高考生物一轮复习——光合作用专题
高考生物专题训练三：细胞的能量供应和利用
第四讲光合作用专题
一、绿叶中色素的提取和分离（重点实验）
实验原理：①．绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取色素。
②．绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同而分离。（溶解度高的随层析液在
滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢）。
方法步骤：1.提取色素
加入SiO2、CaCO3
称取绿叶研磨过滤收集滤液
无水乙醇
2.制备滤纸条
取干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成长6cm、宽1cm的滤纸条，并在一端剪去两角，在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
3.画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细而直的滤液细线，待干燥后再画两、三次。
4.分离叶绿体中的色素
将3mL层析液倒入烧杯，插入滤纸条(有滤液细线的一端朝下)，但不能让滤纸上的滤液细线触到层析液，盖上烧杯。
现象及结论：
1、溶解度：胡萝卜素 > 叶黄素 > 叶绿素a > 叶绿素b
2、含量：叶绿素a > 叶绿素b > 叶黄素 > 胡萝卜素
3、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。
实验成功的关键及注意事项
(1) 叶片要新鲜，颜色要深绿，无刺激性异味，且易于研磨。
(2) 加入少许SiO2的目的是为了研磨充分，加入少许CaCO3的目的是为了防止研磨时
叶绿体中色素受到破坏，加无水乙醇的目的是提取叶绿体中的色素。
(3) 研磨要迅速、充分，防止无水乙醇挥发。
(4) 滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。
(5) 剪去滤纸条一端的两角，防止色素带扩散不整齐（防止边缘效应）。
(6) 滤液细线不仅细、直，而且含有比较多的色素(可以画两三次)。
(7) 滤纸上的滤液细线不能浸入层析液，防止色素溶解在层析液中而使实验失败。
[ 基础训练题] 1．线粒体和叶绿体都是重要的细胞器，下列相关叙述错误的是（）
A．两者都能产生ATP，但最初的能量来源不同
B．需氧型生物的细胞均有线粒体，植物细胞均有叶绿体
C．两者都含有磷脂和多种酶，叶绿体中还含有色素
D．两者都有膜和外膜，叶绿体基质中一般还含有基粒
2.绿色植物进行光合作用时，光能的吸收发生在叶绿体的（）
A.膜上
B.基质中
C.类囊体膜上
D.各部位上
3．右图是用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长
光波的曲线图，试判定A和B分别为何种色素（）
A．叶绿素、类胡萝卜素B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b
4．将通过三棱镜后的七色光投射到水绵上，水中的好氧细菌聚集最多的一组光区是A．红光和黄绿光 B．红光和橙光C．红光和蓝紫光 D．黄光和蓝紫光5．在圆形滤纸的中央，点上绿叶色素的提取液进行层析，随着层析液从滤纸的中央向四周扩散，形成四个色素环带，排在最里圈的色素是( )
A.橙黄色
B.黄绿色
C.蓝绿色
D.黄色
6．纸层析法分离叶绿体色素时，滤纸条最上端的色素名称和颜色分别是（）A．叶绿素a、蓝绿色 B．叶绿素b、黄绿色C．胡萝卜素、橙黄色 D．叶黄素、黄色
7.把下列药物选入相应的空白处 A.丙酮 B.碳酸钙 C.二氧化硅 D.层析液
①保护叶绿素( ) ②溶解各种色素( )
③为研磨充分( ) ④促使各种色素在滤纸上扩散( )
8.用纸层析法将绿叶中色素进行分离,在滤纸条上出现的最窄的一条色素带的颜色是 ( )
A.黄色
B.橙黄色
C.黄绿色
D.蓝绿色
9．如图所示，现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生O2需要光和验证O2是否由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是（）
A．①②和①③
B．②③和①②
C．②④和①③
D．②③和③④
10.右图是从绿叶中色素的提取和分离实验
（1）请据图写出各步骤的名称：
A _ B_
C _
D _
（2）四种色素在滤纸上扩散的速度，
从快到慢的顺序、颜色及含量是：
a 填图3—10
b 四种色素中含量最多的是。
c四种色素中溶解度最高的是。
d四种色素在滤纸上扩散速度最慢的是。
二、光合作用的原理
科学家科学实验结论
普里斯特利①．分别将点燃的蜡烛和小鼠放入一个密闭的
玻璃罩，蜡烛熄灭，小鼠死亡。
②．分别将点燃的蜡烛和小鼠与绿色植物一起
放入一个密闭的玻璃罩，蜡烛不易熄灭；
小鼠也不容易死亡。
绿色植物可以更新空气
英格豪斯在的照射下，普里斯特利的实验才能成功光合作用需要光
萨克斯半遮光实验：曝光一半的叶片遇碘蒸气变蓝，
遮光一半的叶片遇碘蒸气不变蓝。
光合作用的产物之一是淀粉
恩吉尔曼将水绵和好氧细菌制作成临时装片，并用极细的光束照射，发现好氧细菌集中在叶绿体。光合作用的产物之一是氧气光合作用的场所是叶绿体。
鲁宾和卡门用同位素标记法追踪H2O和CO2中的氧光合作用释放的氧气全部
来自水中的氧。
卡尔文用同位素标记法追踪碳有机物中的碳来自CO2的碳
项目光反应暗反应
