考向06 光合作用与能量转换- 备战2023年高考生物一轮复习考点微专题（全国通用）（解析版）.pdf

考向0 6光合作用与能量转换1.（20 20 江苏卷，6）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（）A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C.研磨时添加石英砂有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散【答案】B【解析】叶绿体色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素,A 正确；研磨时加入CaCO3可以防止叶绿素被破坏，B 错误；加入石英砂是为了使研磨更充分，从而使叶绿体中的色素释放出来，C 正确；画滤液细线时应尽量减少样液扩散，防止色素带之间部分重叠，D 正确。2.（20 19海南卷，9）下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是（）A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B.红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC.光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D.红光照射时，叶绿素b 吸收的光能可用于光合作用【答案】B【解析】光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能，但需要利用光反应阶段形成的NADPH和 ATP,A 正确；胡萝卜素不能吸收红光，B 错误；光反应中，将光能转变为ATP中活跃的化学能，需要有ADP和 Pi及 ATP合成醐的参与，C 正确；红光照射时，叶绿素b 吸收的光能可用于光合作用，光能可以转变为ATP和 NADPH中活跃的化学能，D 正确。1.色素的提取与分离实验（1）实验原理也可用歌的乙/加入遭号无水成畋铀末代老题圆）有机溶剂（如五之三避 能溶解色素不 大 荒 奇 色 素 在 层 析 液 中 溶解度不同,在滤与w 义纸条上扩散的速度不同（2）实验装置及操作ffum过无水乙醇碳酸钙取素二氧化硅提色干燥的定 性 二滤纸铅 笔 线II剪 两 角 出制备滤纸条、画滤液细线或e滤液细线层析液序 棉 塞c:m 滤纸条-试管-滤液细线以层析液铁架台色素的提取色素的分离 称 取 绿 叶、剪碎,研 磨-提二 氧 化 硅：增 大 摩 擦，使 研 磨更加充分碳 酸 钙：防 止 色 素 被 破 坏 无 水 乙 醇：溶 解色素不能用过 滤 用单 层 尼 龙 布 过 滤 手 收 集 滤 液 及 时 用 棉 塞 将 试 管 口 塞 严一 端 剪 去 两 角，使扩散 制 备 滤 纸 条 均 匀，防 止 出 现 弧 形 色索带 档加色才附看久细、直、勾（风 干 后 重 复；画 滤 液 细 线-一 两 次）一不 隹 去 用 滤 纸 条 插 入 层 析 液 中，层。L系 力 网 一 析 液.鲤 型 及 滤液细线防立色壬溶的在悬竹海中（3）实验结果及分析实验结果，滤纸条上呈现四条颜 色、宽度不同的、色素带啥子晟九打算最怏斗 胡 萝 卜 短 橙黄色二一叶黄素：黄色二一叶绿素a：蓝 绿 色 一 身一叶绿素b：黄绿色 色 素 带 的 条 数 与 色 素 种 类 有 关,素 带 说 明 有 四 种 色 素 色 素 带 的 宽 窄 与 色 素 含 量 有 关,越 宽 说 明 此 种 色 素 含 量 越 多 色 素 带 扩 散 速 度 与 溶 解 度 有关,度 越 快 说 明 溶 解 度 越 高色者用最玄哈子最多四条色色素带扩散速1.叶绿素提取和分离实验异常现象分析异常现象原因分析色素带颜色较浅（1）未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分；（2）一次加入过量的无水乙醇，提取液浓度太低（应分次加入少量无水乙醇，如 1 0m L）；（3）画滤液细线时次数太少滤纸条下面两条色素带较浅（1）未加碳酸钙或加入过少，叶绿素被破坏；（2）实验材料中叶绿素的含量较少（如泛黄的叶片）色素带重叠（1）滤液细线不直；（2）滤液细线过粗无色素带（1）忘记画滤液细线；（2）滤液细线接触或浸没于层析液，色素全部溶解到层析液中【易错 点 1 关于光合色素的4点提醒点拨：（1）可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体（如蓝藻等），但是都含有光合色素。（2）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。（3）植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。