第3講光合作用()1.光合作用的基本過程() 2.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離1.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)；物質(zhì)和能量觀：通過光合作用合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量(生命觀念)2.比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)，掌握光合作用的過程(科學(xué)思維)3.分析色素的提取與分離的結(jié)果(科學(xué)探究)4.光合作用的原理在生產(chǎn)中的應(yīng)用(社會(huì)責(zé)任) 捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)1葉綠體中色素的種類和顏色色素的種類色素的顏色葉綠素葉綠素a藍(lán)綠色葉綠素b黃綠色類胡蘿卜素葉黃素黃色胡蘿卜素橙黃色2.葉綠體中色素的吸收光譜分析由圖可以看出：(1)色素的功能：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。(2)色素吸收光的范圍：可見光的波長(zhǎng)范圍大約是390760 nm，一般葉綠體中的色素只吸收可見光，對(duì)紅外光和紫外光不吸收。3葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能(2)功能：進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。4恩格爾曼實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處(1)巧選實(shí)驗(yàn)材料：選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣的部位。(2)妙法排除干擾因素：沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。(3)巧妙設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為有光照和無光照的部位，相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)；臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(人教版必修1 P99頁“與社會(huì)的聯(lián)系”)溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，最好選擇什么顏色的玻璃或塑料薄膜？說明原因。提示：無色透明。有色玻璃或塑料薄膜主要透過同色光，其他色光很少或不能透過，光照強(qiáng)度會(huì)減弱，不利于光合作用的進(jìn)行；而無色透明的玻璃或塑料薄膜能透過日光中各種色光，光照強(qiáng)度較大，有利于光合作用的進(jìn)行。1葉綠素a和b主要吸收紅光和藍(lán)紫光。()2液泡中色素吸收的光能用于光合作用。()提示：葉綠體中色素吸收的光能用于光合作用。3葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸收增多。()提示：葉片黃化，說明葉綠體中的葉綠素減少，所以吸收紅光減少。4光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中。()提示：基質(zhì)中有酶分布，但沒有色素。5沒有葉綠體，細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用。()提示：藍(lán)藻細(xì)胞沒有葉綠體，但含有葉綠素和藻藍(lán)素，能進(jìn)行光合作用。影響葉綠素合成的因素(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。(3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉子變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉子變黃。1為什么高等植物的葉片一般呈現(xiàn)綠色？說出你的理由。提示：因?yàn)槿~綠體中的色素幾乎不吸收綠光，綠光被反射出來，所以高等植物的葉片一般呈現(xiàn)綠色。2入秋后，葉片逐漸變黃，試解釋其原因。提示：入秋后，氣溫逐漸降低，低溫可導(dǎo)致葉綠素被破壞，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，葉片中葉綠素含量減少，類胡蘿卜素含量增加，導(dǎo)致葉片變黃。3為了探究弱光和強(qiáng)光對(duì)某種綠色植物的葉片內(nèi)各種光合色素含量的影響，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路并利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行檢測(cè)。提示：將某種生理狀態(tài)、大小等相同的綠色植株平均分為甲、乙、丙3組，甲組給予弱光照、乙組給予自然光照，丙組給予強(qiáng)光照，其他條件相同且適宜，一段時(shí)間后取每組相同部位的等量葉片進(jìn)行色素的提取和分離，比較濾紙條上各種色素帶的寬度?？疾樯氐姆N類和作用1(2019廣州一模)下列關(guān)于植物細(xì)胞中光合色素的說法正確的是()A光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上BMg是構(gòu)成葉綠素所必需的微量元素C葉綠素對(duì)綠光吸收最多，所以葉片呈綠色D用紙層析法分離色素時(shí)，含量多的色素在濾紙上擴(kuò)散得快A植物細(xì)胞中光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，A項(xiàng)正確；Mg是構(gòu)成葉綠素所必需的大量元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用紙層析法分離色素時(shí)，溶解度高的色素在濾紙上擴(kuò)散得快，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2(2019邢臺(tái)市高三質(zhì)檢)下列關(guān)于植物細(xì)胞葉綠體內(nèi)光合色素的敘述，正確的是()A胡蘿卜素和葉黃素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B葉片呈現(xiàn)綠