1、第第4讲光合作用讲光合作用光合作用的基本过程光合作用的基本过程()。影响光合作用速率的环境因素。影响光合作用速率的环境因素()。实验：光合色素的提取和分离探究环境因素对光合。实验：光合色素的提取和分离探究环境因素对光合作用的影响。作用的影响。知识点一光合作用的过程知识点一光合作用的过程1光合作用概述光合作用概述是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把 转化转化为贮存着能量的为贮存着能量的 ，并且释放氧气的过程。，并且释放氧气的过程。二氧化碳和水二氧化碳和水有机物有机物2叶绿素和其他色素叶绿素和其他色素(1)光光合色素的分布与特性合色素的分布与特性 类囊体膜类囊体
2、膜 乙醇乙醇(2)叶绿体中色素的种类和吸收光谱叶绿体中色素的种类和吸收光谱种类种类颜色颜色主要吸收光主要吸收光叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a 色色 色色类胡萝卜素类胡萝卜素 素素 色色叶黄素叶黄素 色色蓝绿蓝绿红光和蓝紫光红光和蓝紫光叶绿素叶绿素b黄绿黄绿胡萝卜胡萝卜橙黄橙黄黄黄蓝紫光蓝紫光3.光合作用的过程光合作用的过程(1)光合作用的总反应式：光合作用的总反应式：(2)光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自 。(3)光反应和碳反应的关系光反应和碳反应的关系(图示说明图示说明)光反应光反应a场所：场所：。b产物有产物有 、和和 。c光反应中发生的主要变化光反应中发生的主要变化水水类囊体膜类囊体
3、膜NADPHATPO2()光能被吸收并转化为光能被吸收并转化为ATP中的化学能中的化学能()水在光下裂解为水在光下裂解为 。()水中的氢水中的氢(He)在光下将在光下将 还原为还原为 。H、O2和电子和电子NADPNADPH碳反应碳反应a条件：不需要条件：不需要 ，需，需 。b场所：场所：c能量变化：能量变化：中的化学能中的化学能糖类等有机物中的化学能糖类等有机物中的化学能光光多种酶多种酶叶绿体基质叶绿体基质ATP思考：思考：若若遇阴雨天气，为促进温室内作物光合作用，可采取遇阴雨天气，为促进温室内作物光合作用，可采取人工补光措施，此时宜选用哪种灯泡？人工补光措施，此时宜选用哪种灯泡？提示：提示
4、：考虑到节能问题，温室内补光最好补色素吸收效率最考虑到节能问题，温室内补光最好补色素吸收效率最高的高的“红光红光”或或“蓝紫光蓝紫光”而不宜用而不宜用“白炽灯白炽灯”补光。补光。知识点二影响光合速率的环境因素知识点二影响光合速率的环境因素1光合速率光合速率(1)光光合速率又称合速率又称 ，是指一定量的植物，是指一定量的植物(如一定的如一定的叶面积叶面积)(如释放多少氧气、如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳消耗多少二氧化碳)。(2)表观光合速率是指表观光合速率是指 。(3)真正光合速率是指植物在光照条件下，植物从外界环境真正光合速率是指植物在光照条件下，植物从外界环境中吸收的中吸收的CO2的量，加
5、上的量，加上 ，即，即植物实际所植物实际所 的的CO2的量。的量。光合强度光合强度在单位时间内进行多少光合作用在单位时间内进行多少光合作用植物从外界环境吸收的植物从外界环境吸收的CO2总量总量细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的CO2的量的量同化同化2影响因素影响因素(1)光光强度：光合速率随光强度的增加而增加，当光合作强度：光合速率随光强度的增加而增加，当光合作用已达到用已达到 时，即光强度再增加光合速率也时，即光强度再增加光合速率也不会增加。不会增加。(2)温度：光合作用也有一个温度：光合作用也有一个 。(3)二氧化碳浓度：空气中二氧化碳浓度：空气中 会使光合速率会使光合速率加快。加快。光饱和点光
6、饱和点最适温度最适温度CO2浓度增加浓度增加叶绿体的结构与功能叶绿体的结构与功能巧记光合作用过程巧记光合作用过程“一一二二三三四四”闪记闪记(1)色色素功能：转换光能的色素只有少数处于特殊状态素功能：转换光能的色素只有少数处于特殊状态的叶绿素的叶绿素a，吸收、传递光能四种色素都可以。，吸收、传递光能四种色素都可以。(2)植物光合作用速率最大点未必是植株生成最佳点植物光合作用速率最大点未必是植株生成最佳点最有最有利于植物生长的应为净光合最大点。利于植物生长的应为净光合最大点。(3)光合速率与植物生长光合速率与植物生长当净光合速率当净光合速率0时，植物因积累有机物而生长。时，植物因积累有机物而生长
