第8講光合作用(Ⅰ)第二單元細胞的代謝考試標準必考加試考試標準必考加試1.光合作用的概念、階段、場所和產物bb3.光反應和碳反應的過程bb2.色素的種類、顏色和吸收光譜aa4.活動：光合色素的提取與分離bb考點一光合色素、葉綠體的結構考點三活動：光合色素的提取與分離考點二光合作用的概念及其過程模擬演練課時訓練內容索引光合色素、葉綠體的結構考點一1.葉綠體中的色素及色素的吸收光譜知識梳理葉綠素b葉綠素a胡蘿卜素葉黃素由圖可以看出：(1)葉綠體中的色素只吸收

，而對紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對

的吸收量大，類胡蘿卜素對

的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。可見光紅光和藍紫光藍紫光2.葉綠體的結構與功能(1)結構模式圖外表：①________內部②基質：含有與

有關的酶③

：由類囊體堆疊而成，分布有色素和與光反應

有關的酶(2)結構雙層膜碳反應基粒↓決定(3)功能：進行

的場所。光合作用思考討論1.熱圖解讀：完善葉綠體的結構與光合作用過程O2CO2RuBP光碳觀察上面的葉綠體結構示意圖，完成下列問題：(1)①為

，②為

。(2)③為基粒，是由許多

堆疊而成的，其膜可稱為光合膜。④為液態的

，含有許多酶。外膜內膜類囊體葉綠體基質2.影響葉綠素合成的因素(1)光照：光是葉綠素合成的必要條件，植物在

中不能合成葉綠素，因此呈現

。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關酶的

，進而影響葉綠素的合成。葉綠素形成的最低溫度為2～4℃，最適宜的溫度為30℃，最高溫度為40℃。秋天葉片變黃，是由于

抑制了葉綠素的合成，同時原有的

遭破壞分解。(3)無機鹽：

是構成葉綠素的成分，缺氮、鎂時

合成受阻。黑暗黃色活性低溫葉綠素氮、鎂葉綠素3.為什么葉片一般呈現綠色？提示因為葉綠素對綠光吸收很少，綠光被反射出來，所以葉片呈現綠色。提示題型一色素的種類、顏色和吸收光譜1.如圖表示葉綠體中色素的吸收光譜。據圖判斷，以下說法錯誤的是解題探究答案解析A.由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400nm～500nm波長的光B.進入到秋季，植物對420nm～470nm波長的光的利用量減少C.用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度D.由550nm波長的光轉為670nm波長的光后，短時間內葉綠體中RuBP

的量減少√解析由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400nm～500nm波長的光，A項正確；進入秋季，葉子變黃，葉綠素含量減少，植物對420nm～470nm波長的光的利用量減少，B項正確；由圖可知，葉綠體中色素吸收450nm波長的光比吸收600nm波長的光要多，因此用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度，C項正確；由圖可知，由550nm波長的光轉為670nm波長的光后，葉綠體中色素吸收的光變多，光反應產生的ATP和NADPH變多，碳反應中形成的RuBP的量增多，而二氧化碳的濃度不變，RuBP和二氧化碳形成三碳酸分子的速度不變，則葉綠體中RuBP的量增多，D項錯誤。2.下列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造成的答案解析√解析提取葉綠體中的色素用的是95%的乙醇，因為葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中，A項正確；根是植物吸收水分和礦質元素的主要器官，構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收，B項正確；植物進行光合作用只能吸收可見光，不能吸收紅外光和紫外光，C項錯誤；葉綠素的形成需要光，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造成的，D項正確。題型二葉綠體的結構3.如圖甲為葉綠體結構模式圖，圖乙是從圖甲中取出的部分結構放大圖。下列相關敘述正確的是A.圖甲中生物膜的面積主要靠內膜向內折疊形成嵴而增大B.圖乙所示的結構來自圖甲中的③C.③含有4種色素，其中葉綠素b的含量最多D.ATP的合成場所是④，分解場所是③答案解析√解析葉綠體通過形成大量的片層結構類囊體增大膜面積，A項錯誤；甲圖③是類囊體膜，乙圖含有光合色素，光合色素分布在類囊體膜上，所以乙圖也是類囊體膜，B項正確；③中的色素是葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素a的含量最多，C項錯誤；光反應的場所是類囊體膜③，產物是ATP和NADPH，用于碳反應，碳反應的場所是④葉綠體基質，D項錯誤。答案解析4.如圖為葉綠體的結構與功能示意圖，請據圖判斷下列有關說法中不正確的是A.葉片呈綠色是由于Ⅰ上含有大量葉綠素B.能夠將光能轉換為穩定的化學能的過程是在Ⅰ上完成的C.Ⅱ中CO2被固定并還原成圖中的甲物質D.Ⅰ、Ⅱ上酶的種類、功能不相同√解析葉片呈綠色是由于Ⅰ類囊體膜上含有大量葉綠素，A項正確；在Ⅰ類囊體膜上光能轉換為ATP和NADPH中活躍的化學能，在Ⅱ葉綠體基質中ATP和NADPH中的化學能轉換為穩定的化學能，B項錯誤；Ⅱ中CO2被固定并還原成圖中的甲(糖類)物質，C項正確；Ⅰ上的酶是光反應的酶，參與光反應；Ⅱ上的酶是碳反應的酶，參與碳反應，Ⅰ、Ⅱ上酶的種類、功能不相同，D項正確。光合作用的概念及其過程考點二知識梳理1.光合作用概述(1)概念指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把