（4）植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。易错点2 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 A D P、1.（2 0 2 2 北京房山区期末）如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是（）A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B.若选用同种但失绿变黄的叶片，色素含量可能是（甲+乙）（丙+丁）C.四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D.四种色素中，丙和丁主要吸收红光【答案】B【解析】提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，A错误；由题图可知，甲为叶绿素b,乙为叶绿素a,丙为叶黄素，丁为胡萝卜素，失绿变黄的叶片中叶绿素含量较低，所以色素含量可能是（甲+乙）（丙+T），B正确；四种色素都能溶解在层析液中，丁扩散距离最远，丁色素的溶解度最大，C错误：内（叶黄素）和丁（胡萝卜素）主要吸收蓝紫光，D 错误。2.（2022.黑龙江哈三中一调）在绿叶中色素的提取与分离实验中，在滤纸中央滴一滴色素滤液，然后进行分离（如图），得到四个不同颜色的同心圆。下列说法正确的是（）定性滤纸 培养皿,灯芯（棉线）A.可以用层析液提取绿叶中的光合色素B.由外向内的第三圈呈蓝绿色，主要吸收蓝紫光和红光C.如实验中未加CaCCh，会导致由外向内的第一、二圈颜色较浅D.由外向内第一、二圈中的色素主要吸收红光和蓝紫光【答案】B【解析】根据叶绿体中色素的分离原理可知，可以用层析液分离绿叶中的光合色素，提取光合色素常用无水乙醇，A 错误；根据分析可知，由外向内的第三圈是叶绿素a,呈蓝绿色，主要吸收蓝紫光和红光，B 正确；光合色素的提取实验中加入CaCOa的作用是防止叶绿素被破坏，所以如果实验中未加C aC O 叶绿素a 和叶绿素b 含量较少，即由外向内的第三、四圈颜色较浅，C 错误；由外向内第一、二圈中的色素是胡萝卜素和叶黄素，它们主要吸收蓝紫光，D 错误。3.（20 21广东卷，12）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化C0 2固定形成C3的酶被称为Rubisco,下列叙述正确的是（）A.Rubisco存在于细胞质基质中B.激活Rubisco需要黑暗条件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和 CO2结合【答案】D【解析】由“唯一催化C02固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的，故 Rubisco存在于叶绿体的基质中，催化C5和 CO?结合生成C3,A 错误，D 正确；暗反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B 错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和 ATP,C 错误。4.（20 17年全国卷2）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。ABCD光能、ATPH2O?xNADPil（CO）丁葡萄糖 丙 酮 缸 靛 嬴/c o Jh42C J 2乙酰辅酶心COH2O2据图回答下列问题：（1）图中、代表的物质依次是、，印代表的物质主要是。（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在（填“B 和 C”“C 和 D”或“B 和 D”）。（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是。【答案】Ch N ADP+ADP+Pi C5 N ADH （或答：还原型辅酶I）C和D 在缺氧条件下进行无氧呼吸【详解】光反应中物质变化：氏0 2H+l/2Ch（水的光解）；NADP+2e-+H+一 N ADPH 能量变化：ADP+Pi+光能一 ATP暗反应中物质变化：CO2+C5化合物2C3化合物（二氧化碳的固定）2C3+4N ADPH+ATP（CH 2O）+C5+H 2O（有机物的生成或称为G的还原）能量变化：ATP-ADP+Pi（耗能）（1）由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生N ADPH和氧气；暗反应阶段消耗ATP和NA D P H,产生N ADP+、（ADP和Pi）；暗反应过程为卡尔文循环，CO2+C5化合物-2c3化 合 物（二氧化碳的固定），所以为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段中，乙酰辅酶A（乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三竣酸循环转变为CO?