2021版高考生物一輪復習 第3單元 細胞的能量供應和利用 第2講 光合作用（Ⅰ）學案 蘇教版必修1

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1、 第2講　光合作用(Ⅰ) 1.光合作用的基本過程(Ⅱ) 2.實驗：葉綠體色素的提取和分離 1.葉綠體的結構與功能相適應；物質和能量觀：通過光合作用合成有機物，儲存能量（生命觀念） 2.比較光反應和暗反應，掌握光合作用的過程（科學思維） 3.分析色素的提取與分離的結果（科學探究） 4.光合作用的原理在生產中的應用（社會責任） 光合色素與光能的捕獲 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

2、可以看出：(1)色素的功能：葉綠素主要吸收紅光和藍紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。 (2)色素吸收光的范圍：可見光的波長范圍大約是390～760 nm，一般葉綠體中的色素只吸收可見光，對紅外光和紫外光不吸收。 3．葉綠體的結構與功能 (1)結構 (2)功能：進行光合作用的場所。 4．恩吉爾曼實驗方法的巧妙之處 (1)巧選實驗材料：選擇水綿和好氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細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)巧妙設計對照實驗：用極細的光束照射，葉綠體上可分為有光照和無光照的部位，相當于一

3、組對照實驗；臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結果。 (人教版教材必修1 P99“與社會的聯(lián)系”) 溫室或大棚種植蔬菜時，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，光照強度會減弱，不利于光合作用的進行；而無色透明的玻璃或塑料薄膜能透過日光中各種色光，光照強度較大，有利于光合作用的進行。 1．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光。(√) 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，葉綠體對紅光的吸收增多。(×) [提示]　葉片黃

4、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中。(×) [提示]　基質中有酶分布，但沒有色素。 5．沒有葉綠體，細胞不能進行光合作用。(×) [提示]　藍藻細胞沒有葉綠體，但含有葉綠素和藻藍素，能進行光合作用。 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的酶的活性，進而影響葉綠素的合成。低溫時，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將導致葉綠素無法合成，葉子變

5、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也將導致葉綠素合成受阻，葉子變黃。 1．葉綠體的結構與其功能相適應的特點有哪些？ [提示]　(1)葉綠體的基粒由類囊體堆疊而成，有巨大的膜面積；(2)葉綠體的類囊體薄膜上分布有吸收光能的色素；(3)葉綠體的類囊體薄膜和基質中有催化光合作用進行的酶。 2．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]　因為葉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。 3．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，低溫可導致葉綠素被破壞，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，葉

6、片中葉綠素含量減少，類胡蘿卜素含量增加，導致葉片變黃。 4．下面是光合作用探索歷程中恩吉爾曼和薩克斯的實驗示意圖，請分析： 恩吉爾曼的實驗示意圖　　　薩克斯的實驗示意圖 (1)恩吉爾曼實驗在實驗材料的選取上有什么巧妙之處？ (2)恩吉爾曼實驗要在沒有空氣的黑暗環(huán)境中進行的原因是什么？ (3)薩克斯實驗中進行“黑暗”處理的目的是什么？ (4)薩克斯實驗中在染色前通常用酒精對葉片進行脫色處理，目的是什么？ (5)兩實驗設計中是如何形成對照的？ [提示]　(1)選擇水綿和好氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。 (2)排除氧

7、氣和除極細光束外的其他光的干擾。 (3)消耗掉細胞中原有的淀粉，防止對實驗結果造成干擾。 (4)防止葉片中色素顏色對實驗結果的干擾。 (5)恩吉爾曼的實驗中，照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對照；薩克斯的實驗中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照。 考查色素的種類和作用 1．(2019·廣州一模)下列關于植物細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 B．Mg是構成葉綠素所必需的微量元素 C．葉綠素對綠光吸收最多，所以葉片呈綠色 D．用紙層析法分離色素時，含量多的色素在濾紙上擴散得快 A　[植物細胞中光合色素分布在葉綠體的類囊體

