高考专题复习之光合作用专题讲练.docx
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高考专题复习之光合作用专题讲练
第一讲光合作用的过程
一、知识总结
1.光合作用过程
⑴光合作用过程图解:
⑵光反应阶段和暗反应阶段的比较:
光反应阶段
暗反应阶段
所需条件
必须有光、酶
有光无光均可、酶
进行场所
类囊体的薄膜上
叶绿体内的基质中
物质变化
能量转换
光能转变为ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
联系
物质联系:
光反应阶段产生的[H],在暗反应阶段用于还原C3;能量联系:
光反应阶段生成的ATP,在暗反应阶段将其储存的化学能释放出来,ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能
2.反应方程式及元素去向
总反应式:
物质转移(以生成葡萄糖为例):
3.叶绿体处于不同条件下,C3、C5、[H]、ATP含量以及(CH2O)合成量的动态变化
项目
条件
C3
C5
[H]和ATP
(CH2O)合成量
光照不变停止CO2供应
减少
增加
增加
减少或没有
光照不变CO2供应增加
增加
减少
减少
增加
光照不变,CO2供应不变,(CH2O)运输受阻
增加
减少
增加
减少
停止光照CO2供应不变
增加
下降
减少或没有
减少或没有
突然光照CO2供应不变
减少
增加
增加
增加
二、典例解析
【例1】下列关于光合作用的描述中,正确的是( )
A.黑暗情况下叶肉细胞内无ATP产生
B.叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
【例2】把植物置于一含有14CO2的密闭容器中,一段时间后再置于另一无14CO2的密闭容器中,结果发现后者中也发现有14CO2,则14C的走向正确的是( )
A.CO2→C3→糖类→丙酮酸→CO2 B.CO2→C5→糖类→酒精→CO2
C.CO2→C5→蛋白质→丙酮酸→CO2 D.CO2→C3→脂肪→乳酸→CO2
【例3】如图表示某植物的叶肉细胞在温室中、一定的光照强度(N点后停止光照)条件下,O点开始提供14C标记的质量分数为0.03%的CO2,叶肉细胞内C3和C5中14C含量相对值随时间的变化曲线。
分析回答:
(1)图中表示用14C标记C5含量相对值变化的曲线是________(填字母)。
(2)a曲线在P至N时间段内14C含量相对值稳定不变的原因是_____________________。
(3)N点后,b曲线下降的原因是__________________________________________________。
(4)实验过程中,叶肉细胞内糖类中14C含量相
对值随时间变化的趋势是。
【例4】右下图表示夏季水稻叶肉细胞内的C5化合物含量在24h内的变化过程,据图分析:
(1)C5化合物的产生和消耗主要发生于叶绿体的中。
(2)AB段和IJ段的C5含量维持在较低水平,其主要原因是缺乏和
物质所致。
G点时C5化合物含
量升高的主要原因是缺乏(物质)所致。
(3)(填字母)点的出现可能是由于白天天气暂时由晴转阴造成。
(4)与C点相比,G点时叶绿体产生的氧气较
(填“多”或“少”)。
(5)请在右坐标图中画一条曲线,表示上图中的EG段(10时至14时)水稻叶肉细胞中C3化合物含量的变化趋势(设a点为10时的C3化合物含量)。
三、课堂训练
一、选择题
1、右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则右图②所示结果最有可能来自于( )
A.水培的洋葱叶B.生长的柳树幼叶
C.培养的衣藻D.秋冬的银杏落叶
2、CO2供应不足最终可影响到绿色植物释放O2减少,下列叙述中最直接的原因是( )
A.CO2不足使固定形成的三碳化合物减少
B.三碳化合物还原所消耗的ATP和NADPH减少
C.ATP和NADPH减少使光反应分解水减少
D.ADP、Pi、NADP+减少使光反应分解水减少
3、光合作用的暗反应中,三碳化合物转变成葡萄糖,需要的条件是( )
①CO2 ②叶绿素分子 ③ATP ④[H] ⑤多种酶 ⑥五碳化合物
A.②③④ B.③④⑤ C.①③⑥ D.①③⑤
4、对叶绿体进行成分分析时,发现某部位的磷酸含量较多。
该部位最可能是叶绿体的( )
A.外膜B.内膜C.基粒D.基质
5、对某植株作如下处理:
①持续光照10min;②光照5s后再黑暗处理5s,如此连续交替进行20min。
若其他条件不变,则在两种情况下,植株所能制造的有机物总量及积累的有机物总量()
A.均①多于②B.①少于②;①多于②C.①和②均相等D.无法确定
6、用18O标记的水(10%)和未标记的水(90%)参与光合作用,则光合作用产生的氧气中含放射性的氧气所占的比例为( )
A.10% B.15% C.19% D.90%
7、把离体叶绿体加入到含ADP、磷酸、NADP+等物质的溶液中,用图所示的条件进行光合作用,实验后绘成曲线,该曲线表示( )
A.有机物合成量B.O2释放量
C.ATP、NADPH的数量D.CO2吸收量
8、右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①或③
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③的形式扩大膜的表面积
9、下列关于光合作用的叙述中,正确的是( )
A.酶的特异性决定了暗反应在叶绿体类囊体薄膜上进行
B.在暗反应过程中酶的数量和C5的含量均不会因为消耗而减少
C.在较强光照下,光合作用强度随着二氧化碳浓度的提高而加强
D.水在光下的分解速率和二氧化碳的固定速率基本不受温度的影响
10、下图为高等绿色植物光合作用图解,以下说法正确的是( )
A.①是光合色素,分布在叶绿体和细胞质基质中
B.②是氧气,可参与有氧呼吸的第三阶段
C.③是三碳化合物,能被氧化为(CH2O)
D.④是ATP,在叶绿体基质中生成
二、非选择题
11、下图为光合作用中的物质转变(用实线表示)与能量传递(用虚线表示)的模式图。
图中a—g为物质,①—⑥为反应过程。
请据图作答。
(1)写出下列物质与过程的名称:
a:
e:
④:
⑤:
(2)在有光条件下,停止g物质供给,C5的变化是。
在g物质供给充足时,植物从暗处移到明处后,C3的变化是。
(3)下列实验过程与图中哪个过程有直接关系?
(用①—⑥符号表示)
①在盛满水的玻璃管上端插入带叶枝条,它的下端浸入盛满水银的容器中,把它放在通风透光的地方,就可观察到水银沿玻璃管上升。
[]
②英国科学家普里斯特利将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不易死亡。
