1、第第7讲光合作用讲光合作用知识内容展示知识内容展示核心素养对接核心素养对接(1)色素的种类、颜色和吸收光谱色素的种类、颜色和吸收光谱(2)光合作用的概念、阶段与场所光合作用的概念、阶段与场所(3)光反应和碳反应的过程光反应和碳反应的过程(4)环境因素对光合速率的影响环境因素对光合速率的影响(5)光合作用与细胞呼吸的异同光合作用与细胞呼吸的异同(6)活动：光合色素的提取和分离活动：光合色素的提取和分离(7)活动：探究环境因素对光合作用活动：探究环境因素对光合作用的影响的影响生命生命观念观念通过比较光反应与碳反应的关系，建立物通过比较光反应与碳反应的关系，建立物质与能量观点质与能量观点科学科学思维
2、思维通过分析通过分析C3、C5等物质变化和影响光合作等物质变化和影响光合作用的曲线，培养学生能用文字、图表及数用的曲线，培养学生能用文字、图表及数学模型准确描述生物学知识的能力学模型准确描述生物学知识的能力科学科学探究探究通过通过“探究环境因素对光合作用的影响探究环境因素对光合作用的影响”的的活动，培养学生的实验探究能力活动，培养学生的实验探究能力考点一叶绿体色素的种类活动：光合色素的提取和分离考点一叶绿体色素的种类活动：光合色素的提取和分离1.2018浙江浙江4月选考，月选考，30(2)在在“探究环境因素对光合作用的影响探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用的活动中，选用某植物某植物A
3、、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容和结果两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容和结果见下表。见下表。品种品种光照处理光照处理叶绿素叶绿素a含量含量(mg/cm2)叶绿素叶绿素b含含量量(mg/cm2)类胡萝类胡萝卜素含量卜素含量(mg/cm2)光合作用速率光合作用速率( mol CO2/m2s)A正常光照正常光照1.810.421.024.59A弱光照弱光照0.990.250.462.60B正常光照正常光照1.390.270.783.97B弱光照弱光照3.803.040.622.97回答下列问题：回答下列问题：表中的光合色素位于叶绿体的表中的光合色素位于叶绿
4、体的膜中。分别提取经两种光照处理的品种膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光的光合色素，再用滤纸进行层析分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而合色素，再用滤纸进行层析分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第下的第4条色素带变条色素带变，这有利于品种，这有利于品种B利用可见光中较短波长的利用可见光中较短波长的光。光。解析解析光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第4条色素带是叶绿素条色素带是
5、叶绿素b。表中信息显示：。表中信息显示：品种品种B的叶绿素的叶绿素b的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种品种B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第自上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。利用可见光中较短波长的蓝紫光。答案答案类囊体宽蓝紫类囊体宽蓝紫2.2017浙江浙江4月选考，月选考，30为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响
6、，进为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题：回答下列问题：(1)本实验的因变量是本实验的因变量是。由图中曲线对比可知，经。由图中曲线对比可知，经处理的该植物处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇较低温天气，除升温外，可对该植物光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇较低温天气，除升温外，可对该植物进行进行处理以减少叶绿素的损失。处理以减少叶绿素的损失。(2)提取上述四种该植物叶片中