8、薄膜上，A項正確；Mg是構成葉綠素所必需的大量元素，B項錯誤；葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色，C項錯誤；用紙層析法分離色素時，溶解度高的色素在濾紙上擴散得快，D項錯誤。] 2．(2019·邢臺市高三質檢)下列關于植物細胞葉綠體內光合色素的敘述，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．植物生長過程中，葉綠體內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紫光，A項錯誤；葉片呈現(xiàn)綠色的原因是其葉綠素吸收綠光最少，使綠

9、光被反射出來，B項正確；四種光合色素在層析液中的溶解度最小的是葉綠素b，C項錯誤；植物生長過程中，葉綠體內各種色素的比例會發(fā)生改變，D項錯誤。] 考查葉綠體的結構和功能 3．如圖是在電子顯微鏡下觀察到的高等植物葉綠體結構模式圖，下列有關敘述錯誤的是(　　) A．①和②均為選擇透過性膜 B．③上分布有與光反應有關的色素和酶，這些色素對綠光吸收最少 C．③上所含色素均含Mg2＋，故缺Mg2＋時這些色素都無法合成 D．在③上形成的產物[H]和ATP進入④中為暗反應提供物質和能量 C　[①和②分別為葉綠體的外膜和內膜，膜結構均具有選擇透過性，A項正確；③為類囊體，其上分布有與光反應有

10、關的色素和酶，這些色素對綠光吸收最少，所以葉片一般為綠色，B項正確；葉綠素分子中含Mg2＋，胡蘿卜素、葉黃素中不含Mg2＋，C項錯誤；在類囊體上形成的產物[H]和ATP進入④中為暗反應提供物質和能量，D項正確。] 4．(2019·重慶南開中學月考)下列關于葉綠體的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體的外膜、內膜極大地擴展了受光面積 B．葉綠體基質中NADP＋能形成NADPH C．類囊體薄膜上的光合色素都可以吸收藍紫光 D．類囊體薄膜中的酶可催化CO2的固定和還原 C　[葉綠體擴大受光面積的不是外膜和內膜，而是類囊體薄膜，A項錯誤；NADP＋形成NADPH的場所是基粒，B項錯誤；類囊體

11、薄膜上的葉綠素和類胡蘿卜素都能吸收藍紫光，C項正確；催化CO2的固定和還原的酶存在葉綠體的基質中，D項錯誤。] 葉綠體中色素的提取和分離(實驗) 1．實驗原理 2．實驗步驟 (1)提取色素 ①研磨 操作圖解 添加物質 作用 無水乙醇 溶解色素 二氧化硅 研磨充分 碳酸鈣 保護色素 ②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 操作目的 制備濾紙條 一端剪去兩角 保證色素在濾紙上擴散均勻、整齊 畫濾液 用毛細吸管吸取色素濾液，沿鉛筆線均勻畫一條濾液細線 濾液細線要細、直，使各色素擴散的起點相同 細線

12、待濾液干后，再畫一兩次 使濾液細線上有較多的色素 層析 層析液不能觸及濾液細線，否則色素會溶解在層析液中，而不會沿濾紙條向上擴散 3.實驗結果分析 結合圖示填寫表格內容。 色素種類 色素顏色 色素含量 溶解度 擴散速度 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驗異?，F(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析 ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置數(shù)天的綠

13、葉，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一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)。 ④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：沒經干燥處理，濾液線不能達到細、齊、直的要求，使色素擴散不一致造成的。 (3)濾紙條看不到色素帶：①忘記畫濾液細線；②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，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)下列關于綠葉中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是(　　) A．使用定性濾紙過濾研磨液 B．將干燥處

14、理過的定性濾紙條用于層析 C．在畫出一條濾液細線后緊接著重復劃線2～3次 D．研磨葉片時，用體積分數(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；畫濾液細線，要等一次畫完干燥后才能重復，防止濾液細線過粗，故C錯誤；葉綠體中色素不溶于水，而溶于有機溶劑，可用無水乙醇溶解色素，故D錯誤。] 2．(2019·山西名校聯(lián)考)下列關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