和氢原子；在第三阶段中，氢原子进入电子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的 H 为还原型辅酶I（NADH）。（2）植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶段（C和D）。（3）酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。【点睛】易错易混点为|川，注意呼吸作用中的|H|为还原型辅酶I（NADH）,光合作用中的 H为还原型辅酶 II(NADPH)1.光合作用过程(1)图解光合作用的过程H20A光能叶绿体中ATPJN A D P H NADP+、ADP+Pi 2 3 C02多种黯盛参加催4 1A二(CHQ)光反应阶段暗反应阶段(2)比较光反应与暗反应:、光反应,：V类囊体薄膜龙、色素、醐、H Q、A D P、P i、NADP+顷 目)撕 反 应,：v v*叶绿体基质帚产 C 5、A IE、NADPH、C篝水的光解：2H2O O2+4H+4e-CO?的固定：ATP 的合成:U-X/CO.)+C,M2C,ADP+Pi+能量也;*G的还原：ATP/Y,ATP.NADPH还原型辅幅II的 形/2 c3 高.成：NADP+H+2e-(CH2O)+C5我 NADPH、ATP 和 NADPH光能ATP和NADPH(能量)中活跃的化学能中活跃的化学能 焚 织 一 有 机 物 中 稳Z L 定的化学能(O)VH,O/N A D P+、CO,j光能中(庠勺小2、ADP+Pi，(CH2O):光反应为暗反应提供NADPH、A T P;暗反应：为光反应提供NADP*、ADP和Pi;没仃光反应，暗反应无法进行；没有暗反应.:光反应也会受到抑制3.光合作用的概念及反应式(1)概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氢笃的过程。(2)反应式：光能CO2+H 2011r（CH 2。）+02（3）元素的转移途径H：米 磐 N ADPH 度 雪（C3H 2OCC：支。2c国 蛆 定 心 迎 望（空 出 0）。0：H!8O SI8OO：c 802cs典典定QC您 匹邕）1.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析（1）“过程法”分析各物质变化下图中I 表示光反应，H表示CO2的固定，III表示C3的还原，当外界条件（如光照、CO2）突然发生变化时,分析相关物质含量在短时间内的变化：变 那COz供应、不变）.（I 变弱）-N ADPH J ATP|W减 弱）C；消耗减少，合成暂不变Cn 蒜 变 卜 7 消耗暂不变，合成减少CJ/光不变、COz供应II减弱C：,合成减少，消耗暂不变CJ川暂不变J C 消耗减少，合成暂不变CID随后减弱1暂不变N ADPH f ATP（2）“模型法”表示C谕最的含量变化起始值C3高于C5（约为其2 倍）光 包照光照弱 却强-C3-里 C；、N ADPH、：W-4 ATP、（CH,0）5!一合成量一光照强z-一光蚪则Cs、N ADPH、ATP、（CH。合成量时间C$、N ADPH、ATP一 C3.(CH2O)合成量涮S望滓时间c o2品型区酬。）合成里 I G、N ADPH、!ATP易错点1 对光合作用过程的4点说明点拨：（1）C3和C5并不是只含有3个或5个碳原子，还 有H、0等原子，如丙酮酸（C3H 4。3）就是一种三碳化合物。（2）暗反应不直接需要光，但是如果没有光，光反应停止后，暗反应很快也会停止。（3）光合作用的产物主要是糖类，还有一些类脂、有机酸、氨基酸和蛋白质等。（4）叶绿体产生的ATP只能用于暗反应（C3的还原），不能用于细胞中其他部位的生命活动。易错点2 误认为l4C转移途径为 气。2一 气3-14c5T（WCH O）点 拨：光 合 作 用 暗 反 应 中C5的 作 用 在 于 固 定C 02形 成C3,l4CO2中 的1 4 c转移途径为14c o4c H 2。），中间没有C5参与。3.（2022东北师大附中质检）如图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是（）H2O C光 一 晒=4=（C HQ）O2A.物质b可能是AD P和PiB.物质c直接被还原生成（CF hO）和C5C.甲中色素不溶于水，能溶于有机溶剂D.乙中含有多种催化反应的能【答案】B【解析】根据图示可看出，甲是叶绿体的类囊体薄膜，是光合作用光反应的场所，乙为叶绿体基质，是暗反应的场所，物质b可能是暗反应为光反应提供的ADP和Pi,A正确；物质c为CCh，CCh转化成（CFhO）和C5需经过CO2的固定和C3的还原两个过程，B错误；类囊体薄膜上的色素不溶于水，能溶于有机溶剂,C正确；叶绿体基质中含有多种催化反应的酶，D正确。