[]
③德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处几小时后,把这个叶片一半曝光,另一半遮光。
一段时间后,用碘蒸汽处理叶片。
[]
④美国科学家鲁宾与卡门在密闭容器中,被光照的绿色植物吸收含18O的水,一段时间后,观察到容器中的某种气体含18O。
[]
12、右图所示均与植物光合作用有关,图甲表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线;图乙表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,光合效率受光照影响的变化曲线;图丙代表植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。
请据图回答:
(1)图甲中在a点时,气体进出叶绿体的状况是__________。
(2)图甲中在c点时,结构M内ATP与ADP的流向是________,。
(3)图乙中d点与e点相比,e点叶肉细胞中C3的含量________;e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量________。
(填“高”“低”或“基本一致”)
(4)将某绿色植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。
实验结果如下表所示。
昼夜不停地光照,温度在35℃时该植物能否生长?
________。
第一讲光合作用的过程
典例解析参考答案
【例1】[
答案]B
【例2】[
答案]A
【例3】
(1)b
(2)CO2固定的速率等于C3被还原的速率
(3)停止
光照后,ATP和[H]不能合成、C3不能被还原形成C5,C5和CO2还能形成C3
(4)逐渐增加,N点后逐渐减少
[解析]在黑暗条件下,对CO2+C5→2C3的反应影响不大,C5不断被消耗,C3不断生成,而对C3的还原影响较大,因为随着光反应产生的[H]和ATP的逐渐消耗,被还原的C3也越来越少,生成的糖类也越来越少。
分析曲线可知,曲线a代表的物质含量在黑暗的条件下不断上升,说明它代表的是C3,b代表的是C5。
图中曲线a在P至N时间段,由于CO2固定的速率等于C3被还原的速率,所以14C含量相对值稳定不变。
【例4】
(1)基质
(2)[H](或NADPH)ATPCO2
(3)D
(4)多
(5)如图
课堂训练参考答案
一、选择题
1-5DDBDB6-10CCDBB
二、非选择题
11、
(1)叶绿体色素NADPHCO2的固定三碳化合物的还原
(2)增加(或暂时增加)减少
(3)① ③
或③ ⑥ ③
12、
(1)没有气体进出
(2)ATP从叶绿体囊状结构薄膜移向叶绿体基质,ADP从叶绿体基质移向叶绿体囊状结构薄膜
(3)低 高
(4)能
第二讲影响光合作用的因素及应用
一、知识总结
(一)内部因素:
植物自身的遗传特性(如阳生植物和阴生植物)、体内相应酶的数量和活性、叶片的叶龄、叶面积指数等。
(二)外界因素及应用
1.光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用
①曲线分析
A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段:
随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B点:
细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长),B点所示光照强度称为光补偿点。
BC段:
表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,C点所示光照强度称为光饱和点。
②应用:
阴生植物的B点前移,C点较低,如图中虚线所示,间作套种农作物的种类搭配,林带树种的配置,可合理利用光能;适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
2.CO2浓度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析:
图1和图2都表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增强。
图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时CO2浓度,即CO2补偿点;图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
(2)应用:
在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光能利用率。
3.温度对光合作用速率的影响
(1)曲线分析:
温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
(2)应用:
冬天,温室栽培可适当提高温度,也可适当降低温度。
白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。
4.必需元素供应对光合速率的影响
(1)曲线分析:
在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
(2)应用:
根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。
5.水分
水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。
水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内(如夏季的“午休”现象)。
水分过多也会影响光合作用。
土壤水分太多,通气不良妨碍根系活动,从而间接影响光合作用。
在生产上的应用:
预防干旱;适时适量灌溉。
6.光合速率的日变化
一天中,外界的光强、温度、土壤和大气的水分状况、空气中的CO2浓度以及植物体的水分、气孔开度等都在不断地变化,这些变化会使光合速率发生日变化。
在温暖、水分供应充足的条件下,光合速率变化随光强日变化呈单峰曲线,即日出后光合速率逐渐提高,中午前达到高峰,以后逐渐降低,日落后光合速率趋于负值(呼吸速率)。
当光照强烈、气温过高时,光合速率日变化呈双峰曲线,大峰在上午,小峰在下午,中午前后,光合速率下降,呈现“午休”现象。
引起光合“午休”的主要因素是干旱,植株的失水大于吸水,就会引起萎蔫与气孔导度降低,使CO2吸收减少。