7、。当净光合速率当净光合速率0时，植物不能生长。时，植物不能生长。当净光合速率当净光合速率0时，植物不能生长，长时间处于此种状时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。态，植物将死亡。判断正误判断正误(1)生生物界的糖绝大部分最终来源于光合作用物界的糖绝大部分最终来源于光合作用()(2)自养生物均可将自养生物均可将CO2和和H2O合成有机物，不仅包括植物，也合成有机物，不仅包括植物，也包括藻类和某些细菌包括藻类和某些细菌()(3)异养生物直接或间接依靠自养生物的光合产物生活，包括人、异养生物直接或间接依靠自养生物的光合产物生活，包括人、动物、真菌和大部分细菌动物、真菌和大部分细菌()(4
8、)光合作用和细胞呼吸一样，也是一个氧化还原过程；光合作光合作用和细胞呼吸一样，也是一个氧化还原过程；光合作用是一个放能反应用是一个放能反应()【典例典例1】(2012上海单科，上海单科，17)如如图表示叶绿体色素提取分离实验中图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为()。叶绿素和其他色素叶绿素和其他色素 高考地位：高考地位：5年年8考考(2012上海单科、海南单科，上海单科、海南单科，2011江江苏单科苏单科)A红色红色B黄色黄色C绿色绿色D紫色紫色破题关键：破题关键：解析解析本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验
9、及滤纸条上本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置、粗细各色素带的位置、粗细(含量含量)、颜色等方面的相关知识。在、颜色等方面的相关知识。在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素样处的距离由近及远分别是：叶绿素b、叶绿素、叶绿素a、叶黄素、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。选项正确。答案答案B近年高考对本考点的考查多以选择题形式呈现，也可
10、嵌入到近年高考对本考点的考查多以选择题形式呈现，也可嵌入到非选择题中考查，知识点多侧重于色素的提取剂、层析过程非选择题中考查，知识点多侧重于色素的提取剂、层析过程及结果分析等。及结果分析等。叶绿体中的色素叶绿体中的色素化学特性化学特性不溶于水，能溶于乙醇、丙酮和石油醚等有不溶于水，能溶于乙醇、丙酮和石油醚等有机溶剂机溶剂分离方法分离方法纸层析法纸层析法在滤纸条在滤纸条上的分布上的分布色素与色素与叶片颜叶片颜色色正常正常绿色绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为约为31，且对绿光吸收最少，所以正，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色常叶片总是呈现绿色叶
11、色变黄叶色变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄叶子变黄叶色变红叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色叶子呈现红色(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；从色素带的宽度可推知色素含量的多少；(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小；从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小；(3)
12、在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素与叶绿素b，距，距离最远的两条色素带是胡萝卜素和叶黄素。离最远的两条色素带是胡萝卜素和叶黄素。【训练训练1】下下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，下列图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，下列说法正确的是说法正确的是 ()。A色素乙在滤纸上的扩散速度最快色素乙在滤纸上的扩散速度最快B提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解C水稻在开花时节，叶片中色素含量是水稻在开花时节，叶片中色素含量是(甲乙甲乙)K2K3D密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其
13、是密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物否为兼性厌氧生物破题关键破题关键解析解析本题综合考查了光合作用、呼吸作用及种群数量等相关知识。本题综合考查了光合作用、呼吸作用及种群数量等相关知识。由图示信息获知，由图示信息获知，d1与与d3浓度相比，净光合速率相等，浓度相比，净光合速率相等，d1浓度下呼浓度下呼吸速率高，光合速率大，光反应生成的吸速率高，光合速率大，光反应生成的H多，多，A正确；与正确；与d2浓度相浓度相比，比，d3浓度下细胞呼吸速率低，产生的浓度下细胞呼吸速率低，产生的ATP少，少，B不正确；三种浓不正确；三种浓度条件下蓝藻的光合速率大小关系为度条件下蓝
