①需要绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。

②需要从物质的生成和消耗两方面综合分析。

〖示例〗CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化：光照停止[H]、ATP减少消耗量减少C3含量增加CO2供应正常C3仍在生成条件C3C5[H]、ATP模型分析光照由强到弱，CO2供应不变↑（增多）↓（减少）↓光照由弱到强，CO2供应不变↓↑↑光照不变，CO2由充足到不足↓↑↑光照不变，CO2由不足到充足↑↓↓【易错易混】C3、C5含量变化的两点注意①以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。

②以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP的含量变化是一致的。

例1、（2016XX金溪一中一模）在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低，此时细胞内C3和C5以与ATP含量变化依次是（B ）A.增加、减少、减少B.减少、增加、增加C.减少、增加、减少D.增加、减少、增加暗反应 有Ⅰ有Ⅱ 有Ⅲ光反应 光反应 暗反应 有Ⅰ、Ⅱ 有Ⅲ例2、（2016XX 长春11中上学期期中）光合作用通过密切关联的两大阶段--光反应和暗反应实现．对于改变反应条件而引起的变化，错误的说法是（ ） A ．突然中断CO 2供应会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值增加 B ．突然中断CO 2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ADP 比值增加C ．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值减少D ．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值减少〖解析〗A 、突然中断CO 2供应，使暗反应中二氧化碳固定减少，而三碳化合物还原仍在进行，因此导致C 3减少，C 5增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值增加，A 正确；B 、突然中断CO 2供应使C 3减少，因此三碳化合物还原利用的ATP 减少，导致ATP 积累增多，而ADP 含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值增加，B 正确；C 、由于色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，突然将红光改变为绿光，会导致光反应产生的ATP 和[H]减少，这将抑制暗反应中三碳化合物的还原，导致导致C 5减少，C 3增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值减少，C 正确；D 、突然将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加，光反应产生的ATP 和[H]增加，而ADP 相对含量减少，因此暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值增加，D 错误．故选：D ．例3、（2016XX 实验中学阶段性测试）如图表示光照强度和CO 2浓度对某植物光合速率的影响．下列叙述不正确的是（ ）A ．b 点和a 点相比，叶绿体中C 3浓度降低B ．b 点和d 点相比，叶绿体中C 5浓度升高C ．ab 段影响光合速率的主要因素是光照强度D ．bc 段限制光合速率的因素可能是温度等其它条件〖解析〗A 、分析题图可知，b 、a 两点二氧化碳浓度相同，b 点光照强度大于a 点，b 点光反应产生的还原氢和ATP 数量多，三碳化合物还原多，叶绿体中C3浓度降低，A 正确；B 、分析题图可知，b 、d 光照强度相同，b 点二氧化碳浓度高，二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物消耗的五碳化合物都，叶绿体中C5浓度降低，B 错误；C 、ab 段二氧化碳浓度相同，随光照强度增加光合作用强度增强，因此限制该段光合作用的因素主要是光照强度，C 正确；D 、bc 段二氧化碳浓度相同，随光照强度增加光合作用强度不再增强，因此限制该段光合作用的因素不是光照强度，可能是温度等其他调节，C 正确．故选：B ．2、【题型二】过程图析类：光合作用和呼吸作用过程综合 【方法指导】①“图解法”理解光合作用与呼吸作用过程A.过程__B.物质__►C 元素：CO 2 （CH 2O ）丙酮酸 CO 2►O 元素：H 2O O 2 H 2O►H 元素：H 2O [H]（CH 2O ） [H]H 2OC.能量联系热能光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定化学能ATP中活跃的化学能各项生命活动光合作用细胞呼吸②光合作用和有氧呼吸过程中[H]和ATP来源、去路比较光合作用P一103 有氧呼吸P一94[H] 本质还原型辅酶Ⅱ（NADPH）还原型辅酶Ⅰ（NADH）来源光反应水的光解有氧呼吸第一、二阶段去路暗反应还原剂，用于C3还原还原O2产生H2O释放大量的能量ATP 来源光反应，色素吸收、转换的太阳能有氧呼吸，来自有机物的分解去路暗反应C3还原，活跃化学能→稳定化学能直接用于各项生命活动【易错易混】①植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于各项生命活动。

【新教材新高考】考点5 光合作用——2022届高考生物一轮复习考点易错题提升练【易错点】1.光合色素：叶绿素对橙光，黄光吸收较少，对绿光吸收最少，主要吸收红光和蓝紫光2.暗反应过程并非不需要光光合作用的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。

前者在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；后者在有光、无光的条件下都可以进要光反应的产物[H]和ATP，因此在无光条件下不可以长期进行3.影响光合作用的因素及其应用（1）光照强度①光照强度与光合作用强度的关系曲线分析A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。

AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。

B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长）。

BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以后不再加强。

限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。

②应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。

（2）CO2浓度①曲线分析：A点是进行光合作用所需的最低CO2浓度，B点是CO2饱和点；B点以后，随着CO2浓度的增加光合作用强度不再增加。

②应用：温室中适当增加CO2浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施有机肥来提高CO2浓度。

（3）温度①B点是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于此温度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。

②应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。

（4）水及矿质元素对光合作用的影响①原理：①N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成从而影响光合作用。

水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，水还会影响气孔的开闭，从而影响CO2进入植物体。

光合作用相关的题目探究点二影响光合作用的因素及其在生产上的应用1．光照强度(1)曲线分析：①A点：光照强度为0，此时只进行__________，释放的CO2量可表示此时________的强度。

②AB段：随光照强度增强，光合作用强度________，CO2释放量________，这是因为________________________________________________。