轉化成貯存著能量的有機物，并且

的過程。(2)總反應式

。CO2和H2O釋放出氧氣Ⅰ.光反應(1)條件：

。(2)場所：

。(3)產物：

。葉綠體色素、酶、光和水葉綠體類囊體膜NADPH、ATP、O22.光合作用的過程(4)物質轉變①水在光下裂解為

。②水中的氫(H＋＋e－)在光下將

。(5)能量轉變：

被吸收并轉化為

。Ⅱ.碳反應(1)條件：

。(2)場所：

。(3)產物：

。H＋、O2和電子NADP＋還原為NADPH光能ATP和NADPH中的化學能CO2、多種酶、ATP、NADPH葉綠體基質三碳糖(4)主要變化①CO2的固定：3CO2＋3RuBP―→6

。②三碳酸分子的還原：三碳酸分子接受

中的氫和ATP中的_____

，被還原成

，這是碳反應形成的產物。③RuBP的再生每

個CO2分子進入卡爾文循環就形成

分子的

，后者都被還原為

，其中

個三碳糖分子在卡爾文循環中再生為

，另一個三碳糖分子則離開卡爾文循環，或在葉綠體內合成淀粉、蛋白質或脂質，或運出葉綠體，轉變成

。三碳酸分子NADPH磷酸基團及能量三碳糖36三碳酸分子三碳糖5RuBP蔗糖思考討論1.寫出光合作用過程中的八種產物(1)六種主要的中間產物：______________________________________

。(2)二種最終產物：

。NADPH、ATP、ADP、Pi、三碳酸分子、RuBPO2和三碳糖2.光反應與碳反應的區別與聯系比較項目光反應碳反應場所葉綠體_________葉綠體_____條件必須在