14、藻的光合速率大小关系为d2d1d3，对应的种群的，对应的种群的K值值应是应是K2最大，最大，C不正确；密闭光照下，蓝藻进行光合作用产生氧气，不正确；密闭光照下，蓝藻进行光合作用产生氧气，不能判断是否为兼性厌氧生物，不能判断是否为兼性厌氧生物，D不正确。不正确。答案答案A本考点综合考查光合作用与细胞呼吸关系，是高考命题的较本考点综合考查光合作用与细胞呼吸关系，是高考命题的较好选题背景，考查常常结合过程模型、曲线分析和生产生活好选题背景，考查常常结合过程模型、曲线分析和生产生活应用进行。尤其对叶绿体、线粒体相互间及其与外界气体交应用进行。尤其对叶绿体、线粒体相互间及其与外界气体交换。对总光合速率、
15、净光合速率等问题考查更频繁。复习时换。对总光合速率、净光合速率等问题考查更频繁。复习时应足够重视。应足够重视。光合作用和细胞呼吸比较光合作用和细胞呼吸比较光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸(需氧呼吸需氧呼吸)发生发生部位部位含叶绿体的细胞含叶绿体的细胞(主要是主要是叶肉细胞叶肉细胞)所有活细胞所有活细胞反应反应场所场所叶绿体叶绿体细胞溶胶和线粒体细胞溶胶和线粒体条件条件光、水、二氧化碳、适光、水、二氧化碳、适宜的温度、酶、色素宜的温度、酶、色素有光无光都可，适宜的温度、有光无光都可，适宜的温度、氧气、酶氧气、酶能量能量代谢代谢光能转变为化学能，贮光能转变为化学能，贮存在有机物中存在有机物中有机物
16、中的化学能释放出来，有机物中的化学能释放出来，部分转移到部分转移到ATP中中物质物质代谢代谢将无机物将无机物(CO2H2O)合合成有机物成有机物(如葡萄糖如葡萄糖)将有机物将有机物(如葡萄糖如葡萄糖)分解为无分解为无机物机物(H2OCO2)联联系系光合作用的产物作为细胞呼吸的物质基础光合作用的产物作为细胞呼吸的物质基础(有机物和氧有机物和氧气均为细胞呼吸所利用气均为细胞呼吸所利用)，细胞呼吸产生的二氧化碳和，细胞呼吸产生的二氧化碳和水可为光合作用所利用，如图：水可为光合作用所利用，如图：与光合速率、呼吸速率有关的表格题的分析方法与光合速率、呼吸速率有关的表格题的分析方法与光合速率、呼吸速率有关
17、的表格题，主要研究气体或有机与光合速率、呼吸速率有关的表格题，主要研究气体或有机物的变化量。读表格时，一定要注意表格中所给的数值是在物的变化量。读表格时，一定要注意表格中所给的数值是在什么条件下测量的，这关系到解题的成败。另外，表格中给什么条件下测量的，这关系到解题的成败。另外，表格中给出的数值，一般都是出的数值，一般都是“测得测得”的气体的的气体的“吸收速率吸收速率”或或“释释放速率放速率”，属于，属于“净净”变化量。变化量。判定光合总产量和光合净产量的常用方法判定光合总产量和光合净产量的常用方法若若CO2吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；(光下光下
18、)植物植物CO2吸收量、吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量；光合作用示光合净产量；光合作用CO2吸收量、光合作用吸收量、光合作用O2释放释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。【训练训练4】以以测定的测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是的是()。A光照相同时间，光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与时光合作用制造的有机物的量与30 时相等时相等B光照
19、相同时间，在光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最条件下植物积累的有机物的量最多多C温度高于温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的有机物与细胞呼吸消两曲线的交点表示光合作用制造的有机物与细胞呼吸消耗的有机物的量相等耗的有机物的量相等易错分析易错分析对实际光合速率和净光合速率的表示量混淆不清，对实际光合速率和净光合速率的表示量混淆不清，导致错选。导致错选。解析解析 此题考查对植物光合速率和呼吸速率的理解及识图此题考查对植物光合速率和呼吸速率的理解及识图分析能力。实际测得的光照下分析能力。实际测得的光照下C