7、的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量提取上述四种该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的的。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第4组得到组得到的色素带中，从上到下的第的色素带中，从上到下的第条色素带均明显变窄。条色素带均明显变窄。(3)若用不同波长的光照射叶绿素若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液并测定的提取液并测定，可得到叶绿素，可得到叶绿素a的吸的吸收光谱。收光谱。解析解析(1)从题图中可以看出，本实验探究的是不同环境因素从题图中可以看出，本实验探究的是不同环境因素(温度、光照温度、光照)对某植
8、物对某植物叶片中叶绿素含量的影响，因此，因变量应该是叶绿素含量。其中叶绿素含量下叶片中叶绿素含量的影响，因此，因变量应该是叶绿素含量。其中叶绿素含量下降最为明显的是降最为明显的是4号曲线，处于低温和光照处理的叶片。叶绿素主要吸收红光和蓝号曲线，处于低温和光照处理的叶片。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此，叶绿素含量下降后，会导致吸收红光和蓝紫光减少从而降低光合速紫光，因此，叶绿素含量下降后，会导致吸收红光和蓝紫光减少从而降低光合速率。由题图可知，光照低温可导致叶绿素含量降低，因此，推知黑暗和升温处率。由题图可知，光照低温可导致叶绿素含量降低，因此，推知黑暗和升温处理可以减少叶绿素的损失。理可以减
9、少叶绿素的损失。(2)在提取绿叶中的色素时，加入碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。在纸层析法在提取绿叶中的色素时，加入碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。在纸层析法的结果中，从上到下的色素带顺序为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素的结果中，从上到下的色素带顺序为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素、叶绿素b，已，已知第知第4组叶片的叶绿素含量显著减少，因此可知第组叶片的叶绿素含量显著减少，因此可知第4组由上到下的第三、四条色素组由上到下的第三、四条色素带均明显变窄。带均明显变窄。(3)以某种物质对不同波长光的吸收率以某种物质对不同波长光的吸收率(即吸光率即吸光率)为纵坐标，以波长为横坐标作图，为纵坐标，以波长为
10、横坐标作图， 所得到的曲线就是该物质的吸收光谱。所得到的曲线就是该物质的吸收光谱。答案答案(1)叶绿素的含量光照和低温红光和蓝紫遮光叶绿素的含量光照和低温红光和蓝紫遮光(2)碳酸钙三、四碳酸钙三、四(3)吸光率吸光率3.2016浙江浙江4月选考卷月选考卷30题题(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要高于纸条上的滤液细线要高于的液面，滤纸条上最宽色素带所含的色素的液面，滤纸条上最宽色素带所含的色素是是。答案答案层析液叶绿素层析液叶绿素a 本题组对应必修一本题组对应必修一P87光合色素的提取和分离实验，常以具体的实验背景光合色素的提
11、取和分离实验，常以具体的实验背景为载体考查实验的原理、操作过程及实验结果分析。为载体考查实验的原理、操作过程及实验结果分析。活动：光合色素的提取与分离活动：光合色素的提取与分离(1)实验原理实验原理有机溶剂无水乙醇有机溶剂无水乙醇无水乙醇无水乙醇溶解度溶解度溶解度高溶解度高层析液层析液(2)实验流程实验流程无水乙醇无水乙醇溶解色素溶解色素胡萝卜素胡萝卜素橙黄色橙黄色最高最高叶黄素叶黄素黄色黄色叶绿素叶绿素a蓝绿色蓝绿色最多最多叶绿素叶绿素b黄绿色黄绿色最低最低1.滤纸条上的滤液细线为何不能被层析液没及？滤纸条上的滤液细线为何不能被层析液没及？提示提示层析液为脂溶性有机溶剂，倘若层析液没及滤液细
12、线，则会使滤纸条上层析液为脂溶性有机溶剂，倘若层析液没及滤液细线，则会使滤纸条上色素溶解于层析液中，从而导致滤纸条上无色素带。色素溶解于层析液中，从而导致滤纸条上无色素带。2.甲、乙、丙、丁四位同学，在利用菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中甲、乙、丙、丁四位同学，在利用菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果，色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果，你能否指出其各自的你能否指出其各自的“异常结果异常结果”成因？成因？提示提示甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液，导致层析后没有出现色素带。甲可能误用蒸
