捕获光能的色素和结构.ppt

(对应学生用书P57)知识梳理一、捕获光能的色素和结构1捕获光能的色素(1)绿叶中色素的提取和分离可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于研磨充分，后者可防止在研磨中色素被破坏。分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸上扩散的快，反之则慢。,(2)色素的种类和吸收光谱,2.叶绿体的结构和功能(1)结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外部有双层膜，内部的基粒是由类囊体堆叠而成的。(2)色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和基质。(3)功能：进行光合作用的场所。问题探究1：能进行光合作用的生物一定含有叶绿体吗？提示：不一定，如光合细菌、蓝藻等不含叶绿体，但能进行光合作用。,二、光合作用的原理和应用1光合作用的探索历程,2.光合作用的过程(1)光反应场所：叶绿体的类囊体薄膜上。条件：光能、色素、酶、水等。物质变化：将水分解为O2和H，将ADP和Pi合成ATP。能量变化：光能转变为活跃的化学能。,问题探究2：光合作用过程中，各种中间产物的量是相对稳定的，为什么？提示：光合作用是一个动态过程，某一物质既是上一个反应的产物，又是下一个反应的底物，各种物质相互制约，达到动态稳定。,元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科目四金手指考试 金手指驾驶员考试,3光合作用原理的应用(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(2)影响光合作用强度的因素包括空气中CO2的浓度、土壤中水分和矿质元素的多少、光的强弱以及温度的高低等。4化能合成作用(1)概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。(2)实例：硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸和硝酸时所释放的化学能，将CO2和H2O合成糖类。,问题探究3：试分析，影响光合速率的内部因素有哪些？提示：(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物，如图1所示。(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图3所示。,自主检测一、判断题1不同色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关。()【答案】2叶绿体中的色素都能吸收、传递和转换光能。()【答案】3叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，因此红色或蓝紫色大棚膜，棚内光合效率最高。()【解析】无色大棚膜各色光均能透过，能量最高，光合效率最高。【答案】,4水是光合作用光反应的底物，也是暗反应的产物。()【解析】光反应中水的光解反应水为底物；暗反应中，C3化合物的还原过程中有水产生。【答案】5在某些植物的移栽过程中，常剪去枝叶，主要目的是降低呼吸强度，减少有机物的消耗。()【解析】剪去枝叶的主要目的是降低蒸腾强度，减少水分的损失。【答案】,6炎热的夏季、中午植物光合强度下降，主要影响因素是温度。()【解析】炎热的夏季、中午气温过高，蒸腾过强，植物叶片产生保护性反应，气孔关闭，CO2摄入减少，光合强度下降。因此，影响光合作用的主要因素不是温度或水，而是CO2浓度。【答案】,A.BC D【解析】叶绿体中的色素不溶于水，叶绿素不稳定，不加CaCO3叶绿素分解；不加SiO2研磨不充分，色素含量少。故分别为。【答案】B,8(2012河北质量检测(一)下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是()A叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等B叶绿体白天进行着ATP的合成，夜晚进行着ATP的水解C随CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小D线粒体产生的CO2在光照时全部扩散到叶绿体中，黑暗时全部扩散到细胞外【解析】叶肉细胞白天进行光合作用和细胞呼吸，夜晚进行细胞呼吸。有ATP的合成与水解。【答案】A,9(2010海南高考)光反应为暗反应提供的物质是()AH和H2O BH和ATPCATP和CO2 DH2O和CO2【答案】B,10(2011珠海模拟)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是()A该反应的场所是叶绿体的类囊体BC3生成(CH2O)需要H、ATP和多种酶C提高温度一定能促进(CH2O)的生成D无光条件有利于暗反应进行【解析】图示过程为光合作用的暗反应。【答案】B,三、非选择题11(2011沈阳质检)下图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题：(1)图中A表示的结构是由_堆叠而成的。若f为高能化合物，则b、c代表的物质名称依次是：_。(2)h与i反应生成j的过程称为_，j与f、e反应称为_。(3)依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中的二氧化碳的浓度、光照和_等。(4)若g用于细胞的有氧呼吸，则相关反应式为_。,【解析】(1)图中A表示由类囊体堆叠而成的光反应的场所叶绿体基粒，a、b、c、e、f、g、h、i、j分别是水、氧气、ADP、NADPH、ATP、糖类、C5、CO2、C3。