20、O2的吸收量为净积累量，即的吸收量为净积累量，即 “实际光合量实际光合量呼吸量呼吸量”，“黑暗中黑暗中CO2的释放量的释放量”为呼为呼吸量。吸量。由图可知，由图可知，在在35 时光合作用制造的有机物的量与时光合作用制造的有机物的量与30 时相等，都是时相等，都是33.56.5(mg/h)。积累量最快时温度。积累量最快时温度为为25，此时光合作用的实际量约为，此时光合作用的实际量约为2.253.756(mg/h)，此后光合作用实际量还在增加。两曲线的交点表示呼吸量此后光合作用实际量还在增加。两曲线的交点表示呼吸量净光合量，或者说光合量是呼吸量的两倍，不代表二者相等。净光合量，或者说光合量是呼吸量
21、的两倍，不代表二者相等。答案答案A【训练训练5】(2013山西省四校联考山西省四校联考)图图1为某植物在不同为某植物在不同O2浓度条件下，厌浓度条件下，厌氧呼吸与需氧呼吸的氧呼吸与需氧呼吸的CO2释放量变化曲线。图释放量变化曲线。图2为不同光照强度为不同光照强度条件下，条件下，CO2体积变化量曲线。假定图体积变化量曲线。假定图2情况下与图情况下与图1呼吸速率呼吸速率相同，呼吸底物全部为葡萄糖；图相同，呼吸底物全部为葡萄糖；图1中氧气的吸收量用中氧气的吸收量用a表示，表示，需氧呼吸与厌氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用需氧呼吸与厌氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示。请据表示。请据图回答下列问题。图
22、回答下列问题。(1)图图1中，当中，当O2浓度在浓度在_范围时范围时(填字母填字母)，ab。O2浓度为浓度为A时，时，a与与b的关系式是的关系式是_。(2)图图2为氧浓度为为氧浓度为A点时开始测量的光合速率随光照强度变点时开始测量的光合速率随光照强度变化的曲线。当光照强度为化的曲线。当光照强度为F时，光合作用固定的时，光合作用固定的CO2量可表量可表示为示为_(仅用字母仅用字母a表示表示)。(3)图图2中中G点处叶肉细胞进行的生理活动是点处叶肉细胞进行的生理活动是_。(4)在黑暗条件下，叶肉细胞中消耗在黑暗条件下，叶肉细胞中消耗ADP的场所有的场所有_。解析解析(1)当当细胞只进行需氧呼吸时，
23、细胞只进行需氧呼吸时，O2的吸收量等于的吸收量等于CO2的释放的释放量，即量，即ab。当。当O2浓度为浓度为A时，由图可知，需氧呼吸和厌氧呼吸时，由图可知，需氧呼吸和厌氧呼吸释放的释放的CO2量相等，且与需氧呼吸消耗的量相等，且与需氧呼吸消耗的O2量相同，故量相同，故b2a。(2)O2浓度为浓度为A时，植物呼吸作用释放的时，植物呼吸作用释放的CO2量为量为2a。光照强度为。光照强度为F时，光合作用固定的时，光合作用固定的CO2量量CO2的吸收量呼吸作用的吸收量呼吸作用CO2释放量释放量7a。(3)G点时，净光合速率为点时，净光合速率为0，此时植物同时进行光合作用和，此时植物同时进行光合作用和呼
24、吸作用，但光合作用强度等于呼吸作用强度。呼吸作用，但光合作用强度等于呼吸作用强度。(4)叶肉细胞中消叶肉细胞中消耗的耗的ADP用于合成用于合成ATP，黑暗时不能进行光合作用，只能进行细，黑暗时不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，故合成胞呼吸，故合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体。的场所是细胞质基质、线粒体。答案答案(1)CEb2a(2)7a(3)光光合作用、呼吸作用合作用、呼吸作用(4)细胞细胞质基质、线粒体质基质、线粒体 难点总光合速率与净光合速率及其内在关系辨析难点总光合速率与净光合速率及其内在关系辨析点拨点拨(1)光合总产量和光合净产量常用的判定方法光合总产量和光合净产量常用的判定方法
25、如果如果CO2吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；(光光下下)CO2吸收量、吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量；释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量；光合作用光合作用CO2吸收量、光合作用吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。分析坐标图时，首先要明确纵坐标和横都表示光合总产量。分析坐标图时，首先要明确纵坐标和横坐标的含义，然后根据相关问题深入分析。坐标的含义，然后根据相关问题深入分析。突破光合作用突破光合作用1个难点、规避个难点、规避1个易失分点个易失分点(2)计算公式：实际光合速率表观计算公式：实际
