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1、分 子 與 細(xì) 胞分 子 與 細(xì) 胞第第 9 9 講講能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用必修1 1光合作用的基本過程。 2影響光合作用速率的環(huán)境因素。 3葉綠體色素的提取和分離。 1.(2010天津)在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是( ) 葉綠體基質(zhì) 類囊體薄膜 線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 A B C DA 綠葉通過氣孔從外界吸收進(jìn)來的二氧化碳，必須首先與植物體內(nèi)的C5(一種五碳化合物)結(jié)合，形成C3(一種三碳化合物)，這個過程稱為CO2的固定，CO2的固定發(fā)生在光合作用的暗反應(yīng)階段，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。有氧呼吸過程分三個階段，產(chǎn)生CO2的是第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中

2、，兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下，共脫下20個H，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳，所以在葉肉細(xì)胞中，CO2的產(chǎn)生場所是線粒體基質(zhì)。 2(2010上海)右圖中代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則右圖所示結(jié)果最有可能來自于( ) A水培的洋蔥葉 B生長的柳樹幼葉 C培養(yǎng)的衣藻 D秋冬的銀杏落葉D 新鮮菠菜葉中的4種光合色素含量充足，據(jù)圖可知，濾紙上的四條色素帶，從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。圖濾紙上的色素帶不全，只有胡蘿卜素和葉黃素。秋冬的銀杏落葉呈黃色，這是由于低溫破壞了葉綠素所致，因此葉片中幾乎不含葉綠素。其他選項中的材料中都含有充足的四種色素。 3(2010江蘇)

3、不同生態(tài)環(huán)境對植物光合速率會產(chǎn)生影響。某課題組測定生長于A地(平原)和B地(山區(qū))銀杏葉片不同時間的光合速率，結(jié)果如下圖。 (1)植物中葉綠素通常和蛋白質(zhì)結(jié)合成為結(jié)合型葉綠素。在某些環(huán)境因素影響下，部分結(jié)合型葉綠素與蛋白質(zhì)分離，成為游離型葉綠素。A、B兩地銀杏葉片中葉綠素含量測定結(jié)果見下表： 請完成總?cè)~綠素含量與采樣日期關(guān)系的二維曲線圖。 從表中數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致銀杏葉片光合速率下降的主要原因是 。 (2)為提取銀杏葉片中的葉綠素，研磨前在研缽中除加入剪碎的葉片外，還應(yīng)加入 。經(jīng)快速研磨、過濾，將濾液收集到試管中，塞上橡皮塞；將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹障?3 min后，試管內(nèi)的氧含量 。結(jié)合型葉綠素含量

4、降低結(jié)合型葉綠素含量降低酒精酒精(丙酮丙酮)、碳酸鈣、石英砂、碳酸鈣、石英砂(二氧化硅二氧化硅)基本不變基本不變 (3)下圖a、b是7月1日和10月1日B地銀杏葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)典型照片，推測 (填字母)是10月1日的葉綠體照片，理由是 a 1010月月1 1日的光合速率低，日的光合速率低，a a中葉綠體類囊體膜中葉綠體類囊體膜結(jié)構(gòu)被破壞。結(jié)構(gòu)被破壞。 4(2010安徽)為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素，將同一品種玉米苗置于25 條件下培養(yǎng)，實驗結(jié)果如圖所示。請回答： (1)與D點相比，B點條件下限制玉米CO2吸收量的因素是 ；C點條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是 。 (2)實驗結(jié)果表明，在

5、的條件下施肥效果明顯，除本實驗所涉及的因素外，從增加光合面積的角度考慮，采取 措施能提高玉米的光能利用率。光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度(或光強(qiáng)或光強(qiáng))土壤含水量土壤含水量 土壤含水量土壤含水量40%60%合理密植合理密植 考查有關(guān)光合作用的影響因素，通過圖解可以看出光合作用的影響因素有光照強(qiáng)度、土壤含水量、礦質(zhì)元素等。B點與D點比較是光照強(qiáng)度的影響，C點與D點比較是土壤含水量影響。通過圖解可看出施肥影響明顯是在土壤含水量大于40%的條件下；增加光合作用面積的措施一般是合理密植。 一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) (一)實驗：綠葉中色素的提取和分離 1.實驗原理： 色素提取的原理：綠葉中的色素都是有機(jī)物，能溶解在

