密闭容器中光合作用
光合作用
卡尔文将小球藻放置在含有未标记的CO2的密闭容器中，然后注入14C 标记的CO2，培养相当短的时间后，将小球藻浸入热的乙醇杀死，提取产物进行分析。
发现14C 标记的CO2在几秒钟之内就转变成三磷酸甘油酸(C3) 。
而在时间较长的光合作用后，卡尔文又找到了含有放射性的C5和C6这个实验证明了光合作用中由CO2转化的第一个产物是什么？ 三磷酸甘油酸(C3在实验中，卡尔文发现在光照下C3和C5很快达到饱和并保持稳定。
但当把灯关掉后，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低。
如果在光照下突然中断二氧化碳的供应，则C5就积累起来，C3就消失。
今天你如何分析这种现象的产生？在小麦体内该反应发生的场所在哪里？ 需要什么条件？CO2的受体是什么?最初的产物是几碳化合物？1．光合作用的总反应式及各元素去向2．光合作用的过程C3植物：光合作用时CO2中的C 直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。
例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物 C4植物：光合作用时CO2中的C 首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物。
例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。
苋菜粟( 谷子,小米)C3植物维管束鞘细胞不含叶绿体。
叶肉细胞都含有叶绿体C4植物（花环式）维管束鞘细胞比较大，含有没有基粒的叶绿体，数量多，个体大。
叶肉细胞含正常的叶绿体。
N A D P HN A D P+A T P A D P +P i由上图可见：C4植物的光合作用中的C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体内，C3途径发生在维管束鞘细胞的叶绿体内，两者共同完成CO2的固定。
C4途径的意义：同C3植物相比，C4植物大大提高了固定CO2的能力四、影响光合作用的因素：光照温度CO2矿质元素水等例：温度和CO2对光合作用强度的影响曲线 图 思考甲乙两图中的AB 曲线分别表示C3、C5中的哪一种？你能想出哪些措施提高农作物的产量？培育优良品种 降低呼吸消耗 防治害虫 提高光能的利用率物质甲123456时间（min)时间（min)物质的量乙AB提高农作物的光能利用率光能利用率: 在单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能的比。
浙江省2020版高考生物复习第8讲光合作用教师备用题库(含解析)
光合作用1.将题图所示细胞置于密闭容器中培养。
在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。
下列叙述错误的是( )适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A.黑暗条件下,①增大、④减小B.光强低于光补偿点时,①、③增大C.光强等于光补偿点时,②、③保持不变D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大答案 B 当光强低于光补偿点或黑暗条件下,水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内O2,释放CO2,故①②增大,③④减小;当光强等于光补偿点时,水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率,②③①④保持不变;当光强等于光饱和点时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,②减小,④增大。
2.植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。
下列叙述错误．．的是( )A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自太阳能B.叶温在36~50 ℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25 ℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35 ℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0答案 D 植物进行光合作用所需能量均来自太阳能,A正确;叶温在36 ℃~50 ℃时,植物甲的曲线在植物乙曲线上方,所以植物甲的净光合速率比植物乙的高,B正确;叶温为25 ℃时,植物甲和乙的曲线没有相交,即二者的净光合速率不同,C正确;叶温为35 ℃时,甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零,所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0,D 错误。
3.将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。
据图分析,下列叙述正确的是( )A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作答案 D 由图可知,与单作相比,两种植物在间作时的呼吸速率(光照强度为0时净光合速率的绝对值)不同,A错误;与单作相比,间作时桑树的光饱和点增大,大豆的光饱和点减小,B 错误;间作提高了桑树的光合速率,并且间作大豆在较弱光照强度下的光合速率也高于单作,C错误;开始积累有机物时的最低光照强度即光补偿点,由图知大豆单作时的光补偿点大于间作,D正确。
专题6 光合作用(讲解部分)
2.实验方法及原理
项目 提取
分离
方法 用④ 无水乙醇 或丙酮提取 纸层析法
栏目索引
原理 叶绿体中的色素不溶于水,溶于 有机溶剂 叶绿体色素在⑤ 层析液 中 的溶解度不同,色素随层析液在 滤纸条上的扩散速度不同
