高考生物一轮复习-第3单元-细胞的能量供应和利用-第10讲-光与光合作用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,10,讲,PART 10,光与光合作用,考试说明,1.,光合作用的基本过程,(,),。,2.,影响光合作用速率的环境因素,(,),。,3.,实验,:,叶绿体色素的提取和分离。,第,1,课时光合作用的探究历程与基本过程,考点互动探究,考点互动探究,知识梳理,考点一,捕获光能的色素和叶绿体的结构,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,叶绿素,a,叶绿素,b,类胡萝卜素,黄色,橙黄色,蓝绿色,黄绿色,叶黄素,胡萝卜素,2.,色素的分布与功能,考点互动探究,图,3-10-1,(1),功能,:,。,由图,3-10-1,可以看出,:,叶绿体中的色素只吸收,光,而对红外光和紫外光等不吸收。,类胡萝卜素主要吸收,叶绿素,a,和叶绿素,b,主要吸收,类胡萝卜素和叶绿素吸收,最少。,(2),分布,:,。,考点互动探究,吸收、传递、转化光能,可见,蓝紫光,红光和蓝紫光,绿光,叶绿体类囊体薄膜上,3.,叶绿体的结构和功能,(1),结构,:,、,、,、,其中,是由,堆叠形成的。,(2),与光合作用有关的酶,:,分布在,上和,中。,(3),功能,:,叶绿体是绿色植物进行,的场所。,(4),功能验证,:,恩格尔曼的实验,好氧细菌只分布在叶绿体被光束照射的部位。,考点互动探究,图,3-10-2,外膜,内膜,基质,基粒,类囊体,类囊体薄膜,基质,光合作用,理性思维,1.,归纳与概括,遇到连续阴雨天气,温室或大棚补充光源时在相同光强条件下应补充什么颜色的光,?,2.,归纳与概括,玉米田里的白化苗,在长出几片叶片时就会死亡,原因是什么,?,考点互动探究,答案,补充红光或蓝紫光,因为这两种颜色的光是植物光合作用吸收最多的,而相同强度的白光中只有一定比例的红光和蓝紫光。,答案,玉米白化苗中不含叶绿素,不能进行光合作用,待玉米胚乳中的营养物质被消耗尽后,无法产生新的有机物,因此玉米白化苗在长出几片叶片时就会死亡。,1.,2016,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素合成受阻引起的,考点互动探究,命题角度,答案,C,解析,叶绿体中的色素能够溶于有机溶剂乙醇、丙酮等物质中,A,项正确。根可通过主动运输从土壤中吸收镁,B,项正确。叶绿体中的色素吸收的是可见光,而不是红外光和紫外光,C,项错误。叶绿素的合成需要光照,黑暗中生长的植物幼苗叶片因不能合成叶绿素而呈黄色,D,项正确。,2.,2017,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,O,2,的释放,),来绘制的。下列叙述错误的是,(,),A.,类胡萝卜素在红光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,CO,2,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,O,2,是由叶绿素参与光合作用引起的,考点互动探究,答案,A,考点互动探究,解析,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不吸收红光,A,项错误。通过测量叶绿素对不同波长光的吸收百分比,可以绘制吸收光谱,B,项正确。由题干中信息,“,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,O,2,的释放,),来绘制的,”,可知,光合作用的作用光谱可用,O,2,的释放速率、,CO,2,的吸收速率表示,C,项正确。,640660 nm,波长的光为红光,叶绿素吸收的红光能用于水的光解,释放,O,2,D,项正确。,3.,下列对叶绿体和光合作用的分析正确的是,(,),A.,没有叶绿体的细胞不能进行光合作用,B.,用,8%,的盐酸处理叶绿体有利于各种色素的提取,C.,将叶绿体粉碎加工成匀浆并给予一定的光照,光合作用仍能正常进行,D.,叶绿体能产生和消耗,ATP,两个过程完全在叶绿体内完成,考点互动探究,答案,D,解析,蓝藻没有叶绿体,但细胞内含藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,A,错误。叶绿体色素是脂溶性色素,可以通过加入无水乙醇溶解色素,便于提取,;,色素不溶于盐酸,不能用盐酸提取色素,B,错误。