下有光、無光都可以能量轉換光能―→活躍的化學能，并貯存在

和

中NADPH、ATP中活躍的化學能―→有機物中

的化學能實質光能轉換為

，并放出O2同化CO2形成_______類囊體膜基質光ATPNADPH穩定化學能有機物3.光照和CO2濃度變化對光合作用物質變化的影響變化條件三碳酸分子RuBPNADPH和ATP三碳糖CO2供應不變光照強→弱____________________光照弱→強____________________光照不變CO2充足→不足____________________CO2不足→充足____________________增加減少減少增加減少減少減少增加增加增加增加增加減少減少減少增加題型一光反應和碳反應的過程1.如圖是碳反應及光合產物在植物細胞中的利用示意圖，其中阿拉伯數字表示生理過程，羅馬數字表示反應場所，字母表示物質。據圖分析下列敘述，正確的是A.Ⅰ是光合作用的場所，Ⅱ是細胞溶膠B.生成一分子c，需要①②③各循環1次C.若⑤過程受阻，則①②③④的過程都會受阻D.①②③過程都直接與光反應相關，d最可能是蔗糖解題探究答案解析√解析光反應發生在類囊體膜上，而Ⅰ代表葉綠體基質，是進行碳反應的場所；c代表三碳糖，需要①②③各循環3次；⑤過程代表糖類物質運往細胞外，若該過程受阻，由于產物的積累會抑制光合作用的進行；①③過程與光反應無直接關系，糖類在植物體內以蔗糖的形式進行運輸。2.(2017·溫州選考模擬)植物光合作用的部分反應及光合產物在葉綠體外利用的示意圖如下，圖中A、B均為糖類。請回答：(1)虛線方框內的一系列反應稱為

循環，A物質是________________

，CO2進入循環后形成的第一個糖是

。解析虛線方框內的反應為卡爾文循環，CO2進入循環后生成三碳糖。答案解析卡爾文RuBP(或五碳糖或核酮糖二磷酸)三碳糖(或三碳糖磷酸)(2)圖中NADPH和ATP在

反應中生成，它們參與碳反應中三碳酸的

反應。解析ATP和NADPH在光反應中生成，在碳反應中將三碳酸分子還原。(3)B物質是

，可以供植物體所有細胞利用。植物在穩定環境中，合成一分子B物質至少需要發生

輪上述循環。解析B為蔗糖。答案解析光還原蔗糖12答案解析題型二條件驟變對光合作用物質含量變化的影響3.(2017·寧波模擬)離體的葉綠體在光照下進行穩定的光合作用時，如果突然中斷CO2氣體的供應，短時間內葉綠體中3－磷酸甘油酸、RuBP及ATP相對含量的變化是A.上升、下降、上升 B.上升、下降、下降C.下降、上升、下降 D.下降、上升、上升√解析二氧化碳含量的改變直接影響的是碳反應中二氧化碳的固定過程，當二氧化碳含量由高到低時，二氧化碳的固定過程變弱，該反應的反應物RuBP消耗減少，剩余的RuBP相對增多；生成物3－磷酸甘油酸減少，使得3－磷酸甘油酸的還原反應減弱，則消耗的NADPH和ATP量減少，所以NADPH和ATP剩余的量增多。故突然中斷CO2氣體的供應，短時間內葉綠體中3－磷酸甘油酸的含量減少、RuBP的含量增多、ATP的含量增多。答案解析4.離體的葉綠體在光照下進行穩定的光合作用，如果突然停止光照，短時間內葉綠體中三碳酸與RuBP相對含量的變化是A.三碳酸增多，RuBP減少B.三碳酸增多，RuBP增多C.三碳酸減少，RuBP增多D.三碳酸減少，RuBP減少解析離體的葉綠體在光照下進行穩定光合作用時，如果突然中斷光照，光反應停止，導致NADPH和ATP減少，三碳酸的消耗減少，三碳酸的剩余量增多；RuBP在短時間內消耗量不變，但是生成量減少，所以總量減少。√方法技巧分析三碳酸分子和RuBP含量變化的方法在限定條件下，根據三碳酸分子和RuBP的來源與去路，分析三碳酸分子和RuBP的含量變化，一般分為以下兩種情況：(1)當CO2供應不變、光照發生變化時，主要通過圖中Ⅰ和Ⅲ過程分析，如表：光照分析結果強→弱光反應減弱，NADPH和ATP減少，三碳酸分子還原減弱三碳酸分子含量增多，RuBP含量減少弱→強光反應增強，NADPH和ATP增多，三碳酸分子還原增強三碳酸分子含量減少，RuBP含量增多(2)當光照不變、CO2供應發生變化時，主要通過圖中Ⅱ過程分析，如表：CO2供應分析結果充足→不足CO2固定減弱，三碳酸分子產生減少，RuBP消耗減少三碳酸分子含量減少，RuBP含量增多不足→充足CO2固定增強，三碳酸分子產生增多，RuBP消耗增多三碳酸分子含量增多，RuBP含量減少(3)當環境中某一因素，如光照或CO2供應發生變化時，三碳酸分子和RuBP含量變化趨勢總是相反的，如圖所示：活動：光合色素的提取與分離考點三實驗解讀1.實驗原理有機溶劑(如95%的乙醇)能溶解色素因溶解度不同而擴散速度不同2.實驗步驟乙醇單層尼龍布剪去兩角鉛筆色素濾液鉛筆線3~4次層析液胡蘿卜素橙黃葉黃素黃葉綠素a藍綠葉綠素b黃綠思考討論1.分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。提示不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之色素帶窄。2.收集到的濾液綠色過淺的原因有哪些？提示(1)未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。(2)使用放置數天的菠菜葉，濾液中色素(葉綠素)太少。(3)一次加入大量的95%的乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量95%的乙醇提取色素)。(4)未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。提示提示3.濾紙條色素帶重疊的原因是什么？提示濾紙條上的濾液細線未畫成一條細線(或重復次數少)。4.濾紙條上得不到色素帶的原因是什么？提示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。實驗點撥1.實驗中的注意事項及操作目的實驗過程操作過程操作目的提取色素①選取新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高②將新鮮的菠菜葉烘干、粉碎成干粉，研磨時加入2～3mL95%的乙醇溶解葉片中的色素③研磨時加入少許的二氧化硅和碳酸鈣研磨充分和保護葉綠素④迅速充分研磨防止溶劑揮發并充分溶解色素⑤盛放濾液的小試管口加棉塞防止色素分子被氧化分離色素①濾紙條預先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴散速度快②濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過快③濾液細線要細、齊、直使分離的色素帶平齊，不重疊④濾液細線干燥后重復畫3～4次使分離的色素帶清晰便于觀察⑤濾液細線不能觸及層析液防止色素直接溶解到燒杯內的層析液中2.實驗結果：紙層析后在濾紙條上出現四條色素帶，通過色素帶的分布、寬窄程度、色素顏色可以分析出色素的種類、含量和溶解度大小。具體結果如下：題型一實驗基礎1.(2017·杭州七校聯考)關于如圖所示光合色素的提取與分離的實驗結果，敘述正確的是A.距濾液細線最近的色素帶中不含鎂元素B.距濾液細線最遠的色素帶，主要吸收紅光和藍紫光C.若實驗過程中未添加碳酸鈣，則離濾液細線較遠的兩條色素