二、典例解析
【例1】右图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。
甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
(1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态?
(2)根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段,其中光合作用强度最高的是点,植株积累有机物最多的是点。
(3)乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为,以致光反应产生的和逐渐减少,从而影响了暗反应强度,使化合物数量减少,影响了CO2固定。
(4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,可能是因为
【例2】如图是光照强度、CO2浓度、温度对光合速率的影响的曲线,据图回答下列问题:
(1)图1表明,光照强度对光合速率的影响是_______________________________,
限制CD段的主要的内部因素最可能是____________________________。
(2)若图1表示在适宜的温度下某玉米幼苗光合作用强度的变化,曲线CD段产生的原因是光合作用受到___________等外界条件的影响。
(3)根据图2信息,适当提高CO2浓度可以促进植物的光合作用,试举出两种可以增加大田种植作物周围CO2浓度的方法。
_______________________________。
(4)图2中当CO2浓度由F点突然降到E点时,叶绿体中C3的含量将会________。
(5)图3表明在一定的温度范围内,随着温度的升高,光合速率不断增强,超过这一范围,光合速率反而迅速下降,产生这一现象的根本原因是温度影响了___________________。
三、课堂训练
一、选择题
1.右图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化;Ⅱ光照强度;Ⅲ植物吸收CO2的变化,请判断下列说法中不正确的是()
A.在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时,光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。
B.a点的形成是由夜间的低温造成的
C.在从时间轴上的c点开始合成有机物,到e点有机物的合成终止。
D.增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度,CO2浓度和充足的水分供应
2.右图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系,据图分析,下列不正确的是( )
A.甲图表示在光线弱的情况下,光合作用速率受光强度的限制
B.甲图可见,强光照下因光反应阶段受到限制光合作用速率不再增加
C.乙图中C点表示光照强度为甲图的B时,植物光合作用的最适温度
D.乙图出现CD段的原因是温度过高影响光合作用有关的酶的活性
3.植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。
如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下,测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。
下列有关说法不正确的是( )
A.在a点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体
B.该植物叶片的呼吸速率是5mg/(100cm2叶·小时)
C.在一昼夜中,将该植物叶片置于c点光照下11小时,其余时间置于黑暗中,则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45mg
D.已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。
若将温度提高到30℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变),则图中b点将左移,c点上移
4.某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中,以白炽灯作为光源,移动白炽灯调节其与大试管的距离,分别在10℃、20℃和30℃下进行实验,观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目,结果如图所示。
下列相关叙述不正确的是( )
A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B.A点和B点的限制因素分别为温度和光照强度
C.B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D.若在缺镁的培养液中进行此实验,则B点向右移动
5.在右面曲线图中,有M.N、O、P、Q五个点,对它们的含义的叙述正确的是()
①M点时,植物既进行光合作用,也进行呼吸作用,且光合作用强度
弱于呼吸作用强度②N点时,植物体只进行呼吸作用;O点时,植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度③Q点时,光照强度不再是影响光合速率的主要因素④P点前,影响光合速率的主要因素是光照强度
A.①②B.①③C.③④D.②④
6.在密闭、透光的玻璃钟罩内,放着一株盆栽棉花。
下图是夏季晴朗的一天中,钟罩内某物质的变化曲线。
该曲线可以表示()
A.一昼夜中,棉花呼吸强度的变化
B.一昼夜中,棉花体内有机物总量的变化
C.一昼夜中,钟罩内氧气浓度的变化
D.一昼夜中,钟罩内二氧化碳浓度的变化
二、非选择题
7、请回答与光合作用有关的问题:
(1)甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示。
据图回答:
①强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是________。
②乙植物达到最大光合作用强度所
需的最低光照强度是________(a、b、c、d)。
③当光照强度从a到b时,________植物光合作用强度增加最快。
(2)植物光合作用产生的O2来自H2O,还是来自CO2?
