自主學習能力測評高三生物一輪復習能量之源-光與光合作用課件

能量之源——光與光合作用夯基固本·一目了然考點突破·有得放矢學科素養(yǎng)·專項提升高考集訓·觸類旁通基礎盤點1．能進行光合作用的生物一定含有葉綠體嗎？提示：不一定。如光合細菌、藍藻等不含葉綠體，但能進行光合作用。2．光反應中光能轉化成的活躍化學能僅貯存于ATP中嗎？3．光反應產生的[H]與細胞呼吸產生的[H]是否為同一類物質？提示：不是，除ATP外，還貯存于[H]中。提示：光反應產生的[H]為NADPH(還原型輔酶Ⅱ)，細胞呼吸產生的[H]為NADH(還原型輔酶Ⅰ)。2．判斷下列有關光合作用敘述的正誤。(1)照光培養(yǎng)一段時間的綠藻，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，綠藻細胞的葉綠體內CO2的固定加快(2014·新課標卷Ⅰ，2B)()(2)光照強度由強變弱時，短時間內C5含量會升高(2015·安徽卷，2D)()(3)在葉綠體中發(fā)生的生理過程，不需要蛋白質參與的是Mg2＋吸收(2015·四川卷，1A)()(4)夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高(2015·海南卷，7B)()(5)綠藻照光一段時間，迅速遮光后，綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的是CO2的固定加快(2014·新課標卷Ⅰ，2B)()××需要載體蛋白參與××光照變弱，【H】 和ATP減少，再生的C5減少√3．判斷下列有關影響光合作用的因素及應用的敘述(1)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器內CO2濃度一起保持穩(wěn)定，不變化。(2012·海南卷，8B)()(2)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降的原因是光反應強度降低，暗反應強度降低。(2011·新課標卷，3B)()×√光合作用消耗CO2，玻璃容器內CO2濃度一起保持穩(wěn)定考點一、以過程圖、示意圖的形式，考查光合作用的過程

1．光合作用的過程2．光反應與暗反應的區(qū)別與聯系項目光反應暗反應條件場所物質轉化需色素、光、酶

不需色素和光，需要多種酶在葉綠體內的類囊體薄膜上進行在葉綠體基質中進行(1)水的光解：2H2O酶4[H]＋O2；(2)ATP的合成：ADP＋Pi＋能量酶ATP

(1)CO2的固定：CO2＋C5酶

2C3；(2)C3的還原：3.光合作用總反應式中各元素的來源和去路H218O18O2光反應C18O2C3(CH218O)＋H218OCO2的固定CO2的還原14CO214C3(14CH2O)CO2的還原CO2的固定(2)曲線圖分析：注：在以上各物質的含量變化中，C3和C5含量的變化是相反的，若C3含量增加，則C5含量減少；[H]、ATP、和C5的含量變化是一致的，都增加，或都減少。光合作用有氧呼吸[H]來源去向ATP來源去向H2O光解產生

有氧呼吸第一、二階段還原C3

用于第三階段還原O2

光反應階段產生三個階段都產生用于C3還原供能

用于各項生命活動(植物的C3還原除外)(4)要分清[H]和ATP的來源、去向1．根據下面光合作用圖解，判斷下列說法正確的是()A．⑤過程發(fā)生于葉綠體基質中B．⑥過程發(fā)生于葉綠體類囊體薄膜上C．圖示①～④依次為[H]、ATP、CO2、(CH2O)D．②不僅用于還原C3化合物，還可促進③與C5的結合解析：根據光合作用的過程判斷①②③④⑤⑥分別表示[H]、ATP、CO2、(CH2O)、光反應和暗反應。光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，暗反應發(fā)生在葉綠體的基質中。C3化合物還原過程中需要ATP，CO2固定過程中不需要ATP。答案：CC跟蹤訓練2.如圖是在電子顯微鏡下觀察到的高等植物葉綠體結構模式圖，下列有關敘述錯誤的是()A．①和②均為選擇透過性膜B．③上分布有與光反應有關的色素和酶C．在③上形成的產物[H]和ATP進入④中為暗反應提供物質和能量D．④中進行的反應使ATP進入糖類等有機物中D解析：ATP水解后將活躍的化學能轉變成有機物中穩(wěn)定的化學能，而非直接將ATP轉移到有機物中。1．光照強度