帶會變窄D.顏色為橙黃色的色素帶中的色素在層析液中的溶解度最大解題探究答案解析√解析距濾液細線最近的色素帶為葉綠素b，它與葉綠素a均含Mg2＋；距濾液細線最遠的色素帶為胡蘿卜素，它主要吸收藍紫光；碳酸鈣主要保護的是葉綠素，故研磨時未加碳酸鈣時可導致葉綠素含量變小，其相應色素帶距濾液細線較近。2.如圖表示新葉中光合色素含量及其在濾紙上擴散的情況，以下說法正確的是A.溶解度最大的是色素甲B.色素乙顏色為藍綠色C.色素丙主要吸收紅光D.色素丁是葉黃素解析溶解度最大的是色素丁，因為擴散距離最遠，A項錯誤；色素乙為葉綠素a，顏色為藍綠色，B項正確；色素丙為葉黃素，主要吸收藍紫光，C項錯誤；色素丁為胡蘿卜素，D項錯誤。√答案解析題型二實驗應用3.(2017·浙江模擬)為研究強光照對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用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大小是Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜ⅣD.色素分離過程中如果濾液線觸及石油醚，會縮短得到四條色素帶的時間答案解析√解析根據題圖來看，強光照導致了該植物葉綠素含量降低，綠色變淺，A項錯誤；強光照和正常光照相比，葉綠素含量明顯降低，類胡蘿卜素含量增加，可見強光照可能抑制葉綠素的合成，促進類胡蘿卜素的合成，B項正確；四種色素在層析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C項錯誤；色素分離過程中如果濾液線觸及石油醚，色素會溶解在層析液中，無法得到色素帶，D項錯誤。4.某班學生完成對新鮮菠菜葉進行光合色素的提取與分離實驗時，由于各組操作不同出現了以下四種不同的層析結果。下列分析錯誤的是A.甲可能是因為研磨時未加入