15、致色素帶的位置不同 C．研磨綠葉時不加CaCO3，則濾紙條上四條色素帶變窄的比例相同 D．只畫一次濾液細線會導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，擴散速度快；溶解度小的，擴散速度慢，B正確；提取色素時加入CaCO3是為了防止色素被破壞，特別是防止葉綠素被破壞，因此研磨綠葉時不加CaCO3，則濾紙條上四條色素帶變窄的比例不相同，C錯誤；只畫一次濾液細線，濾紙上含有的色素含量減少，會導致濾紙條上四條色素帶的寬度變窄，D正確。] 3．(2019

16、·武漢模擬)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用無水乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，如圖為濾紙層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(　　) A．強光下的幼苗相比正常光照下的綠色更深 B．強光照可能抑制葉綠素的合成，促進類胡蘿卜素的合成 C．四種色素在層析液中溶解度的大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ D．如果濾液細線觸及石油醚，會縮短分離得到四條色素帶的時間 B　[由圖可知，強光照時葉綠素含量下降，類胡蘿卜素含量上升，因此正常光照下的綠色更深，A錯誤；強光照的作用可能是抑制葉綠素的合成，促進類胡蘿卜素的合成， B正確；四種色素中溶解度大的，在濾紙上擴散速

17、度快，因此四種色素在層析液中溶解度的大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C錯誤；如果濾液細線觸及石油醚，四種色素會溶解于層析液中，得不到四條色素帶，D錯誤。] 4．(2019·攀枝花模擬)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動中，選用某植物A、B兩個品種，在正常光照和弱光照下進行實驗，部分實驗內容與結果見下表。 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[μmol CO2/(m2·s)] A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59 A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.6

18、0 B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97 B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97 回答下列問題： (1)據(jù)表推知，該實驗的自變量是________________________，無關變量是__________(兩個即可)。 (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，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_________________________

19、_______________________。 [答案]　(1)光照強度和植物種類　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散得快；反之則慢 (3)品種B在弱光照處理時葉綠素a和葉綠素b含量增加 光合作用的過程 1．光合作用的認識過程(連線) 2．光合作用的過程 (1)根據(jù)如圖分析光反應與暗反應的區(qū)別 過程 Ⅰ.光反應 Ⅱ.暗反應 場所 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質 條件 光、色素和酶 多種酶 原料 水、NADP＋、ADP、Pi [H](NADPH)、ATP、CO2

20、 產物 [H](NADPH)、ATP、O2 (CH2O)、ADP、Pi 物質變化 ①水的光解： H2O[H]＋O2 ②ATP的合成： ADP＋PiATP ①CO2的固定： CO2＋C52C3 ②C3的還原： 2C3 (CH2O)＋C5 能量變化 光能→ATP中活躍的化學能 ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能 (2)根據(jù)如圖分析光反應與暗反應的聯(lián)系 ①光反應為暗反應提供ATP和NADPH。 ②暗反應為光反應提供ADP、Pi、NADP＋。 (3)寫出光合作用總反應式，并用箭頭標注反應物中H、O的去向： 3．光合作用和化能合成作用的比較 項目

21、 光合作用 化能合成作用 區(qū)別 能量來源 光能 無機物氧化釋放的能量 代表生物 綠色植物 硝化細菌 相同點 都能將CO2和H2O等無機物合成有機物 (人教版教材必修1 P103“相關信息”)光合作用光反應階段產生的[H]代表的物質是什么？與細胞呼吸過程中產生的[H]代表的物質相同嗎？ [提示]　光合作用光反應階段產生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)，細胞呼吸產生的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)，二者不相同。因此，兩者代表的物質不相同。 1．光合作用光反應階段產生的[H]可在葉綠體基質中作為還原劑。(√) 2．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在

22、葉綠體基質中。(×) [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，植物可獨立進行光反應。(×) [提示]　在暗反應不能進行時，因光反應產生的[H]和ATP的積累，光反應也要停止。 4．在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進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，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．正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，其葉綠體內CO2的固定立即停止。(×) [提示]　光反應停止后，光反應產生的[