条件需要色素、光和酶不需色素和光，需多种酶场所叶绿体的类囊体薄膜叶绿体基质
物质转化：
把CO2和H2O 转变为有机物水的光解：2 H2O?→
?光4［H］+O
2↑
ATP 的生成：ADP + Pi?→
?光ATP
CO2的固定：CO2 + C5?→
?酶 2 C
3
能量转化将光能转化为ATP中活跃的化学能将ATP中活跃的化学能转化为
有机物中稳定的化学能
3、化能合成作用
少数种类的细菌，能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。如：硝化细菌，能将土壤中的NH3氧化成HNO2，再将HNO2氧化成HNO3，并利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成有机物，并供自身利用。还有硫细菌、铁细菌等。
4、生物类型小结
（1）结构分类
病毒：无细胞结构，只由核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成
原核生物：无成形的细胞核，如细菌、蓝藻
真核生物：有成形的细胞核，如动物、植物、真菌
（2）呼吸方式分类（3）代方式分类
需氧生物：动物、植物、部分细菌和真菌自养型生物：绿色植物、光合细菌
厌氧生物：部分细菌和真菌化能合成细菌
兼性厌氧生物：酵母菌异养型生物：动物、多数细菌、真菌[ 基础训练题] 11．光合作用中形成ATP的部位是：（）
A．叶绿体外膜B．类囊体 C．叶绿体基质 D．叶绿体膜12．如果做一个实验要测定藻类植物是否进行光反应，最简单的方法是：（）A．糖类的生成量 B．二氧化碳吸收量C．氧气释放量 D．五碳化合物的生成量13．下列关于光反应与暗反应过程的叙述，正确的是（）
A．光反应和暗反应都产生ATP B．光反应产生ATP和暗反应合成糖类都属物质代C．光反应需要光而不需要酶，暗反应不需要光而需要酶D．暗反应必须依靠光反应14．把一棵重0.2公斤的柳树，栽种于肥沃的土壤中，两年后连根挖出，称其重达到11公斤，增加的这10多公斤，主要来源于（）
A．土壤中的元素B．土壤中的H2O C．大气中的H2O D．大气中的CO2 15．光合作用的实验中，如果所有的水中有0.20%的水分子含有18O,所有的CO2中0.68%的分子中含有18O，那么，光合作用释放的氧气中含有18O的比例为（）
A．0.20% B．0.48% C．68% D．0.88%
16．光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是（）
A H20、C02、ADP B．C02、[H]、ATP C．H20、C02、ATP D．[H]、H20、ADP
17.为证实叶绿体有效放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片
需要给予一定的条件，这些条件是（）
A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B.光照、无空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D.黑暗、无空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
18．下列关于光合作用说确的是（）
A.光反应在叶绿体的囊状薄膜上进行。暗反应在叶绿体的基质中进行
B.光反应是把光能转化为电能，暗反应是把电能转化为化学能
C.我们今天使用的煤、石油等化石燃料源自于光合作用的产物
D.玉米叶片中参与光合作用的细胞是叶肉细胞和茎部细胞
19．据图回答：（1）ABCD几种生理过程分别为：光能
A B C D CO2 +H2O CO2 +H2O+能量（2）酵母菌获得能量的方式为（填字母） A C
（3）硝化细菌、蓝藻合成有机物的方式分别 C6H126
是和（填字母） B D
CO2 +H2O C2H5OH+CO2+能量20．根据下面光合作用图解，请回答：化学能
⑴图中编号所代表的物质分别是：
① _______；②________；③；④______。
⑵暗反应需要光反应提供的物质是_______和________。
⑶图中5是_______阶段，反应场所是叶绿体的______ ，
图中6是_______阶段，反应场所是叶绿体的______ 。
三、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
（1）光对光合作用的影响
①光质：白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。
②光照强度：植物的光合作用强度在一定围随着光照
强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用
的强度不再随着光照强度的增加而增加。
当外界条件变化时，光补偿点和光饱和点移动规律：
a、若呼吸速率增加，光补偿点应右移；光饱和点不变。
b、若呼吸速率减小，光补偿点应左移；光饱和点不变。
c、若呼吸速率基本不变，光合速率下降时，光补偿点应右移；光饱和点左移。
d、若呼吸速率基本不变，光合速率下降时，光补偿点应左移；光饱和点右移。
③光照时间：光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
（2）CO2浓度：在一定围，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的CO2（3）温度：温度通过影响酶的活性进而影响光合作用速率，生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累更多有机物。