6、中,形成色素溶液，使色素從生物組織中分離出來。無水乙醇等有機(jī)溶劑無水乙醇等有機(jī)溶劑 色素分離的原理：綠葉中的色素都能溶解在層析液中，但是不同的色素在層析液中的溶解度不同， 的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因而，不同的色素就會隨著層析液在濾紙上擴(kuò)散分開，形成不同的色素帶。 2.實驗過程： 提取色素制備濾紙條畫濾液細(xì)線 觀察結(jié)果溶解度高溶解度高分離色素分離色素實驗過程實驗過程操作事項操作事項操作目的操作目的提取提取色素色素選取新鮮綠色的葉片選取新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高使濾液中色素含量高研磨時加入研磨時加入10 mL溶解葉片中的色素溶解葉片中的色素研磨時加少許研磨時加少許研磨充分和保護(hù)

7、色素研磨充分和保護(hù)色素快速、充分研磨快速、充分研磨防止防止 ，并充分溶解色素并充分溶解色素盛放濾液的試管管口用棉塞盛放濾液的試管管口用棉塞塞緊塞緊防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧化化無水乙醇無水乙醇二氧化硅、碳酸鈣二氧化硅、碳酸鈣溶劑揮發(fā)溶劑揮發(fā)實驗過程實驗過程操作事項操作事項操作目的操作目的分離分離色素色素濾紙事先干燥處理濾紙事先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度使層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度快快濾紙條一端濾紙條一端防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過快過快濾液細(xì)線要直、細(xì)、齊濾液細(xì)線要直、細(xì)、齊使分離的色素帶使分離的色素帶濾液細(xì)線干燥后濾液細(xì)線干燥

8、后增加色素量，使分離的色素帶清增加色素量，使分離的色素帶清晰晰濾液細(xì)線不能觸及濾液細(xì)線不能觸及.防止色素溶解到燒杯內(nèi)的層析液防止色素溶解到燒杯內(nèi)的層析液中中剪去兩角剪去兩角平整、不重疊平整、不重疊重復(fù)畫重復(fù)畫23次次層析液層析液 (二)葉綠體中的色素 1.色素的種類、作用及層析后的位置。色素種類色素種類吸收光譜吸收光譜濾紙條上的位置濾紙條上的位置葉綠素葉綠素(3/4)葉綠素葉綠素a(藍(lán)綠色藍(lán)綠色) 吸收吸收葉綠素葉綠素b(黃綠色黃綠色) 吸收吸收類胡蘿類胡蘿卜素卜素(1/4)胡蘿卜素胡蘿卜素(橙黃色橙黃色)吸收吸收葉黃素葉黃素(黃色黃色)吸收吸收 紅光和紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光 紅光和紅光和藍(lán)紫光藍(lán)

9、紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光 2.色素的分布、功能、特性及分離方法。 A.色素的分布：葉綠體基粒的類囊體薄膜上。 B.色素的功能：吸收光能、 光能(四種色素)， 光能(只有少量葉綠素a)。 C.特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮等有機(jī)溶劑。 D.分離方法： 。傳遞傳遞轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化紙層析法紙層析法 (三)葉綠體的結(jié)構(gòu) 1.分布：植物的 和幼嫩莖的表皮細(xì)胞。 2.形狀：一般呈扁平的橢球形或球形。 3.結(jié)構(gòu)：葉肉細(xì)胞葉肉細(xì)胞 雙層膜 基粒：幾個到幾十個，由 堆疊而成，其上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素 基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān) 的和少量DNA和RNA葉綠體葉綠體的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類囊體類囊體酶酶4.功能：功能：進(jìn)行