26、光合速率表观(净净)光合速率呼吸速率。光合速率呼吸速率。具体可表示为：实际光合速率从外界吸收具体可表示为：实际光合速率从外界吸收CO2的速率呼的速率呼吸释放吸释放CO2的速率，或实际光合速率释放的速率，或实际光合速率释放O2的速率呼吸的速率呼吸消耗消耗O2的速率。的速率。观察对象观察对象净净(表观表观)光合作用光合作用总总(实际实际)光合作用光合作用O2量量释放释放O2量量产生产生O2量量CO2量量植物吸收植物吸收CO2量量固定固定CO2量量干物质干物质有机物积累量有机物积累量有机物生成量有机物生成量(3)曲线模型：真正光合速率、表观曲线模型：真正光合速率、表观(净净)光合速率和呼吸速率三者光
27、合速率和呼吸速率三者之间的关系，可用下面之间的关系，可用下面(甲、乙甲、乙)图示曲线模型呈现，由图乙可看图示曲线模型呈现，由图乙可看出，最有利于植物生长的应为净光合速率的最高点，而非真正光出，最有利于植物生长的应为净光合速率的最高点，而非真正光合速率的最高点。合速率的最高点。易失分点不明确外界环境骤变时光合作用中三碳酸、易失分点不明确外界环境骤变时光合作用中三碳酸、NADPH、ATP、ADP、NADP等物质变化规律等物质变化规律点拨：点拨：(1)关系图示：关系图示：(2)相关物质变化表相关物质变化表项目项目光照变强光照变强CO2不变不变光照变弱光照变弱CO2不变不变光照不变光照不变CO2增多增
28、多光照不变光照不变CO2减减少少三碳酸三碳酸RuBpATP三碳糖三碳糖NADPH此表只是对变化后短时间内各物质的相对量的变化做讨论，此表只是对变化后短时间内各物质的相对量的变化做讨论，而不是长时间。其中的而不是长时间。其中的“”代表上升代表上升“”代表下降代表下降(3)模型图分析模型图分析纠错演练纠错演练1用用大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别暗处理验前质量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立，测其质量变化，立即再光照即再光照1 h(光照强度相同、保持相应温度不变光照强度相同、保持相应温度不
29、变)，再测其质，再测其质量变化。得到如下表结果：量变化。得到如下表结果：组别组别1234温度温度/27282930暗处理后质量变化暗处理后质量变化/mg1231光照后与暗处理前质量变化光照后与暗处理前质量变化/mg3331以下说法错误的是以下说法错误的是()A光照光照1 h内，第内，第4组轮藻合成有机物总量为组轮藻合成有机物总量为3 mgB光照光照1 h内，第内，第1、2、3组轮藻释放的组轮藻释放的O2量相等量相等C光照光照1 h内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度D该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在28 至
30、至30 之之间间解析解析光照后与暗处理前质量变化中包含的是光照后与暗处理前质量变化中包含的是“1 h光合作用制造光合作用制造有机物的量有机物的量2 h呼吸作用消耗有机物的量呼吸作用消耗有机物的量”，故光照，故光照1 h内，第内，第4组轮藻合成有机物总量为组轮藻合成有机物总量为1213(mg)，A项正确；光照项正确；光照1 h内内释放的释放的O2量代表的是净光合速率，也可用光照量代表的是净光合速率，也可用光照1 h内积累的有机物内积累的有机物量来表示，故第量来表示，故第1、2、3组轮藻光照组轮藻光照1 h内积累的有机物量分别为内积累的有机物量分别为4(31)、5(32)、6(33)，B项错误；光
31、照项错误；光照1 h内，四组轮藻光合内，四组轮藻光合作用强度分别是作用强度分别是5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h，四组轮藻呼，四组轮藻呼吸作用强度分别是吸作用强度分别是1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h，1 mg/h，C项正确；项正确；从暗处理后从暗处理后1 h的质量变化可知，该轮藻与呼吸作用有关的酶的最的质量变化可知，该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在适温度在29 左右，即左右，即28 至至30 之间，之间，D项正确。项正确。答案答案B2在一定浓度的在一定浓度的CO2和适宜的温度条件下，测定甲植物和乙植物和适宜的温度条件下，测定甲植物和乙植物在不同光照条件下的光
32、合作用速率，结果如下表，以下说法正在不同光照条件下的光合作用速率，结果如下表，以下说法正确的是确的是 ()。甲植甲植物物13115.5乙植乙植物物393015A.光照强度为光照强度为9 klx时，乙植物总光合作用速率是时，乙植物总光合作用速率是30 mg CO2/(100 cm2叶叶h)B光照强度为光照强度为3 klx时，甲、乙植物固定时，甲、乙植物固定CO2速率的差值为速率的差值为4 mg CO2/(100 cm2叶叶h)C与乙植物相比，甲植物是可在弱光照条件下正常生长的植物与乙植物相比，甲植物是可在弱光照条件下正常生长的植物D光照强度超过光照强度超过9 klx时，乙植物光合作用速率不再增加