色的原因是其葉綠素吸收綠光最少，使綠光被反射出來C四種光合色素在層析液中的溶解度最小的是胡蘿卜素D植物生長(zhǎng)過程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變B胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，A項(xiàng)錯(cuò)誤；葉片呈現(xiàn)綠色的原因是其葉綠素吸收綠光最少，使綠光被反射出來，B項(xiàng)正確；四種光合色素在層析液中的溶解度最小的是葉綠素b，C項(xiàng)錯(cuò)誤；植物生長(zhǎng)過程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例會(huì)發(fā)生改變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考查葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能3(2019煙臺(tái)模擬)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囊體腔內(nèi)BH2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中CCO2的固定過程發(fā)生在類囊體的薄膜上D光合作用的產(chǎn)物淀粉是在葉綠體基質(zhì)中合成的D葉綠體中的色素主要分布在類囊體薄膜上，A錯(cuò)誤；水的光解是光反應(yīng)過程，發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，B錯(cuò)誤；CO2的固定發(fā)生在暗反應(yīng)過程中，場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，C錯(cuò)誤；光合作用的產(chǎn)物淀粉是在葉綠體基質(zhì)中合成的，D正確。4(2019重慶南開中學(xué)月考)下列關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是()A葉綠體的外膜、內(nèi)膜極大地?cái)U(kuò)展了受光面積B葉綠體基質(zhì)中NADP能形成NADPHC類囊體薄膜上的光合色素都可以吸收藍(lán)紫光D類囊體薄膜中的酶可催化CO2的固定和還原C葉綠體擴(kuò)大受光面積的不是外膜和內(nèi)膜，而是類囊體薄膜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NADP形成NADPH的場(chǎng)所是基粒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；類囊體薄膜上的葉綠素和類胡蘿卜素都能吸收藍(lán)紫光，C項(xiàng)正確；催化CO2的固定和還原的酶存在葉綠體的基質(zhì)中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 綠葉中色素的提取和分離(實(shí)驗(yàn))1實(shí)驗(yàn)原理2實(shí)驗(yàn)步驟(1)提取色素研磨操作圖解添加物質(zhì)作用無水乙醇溶解色素二氧化硅研磨充分碳酸鈣保護(hù)色素過濾：用單層尼龍布過濾收集濾液。(2)分離色素主要操作操作要點(diǎn)操作目的制備濾紙條一端剪去兩角保證色素在濾紙上擴(kuò)散均勻、整齊用毛細(xì)吸管吸取色素濾液，沿鉛筆線均勻畫一條濾液細(xì)線濾液細(xì)線要細(xì)、直，使各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同畫濾液細(xì)線待濾液干后，再畫一兩次使濾液細(xì)線上有較多的色素層析層析液不能觸及濾液細(xì)線，否則色素會(huì)溶解在層析液中，而不會(huì)沿濾紙條向上擴(kuò)散3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析結(jié)合圖示填寫表格內(nèi)容。色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度a胡蘿卜素橙黃色最少最高最快b葉黃素黃色較少較高較快c葉綠素a藍(lán)綠色最多較低較慢d葉綠素b黃綠色較多最低最慢綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置數(shù)天的綠葉，濾液色素(葉綠素)太少。一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊：沒經(jīng)干燥處理，濾液線不能達(dá)到細(xì)、齊、直的要求，使色素?cái)U(kuò)散不一致造成的。(3)濾紙條看不到色素帶：忘記畫濾液細(xì)線；濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶：忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。1(2019石家莊模擬)下列關(guān)于綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是 ()A使用定性濾紙過濾研磨液B將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C在畫出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線23次D研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素B過濾的目的主要是將濾渣和濾液分開，要用尼龍布而不能用濾紙過濾研磨液，故A錯(cuò)誤；干燥處理定性濾紙是為了讓層析液能夠更快地上升，使色素更好地分離，故B正確；畫濾液細(xì)線，要等一次畫完干燥后才能重復(fù)，防止濾液細(xì)線過粗，故C錯(cuò)誤；葉綠體中色素不溶于水，而溶于有機(jī)溶劑，可用無水乙醇溶解色素，故D錯(cuò)誤。2(2019山西名校聯(lián)考)下列關(guān)于綠葉中色素的提取和分離的敘述，不正確的是()A用無水乙醇提取到的各種色素的含量不同B色素在層析液中的溶解度不同，導(dǎo)致色素帶的位置不同C研磨綠葉時(shí)不加CaCO3，則濾紙條上四條色素帶變窄的比例相同D只畫一次濾液細(xì)線會(huì)導(dǎo)致濾紙條上四條色素帶的寬度變窄C綠葉中各種光合色素的含量不同，故用無水乙醇提取到的各種色素的含量不同，A正確。綠葉中色素能夠分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的，擴(kuò)散速度快；溶解度小的，擴(kuò)散速度慢，B正確。