10、光合作用的場所。進(jìn)行光合作用的場所。 二、光合作用的原理和應(yīng)用 (一)光合作用的概念： 指綠色植物通過葉綠體,利用 ,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成 ,并且釋放出氧氣的過程。 (二)光合作用的探究歷程 光合作用的探究歷程給我們的啟示：生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展關(guān)系密切。技術(shù)手段的進(jìn)步對生物科學(xué)的發(fā)展起了推動作用。光能光能儲存著能量的有機(jī)物儲存著能量的有機(jī)物時間時間實驗人實驗人實驗過程實驗過程結(jié)論結(jié)論18世紀(jì)世紀(jì)(比利時比利時)海爾海爾蒙特蒙特種植柳樹的實驗種植柳樹的實驗植物建造自身的原料植物建造自身的原料只有土壤中的水只有土壤中的水1771年年(英英)普利斯特利普利斯特利蠟燭、小鼠與綠色蠟燭、

11、小鼠與綠色植物的實驗植物的實驗植物可以更新空氣植物可以更新空氣1779年年 (荷荷)英格豪斯英格豪斯 做了植物更新空氣做了植物更新空氣的實驗的實驗植物只有在有光的條植物只有在有光的條件下才可以更新空氣件下才可以更新空氣時間時間實驗人實驗人實驗過程實驗過程結(jié)論結(jié)論1785年年 (法法)拉拉瓦錫瓦錫 發(fā)現(xiàn)了空氣的組成發(fā)現(xiàn)了空氣的組成綠葉放出的是綠葉放出的是O2，吸收，吸收的是的是CO21845年年 ( 德德)梅耶梅耶 根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律指出恒定律指出植物進(jìn)行光合作用，把植物進(jìn)行光合作用，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來起來1864年年 (德德)薩薩克斯克斯 天竺葵

12、葉片遮光實天竺葵葉片遮光實驗驗光合作用產(chǎn)生了淀粉；光合作用產(chǎn)生了淀粉；光合作用需要光光合作用需要光時間時間實驗人實驗人實驗過程實驗過程結(jié)論結(jié)論1880年年(美美)恩格恩格爾曼爾曼 水綿在不同光照條件水綿在不同光照條件下對好氧細(xì)菌分布的下對好氧細(xì)菌分布的影響影響氧氣是葉綠體釋放出來的，氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所葉綠體是光合作用的場所1939年年 (美美)魯賓魯賓和卡門和卡門 +CO2植物植物18O2C18O2+H2O植物植物O2光合作用釋放的氧氣全部來光合作用釋放的氧氣全部來自水自水182H O時間時間實驗人實驗人實驗過程實驗過程結(jié)論結(jié)論20世紀(jì)世紀(jì)40年代年代(美美)卡卡爾

13、文爾文用用14CO2供小球藻進(jìn)行供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤檢測光合作用，追蹤檢測其放射性其放射性CO2中的碳在光合中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳物中的碳 (三)光合作用的過程 1.反應(yīng)式：CO2+H2O +O2 6CO2+12H2O + +6H2O(CH2O)C6H12O66O2光能光能葉綠體葉綠體光能光能葉綠體葉綠體 2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系項目項目光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)區(qū)別別進(jìn)行場進(jìn)行場所所薄膜薄膜必需條必需條件件光、色素、與光反應(yīng)光、色素、與光反應(yīng)有關(guān)的酶有關(guān)的酶葉綠體的類囊體葉綠體的類囊體葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)與暗反應(yīng)有關(guān)的酶與暗反應(yīng)有關(guān)的酶項目項目光反應(yīng)

14、光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)區(qū)別別物質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變水的光解水的光解2H2O4H+ATP的形成的形成ADP+Pi+ ATPCO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的還原：的還原：ATPH酶酶酶酶光能光能O2項目項目光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別區(qū)別能量能量轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變光能光能ATP中活躍的化中活躍的化學(xué)能學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能聯(lián)系聯(lián)系光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，它為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，它為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供 ；暗反；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供應(yīng)為光反應(yīng)提供 沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成合成,光反應(yīng)受到抑制總之，

