1、第 10 讲 光合作用的探究历程与基本过程1.光 合 作 用 的 基 本 过 程 （ ） 2.实 验 ：叶 绿 体 色 素 的 提 取 和 分 离捕获光能的色素和结构1叶绿体中色素的种类和颜色色素的种类 色素的颜色叶绿素 a 蓝绿色叶绿素叶绿素 b 黄绿色叶黄素 黄色类胡萝卜素胡萝卜素 橙黄色2.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出：(1)色素的功能：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光。(2)色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是 390760 nm，一般叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光不吸收。(必修 1 P99“与社会的联系 ”改编)温室或大棚种植蔬菜时，
2、最好选择_的玻璃、塑料薄膜，理由是_。答案：无色透明 有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光，其他色光很少或不能透过，光照强度会减弱，不利于光合作用；而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各色光，光照强度较大，有利于光合作用的进行 3叶绿体(1)结构示意图(2)结构 外 表 ： 双 层 膜内 部 基 质 ：含 有 与 暗 反 应 有 关 的 酶 基 粒 ：由 类 囊 体 堆 叠 而 成 ， 分 布 有色 素 和 与 光 反 应 有 关 的 酶 )决定(3)功能：进行光合作用的场所证明(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位如图是恩格尔 曼实验装置改装示意图，光线先通过三棱镜再通过
3、叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，请分析其原因。提示：三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫光，故透过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵上的光，没有红光和蓝紫光，使水绵不同部位的光合作用变化不大，产生氧气的量大致相同，因此水绵周围好氧细菌分布无显著变化。考向 1 色素的种类及功能1(2016高考全国卷)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是( )A叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿
4、素合成受阻引起的解析：选 C。叶绿体中的色素易溶于有机溶剂如乙醇、丙酮中，A 项叙述正确；镁是叶绿素的组成元素，植物中的矿质元素主要由根从土壤中吸收，B 项叙述正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光(波 长范围大约是 390760 nm) ，而红外光是波长大于 760 nm 的光，紫外光是波长小于 390 nm 的光 ，C 项叙述错误；黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻，从而使叶片表现出类胡萝卜素的黄色，D 项叙述正确。2(2017高考全国卷)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如 O2 的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( )A类胡萝卜素在红光
5、区吸收的光能可用于光反应中 ATP 的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用 CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在 640660 nm 波长光下释放 O2 是由叶绿素参与光合作用引起的解析：选 A。类胡萝卜素不吸收红光，A 错误；叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B 正确；作用光 谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用 CO2 吸收速率随光波长的变化来表示，C 正确；叶绿素吸收 640660 nm 的红光，导致水光解释放氧气，D 正确。影响叶绿素合成的“三大”因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主
6、要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶 绿素，叶片会发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关酶的活性，影响叶绿素的合成 ，低温时叶绿素容易被破坏，使叶子变黄。(3)矿质元素：叶绿素合成的必需元素，如氮、 镁等；叶绿素合成的 辅助成分，如缺铁后某些酶无法合成，叶绿素不能合成，叶子会变黄。 考向 2 叶绿体的结构和功能3(2018河北石家庄二中模拟) 图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是( )A图乙所示结构取自图甲中的 或B与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上C图乙所示的结构是产生H并消耗 ATP 的场所D叶绿体以图甲中的形式扩大膜的表面积解析：选
7、 D。图乙所示结构含有光合色素，光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，对应于图甲中的，A 项错误；在叶 绿体的基质( 图甲)中，也分布有与光合作用有关的酶，B项错误；消耗 ATP 的场所是叶绿体的基质(图甲) ，C 项错误；是叶绿体的类囊体，叶绿体以图甲的形式扩大膜的表面积，D 项正确。4下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是( )A两实验均需进行“黑暗” 处理，以消耗细胞中原有的淀粉B两实验均需要光的照射C两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D两实验均可证明光合作用的产物有氧气解析：选 B。图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细