考點二、以過程圖、示意圖的形式，考查光合作用的過程

在一定光照強度范圍，隨光照強度增強，光合速率增大。P點的限制因素外因：外因：溫度、CO2的供應量內因：色素含量、酶的數量和活性、C5的含量圖乙曲線分析：A點：光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放CO2量表明此時的呼吸強度。細胞代謝特點如圖1。AB段：隨光照強度增強，光合作用逐漸增強，CO2的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用，此時呼吸作用強度大于光合作用強度(如圖2)。(1)原理：影響光反應階段ATP、[H]的產生。(2)圖甲曲線分析：2．CO2濃度圖1和圖2都表示在一定范圍內，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。受溫度、光照強度的限制。圖1中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點；圖2中的A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B′點都表示CO2飽和點。(1)原理：影響暗反應階段C3的生成。(2)曲線分析：3．溫度P點對應的溫度為進行光合作用的最適溫度。(1)原理：通過影響酶的活性來影響光合速率。(2)曲線：(3)分析：植物的光(CO2)補償點和光(CO2)飽和點受外界環(huán)境影響，當外界環(huán)境變化時，光(CO2)補償點和飽和點都會發(fā)生相應變化，規(guī)律如下：(1)若呼吸速率增加，CO2(光)補償點應右移，反之應左移。(2)若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時，CO2(光)補償點應右移，反之應左移。(3)陰生植物與陽生植物相比，CO2(光)補償點和飽和點都相應向左移動。2.補償點和飽和點并不是固定不變的3．甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度條件下光合速率與環(huán)境因素之間的關系，下列相關描述中錯誤的是()A．甲圖中，在a′點限制光合速率的主要因素是光照強度，在b′點限制光合速率的主要因素是溫度B．從乙圖可以看出，當超過一定溫度后，光合速率會隨著溫度的升高而降低C．溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合速率的D．若光照強度突然由a變?yōu)閎，短時間內葉肉細胞中C3的含量會增加D跟蹤訓練解析：甲圖表示光照強度和溫度對光合速率的影響，乙圖表示溫度對光合速率的影響。分析甲圖中某點上的限制因素時，要看其是否達到飽和點。如果沒有達到飽和點(如a′點)，則限制因素為橫坐標表示的因素，即光照強度；當達到飽和點以后(如b′點)，則限制因素為橫坐標表示的因素以外的其他因素，如溫度。當光照強度突然增強時，光反應速率加快，產生更多的[H]和ATP，短時間內C3的還原速率加快而CO2的固定速率不變，故C3的含量會減少。多因子變量對光合作用速率影響的分析方法(1)當在P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。(2)當在Q點時，橫坐標所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示中的其他因子的方法?？键c三、綜合考查光合作用與細胞呼吸的聯系