3.实验流程
步骤
提
研
取
磨
色
素
过 滤
栏目索引
操作要点
说明
(1)无水乙醇:作为 ⑥ 提取 液,可溶解绿 叶中的色素 (2)二氧化硅:有助于研 磨得更充分 (3)碳酸钙:⑦ 防止研 磨中叶绿素被破坏
通过影响④ 酶 的 活性进而影响光合作 用(主要制约暗反应)
栏目索引
a.大田中适时播种; b.温室中,增加昼夜温 差,保证植物有机物的 积累
2.多因子变量对光合速率的影响
图像
栏目索引
含义 应用
P点前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速 率不断提高;Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素为坐 标图中所标示出的其他因子
二、叶绿体 1.结构:
栏目索引
2.功能:进行光合作用的场所。 3.与功能相适应的结构特点:吸收光能的色素分布于② 类囊体薄膜 上; 与光合作用有关的酶分布在③ 类囊体薄膜和叶绿体基质 中。
考点二 光合作用的原理与应用
一、光合作用的过程 1.过程图解
栏目索引
栏目索引
2.过程分析 (1)光反应为暗反应提供了① [H]和ATP ,其转移方向是从② 类囊体 膜 到③ 叶绿体基质 。 (2)能量变化:光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。 (3)若环境中的CO2含量减少,则叶绿体中C3的含量将④ 降低 ,C5的含量 将⑤ 升高 ,[H]和ATP的含量将⑥ 升高 。
高考生物专题复习-专题六光合作用-高考真题练习题(附答案)
专题六光合作用高考真题篇A组1.(2022全国乙,2,6分)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。
关于这一实验现象,下列解释合理的是()A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率答案D2.(2022湖北,12,2分)某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。
下列有关叙述正确的是()植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素野生型1235519419 4.19突变体151275370 1.59突变体2115203790.35A.两种突变体的出现增加了物种多样性B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色答案D3.(2022海南,3,3分)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响,将四组等量菠菜叶圆片排气后,分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜光照,记录叶圆片上浮所需时长,结果如图。
下列有关叙述正确的是()A.本实验中,温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率C.四组实验中,0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高D.若在4℃条件下进行本实验,则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短答案B4.(2022北京,2,2分)光合作用强度受环境因素的影响。
车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。
据图分析不能．．得出()A.低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高B.在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高C.CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小D.10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高答案D5.(2022全国甲,29,9分)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。
光合作用的过程和影响因素
能是
()
A．促进叶绿体中 CO2 的固定
B．促进叶绿体中 ATP 的合成
C．抑制叶绿体中[H]的形成
D．抑制叶绿体中有机物的输出
解析
6．(2019·山西大学附属中学模拟)如图 表示某植物叶片暗反应中 C3 和 C5 微摩尔浓度的变化趋势，该植物在 Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶 段改变的环境条件是降低光照强 度或者降低 CO2 浓度中的某一项。下列分析正确的是 ( ) A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的 ATP B．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C．Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中[H]和 ATP 的积累 D．Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低
4．(2014·全国卷Ⅰ)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑
布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的
现象是
()
A．O2 的产生停止
B．CO2 的固定加快
C．ATP/ADP 比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降
解析：黑暗处理后，光反应停止，O2 的产生也停止。ATP 和