,3.,下列对叶绿体和光合作用的分析正确的是,(,),A.,没有叶绿体的细胞不能进行光合作用,B.,用,8%,的盐酸处理叶绿体有利于各种色素的提取,C.,将叶绿体粉碎加工成匀浆并给予一定的光照,光合作用仍能正常进行,D.,叶绿体能产生和消耗,ATP,两个过程完全在叶绿体内完成,考点互动探究,将叶绿体粉碎加工成匀浆后,其中色素分子可能被破坏,光合作用相关酶的活性可能丧失,所以即便给予一定的光照,光合作用也不一定能正常进行,C,错误。叶绿体中光反应产生的,ATP,完全被叶绿体内暗反应所利用,D,正确。,题后归纳,影响叶绿素合成的三大因素,考点互动探究,考点互动探究,实验梳理,考点二叶绿体色素的提取和分离,1.,实验原理,2.,实验步骤,考点互动探究,考点互动探究,3.,实验结果,图,3-10-3,考点互动探究,4.,实验注意事项及操作目的,注意事项,操作目的,提取色素,选新鲜绿色的叶片,使滤液中色素含量高,研磨时加无水乙醇,溶解色素,加少量,SiO,2,和,CaCO,3,研磨充分、保护色素,迅速、充分研磨,防止乙醇过度挥发,充分溶解色素,盛放滤液的试管管口加棉塞,防止乙醇挥发和色素氧化,分离色素,滤纸预先干燥处理,使层析液在滤纸上快速扩散,滤液细线要直、细、匀,使分离出的色素带平整不重叠,滤液细线干燥后再画一两次,使分离出的色素带清晰分明,滤液细线不触及层析液,防止色素直接溶解到层析液中,考查色素提取和分离的过程及结果,1.,2017,福建厦门一中月考,下列关于叶绿体色素提取和分离实验的说法,不正确的是,(,),A.,实验中需要加入,SiO,2,进行研磨,以破碎细胞和叶绿体,B.,在研磨过程中加入,CaCO,3,的目的是防止叶绿素被破坏,C.,色素分离后在滤纸条上形成的,4,条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色,D.,色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小,考点互动探究,命题角度,答案,D,解析,滤纸条上色素带的宽度反映了色素的含量,D,错误。,2.,某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果,如图,3-10-4,所示。下列分析不合理的是,(,),A.,甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液,B.,乙可能是因为研磨时未加入,SiO,2,C.,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,CaCO,3,考点互动探究,图,3-10-4,考点互动探究,答案,C,解析,叶绿体色素能溶解在有机溶剂中,几乎不溶于蒸馏水中,A,正确,;,未加入,SiO,2,导致研磨不充分,获得的色素少,B,正确,;,在滤纸条上距离点样处近的叶绿素含量比类胡萝卜素多,C,错误,;CaCO,3,可防止叶绿素被破坏,未加入,CaCO,3,会导致叶绿素提取量减少,D,正确。,方法提炼,色素的提取与分离异常现象分析,(1),收集到的滤液绿色过浅的原因分析,未加石英砂,(,二氧化硅,),研磨不充分。,使用放置数天的菠菜叶,绿叶中色素,(,叶绿素,),太少。,一次加入大量的无水乙醇,提取的色素浓度太低,(,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,:,滤液细线过粗、不直。,考点互动探究,(3),滤纸条上看不到色素带,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。,(4),滤纸条上只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带,:,忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为,“,黄叶,”,。,考点互动探究,考点互动探究,考点三光合作用的过程,1.,光合作用的探究历程,(,连一连,),知识梳理,答案,-(a)-(2),-(c)-(1),-(e)-(5),-(d)-(3),-(b)-(4),2.,卡尔文的实验,(1),实验方法,:,。,(2),实验思路,:,。,(3),实验结论,:,光合作用中碳的转移途径,:,这一途径称为,。,3.,光合作用的过程,(1),反应式,:,。,考点互动探究,同位素标记法,用,14,C,标记,14,CO,2,供小球藻进行光合作用,然后追踪其放射性,CO,2,C,3,(CH,2,O),卡尔文循环,(2),过程图解,a.,根据图示写出各标号所代表的物质或过程名称,。,b.,光合作用过程,光反应进行的场所是,物质变化是,;,能量变化是将光能转化为,。,考点互动探究,图,3-10-5,H,ATP,CO,2,2C,3,光反应,暗反应,叶绿体类囊体薄膜,水的光解、,ATP,的合成,ATP,中活跃的化学能,暗反应进行的场所是,发生的物质变化有,能量变化是将,ATP,中活跃的化学能转变成,。