4.（2022东北师大附中质检）如图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是（）HQ c光（CH2O）O2A.物质b可能是ADP和PiB.物质c直接被还原生成（CH2O）和C5C.甲中色素不溶于水，能溶于有机溶剂D.乙中含有多种催化反应的醐【答案】B【解析】根据图示可看出，甲是叶绿体的类囊体薄膜，是光合作用光反应的场所，乙为叶绿体基质，是暗反应的场所，物质b可能是暗反应为光反应提供的ADP和Pi,A正确；物质c为CCh，CO?转化成9比0）和C5需经过CO2的固定和C3的还原两个过程，B错误；类囊体薄膜上的色素不溶于水，能溶于有机溶剂,C正确：叶绿体基质中含有多种催化反应的酶，D正确。5.（2018江苏卷，18）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是（）A.横坐标是CCh浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度B.横坐标是温度，甲表示较高CO?浓度，乙表示较低CCh浓度C.横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度D.横坐标是光照强度，甲表示较高CCh浓度，乙表示较低CCh浓度【答案】D【解析】由题图可知，甲、乙两曲线刚开始重叠，之后乂分开，A项所述条件不会出现图示结果，A不符合题意；横坐标为温度，则相应曲线应存在最适温度下的最高净光合速率，呈现先上升后下降趋势，B 不符合题意；叶绿体中的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。若横坐标表示光波长，随着波长增大植物的净光合速率不应是先增大后趋于稳定，C 不符合题意；随着光照强度的增加，净光合速率先增加后趋于稳定，在某一光照强度下，较高浓度的CO2条件下植物净光合速率大，D 符合题意。6.(20 22年 1 月浙江高考真题)不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理(3 0 s/次)，实验结果如图2,图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光 表示先蓝光再绿光后蓝光处理。口气孔导度臼胞间co,浓度。光合速率气孔开放程度蓝光 红光图12030O回答下列问题：(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用 方法分离。光合色素吸收的光能转化为A T P和 N A D P H 中的化学能、可用于碳反应中 的还原。(2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间C C h 浓度低，其原因是。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被 光逆转。由 图 1 图 2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、cr 的吸收等，最终导致保卫细胞,细胞吸水，气孔开放。(3)生产上选用 L E D 灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的 或_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。【答案】(1)层析 3-磷酸甘油酸(2)光合速率大，消 耗 的 二 氧 化 碳 多 蓝 溶 质 浓 度 升 高(3)不 同 颜 色 光 强 度 光 照 时 间【解析】【分析】分析图1：蓝光光照比红光光照下光合速率大、气孔导度大、胞间C O 2 浓度低。分析图2:表示该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理对气孔导度的影响：蓝光刺激可引起的气孔开放程度增大，绿光刺激不影响气孔开放程度，先蓝光后绿光处理也基本不影响气孔开放程度，先蓝光再绿光后蓝光处理气孔开放程度增大的最多。由此可知绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转。各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢,所以常用纸层析法分离光合色素。光合色素吸收的光能通过光反应过程转化为ATP和NADPH中的化学能,用于碳反应中3-磷酸甘油酸的还原，将能量转移到有机物中。(2)据 图1分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CCh浓度低，其原因是蓝光照射下尽管气孔导度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转，并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显。