23、H]和ATP仍可被暗反應利用一段時間。 6．土壤中的硝化細菌可利用CO2和H2O合成糖。(√) 1．光合作用過程中產生的ATP與細胞呼吸過程中產生的ATP的利用有什么不同？ [提示]　光反應階段產生的ATP用于暗反應階段C3的還原和葉綠體中蛋白質、核酸的合成。細胞呼吸產生的ATP可用于除光合作用以外的生命活動。 2．探究光照和CO2供應的變化對光合作用中物質變化的影響 如圖中Ⅰ表示光反應，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時，分析相關物質含量在短時間內的變化： (1)CO2供應不變，光照條件突然發(fā)生變化，可以分為兩種情況：

24、 光照 C3含量變化 C5含量變化 減弱 Ⅰ過程減弱→[H]和ATP合成減少→Ⅲ過程減弱、Ⅱ過程暫時不變→C3消耗減少、合成暫時不變→C3含量增加 Ⅰ過程減弱→[H]和ATP合成減少→Ⅲ過程減弱、Ⅱ過程暫時不變→C5消耗暫時不變、合成減少→C5含量減少 增強 與上述分析相反，結果是C3含量減少，C5含量增加 (2)光照條件不變，CO2供應突然發(fā)生變化，可以分為兩種情況： CO2 供應 C3含量變化 C5含量變化 減少 Ⅱ過程減弱、Ⅲ過程暫時不變→C3合成減少，消耗暫時不變→C3含量減少 Ⅱ過程減弱、Ⅲ過程暫時不變→C5消耗減少、合成暫時不變→C5含量增加

25、 增加 與上述分析相反，結果是C3含量增加，C5含量減少 3．為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。每組處理的總時間均為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間相同)。結果是A組光合作用產物的相對含量為50%；B組光合作用產物的相對含量為70%；C組光合作用產物的相對含量為94%；D組光合作用產物的相對含量為100%。 (1)各組實驗的溫度、光照強度和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，單位光照時間內，B組和C組植物合成有機物的量都高于D組植

26、物合成有機物的量，判斷依據(jù)是什么？如何解釋這一實驗結果？ [提示]　(1)排除無關變量對實驗結果的干擾(或保證自變量的唯一性)。 (2)B組和C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的70%和94%。因為隨著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產生的ATP和[H]能夠及時利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 考查光合作用探究歷程的相關實驗 1．(2019·衡水金卷)下列有關光合作用探究歷程的敘述正確的是(　　) A．英格豪斯認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．薩克斯的實驗中葉片曝光的一半變藍，說明葉綠體在光下產生了淀粉

27、C．魯賓和卡門用18O只標記H2O，證明了光合作用釋放的氧氣都來自水 D．恩格爾曼的水綿實驗利用了好氧細菌的生理特點作為因變量觀測指標 D　[英格豪斯認為植物只有綠葉才能更新空氣，A項錯誤；薩克斯實驗證明了綠色葉片在光合作用中產生了淀粉，B項錯誤；魯賓和卡門用18O分別標記H2O和CO2，證明了光合作用釋放的氧氣都來自水，C項錯誤。] 2．(2019·龍巖檢測)下列有關科學家探索光合作用的實驗中，敘述錯誤的是(　　) A．與黑藻相比，水綿更適宜用作探究光合作用的場所 B．金魚藻是水生植物，用作探究光合作用產物是O2時，利于收集氣體 C．卡爾文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用

28、中轉化的途徑 D．利用銀邊天竺葵探究光合作用產物是淀粉時，不用脫色可直接加碘液使葉片邊緣變藍色 D　[光合作用產物之一是淀粉，淀粉遇碘液變藍色，首先要用酒精使綠色的葉片脫去顏色，再滴加碘液，防止綠葉本身顏色對實驗現(xiàn)象的干擾，且銀邊天竺葵葉片邊緣不含葉綠體，無法進行光合作用合成淀粉，D錯誤。] 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，短期內檢測到葉綠體中C3的含量下降，C5的含量上升，則NaHSO3溶液的作用可能是(　　) A．促進葉綠體中CO2的固定 B．抑制葉綠體中C3的還原 C．促進葉綠體中ATP的合成 D．抑制葉綠體中