,考点互动探究,叶绿体基质,CO,2,固定、,C,3,还原和,ATP,水解,有机物中稳定的化学能,理性思维,1.,归纳与概括,CO,2,浓度为,0.003%,时,某植物光合速率最大时所需要的光照强度比,CO,2,浓度为,1%,时的低,其原因是什么,?,2.,归纳与概括,冬季应及时清理大棚膜上的水珠,目的是什么,?,考点互动探究,答案,CO,2,浓度低时,暗反应的强度低,所需,ATP,和,H,少。,答案,增大光照强度和升高温度,以提高作物产量。,科学探究,银边天竺葵叶片的边缘呈白色,中间呈绿色,(,如图,3-10-6,所示,),。,不考虑叶片中光合产物的转移,请以银边天竺葵的,叶片为材料,设计一组实验,验证叶绿体是进行光合,作用的场所,简要写出实验思路并预测结果。,考点互动探究,答案,实验思路,:,先把叶片在暗处放置一段时间,然后再将其置于光下一段时间,最后分别检测叶片白色部分和绿色部分是否有淀粉生成。预测结果,:,叶片白色部分没有淀粉生成,绿色部分有淀粉生成。,图,3-10-6,1.,光反应和暗反应的区别与联系,考点互动探究,核心讲解,项目,光反应,暗反应,条件,需要光、色素、酶、,H,2,O,、,ADP,、,Pi,不需要叶绿素和光,需要多种酶、,ATP,、,H,、,CO,2,场所,叶绿体的类囊体薄膜,叶绿体基质,考点互动探究,考点互动探究,项目,光反应,暗反应,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,等,如图,:,考点互动探究,2.,光合作用过程中元素转移途径分析,(1),光合作用总反应式及各元素去向,图,3-10-7,考点互动探究,考点互动探究,3.,光合作用过程中一些物质含量变化的分析,技巧,:,需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图,形进行分析。,需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。,(1),析图,图,3-10-8,生成,消耗,影响因素,C,3,产生于,CO,2,的固定过程,消耗于,C,3,的还原过程,CO,2,浓度改变直接影响的是,CO,2,的固定过程。光照强度改变后间接影响,C,3,的还原过程,C,5,产生于,C,3,的还原过程,消耗于,CO,2,的固定过程,ATP,和,H,产生于光反应过程,消耗于,C,3,的还原过程,(CH,2,O),产生于,C,3,的还原过程,考点互动探究,(2),光合作用过程中物质含量变化分析,条件,H,和,ATP,C,3,C,5,(CH,2,O),合成量,模型分析,光照强度由强到弱,CO,2,供应不变,减少,增加,减少,减少,考点互动探究,光照强度由弱到强,CO,2,供应不变,增加,减少,增加,增加,光照不变,CO,2,量,由充足到不足,增加,减少,增加,减少,考点互动探究,光照不变,CO,2,量,由不足到充足,减少,增加,减少,增加,角度,1,考查光合作用的探究历程,1.,如图,3-10-9,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,考点互动探究,命题角度,图,3-10-9,考点互动探究,答案,B,解析,题图所示的两实验中,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,照光处理与不照光处理、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。,2.,下列有关科学家探索光合作用的实验中,叙述错误的是,(,),A.,与黑藻相比,水绵更适宜用作探究光合作用的场所,B.,金鱼藻是水生植物,用作探究光合作用产物有,O,2,时,利于收集气体,C.,卡尔文利用小球藻,探明了,CO,2,中的碳在光合作用中转化的途径,D.,用银边天竺葵探究光合作用产物有淀粉时,不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色,考点互动探究,解析,光合作用产物之一是淀粉,淀粉遇碘液变蓝色。要检验是否生成淀粉,首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色,再滴加碘液,防止绿叶本身颜色对实验现象的干扰。银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体,无法进行光合作用合成淀粉,D,错误。,答案,D,题后归纳,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。