13、馏水作提取液和层析液，导致层析后没有出现色素带。乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多，导致色素被乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多，导致色素被“稀释稀释”。丙可能是未选择丙可能是未选择“鲜绿鲜绿”叶片，而错用了叶片，而错用了“黄叶黄叶”，从而导致色素中叶黄素、胡萝卜素，从而导致色素中叶黄素、胡萝卜素“偏多偏多”。丁可能是因为研磨时未加入丁可能是因为研磨时未加入CaCO3，从而导致叶绿素，从而导致叶绿素“保护保护”不利，含量偏少。不利，含量偏少。3.叶绿体的结构与功能叶绿体的结构与功能观察上面的叶绿体结构示意图，完成下列问题：观察上面的叶绿体结构示意图，完成下列问题：， 。 ，由许多类囊体叠联而成
14、，其膜上分布有，由许多类囊体叠联而成，其膜上分布有 ，称称 。为液态的为液态的 ，含有许多酶。，含有许多酶。ATPNaDPH外膜外膜内膜内膜基粒基粒色素和酶色素和酶光合膜光合膜叶绿体基质叶绿体基质4.色素的种类、颜色和吸收光谱色素的种类、颜色和吸收光谱色素色素种类种类叶绿素叶绿素(约约3/4)类胡萝卜素类胡萝卜素(约约1/4)叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素颜色颜色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色分布分布叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上吸收吸收光谱光谱(1)叶绿体中的色素只吸收叶绿体中的色素只吸收 ，而对红外光和紫外光等不吸收。，而对红外光和紫外光等
15、不吸收。(2)叶绿素对叶绿素对_的吸收量大，类胡萝卜素对的吸收量大，类胡萝卜素对_的吸的吸(3)对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。收量大。对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。收量大。功能功能吸收光能并转化成化学能吸收光能并转化成化学能分离方法分离方法纸层析法纸层析法叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a可见光可见光红光和蓝紫光红光和蓝紫光蓝紫光蓝紫光绿叶中色素提取分离异常现象分析绿叶中色素提取分离异常现象分析收集到的滤液绿色过浅收集到的滤液绿色过浅原因原因未加石英砂未加石英砂(二氧化硅二氧化硅)，研磨不充分，研磨不充分使用放置数天的菠菜叶，滤液色素使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素叶绿
16、素)太少太少一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太(正确做法：分次加入少量无水正确做法：分次加入少量无水乙醇乙醇)未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠滤纸条色素带重叠原因原因滤液细线不直；滤液细线不直；滤液细线过粗滤液细线过粗滤纸条无色素带滤纸条无色素带原因原因忘记画滤液细线忘记画滤液细线滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中角度角度1围绕叶绿体色素的种类与吸收光谱考查结构与功能观围绕叶绿体色素的种类与吸收光谱考查结构与功能观1.(20
17、17全国卷全国卷，3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应应(如如O2的释放的释放)来绘制的。下列叙述错误的是来绘制的。下列叙述错误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在叶片在640660 nm波长光下释放
18、波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的是由叶绿素参与光合作用引起的解析解析类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成，的合成，A错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，对不同波长光的吸收值来绘制，B正确；正确；CO2的吸收速率和的吸收速率和O2的释放速率随光波长的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱，的变化均可表示光合作用的作用光谱，C正确；根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收正确；根据叶