29、有機物的輸出 C　[若NaHSO3溶液促進葉綠體中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項錯誤；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項錯誤；若NaHSO3溶液促進葉綠體中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項正確；若NaHSO3溶液抑制葉綠體中有機物的輸出，意味著暗反應中C3的還原過程變慢，生成的C5減少，

30、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項錯誤。] 4．如圖為葉綠體的結構和功能示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)光合作用中光反應產生的________可以被暗反應所利用；在光照條件下，ATP的移動方向是________(用圖中字母和箭頭表示)。 (2)若暗反應被抑制，可能的外部影響因素是__________、______________________。 (3)在電子顯微鏡下觀察，可見到葉綠體基質中含量最多的物質是________顆粒(光合產物)。 (4)暗反應通過提供______________________________

31、(物質)來影響光反應，從而影響光合作用速率。 [解析]　(1)光合作用光反應為暗反應提供[H]和ATP，用于三碳化合物的還原。光反應的場所是葉綠體的類囊體膜(A)，暗反應的場所是葉綠體基質(B)，所以光照下ATP從A移向B。(2)暗反應主要受外界環(huán)境中二氧化碳濃度和溫度的影響。(3)光合作用的產物葡萄糖最終以淀粉的形式儲存起來，且淀粉顆粒在電子顯微鏡下是可以觀察到的，所以電子顯微鏡下葉綠體基質中含量最多的物質是淀粉顆粒。(4)暗反應消耗ATP和NADPH產生ADP、Pi以及NADP＋，而ADP、Pi以及NADP＋為光反應過程中ATP、NADPH合成的原料。 [答案]　(1)[H]和ATP　

32、A→B　(2)二氧化碳供應不足　溫度過高或過低　(3)淀粉　(4)ADP、Pi以及NADP＋ 1.可進行光合作用的細胞不一定都含有葉綠體(如藍藻等)，但是都有光合色素。 2．葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，對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綠光的吸收少，綠光被反射出來。 4．暗反應不直接需要光，但是如果沒有光照，光反應停止后，暗反應很快也會停止。 5．光合作用的產物主要是糖類，還有一些類脂、有機酸、氨基酸和蛋白質等。 6．葉綠體產生的ATP只能用于自身的物質合成，不能直接用于細胞中其他部位的生

33、命活動。 1.葉綠素a和葉綠素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。 2．吸收光能的四種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。 3．葉綠體是進行光合作用的場所。它內部的巨大膜表面上，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，同時形成ATP的過程。 6．暗反應過程是在葉綠體基質內，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| 感悟高考　淬煉考能 1．(2019·全國卷Ⅰ)將一株質量為20 g的黃瓜幼苗栽種在

34、光照等適宜的環(huán)境中，一段時間后植株達到40 g，其增加的質量來自于(　　) A．水、礦質元素和空氣 B．光、礦質元素和水 C．水、礦質元素和土壤 D．光、礦質元素和空氣 A　[水是占細胞鮮重最多的化合物，礦質元素是構成細胞中主要化合物的基礎，植物幼苗生長過程中可從土壤中吸收水分和礦質元素使植株質量增加；另外，植物在光照條件下可進行光合作用，通過吸收空氣中的CO2合成有機物使植株質量增加。故A符合題意。] 2．(2019·海南高考)下列關于高等植物光合作用的敘述，錯誤的是(　　) A．光合作用的暗反應階段不能直接利用光能 B．紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素a C．光反

35、應中，將光能轉變?yōu)榛瘜W能需要有ADP的參與 D．紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用 B　[光合作用的暗反應階段不能直接利用光能，但需要利用光反應階段形成的[H]和ATP，A正確；胡蘿卜素不能吸收紅光，B錯誤；光反應中，將光能轉變?yōu)锳TP中活躍的化學能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與，C正確；紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以轉變?yōu)锳TP中活躍的化學能，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驗結果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是(　　) A．研磨時加入CaCO3