,考点互动探究,角度,2,考查光合作用中物质和能量的转化,3.,2018,湖北荆州中学月考,(,二,),用高速离心法打破叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都释放出来。在缺二氧化碳的条件下,给予光照,然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入,14,CO,2,结果在基质中检测到含,14,C,的光合产物。为证明,:,光照条件下,在类囊体薄膜上产生,ATP,、,H,等物质,;,CO,2,被还原成光合产物的过程不需要光。在上述实验进行的同时,应追加一个怎样的实验,(,已知肯定要加,14,CO,2,),来说明问题,(,),A.,准备无类囊体薄膜的基质,在无任何光照的条件下加入,ATP,、,H,B.,准备有类囊体薄膜的基质,在无任何光照的条件下加入,ATP,、,H,C.,准备无类囊体薄膜的基质,在有光照的条件下加入,ATP,、,H,D.,准备有类囊体薄膜的基质,在有光照的条件下加入,ATP,、,H,考点互动探究,考点互动探究,答案,A,解析,光反应必须在光下进行,其场所是类囊体薄膜,可为暗反应提供,H,、,ATP,等物质,;,暗反应在叶绿体基质中进行,有光、无光都可进行。据此结合题意可知,在题述实验进行的同时,应追加一个对照实验即另准备无类囊体薄膜的基质,在无任何光照的条件下,加入,ATP,、,H,和,14,CO,2,。若结果均检测出含,14,C,的光合产物,说明,CO,2,被还原成光合产物的过程不需要光。综上分析,A,项正确,B,、,C,、,D,三项均错误。,4.,在适宜光照下,给密闭玻璃装置中的小麦提供用,14,C,标记的,14,CO,2,下列对暗反应阶段的叙述正确的是,(,),A.,14,CO,2,固定后,14,C,直接进入,C,5,中,B.CO,2,固定的同时将,ATP,中的化学能转化为,C,3,中的化学能,C.,暗反应产生的,14,C,6,H,12,O,6,可在线粒体中氧化分解再产生,14,CO,2,D.,若气孔关闭,则短时间内会导致叶肉细胞中的,C,3,含量下降,考点互动探究,解析,CO,2,的固定是,CO,2,与,C,5,在酶的催化作用下合成,C,3,的过程,14,CO,2,固定后,14,C,直接进入,C,3,中,A,错误,;C,3,还原需要能量,而,CO,2,的固定不需要消耗,ATP,B,错误,;,葡萄糖的初步分解是在细胞质基质中完成的,C,错误,;,气孔关闭,14,CO,2,吸收减少,所以短时间内,C,3,含量下降,D,正确。,答案,D,易错提醒,光合作用过程的,4,点注意,(1),光反应阶段产生的,ATP,只能用于暗反应阶段,C,3,的还原,不能用于其他生命活动。,(2),光反应必须在光照下进行,暗反应有光、无光均能进行。,(3),暗反应停止时,ATP,和,H,积累,光反应也要停止。,(4)H,既不是,H,+,也不是,H,而是还原型辅酶,(NADPH),。,考点互动探究,角度,3,考查环境条件变化对光合作用中物质变化的影响,5.,如图,3-10-10,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,(,),A.CO,2,的固定实质上是将,ATP,中的化学能转变为,C,3,中的化学能,B.CO,2,可直接被,H,还原,再经过一系列的变化形成糖类,C.C,3,在有关酶的催化作用下可再形成,C,5,D.,光照强度由强变弱时,短时间内,C,5,含量会升高,考点互动探究,图,3-10-10,考点互动探究,答案,C,解析,CO,2,的固定实质上是,CO,2,与,C,5,结合生成,C,3,该过程在酶的催化作用下完成,不需要消耗,ATP,故,A,项错误,;CO,2,不能直接被,H,还原,而是,C,3,被,H,还原,故,B,项错误,;C,3,在有关酶的催化作用下可再形成,C,5,维持,C,5,含量的稳定,故,C,项正确,;,光照强度减弱,光反应减弱,光反应形成的,H,和,ATP,减少,这样,C,3,被还原生成的,(CH,2,O),和,C,5,减少,而在短期内,之前已经生成的,C,5,仍然会与,CO,2,结合生成,C,3,(,速率不变,),故,C,5,的相对含量会减少,故,D,项错误。