(2)由h与i反应生成j的过程称为CO2的固定。j与f、e反应称为三碳化合物的还原。(3)影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水等。(4)书写细胞呼吸反应式时注意项目要齐全，不能缺少酶、能量，反应前后的水不能抵消，且不能用ATP替代能量。,12(2011北京市西城区高三第一学期期末考试)下图为蔬菜大棚中测定的相关数据，请分析并回答下列问题：(1)甲图表示种植番茄的密闭大棚内，一昼夜空气中的CO2含量变化。其中AB段CO2相对含量升高是因为植物的_，影响BD段CO2相对含量下降的主要环境因素是_，在一天当中，植物有机物积累量最多是在曲线的_点。,(2)乙图所示为叶绿体中色素的吸收光谱。如果将密闭大棚内的光照由550 nm波长的光转为670 nm波长后，其他条件不变，叶绿体类囊体膜上的ATP和NADPH产量将会_，暗反应中_的量将会减少。(3)一般的蔬菜大棚都是采用无色透明的塑料膜做遮盖物以提高光能利用率，同时还可以通过控制棚内的_来提高蔬菜的产量。,【解析】光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2，AB段CO2相对含量升高说明植物的呼吸作用速率大于光合作用速率。BD段CO2相对含量迅速下降，这是因为光照增强，光合作用速率加快。F点之后，光合作用速率小于呼吸作用速率，故此点在一天里的有机物积累量最大。由乙图可知，植物对550 nm波长的光吸收较少，对670 nm波长的光吸收较多，当光照由550 nm波长的光转为670 nm波长后，光反应增强，叶绿体类囊体膜上的ATP和NADPH产量将会增多，碳反应中的C3消耗增多，含量将减少。影响光合作用的外界因素除了光照强度外，还有温度、CO2浓度、矿质元素等，通过控制以上条件可以提高蔬菜的产量。,【答案】(1)细胞呼吸速率大于光合作用速率或“细胞呼吸”，或“CO2的释放率(量)大于吸收率(量)”光照强度 F(2)增加 C3(3)CO2浓度、温度(昼夜温差)、矿质元素、光照时间(答出一点即可，只答光照强度不给分),(对应学生用书P58)考点1叶绿体中的色素及其提取与分离1.绿叶中色素的提取与分离(1)实验原理叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素进行分离。,2绿叶中色素种类及其吸收光谱,3.色素的分布、功能及特性(1)分布：叶绿体类囊体的薄膜上。(2)功能：吸收光能、传递光能(四种色素)、转化光能(只有少数处于特殊状态的叶绿素a)。,典例1(1)(2011南通模拟)如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是()A提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲乙)(丙丁)C四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D四种色素中，丙和丁主要吸收红光,(2)(2011江苏)某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条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()A光吸收差异显著，色素带缺第2条B光吸收差异不显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条D光吸收差异不显著，色素带缺第3条,【解析】(1)根据图示中不同色素的扩散距离可以判断出乙为叶绿素a，甲为叶绿素b，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。加入碳酸钙的目的是保护色素，防止色素被破坏；在层析液中溶解度最大的是胡萝卜素；丙、丁主要吸收的是蓝紫光。(2)正常叶的色素层析条带有四条，从上到下依次分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素吸收蓝紫光，基本不吸收红光。【答案】(1)B(2)B,1.色素提取与分离实验的基本技术要求(1)实验成功的关键叶片要新鲜、颜色要深绿。滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。滤液细线不仅要细、直，而且要含有比较多的色素。滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。,(2)注意事项制备定性滤条时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm，高出的部分做直角弯折。画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。研磨要迅速、充分。a.因为酒精容易挥发；b.为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素；c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。制备滤条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。,2拓展与归纳(1)影响叶绿素合成的因素光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，因而叶子变黄。矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻。,(2)对叶绿体色素吸收光谱的理解不同颜色的光线会对植物的生长发育产生不同的影响。叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。