1.過程聯系2．物質聯系3．能量聯系6．如圖表示綠色植物體內某些代謝過程中物質的變化，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示不同的代謝過程。以下表述正確的是()A．水參與Ⅲ中第二階段的反應B．Ⅱ在葉綠體囊狀結構上進行C．Ⅰ中產生的O2參與Ⅲ的第二階段D．X代表的物質從葉綠體的基質移向類囊體解析：由圖可知，Ⅰ代表光合作用的光反應階段，Ⅱ代表光合作用的暗反應階段，Ⅲ代表有氧呼吸過程。Ⅱ在葉綠體基質中進行；Ⅰ中產生的O2參與Ⅲ的第三階段；X代表的物質是ATP，ATP的移動方向是從葉綠體類囊體薄膜到葉綠體基質。A綠葉中色素的提取和分離[實驗原理](1)提取：綠葉中的各種色素能溶于有機溶劑(______或丙酮)中，而不溶于水，從而使色素從生物組織中脫離出來。(2)分離：各種色素在______________不同，隨層析液在濾紙上______也不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素分離開。無水乙醇層析液中的溶解度擴散速度[實驗步驟]提取色素：稱量5g綠色葉片并剪碎制濾紙條①將干燥的濾紙剪成長6cm，寬1cm的紙條，剪去一端_______②在距離剪角一端1cm處用鉛筆劃線加入少量的SiO2、CaCO3和10mL________研磨過濾收集到試管內并塞緊管口畫濾液細線②________后，重復2—3次①用_________吸收少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條直的濾液細線無水乙醇兩個角毛細吸管干燥整理、洗手色素分離（紙層析）將3mL層析液倒入試管中，（裝置如右圖所示）插入濾紙條（有_______的一端朝下），隨后用棉塞塞緊試管口。注意：不能讓濾紙條上的濾液細線接觸到_______觀察結果：濾紙條上出現四條寬度、顏色不同的色素帶濾液細線層析液【操作要點】1．提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。2．制備濾紙條：剪去兩角，以保證色素在濾紙條上擴散均勻、整齊，便于觀察實驗結果，否則，會形成弧形色素帶。3．畫濾液細線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細線要細、直，且干燥后重復畫一兩次，使濾液細線既有較多的色素，又使各色素擴散的起點相同。4．分離綠葉中色素的關鍵(1)濾液細線不僅要細、直，而且要含有較多的色素，因此要在濾液干后，重復畫2～3次，增加色素的含量。(2)濾紙上的濾液細線不能觸及(或沒入)層析液，否則會使濾液中的色素溶解于層析液中，濾紙條上得不到色素帶，使實驗失敗。5．實驗中幾種化學物質的作用(1)無水乙醇：作為提取液，可溶解綠葉中的色素。(2)層析液：用于分離色素。(3)二氧化硅：破壞細胞結構，使研磨充分。(3)碳酸鈣：可防止研磨過程中色素被破壞。1．某同學在做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時，為了確定無水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，進行了四組實驗來驗證，四組實驗結果如圖所示，第④組是進行了正確操作的對照組。下列針對實驗結果的相關分析不正確的是()A．綠葉中的色素都能夠溶解在層析液中，四種色素的溶解度相同B．①可能是由于未加CaCO3而得到的實驗結果C．②可能是由于用水取代了無水乙醇而得到的實驗結果D．③可能是由于未加SiO2而得到的實驗結果A強化訓練解析：綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，A錯誤；若未加CaCO3，葉綠素可能被破壞，因而下邊的兩條色素帶比正常的窄，B正確；若實驗中所加溶劑為水，而不是有機溶劑無水乙醇，則提取不到葉綠體中的色素，因為色素不溶于水，C正確；若未加SiO2，可能導致研磨不充分，即各種色素的提取量均少于正常水平，D正確。2．(2015·江蘇卷)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，右圖為濾紙層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述不正確的是()A．強光照導致了該植物葉綠素含量降低B．類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同D．畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次解析：本題主要考查葉綠體色素的提取和分離的相關知識。圖中色素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。據圖所示，強光照下葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，A正確。強光照下類胡蘿卜素含量上升是應激反應，有利于抵御強光照，這是適應環(huán)境的結果，B正確。色素Ⅲ、Ⅳ分別是葉綠素a和葉綠素b。吸收光譜的吸收峰波長分別是425、465nm，C正確。提取葉綠體中的色素后，畫濾液線時，濾液在點樣線上多畫幾次，以利積累較多的色素，實驗效果明顯，D錯誤。D3．甲、乙、丙、丁四位同學，在利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料，用層析法進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時，由于操作不同，而得到了以下四種不同的層析結果。下列分析錯誤的是()A．甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B．乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多C．丙可能是正確操作得到的理想結果D．丁可能是因為研磨時未加入CaCO3C