,6.,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,正确的说法是,(,),A.,突然中断,CO,2,供应会暂时引起叶绿体基质中,C,5,/C,3,的值减小,B.,突然中断,CO,2,供应会暂时引起叶绿体基质中,ATP/ADP,的值增加,C.,突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中,C,3,/C,5,的值减小,D.,突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中,ATP/ADP,的值减小,考点互动探究,考点互动探究,答案,B,解析,突然中断,CO,2,供应导致,CO,2,的固定速率降低,叶绿体中,C,5,含量增加、,C,3,含量减少,A,错误,;,突然中断,CO,2,供应使,C,3,含量减少,进而使,ATP,和,H,含量增多,所以,ATP/ADP,的值增加,B,正确,;,突然将红光改变为绿光后光能利用率降低,ATP,和,H,含量减少,进而使,C,3,含量增多、,C,5,含量减少,C,错误,;,突然将绿光改变为红光后光能利用率提高,ATP,和,H,含量增加,ATP/ADP,的值增加,D,错误。,考点互动探究,1.,2017,海南卷,关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是,(,),A.,淀粉水解成葡萄糖时伴随有,ATP,的生成,B.,人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化,C.,叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程,D.,硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量,历年真题明考向,解析,淀粉水解过程不生成,ATP,A,项错误。大脑主要是利用血液提供的葡萄糖氧化供能,B,项错误。叶肉细胞利用光能合成葡萄糖,C,项正确。硝化细菌从氨氧化成硝酸盐的过程中获取能量,D,项错误。,答案,C,考点互动探究,2.,2017,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,离体叶绿体在自然光下能进行光合作用,A,项正确。叶绿体中的色素能吸收红光和蓝紫光用于光合作用,B,、,C,项错误。水在叶绿体中分解所需能量来自叶绿体吸收的光能,D,项错误。,答案,A,考点互动探究,3.,2016,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,C,3,上升,C.,绿光,H,下降,D.,绿光,C,5,上升,解析,本题考查光合作用的有关知识。相同光照强度下,红光较白光更有利于光合作用的进行,因此改用红光之后,叶绿体吸收的光能增多,光反应增强,ATP,生成量增多,被还原的,C,3,增加,未被还原的,C,3,下降,A,、,B,项错误。叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,因此改用绿光后,光反应强度降低,H,含量下降,被还原的,C,3,减少,生成的,C,5,减少,C,5,总量下降,C,项正确,D,项错误。,答案,C,考点互动探究,4.,2016,海南卷,下列叙述错误的是,(,),A.,温度和光照会影响,CO,2,的同化速率,B.,光合作用中,O,2,的产生发生在光反应阶段,C.,光反应产生的,ATP,和,NADPH,不参与暗反应,D.,土壤中的硝化细菌可利用,CO,2,和,H,2,O,合成糖,解析,本题考查光合作用的过程、环境因素对光合速率的影响以及化能合成作用。,CO,2,的同化主要由光合作用实现,温度和光照会影响光合作用的速率,A,项正确。光合作用中光反应产生,O,2,B,项正确。光反应产生的,ATP,和,NADPH,分别为暗反应提供能量和还原剂,C,项错误。硝化细菌可利用氧化氨释放的化学能将,CO,2,和,H,2,O,合成糖,D,项正确。,答案,C,考点互动探究,知识小体系,第,2,课时光合作用的影响因素及与呼吸,作用的关系,考点互动探究,教师备用习题,考点互动探究,核心讲解,考点一,影响光合作用的因素及应用,1.,单因子对光合作用速率的影响,(1),光照强度,原理,:,光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增强,光反应速率加快,产生的,H,和,ATP,增多,使暗反应中,C,3,还原过程加快,从而使光合作用产物增加。,曲线分析,图,3-10-11,A,点,:,光照强度为,0,此时只进行细胞呼吸,CO,2,释放量表示此时的细胞呼吸强度,该强度不随光照强度的改变而改变,;,AB,段,:,光照强度加强,光合速率逐渐加强,但细胞呼吸强度大于光合作用强度,;,B,点,:,光补偿点,(,光合强度等于呼吸强度时的光照强度,),细胞呼吸释放的,CO,2,全部用于光合作用,;,BC,段,:,随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,光合作用强度大于细胞呼吸强度,;,C,点,:,光饱和点,(,光合强度达到最大时的最低光照强度,),继续增加光照强度,光合作用强度不再增加。