19、绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片在光谱可知，叶片在640660 nm波长光下释放波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。正确。答案答案A2.如图表示叶绿体中各色素的吸收光谱，据图判断，下列判断错误的是如图表示叶绿体中各色素的吸收光谱，据图判断，下列判断错误的是()A.在研究叶绿素的过程中，为避免类胡萝卜素的干扰，应该选用红橙光区在研究叶绿素的过程中，为避免类胡萝卜素的干扰，应该选用红橙光区B.进入秋季，植物对进入秋季，植物对420 nm450 nm波长的光的利用量减少波长的光的利用量减少C.用用450 nm波长的光比用波长的光比用600 nm波长
20、的光更能提高光合作用强度波长的光更能提高光合作用强度D.用用550 nm波长的光改用波长的光改用670 nm波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加解析解析由图可知，类胡萝卜素主要吸收由图可知，类胡萝卜素主要吸收400 nm500 nm波长的光，研究叶绿素应选红波长的光，研究叶绿素应选红橙光区，橙光区，A正确；秋季叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收正确；秋季叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420 nm470 nm波长的光波长的光变少，则植物对变少，则植物对420 nm470 nm波长的光的利用量显著减少，波长的光的利用量显著减少，B正确；由图可知，叶正确；
21、由图可知，叶绿体中色素吸收绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收波长的光比吸收600 nm波长的光要多，因此用波长的光要多，因此用450 nm波长的光波长的光比用比用600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，波长的光更有利于提高光合作用强度，C正确；由图可知，由正确；由图可知，由550 nm波长波长的光转为的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和和NADPH变多，碳反应中三碳酸消耗量增加，则叶绿体中三碳酸含量减少，变多，碳反应中三碳酸消耗量增加，则叶绿体中三碳酸含量减少，D错误。错误。答案答案D角度角
22、度2围绕光合色素提取与分离的实验考查科学探究能力围绕光合色素提取与分离的实验考查科学探究能力3.(2018浙江湖州、衢州、丽水三地市质量检测浙江湖州、衢州、丽水三地市质量检测)在在“光合色素的提取与分离光合色素的提取与分离”实验中，实验中，为防止色素被破坏，应加入的试剂是为防止色素被破坏，应加入的试剂是()A.SiO2 B.CaCO3 C.95%乙醇乙醇 D.层析液层析液答案答案B4.(2018台州选考模拟台州选考模拟)为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学提取等量绿为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学提取等量绿叶中的色素，纸层析后得到如图的结果叶中的色素，纸层析后得到如图的结果
23、(、为色素条带为色素条带)。回答下列问。回答下列问题：题：(1)利用利用95%的乙醇提取色素时，还需加入二氧化硅和的乙醇提取色素时，还需加入二氧化硅和，点样中应画出一条细，点样中应画出一条细而直的而直的。(2)色素在吸收光的过程中，色素在吸收光的过程中，NADPH 作为氢的作为氢的可为碳反应提供可为碳反应提供。(3)由图可知，强光照对色素合成的影响是由图可知，强光照对色素合成的影响是其中其中、色素色素条带主要吸收条带主要吸收光。光。、色素条带对应色素是由色素条带对应色素是由组成的分子。组成的分子。答案答案(1)碳酸钙滤液细线碳酸钙滤液细线(2)载体载体 能量和氢能量和氢(3)抑制抑制(减少减少
24、)叶绿素的合成，促进叶绿素的合成，促进(增加增加)类胡萝卜素的合成红光和蓝紫碳氢链类胡萝卜素的合成红光和蓝紫碳氢链角度角度3巧借影响叶绿素合成的因素考查社会责任巧借影响叶绿素合成的因素考查社会责任5.(2015广东高考广东高考)为推动生态文明建设，国务院发布了大气污染防治行动计划。为推动生态文明建设，国务院发布了大气污染防治行动计划。某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同pH的酸雨对三种植物叶绿的酸雨对三种植物叶绿素含量素含量(mg/g)影响的结果。影响的结果。pH5.8(对照对照)4.03.02.0桃树桃树2.20(100)2.1