解析：葉綠體中的色素屬于有機物，易溶于酒精等有機溶劑，難溶于水，所以不能用蒸餾水作提取液和層析液，A正確；乙中每種色素都有，但含量很少，可能是無水乙醇過多，色素濃度太低導致的，B正確；丙中每種色素都有，但是胡蘿卜素和葉黃素含量較多，葉綠素a和葉綠素b含量較少，這不應該是正確操作得到的理想結果，C錯誤；丁中葉綠素a和葉綠素b含量很少，可能是研磨時未加入CaCO3破壞了葉綠素，因為與類胡蘿卜素相比，葉綠素更易受到破壞，D正確。光合作用與時間、葉面積、溫度的關系曲線圖(1)圖甲中AB段、FG段，乙中AB段、HI段表示只進行

，

點開始進行光合作用，BC段

，

時細胞呼吸速率＝光合作用速率，是光補償點，CD段細胞呼吸速率＜光合作用速率，D點光合速率達到最大值。圖甲中EF、乙中GH點表示

，圖甲中

點、乙中

點表示光合作用停止。呼吸作用B細胞呼吸速率＞光合作用速率C點、E點、G點細胞呼吸速率＞光合作用速率FH【獲取信息】(2)圖乙中DE段：夏季正午溫度很高，蒸騰作用很強，

，影響

，導致光合作用強度明顯減弱，FG段表示

，影響

，導致光合作用強度明顯減弱。氣孔大量關閉，CO2供應量減少光照減弱光反應暗反應(3)圖丙中A表示光合作用，B表示呼吸作用，C表示

，a點表示

，是光補償點。(4)圖丁中虛線表示光照下CO2的吸收量，即凈光合量，實線表示黑暗條件下CO2的釋放量，即細胞呼吸量，二者交點a表示

，總光合量是細胞呼吸量的2倍。

(5)圖戊中的a、b點、圖己中的a點表示

。凈光合量細胞呼吸速率＝光合作用速率凈光合量＝呼吸量細胞呼吸＝光合作用速率4．夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．甲植株在a點開始進行光合作用B．乙植株在e點有機物積累量最多C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉D強化訓練解析：由圖可知，a點是光合速率和呼吸速率相等的點，在a點之前就進行光合作用，A錯誤；CO2的吸收速率(凈光合速率)大于零，說明植物在積累有機物，6～18時，植物一直在積累有機物，所以有機物積累量最多是在18時，B錯誤；b～c段的變化是由于溫度高，蒸騰作用旺盛，植物為了減少水分的散失而關閉氣孔，致使植物吸收CO2量減少，d～e段的變化由光照強度減弱引起，C錯誤；在b～d段，甲植株沒有出現CO2吸收速率下降，有可能是某種原因導致其葉片的氣孔無法關閉，D正確。5．(2016·安徽示范性高中聯考)下面為幾種環(huán)境因素對植物光合作用影響的關系圖，有關描述錯誤的是()A．圖1中，若光照強度適當增強至最適狀態(tài)，A點左移，B點右移B．圖2中，若CO2濃度適當增大至最適狀態(tài)，A點左移，B點右移C．圖3中，A點與B點相比，A點時葉綠體中C3含量相對較多D．圖4中，當溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少D題組一練全國命題----引領1.(2014·新課標卷Ⅰ)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的現象是()A．O2的產生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降B解析：用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，導致綠藻細胞葉綠體內的光反應停止，不再產生O2、ATP和NADPH，使ATP/ADP、NADPH/NADP＋比值下降，A、C、D正確；光反應停止，使暗反應中的C3還原受阻，導致C5含量減少，從而使CO2的固定減慢，B錯誤。2．(2015·課標卷Ⅰ)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135s，處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下：A組：先光照后黑暗，時間各為67.5s；光合作用產物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5s；光合作用產物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms(毫秒)；光合作用產物的相對含量為94%。D組(對照組)：光照時間為135s；光合作用產物的相對含量為100%。回答下列問題：(1)單位光照時間內，C組植物合成有機物的量________(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量，依據是________________________________________________________________________;C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要___________，這些反應發(fā)生的部位是葉綠體的________。(2)A、B、C三組處理相比，隨著__________________的增加，使光下產生的______________________能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。解析：本題綜合考查了暗反應的條件及場所、光照和黑暗交替的頻率對光合作用產物的影響等。(1)對比C、D兩組實驗，C組光照和黑暗交替處理，D組只有光照，故單位光照時間內C組植物合成有機物的量高于D組。分析C組和D組實驗，可推知光合作用中有些反應不需要光照，這些反應發(fā)生在葉綠體的基質中。(2)對比A、B、C三組實驗，在總光照時間相同的情況下，隨著光照和黑暗交替頻率的增加，光合作用產物的相對含量也增加。究其根本原因是光照與黑暗的交替頻率越高，光下產生的還原型輔酶Ⅱ和ATP越能及時利用并及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。高于C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%