提取色素時(shí)加入CaCO3是為了防止色素被破壞，特別是防止葉綠素被破壞，因此研磨綠葉時(shí)不加CaCO3，則濾紙條上四條色素帶變窄的比例不相同，C錯(cuò)誤。只畫一次濾液細(xì)線，濾紙上含有的色素含量減少，會(huì)導(dǎo)致濾紙條上四條色素帶的寬度變窄，D正確。3(2019武漢模擬)為研究高光強(qiáng)對(duì)移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用無水乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果(、為色素條帶)。下列敘述正確的是 ()A強(qiáng)光下的幼苗相比正常光照下的綠色更深B強(qiáng)光照可能抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成C四種色素在層析液中溶解度的大小是<<<D如果濾液細(xì)線觸及石油醚，會(huì)縮短分離得到四條色素帶的時(shí)間B由圖可知，強(qiáng)光照時(shí)葉綠素含量下降，類胡蘿卜素含量上升，因此正常光照下的綠色更深，A錯(cuò)誤；強(qiáng)光照的作用可能是抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成，B正確；四種色素中溶解度大的，在濾紙上擴(kuò)散速度快，因此四種色素在層析液中溶解度的大小是>>>，C錯(cuò)誤；如果濾液細(xì)線觸及石油醚，四種色素會(huì)溶解于層析液中，得不到四條色素帶，D錯(cuò)誤。4(2019攀枝花模擬)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng)中，選用某植物A、B兩個(gè)品種，在正常光照和弱光照下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果見下表。品種光照處理葉綠素a含量(mg/cm2)葉綠素b含量(mg/cm2)類胡蘿卜素總含量(mg/cm2)光合作用速率mol CO2/(m2s)A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列問題：(1)據(jù)表推知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是_，無關(guān)變量是_(兩個(gè)即可)。(2)表中的光合色素位于葉綠體的_膜上。用紙層析法將品種B綠葉光合色素分離的原理是_。(3)據(jù)表分析，在弱光照處理時(shí)，品種A和品種B的光合作用速率都減慢，但品種B比品種A的光合作用速率減慢程度低，原因是_。答案(1)光照強(qiáng)度和植物種類溫度、二氧化碳濃度(合理即可)(2)類囊體的薄光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢(3)品種B在弱光照處理時(shí)葉綠素a和葉綠素b含量增加 光合作用的過程1光合作用的探究歷程科學(xué)家關(guān)鍵設(shè)計(jì)或現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(觀點(diǎn))普利斯特利點(diǎn)燃的蠟燭(小鼠)綠色植物蠟燭不熄滅(小鼠不死亡) 植物可以更新空氣英格豪斯500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)植物只有在光下才能更新空氣梅耶依據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律光合作用把光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能薩克斯光合作用產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉恩格爾曼氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所魯賓和卡門光合作用釋放氧氣全部來自H2O卡爾文用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤檢測(cè)其放射性光合作用中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑為：14CO214C3(14CH2O)2.光合作用的過程(1)根據(jù)如圖分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別過程.光反應(yīng).暗反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)條件光、色素和酶多種酶原料水、NADP、ADP、PiH(NADPH)、ATP、CO2產(chǎn)物H(NADPH)、ATP、O2(CH2O)、ADP、Pi物質(zhì)變化水的光解：H2OHO2ATP的合成：ADPPiATPCO2的固定：CO2C52C3C3的還原：2C3(CH2O)C5能量變化光能ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能(2)根據(jù)如圖分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH。暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP。(3)寫出光合作用總反應(yīng)式，并用箭頭標(biāo)注反應(yīng)物中H、O的去向：。3光合作用和化能合成作用的比較項(xiàng)目光合作用化能合成作用區(qū)別能量來源光能無機(jī)物氧化釋放的能量代表生物綠色植物硝化細(xì)菌相同點(diǎn)都能將CO2和H2O等無機(jī)物合成有機(jī)物(人教版必修1 P103“相關(guān)信息”)光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H代表的物質(zhì)是什么？與細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的H代表的物質(zhì)相同嗎？提示：光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADPH)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADH)，二者不相同。因此，兩者代表的物質(zhì)不相同。1光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑。()2H2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。