SiO2B.乙可能是因為研磨時未加入

CaCO3C.丙可能誤用蒸餾水做提取液

和層析液D.丁是正確操作得到的理想

結果答案解析√解析在光合色素的提取和分離實驗中，SiO2可使菠菜葉研磨充分，CaCO3可防止葉綠素受到破壞，未加入SiO2和CaCO3時，會發生甲、乙圖示的現象，A、B項正確；丙圖中色素含量基本為零，可能是誤用蒸餾水做提取液和層析液的結果，C項正確；丁圖顯示含量最高的是葉黃素，實際上正常綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b含量多，D項錯誤。模擬演練123451.(2017·慈溪期中)光合作用包括光反應和碳反應兩個階段，下列參與碳反應必需的物質是A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATPC.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP解析H2O和ADP是光反應所需要的物質，A、D項錯誤；二氧化碳用于碳反應二氧化碳的固定，NADPH和ATP用于三碳酸的還原，B項正確；水是光反應所需要的物質，C項錯誤。答案解析√2.植物葉肉細胞的部分代謝過程如圖所示。下列敘述正確的是A.圖中H＋通過主動轉運從類囊體膜內運到膜外B.通常，在光強度達到全日照之前，物質A的釋放速率已達到最大值C.每個三碳酸分子接受來自物質N的氫和來自ATP的磷酸基團D.葉綠素呈綠色，是因為它大量吸收綠光，而幾乎不吸收其他顏色的光√12345答案解析12345解析圖中H＋從類囊體膜內運到膜外為易化擴散，A項錯誤；通常在光強度達到全日照之前，物質A(O2)的釋放速率已達到最大值，B項正確；每個三碳酸分子接受來自物質NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團，C項錯誤；葉綠素呈綠色，是因為它大量吸收紅光和藍紫光，幾乎不吸收綠光，D項錯誤。答案解析3.(2017·南通模擬)在做“光合色素的提取與分離”實驗時，甲、乙、丙、丁四位同學對相關試劑的使用情況如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得到的實驗結果依次應為12345試劑甲乙丙丁95%的乙醇－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④√12345解析解答本題首先要知道表格中各種試劑的作用，然后再分析每位同學所加的試劑。其中乙同學操作完全正確，其他同學與該同學進行對比，分析缺少的試劑并根據該試劑的作用分析可能出現的實驗結果。95%的乙醇為提取劑，色素提取過程不需要水，若加入水會使色素提取液顏色變淺；SiO2的作用是使研磨更充分；CaCO3能保護葉綠素分子。甲同學由于沒有加入提取劑95%的乙醇，所以提取液中不會出現色素，色素分離的結果是②；乙同學操作正確，色素分離后得到四條正常的色素帶，與④情況相符；丙同學由于未加CaCO3，所以葉綠素含量減少，所得到的色素帶中兩條葉綠素帶比正常的色素帶要窄，對應①；丁同學由于未加SiO2，導致葉片研磨不充分，最終導致各種色素的含量均減少，對應③。123454.(2017·紹興一中月考)卡爾文等人在小球藻培養液中通入14CO2，再給予不同的光照時間后，從小球藻中提取并分析放射性物質。預測實驗結果是A.光照時間越長，三碳酸的積累越多B.光照時間越長，RuBP的積累越多C.光照時間越長，產生的放射性物質的種類越多D.無論光照時間長短，放射性物質都會集中分布在類囊體膜上12345答案解析√解析光合作用過程中，由碳元素的轉移途徑可知，由RuBP與三碳酸分子參與的卡爾文循環是一個動態平衡系統，正常情況下會保持相對平衡的狀態，光照時間延長不會使三碳酸和RuBP積累更多，A、B項錯誤；類囊體膜上進行光反應，二氧化碳的固定和還原是在葉綠體基質中進行的，如果光照時間短，類囊體膜上無放射性，D項錯誤。12345123455.(2017·臺州選考教學質量評估)美國科學家卡爾文利用同位素標記法對小球藻的光合作用進行研究，最終探明了光合作用中碳的轉化途徑，因此獲得了1961年的諾貝爾化學獎。下圖為簡化的卡爾文循環示意圖，①②③表示相關物質，請回答問題：12345答案解析(1)卡爾文循環中，3－磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被還原為③