由 图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、的吸收等，最终导致保卫细胞溶质浓度升高，细胞吸水膨胀，内侧膨胀的多，气孔侧内陷，气孔开放。(3)生产上选用不同颜色的LED灯或滤光性薄膜可获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的光强度或光照时间、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代谢产物的合成。【点睛】本题考查了不同光质对光作用过程中，气孔导度(气孔的开放程度)、胞 间C 02浓度、光合速率的影响，解题关键是知道所学的光作用过程的相关知识，并结合题中的图示信息做出准确判断。1.影响光合作用的内部因素(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。美&律光环境中生长反帝EhMd。OMf f ioD谴壮，在甫嬴和筋先於件,-下生长发甫不良的植物;阳生植物的细胞呼吸.-4 :强度、光补偿点、光饱9-世生地物d和点、最大光合作用，/二蟹逍物：强度均高于阴生植物.,/上光补偿点丁、-手 /光 照强迩&应府而至一袤松扬马丽美良牧弱的光照外件:生农作物间作或套种下生长良好的植物-(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶Efo A会 鹿 注 蔗 的 大 石 翥 含 量 句;:大,酶的含量和活性皂士光合速：率加快 J)A叶龄,;应甫永松扬巢树曾施后丽，忠党:摘除老叶(3)叶面积指数物质量-一:忠光合里呼吸量二干 物 质 量iA叶而积指数A点前:随叶面积指数增大，光合效率增大A点后:虽然总光合量上升，但因呼吸量上升更快，导致干物质量下降应 而 无 话 后搞嗓麻冒不彦奸；合理密植.增加光合面积2.影响光合作用的外部因素(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析光照强度*鼠？TOUO调轻谶ZO。光照大孑此点H植物方可生长光补偿光饱和点而光合周总女用4B_A黑暗条件下呼吸所放出的CO?量一强夕光照强度影响光反应，制约ATP及NADPH的产生,进而制约暗反应，应用:温室大棚阴天时补光；可以提高光合速率;适当延:长光照时间;合理密植，增加 光合作用面积等,CO2浓度A点与A，点意义不同.B点与夕点对应的CO,浓度都表示CO?的饱和点熙si三世如果,.co/卜 槽 点区COz浓度图1卜J o婪OO A行用价、遂作f反f浓-,*,0,一令*浓BC2图光竹8-度应用:农业生产上“正其行，通其风”；增施农家肥，增大C0?浓度温度温度通过影响酶的活性进而影响光合作用（主要制约暗反应）先合作用与呼吸作用独的聂送温层不同速率光歹 笔、呼 吸/号、V、_;:；应用:大用中适时播种;:温室中,适当增加昼夜，温差，保证植物有机物的E温 度/过 秋 累.水分或矿 质 元 素 影响气孔的开闭超过一定浓度后，植物会因土壤溶液浓度过高而渗透失水，出现萎焉。光合速率 沃 芬 裒 定 谷 松 诃 而 算 川 犷 版）:元 素 影 响 叶 绿 素 等 有 关 化 合：物的合成 水分或矿质元素彳应用:合理灌溉和施肥，:（2）多因子对光合速率的影响P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强,光合速率不断圜鱼，Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子自变量2温度口变量2光照强度U变鼠2 CO?浓度施尔V去O/,箭为3女*O汽汽汽i3(2(|(7 T强强强光光光高中低oPA自变量1B自变量1度度度旅漆6-00;CCC曲邛林Q光照度C 口变量1应用温室栽培时,当光照强度适宜时，适当提高温度，同时增加CO2浓度或当温度适宜时，适当增加光照强度和CO?浓度都可以提高光合速率1.光合作用曲线中的“关键点 移动好潮轻姿切（1）A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，4点下移；反之，A点上移。（2汨点与C点的变化（注：只有横坐标为自变量，其他条件不变）注意：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，C02（或光）补偿点应右移，反之左移。B点（补偿点）C点（饱和点）适当增大C02浓度（光照强度）左移右移适当减小C02浓度（光照强度）右移左移土壤缺Mg2+右移左移（3）。点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大C02浓度使光合速率增大时，。点向右上方移动；反之，移动方向相反。