()提示：H2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上。3只提供光照，不提供CO2，植物可獨(dú)立進(jìn)行光反應(yīng)。()提示：在暗反應(yīng)不能進(jìn)行時(shí)，因光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP的積累，光反應(yīng)也要停止。4在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)，葉綠體中C3和C5含量都迅速增加。()提示：突然停止光照后，C3增加，C5減少。5正常生長(zhǎng)的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，其葉綠體內(nèi)CO2的固定立即停止。()提示：光反應(yīng)停止后，光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP仍可被暗反應(yīng)利用一段時(shí)間。6土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖。()環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析(1)“過程法”分析各物質(zhì)變化如圖中表示光反應(yīng)，表示CO2的固定，表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：(2)“模型法”表示C3和C5的含量變化1光合作用過程中產(chǎn)生的ATP與細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的ATP的利用有什么不同？提示：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)階段C3的還原和葉綠體中蛋白質(zhì)、核酸的合成。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP可用于除光合作用以外的生命活動(dòng)。2為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。每組處理的總時(shí)間均為135 s，光照與黑暗處理情況見如圖所示(A、B、C三組光照與黑暗處理時(shí)間相同)。結(jié)果是A組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%；B組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%；C組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%；D組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。(1)各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件適宜且相同，這樣處理的目的是什么？(2)可以判斷，單位光照時(shí)間內(nèi)，B組和C組植物合成有機(jī)物的量都高于D組植物合成有機(jī)物的量，判斷依據(jù)是什么？如何解釋這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果？ 提示：(1)排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾(或保證自變量的唯一性)。(2)B組和C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的70%和94%。因?yàn)殡S著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和H能夠及時(shí)利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量?？疾楣夂献饔锰骄繗v程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)1(2019衡水金卷)下列有關(guān)光合作用探究歷程的敘述正確的是()A英格豪斯認(rèn)為密閉玻璃罩中蠟燭熄滅的根本原因是缺乏足夠的氧氣B薩克斯的實(shí)驗(yàn)中葉片曝光的一半變藍(lán)，說明葉綠體在光下產(chǎn)生了淀粉C魯賓和卡門用18O只標(biāo)記H2O，證明了光合作用釋放的氧氣都來自水D恩格爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)利用了好氧細(xì)菌的生理特點(diǎn)作為因變量觀測(cè)指標(biāo)D英格豪斯認(rèn)為植物只有綠葉才能更新空氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；薩克斯實(shí)驗(yàn)證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉，B項(xiàng)錯(cuò)誤；魯賓和卡門用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用釋放的氧氣都來自水，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2光合作用的暗反應(yīng)階段主要包括：C5和CO2結(jié)合生成C3，C3經(jīng)一系列變化生成糖類和C5。為確定光合作用暗反應(yīng)階段哪個(gè)反應(yīng)間接依賴光，科學(xué)家利用小球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)利用熱酒精處理小球藻能終止細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。欲探究14CO2中14C的轉(zhuǎn)移路徑，給小球藻提供14CO2后，應(yīng)怎樣處理？_。(2)暗反應(yīng)階段間接依賴光照的反應(yīng)是_，作出此判斷的依據(jù)是_。(3)若其他條件不變，突然降低光照條件下CO2的濃度，短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中C3和C5含量的變化趨勢(shì)分別是_。解析(1)據(jù)題意可知：欲探究14CO2中14C的轉(zhuǎn)移路徑，給小球藻提供14CO2后，應(yīng)每間隔一段時(shí)間用熱酒精終止暗反應(yīng)進(jìn)程，提取并鑒定含14C的物質(zhì)。