(3)色素吸收光谱的应用不同颜色温室大棚的光合效率无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。实验室中黑暗处理有机物时需要有光条件下操作时最好选用绿光灯。,举一反三1(2010上海生物)下图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则右图所示结果最有可能来自于()A水培的洋葱叶B生长的柳树幼叶C培养的衣藻D秋冬的银杏落叶【解析】本题考查纸层析法提取叶绿素的材料与实验结果的分析。从两条层析条上分析可知，滤纸条缺少了叶绿素a和叶绿素b的色素带。可能是选择的材料中缺少叶绿素，从4个选项分析，秋冬季的银杏叶由于叶绿素分解，而呈现黄色，所以层析出的色素带最可能出现的情况。【答案】D,2(2010珠海一模)1880年美国生物学家恩吉尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是()A细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B好氧性细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C好氧性细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D好氧性细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用,【解析】好氧细菌的生活中是需要氧气的，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，也就是水绵光合作用强的地方。【答案】B,3下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题，分析回答：(1)剪碎5 g新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中，加入SiO2后，经迅速研磨成糊状，发现糊状的研磨液呈现浅绿色，其原因是没有加入_，使得_。(2)甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液，几分钟后取出观察，发现滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分带明显。甲同学实验失败的原因可能是_。(3)若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因是_。,(4)实验结束几天后，甲、乙两同学发现部分预留叶片已变黄。甲同学认为这是由于叶片中叶绿素降解所造成的，乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致。根据所学知识，设计实验来判断哪个同学的观点正确。实验过程：从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片，分别编号为A、B两组。_。实验结论：与B组相比，若A组滤纸条只有上面两条色素带或上面两条色素带较B组的窄，则_的观点是正确的。_，则_的观点是正确的。,【解析】(1)在色素的提取过程中，研磨时要加入碳酸钙，防止叶绿素在研磨过程中被破坏，加入无水乙醇，让色素溶解并提取出来。(2)乙同学滤纸条上无色素带，说明滤液细线中的色素溶解到层析液中，即层析液触及滤液细线。(3)Mg是合成叶绿素的必需元素，无Mg不能合成叶绿素a和叶绿素b。(4)通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少，某些色素是否含量增加。对照组选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片，通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素的含量，得出结论。,【答案】(1)碳酸钙和无水乙醇叶绿素分子受到破坏、色素没有被提取出来(2)层析液触及滤液细线(3)缺Mg植物不能合成叶绿素(4)实验过程：在相同条件下，进行绿叶中色素的提取和分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片色素的组成和含量实验结论：甲同学与B组相比，若A组滤纸条上面的两条色素较宽乙同学,2光反应与暗反应,(2)(2010烟台质检)下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，表示相关过程，有关说法不正确的是()A图中过程进行的场所是叶绿体的类囊体薄膜B光合作用过程中H来源于过程中水的光解，用于过程C3的还原 C在有氧呼吸的第一阶段，除了产生了H、ATP外，产物中还有丙酮酸 D、过程中产生ATP最多的是过程,【解析】(1)根据光合作用图解可知，图中是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上；是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的H结合生成水，释放大量的能量；是三碳化合物，在由光反应阶段提供的H和ATP的作用下还原为(CH2O)；是ATP，在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。(2)相当于有氧呼吸第一、二阶段，为第三阶段，其中产生ATP最多的是第三阶段(即)。【答案】(1)B(2)D,3光合作用与有氧呼吸之间的关系,特别提醒：(1)光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行，但细胞呼吸则是所有活细胞都能进行的。