15、光反應(yīng)是暗反應(yīng)物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段，光反應(yīng)受到抑制總之，光反應(yīng)是暗反應(yīng)物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。兩者相互影暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。兩者相互影響，相輔相成，共同構(gòu)成了光合作用的全過程響，相輔相成，共同構(gòu)成了光合作用的全過程有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能H和和ATPADP和和Pi (四)光合作用原理的應(yīng)用 (1)光合作用強(qiáng)度表示方法： 單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生糖的數(shù)量; 單位時間內(nèi)光合作用吸收CO2的量; 單位時間內(nèi)光合作用釋放O2的量。 (2)提高光合作用強(qiáng)度的措施:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以采用控制 和溫度的高低，適當(dāng)增加作物

16、環(huán)境中 等措施,提高光合作用的強(qiáng)度。光照的強(qiáng)弱光照的強(qiáng)弱二氧化碳的濃度二氧化碳的濃度 (五)化能合成作用 1.實質(zhì)：利用體外環(huán)境中 所釋放的能量來制造有機(jī)物。 2.生物種類：少數(shù)種類的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。 無機(jī)物氧化無機(jī)物氧化(六六)新陳代謝的類型新陳代謝的類型 1.光合作用和呼吸作用的關(guān)系 (1)從反應(yīng)式追蹤元素的來龍去脈 光合作用反應(yīng)式 有氧呼吸反應(yīng)式 (2)從具體過程尋找物質(zhì)和能量變化的區(qū)別和聯(lián)系 先看下面的圖解： 再從圖解中尋找光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系 區(qū)別比較項目比較項目光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸代謝類型代謝類型合成作用合成作用(或同化作用或同化作用)分解作用分解作用(或異

17、化作用或異化作用)物質(zhì)變化物質(zhì)變化無機(jī)物無機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物 無機(jī)物無機(jī)物 合合 成成 分分 解解比較項目比較項目光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸能量變化能量變化光能化學(xué)能光能化學(xué)能(儲能儲能)化學(xué)能化學(xué)能ATP中的能量、熱能中的能量、熱能(放能放能)實質(zhì)實質(zhì)合成有機(jī)物合成有機(jī)物(儲存能量儲存能量)分解有機(jī)物、釋放能量，供細(xì)胞利分解有機(jī)物、釋放能量，供細(xì)胞利用用場所進(jìn)行場所進(jìn)行葉綠體葉綠體活細(xì)胞活細(xì)胞(主要在線粒體主要在線粒體)條件條件只在光下進(jìn)行只在光下進(jìn)行有光、無光都能有光、無光都能續(xù)表續(xù)表 聯(lián)系 物質(zhì)方面： C：CO2 (CH2O) C3CO2 O：H2O O2 H2O H：

18、H2O H (CH2O) H H2O 能量方面： 光能 ATP (CH2O) ATP各項生命活動暗反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸、呼吸呼吸呼吸呼吸熱能熱能 2.光照強(qiáng)度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)光照強(qiáng)度對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施有哪些？ 光是光合作用的能量來源，光照強(qiáng)度直接影響光合作用效率。在其他條件都適宜的情況下，在一定范圍內(nèi)，光合作用效率隨光照強(qiáng)度提高而提高。當(dāng)光照強(qiáng)度高達(dá)一定數(shù)值后，光照強(qiáng)度再提高而光合作用效率不再提高，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。 開始達(dá)到光飽和現(xiàn)象的光照強(qiáng)度稱為光飽和點。在光

19、飽和點以下，隨著光照強(qiáng)度減弱，光合作用效率降低，當(dāng)減弱到一定光照強(qiáng)度時，光合作用吸收二氧化碳量與呼吸作用釋放二氧化碳的量處于動態(tài)平衡，這時的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點，此時植物制造有機(jī)物量和消耗有機(jī)物量相等。據(jù)研究，不同類型植物的光飽和點和補(bǔ)償點是不同的。陽生植物的光飽和點和補(bǔ)償點一般都高于陰生植物。 通過輪作，延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時間；通過合理密植，增加光合作用面積，進(jìn)而提高植物光能利用率。溫室栽培的作物還可適當(dāng)提高光照強(qiáng)度，延長光合作用時間。 3.二氧化碳濃度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)二氧化碳濃度對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施有哪些？ 二氧化碳是