25、9(99.55)2.13(96.82)1.83(83.18)腊梅腊梅3.65(100)3.58(98.08)3.44(94.25)2.95(80.82)木樨木樨1.07(100)1.07(100)1.05(98.13)0.96(89.72)注：注：括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。(1)叶绿素位于叶绿体内的叶绿素位于叶绿体内的上，提取后经层析分离，扩散最慢的上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素带呈色素带呈色。酸雨中的色。酸雨中的SO破坏叶绿素，导致光反应产生的破坏叶绿素，导致光反应产生的(产物产物)减少。由于光反应速率降低，将直接影响暗减少。由于光
26、反应速率降低，将直接影响暗(碳碳)反应过程中的反应过程中的，最后导致，最后导致(CH2O)生成减少。生成减少。(2)由表可知：由表可知：随着酸雨随着酸雨pH的降低，叶绿素含量受影响的程度的降低，叶绿素含量受影响的程度；。解析解析(1)叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，提取后用纸层析的方法分离，在滤纸条叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，提取后用纸层析的方法分离，在滤纸条上扩散最慢的色素带是叶绿素上扩散最慢的色素带是叶绿素b，其颜色为黄绿色。叶绿素被破坏，则光反应产生的，其颜色为黄绿色。叶绿素被破坏，则光反应产生的H和和ATP减少，直接影响暗减少，直接影响暗(碳碳)反应中三碳酸的还原过程，进而导致糖类
27、的生成减少。反应中三碳酸的还原过程，进而导致糖类的生成减少。(2)总体来说，随着酸雨总体来说，随着酸雨pH的降低，叶绿素含量受影响的程度增大。从表中还可以看的降低，叶绿素含量受影响的程度增大。从表中还可以看出，在相同出，在相同pH酸雨的作用下，木樨受影响程度最小，腊梅受影响程度最大。酸雨的作用下，木樨受影响程度最小，腊梅受影响程度最大。答案答案(1)类囊体薄膜黄绿类囊体薄膜黄绿H和和ATP三碳酸的还原三碳酸的还原(2)增大增大腊梅对酸雨最敏感腊梅对酸雨最敏感木樨对酸雨的耐受性较强木樨对酸雨的耐受性较强6.(2018台州第一次统练台州第一次统练)高浓度重金属胁迫会影响植物的光合色素含量，降低植物
28、的高浓度重金属胁迫会影响植物的光合色素含量，降低植物的光合速率。某科研小组研究了锶对油菜幼苗叶片叶绿素光合速率。某科研小组研究了锶对油菜幼苗叶片叶绿素a、叶绿素、叶绿素b的影响，实验结的影响，实验结果如下图。果如下图。请回答：请回答：(1)实验表明高浓度的锶使实验表明高浓度的锶使 的减少量更大，该色素主要吸收可见光中的的减少量更大，该色素主要吸收可见光中的光。光。(2)为验证上述结论，可采用为验证上述结论，可采用 法分离色素，与正常叶片所提取的色素法分离色素，与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第条带进行比较，若滤纸条从上到下第 条明显变窄则可证明。条明显变窄则可证明。(3)在
29、光合作用中，叶绿素吸收的光能转变为在光合作用中，叶绿素吸收的光能转变为NADPH等中的等中的 能，并能，并用于卡尔文循环中将三碳酸还原为用于卡尔文循环中将三碳酸还原为 ，该还原产物大部分用于，该还原产物大部分用于 ，以保证卡尔文循环的继续进行。，以保证卡尔文循环的继续进行。解析解析(1)与对照组相比，高浓度的锶都会使叶绿素与对照组相比，高浓度的锶都会使叶绿素a、b的含量下降，但对叶绿素的含量下降，但对叶绿素a的的影响更大，叶绿素影响更大，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。主要吸收红光和蓝紫光。(2)光合作用的色素的分离采用纸层析法光合作用的色素的分离采用纸层析法进行分离，滤纸条上从上到下依次是胡萝
30、卜素、叶黄素、叶绿素进行分离，滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素和叶绿素b，所以与，所以与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第三条明显变窄则可证明上正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第三条明显变窄则可证明上述结论。述结论。(3)光合作用中，叶绿素吸收的光能首先转变为光合作用中，叶绿素吸收的光能首先转变为NADPH等中的化学能，然后等中的化学能，然后参与碳反应中将三碳酸还原为三碳糖，该还原产物大部分用于再生参与碳反应中将三碳酸还原为三碳糖，该还原产物大部分用于再生RuBP，以保证卡，以保证卡尔文循环的继续进行。尔文循环的继续进行。答案答案(1
31、)叶绿素叶绿素a 红光和蓝紫红光和蓝紫(2)纸层析三纸层析三(3)化学三碳糖再生化学三碳糖再生RuBP7.(2018浙江台州浙江台州3月质量评估月质量评估)为探究我省不同时期银杏叶片各种色素含量的变化，进为探究我省不同时期银杏叶片各种色素含量的变化，进行了相关实验，结果如下图所示。回答下列问题：行了相关实验，结果如下图所示。回答下列问题： (1)据图分析，引起据图分析，引起7月月11月间银杏叶片叶绿素相对含量下降的主要环境因素有月间银杏叶片叶绿素相对含量下降的主要环境因素有。(2)叶绿素参与光合作用的叶绿素参与光合作用的阶段，该阶段的产物有阶段，该阶段的产物有 ；叶绿素几乎不吸；叶绿素几乎不吸