NADPH 是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，
2．理清光合作用中元素去向
(1)反应式(以生成 C6H12O6 为例)
叶绿体 6CO2＋12H2O ―光―能→ C6H12O6＋6O2＋6H2O
(2)同位素标记元素转移途径
H：
3H2O
光反应 ――→
[3H]
暗反应 ――→
C3H2O
C： 14CO2 C―O―2的――固→定 14C3 ―C―3的―还―原→ 14CH2O
(2)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能
转变为热能和 ATP
光合作用的原理
易错点2 不明确化能合成作用的实质及其与光合作用的本质区别 点拨 光合作用与化能合成作用的比较
比较项目 代表生物
光合作用 绿色植物、蓝藻
化能合成作用 硝化细菌、硫细菌等
本质及属性 都能将CO2和H2O等无机物合成为有机物并产生 O2，故在生态系统中属“生产者”
能量(不同)
光能
氧化无机物放出的能量
易错点3 误认为光照下密闭容器中植物周围空气中CO2浓度不 变时，叶肉细胞的光合速率＝呼吸速率 点拨 一株放在密闭容器中的植物，当给以光照，此容器内 二氧化碳浓度不变时，不要认为此时叶肉细胞二氧化碳的吸 收量等于释放量，事实上是整个植株二氧化碳的吸收量与释 放量相等。因为植株还有非绿色组织，该部分只能进行呼吸 作用产生二氧化碳，而对于叶肉细胞来说，二氧化碳的吸收 量大于释放量。
的过程，其中A~B表
示叶绿体部分结构，
a~e表示相关物质。
请据图回答： (1)叶绿体中的色素分子分布在[A] 类囊体膜 上，可
将吸收的光能转化为电能，将水分解成[b] O2 、H+和电 子。在提取绿叶中的色素时，需加入 有机溶剂 以溶解
色素。
(2)图中[B]表示叶绿体的 基质 ，是光合作用__暗__反__应___
希尔反应证明了光合作用在 叶绿体中进行；植物放出的氧是 水在光下被分解和氧化，这种水 的光氧化反应与CO2的还原可分 开进行，因而划分出光反应和暗 反应两个阶段。
二、探究光合作用原理的实验
一、光合作用概念
1、光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和 H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出 O2的过程。
酶
物质 变化
能量 变化
水的光解 NADPH的生成
高考生物高频考点：1.光合作用与细胞呼吸的综合应用
(1)白天叶肉细胞产生 ATP 的场所有__________________。光合 作 用 所 需 的 CO2 来 源 于 苹 果 酸 脱 羧 和 ________________ 释放 的 CO2。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方 式 ， 这 种 方 式 既 能 防 止 ________________________ ， 又 能 保 证 ______________正常进行。
5．自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析 (1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线(a 点温度最低)。
①开始进行光合作用的点：b。 ②光合作用与呼吸作用相等的点：c、e。 ③开始积累有机物的点：c。 ④有机物积累量最大的点：e。
(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线。
①光合作用强度与呼吸作用强度相等的点：D、H。 ②该植物一昼夜表现为生长，其原因是 I 点 CO2 浓度低于 A 点 CO2 浓度，说明一昼夜密闭容器中 CO2 浓度减小，即植物光合作用> 呼吸作用，植物生长。
2．(2021·北京卷)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时 间后，测定 HT 植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下 的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是( )
B 解析：光合速率＝光照后与暗处理前重量变化＋2×暗处理 后重量变化，经过计算可知，27 ℃、28 ℃、29 ℃、30 ℃的光合 速率依次是：3＋1＋1＝5(mg/h)、3＋2＋2＝7(mg/h)、3＋3＋3＝ 9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故给出的实验条件下 29 ℃时光合速 率最快，植物光合作用的最适温度是 29 ℃，A、D 错误；结合表中 数据可知，27 ℃、28 ℃、29 ℃、30 ℃的呼吸速率依次是：1 mg/h、 2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，故 29 ℃时植物呼吸速率最快，植物呼 吸作用消耗有机物最多，B 正确；净光合速率＝光照后与暗处理前重 量变化＋暗处理后重量变化，经过计算可知，27 ℃、28 ℃、29 ℃ 的净光合速率依次是：4 mg/h、5 mg/h 和 6 mg/h，C 错误。
光合作用和呼吸作用题型
__高一（）班__时间：2017、02、10光合作用与呼吸作用的题型1、【题型一】分析推断类：辨析光合作用的原理与应用。
【方法指导】①需要绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。
②需要从物质的生成和消耗两方面综合分析。
〖示例〗CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化：光照停止[H]、ATP减少消耗量减少C3含量增加CO2供应正常C3仍在生成条件C3C5[H]、ATP模型分析光照由强到弱，CO2供应不变↑（增多）↓（减少）↓光照由弱到强，CO2供应不变↓↑↑光照不变，CO2由充足到不足↓↑↑光照不变，CO2由不足到充足↑↓↓【易错易混】C3、C5含量变化的两点注意①以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。
