光合作用的过程和影响因素
能是
()
A.促进叶绿体中 CO2 的固定
B.促进叶绿体中 ATP 的合成
C.抑制叶绿体中[H]的形成
D.抑制叶绿体中有机物的输出
解析
6.(2019·山西大学附属中学模拟)如图 表示某植物叶片暗反应中 C3 和 C5 微摩尔浓度的变化趋势,该植物在 Ⅰ阶段处于适宜环境条件下,Ⅱ阶 段改变的环境条件是降低光照强 度或者降低 CO2 浓度中的某一项。下列分析正确的是 ( ) A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的 ATP B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C.Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中[H]和 ATP 的积累 D.Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低
4.(2014·全国卷Ⅰ)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑
布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的
现象是
()
A.O2 的产生停止
B.CO2 的固定加快
C.ATP/ADP 比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降
解析:黑暗处理后,光反应停止,O2 的产生也停止。ATP 和
NADPH 是光反应的产物,同时也是暗反应的原料,黑暗处理后,
2.理清光合作用中元素去向
(1)反应式(以生成 C6H12O6 为例)
叶绿体 6CO2+12H2O ―光―能→ C6H12O6+6O2+6H2O
(2)同位素标记元素转移途径
H:
3H2O
光反应 ――→
[3H]
暗反应 ――→
C3H2O
C: 14CO2 C―O―2的――固→定 14C3 ―C―3的―还―原→ 14CH2O
(2)光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能
转变为热能和 ATP
(×)
(3)H2O 在光下分解为[H]和 O2 的过程发生在叶绿体基质中(×)
(4)在适宜光照条件下,叶肉细胞中 CO2 的固定和产生场所分别
是叶绿体基质、线粒体基质
(√ )
(5)破坏叶绿体外膜后,O2 不能产生
(×)
(6)光反应为暗反应提供[H]和 H2O
光合作用的过程和影响因素
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命 通过比较光反应与暗反应的关系和光合作用元 观念 素去向分析,建立生命活动对立统一的观点
科学 思维
通过分析C3、C5等物质变化和影响光合作用的 曲线,培养学生能用文字、图表及数学模型准 确描述生物学知识的能力
科学 通过“探究光照强度对光合作用强度影响”的 探究 实验,培养学生的实验探究能力
1.(2018·北京高考)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,
向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂 DCIP,照光后 DCIP 由蓝
色逐渐变为无色。该反应过程中
()
A.需要 ATP 提供能量
B.DCIP 被氧化
C.不需要光合色素参与
D.会产生氧气
解析:光合作用中的光反应发生在类囊体薄膜上,光合色素吸收
[问题设计]
①图 1 中曲线甲表示 C3 ,曲线乙表示 C5、[H]、ATP 。 ②图 2 中曲线甲表示 C5、[H]、ATP ,曲线乙表示 C3 。 ③图 3 中曲线甲表示 C5、[H]、ATP ,曲线乙表示 C3 。 ④图 4 中曲线甲表示 C3 ,曲线乙表示 C5、[H]、ATP 。
对点落实
(3)暗反应进行的场所是 叶绿体基质, 参与反应的物质有 CO2、ATP、[H] _和___C_5__,进行的条件是 多种酶 。
(4)写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向。
光能 ①光合作用总反应式: CO2+H2O―叶―绿―体→(CH2O)+O2 。
②各元素的去向: a.氧元素:H2O→ O2 ;CO2→(CH2O) b.碳元素:CO2→ C3 →(CH2O) c.氢元素:H2O→_[_H__]_→(CH2O)
“-”表示无或不添加)。下列条件下能产生葡萄糖的是 ( )
选项 A
场所 基质
光照 CO2 ATP
[H]
C5
- +-
++
B
基粒
+ +-
-+
C 基质和基粒 - + -
--
D 基质和基粒 + + -
-+
解析:光合作用分光反应和暗反应两大阶段,光反应在基粒上进行, 需要光照,暗反应进行时需要光反应提供的[H]和 ATP,同时还需 要叶绿体基质中的 C5 和大气中的 CO2 参与。 答案:D
