第5章第4節(jié)能量之源-光與光合作用

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)能量之源—光與光合作用一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)二光合作用的原理和應(yīng)用問(wèn)題一：（2010上海生物卷26）右圖中①代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則右圖②所示結(jié)果最有可能來(lái)自于（）A水培的洋蔥葉B生長(zhǎng)的柳樹(shù)幼葉C培養(yǎng)的衣藻D秋冬的銀杏落葉D知識(shí)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)—綠葉中色素的提取和分離1實(shí)驗(yàn)原理（1）綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，所以，可以用提取綠葉中的色素。（2）各種色素在層析液中的不同，的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的，反之則慢。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果層析過(guò)程中，濾紙條上會(huì)出現(xiàn)四條色素帶，自上而下依次是：胡蘿卜素（）、葉黃素（）、（藍(lán)綠色）、葉綠素b（）無(wú)水乙醇無(wú)水乙醇溶解度溶解度高快黃色葉綠素a黃綠色橙黃色問(wèn)題二：下列關(guān)于葉綠體中色素的敘述錯(cuò)誤的是（）A色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中濾紙紙條上的色素帶從上到下最寬的是第3條。B研磨液用濾紙過(guò)濾后，盛放濾液的小試管要及時(shí)用棉塞塞緊。C葉綠體中的色素只分布在類(lèi)囊體薄膜上D葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光B知識(shí)點(diǎn)：綠葉中色素的提取和分離（實(shí)驗(yàn)過(guò)程）分離色素：將適量的層析液倒入試管中，裝置如右圖所示，插入濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下），隨后用棉塞塞緊試管口。注意:不能讓濾紙上的濾液細(xì)線觸到層析液觀察結(jié)果濾紙條上呈現(xiàn)四條顏色、寬度不同的色素帶知識(shí)點(diǎn)：綠葉中色素的提取和分離（實(shí)驗(yàn)流程）討論：SiO2和CaCO3各有何作用？種類(lèi)功能葉綠素（約占3/4）葉綠素a(藍(lán)綠色)主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉綠素b(黃綠色)類(lèi)胡蘿卜素（約占1/4）葉黃素（黃色）主要吸收藍(lán)紫光胡蘿卜素（橙黃色）知識(shí)點(diǎn)：捕獲光能的色素葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜問(wèn)題三：（2010海南卷．2）下列關(guān)于葉綠體的描述，錯(cuò)誤的是A．基粒由類(lèi)囊體堆疊而成 B．葉綠體被膜由雙層膜組成C．暗反應(yīng)發(fā)生在類(lèi)囊體膜上D．類(lèi)囊體膜上具有葉綠素和酶知識(shí)點(diǎn)：葉綠體的結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)：一般呈扁平的，有層膜，內(nèi)部的基粒是由堆疊而成。吸收的色素位于上，與光合作用有關(guān)的酶分布在和中。C2功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，利用將無(wú)機(jī)物合成，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在有機(jī)物中。橢球形或球形雙類(lèi)囊體光能類(lèi)囊體薄膜類(lèi)囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)光能有機(jī)物化學(xué)能能力提升一:（2009安徽理綜1）葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是（）A葉綠體中的色素主要分布在類(lèi)囊體腔內(nèi)H]和O2的過(guò)程發(fā)生在基質(zhì)中2的固定過(guò)程發(fā)生在類(lèi)囊體薄膜上D光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的D知識(shí)點(diǎn)：光合作用的探究歷程時(shí)間探究結(jié)果1771年植物可以更新因蠟燭燃燒或動(dòng)物呼吸而變污濁的

。1779年

在更新空氣中不可缺少。1785年綠葉在光下放出的氣體是

，吸收的是

。1845年梅耶指出：植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把

轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái).1864年光合作用的產(chǎn)物是

。1939年利用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來(lái)自

。20世紀(jì)40年代利用同位素示蹤技術(shù)探明了

在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。問(wèn)題四：科學(xué)家用含有14C的二氧化碳來(lái)追蹤光合作用中的碳原子，這種碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是（）A二氧化碳葉綠素ADPB二氧化碳葉綠體ATPC二氧化碳乙醇糖類(lèi)D二氧化碳三碳化合物糖類(lèi)D空氣光和綠葉氧氣二氧化碳光能淀粉水CO2中的碳問(wèn)題五：（2010海南卷）4．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是A．［H］和H2O B．［H］和ATP C．ATP和CO2 D．H2O和CO2B知識(shí)點(diǎn)：光合作用的過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所條件物質(zhì)變化