【易错点1】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颜色的光均可被作物吸收（对黄绿色吸收较少），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（节电、节省成本）的角度讲，用红灯泡、紫灯泡效率最高。【易错点2】误认为温室生产中昼夜温差越大，作物产量越高点拨：白天适当提高温度或增加C02浓度，可有利于提高光合产量，夜晚不进行光合作用，适当降低温度可降低呼吸速率从而减少有机物消耗，故适当提高昼夜温差可提高作物有机物积累量，从而提高作物产量。然而，昼夜温差并非越大越好，因为夜晚温度过低时，呼吸酶活性过小，当呼吸作用被过度抑制时，必将减弱矿质离子的吸收等代谢过程，从而制约次日的光合作用，这对作物生长显然不利。易错点3 混淆不同图形中的光补偿点点拨：四幅图中所有的A点及图乙中的B点均表示光补偿点，因此在判断时一定要认真分析。有超谯中堀H n浜go J光照下CO?的利用量黑暗下CO2一的释放量温度汽12 18 24 时间/h图乙图甲8。与含。O 0 M盘光照强度T图5.(2022安徽淮北二模)农业生产中合理施肥对实现粮食稳产、高产至关重要，科研工作者以水稻为研究材料，设置4种不同的处理方式，分别为不施氮肥(CK)低氮150 kg hnr2(LN)、中氮240kg.hm(MN)、高氮330kg-hm】(HN),研究施肥对水稻生命活动的影响，研究结果见下表，据表回答：处理净光合速率Pn(|imohm_2*s-I)气孔导度Ga(mobm-2*s-1)标记CO2浓度Ci(gmokmor1)CK19.80.36305LN22.90.41301MN24.30.47312HN26.20.53306(1)净光合速率可以用测得的单位时间、单位叶面积的(写出1种即可)表示。(2)叶肉细胞的叶绿体中，氮元素主要存在于 等物质中(写出2种即可)。(3)分析表格数据可知，适当增施氮肥可以(填“提高”或“降低”)水稻光合作用速率，原因是(4)研究表明，大量施用化肥会导致土壤结构不良和土壤酸化；减施氮肥并用有机肥替代部分氮肥对维持土壤肥力，保障粮食生产安全具有重要意义。施用有机肥的优点有(写出2点即可)。【答案】（1）CO2的吸收量、02的释放量或有机物的积累量（2）叶绿素、酶、磷脂、核 酸（DNA、RNA）、NADPH、蛋白质、ATP、ADP等（3）提高 适当增施氮肥，气孔导度增加，CO?的吸收量增加，暗反应增强，光合速率提高（4）改良土壤结构、减少化肥的使用、减少环境污染、增加了植物光合作用所需的CO2量、提供更多的无机盐【解析】【分析】影响光合作用的环境因素有光照强度、CO2的浓度、温度等。（I）净光合速率表示总光合速率和呼吸速率的差值，可以用测得的单位时间、单位叶面积的C02的吸收量、02的释放量或有机物的积累量表示。（2）叶绿体中的叶绿素（组成元素为C、H、0、N、Mg）、酶（组成元素中至少有C、H、O、N）、磷 脂（组成元素为C、H、0、N、P）、核 酸（DNA、RNA）、NADPH、蛋白质、ATP、ADP等都含有氮元素。（3）分析表格数据可知，适当增施氮肥使气孔导度增加，则 CCh的吸收量增加，CCh是暗反应的原料，则暗反应增强，水稻光合速率提高。（4）大量施用化肥会导致土壤结构不良和土壤酸化，而施用有机肥能够改良土壤结构、减少化肥的使用、减少环境污染、增加了植物光合作用所需的C0?量、提供更多的无机盐，对保障粮食生产安全具有重要意义。6.（2022湖北恩施市第一中学模拟预测）以大豆为实验材料，研究了 C02浓度升高的条件下，干旱胁迫及复水后大豆的生理变化。生长室分成实验组和对照组2 个组，每组2 个处理。对 照 组（充分供水和重度干旱），CCh浓度为当前大气CCh浓 度（350pmol/moD；实 验 组（充分供水和重度干旱），每天7：00-19：00分别通入浓度为700nmol/mol的 CCh（为大气CCh浓度的2 倍）。干旱处理的第5 天开始复水，使土壤含水量恢复至充分供水程度。实验结果如图1 和图2 所示。请回答下列问题：oEd.)、芟c桀图1 CO.浓度升高及干早胁迫对大豆净光合速率的影响OE)、郴第里灌一 A实验组(充分供水)图2 CO：浓度开高及干早胁迫对大豆蒸腾速率的影响(1)CO2进入 后，与 结合而被固定。(2)第14天，无论是充分供水还是干旱胁迫，高浓度CO?处理的大豆净光合速率均 大气CO2浓度处理的，原因是 o干旱胁迫使大豆光合效率o C02浓度升高短期内可 大豆的光合效率，长期则会出现适应性改变。(3)由图2分析可得，充分供水时，高C02浓度条件下，大豆的蒸腾速率。而干旱胁迫条件下蒸腾速率急剧下降，原因可能是,涉 及 的 植 物 激 素 是。【答案】(1)叶绿体基质 C5(2)高于 CCh浓度增高可提高作物的暗反应效率，从而提高作物的光反应效率，最终表现为净光合速率 提 高 下 降 提 高(3)减 弱 干 旱 胁 迫 使 大 豆 的 气 孔 关 闭 脱 落 酸【解析】【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上)：水的光解产生 可与氧气，以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中)：CO2被C 5固定形成C3,C 3在光反应提供的ATP和 H的作用下还原生成有机物。