3.学透教材、理清原因、规范答题用语专练 (1)土壤中缺乏 N,植物的光合作用就会受影响,请分析原因: ____________________________________________________。 提示:N 是组成 ATP、NADPH、酶以及类囊体薄膜等与光合 作用有关的物质或结构的重要元素
(×)
(7)离体叶绿体基质中添加 ATP、[H](NADPH)和 CO2 后,可完
成暗反应
(√ )
(8)进入叶绿体的 CO2 不能被[H](NADPH)直接还原
(√ )
2.据光合作用过程图完成下列问题
(1)色素的功能是 吸收、传递和转 _化__光__能___,水分解为 O2、[H]的场 所是 叶绿体类囊体薄膜 。 (2)进行光反应的条件有光、色素、 _酶__等__,产物有 ATP、O2 和[H] 。
O:
H128O
光反应 ―――→
18O2
C18O2 ―C―O―2的―固―定→
C3
―C―3的―还―原→
CH128O
3.比较光合作用和化能合成作用
光合作用
化能合成作用
区 能量来源 别 代表生物
光能 绿色植物
氧化无机物放出的能量 硝化细菌
相同点
都能将CO2和H2O等无机物合成有机物
对点落实
↓
a. C3 不再还原成 C5 和
过程③停止 (CH2O)
⇒C3 积累,含量增
↓
b.原有 C5 仍继续参与 CO2 加;C5减少
过程④停止 的固定,直至全部消耗
(2)停止 CO2 供应时: CO2 停,C5↑,C3↓,ATP↑,ADP↓, 分析如下:
过程④停止 a. C3 不再生成
_C_5_积累,含量
1.连线光合作用的探究历程
2.图解光合作用的过程(据图填空)
图中:①是 O2 , ②是_[_H__]__, ③是 C3 , ④是 CO2。
场所
物质 变化
能量 变化
光反应(Ⅰ)
暗反应(Ⅱ)
_叶__绿__体__类__囊__体__薄 ___膜___
_叶__绿__体__基__质___
2H2O―光酶―能→_O_2_+__4_[_H_]_
解析
[类题通法] 判断 C3、C5 等物质含量变化的分析思路
叶绿体内相关物质含量变化可通过对物质的来路和去路 是否平衡进行分析:
(1)来路动态平衡去路,则物质含量相对稳定。 (2)来路不变,去路增加,或来路减少,去路不变,则物 质含量减少。 (3)来路不变,去路减少,或来路增加,去路不变,则物 质含量增加。
1
0.85
0.41
2
0.85
0.55
3
0.85
0.61
释放的 O2 中 18O 的比例(%)
0.84 0.85 0.85
A.18O2 是在小球藻叶绿体的类囊体上生成的 B.HCO3-可为小球藻的光合作用提供碳元素 C.HCO3-中 18O 的比例不同导致放氧速率不同 D.释放的 O2 中 18O 比例与水相近,推测 O2 来自水
(2)中间盛水的玻璃柱的作用:吸收灯光的热量,避免光照对烧 杯内水温产生影响。
(3)因变量是光合作用强度,可通过观测单位时间内被抽去空气 的小圆形叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的 时间长短来衡量光合作用的强弱。
3.实验结果分析
(1)在黑暗情况下,植物叶片只进行细胞呼吸,吸收氧气,产 生的二氧化碳较易溶于水,所以叶片沉在水底。细胞生理 状态如图:
解析
会迁移 以图表为载体——信息蕴含·图文转换
1.流程图中的物质转化及含量变化 [典型图示]
[问题设计]
(1)停止光照时:光停,ATP↓,ADP↑,C3↑,C5↓,分析如下:
过程①停止 a. ATP 不再产生
ADP 积累,含量增
↓
b.原有 ATP 仍继续分解,⇒加;ATP 减少
过程②停止 直至全部消耗
(2)若将某种植物密闭在无 O2,但其他条件适宜的小室中,光照 培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增强,原因是___________ ______________________________________________________。 提示:该植物在光下光合作用释放的 O2 使密闭小室中 O2 增加, 而 O2与有机物分解产生的 NADH 发生作用形成水是有氧呼吸的 一个环节,所以当 O2 增多时,有氧呼吸会增强
3.(2019·湖北五校冲刺卷)研究者使用同位素 18O 标记水和碳酸氢
钠中的部分氧原子,加入三组小球藻培养液中,记录反应起始
时水和碳酸氢钠中 18O 的比例,光照一段时间后,分别检测小
பைடு நூலகம்
球藻释放的氧气中 18O 的比例,实验结果如下表所示。下列相
关叙述错误的是
()
组 起始时水中 起始时 HCO- 3 中 别 18O 的比例(%) 18O 的比例(%)
ATP 和 NADPH 的产生减少,且仍被暗反应所消耗,产生的 ADP
和 NADP+增多。光反应产生的 ATP 和 NADPH 减少,使得暗反
应产生的 C5 减少,CO2 的固定减慢。 答案:B
5.用一定浓度的 NaHSO3 溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到
叶绿体中 C3 的含量下降,C5 的含量上升。NaHSO3 溶液的作用可