8、胞中原有的淀粉。恩格尔曼实验 的目的是探究光合作用进行的 场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用产物，所以两实验均需要光的照射。恩格 尔曼的 实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成 对照。恩格 尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物，萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物。恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式 带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干 扰。(3)巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分 为光照
9、多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 绿叶中色素的提取与分离1实验原理(1)提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水，可用 无水乙醇等有机溶剂提取色素。(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。2实验步骤提取色素：称取 5 g 的绿叶，剪碎，放入研钵中加入少量二氧化硅、碳酸钙和 10 mL无水乙醇研磨过滤收集到试管内并塞严试管口制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，在距离剪角一端 1 cm 处用铅笔画一条细的横线画滤液细线：用毛细
10、吸管吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，再画 12 次分离色素：将适量的层析液倒入试管中，分离过程如图所示结果分析：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度a.胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快B叶黄素 黄色 较少 较高 较快c.叶绿素 a 蓝绿色 最多 较低 较慢d.叶绿素 b 黄绿色 较多 最低 最慢(1)选取新鲜绿色的叶片，色素含量高，不能选用发黄的叶片。(2)迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分破坏叶 绿体，使色素完全释放出来。(3)二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。(4)制备滤纸条：剪
11、去两角，以保证色素在滤纸条上扩散得均匀、整齐，以便观察实验结果，否则，会形成弧形色素带。(5)如果滤液细线画得不直或过粗，色素带可能出现重叠。(6)如果忘记画滤液细线、滤液 细线触及( 或没入)层析液会使色素溶解，无法分离出色素带。发散拓展 1.下图中甲代表新 鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果：(1)判断：乙图所示结果最有可能来自_(填“正常生长的柳树幼叶”或“秋冬季节的银杏落叶”)。(2)理由：_。2如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，据图分析：(1)实验时应将滤液滴在_( 填“a” 或“b”)处。(2)在定性滤纸上会出现 4 个不同颜色的同心圆，最大的圆 圈含有_( 填色
12、素种类)，呈现_色；最小的圆圈含有_( 填色素种类) ，呈现_色。答案：1.(1)秋冬季节的银杏落叶 (2)秋冬季节气温较低，叶绿素合成酶的活性降低，并且低温造成叶绿素易分解，而叶黄素和胡萝卜素比较稳定2(1)a (2)胡萝卜素 橙黄 叶绿素 b 黄绿1(2018河北冀州中学段考) 如图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是( )A提取色素时，要加入 SiO2 和 CaCO3 进行充分研磨B色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C实验结果可说明叶绿素合成需要光照D实验结果表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多解析：选 B。提取色素时加入 SiO2 是为了研磨充
13、分，而加入 CaCO3 是为了防止色素被破坏，A 正确；色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在 层析液中的溶解度不同，B 错误；实验结果色素带不同，可说明叶绿素合成需要光照，C 正确；实验结果表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多，D 正确。2回答下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验中的问题：(1)某同学的操作过程如下：将 5 g 新鲜完整的菠菜叶放入研钵中，加入无水乙醇、石英砂、CaCO 3 以后，迅速研磨；用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画 12 次；将画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。结果实验失败，请指出其
14、错误所在：_。_。_。(2)某小组利用新鲜菠菜叶进行色素的提取和分离实验的几个同学由于操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析不合理的是_。A甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液B乙可能是因为研磨时未加入 SiO2C丙是正确操作得到的理想结果D丁可能是因为研磨时未加入 CaCO3(3)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量 80%的_和_分解，从而显示出_和_的颜色。答案：(1)不应用完整叶片，而应去掉叶柄后剪碎不应连续迅速地重复画线，而应待干燥后重复画线不应摇晃以免层析液没及滤液细线(2)C(3)叶绿素 a 叶绿素 b 胡萝卜素 叶黄素绿叶中色素提取与分离实验异常现象分析(1