(1)结合分析可知，CCh进入叶绿体基质后，与C5结合形成C3而被固定，发生的场所是叶绿体基质。据图分析，第卜4天，无论是充分供水还是干旱胁迫，高浓度CO?处理的大豆净光合速率均高于大气CO?浓度处理的，说明二氧化碳是影响光合速率的重要因素，其作用机理是CCh浓度增高可提高作物的暗反应效率，从而提高作物的光反应效率，最终表现为净光合速率提高。干旱胁迫使大豆光合效率下降，原因可能是干旱胁迫导致气孔关闭，进而使二氧化碳无法通过气孔进入叶绿体中，从而使光合速率下降。CCh浓度升高短期内可提高大豆的光合效率，长期则会出现适应性改变，这是生物体具有适应性的表现。（3）由图2 分析可得，充分供水时，高 CCh浓度条件下，大豆的蒸腾速率减弱。而干旱胁迫条件下蒸腾速率急剧下降，应该是由于干旱胁迫使大豆的气孔关闭，进而使蒸腾速率下降，该过程中涉及的植物激素是脱落酸，脱落酸能促进气孔关关闭，进而使蒸腾速率下降。修 典 真 题）7.（2022全国甲卷高考真题）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。不同植物（如 C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应阶段的产物是（答出3 点即可）。（2）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是（答 出 1点即可）。（3）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是。【答案】（1）02、H 和 ATP（2）自身呼吸消耗或建造植物体结构（3）Q 植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2【解析】【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：（1）光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生 H 与氧气，以及ATP的形成：（2）光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被 Cs固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和 H 的作用下还原生成糖类等有机物是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。（1）光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体膜上，光反应发生的物质变化包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有02、H 和 ATP,（2）叶片光合作用产物一部分用来建造植物体结构和自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。故正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。(3)C4植物的CO2固定途径有C4和 C3途径，其主要的CO2固定酶是PEPC,Rubisco；而 C3植物只有C3途径,其主要的C02固定酶是Rubisco。干旱会导致气孔开度减小，叶片气孔关闭，C02吸收减少；由于C4植物的 CO2补偿点低于C3植物，则 C4植物能够利用较低浓度的C O 2,因此光合作用受影响较小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生长得好。8.(2018年3卷)回答下列问题：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _上，该物质主要捕获可见光中的(2)植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a 时，随叶面积系数增加,群 体 光 合 速 率 和 干 物 质 积 累 速 率 均。当叶面积系数超过b 时，群体干物质积累速率降低，其原因是叶面积系数(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO?量相等时所需要的光照强度(填“高 或 低【答案】类囊体膜 蓝紫光和红光 增加 群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低 低【分析】本题主要考查光合作用和细胞呼吸的相关知识。