③B点所示光照强度为__________。

此点的代谢特点是：___________ _____________________。

光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长。

④BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。

C点所示光照强度为________。

(2)应用：阴生植物的B点________，C点________，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用________；适当________光照强度可增加大棚作物产量。

2．CO2浓度(1)曲线分析：①图1中A点表示________________________________的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的________。

②图1和图2中的B和B′点都表示________。

(2)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高____________。

3．温度(1)曲线分析：温度主要是通过影响与________________________而影响光合作用速率。

(2)应用：依据此曲线分析冬天温室栽培应该_______________ _________________________________________________________________，从而保证植物有机物的积累。

思维拓展在分析以上单因子对光合作用的影响时，不仅要关注曲线的走势，还要注意几个关键点，尤其是补偿点和饱和点，以及饱和点前和饱和点后的主要限制因子。

二氧化碳缓冲液在光合作用实验中的作用
在光合作用实验中，二氧化碳缓冲液的作用是至关重要的。

它主要起到缓冲密闭容器内二氧化碳浓度的变化，即排除光合作用吸收的二氧化碳引起的气体体积变化。

这样可以确保液滴移动的距离仅由氧气体积的变化引起。

具体来说，当光合速率大于呼吸速率时，可以理解为光合作用吸收的二氧化碳全部来自缓冲液，而非吸收密闭容器内的二氧化碳。

此时，液滴右移的距离代表了这段时间内光合作用释放的氧气体积，也被称为净光合作用。

反之，当光合速率小于呼吸速率时，可以理解为呼吸作用释放的二氧化碳全部被缓冲液吸收，不会引起密闭容器内的气体体积变化。

此时，液滴左移的距离代表了这段时间内呼吸作用吸收的氧气体积。

此外，二氧化碳缓冲液在实验中还有助于维持瓶内二氧化碳量大致不变。

例如，碳酸氢钠溶液作为一种二氧化碳缓冲液，当瓶内二氧化碳量减少时，它可以释放二氧化碳；反之，则吸收二氧化碳。

综上所述，二氧化碳缓冲液在光合作用实验中起到了关键的作用，确保了实验结果的准确性和可靠性。

1．(2021·重庆理综)将如图所示细胞置于密闭容器中培育。

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()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：当光强低于光补偿点或黑暗条件下，水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内O2，释放CO2，故①②增大，③④减小；当光强等于光补偿点时，水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率，②③①④保持不变；当光强等于光饱和点时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率，②减小，④增大。

答案：B2．(2021·海南单科)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培育。

从照光开头，净光合速率随着时间延长渐渐下降直至为0，之后保持不变。

在上述整个时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是()A．降低至肯定水平常再上升B．降低至肯定水平常保持不变C．持续保持相对稳定状态D．上升至肯定水平常保持相对稳定解析：本题主要考查密闭容器中光合速率和呼吸速率的分析等相关学问。

由题干信息可知，从照光开头，净光合速率随着时间延长渐渐下降直至为0的过程中，光合速率大于呼吸速率，植物需要不断从外界吸取CO2，因此玻璃容器内CO2浓度不断降低。

在净光合速率为0且之后保持不变过程中，植物真光合速率等于呼吸速率，CO2浓度保持不变，B正确，A、C、D错误。

答案：B3．(2022·新课标全国卷Ⅰ)正常生长的绿藻，照光培育一段时间后，用黑布快速将培育瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不行能发生的现象是() A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降解析：用黑布快速将培育瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生O2、ATP和NADPH，使ATP/ADP、NADPH/NADP＋比值下降，A、C、D正确；光反应停止，使暗反应中的C3还原受阻，导致C5含量削减，从而使CO2的固定减慢，B错误。

专题4.1 光合作用和呼吸作用疑难突破1．(2015·全国Ⅰ，29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。

各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。

处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。

B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。

C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。

D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。

回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是__________________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生的部位是叶绿体的________。

(2)A、B、C三组处理相比，随着____________________________________________________的增加，使光下产生的________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。

【答案】(1)高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和黑暗交替频率A TP和[H]【解析】(1)C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和[H]，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以单位光照时间内，C组合成有机物的量高于D组。

高中生物第5章细胞的能量供应和利用知识点归纳超级精简版单选题1、某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。

关于这一实验现象，下列解释合理的是（）A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率答案：D分析：光合作用会吸收密闭容器中的CO2，而呼吸作用会释放CO2，在温度和光照均适宜且恒定的情况下，两者速率主要受容器中CO2和O2的变化影响。

A、初期容器内CO2含量较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2含量下降，O2含量上升，A错误；B、根据分析由于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2含量下降,所以说明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用与呼吸作用相等，容器中气体趋于稳定，B错误；CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。

故选D。

小提示：2、下列关于绿叶中色素的提取与分离实验的叙述中，错误的是（）A．加入CaCO3是为了防止色素被破坏B．加入SiO2有利于破坏叶肉细胞C．分离色素时塞紧试管口是为了防止乙醇和层析液的挥发D．滤纸条上的滤液细线中色素越少越利于色素分离答案：D分析：1 .叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮(酒精)等，所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。

2 .分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。

溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。

滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a (最宽)、叶绿素b (第2宽)，色素带的宽窄与色素含量相关。

A、加入碳酸钙是为了防止研磨过程中叶绿体中的色素被破坏，A正确；B、在提取色素的过程中加入石英砂有利于破坏叶肉细胞，使研磨充分，B正确；C、分离色素时塞紧试管口是为了防止乙醇和层析液的挥发，C正确；D、色素的量合适才能使分离效果明显，D错误。