32、收收光。光。(3)9月份叶绿素含量下降非常明显，但光合速率下降趋势反而变缓，据图分析可能的原月份叶绿素含量下降非常明显，但光合速率下降趋势反而变缓，据图分析可能的原因是因是。在秋季叶色变化过程中，银杏叶色变黄与叶绿素总量呈。在秋季叶色变化过程中，银杏叶色变黄与叶绿素总量呈(填填“正正”或或“负负”)相关。相关。(4)用纸层析法，对叶片光合色素进行分离实验，与用纸层析法，对叶片光合色素进行分离实验，与7月的色素带相比，月的色素带相比，10月的色素带中月的色素带中从上到下，第从上到下，第条带的宽度明显变窄。条带的宽度明显变窄。解析解析7月至月至11月，光照强度下降，温度渐低，叶绿素合成减少，分解加
33、快，导致银杏月，光照强度下降，温度渐低，叶绿素合成减少，分解加快，导致银杏叶片叶绿素相对含量下降。叶片叶绿素相对含量下降。(2)叶绿素参与光合作用的光反应阶段，该阶段利用吸收的叶绿素参与光合作用的光反应阶段，该阶段利用吸收的光能，把水分解为光能，把水分解为NADPH和和O2，同时生成，同时生成ATP；叶绿素几乎不吸收绿光，所以叶片；叶绿素几乎不吸收绿光，所以叶片显绿色。显绿色。(3)据图可知，据图可知，9月份叶绿素含量下降非常明显，但此时仍含有较多的类胡萝月份叶绿素含量下降非常明显，但此时仍含有较多的类胡萝卜素，吸收的光能可用于光合作用，使光合速率下降趋势反而变缓。在秋季叶色变化卜素，吸收的光
34、能可用于光合作用，使光合速率下降趋势反而变缓。在秋季叶色变化过程中，银杏叶色变黄的过程伴随着叶绿素总量的减少，二者呈负相关。过程中，银杏叶色变黄的过程伴随着叶绿素总量的减少，二者呈负相关。(4)用纸层析用纸层析法对叶片光合色素进行分离实验，与法对叶片光合色素进行分离实验，与7月的色素带相比，月的色素带相比，10月的色素带中叶绿素明显月的色素带中叶绿素明显减少，叶绿素的色素带位于从上到下第三、四条带，宽度明显变窄。减少，叶绿素的色素带位于从上到下第三、四条带，宽度明显变窄。答案答案(1)光照和温度光照和温度(2)光反应光反应NADPH、ATP和和O2绿绿(3)此时仍含有较多的类胡萝卜素，可以进行
35、光合作用负此时仍含有较多的类胡萝卜素，可以进行光合作用负(4)三、四三、四影响叶绿素合成的三大因素影响叶绿素合成的三大因素考点二光合作用的概念及过程考点二光合作用的概念及过程1.(2018浙江浙江11月选考节选月选考节选)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：列问题：为研究光合作用中碳的同化与去向，用为研究光合作用中碳的同化与去向，用的的CO2供给小球藻，每隔一定时供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并标标记化合物。浓缩后再点
36、样进行双向纸层析，使标记化合物记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物。根据标记化。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的三碳化合物。猜测此三碳化合物是合物出现的时间，最先检测到的三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个与某一个二碳分子结合生成的，但当二碳分子结合生成的，但当后，发现后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知的含量快速升高，由此推知固定固定CO2的物质不是二碳分子。的物质不是二碳分子。解析解析同位素示踪法可研究物质的变化和去向。题干强调为研究光合作用中碳的同化同位素示踪法可研究物质的变化和去向。题干强调为研究光合作用中碳的同化与去向，因此可用同位素与去向，因此可用同
37、位素14C标记的标记的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样。通过定时杀供给小球藻，每隔一定时间取样。通过定时杀死细胞提取标记化合物，可研究碳元素的同化与去向。通过类比叶绿体中光合色素的死细胞提取标记化合物，可研究碳元素的同化与去向。通过类比叶绿体中光合色素的分离实验，可推知双向纸层析的目的也是为了使标记化合物分离。由题意可知，固定分离实验，可推知双向纸层析的目的也是为了使标记化合物分离。由题意可知，固定CO2的是的是RuBP，而不是二碳化合物，因此突然降低，而不是二碳化合物，因此突然降低CO2浓度后，浓度后，RuBP的含量将会快的含量将会快速上升。速上升。答案答案同位素同位素14C标记提取分离突