据题意可知，植物群体光合速率即为总光合速率，干物质积累速率即为净光合速率；据题中曲线可知；当叶面积系数小于a 时，群体光合速率、干物质积累速率及呼吸速率均上升；当叶面积系数大于a,小于b 时，群体光合速率上升、干物质积累速率基本不变、呼吸速率上升；当叶面积系数大于b 时，群体光合速率不变、干物质积累速率下降、呼吸速率上升。【详解】(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质是叶绿素和类胡萝素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿体上的色素主要捕获红光和蓝紫光:（2）由图可知：当叶面积系数小于a 时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升；当叶面积系数大于b 时，由于群体光合速率不变，而群体呼吸速率仍在上升，导致群体净光合速率降低，T物质枳累速率下降；（3）由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物，即阴生植物通过呼吸作用放出的C02比阳生植物少，因此阴生物光合作用吸收C02量与呼吸作用放出的CCh量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。【点睛】关键要理解植物群体光合速率即为总光合速率，干物质积累速率即为净光合速率，因此群体的干物质积累速率=群体光合速率一群体呼吸速率。1.光合作用与呼吸作用的比较线粒体项目光合作用呼吸作用发生范围含叶绿体的植物细胞、蓝细菌等所有活细胞发生条件在光下进行时时刻刻都进行实质合成有机物、储存能量分解有机物，释放能量H.I)0.*根空气 空气空气 空气H Q一你ADP+Pi1叶绿体图解联系懈 II吃 上 啊 洞 值C：H；0H；C0：:细胞质基质能量联系能反A T P和NAD PH中活跃的化学能暗反应有机物中稳定的化学能户/A T P中 活 跃 的 化学能光合作用一般用于（除暗反应外的）各项生命活动细胞呼吸2.光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP的来源与去路来源第一阶段（葡萄糖）、第一阶段国席!去路（第丙三酮阶酸段和还水原）。2,产生H 2 0常用结论一来源-位、氤光合I|去路(ATP)1.辨析净光合速率与总光合速率（1）微观辨析（2）结合曲线辨析（3）从语言文字中辨析有氧来源呼吸光合去路来源作用I去路（释放大量能量）光反应水的光解所产生用于暗反应还原C,3 箪三时段三 阶 段 均 产 生 产 生 最 多作为各项生命活动的“直接”能源物质光反应主要用于C：,的还原总光牝速率以光合速率大于呼吸速率为例（光合速率=呼吸速率 植物表观上不与外界小 发生气体交换净光合速率、AB光合速率 呼吸速率呼吸速率光照箱 1 二2受三强度J光合速率呼吸速率植物吸收C O,释放O,段，植物释放C O?【吸收。2A1只呼吸不光合占植物释放C O2Z 吸收5还有“叶绿体吸收”也表示总光合速率注 真 正 光 合 速 率=净光合速率+呼吸速率 光 合 作 用 消 耗 的 3。2量=从 环 境 中 吸 收 的C02量+呼 吸 释 放 的C02量总（真正）光合速率净（表观）光合速率呼吸速率“同化”“固定”或“消耗”的C02的量“从环境（容器）中吸收”或“环境（容器）中减少”的C02的量黑暗中释放的C02的量“产生”或“制造”的 的 量“释放至容器（环境）中 或“容器（环境）中增加”的。2的量黑暗 中 吸 收 的。2的精“产生,，”合成,，或“制造,的有机物的量“积累”增加”或“净产生”的有机物的黑暗中消耗的有机物的量 光 合 作 用 产 生 的。2量=释 放 到 环 境 中 的02量+呼吸作用消耗的02量7.（2022山东济南调研）图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释 放 量 和02产生总量的变化，图乙表 示 植 物 光 合 速 率 与 光 照 强 度 的 关 系 曲 线。假 设 不 同 光 照 强 度 下 细 胞 呼 吸 强 度 相 等，下列说法正确的是)口产生总量1妙口CO?释放量lll Fi l l.abed光照强度甲CO?吸 收 量c（）/_ _ _ _ _ _ _ _ _ _A-B X光照强度CO?释放最乙A.若图甲代表水稻，图乙代表蓝细菌，则 图 甲 的c光照强度下与图乙的C时 细 胞 中 产 生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体和叶绿体B.若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图 中 的c光照强度下相当于图乙的B点C.图 甲 植 物 的d光照强度下单位时间内细胞从周围环境吸收8个 单 位 的C02D.图 乙 的A、B、C点光合作用限制因素只有光照强度【答 案】B【解 析】蓝细菌为原核生物，细胞中无线粒体和叶绿体，A错误；图 甲 中c光 照 强 度 下0?产生息量