能量變化聯(lián)系光、色素酶酶、ATP、酶1光合作用的反應(yīng)式：CO2H2O光能葉綠體（CH2O）O22光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較類(lèi)囊體薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)光、色素、酶酶水的光解：2H2O4O2ATP的形成：ADPPi光能ATPCO2的固定：CO2C52C3C3的還原：2C3（CH2O）C5光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑、ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi能力提升二：（2009海南．15）在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開(kāi)始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是（）A．C3和C5都迅速減少 B．C3和C5都迅速增加C．C3迅速增加，C5迅速減少 D．C3迅速減少，C5迅速增加

C光合作用過(guò)程的圖解能力提升三：（2011年新課標(biāo)卷29）（9分）在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖?；卮饐?wèn)題：⑴圖中物質(zhì)A是______（C3化合物、C5化合物）⑵在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是_______；

將CO2濃度從1%迅速降低到0003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是______________。C3化合物暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍。當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累。能力提升三：（2011年新課標(biāo)卷29）（9分）在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖。回答問(wèn)題：⑶若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的________（低、高）。⑷CO2濃度為0003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的_______（高、低），其原因_______。高低CO2濃度低時(shí)，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需ATP和少。問(wèn)題六：（2009海南13）取某種植物生長(zhǎng)狀態(tài)一致的新鮮葉片，用打孔器打出若干圓片，圓片平均分成甲、乙、丙三組，每組各置于一個(gè)密閉裝置內(nèi)，并分別給予a、b、c三種不同強(qiáng)度的光照，其他條件一致．照光相同時(shí)間后，測(cè)得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如右圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A．裝置內(nèi)增加的氧氣來(lái)自于水B．光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用停止C．丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低D．該圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系B知識(shí)點(diǎn)：光合作用原理的應(yīng)用1光合作用強(qiáng)度是指在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造的數(shù)量。2影響光合作用強(qiáng)度的外界因素包括，土壤中水分的多少，，以及的高低等。糖類(lèi)空氣中二氧化碳的濃度光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱光的成分溫度能力提升三：（）在春末晴朗白天，重慶某蔬菜基地測(cè)定了某大棚蔬菜在不同條件下的凈光合作用強(qiáng)度實(shí)際光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度之差，結(jié)果見(jiàn)題30圖l假設(shè)塑料大棚外環(huán)境條件相同；植株大小一致、生長(zhǎng)正常，栽培管理?xiàng)l件相同。1在曲線a中，與11時(shí)相比，13時(shí)植株葉綠體內(nèi)C3與C5化合物相對(duì)含量較高的是C3或C5；在11時(shí)和13時(shí)分別摘取植株上部成熟葉片用碘蒸氣處理，13時(shí)所取葉片顯色較深或淺。C5深能力提升三：（）在春末晴朗白天，重慶某蔬菜基地測(cè)定了某大棚蔬菜在不同條件下的凈光合作用強(qiáng)度實(shí)際光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度之差，結(jié)果見(jiàn)題30圖l假設(shè)塑料大棚外環(huán)境條件相同；植株大小一致、生長(zhǎng)正常，栽培管理?xiàng)l件相同。2曲線b的峰值低于曲線a．其兩個(gè)主要因素是光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、空氣中CO2含量。曲線c高于曲線b，原因是補(bǔ)充光照能使葉綠體產(chǎn)生更多的用于CO2還原；若在棚內(nèi)利用豆科植物做綠肥，可明顯增加土壤中元素的含量，主要促進(jìn)植株體內(nèi)和等生物大分子的合成。36—9時(shí)和16—18時(shí)，曲線b高于曲線a，主要原因是此時(shí)段棚內(nèi)較高。光照強(qiáng)度、空氣中CO2含量ATP、NADPH氮N蛋白質(zhì)核酸溫度能力提升四：30（廣東A卷10）在充滿(mǎn)N2與CO2的密閉容器中，用水培法栽培幾株番茄，CO2充足。測(cè)得系統(tǒng)的呼吸速率和光合速率變化曲線如下圖，請(qǐng)回答問(wèn)題。（1）6～8h間，光合速率（大于、小于）呼吸速率，容器內(nèi)的O2含量，CO2含量，植株干重。（2）9～10h間，光合速率迅速下降，推測(cè)最可能發(fā)生變化的環(huán)境因素是；10h時(shí)不再產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是；若此環(huán)境因素維持不變，容器內(nèi)的O2含量將逐漸下降并完全耗盡，此時(shí)另一細(xì)胞器即停止ATP的合成，成為ATP合成的唯