(2)光合作用光反应产生的ATP只供暗反应利用，而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。(3)光合作用的光反应中产生的H来自于水的光解，用于暗反应中C3的还原以生成(CH2O)；有氧呼吸中产生的H来自第一、二阶段有机物的氧化，用于第三阶段与O2结合生成H2O，并产生大量ATP。(4)原核生物虽无叶绿体或线粒体，但也可进行光合作用(如蓝藻)和有氧呼吸(如蓝藻、根瘤菌等)。(5)生命活动的能量供应过程：光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能生命活动,举一反三1(2011南通模拟)2,6二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色。从叶绿体中分离出类囊体，置于2,6二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有氧气释放。此实验证明()A光合作用在类囊体上进行B光合作用产物O2中的氧元素来自CO2C光反应能产生还原剂和O2D光合作用与叶绿体基质无关【解析】依据题中信息可判断：光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生；有氧气释放，说明该过程有氧气产生。类囊体是光合作用光反应阶段的场所，说明光反应能产生还原剂和O2。【答案】C,2(2011潍坊质检)如图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述不正确的是()AX、Y物质分别代表三碳 化合物和丙酮酸B、过程都产生HC过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基质中D四个过程既不消耗氧气也不产生氧气【解析】由图可知：过程是细胞呼吸的第一个阶段，该阶段发生在细胞质基质中，过程是细胞呼吸的第二个阶段，过程是光合作用的暗反应中的还原阶段，过程是暗反应中的CO2的固定阶段，因此Y物质是丙酮酸，X物质是三碳化合物。【答案】C,3(2011淄博模拟)如图表示生物体部分代谢过程。下列有关分析正确的是()A和过程中H的产生场所分别是叶绿体和线粒体B过程、都能产生ATPC和过程可发生在同一细胞中D病毒能进行过程【解析】H2O被分解产生H和O2一定是光反应，C6H12O6分解为丙酮酸和H及丙酮酸分解为CO2和H一定是细胞呼吸，据此可区分各代表的生理过程。答案选C。【答案】C,(2)同一叶片的不同生长发育时期曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶、茎叶蔬菜及时换新叶，这样可减少其细胞呼吸对有机物的消耗。,bAB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；到B点时，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，B点称为光补偿点，阴生植物光补偿点左移(如虚线所示)。cBC段表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点对应的光照强度称为光合作用的饱和点，C点对应的CO2吸收值表示净光合速率。d真正光合速率净光合速率呼吸速率。应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置、合理采伐，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。,(2)CO2浓度曲线分析：图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B点都表示CO2饱和点。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，提高光合作用速率。,(3)矿质元素曲线的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降。应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用。,典例3(2010福建高考)东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。(一)某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成下图。,(1)本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定_吸收量来计算净光合速率。(2)黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到_，这是控制实验的_变量。(3)若甲藻长时间处于pH 10.0条件下，甲藻_(能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：_。(4)实验表明，甲藻光合作用适宜pH 6.09.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的_有关。,(二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为1530，最适温度为25左右，当温度为9和33时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在下图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。,【解析】(一)(1)从图中看，净光合速率真正光合速率呼吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，因此可以通过测定氧气释放量和二氧化碳吸收量来计算净光合速率。