36、過量會破壞葉綠素 B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液 C．在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作 D．實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b D　[研磨時加入CaCO3能防止葉綠素被破壞，A項錯誤；層析液由有機溶劑配制而成，B項錯誤；層析液易揮發(fā)，層析分離時燒杯上要加蓋，C項錯誤；對照圖示結果分析可知，該種藍藻中沒有葉黃素和葉綠素b，D項正確。] 4．(2017·全國卷Ⅲ)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是(　　) A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成 B．葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的

37、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的變化來表示 D．葉片在640～660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 A　[本題考查色素對光能的吸收、光合作用的過程。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，在紅光區(qū)不吸收光能，A錯誤；葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確；題干中給出“光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(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；640～660 nm波長光正好是葉綠素的吸收區(qū)，故葉片在640～660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合

38、作用引起的，D正確。] 5．(2016·全國卷Ⅱ)關于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(　　) A．葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中 B．構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溶劑如無水乙醇中，A項正確。葉綠素分子中含有鎂元素，鎂元素可以由植物根細胞通過主動運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紫

39、光，紅外光和紫外光不屬于可見光，C項錯誤。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項正確。] 6．(2016·天津高考)在適宜反應條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強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，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紫光，而對綠光吸收最少，因此當突然改用光照強度與白光相同的紅光照射時，光反應增強，A

40、TP、[H]、C5含量上升，ADP、C3含量減少；當突然改用光照強度與白光相同的綠光照射時，光反應減弱，ATP、[H]、C5含量減少，ADP、C3含量增多。] 7．(2019·江蘇高考)葉綠體中催化CO2固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細胞核DNA編碼的小亞基共同組裝而成，其合成過程及部分相關代謝途徑如圖所示。請回答下列問題： (1)合成酶R時，細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息________到RNA上，RNA進入細胞質基質后指導多肽鏈合成；在葉綠體中，參與大亞基肽鏈合成的RNA中，種類最多的是________。 (2)進行光合作用時，組裝完成的酶R需ATP參與激活， 光能轉

41、化為ATP中的化學能是在________上(填場所)完成的?；罨拿窻催化CO2固定產生C3化合物(C3-Ⅰ)，C3-Ⅰ還原為三碳糖(C3-Ⅱ)，這一步驟需要________作為還原劑。在葉綠體中C3-Ⅱ除了進一步合成淀粉外，還必須合成化合物X以維持卡爾文循環(huán)，X為________。 (3)作為光合作用的重要成分，X在葉綠體中的濃度受多種因素調控，下列環(huán)境條件和物質代謝過程，與X濃度相關的有________(填序號)。 ①外界環(huán)境的CO2濃度 ②葉綠體接受的光照強度 ③受磷酸根離子濃度調節(jié)的C3-Ⅱ輸出速度 ④酶R催化X與O2結合產生C2化合物的強度 (4)光合作用旺盛時，很多植物

42、合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體________。 [解析]　(1)遺傳信息從DNA傳遞到RNA的過程叫轉錄。參與蛋白質合成的RNA有tRNA、mRNA和rRNA等，由于tRNA與特定的氨基酸相結合，其功能具有特異性，種類最多。(2)光合作用過程中，發(fā)生在類囊體薄膜上的光反應，將光能轉化成ATP中的化學能。光反應為暗反應提供了[H]和ATP，其中[H]是將C3-Ⅰ還原形成C3-Ⅱ的還原劑。暗反應過程中，C5和CO2結合形成C3，其中一部分C3又會被還原成C5，從而使卡爾文循環(huán)持續(xù)地進行下去。(3)凡是影響光反應和暗反應的因素，都可以引起C3、C5相對含量的暫時變化。外界環(huán)境的CO2濃度改變，會暫時影響C5的消耗；葉綠體接受的光照強度變化，會暫時影響C5的生成；C3-Ⅱ的輸出速度會影響C5的生成；酶R催化C5與O2結合產生C2化合物的強度會直接影響C5的濃度。(4)若葉綠體中存在大量可溶性糖，其滲透壓會增大，造成葉綠體大量吸水而漲破。 [答案]　(1)轉錄　tRNA (2)類囊體　[H]　C5(五碳化合物) (3)①②③④ (4)吸水漲破 17