(2)分析圖示可知：當(dāng)反應(yīng)條件由光照變?yōu)楹诎禃r(shí)，C3含量升高而C5及各種中間產(chǎn)物的含量下降，說明C3的還原與光照條件有關(guān)，據(jù)此可判斷：暗反應(yīng)階段間接依賴光照的反應(yīng)是C3經(jīng)一系列變化生成糖類和C5。(3)若其他條件不變，突然降低光照條件下CO2的濃度，導(dǎo)致CO2和C5結(jié)合形成C3和CO2固定過程減弱，新生成的C3減少，而原有的C3繼續(xù)被還原為C5和糖類，所以短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中C3含量降低，C5含量升高。答案(1)每間隔一段時(shí)間用熱酒精終止暗反應(yīng)進(jìn)程，提取并鑒定含14C的物質(zhì)(2)C3經(jīng)一系列變化生成糖類和C5當(dāng)反應(yīng)條件由光照變?yōu)楹诎禃r(shí)，C3含量升高而C5及各種中間產(chǎn)物的含量下降，說明C3的還原與光照條件有關(guān)(3)C3含量降低，C5含量升高考查光合作用的過程3(2019惠州模擬)用一定濃度的NaHSO3溶液噴灑到小麥的葉片上，短期內(nèi)檢測(cè)到葉綠體中C3的含量下降，C5的含量上升，則NaHSO3溶液的作用可能是()A促進(jìn)葉綠體中CO2的固定B抑制葉綠體中C3的還原C促進(jìn)葉綠體中ATP的合成D抑制葉綠體中有機(jī)物的輸出C若NaHSO3溶液促進(jìn)葉綠體中CO2的固定，則CO2被C5固定形成的C3增加，消耗的C5增加，故C5的含量將減少，C3的含量將增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若NaHSO3溶液抑制葉綠體中C3的還原，則C3被還原生成的C5減少，消耗的C3減少，而CO2被C5固定形成的C3的過程不變，故C5的含量將減少，C3的含量將增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若NaHSO3溶液促進(jìn)葉綠體中ATP的合成，則被還原的C3增加，生成的C5增加，而CO2被C5固定形成的C3的過程不變，故C5的含量將增加，C3的含量將減少，C項(xiàng)正確；若NaHSO3溶液抑制葉綠體中有機(jī)物的輸出，意味著暗反應(yīng)中C3的還原過程變慢，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成的C3的過程不變，故C5的含量將減少，C3的含量將增加，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4(2019唐山期末)某同學(xué)以菠菜的綠葉為材料，制備了完整葉綠體懸浮液，并均分為兩組，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：組別加入物質(zhì)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A組DCPIP溶液適宜溫度和光照等條件產(chǎn)生氣泡，DCPIP溶液變?yōu)闊o色B組適量磷酸、 NaHCO3(CH2O)/C3比值增高(注：DCPIP氧化態(tài)為藍(lán)紫色，被還原后為無色。)請(qǐng)分析回答：(1)分離獲得完整葉綠體需要用到的方法是_和過濾。(2)A組氣泡中成分是_，DCPIP溶液由藍(lán)紫色變無色的原因是_。(3)B組(CH2O)/C3比值增高的原因是_。解析(1)分離獲得完整葉綠體需要用到的方法是差速離心和過濾。(2)A組可以進(jìn)行光合作用的光反應(yīng)階段，氣泡中成分是O2, DCPIP氧化態(tài)為藍(lán)紫色，被還原后為無色溶液，DCPIP由藍(lán)紫色變無色說明被還原了，原因是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H使DCPIP還原。(3)B組(CH2O)/C3比值增高的原因是磷酸有利于光反應(yīng)階段中ATP的形成，進(jìn)而促進(jìn)暗反應(yīng)中C3的還原形成(CH2O)。ATP的形成需要游離磷酸，適量磷酸能夠加快光反應(yīng)的速率，生成ATP供暗反應(yīng)使用，因此實(shí)驗(yàn)組中光反應(yīng)速率高，ATP生成多，促進(jìn)暗反應(yīng)中(CH2O)合成。答案(1)差速離心(2)O2光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H使DCPIP還原(3)磷酸有利于光反應(yīng)階段中ATP的形成，進(jìn)而促進(jìn)暗反應(yīng)中C3的還原形成(CH2O) 1.可進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定都含有葉綠體(如藍(lán)藻等)，但是都有光合色素。2葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。3植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對(duì)綠光的吸收少，綠光被反射出來。4暗反應(yīng)不直接需要光，但是如果沒有光照，光反應(yīng)停止后，暗反應(yīng)很快也會(huì)停止。5光合作用的產(chǎn)物主要是糖類，還有一些類脂、有機(jī)酸、氨基酸和蛋白質(zhì)等。6葉綠體產(chǎn)生的ATP只能用于自身的物質(zhì)合成，不能直接用于細(xì)胞中其他部位的生命活動(dòng)。1.葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。2吸收光能的四種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。3葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。4光合作用釋放的O2來自H2O。5光反應(yīng)階段就是葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成H和O2，同時(shí)形成ATP的過程。6暗反應(yīng)過程是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，在多種酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的還原等過程。