15、)收集到的滤液绿色过浅未加二氧化硅( 石英砂)，研磨不充分。使用放置数天的叶片，滤液色素( 叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇( 正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸 钙 或加入过少，色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。(3)滤纸条看不见色素带忘记 画滤液 细线。滤液 细线接触到 层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 光合作用的探究历程及过程1光合作用的探究历程连一连 (1)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置 48 h 后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片
16、，有的部位出现了蓝色，请回答下列问题：实验时预先对植物进行暗处理，其目的是_。实验中_对照可证明光合作用需叶绿体，_对照可证明光合作用需要光。本实验可证明光合作用的产物是_。(2)如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，甲、乙两物质相对分子量较大的是_。答案：(1)消耗掉原有淀粉，排除其对实验结果的干扰 a 与 b、d e 与 b、d 淀粉 (2)乙 2光合作用的过程(1)根据上图分析光反应与暗反应的区别过程项目 .光反应 .暗反应场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质条件 光照、色素和酶 多种酶、有无光都可以原料 H2O、NADP 、ADP、Pi H、ATP、CO 2产物 H、ATP、O 2
17、(CH2O)、ADP、Pi物质变化水的光解：H2O HO 2； 光 能 ATP 的合成：ADPPi ATP 光 能 酶CO 2 的固定：CO2C 5 2C3； 酶 C 3 的还原：2C3 (CH2O)C 5 ATP、H 酶能量变化 光能ATP 中活跃化学能ATP 中活跃化学能有机物中稳定的化学能(2)光反应与暗反应的联系光反应为暗反应提供H 、ATP，暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。利用同位素示踪法判断光合作用 C、H、O 的转移途径是怎样的？提示：(1)H： 3H2O 3H (C3H2O)。 光 反 应 暗 反 应 (2)C：14
18、CO2 14C3 (14CH2O)。 CO2的 固 定 C3的 还 原 (3)O：H O 18O2；C18O2 C3 (CH O)。182 光 反 应 CO2的 固 定 C3的 还 原 182(必修 1 P94 和 P103“相关信息”改编)光合作用过程中H与细胞呼吸过程中H有什么不同？光合作用过程中H 细胞呼吸过程中H本质 还原型辅酶 (NADPH) 还原型辅酶(NADH)来源 _阶段无氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第一、二阶段去向 _ 有氧呼吸第_阶段生成_答案：光反应 三碳化合物的还原 三 水 考向 1 光合作用探究历程的实验分析1(2018合肥高三质检)在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶
19、根据能量转化和守恒定律，提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说( )A英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验B恩格尔曼证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光的实验C萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验D鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验解析：选 C。萨克斯证明绿叶在光下可以产生淀粉，说明了光能转化为稳定的化学能，其他实验均无法证明光合作用时能量转化的假说，故 C 项正确。考向 2 光合作用过程分析2(2018北京东城模拟)科学家往小球藻培养液中通入 14CO2 后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如表。实验组别 光照时间 (s
20、) 放射性物质分布1 2 大量 3磷酸甘油酸(三碳化合物)2 20 12 种磷酸化糖类3 60除上述 12 种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等根据上述实验结果分析，下列叙述不正确的是( )A本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段B每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质分布CCO 2 进入叶绿体后，最初形成的主要物质是 12 种磷酸化糖类D实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等解析：选 C。CO2 是光合作用暗反应阶段的原料，A 正确；每 组照光后将小球藻进行处理使酶失活，其目的是终止相关的反应，这样测定的数据，才能准确反映光照时间内放射性物质的分布，B