，其中的①為3－磷酸甘油酸的還原提供了

和能量，②在

(場所)重新形成①，所以卡爾文循環只有在

條件下才能一輪一輪循環不已。解析3－磷酸甘油酸在NADPH和ATP作用下被還原為三碳糖(③)，在此過程中NADPH既提供氫，又提供能量。光反應只有在有光的條件下才能進行。三碳糖氫類囊體(基粒)有光12345答案解析(2)對培養小球藻的試管，先進行一定強度的光照后，再黑暗處理，暗處理后短時間內3－磷酸甘油酸的含量會

。如果加入18O標記的CO2，則會形成

，進而產生18O2。解析暗處理后，NADPH和ATP減少，3－磷酸甘油酸消耗減少，其含量會增加。加入C18O2，先生成H218O，進而生成18O2。(3)提取并分離小球藻中的光合色素，濾紙條上從上至下第二個色素帶的顏色是

。增加黃色H218O課時訓練12345答案解析一、學考選擇題1.植物缺少哪一種無機鹽，會明顯影響光合作用對紅光的吸收A.碘 B.鎂

C.鈣 D.氯解析鎂是合成葉綠素的原料，葉綠素的主要吸收光譜為藍紫光和紅光。√67891011121314答案解析2.下列關于光合膜與光合色素的說法，正確的是A.原核生物細胞中沒有光合膜B.含有光合色素的生物膜有類囊體膜、質膜和液泡膜C.Mg是組成光合色素的必需元素D.葉綠體中含有多種黃色、橙色和紅色的色素，合稱類胡蘿卜素解析原核生物細胞中也有光合膜，如藍藻有光合膜能進行光合作用；液泡膜中不含光合色素；Mg是葉綠素的必需元素，胡蘿卜素、葉黃素中不含Mg。√12345678910111213143.在“光合色素的提取與分離”實驗中，正確的操作順序應該是A.進行紙層析——制取濾液——在濾紙條上畫線——將實驗材料研磨B.制取濾液——進行紙層析——在濾紙條上畫線——取濾液——再畫線C.將實驗材料剪碎、研磨——在濾紙條上畫線——制取濾液——進行紙

層析D.將實驗材料剪碎、研磨——制取濾液——在濾紙條上畫線——進行紙

層析解析首先應是提取色素，排除A項；制備濾液時，需要先將實驗材料剪碎、研磨，故答案為D。√1234567891011121314答案解析答案解析4.(2017·全國Ⅲ，3)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640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的1234567891011121314√1234567891011121314解析類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，在紅光區不吸收光能，A項錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B項正確；由于光反應產生的NADPH和ATP能用于碳反應，所以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，C項正確；根據吸收光譜可知，葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D項正確。答案解析5.(改編)如圖為大豆葉片光合作用碳反應階段的示意圖。下列敘述正確的是A.CO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變為