38、然降低标记提取分离突然降低CO2浓度浓度2.(2016浙江浙江4月选考月选考)叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下，请回答：图如下，请回答：(1)该膜是该膜是膜，其上含有色素和催化光反应的膜，其上含有色素和催化光反应的。光反应中，色素。光反应中，色素吸收的光能转变为吸收的光能转变为ATP等物质中的等物质中的。(2)光反应的产物除图中所示的物质外，还有电子和光反应的产物除图中所示的物质外，还有电子和。ATP为碳反应提供为碳反应提供了能量和了能量和。解析解析(1)由图可知，该膜可以在光的作用下将水分解，形成由图可知，
39、该膜可以在光的作用下将水分解，形成ATP，产生氧气和氢离子，产生氧气和氢离子，因此可判断该膜为进行光合作用中光反应的场所，即叶绿体的类囊体膜，类囊体膜上因此可判断该膜为进行光合作用中光反应的场所，即叶绿体的类囊体膜，类囊体膜上含有各种与光合作用相关的色素和催化光反应所需的酶。光反应中色素吸收的光能转含有各种与光合作用相关的色素和催化光反应所需的酶。光反应中色素吸收的光能转移到移到ATP中以活跃的化学能的形式存在。中以活跃的化学能的形式存在。(2)图中光反应的产物有氧气、氢离子和图中光反应的产物有氧气、氢离子和ATP，还缺少，还缺少NADPH和电子。碳反应阶段，和电子。碳反应阶段，三碳化合物还原
40、生成糖类的过程中需要磷酸基团，也由三碳化合物还原生成糖类的过程中需要磷酸基团，也由ATP提供。提供。答案答案(1)类囊体类囊体(光合光合)酶化学能酶化学能(2)NADPH磷酸基团磷酸基团 本题组对应必修一教材本题组对应必修一教材P90P93光反应和碳反应，以实验或叶绿体的结构光反应和碳反应，以实验或叶绿体的结构为载体考查了光反应和碳反应的过程和联系。为载体考查了光反应和碳反应的过程和联系。1.光合作用的过程光合作用的过程 (1)光合作用过程图解光合作用过程图解NADPHATP三碳酸三碳酸五碳糖（五碳糖（RuBP）淀粉淀粉蛋白质蛋白质类囊体膜类囊体膜蔗糖蔗糖叶绿体基质叶绿体基质(2)光反应与碳反
41、应关系光反应与碳反应关系图中显示光反应为碳反应提供图中显示光反应为碳反应提供，碳反应为光反应提供，碳反应为光反应提供NADP和和ADP、Pi。由此可得出没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，光反应也将受抑制。由此可得出没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，光反应也将受抑制。NADP+NADPHADP+PiNADPH、ATP光合作用过程的光合作用过程的“一、二、三、四一、二、三、四”2.环境骤变对光合作用中间产物含量的影响环境骤变对光合作用中间产物含量的影响(1)“过程法过程法”分析三碳酸和分析三碳酸和RuBP的含量变化的含量变化当外界条件改变时，光合作用中三碳酸、当外界条件改变时，光合作用
42、中三碳酸、RuBP及及ATP和和ADP含量变化可以采用如图含量变化可以采用如图分析：分析：(2)“模型法模型法”表示三碳酸和表示三碳酸和RuBP的含量变化的含量变化角度角度1结合光合作用的基本过程考查科学思维的能力结合光合作用的基本过程考查科学思维的能力1.(2018杭州质检杭州质检)植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是()A.图中图中H通过主动转运从类囊体膜内运到膜外通过主动转运从类囊体膜内运到膜外B.通常，在光强度达到全日照之前，物质通常，在光强度达到全日照之前，物质A的释放速率已达到最大值的释放速率已达到最大值C.每个三
43、碳酸分子接受来自物质每个三碳酸分子接受来自物质N的氢和来自的氢和来自ATP的磷酸基团的磷酸基团D.叶片呈绿色，是因为它大量吸收绿光，而几乎不吸收其他颜色的光叶片呈绿色，是因为它大量吸收绿光，而几乎不吸收其他颜色的光解析解析图中图中H从类囊体膜内运到膜外的过程是顺浓度梯度进行的，不属于主动从类囊体膜内运到膜外的过程是顺浓度梯度进行的，不属于主动转运，转运，A错误；通常，在光强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的错误；通常，在光强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的光合速率，即光合作用的光反应已达到最大速率，因此物质光合速率，即光合作用的光反应已达到最大速率，因此物质A(即即O2)
44、的释放速率的释放速率已达到最大值，已达到最大值，B正确；物质正确；物质N为为NADP，碳反应中三碳酸分子接受来自，碳反应中三碳酸分子接受来自NADPH的氢和来自的氢和来自ATP的磷酸基团，的磷酸基团，C错误；叶片呈绿色，是因为它几乎不吸错误；叶片呈绿色，是因为它几乎不吸收绿光，收绿光，D错误。错误。答案答案B2.(2018浙江省台州市期末浙江省台州市期末)下图是黑藻光合作用过程示意图下图是黑藻光合作用过程示意图(用字母代表物质用字母代表物质)。请分析。请分析回答：回答：(1)反应反应发生的场所是发生的场所是，其中产物，其中产物B是是 。(2)在反应在反应中中RuBP不断被利用，但含量仍能保持稳