,考点互动探究,应用,:,阴生植物,(,适合在弱光下生长的植物,),的,B,点前移,C,点较低,如图,3-10-11,中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置等。,(2)CO,2,浓度,原理,:,影响暗反应阶段,制约,C,3,的形成。,曲线分析,考点互动探究,图,3-10-12,图甲中,A,点,:,光合速率等于细胞呼吸速率时的,CO,2,浓度,即,CO,2,补偿点,;,图乙中,A,点,:,进行光合作用所需,CO,2,的最低浓度,;,B,和,B,点,:CO,2,饱和点,(,光合作用强度达到最大时的最低,CO,2,浓度,),继续增加,CO,2,的浓度,光合速率不再增大,;,AB,段和,AB,段,:,在一定范围内,光合速率随,CO,2,浓度的增加而增大。,应用,a.,合理密植,保持作物间良好的通风状态,;,b.,使用农家肥,或采取其他措施增大,CO,2,浓度。,考点互动探究,(3),温度,原理,:,通过影响酶的活性来影响光合作用。,曲线分析,AB,段,:,在,B,点之前,随着温度升高,光合速率增大,;,B,点,:,酶的最适温度,光合速率最大,;,BC,段,:,随着温度升高,酶的活性下降,光合速率减小,50,左右光合速率几乎为零。,应用,:,冬天适当提高温室温度,夏天适当降低温室温度。,考点互动探究,图,3-10-13,2.,多因子对光合作用速率的影响,(1),常见曲线,考点互动探究,图,3-10-14,(2),曲线分析,P,点,:,限制光合作用速率的因素为横坐标所表示的因子,随其因子强度的不断加强,光合作用速率不断提高。,Q,点,:,横坐标所表示的因子不再是影响光合作用速率的因素,要提高光合作用速率,可适当提高图示中的其他因子。,(3),应用,:,温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度的同时也可适当提高,CO,2,浓度以提高光合作用速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和,CO,2,浓度以提高光合作用速率。,考点互动探究,角度,1,考查影响光合作用的环境因素,1.,2017,北京卷,某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图,3-10-15,所示。据此,对该植物生理特性理解错误的是,(,),A.,呼吸作用的最适温度比光合作用的高,B.,净光合作用的最适温度约为,25,C.,在,025,范围内,温度变化对光合速率的影响,比对呼吸速率的大,D.,适合该植物生长的温度范围是,1050,考点互动探究,命题角度,图,3-10-15,答案,D,考点互动探究,解析,本题考查光合作用和细胞呼吸综合的有关知识及学生获取信息的能力。据图可知,该植物光合作用的最适温度在,30,左右,而呼吸作用的最适温度在,55,左右,净光合作用的最适温度约为,25,A,、,B,项正确。在,025,范围内,随温度的升高,光合作用比呼吸作用增加明显,C,项正确。净光合大于,0,时,植物才能正常生长,故适合该植物生长的温度范围约为,-845,D,项错误。,2.,将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的,pH,和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图,3-10-16,所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是,(,),A.,前,5,分钟只进行呼吸作用,B.,第,4,分钟只发生光能转化为化学能,C.,第,7,分钟,C,5,的含量瞬间增加,D.912,分钟光合作用速率等于呼吸作用速率,考点互动探究,图,3-10-16,答案,D,考点互动探究,解析,由题图可知,前,4,分钟处于黑暗环境中,细胞只进行呼吸作用,第,4,分钟开始进行光照,4,分钟之后,细胞开始进行光合作用,A,错误,;,第,4,分钟,绿藻既进行光合作用也进行细胞呼吸,既有光能转变成化学能,也有有机物中的化学能转变成活跃的化学能,(,储存在,ATP,中,),和热能,B,错误,;,由曲线可知,第,7,分钟添加二氧化碳,二氧化碳浓度增大,二氧化碳固定的速度加快,消耗的五碳化合物增加,三碳化合物还原产生的五碳化合物暂时不变,因此五碳化合物含量下降,C,错误,;,由题图曲线可知,912,分钟,溶解氧浓度不变,说明光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗的氧气的速率相等,即光合速率与呼吸速率相等,D,正确。