生物一輪復習：光與光合作用

1、生物一輪復習：光與光合作用葉綠體中色素的種類和作用色素種類吸收光譜吸收光譜圖示葉綠素(約占3/4)(藍綠色)主要吸收紅光和藍紫光(黃綠色)類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素(橙黃色)主要吸收藍紫光葉黃素(黃色)1葉綠體中色素的種類及其吸收光譜。2.色素的分布與作用(1)分布：葉綠體基粒類囊體薄膜上。(2)作用：吸收光能并將光能轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬗贏TP中活躍的的化學能；同時還能將H2O分解為H和O2。特別提醒：(1)原核生物藍藻雖然沒有葉綠體，但也能進行光合作用，原因是其含有與光合作用有關的色素和酶。(2)不同顏色溫室大棚的光合效率(注意應用)無色透明大棚日光中各色光均能透過，有色大棚主要透過同色光，其

2、他光被其吸收，所以用無色透明的大棚光合效率最高。葉綠素對綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。 (2011江蘇高考)某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進行了紅光照射光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，實驗結(jié)果是()A光吸收差異顯著，色素帶缺第2條B光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條C光吸收差異顯著，色素帶缺第3條D光吸收差異不顯著，色素帶缺第3條解析：此題考查葉綠體中色素的種類和作用，具體分析如下：獲取信息水稻缺失葉黃素，葉黃素主要吸收藍紫光。對葉片照射的是紅光。思考分析葉綠體的葉綠素a和b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，所以當水稻葉

3、黃素缺失突變體進行紅光照射時，光吸收差異不顯著；對正常葉片葉綠體中的色素提取后層析的結(jié)果，自上而下依次是胡蘿卜素帶、葉黃素帶、葉綠素a帶和葉綠素b帶，故B正確。答案：B1下圖表示葉綠體色素的吸收光譜(顏色深、淺分別表示吸收量多、少)。甲、乙兩圖分別是()A胡蘿卜素、葉綠素的吸收光譜B葉綠素、胡蘿卜素的吸收光譜C葉黃素、葉綠素的吸收光譜D葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜解析：該題主要考查葉綠體中色素吸收光譜的種類和從圖解中獲取信息的能力。由圖文信息可知：甲圖表示的色素主要吸收藍紫光和紅橙光，為葉綠素；乙圖表示的色素主要吸收藍紫光，為胡蘿卜素。答案：B光合作用的過程分析1光合作用過程圖解2反應式及元素去

4、向CO2H2O (CH2O)O2(1)氧元素(2)碳元素：CO2C3(CH2O)(3)氫元素：H2OH(CH2O)3光反應與暗反應的比較光反應暗反應條件必須在光下有光、無光都可以場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化水光解2H2O4 H O2ATP的合成ADPPi光能 ATP能量轉(zhuǎn)化光能H和ATP中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能聯(lián)系光反應為暗反應提供H、ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi，如圖：4光照和CO2濃度變化對光合作用物質(zhì)含量變化的影響當外界條件改變時，光合作用中C3、C5、H、ATP的含量及有機物的合成量變化可以采用如圖分析：條件C3C5H和ATP(CH2O合成量)模型分析光照

5、強度由強到弱CO2供應不變增加減少減少或沒有減少光照強度由弱到強CO2供應不變減少增加增加增加光照不變CO2量由充足到不足減少增加增加減少光照不變CO2量由不足到充足增加減少減少增加歸納總結(jié)：在以上各物質(zhì)的含量變化中：C3和C5含量的變化是相反的，即C3增加，則C5減少；H和ATP的含量變化是一致的，都增加，或都減少。 圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，圖乙表示一株小麥葉片細胞內(nèi)C3相對含量在一天24小時內(nèi)的變化，據(jù)圖分析：(1)圖甲中A、B、C分別表示參與光合作用或光合作用生成的物質(zhì)，則A、B、C依次是_。 (2)在a中發(fā)生的過程稱為_，在a中含有的參與此過程的物質(zhì)是_。(3)在a中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)

6、變是_。(4)圖乙中，從_點開始合成有機物，至_點有機物合成終止。(5)AB段C3含量較高，主要原因是_。(6)G點C3含量極少，原因是_。解析：此題考查光合作用的過程，具體分析如下：(1)圖甲中A是H2O，光解后產(chǎn)生H和O2；C經(jīng)暗反應生成(CH2O)，說明C是三碳化合物(C3)；B與D結(jié)合生成C3，則B為CO2。(2)a是葉綠體類囊體薄膜，在a中發(fā)生的過程稱為光反應，a中含有的參與此過程的物質(zhì)是色素和酶。(3)光反應發(fā)生的能量轉(zhuǎn)變是：光能ATP中活躍的化學能。(4)AB、IJ段C3相對含量較高，說明從B點開始合成有機物，至I點有機物合成終止。(5)AB段C3含量較高，主要原因是無光不進行光