21、 正确；在光合作用的暗反 应过程中，CO 2 先进行固定，生成三碳化合物，然后是三碳化合物被还原，从表中可以看出，放射性首先出现在 3磷酸甘油酸中，C 错误；表中信息显示，光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等 ， D 正确。3(2018青岛质检)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中表示相关过程，A、B 表示两种气体物质，下列说法错误的是( )A过程表示光反应，过程 的场所是叶绿体基质B物质 A 表示 O2，物质 B 表示 CO2C过程能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D过程的两个阶段都需要消耗过程 产生的H和 ATP解析：选 D。由题图可知，过程分别表示光反应和暗反应，反应场所分别
22、是叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质。物质 A、B 分别表示 O2 和 CO2。光反应能将光能转变成活跃的化学能储存在 ATP 中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程包括 CO2 的固定和 C3 的还原两个 阶段，其中 CO2 的固定不需要消耗过程产生的H 和ATP。(1)光反应阶段产生的 ATP 仅 用于暗反应阶段 C3 的还原。细胞呼吸产生的 ATP 可用于除光合作用以外的生命活动。(2)在光照条件下，植物既进行光反应，也进行暗反应；如果植物 长期处于黑暗环境中，光反应和暗反应都会停止。在暗反 应停止时，ATP 和H 积累，光反应也要停止。 考向 3 条件骤变细胞内
23、H、ATP 、C 3、C 5 等物质的变化4(2016高考天津卷)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是( )A红光，ATP 下降B红光，未被还原的 C3 上升C绿光，H下降 D绿光，C 5 上升解析：选 C。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光，吸收的绿光很少。将白光改为光照强度相同的红光，光反应增强，叶绿体内产生的 ATP 和H增多，C 3 的还原增加，导致未被还原的 C3 减少，故 A、B 项错误；将白光改为光照强度相同的绿光，光反应减弱，叶绿体内产生的 ATP 和H减少，C
24、3 的还原量降低，导致 C5 减少，故 C 项正确，D 项错误。模型法分析 C5、C 3 等物质含量的变化当外界条件改变时，光合作用中 C3、C5 及 ATP 和 ADP 含量变化可以采用如图分析：(1)停止光照时：ATP ，ADP，C 3，C 5，分析如下：(2)CO2 供应停止时： C5，C 3，ATP，ADP ，分析如下：变式 1 (2018山东临沂模拟 )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，说法正确的是( )A突然中断 CO2 供应会暂时引起叶绿体基质中 C5/C3 比值减少B突然中断 CO2 供应会暂时引起叶绿体基质中 ATP/ADP 比值
25、增加C突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中 C3/C5 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：选 B。突然中断 CO2 供应，使暗反应中 CO2 固定减少，而 C3还原仍在进行，因此导致 C3 减少，C 5 增多，因此会暂时引起叶绿体基质中 C5/C3 比值增加，A 错误；突然中断 CO2供应使 C3 减少，因此 C3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；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 AT
26、P 和H减少，这将抑制暗反应中 C3 的还原，导 致 C5 减少，C 3 增多，因此会暂时引起叶绿体基质中 C3/C5 比值增加，C 错误；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，因此会暂时引起叶绿体基质中 ATP/ADP 比值增加，D 错误。变式 2 在光照等适宜条件下，将培养在 CO2 浓度为 1%环境中的某植物迅速转移到 CO2 浓度为 0.003%的环境中，其叶片暗反应中 C3 和 C5 微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：(1)图中物质 A 是_(填“C 3”和“C 5”)。(2)在 CO2 浓度为 1%的环境中，
27、物质 B 的浓度比 A 的低，原因是_，将 CO2 浓度从 1%迅速降低到 0.003%后，物质 B 浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于 CO2 浓度为 0.003%的环境中，暗反应中 C3 和 C5 浓度达到稳定时，物质 A 的浓度将比 B 的_( 填“低”或“高”) 。(4)CO2 浓度为 0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2 浓度为 1%时的_(填“高”或“低” )，其原因_ 。解析：(1)CO 2浓 度降低时，C 3产生减少而消耗继续，故 C3 的浓度降低，所以物质 A 代表的是 C3。(2)在正常情况下，C 3 的浓度是 C5浓度的 2 倍；CO
28、2浓度迅速下降到 0.003%后，C 5 的产生量不变而消耗量减少，故 C5 的浓度升高。 (3)CO2浓度继续处于 0.003%时，因光反应产物H和 ATP 的积累而抑制光反应过程，足量的H和 ATP 引起暗反应中 C5 的浓度又逐渐降低，而 C3 的浓度逐渐升高， 在达到相对稳定时，C 3 的浓 度仍是 C5浓度的 2 倍。(4)CO 2浓度较低时，暗反应减弱，需要的H和 ATP 量减少，故 CO2浓度为 0.003%时，在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。答案：(1)C 3 (2) 暗反应速率在该环境中已达到稳定，即 C3 和 C5 的含量稳定。根据暗反应的特点，此时 C3 的分子数
29、是 C5 的 2 倍 当 CO2 浓度突然降低时， C5 的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致 C5 积累 (3)高 (4)低 CO 2 浓度低时，暗反应的强度低，所需 ATP和H少创新角度 结合新情景考查光合作用的过程5如图表示玉米光合作用利用 CO2 合成(CH 2O)的过程，玉米叶肉细胞通过“CO 2 泵”内的一些化学反应，将空气中的 CO2 泵入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，以保证(CH 2O)的合成顺利进行。回答下列问题：(1)图中过程是_，物质 A 是_，过程的进行还需要_等物质参与，原因是_。(2)如果在玉米叶肉细胞中注入某种促进剂使“CO 2 泵”的活性升高