②以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP的含量变化是一致的。
例1、（2016XX金溪一中一模）在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低，此时细胞内C3和C5以与ATP含量变化依次是（B ）A.增加、减少、减少B.减少、增加、增加C.减少、增加、减少D.增加、减少、增加暗反应 有Ⅰ有Ⅱ 有Ⅲ光反应 光反应 暗反应 有Ⅰ、Ⅱ 有Ⅲ例2、（2016XX 长春11中上学期期中）光合作用通过密切关联的两大阶段--光反应和暗反应实现．对于改变反应条件而引起的变化，错误的说法是（ ） A ．突然中断CO 2供应会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值增加 B ．突然中断CO 2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ADP 比值增加C ．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值减少D ．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值减少〖解析〗A 、突然中断CO 2供应，使暗反应中二氧化碳固定减少，而三碳化合物还原仍在进行，因此导致C 3减少，C 5增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值增加，A 正确；B 、突然中断CO 2供应使C 3减少，因此三碳化合物还原利用的ATP 减少，导致ATP 积累增多，而ADP 含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值增加，B 正确；C 、由于色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，突然将红光改变为绿光，会导致光反应产生的ATP 和[H]减少，这将抑制暗反应中三碳化合物的还原，导致导致C 5减少，C 3增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值减少，C 正确；D 、突然将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加，光反应产生的ATP 和[H]增加，而ADP 相对含量减少，因此暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值增加，D 错误．故选：D ．例3、（2016XX 实验中学阶段性测试）如图表示光照强度和CO 2浓度对某植物光合速率的影响．下列叙述不正确的是（ ）A ．b 点和a 点相比，叶绿体中C 3浓度降低B ．b 点和d 点相比，叶绿体中C 5浓度升高C ．ab 段影响光合速率的主要因素是光照强度D ．bc 段限制光合速率的因素可能是温度等其它条件〖解析〗A 、分析题图可知，b 、a 两点二氧化碳浓度相同，b 点光照强度大于a 点，b 点光反应产生的还原氢和ATP 数量多，三碳化合物还原多，叶绿体中C3浓度降低，A 正确；B 、分析题图可知，b 、d 光照强度相同，b 点二氧化碳浓度高，二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物消耗的五碳化合物都，叶绿体中C5浓度降低，B 错误；C 、ab 段二氧化碳浓度相同，随光照强度增加光合作用强度增强，因此限制该段光合作用的因素主要是光照强度，C 正确；D 、bc 段二氧化碳浓度相同，随光照强度增加光合作用强度不再增强，因此限制该段光合作用的因素不是光照强度，可能是温度等其他调节，C 正确．故选：B ．2、【题型二】过程图析类：光合作用和呼吸作用过程综合 【方法指导】①“图解法”理解光合作用与呼吸作用过程A.过程__B.物质__►C 元素：CO 2 （CH 2O ）丙酮酸 CO 2►O 元素：H 2O O 2 H 2O►H 元素：H 2O [H]（CH 2O ） [H]H 2OC.能量联系热能光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定化学能ATP中活跃的化学能各项生命活动光合作用细胞呼吸②光合作用和有氧呼吸过程中[H]和ATP来源、去路比较光合作用P一103 有氧呼吸P一94[H] 本质还原型辅酶Ⅱ（NADPH）还原型辅酶Ⅰ（NADH）来源光反应水的光解有氧呼吸第一、二阶段去路暗反应还原剂，用于C3还原还原O2产生H2O释放大量的能量ATP 来源光反应，色素吸收、转换的太阳能有氧呼吸，来自有机物的分解去路暗反应C3还原，活跃化学能→稳定化学能直接用于各项生命活动【易错易混】①植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于各项生命活动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
相对密闭环境中，一昼夜CO2含量变化曲线
植物有机物总量最大： H 点。 一天减少 A﹦I，有机物总量不变 玻璃罩内O2浓度最大： H 点。
在下面坐标上画出玻璃罩内 CO2含量变化？
CO2 吸收 量
O
CO2 释放 量
一天内
ab段表示进行
密闭环境中O2、CO2含量变化 分析
相对密闭环境中，一昼夜CO2含量变化曲线
AD段：V呼 > V光 消耗>产生 DF段：V呼 < V光，FH段：V呼 < V光， 消耗<产生 HI段：V呼 > V光， 消耗>产生 D点： V呼 = V光 H点： V呼 = V光 有机物积累的区段是： DH，有机物消耗的区段是：AI （用曲线上的点表示）
作用
一天中有机物积累最多的点是：
制造有机物的时间段是：
一生长着大量绿藻的池塘，一天内池水中CO2浓度
D (含量)变化正确的是