,3.,2015,重庆卷,将如图,3-10-17,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,CO,2,和,O,2,浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是,(,),A.,黑暗条件下,增大、,减小,B.,光强低于光补偿点时,增大,C.,光强等于光补偿点时,保持不变,D.,光强等于光饱和点时,减小、,增大,考点互动探究,适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图,图,3-10-17,答案,B,考点互动探究,解析,本题考查植物细胞的光合作用与呼吸作用,意在考查学生的理解能力和图示信息获取应用能力。黑暗条件下,图示密闭装置中培养的细胞只进行细胞呼吸而不能进行光合作用,导致细胞外,CO,2,浓度增大,O,2,浓度减小,A,项正确。光照强度低于光补偿点时,图示细胞的光合作用强度低于细胞呼吸强度,细胞表现为向外界释放,CO,2,、从外界吸收,O,2,但从外界吸收的,O,2,被用于有氧呼吸消耗,因此不会导致细胞内,O,2,浓度增大,B,项错误。光照强度等于光补偿点时,图示细胞的光合作用强度等于细胞呼吸强度,细胞表现为不向外界释放,CO,2,、也不从外界吸收,O,2,细胞中,CO,2,浓度和,O,2,浓度保持不变,C,项正确。光照强度等于光饱和点时,图示细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度,细胞表现为向外界释放,O,2,、从外界吸收,CO,2,D,项正确。,4.,2017,山东师大附中一模,如图,3-10-18,为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是,(,),A.a,点叶肉细胞产生,ATP,的细胞器只有线粒体,B.,当植物缺镁时,b,点将向左移动,C.,大气中,CO,2,浓度可影响,c,点的位置,D.,已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别,为,25,和,30,如图表示该植物处于,25,环境中,若将温度提高到,30,时,则,a,点上移,b,点右移,d,点上移,考点互动探究,图,3-10-18,答案,B,考点互动探究,解析,a,点时没有光照,叶肉细胞只进行呼吸作用,因此叶肉细胞产生,ATP,的细胞器只有线粒体,A,正确。,b,点表示光合速率等于呼吸速率,当植物缺镁时,光合速率降低,只有增大光照强度才能提高光合速率,才能使光合速率等于呼吸速率,即植物缺镁时,b,点将向右移动,B,错误。由于,CO,2,浓度也能影响光合作用强度,所以大气中,CO,2,浓度可影响,c,点的位置,C,正确。由于植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为,25,和,30,所以当温度从,25,提高到,30,后,光合速率减慢,呼吸速率加快。题图中,a,点代表呼吸速率,现呼吸速率加快,故,a,点上移,;,由于光合速率减慢,呼吸速率加快,所以,b,点右移,;d,点表示最大净光合速率,故,d,点上移,D,正确。,技法提炼,光合作用曲线中补偿点和饱和点移动规律,(1),补偿点的移动,呼吸速率增加,其他条件不变时,光,(,或,CO,2,),补偿点应右移,反之左移。,呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光,(,或,CO,2,),补偿点应右移,反之左移。,(2),饱和点的移动,相关条件的改变,(,如增大光照强度或增大,CO,2,浓度,),使光合速率增大时,饱和点应右移,反之左移。,考点互动探究,角度,3,自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析,5.,某生物研究小组对栽培在密闭玻璃温室中的植物进行研究,用红外线测量仪测出室内,CO,2,浓度变化,并绘制出与时间关系的曲线,(,如图,3-10-19,所示,),。根据曲线所得到的结论是,(,),A.,光合速率等于呼吸速率的点是,b,点和,c,点,B.d,点植物体内有机物含量比,a,点多,C.,光合速率最大的是,b,点,最小的是,c,点,D.,呼吸速率最高的是,b,点,最低的是,c,点,考点互动探究,图,3-10-19,答案,A,考点互动探究,解析,依据密闭透明的玻璃温室内,CO,2,浓度的变化情况可知,6,时和,18,时,即对应于曲线上的,b,点和,c,点,光合速率等于呼吸速率,A,项正确,;,密闭透明的玻璃温室内,0,时即曲线上,a,点对应的,CO,2,浓度低于,24,时即曲线上,d,点对应的,CO,2,浓度,说明经过一昼夜的新陈代谢后,光合作用吸收的,CO,2,总量低于呼吸作用释放的,CO,2,总量,因此,d,点植物体内有机物含量比,a,点少,B,项错误,;b,点和,c,点的光合速率等于呼吸速率,但不能说明,b,点的光合速率最大,c,点光合速率最小,也不能说明,b,点的呼吸速率最高,c,点的呼吸速率最低,C,、,D,项错误。