20、光合作用的兩種原料之一，因此，環(huán)境中二氧化碳的濃度與光合速率有密切關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率是隨二氧化碳濃度增加而增加，但達(dá)到一定程度時再增加二氧化碳濃度，光合速率不再增加。 在自然條件下，陸生植物主要從空氣中吸收二氧化碳，水生植物或暫時浸泡在水中的植物體，吸收溶于水中的二氧化碳?？諝庵卸趸己空伎諝怏w積的0.033%左右，據(jù)研究，這一含量對植物光合作用來說是比較低的，在較強(qiáng)的光照下，它限制了光合速率。例如將棉花、玉米放在二氧化碳為0.064%的空氣中與二氧化碳為0.033%的自然條件下進(jìn)行比較，結(jié)果棉花的光合速率提高了1.5倍，玉米的光合速率提高了15%。故二氧化碳可稱為氣體肥料

21、。 對于農(nóng)田里的農(nóng)作物，確保良好的通風(fēng)，可以使空氣不斷地流過葉面，有助于提供較多的二氧化碳；對于大棚或溫室中的農(nóng)作物，通過增施農(nóng)家肥料或釋放一定量的干冰等措施，可以增加二氧化碳的含量，進(jìn)而提高光能利用率。 4.溫度、水、礦質(zhì)元素又是如何影響植物光合作用的？根據(jù)它們對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施是什么？ 溫度對光合作用的影響比較復(fù)雜，它一方面可以直接影響光合作用中各種酶的活動、光合結(jié)構(gòu)，還通過影響其他相關(guān)的代謝活動而影響光合作用(如：溫度過高影響植物葉片氣孔開放，影響二氧化碳的供應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，從而影響光合速率)。 不同植物對溫度反應(yīng)不同，一般最適溫度在25 。因此，生產(chǎn)

22、上應(yīng)注意適時播種；大棚或溫室中，白天可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫度來提高植物光合速率，晚上適當(dāng)降低溫度，減少呼吸作用對有機(jī)物的消耗。 葉片缺水影響葉綠素的生物合成，促進(jìn)已形成的葉綠素分解，造成葉片發(fā)黃。水還是光合作用的原料之一。另外水還能影響氣孔的開閉，進(jìn)而影響二氧化碳的吸收。因此生產(chǎn)上應(yīng)注意及時、合理灌溉。 礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。N是各種酶以及NADP+和ATP的重要組成成分，P也是NADP+和ATP的重要組成成分，Mg是葉綠素的重要組成成分，K對光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化起促進(jìn)作用。因此生產(chǎn)上應(yīng)注意合理施肥。 捕獲光能的色素 有甲、乙、丙、丁4盆長勢均勻的植物置于陽光下，甲添加品紅色光；乙添加綠

23、色光；丙隔品紅色濾光片A；丁隔綠色濾光片B(如圖)，經(jīng)過一段時間，各盆中長勢最旺的是下列哪一組( ) A甲 B乙 C丙 D丁 丁隔了綠色濾光片，只能透過綠光，植物對綠光吸收很少，其光合作用強(qiáng)度最弱，長勢最差；丙隔了品紅色濾光片，植物只能吸收品紅光；甲和乙未隔濾光片，任何顏色的光都能吸收，故甲、乙植物光合作用強(qiáng)度大于丙；而乙添加的是綠光，不能使植物的光合作用強(qiáng)度增加；甲添加的是品紅色光，利于植物進(jìn)行光合作用，故其長勢最好。 關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述，不正確的是( ) A.可以用丙酮提取葉綠體中的色素 B.葉綠體中的色素能夠分離的原因是在層析液中的溶解度不同 C.研缽中加入二氧化硅