33、，此时升时，乙植物光合作用速率不再增加，此时升高温度则光合作用速率一定升高高温度则光合作用速率一定升高解析解析总光合作用速率光饱和点时总光合作用速率光饱和点时CO2吸收速率吸收速率(净光合作净光合作用速率用速率)黑暗条件下黑暗条件下CO2释放速率释放速率(呼吸消耗呼吸消耗)，故当光照强，故当光照强度为度为9 klx时，乙植物总光合作用速率是时，乙植物总光合作用速率是301545mg CO2/(100 cm2叶叶h)。当光照强度为。当光照强度为3 klx时，甲植物固定时，甲植物固定CO2的速率为的速率为115.516.5mg CO2/(100 cm2叶叶h)，乙植物固定，乙植物固定CO2的速率为
34、的速率为15 mg CO2/(100 cm2叶叶h)，二者差值为，二者差值为1.5 mg CO2/(100 cm2叶叶h)。答案答案C 光合色素的提取和分离光合色素的提取和分离(1)实实验原理验原理色素提取的原理：色素易溶于有机溶剂如体积分数为色素提取的原理：色素易溶于有机溶剂如体积分数为95%的乙的乙醇中，利用体积分数为醇中，利用体积分数为95%的乙醇可把色素提取出来。色素分的乙醇可把色素提取出来。色素分离的原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随离的原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，最后把不同的色素分离开。层析液在滤纸上扩散得快，最后把不同
35、的色素分离开。(2)材料和用具选择材料和用具选择绿叶一定要新鲜的，颜色要深绿叶一定要新鲜的，颜色要深(既不能过老，也不能过嫩既不能过老，也不能过嫩)：干燥：干燥的定性滤纸，不要用脏手或汗手直接触摸的定性滤纸，不要用脏手或汗手直接触摸(手上可套上塑料袋手上可套上塑料袋)；毛细吸管毛细吸管(毛细吸管可用细线取代毛细吸管可用细线取代)。(3)实验流程、操作注意事项及目的实验流程、操作注意事项及目的绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离步骤步骤方法方法原因原因提取绿提取绿叶中的叶中的色素色素(1)加入二氧化硅：有助于加入二氧化硅：有助于研磨得充分；研磨得充分；(2)加入碳酸加入碳酸钙：防止研磨中
36、色素被破钙：防止研磨中色素被破坏；坏；(3)加入加入95%的乙醇：的乙醇：为了溶解、提取色素为了溶解、提取色素绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离步骤步骤方法方法原因原因提取绿叶提取绿叶中的色素中的色素将研磨液迅速倒入基部垫将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的小漏斗中有单层尼龙布的小漏斗中过滤，将过滤液收集到试过滤，将过滤液收集到试管中，并用棉塞塞紧试管管中，并用棉塞塞紧试管口口(1)单层尼龙布：单层尼龙布：过滤叶脉及二氧过滤叶脉及二氧化硅等；化硅等；(2)试管试管口塞紧：防止乙口塞紧：防止乙醇挥发醇挥发制备滤制备滤纸条纸条(1)干燥滤纸：透性好、吸干燥滤纸：透性好、吸收滤液多收滤液多
37、(2)剪去两角：使剪去两角：使层析液同步到达滤液细线层析液同步到达滤液细线点样点样用毛细吸管吸取少量用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线均滤液，沿铅笔细线均匀画出一条细而直的匀画出一条细而直的滤液细线，待干后再滤液细线，待干后再重复画重复画34次次(1)画得细而直：可防止色画得细而直：可防止色素带重叠而影响分离效果；素带重叠而影响分离效果；(2)画画34次：是为积累更次：是为积累更多的色素，使分离后的色多的色素，使分离后的色素带明显素带明显分离叶分离叶绿体中绿体中的色素的色素(1)层析液用于分离层析液用于分离叶绿体中的色素；叶绿体中的色素；(2)层析液不能没及层析液不能没及滤液细线，以防止滤液细
38、线，以防止色素溶解于层析液色素溶解于层析液中而无法分离；中而无法分离；(3)覆盖烧杯是为了防覆盖烧杯是为了防止层析液中的成分止层析液中的成分挥发挥发色素带的宽窄反映了色素的含量多少，色素带之间的距离反映色素带的宽窄反映了色素的含量多少，色素带之间的距离反映了色素之间溶解度差异的大小。了色素之间溶解度差异的大小。色素带特点：四种色素中，含量最多的是叶绿素色素带特点：四种色素中，含量最多的是叶绿素a，色素带最，色素带最宽的也是叶绿素宽的也是叶绿素a；含量最少；含量最少(色素带最窄色素带最窄)的是胡萝卜素；扩散速的是胡萝卜素；扩散速度最快的也是胡萝卜素；扩散速度最慢的是叶绿素度最快的也是胡萝卜素；扩