(2)黑暗环境中，甲藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致藻液pH下降，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到原设定的pH，以保证实验的自变量达到原设定值。(3)从图中看，当甲藻处于pH 10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，也就是说甲藻合成的有机物小于消耗的有机物，因此若甲藻长时间处于pH 10.0条件下，甲藻不仅不能积累有机物，还要消耗体内已经合成的有机物，从而使得甲藻不能正常生长繁殖。(4)赤潮是由于海水中的N、P等矿物质的含量过多而出现的富营养化现象。(二)在画净光合速率随温度变化的示意曲线时，要找到几个特殊的点：一是25时净光合速率最大，二是9和33时净光合速率为零，三是1530净光合速率为正值。,(1)曲线分析P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。P点到Q点之间，限制因子既有横坐标因素，也有其他因素。Q点后，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。(2)应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度、调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的。,2光合作用速率与呼吸作用速率(1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。(2)净光合速率和真正光合速率净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示；真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。,4当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律(1)若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。(2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。,举一反三1(2011菏泽检测)在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定适宜的光照强度，因为光照不充分会降低产量，而提供多余的光照会浪费资源。某生物小组利用黑藻和台灯进行实验，初步探究适宜的光照强度，实验结果如图所示，下列表述正确的是(),A该实验中要控制的无关变量为光照强度、CO2浓度、温度、黑藻数量等B实验记录的氧气量是光合作用实际产生的氧气量C结果表明，随着光照强度的不断增强，光合作用产生的氧气量也在增加D为确定适宜的光照强度，应在100500 W光照强度范围内设置多组梯度进行实验,【解析】本实验的自变量是光照强度的大小，因变量是氧气释放量，其他变量都属于无关变量，在实验中要严格控制无关变量。黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气，测得的氧气量是光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量之差，即净生成量。根据图示可知，在20200 W光照强度范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用产生的氧气量增加，但光照强度达到500 W时光合作用产生的氧气量反而降低，说明氧气产生量并不总是与光照强度呈正相关。【答案】D,2.(2011潍坊模拟)如图所示，原来置于黑暗环境中的绿色植物移到光下后，CO2的吸收量发生了改变。据图判断下列叙述中正确的是()A曲线AB段表示绿色植物呼吸速率减慢B曲线BC段表示绿色植物仅进行光合作用CB点时植物既进行光合作用，也进行细胞呼吸D整段曲线表明，随光照强度增加，光合速率增加，呼吸速率也增加,【解析】随光照强度的增加，AB段呼吸速率不变，故A项错误；光合作用必须在光照下进行，但细胞呼吸有光无光均可发生，故B项错误；图示曲线表示随着光照强度的增加，光合速率增加，但光照强度基本不会影响呼吸速率，故呼吸速率基本不变，故D项错误。【答案】C,3下面图甲表示细胞代谢的某些过程，图乙、丙分别表示光照强度和空气中CO2含量对某绿色植物光合作用的影响，S1、S2、S3的面积大小表示有关生理过程产生或消耗物质的数量。请据图回答：(图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器),(1)图甲中a为液泡，结构b、c依次为_，物质的名称是_，葡萄糖过程中还能产生的物质是_。(2)图乙中B点与图丙中_点叶肉细胞所处的生理状态相同，此时细胞中能够产生ATP的部位是_。(填名称)(3)限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是_。,(5)如图为探究植物光合作用速率的装置。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，水滴位置在X。恒温30分钟后，将针筒容量调至0.6 mL，水滴位置恢复到X。若以氧气释放量来表示光合作用速率，则该植物的光合作用速率是_ mL/h，该数值比实际的光合作用速率低，原因是_。【答案】(1)叶绿体、线粒体O2H、ATP(2)F细胞质基质、线粒体、类囊体薄膜(顺序可调换)(3)光照强度、温度(4)S1S3S2S3(5)0.8植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气,考点4化能合成作用1.