（4）矿质元素：N、P、K等矿质元素都会影响光合作用速率，在生产上适当施肥有利于提高农作物的产量。
（5）水：当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。
光合作用呼吸作用(有氧呼吸)
代射性质合成代分解代
发生部位含叶绿体的细胞(主要是叶肉细胞) 所有活细胞
反应场所叶绿体细胞质基质和线粒体条件光、水、二氧化碳、适宜温度、酶、色素有光无光都可，适宜温度、氧气、酶能量代光能转变为化学能，贮存于有机物中释放有机物中的化学能，并合成ATP 物质代将无机物(CO2＋H2O)合成有机物将有机物分解为无机物(H2O和CO2)
联系
光合作用的产物作为呼吸作用的物质基础(有机物和氧气均为呼吸作用的原料)，
呼吸作用产生的二氧化碳可为光合作用所利用
五、光合作用与呼吸作用相关题型训练
（一）、过程图解类
21．如下图表示改变光照强度和CO2浓度时，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞的变化曲线。
（1）光照强度影响光合作用的阶段，CO2浓度影响光合作用的阶段。（2）突然停止光照，叶绿体中ATP和［H］的含量，曲线a表示，为什么在无光照时迅速上升？__________________________________________。（3）曲线b表示，为什么在CO2浓度降低时迅速上升？。22．下图是植物体几项生理活动关系示意图
(1) 通过[①]____________把[A]________转变
成储存在________中的稳定的化学能。
(2) 影响[②] _________的外界因素主要是_______
能量B中约有_____%转移到ATP中。
(3) 以上四种作用中能产生水的有____________。 (填序号)。
(4) 用乳酸菌制作乳奶采用过程；在啤酒生产中，酵母菌大量繁殖
时，通过上图中________(填序号)获得能量；发酵时，通过________(填序号)获得能量。
（二）、坐标曲线图类
23．（双选）如右图所示，原来置于黑暗环境中的绿色植物移至光下后，
CO２的吸收量发生了改变。据图，判断下列叙述中正确的是（）
A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B．曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用
C．在B点显示，绿色植物光合作用和呼吸作用速率相等
D．D点以后表示，当光照强度增加到一定值时，光合作用速率不再增加
24．如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收
CO2变化Ⅲ数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是( )
A．在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与
细胞呼吸释放的CO2量相等
B． a点的形成是由夜间的低温造成的
C．从c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止
D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应
25．在下曲线图中，有M、N、O、P、Q五个点，对它们的含义的叙述正确的是( )
① M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作用速率的主要因素
④P点前，影响光合速率的主要因素是光照强度
A．①② B．①③C．③④ D．①④
26．将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测
定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示)，测定结果如图。下列叙述正确的是：
A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移
B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移
C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移
D．如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移
27．如图所示，甲图表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，乙图表示将A植物放在不同CO2浓度环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化曲线。(1) 在较长连续阴雨的环境中，生长受到显著影响
的是________植物。
(2) 甲图a点表示的生理学含义是_______________，
b点称为光补偿点，若光照强度小于b点，光合
速率_______细胞呼吸速率；其他条件不变，增加CO2浓度，c点将向________移动。
(3) 在c点时，叶绿体中ADP的运输方向___________________。
(4) 乙图中d、e两点比较，限制d点光合速率差异的主要原因是___________，
e、f两点比较，限制f点光合速率差异的主要原因是__________。
(5) 增施农家肥可提高光合速率的原因是______________________________________。