39、散速度最慢的是叶绿素b；相邻两条；相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a和叶绿素和叶绿素b。观察与观察与分析分析高考对本考点的考查多以选择题形式呈现，偶尔会有非选择高考对本考点的考查多以选择题形式呈现，偶尔会有非选择题，考查点多集中于色素提取与分离的实验操作及结果分析。题，考查点多集中于色素提取与分离的实验操作及结果分析。【典例典例】(2013湖南衡阳六校联考，湖南衡阳六校联考，6)在在做做“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如实验时，甲、乙、丙、丁四位
40、同学对相关试剂的使用情况如下表所示下表所示(“”表示使用，表示使用，“”表示未使用表示未使用)，其余操作均，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为正常，他们所得的实验结果依次应为()。A BC D解析解析由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为；乙同学的操作正确，应为，即自上而下依次出现胡萝卜；乙同学的操作正确，应为，即自上而下依次出现胡萝卜素、叶黄素、叶绿素素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素和叶绿素b，且叶绿素，且叶绿素a和叶绿
41、素和叶绿素b的含量的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加由于未加CaCO3，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，应为；丁同学未加带比正常的窄，应为；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分，可能研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为。导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为。答案答案B1.(2012海南单科，海南单科，9)关关于叶绿体色素的叙述，错误的是于叶绿体色素的叙述，错误的是()。A叶绿素叶绿素a和和b主要吸收红光和蓝紫光主要吸收红光和蓝紫光
42、B绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同C利用纸层析法可分离利用纸层析法可分离4种叶绿体色素种叶绿体色素D乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能解析解析叶绿体中的色素被提取出来，仍具吸收光能的作用。叶绿体中的色素被提取出来，仍具吸收光能的作用。答案答案D叶绿体中的色素叶绿体中的色素 2(2011浙江理综，浙江理综，1)下下列有关叶绿体及光合作用的叙述，列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是正确的是()。A破坏叶绿体外膜后，破坏叶绿体外膜后，O2不能产生不能产生B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比
43、例保持不变C与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短照时间缩短D离体的叶绿体基质中添加离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和和CO2后，后，可完成碳反应可完成碳反应解析解析植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体膜上进行，碳植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体膜上进行，碳反应在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响反应在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响O2的产生；离体的叶绿体基质中含有与碳反应有关的酶，获得的产生；离体的叶绿体基质中含有与碳反应有关的酶，获得ATP、NADPH和和CO2后，可完成碳反应，故后，可完成碳反
44、应，故D正确；植物生正确；植物生长过程中，叶绿体中各种色素的比例会随植物生长期、光照、长过程中，叶绿体中各种色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降温度等的变化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。低的主要原因是温度降低和光照减弱。答案答案D3(2011江苏单科，江苏单科，4)某某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突研究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条带分析(从上至下从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是，与正常叶片相比，