光照基質光照和黑暗交替頻率ATP和還原型輔酶Ⅱ3.(2015·重慶卷)將題圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下，細胞

內外的CO2和O2濃度在短時間內發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是()適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖A．黑暗條件下，①增大、④減小B．光強低于光補償點時，①、③增大C．光強等于光補償點時，②、③保持不變D．光強等于光飽和點時，②減小、④增大解析：當光強低于光補償點或黑暗條件下，水稻葉肉細胞消耗胞外和胞內O2，釋放CO2，故①②增大，③④減??；當光強等于光補償點時，水稻葉肉細胞呼吸速率等于光合作用速率，②③①④保持不變；當光強等于光飽和點時，水稻葉肉細胞光合作用速率大于細胞呼吸速率，②減小，④增大。B題組二練自主命題----借鑒4．(2015·四川卷)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過程，不需要蛋白質參與的是()A．Mg2＋吸收B．O2擴散C．光能轉換D．DNA復制解析：O2以自由擴散方式通過葉綠體的內膜和外膜，該過程不需要載體蛋白的參與；參與Mg2＋吸收的載體、催化光能轉換和DNA復制所需的酶均為蛋白質，故選B。B5．(2015·海南卷)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能B．葉溫在36～50℃時，植物甲的凈光合速率比植物乙的高C．葉溫為25℃時，植物甲的光合與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的D．葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均為0解析：植物進行光合作用所需能量均來自于太陽能，A正確；葉溫在36℃～50℃時，植物甲的曲線在植物乙曲線上方，所以植物甲的凈光合速率比植物乙的高，B正確；葉溫為25℃時，植物甲和乙的曲線沒有相交，即二者的凈光合速率不同，C正確；葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的凈光合速率相同且大于零，所以這兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均大于0，D錯誤。D6．(2015·山東卷)油菜果實發(fā)育所需的有機物主要來源于果皮的光合作用。(1)油菜果皮細胞內通過光合作用固定CO2的細胞器是________。光合作用產生的有機物主要以蔗糖的形式運輸至種子。種子細胞內的蔗糖濃度比細胞外高，說明種子細胞吸收蔗糖的跨(穿)膜運輸方式是________。(2)圖甲表示在適宜條件下油菜果實凈光合速率與呼吸速率的變化。分析可知，第24天的果實總光合速率________(填“大于”或“小于”)第12天的果實總光合速率。第36天后果皮逐漸變黃，原因是葉綠素含量減少而________________(填色素名稱)的含量基本不變。葉綠素含量減少使光反應變慢，導致光反應供給暗反應的________和________減少，光合速率降低。(3)圖乙表示油菜種子中儲存有機物含量的變化。第36天，種子內含量最高的有機物可用________染液檢測；據圖分析，在種子發(fā)育過程中該有機物由____________轉化而來。葉綠體主動運輸小于

類胡蘿卜素[H]蘇丹ⅢATP可溶性糖和淀粉解析：(1)油菜