24、、碳酸鈣和綠葉后直接用杵棒進(jìn)行研磨，不用做任何處理 D.濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直，避免色素帶間的部分重疊C 研缽中除了要加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉外，還要加入無水乙醇(或丙酮)來溶解色素。 葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 下列關(guān)于葉綠體的敘述中，正確的是( ) A.植物細(xì)胞中均含有葉綠體 B.葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能和所含化合物均相同 C.葉綠體中所含有的色素分布在葉綠體類囊體和基質(zhì)中 D.葉綠體中含有少量的DNA和RNA 并非所有的植物細(xì)胞中均含有葉綠體，葉綠體存在于植物的葉肉細(xì)胞和幼嫩莖的表皮細(xì)胞中。D 線粒體和葉綠體都是重要的細(xì)胞器，下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.所有生物的細(xì)胞中均有線

25、粒體，植物細(xì)胞中均有葉綠體 B.兩者都含有磷脂和多種酶，葉綠體中還含有色素 C.兩者都有內(nèi)膜和外膜，葉綠體基質(zhì)中一般還含有基粒 D.兩者都能產(chǎn)生能量，但最初的能量來源不同A 光合作用的探究歷程 下圖為探究CO2是否為植物光合作用原料的實驗裝置示意圖。其中a為實驗裝置，b為對照裝置。有關(guān)用塑料袋扎緊花盆的實驗設(shè)計思路是( ) A.確保植株與外界空氣進(jìn)一步隔絕 B.排除土壤中微生物代謝活動的干擾 C.防止NaOH溶液對植物根系的影響 D.避免土壤中自養(yǎng)微生物光合作用形成淀粉 本實驗探究的對象是CO2是否為植物光合作用原料，因此需要嚴(yán)格控制CO2的來源，而花盆的土壤中含有大量微生物，能通過呼吸作用產(chǎn)

26、生大量的CO2而影響實驗，因此用塑料口袋扎緊花盆就可以排除土壤中微生物代謝活動產(chǎn)生CO2的干擾。 下圖表示德國科學(xué)家薩克斯的實驗，在葉片照光24小時后，經(jīng)脫色、漂洗并用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：有錫箔覆蓋的部分呈棕色，而不被錫箔覆蓋的部分呈藍(lán)色。本實驗說明( ) 光合作用需要CO2 光合作用需要光 光合作用需要葉綠素 光合作用放出氧 光合作用制造淀粉 A. B. C. D. 本題是關(guān)于光合作用的條件、產(chǎn)物的實驗分析題。光照24小時，葉片裸露部分進(jìn)行光合作用，脫色、漂洗后用碘液處理變藍(lán)，說明有淀粉生成，應(yīng)選；有錫箔覆蓋的位置，因沒有光，不能進(jìn)行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘液處理不變藍(lán)，應(yīng)選。 在光合作用

27、的發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們利用了對照實驗，使結(jié)果和結(jié)論更科學(xué)準(zhǔn)確。薩克斯：自身對照，自變量為光照(一半曝光與另一半遮光)，因變量為顏色變化。恩格爾曼：自身對照，自變量為光照(照光處與不照光處，黑暗與完全曝光)，因變量為好氧菌的分布。魯賓和卡門：相互對照，自變量為標(biāo)記物(H218O與C18O2)，因變量為氧氣的放射性。普利斯特利：缺少空白對照，實驗結(jié)果說服力不強(qiáng)。 光合作用的過程 如圖表示一株水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)C5含量在24 h內(nèi)的變化過程，請據(jù)圖分析： (1)C5化合物的產(chǎn)生和消耗主要發(fā)生于葉綠體的 中。 (2)AB段和IJ段的C5含量維持在較低的水平，其主要原因是缺乏 和 所致。G點時C5化合物含量升高