,6.,2017,四川绵阳中学模拟,将两棵生长状况基本相同的同种植物,分别置于透明的玻璃罩内,如图,3-10-20,中甲、乙所示,;,在相同自然条件下,测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁中曲线所示。回答下列问题,:,(1)ab,段和,cd,段,引起曲线下降的主要环境因素分别是,和,。,(2),一昼夜中,装置甲、乙中植物积累的有机物较多的是,(,填,“,甲,”,或,“,乙,”),。,考点互动探究,图,3-10-20,(3)e,点,(12,时左右,),时光合作用强度明显减弱的主要原因是,。,(4),装置甲的植物叶绿体中,在,14,点时,C,5,含量比,10,点时,(,填,“,高,”,或,“,低,”),。,考点互动探究,答案,(1),二氧化碳浓度光照强度,(2),乙,(3),温度高,导致部分气孔关闭,二氧化碳供应减少,(4),高,考点互动探究,解析,(1),题图丙中,ab,段曲线下降,原因是密闭装置中二氧化碳被光合作用消耗,浓度降低,;,图丁中,cd,段曲线下降,原因是光照强度减弱。,(2),根据图丙和图丁,一昼夜中,图丁中曲线和横轴围成的面积,上部与下部的差值远大于图丙,说明装置乙中植物积累的有机物较多。,(3)e,点,(12,时左右,),时,温度高,蒸腾作用强,为减少水分散失,部分气孔关闭,二氧化碳供应减少,导致光合作用强度明显减弱。,(4),装置甲中,14,点时光照强度比,10,点时强,可提供较多的,ATP,和,H,用于三碳化合物的还原,生成较多的五碳化合物,故,14,点时植物叶绿体中,C,5,含量高。,技法提炼,(1),自然环境中一昼夜植物光合作用曲线,开始进行光合作用的点,:b,。,光合作用与呼吸作用相等的点,:c,、,e,。,开始积累有机物的点,:c,。,有机物积累量最大的点,:e,。,考点互动探究,图,3-10-21,(2),密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线,光合作用强度与呼吸作用强度相等的点,:D,、,H,。,该植物一昼夜表现为生长,其原因是,I,点,CO,2,浓度低于,A,点,CO,2,浓度。,考点互动探究,图,3-10-22,考点互动探究,核心讲解,考点二光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用,1.,光合作用与细胞呼吸的过程图解,图,3-10-23,考点互动探究,考点互动探究,(2)H,的来源和去路比较,图,3-10-24,考点互动探究,3.,能量转化关系,(1),能量形式的转变,图,3-10-25,考点互动探究,(2)ATP,的来源与去路比较,图,3-10-26,角度,1,综合考查光合作用与细胞呼吸过程,1.,如图,3-10-27,是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解,相关叙述正确的是,(,),A.,过程,表示光合作用暗反应阶段,无光条件下能正常进行,B.,过程,发生在细胞质基质中,所有,活细胞都能进行,C.,过程,表示有氧呼吸第二阶段,无氧条件下能正常进行,D.,过程,产生的,H,、,ATP,、,CO,2,都用于过程,考点互动探究,命题角度,图,3-10-27,考点互动探究,答案,B,解析,过程,表示的是光合作用的暗反应阶段,其中三碳化合物的还原需要消耗光反应阶段产生的,H,和,ATP,A,错误,;,过程,表示的是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,B,正确,;,过程,是有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,有氧呼吸需要氧气,C,错误,;,过程,是有氧呼吸的第二阶段,产生的,H,用于有氧呼吸的第三阶段还原氧气,不能用于过程,过程,产生的,ATP,也不能用于过程,D,错误。,2.,如图,3-10-28,表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径,其中,代表有关生理过程。相关叙述不正确的是,(,),A.,过程,不在生物膜上进行,B.,参与过程,的酶种类相同,C.,过程,都有,ATP,产生,D.,过程,产生的,H,不全都来自于丙