三碳酸分子中的化學能B.CO2可直接被NADPH還原，再經過一系列的

變化形成糖類C.被還原的三碳酸分子在相關酶的催化作用下，可再形成RuBPD.光強度由強變弱時，短時間內RuBP含量會升高√12345678910111213141234567891011121314解析ATP中的能量轉化到有機物中成為穩定的化學能，不參與CO2的固定，A項錯誤；在碳反應中，綠葉通過氣孔從外界吸收進來的二氧化碳不能直接被還原，它首先與RuBP結合形成三碳酸分子，三碳酸分子接受ATP釋放的能量并被NADPH還原，再經一系列變化形成糖類，在該過程中一部分三碳糖形成RuBP，B項錯誤；三碳酸分子被NADPH還原后可再形成RuBP，此過程中需要酶參與，C項正確；光強度由強變弱時，會造成NADPH和ATP在短時間內減少，RuBP的合成速率下降，而其分解速率不變，所以RuBP的含量會下降，D項錯誤。二、加試選擇題6.科學家將離體葉綠體浸泡在pH＝4的酸性溶液中不能產生ATP(見圖1)，當葉綠體基質和類囊體均達到pH＝4時(見圖2)，將其轉移到pH＝8的堿性溶液中(見圖3)發現有ATP合成。下列敘述不合理的是1234567891011121314答案解析A.光可為該實驗提供能量，是該實驗進行的必要條件B.該實驗中葉綠體完整，保證反應過程高效、有序地進行C.產生ATP的條件是類囊體腔中的H＋濃度高于葉綠體基質D.葉肉細胞中的葉綠體依靠水的光解產生類似于圖3的條件√1234567891011121314解析該實驗將葉綠體放入不同pH的溶液中進行，不需要光照，A項錯誤；該實驗中葉綠體完整，保證反應過程高效、有序地進行，B項正確；由題圖可知，將葉綠體轉移到pH＝8的堿性溶液中有ATP合成，此時類囊體腔中的H＋濃度高于葉綠體基質，C項正確；葉肉細胞中的葉綠體依靠水的光解產生H＋，產生類似于圖3的條件，D項正確。12345678910111213147.某研究小組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。如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，推測其實驗結果是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1234567891011121314答案解析√解析葉綠體色素有四種，經紙層析法得到的色素帶從上至下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，而葉綠素主要吸收紅光和藍紫光。所以將葉黃素缺失突變體葉片，進行紅光照射測定光吸收差異不顯著，而色素帶缺葉黃素這個條帶，位于第2條。1234567891011121314答案解析8.下列有關葉綠體及光合作用的敘述，正確的是A.破壞葉綠體外膜后，O2不能產生B.植物生長過程中，葉綠體內各種色素的比例保持不變C.與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短D.離體的葉綠體基質中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反應√12345678910111213141234567891011121314解析植物光合作用的光反應在葉綠體類囊體膜上進行，因此破壞葉綠體外膜不影響O2的產生，A項錯誤；植物生長過程中，葉綠體中色素的比例會隨植物生長期、光照、溫度等的變化而變化，B項錯誤；與夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是溫度降低和光照減弱，C項錯誤；離體的葉綠體基質中含有與碳反應有關的酶，添加ATP、NADPH和CO2后可完成碳反應，故D項正確。9.(2017·閔行區一模)科學家往小球藻培養液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時間的光照，結果如下表。1234567891011121314實驗組別光照時間(s)放射性物質分布12大量3－磷酸甘油酸22012種磷酸化糖類360除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機酸等答案解析根據上述實驗結果分析，下列敘述不正確的是A.本實驗利用小球藻研究的是光合作用的碳反應階段B.每組照光后需將小球藻進行處理使酶失活，才能測定放射性物質分布C.CO2進入葉綠體后，最初形成的主要物質是12種磷酸化糖類D.實驗結果說明光合作用產生的有機物還包括氨基酸、有機酸等√12345678910111213141234567891011121314解析題表結果表明二氧化碳主要參與光合作用的碳反應過程，A項正確；每組照光后需將小球藻進行處理使酶失活，防止細胞內化學反應的進行使碳元素轉移干擾實驗結果，所以要先使酶失活才能測定放射性物質分布，B項正確；CO2進入葉綠體后，最初形成的主要物質是3－磷酸甘油酸，C項錯誤；表中實驗結果說明光合作用產生的有機物還包括氨基酸、有機酸等，D項正確。三、非選擇題10.(2016·浙江4月選考)葉綠體中的色素、蛋白質等在某種膜上的分布及部分反應的示意圖如下。請回答下列問題：1234567891011121314答案解析(1)該膜是

膜，其上含有色素和催化光反應的

。光反應中，色素吸收的光能轉換為ATP等物質中的

。解析光反應的場所為葉綠體的類囊體膜，類囊體膜上含有各種光合色素和光反應所需的酶；色素吸收的光能通過光反應過程轉移至ATP、NADPH等物質中以化學能形式貯存。1234567891011121314類囊體酶化學能答案解析(2)光反應的產物除圖中所示的物質外，還有電子和