7、反應， 不能為暗反應提供還原劑H和能量ATP，C3不能被還原。(6)G點C3含量極少，原因是失水導致氣孔關閉，葉肉細胞內(nèi)CO2含量低，CO2的固定減弱。答案：(1)H2O、CO2、C3(或三碳化合物)(2)光反應色素和酶(3)光能活躍的化學能(4)BI(5)無光不進行光反應， C3不能被還原 (6)失水導致氣孔關閉，葉肉細胞內(nèi)CO2含量低，CO2的固定減弱2 根據(jù)下面光合作用圖解，判斷下列說法不正確的是()A過程發(fā)生在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中B過程發(fā)生在葉綠體中類囊體薄膜上C圖中依次為H、ATP、CO2、(CH2O)D的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，其分解過程不需要酶的催化解析：表示ATP。ATP的水解需要ATP水

8、解酶的催化。答案：D3(雙選)(2011廣東六校聯(lián)考)離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定光合作用時，如果突然中斷CO2的供應，短暫時間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對含量的變化是()AC3化合物減少BC3化合物增加CC5化合物減少 DC5化合物增加解析：植物在進行光合作用過程中突然中斷CO2的供應，C3不能生成，原有C3又被H和ATP還原，C3減少。C5不能與CO2結(jié)合，原來的C3又被還原成C5，C5增加。答案：AD影響光合作用的因素及在生產(chǎn)上的應用1光照強度(1)曲線分析A點光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強

9、，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度。B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度(光照強度只有在B點以上時，植物才能正常生長)，B點所示光照強度稱為光補償點。BC段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強了，C點所示光照強度稱為光飽和點。(2)應用：陰生植物的B點前移，C點較低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當提高光照強度可增加大棚作物產(chǎn)量。2CO2濃度(1)CO2濃度與光合作用強度的關系曲線曲線表示在一定范圍內(nèi)，光合作

10、用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。A點表示光合作用強度等于細胞呼吸強度時的CO2濃度，即CO2補償點。B點表示CO2飽和點。限制B點的因素是酶的數(shù)量和最大活性及光照強度等環(huán)境因素。(2)應用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通過“正其行，通其風”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合作用強度。3溫度(1)曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關酶的活性而影響光合作用速率。(2)應用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度，溫室栽培也可適當降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物的積累。4必需元素供應(1)曲線

11、分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物滲透失水而萎蔫。(2)應用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。5水分(1)影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導致葉片氣孔關閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。(2)應用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。 Wollny研究小組的實驗：在某些因素的作用和影響下可以獲得不同產(chǎn)量的春黑麥。實驗結(jié)果如下圖所示，請據(jù)圖回答下列問題：(1)據(jù)圖所知影響春黑麥產(chǎn)量的因素是_。(2)比較圖中D、E、F三點，實驗自變量是_。就圖中所反映的因素來說，

12、D點條件下限制春黑麥增產(chǎn)的主要因素是_，C點條件下限制春黑麥增產(chǎn)的主要因素是_。(3)圖中的數(shù)據(jù)可以說明若想通過施肥提高產(chǎn)量，土壤應達到一定的濕度，請分析說明原因_。(4)除圖所示的因素外，若要進一步提高春黑麥的產(chǎn)量，還可以采取哪些措施？_。解析：此題考查環(huán)境因素對植物光合作用影響的實驗結(jié)果分析，具體分析如下：(1)由坐標圖可看出影響春黑麥產(chǎn)量的因素有光照強度、土壤濕度和施肥情況。(2)D、E、F三點的土壤濕度、施肥情況都相同，不同的是光照強度。D點條件是弱光條件，限制春黑麥增產(chǎn)的主要因素是光照強度。C點條件土壤的濕度低，限制了春黑麥的產(chǎn)量。(3)土壤應達到一定的濕度，應從水對植物代謝的作用來

13、考慮。(4)影響光合速率的因素除光照強度、土壤濕度和施肥狀況外，還有CO2濃度和溫度。答案：(1)光照強度、土壤濕度和施肥情況(2)光照強度光照強度土壤濕度(3)因為生物體的一切生命活動都離不開水，故土壤達到一定的濕度，才能保證生命活動的正常進行以及礦質(zhì)元素的充分溶解、吸收和利用(4)合理密植；適當提高CO2濃度；溫度要適宜等4 下圖表示了低光強與高光強條件下，不同濃度CO2對某種螺旋藻(一類藍藻)生長的影響。看圖回答以下問題：(1)實驗中記錄干重的增加量，表明本實驗探究的是不同光照強度、不同濃度的CO2對_的影響；在干重增長時，螺旋藻釋放_的量也在增加。(2)此圖中“”和“”分別表示不同濃度

14、CO2下測量的結(jié)果，其中_表示高濃度下的結(jié)果，原因是_。(3)左圖低光強表示CO2濃度對干重增加的影響_，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是_限制干重的增加。解析：(1)螺旋藻干重增加快表明光合作用速度加快，釋放氧氣增加。(2)在光照充足時，CO2濃度高，光合作用速度快。(3)在低光強下，高濃度和低濃度CO2對光合作用速度影響不大，因為光照強度限制了光合作用速度。答案：(1)光合作用強度氧氣(2)“”因為在光照強度足夠時高濃度的CO2的明顯提高光合作用強度(3)不明顯光強度1原理解讀(1)提?。喝~綠體中的色素溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機溶劑提取色素。(2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解