45、定的原因是不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是。光合作用合成的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转光合作用合成的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成变成。(3)若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入 可使研磨可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下23 min后，试管内氧气的含量后，试管内氧气的含量 (填填“增加增加”“减少减少”或或“不变不变”)(4)给黑藻提
46、供给黑藻提供C18O2和和H2O，释放的氧气中含有，释放的氧气中含有18O是由于是由于_。角度角度2结合光反应和碳反应的过程考查物质和能量观结合光反应和碳反应的过程考查物质和能量观3.(2018浙江嘉兴浙江嘉兴3月教学测试月教学测试)如图表示光合作用碳反应示意图，数字代表物质。下列如图表示光合作用碳反应示意图，数字代表物质。下列叙述正确的是叙述正确的是()A.是是3磷酸甘油酸磷酸甘油酸B.的全称是核酮糖五磷酸的全称是核酮糖五磷酸C.在叶绿体基质中被还原在叶绿体基质中被还原D.碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖答案答案A4.科学家为小球藻的光合作用供给科学家为小
47、球藻的光合作用供给14CO2，检测发现放射性最早出现在，检测发现放射性最早出现在()A.三碳酸三碳酸 B.三碳糖三碳糖 C.RuBPC.RuBP D. D.蔗糖蔗糖解析解析在碳反应阶段，二氧化碳首先与五碳化合物结合生成三碳酸，三碳酸再在碳反应阶段，二氧化碳首先与五碳化合物结合生成三碳酸，三碳酸再进一步被还原生成葡萄糖和五碳化合物，故科学家为小球藻的光合作用供给进一步被还原生成葡萄糖和五碳化合物，故科学家为小球藻的光合作用供给14CO2，检测发现放射性最早出现在三碳酸中，检测发现放射性最早出现在三碳酸中，A正确，正确，B、C、D错误。错误。答案答案A5.美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的
48、光合作用进行研究，最终探明了光美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究，最终探明了光合作用中碳的转化途径，因此获得了合作用中碳的转化途径，因此获得了1961年的诺贝尔化学奖。下图为简化的卡尔文年的诺贝尔化学奖。下图为简化的卡尔文循环示意图，循环示意图，表示相关物质，请回答问题：表示相关物质，请回答问题：(1)卡尔文循环中，卡尔文循环中，3磷酸甘油酸在磷酸甘油酸在和和ATP的作用下被还原为的作用下被还原为，其，其中的中的为为3磷酸甘油酸的还原提供了磷酸甘油酸的还原提供了和能量，和能量，在在(场所场所)重新重新形成形成，所以卡尔文循环只有在，所以卡尔文循环只有在条件下才能一轮一轮
49、循环不已。条件下才能一轮一轮循环不已。(2)对培养小球藻的试管，先进行一定强度的光照后，再黑暗处理，暗处理后短时间内对培养小球藻的试管，先进行一定强度的光照后，再黑暗处理，暗处理后短时间内3磷酸甘油酸的含量会磷酸甘油酸的含量会。如果加入。如果加入18O标记标记CO2，则会形成，则会形成，进而，进而产生产生18O2。(3)提取并分离小球藻中的光合色素，滤纸条上从上至下第二个色素带的颜色是提取并分离小球藻中的光合色素，滤纸条上从上至下第二个色素带的颜色是。对光反应与碳反应认识的几个误区对光反应与碳反应认识的几个误区(1)光合作用中光反应和碳反应不是独立的，而是息息相关的两个过程，没有光光合作用中光
50、反应和碳反应不是独立的，而是息息相关的两个过程，没有光反应，碳反应也无法进行。反应，碳反应也无法进行。(2)光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体，在原核生物中为质膜。光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体，在原核生物中为质膜。(3)碳反应所需要的碳反应所需要的ATP仅来自光反应，而不能由细胞呼吸提供。仅来自光反应，而不能由细胞呼吸提供。(4)光合作用中，光合作用中，ATP提供能量和磷酸基团；提供能量和磷酸基团；NADPH提供能量和作为还原剂，也提供能量和作为还原剂，也是氢的载体，提供氢。是氢的载体，提供氢。(5)三碳糖或三碳糖或RuBP组成元素中含有磷。组成元素中含有磷。角度角度3结合三碳酸