。ATP為碳反應提供了能量和

。解析光反應的產物包括O2、H＋、電子、ATP和NADPH等；ATP除為碳反應供能外，還可以在三碳酸分子被還原生成三碳糖的過程中提供磷酸基團。1234567891011121314NADPH磷酸基團答案解析(3)分離新鮮菠菜葉片中的光合色素時，應注意濾紙條上的濾液細線要高于

的液面。濾紙條上最寬色素帶中所含的色素是

。解析濾液細線不能浸沒在層析液中，以免細線上所含的色素溶解在層析液中而無法沿著濾紙條向上擴散，從而無法分離形成不同的色素帶；色素含量越多則色素帶越寬，葉綠體中含量最多的色素為葉綠素a。1234567891011121314層析液葉綠素a11.(2017·浙江4月選考)為探究不同環境因素對某植物葉片中葉綠素含量的影響，進行了相關實驗，結果如圖所示。1234567891011121314答案解析回答下列問題：(1)本實驗的因變量是

，由圖中曲線對比可知，經_______

處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，這將直接導致光反應中葉綠素吸收的

光減少從而降低了光合速率。由此推知，若遇到較低溫天氣，除升溫方法外，可對植物進行

處理以減少葉綠素的損失。1234567891011121314葉綠素相對含量低溫和光照藍紫光和紅遮光1234567891011121314解析根據曲線圖分析可知：自變量為光強度、溫度，因變量為葉綠素相對含量，由圖中曲線對比可知，4曲線(經低溫和光照處理)的植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，葉綠素吸收藍紫光和紅光。由此推知，若遇到較低溫天氣，除升溫方法外，可對植物進行遮光處理以減少葉綠素的損失。答案解析(2)提取上述四組該植物葉片中的色素時，為防止色素被破壞，研磨時可加入適量的

，對上述四組色素提取液分別進行紙層析分離，結果發現，第4組得到的色素帶中，從上到下的第

條色素帶均明顯變窄。解析為防止色素被破壞，研磨時可加入適量的碳酸鈣，第4組得到的色素帶中，葉綠素含量較少，因此從上到下的第3、4條色素帶均明顯變窄。(3)若用不同波長的光照射葉綠素a提取液并測定

，可得到葉綠素a的吸收光譜。解析若用不同波長的光照射葉綠素a提取液并測定吸光率，可得到葉綠素a的吸收光譜。1234567891011121314碳酸鈣3、4吸光率12.(2017·浙江名校協作體高三試題)下圖為葉肉細胞中部分代謝途徑示意圖。請回答以下問題：(1)上圖所示的生理過程為

循環，該循環的關鍵步驟是____________________________________________________________________________________________________，NADPH在該循環中的作用為____________

。1234567891011121314答案解析卡爾文三碳酸分子的還原(CO2的還原、每個三碳酸分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團，形成三碳糖亦可)供氫(作還原劑)和供能(缺一不可)1234567891011121314解析題圖生理過程為卡爾文循環，該循環的關鍵步驟是三碳酸分子的還原，NADPH既供氫又供能。答案(2)淀粉運出葉綠體時先水解成TP或葡萄糖，后者通過葉綠體膜上的載體運送到細胞質中，然后與

一起合成蔗糖，再運出葉肉細胞。1234567891011121314果糖(3)若將光照撤離，短時間內葉綠體中RuBP的含量

(填“下降”“上升”或“不變”)，此時葉肉細胞中產生ATP的場所是___________________

。解析若將光照撤離，NADPH和ATP無法生成，短時間內RuBP的含量會下降，此時葉肉細胞中產生ATP的場所是線粒體和細胞溶膠。(4)在供給C18O2較長時間后，光合產物中含18O的除糖類外，還有_______

。解析供給C218O較長時間后，會生成H218O和含18O的蔗糖。H218O在光反應中生成18O2。下降線粒體和細胞溶膠(缺一不可)H2O、O2(或H218O、18O2，缺一不可)答案解析1234567891011121314123456789101112131413.(加試)(