真題體驗(yàn)| 感悟高考淬煉考能1(2019全國(guó)卷)將一株質(zhì)量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時(shí)間后植株達(dá)到40 g，其增加的質(zhì)量來自于()A水、礦質(zhì)元素和空氣B光、礦質(zhì)元素和水C水、礦質(zhì)元素和土壤D光、礦質(zhì)元素和空氣A水是占細(xì)胞鮮重最多的化合物，礦質(zhì)元素是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)，植物幼苗生長(zhǎng)過程中可從土壤中吸收水分和礦質(zhì)元素使植株質(zhì)量增加；另外，植物在光照條件下可進(jìn)行光合作用，通過吸收空氣中的CO2合成有機(jī)物使植株質(zhì)量增加。故A符合題意。2(2019海南高考)下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述，錯(cuò)誤的是()A光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能B紅光照射時(shí)，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與D紅光照射時(shí)，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用B光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能，但需要利用光反應(yīng)階段形成的H和ATP，A正確；胡蘿卜素不能吸收紅光，B錯(cuò)誤；光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與，C正確；紅光照射時(shí)，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，D正確。故選B。3(2019江蘇高考)如圖為某次光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是()A研磨時(shí)加入CaCO3過量會(huì)破壞葉綠素B層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C在敞開的燒杯中進(jìn)行層析時(shí)，需通風(fēng)操作D實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)藻沒有葉綠素bD研磨時(shí)加入CaCO3能防止葉綠素被破壞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；層析液由有機(jī)溶劑配制而成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；層析液易揮發(fā)，層析分離時(shí)燒杯上要加蓋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)照?qǐng)D示結(jié)果分析可知，該種藍(lán)藻中沒有葉黃素和葉綠素b，D項(xiàng)正確。4(2017全國(guó)卷)植物光合作用的作用光譜是通過測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是()A類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B葉綠素的吸收光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來繪制C光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來表示D葉片在640660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的A本題考查色素對(duì)光能的吸收、光合作用的過程。類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，在紅光區(qū)不吸收光能，A錯(cuò)誤；葉綠素的吸收光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來繪制，B正確；題干中給出“光合作用的作用光譜是通過測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的”，光合作用吸收CO2、釋放O2，O2的釋放意味著CO2的吸收，C正確；640660 nm波長(zhǎng)光正好是葉綠素的吸收區(qū)，故葉片在640660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。5(2016全國(guó)卷)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是()A葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的C提取綠葉中色素的原理是葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑如無水乙醇中，A項(xiàng)正確。葉綠素分子中含有鎂元素，鎂元素可以由植物根細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸方式從土壤溶液中吸收，也可以在葉面施肥后由葉片吸收，B項(xiàng)正確。葉綠體中的色素吸收可見光用于光合作用，其中吸收的主要是可見光中的紅光和藍(lán)紫光，紅外光和紫外光不屬于可見光，C項(xiàng)錯(cuò)誤。葉綠素的合成需要光，在黑暗條件下葉綠素不能合成，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片主要呈現(xiàn)類胡蘿卜素(葉黃素和胡蘿卜素)的顏色，即幼苗葉片表現(xiàn)為黃色，D項(xiàng)正確。6(2016天津高考)在適宜反應(yīng)條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后，突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì)，組合正確的是()A紅光，ATP下降B紅光，未被還原的C3上升C綠光，H下降D綠光，C5上升C葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，而對(duì)綠光吸收最少，因此當(dāng)突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照射時(shí)，光反應(yīng)增強(qiáng)，ATP、H、C5含量上升，ADP、C3含量減少；當(dāng)突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射時(shí)，光反應(yīng)減弱，ATP、H、C5含量減少，ADP、C3含量增多。