45、实验结果是()。A光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第2条条B光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第2条条C光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第3条条D光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第3条条解析解析叶绿体中的叶绿素叶绿体中的叶绿素a和叶绿素和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当水稻叶黄素缺失胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体中的色素提取后，层析
46、的结果自上而下依次是胡萝卜素、绿体中的色素提取后，层析的结果自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素叶黄素、叶绿素a和叶绿素和叶绿素b，故，故B正确。正确。答案答案B4.(2012海南单科，海南单科，8)将将一株生长正常的绿色植物置于密闭一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是浓度可出现的变化趋势是()。A一直降低，直至为零一直降低，直至为零B一直保持稳定，不变化一直保持稳定，不变化C降低至一定水平时保持相对稳定降低至一定水平时保持相对稳定D升高至一定
47、水平时保持相对稳定升高至一定水平时保持相对稳定光合作用的过程、影响因素及应用光合作用的过程、影响因素及应用 解析解析本题考查植物光合作用与呼吸作用相互关系方面的知本题考查植物光合作用与呼吸作用相互关系方面的知识。在适宜条件下光照培养，植物能进行光合作用且光合作识。在适宜条件下光照培养，植物能进行光合作用且光合作用速率大于呼吸作用速率，这样会导致密闭的玻璃容器内的用速率大于呼吸作用速率，这样会导致密闭的玻璃容器内的CO2逐渐减少，光合作用速率随密闭玻璃容器内逐渐减少，光合作用速率随密闭玻璃容器内CO2的减少的减少而降低，直至光合作用速率降低到与呼吸作用速率相等，此而降低，直至光合作用速率降低到与
48、呼吸作用速率相等，此时时CO2浓度在一定水平保持相对稳定。浓度在一定水平保持相对稳定。答案答案C5(2012山东理综，山东理综，2)夏夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是是()。A甲植株在甲植株在A点开始进行光合作用点开始进行光合作用B乙植株在乙植株在E点有机物积累量最多点有机物积累量最多C曲线曲线BC段和段和DE段下降的原因相同段下降的原因相同D两曲线两曲线BD段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭解析解析本题主要考查了环境因
49、素对植物光合速率影响的相关知本题主要考查了环境因素对植物光合速率影响的相关知识。图中两曲线可表示植物的净光合速率，识。图中两曲线可表示植物的净光合速率，A点时光合速率等于点时光合速率等于呼吸速率，说明甲植株在呼吸速率，说明甲植株在A点前就已经开始进行光合作用，点前就已经开始进行光合作用，A错错误；乙植株在误；乙植株在18 h后净光合速率小于后净光合速率小于0，该植株在，该植株在18 h有机物的有机物的积累量最多，积累量最多，B错误；曲线错误；曲线BC段下降的原因是气孔关闭，乙段下降的原因是气孔关闭，乙植株因二氧化碳供应不足导致光合速率下降，曲线植株因二氧化碳供应不足导致光合速率下降，曲线DE段
50、光合段光合速率下降的原因则是光照强度减弱，速率下降的原因则是光照强度减弱，C错误。分析两曲线错误。分析两曲线BD段可知，中午时乙植株出现净光合速率先下降后上升的现象，段可知，中午时乙植株出现净光合速率先下降后上升的现象，这可能是由于乙植株气孔发生关闭造成的，而甲植株没有发生这可能是由于乙植株气孔发生关闭造成的，而甲植株没有发生类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭，类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭，D正确。正确。答案答案D6(2012全国，全国，31)金金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速图中净光合