15、度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。2實驗流程3實驗中的注意事項(1)選材：應選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。(3)畫濾液細線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細線要細、直，且干燥后重復畫一兩次，使濾液細線既有較多的色素，又使各色素擴散的起點相同。(4)色素分離：濾液細線不要觸及層析液，否則濾液細線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。1 中國的飲食講究“色香味”，顏色會影響消費。小李同學擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材

16、料進行如下實驗。.提取葉綠素.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25)下進行實驗，方法和結(jié)果如下表。實驗組號葉綠素溶液(mL)調(diào)pH至處理時間(min)溶液顏色3.0Y10綠色3.07.010綠色3.06.010黃綠色3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學知識和實驗結(jié)果，請回答：(1)提取食用葉綠素的X應該為_，原因是_。(2)表中Y應該為_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于_食品，否則_。(4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請你提供檢測方法并寫出主要步驟。解析：葉綠素是易溶于有機溶劑，如丙酮或

17、無水乙醇中；探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響時，要有酸性、中性和堿性等不同條件；由表格信息可知，酸性條件下可使葉綠素變成黃褐色；可借鑒課本中色素的分離方法進行色素種類的鑒定。答案：(1)對人無害的有機溶劑(食用酒精)葉綠素溶于有機溶劑和應考慮溶劑對人體的影響(2)8.0實驗中自變量的變化應有規(guī)律和應考慮堿性pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響(3)酸性由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì)(4)紙層析法，其主要步驟：制備濾紙條，畫色素液細線，用層析液分離色素，觀察色素帶。環(huán)境因素控制自變量因變量光照強度(1)不同光照度的燈泡(2)同一光照強度的燈泡距植物遠近不同(1)植物產(chǎn)生氣泡(O2)的數(shù)量或快慢(2)抽出

18、氣體后的葉片上浮的數(shù)量或快慢(3)密閉環(huán)境中CO2減少量或O2增加量或有機物增加量CO2濃度提供不同濃度的NaHCO3溶液1實驗設計思路分析2.實驗設計示例探究光照強度對光合作用的影響(1)實驗流程打出小圓形葉片(30片)：用打孔器在生長旺盛的綠葉上 打出(直徑1 cm)抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽 出葉片內(nèi)氣體(O2等)小圓形葉片沉到水底：將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片放 入黑暗處盛有清水的燒杯中，小 圓形葉片全部沉到水底對照實驗及結(jié)果：項目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強度葉片浮起數(shù)量甲10片20 mL強多乙10片20 mL中中丙10片20 mL弱少(2)實驗結(jié)論：

19、在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多，浮起的多)。2為探究影響光合作用強度的因素，某實驗小組將一定的量的小球藻浸入盛有適宜培養(yǎng)液的兩只試管中，1試管和2試管的CO2濃度分別設置為0.05%和0.03%，以白熾臺燈作為光源，移動臺燈改變光源與試管的距離進行實驗。根據(jù)實驗結(jié)果繪制成右圖曲線1、曲線2。請分析回答：(1)測定凈光合速率除了測定氧氣釋放量，還可以測定_吸收量。(2)據(jù)圖可知，限制D點凈光合速率的主要因素是_，限制EF段凈光合速率的主要因素是_。F點的含義是_。(3)該小組又做了探究小球藻最適生長溫度的預實驗(CO2濃度為0.05%)，實驗

20、結(jié)果見下表：溫度(C)1020304050光照下釋放O2(mg/h)9.6714.6719.6721.6719.33請根據(jù)預實驗結(jié)果，分析并設計探究實驗思路：該實驗的自變量是_，在實驗過程中應如何設置該自變量？_。同時，還應控制好的兩個主要無關變量是_和_。解析：本題主要考查探究植物光合作用實驗的設計能力，及對照實驗中應用單一變量原則的能力，以及處理實驗數(shù)據(jù)的能力。觀察因變量可以采用多種方法，測定凈光合速率除了測定氧氣釋放量，還可以測定CO2吸收量。據(jù)圖可知，隨著距離的增加，D點比C點速率小，所以限制D點凈光合速率的主要因素是CO2濃度，D點以后，兩條曲線的凈光合速率均下降，所以限制EF段凈光合速率的主要因素是光照強度。F點的含義是植物光合作用速率等于呼吸作用速率。答案：(1)CO2(2)CO2濃度光照強度植物光合作用速率等于呼吸作用速率(3)溫度用水浴鍋依次控制好溫度38、39、40、41、42(必須設40組，另外在3040.4050各至少設置一組)光照強度(光照時間和距離)小球藻的數(shù)量1 綠色植物光合作用過程中水的光解()A發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中B產(chǎn)物為氫氣和氧氣C所需能量來自A