概念：化能合成作用是一些生物(如硝化细菌)利用化学能(体外环境物质氧化释放的能量)把CO2和H2O合成储存能量的有机物的过程。2实例：硝化细菌主要有两类：一类是亚硝化细菌，可将氨氧化成亚硝酸；另一类是硝化细菌，可以把亚硝酸氧化成硝酸，两者都能利用释放的能量都能把无机物合成有机物。3光合作用和化能合成作用可用下式表示,典例4 三种单细胞生物均具有细胞壁、没有核膜，它们生活所需条件如下(“”表示需要)，下列说法错误的是(),A.甲能通过叶绿体将CO2和H2O转化成有机物B乙在生态系统的成分中可能是分解者C丙能进行化能合成作用，能量来源是氨的氧化D甲、丙是需氧型生物【解析】甲需要光、O2及CO2，而不需要C6H12O6，说明甲能进行光合作用合成有机物，但甲是原核生物，不具有叶绿体；乙需要C6H12O6，但不需O2，说明乙为厌氧异养生物；丙需要O2、CO2和NH3，但不需光和C6H12O6，说明丙可利用NH3氧化释放的能量来合成有机物。【答案】A,光合作用与化能合成作用的比较,举一反三1化能合成作用的原料是()ANH3 BHNO3CCO2和H2O D化学能【答案】C,【解析】过程表示光合作用，其场所一般是叶绿体，但是有些原核生物没有叶绿体，也可以进行光合作用。过程表示呼吸作用的有氧呼吸过程，其场所是细胞质基质、线粒体。过程表示硝化细菌的化能合成作用，硝化细菌属于原核生物，无核膜，因为能够制造有机物，所以属于生产者。过程表示呼吸作用的无氧呼吸过程，同一个细胞在不同的条件下既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。【答案】B,(对应学生用书P64)易错点1：对光合色素的提取与分离的过程记忆与理解不清典例1 提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是()A未见色素带，说明材料可能为黄化叶片B色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素bD胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高,【错因分析】部分同学思考问题不缜密，认为未见色素带，就是没有叶绿素，因此叶片可能来自于黄化叶片，而错选A，殊不知黄花叶片中是含有类胡萝卜素的；还有一部分同学混淆了提取液和分离液(层析液)，而错选D，胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在层析液中的溶解度最高。【正确解答】叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，由于叶绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色，所以，提取液呈现绿色。叶绿体中的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，如胡萝卜素在层析液中扩散得最快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，如叶绿素b。A选项中未见色素带，其原因是操作失误，不可能是选材不正确。选C。,(2011安徽)生物老师买来新鲜的菠菜带领同学们做“绿叶中色素的提取和分离”实验。实验结束时有几位同学发现自己的滤纸条上色素带已充分展开，但颜色却比其他同学的浅，而滤液细线处仍然浓绿。出现该现象最可能的原因是()A滤纸条没有干燥 B绿叶研磨不充分C滤液的用量不足 D层析的时间不够【解析】色素带已充分展开，说明层析的时间足够；滤液细线处仍然浓绿，说明绿叶研磨充分；而色素带的颜色浅，只能是滤液的用量不足。【答案】C,易错点2：对影响光合色素的因素及其应用掌握不好典例2 在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图，请回答问题。,(1)9 h10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是_；10 h时不再产生ATP的细胞器是_；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即_停止ATP的合成，_成为ATP合成的唯一场所。(2)若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测光合速率会出现的变化及其原因。,【错因分析】错填的原因主要是：【正确解答】(1)光照强度叶绿体线粒体细胞质基质(2)光合速率下降，相关酶的活性因降温而下降。,(2011届济南高三质调)将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表示所示。下面对该表数据分析正确的是(),A.昼夜不停地光照，在35时该植物不能生长B昼夜不停地光照，在20时该植物生长得最快C每天光照12小时，20时该植物积累有机物最多D每天光照12小时，30时积累的有机物是10时的2倍,【解析】表中“光照下吸收CO2(mg/h)”代表的是净光合作用速率，“黑暗中释放CO2(mg/h)”代表的是呼吸作用速率。由表可知，在昼夜不停地光照条件下，只要净光合作用速率大于0，植物就可以正常生长，A项错误。净光合作用速率越大，植物生长越快，故昼夜不停地光照，在25时该植物生长得最快。有机物积累量光照下积累的有机物量黑暗下消耗的有机物量，故每天光照12小时，黑暗12小时，在20时该植物的有机物积累量最大。每天光照12小时，30时积累的有机物量是：(3.503.00)126(mg)，10时积累的有机的量是：(1.750.75)1212(mg)，两者的比值为0.5。【答案】C,