30、，则在短时间内，维管束鞘细胞中 C5 的含量_ 。(3)研究发现晴朗的夏季中午光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，作为光合作用原料之一的_减少，而此时玉米光合速率基本不受影响，其原因是玉米_。答案：(1)C 3 的还原 C 3 ATP 和H H作为还原剂还原 C3，ATP 提供能量 (2)降低 (3)CO2 有 CO2 泵，其能维持维管束鞘细胞内有较高浓度的 CO2清一清易错点 1 误认为用光照射叶绿体中提取的色素就能发生光反应点拨 叶绿体中的色素具有吸收、传递、转化光能的作用，发生光反应除色素、光照之外，还需 ADP、Pi、H2O、NADP 、酶等。易错点 2 误认为 14C 转移途径为
31、14CO2 14C3 14C5( 14CH2O)点拨 光合作用暗反应中 C5 的作用在于固定 CO2 形成 C3， 14CO2 中的 14C 转移途径为14CO2 14C3( 14CH2O)，中间没有 C5 参与。易错点 3 混淆塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择点拨 为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑料 ”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各种色的光均可被作物吸收(尽管黄绿色吸收量较小，但总不会起负作用)，而阴天或夜间给温室大棚 “人工补光”时，则宜选择植物吸收利用效率最高的“红光或蓝紫光”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄、绿光”利用率极低，从节省能源(
32、节电、节省成本)角度讲，用红灯泡、紫灯泡效率最高。易错点 4 相同光照时间内，光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累得多点拨 因为H、ATP 基本不积累，利用充分；但一直光照会造成H、 ATP 的积累，利用不充分。例如：若同一植物处于两种不同情况下 进行光合作用 ，甲一直光照 10 分钟，黑暗处理10 分钟；乙光照 5 秒，黑暗 5 秒，持续 20 分钟，则光合作用制造的有机物：甲乙(暗反应时间长)。判一判(1)叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同( )(2)植物细胞中都含有叶绿体( )(3)光合作用需要的酶和色素分布在叶绿体的基粒中( )(4)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多(
33、)(5)叶绿体内膜的面积远远大于外膜面积( )(6)植物细胞中的色素都能参与光合作用( )(7)叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所( )(8)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光( )(9)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( )(10)破坏叶绿体外膜后，O 2 不能产生 ( )(11)离体叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成暗反应( )(12)进入叶绿体的 CO2 不能被 NADPH 直接还原( )(13)在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是 Mg2 吸收(2015 四川，1A 改编)( )(14)光合作用光反应产
34、生的 ATP 只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需 ATP 来自细胞呼吸( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (2017高考天津卷)叶绿体中的色素有脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是( )A用无水乙醇提取叶绿体中的色素B用水做层析液观察花青苷的色素带C用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水D用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目解析：选 D。叶绿体色素为脂溶性，可溶于有机溶剂如无水乙醇，A 可达到目的；花青苷为水溶性
35、，类比叶绿体色素的分离方法，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B 可达到目的；质壁分离和复原实验可用于探究细胞的吸水和失水，C 可达到目的；细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染色体，而表皮细胞无分裂能力，细胞中无染色体，D 符合题意。(2017高考海南卷)将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是( )A离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生C若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生D水在叶绿体中分解产生氧气需要 ATP 提供能量解析：选 A。光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应将水分解产生氧