28、的主要原因是缺乏(物質(zhì)) 所致。 (3) (填字母)點的出現(xiàn)可能是由于白天該地區(qū)天氣暫時由晴轉(zhuǎn)陰所造成的。 (4)與C點相比，G點時葉綠體產(chǎn)生的氧氣較 (填“多”或“少”)。基質(zhì)基質(zhì)H(或或NADPH)ATPCO2D多多 由題干可獲取的主要信息有：葉肉細(xì)胞內(nèi)C5含量在24 h內(nèi)的變化，C5在不同的時間含量變化很大，24 h內(nèi)G點含量最高。解答本題時，應(yīng)首先明確光合作用中光反應(yīng)、暗反應(yīng)的條件、產(chǎn)物及相互關(guān)系，結(jié)合圖中各區(qū)段出現(xiàn)的時間進(jìn)行分析，再針對每一小題作答。 (2009海南)在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)葉綠體中C

29、3和C5化合物含量的變化是( ) A.C3和C5都迅速減少 B.C3和C5都迅速增加 C.C3迅速增加，C5迅速減少 D.C3迅速減少，C5迅速增加D 由光下移到黑暗條件下時，光反應(yīng)停止，產(chǎn)生的 H和ATP迅速減少，使C3的還原受阻，因此，C3含量會迅速上升(同時葡萄糖的生成量減少)；同時，CO2還在不斷被固定成C3，也使C3的含量迅速上升。同理可以分析C5含量的變化：光反應(yīng)停止，使C3的還原受阻，生成的C5減少；同時，CO2固定反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，大量消耗C5，也使C5含量迅速減少。 葉綠體處于不同的條件下，C3、C5、H和ATP含量以及(CH2O)合成量的動態(tài)變化。 C3含量含量C5含量含量H和

30、和ATP含量含量(CH2O)合成量合成量停止光照停止光照CO2供應(yīng)供應(yīng)不變不變增加增加減少減少減少減少減少直減少直至沒有至沒有光照不變光照不變停止停止CO2供應(yīng)供應(yīng)減少減少增加增加增加增加減少直減少直至沒有至沒有 項目項目 條件條件 項目項目條件條件C3含量含量C5含量含量H和和ATP含量含量(CH2O)合成量合成量光照不變光照不變CO2供應(yīng)供應(yīng)增加增加減少減少減少減少增加增加光照不變光照不變CO2供應(yīng)不供應(yīng)不變、變、(CH2O)運(yùn)輸受阻運(yùn)輸受阻增加增加減少減少增加增加減少減少 光合作用原理的應(yīng)用 甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，下圖描述中錯誤的是

31、() A.甲圖中，在A點上限制光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度，在B點上限制光合作用速率的主要因素是溫度或CO2濃度 B.從乙圖可以看出，當(dāng)超過一定溫度后，光合作用的速率會隨著溫度的升高而降低 C.溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合作用速率的 D.若光照強(qiáng)度突然從A變?yōu)锽，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會增加 甲圖表示光照強(qiáng)度和溫度對光合作用的影響，乙圖表示溫度對光合作用的影響。分析甲圖中某點上的限制因素時，要看曲線是否達(dá)到飽和點，如A點，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素，即光照強(qiáng)度；當(dāng)達(dá)到飽和點以后(如B點)，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素以外的其他因素，如溫度或CO2濃度。當(dāng)光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)時，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生更多的 H和ATP，所以C3的還原速度加快，C3含量會減少， D項錯。 下圖表示一農(nóng)田中一晝夜溫度變化、光照強(qiáng)度變化、植物吸收二氧化碳的變化的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)敘述中，不正確的是( ) A.與時間軸交點c、e預(yù)示光合作用吸收的二氧化碳等于呼吸作用釋放的二氧化碳 B.a點的數(shù)值變化主要與夜間的低溫有關(guān) C.從c點開始合成有機(jī)物，至e點有機(jī)物合成停止 D.增大曲線與時間軸圍成的正面積的措施包括提高光照強(qiáng)度、提高二氧化碳濃度、適宜的溫度和適量的水分供應(yīng)等 從圖中的曲線可以看出，從b點開始有光照，到f點光照消失，即bf段一直有光照，因此植物在此段內(nèi)制造有機(jī)物，故C說法不正確。