请写出简单实验思路证明你的结论。
8、下图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化。
请据图回答。
(1)光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻,a植物叶片出现在_________,c植物叶片出现在_________。
(2)在6:
00—8:
00时之间,单位时间内吸收CO2最多的是_________植物叶片。
(3)c植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是_________________________。
(4)从图中结果推测,三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是_________>__________>____________。
9、研究人员利用番茄植株进行了两组实验,实验一、二的结果分别用图中的(甲)、(乙)表示,请据图回答问题:
(1)实验一除满足植物对水和无机盐的需要外,还必须在适宜的________________等外界条件下进行。
(2)实验一的自变量是________,图甲中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
日温26℃、夜温20℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗?
________,理由是________________________________________________O2________________________。
(3)图乙表示一个种植有番茄植株的密闭容器内O2含量的变化,据图分析:
①番茄植株光合作用释放的O2量和细胞呼吸消耗的O2量相等的点是________。
②该番茄植株经过一昼夜后,是否积累了有机物?
___________。
理由是_________________________________________________。
③根据图乙在图丙中以A为起点画出该密闭容器内CO2含量变化的曲线。
第二讲影响光合作用的因素及应用
典例解析参考答案
【例1】答案:
(1)呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量时
(2)BF;D;E
(3)光照强度逐步减弱;ATP;NADPH
(4)温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2原料的供应
【例2】答案:
(1)在一定范围内,随着光照强度的增强,植物光合速率增加,超过这一范围,光合速率不再增加色素种类和含量、酶含量及活性
(2)CO2浓度
(3)正行通风、增施农家肥等
(4)下降
(5)光合作用酶的活性
课堂训练参考答案
一、选择题
1-6CBDDCD
二、非选择题
7、
(1)①甲②c③甲
(2)来自于H2O。
分别将C18O2和H2O提供给两组植物,分析两组植物光合作用释放的氧气,18O2仅在提供HO的那组植物中产生,即可证明上述结论。
8、
(1)19:
00、5:
0010:
00、15:
00
(2)b
(3)在10:
00--.15:
00时之间,光合作用速度为负值,其余时间为正值.
(4)a>b.c
9、
(1)光照强度和CO2浓度
(2)夜温 a点的夜温过低导致植物夜间新陈代谢过弱,不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行 不一定 没有在其他日温和夜温条件下对番茄植株的生长速率进行实验
(3)①B、C
②否 密闭装置内的O2含量比实验前低,说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量,因此没有积累有机物
③见右图
第二讲影响光合作用的因素及应用
一、知识总结
(一)内部因素:
植物自身的遗传特性(如阳生植物和阴生植物)、体内相应酶的数量和活性、叶片的叶龄、叶面积指数等。
(二)外界因素及应用
1.光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用
①曲线分析
A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段:
随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B点:
细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长),B点所示光照强度称为光补偿点。
BC段:
表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,C点所示光照强度称为光饱和点。
②应用:
阴生植物的B点前移,C点较低,如图中虚线所示,间作套种农作物的种类搭配,林带树种的配置,可合理利用光能;适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
2.CO2浓度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析:
图1和图2都表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增强。
图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时CO2浓度,即CO2补偿点;图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
(2)应用:
在农
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- 关 键 词:
- 高考 专题 复习 光合作用