36、气；叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，都可以产生氧气。水的光解不需要消耗 ATP。(2016高考江苏卷)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是( )A应该在研磨叶片后立即加入 CaCO3，防止酸破坏叶绿素B即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出 4 种光合作用色素C为获得 10 mL 提取液，研磨时一次性加入 10 mL 乙醇研磨效果最好D层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失解析：选 B。提取色素时，应在研磨前加入 CaCO3，防止酸破坏叶绿素，A 项错误；菜叶剪碎不够充分，提取的滤液中色素的含量少，分离结果中色素带变窄，但分离得到的色素种类不变，B
37、项正确；在研磨时分次加入 10 mL 乙醇比一次性加入 10 mL 乙醇的效果好，C 项错误；层析完毕后应迅速记录结果的原因是叶绿素在光下容易分解，并不是叶绿素随溶剂挥发消失，D 项错误。(2015高考安徽卷)右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )ACO 2 的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3 中的化学能BCO 2 可直接被 H还原，再经过一系列的变化形成糖类C被还原的 C3 在有关酶的催化作用下，可再形成 C5D光照强度由强变弱时，短时间内 C5 含量会升高解析：选 C。ATP 为 C3 的还原提供能量，并将能量转移到(CH 2O)等有机物中，CO 2
38、 的固定不需要能量，A 项错误。暗反应中，必须经过 CO2 的固定和 C3 的还原才能形成有机物，B项错误。在暗反应中，一部分 C3经过一系列变化形成 C5，一部分 C3还原成(CH 2O)等有机物，C 项正确。在 CO2 供应不变的情况下，光照强度由强变弱时，光反应提供的H减少，ATP形成减少，故H 和 ATP 的含量下降，导致 C3还原过程减弱 ，但此时 CO2 的固定仍在进行，故短时间内 C3 含量上升，C 5 含量下降，D 项错误。(高考新课标全国卷)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( )AO 2 的产生停止BCO 2
39、 的固定加快CATP/ADP 比值下降DNADPH/NADP 比值下降解析：选 B。正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP 和H(即 NADPH)停止产生，所以 A、C、D 项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中 C3还原受影响，C 5 减少，CO 2 的固定减慢，B 项所叙述现象不会发生。(2015高考全国卷)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了 A、B、C、D 四组实验。各组实验的温度、光照强度和 CO2浓度等条件相同、适宜且稳
40、定，每组处理的总时间均为 135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A 组：先光照后黑暗，时间各为 67.5 s；光合作用产物的相对含量为 50%。B 组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 7.5 s；光合作用产物的相对含量为 70%。C 组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为 94%。D 组(对照组) ：光照时间为 135 s；光合作用产物的相对含量为 100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C 组植物合成有机物的量_(填“高于” “等于”或“低于”)D
41、组植物合成有机物的量，依据是_；C 组和 D 组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的_。(2)A、B、C 三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中 CO2 的同化量。解析：(1)C 组的光合作用时间仅仅 是 D 组的一半，但 C 组光合作用产物的相对含量与 D 组相差很少，可以判断 C 组单位光照 时间内植物合成有机物的量高于 D 组。C 组和 D 组的结果对照说明黑暗处理时也进行光合作用，即光合作用过程中某些反应不需要光照，该反应指的是暗反应，进行暗反应的场所是叶绿体基质。(2)比较 A、B、C 三组可以看出，
42、三组的光照和黑暗交替频率不同，交替频率增加可使光照下产生的 ATP 和还原型辅酶及时利用和再生，从而提高光合作用中 CO2 的同化量。答案：(1)高于 C 组只用了 D 组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是 D 组的94% 光照 基质(2)光照和黑暗交替频率 ATP 和还原型辅酶课时作业基 础 达 标 1(2018辽宁东北育才中学模拟) 关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是( )A可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素B叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同C研钵中需加入二氧化硅、醋酸钙、无水乙醇和绿叶D滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠解析：选 C。叶绿体色素不溶于水，而溶于有机溶剂，所以可以用无水乙醇或丙酮等有机溶剂提取色素，A 正确；叶绿体中的不同色素在 层析液中的溶解度不同，从而可以分离色素，B 正确；研磨时需加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇和绿叶，不能加入醋酸钙，C 错误；滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠，影响实验结果，D 正确。2(2018郑州模拟)将 A、B、 C、D 四盆长势均匀的植物置于阳光下，A 添加红色光照，B添加绿色光照，C 隔红色滤光片， D 隔绿色滤光片(如图所示) 。经过一段时间后，各盆植物中长势最好的是( )答案：A3(2018福建龙岩高三
