新人教版高中生物必修一教案与练习第五章细胞内的能量供应和利用第三课时.doc

必修一 第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时
考点8　提升结构模式图和过程流程图有机结合的解读能力——光合作用过程
一、反应式及元素去向
氧元素
碳元素：CO2―→C3―→(CH2O) 氢元素：H2O―→[H]―→(CH2O)
二、注意：
（1）光反应为暗反应提供两种重要物质：[H]和ATP，[H]既可作还原剂又可提供能量；暗反应为光反应也提供两种物质：ADP和Pi，注意产生位置和移动方向。
（2）没有光反应，暗反应无法进行，所以晚上植物只进行呼吸作用，不进行光合作用；没有暗反应，有机物无法合成，生命活动也就不能持续进行。
（3）色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上，但光反应和暗反应都需要酶参与，所以与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中，但暗反应中酶的种类和数量多。
（4）若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用
甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲<乙(暗反应时间长)。
（5）CO2中C进入C3但不进入C5，最后进入(CH2O)，C5中C不进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。
1．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是 (　　)
A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的O2可进入线粒体中
D．如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加
考点9　提升曲线题解题能力——光合作用的影响因素及曲线分析
一．光照强度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸。
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点以上就不再加强了，
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。
二．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加。
(2)点含义：①图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点。
②图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。③图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
(3)应用：在农业生产上可“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用速率。
三．温度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关的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，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
四．必需元素的供应对光合作用强度的影响
(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：根据作物需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
五．水分的供应对光合作用强度的影响
(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
六．叶龄对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：①随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体
不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加(OA段)。
②壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态，光合作用速率基本稳定(AB段)。
③老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降(BC段)。
(2)应用：摘除老叶、残叶。
七．多因子对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：P点时，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合作用速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子，要想提高光合作用速率，可适当提高图示中的其他因子。

(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合作用速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。
2．(2011·福建卷，2)下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是 (　　)
A．在9：30～11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B．在11：00～12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多
C．在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D．在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应
考点10　实验技能提升——绿叶中色素的提取与分离
注意问题
(1)关键词与试剂对应关系不能颠倒。提取色素——无水乙醇 分离色素——层析液
(2)用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素，但丙酮有毒，研磨时需采取措施防止挥发；也可用汽油代替层析液进行层析；可用其他绿色叶片代替菠菜，但不能用大白菜等不含叶绿素材料。

(3)色素提取液呈淡绿色的原因分析
①研磨不充分，色素未能充分提取出来。②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素浓度小。
③未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
(4)叶片绿色：①叶绿素∶类胡萝卜素＝3∶1；②最不吸收绿光，反射回来；③叶片变黄：低温破
坏了叶绿素，呈现出了类胡萝卜素的颜色；④叶片变红：低温破坏了叶绿素，呈现出液泡中花青
素的颜色
3 (2010·上海卷，26)右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则下图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
考点11　关注生物学史——光合作用的探究历程
一．实验常考易错点
(1)萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照，检验试剂为碘蒸气。
(2)恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处：叶绿体大且呈带状，便于观察，所用细菌异化作用类型为需氧型。
(3)鲁宾、卡门用的实验方法为同位素标记法。
(4)卡尔文选用小球藻做实验，用同位素标记法揭示了暗反应过程。
二．上述实验中对照实验设置
在光合作用的发现中，科学家们利用了对照实验，使结果和结论更加科学、准确。
(1)萨克斯：自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉。
(2)鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质(HO与C18O2)，因变量为O2的放射性。
(3)普利斯特利：密闭的玻璃罩是否加植物为自变量，蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量。
三．恩格尔曼实验方法的巧妙之处
(1)实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。
(2)排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。
(3)观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。
(4)实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
4．德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是(　　)
①本实验未设对照组　②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因　③实验开始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态　④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A．②③ B．①②③ C．②③④ D．①②③④
注：光照强度与光合速率的关系曲线图中各点的含义
(1)光补偿点含义：光合作用等于呼吸作用，若改变某一因素(如光照、
CO2浓度)，使光合作用增大(减小)，而呼吸作用不受影响，则光补偿
点应左移(右移)；若改变某一因素(如温度)，使呼吸作用增大(减小)，
而光合作用不受影响，则光补偿点应右移(左移)。
(2)光饱和点含义：当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响
时，若改变某一因素使光合作用增大(减小)，则光饱和点应右(左)移。
第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 练习
1．如图表示植物光合作用的一个阶段，叙述正确的是(　　)
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成(CH2O)需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进(CH2O)的生成
D．无光条件有利于暗反应进行
2．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。不正确的是(　　)

A．①图中的X因素可表示CO2浓度，植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低
B．②图中Y因素最有可能代表光照强度
C．③图中，阴生植物的b点值一般比阳生植物的低
D．④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度
3．1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。实验的思路是 (　)
A．细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强
B．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
C．好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D．好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用
4．在“绿叶中色素的提取与分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是(　　)
①加入的丙酮太多　②用无水乙醇代替丙酮　③层析液没及滤液细线　④研磨时没有加入CaCO3　⑤研磨时没有加入SiO2　⑥取的叶片的叶脉过多，叶肉细胞过少　⑦画滤液细线的次数少　⑧使用放置数天的波菜叶
A．①③⑦ B．②④⑤⑧ C．①③④⑤⑥⑦⑧ D．②③④⑤⑥
5．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．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(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
6．如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用
速率的影响。下列有关叙述中不正确的是 (　　)
A．曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高
B．曲线中b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高
C．在一定范围内增加光照强度和CO2浓度，有利于提高光合作用强度
D．曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
7．(2011·浙江理综，1)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是 (　　)
A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D．离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应
8．下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的生化反应。下列不正确的是 (　　)
A．甲、乙两种生物膜分别存在于叶绿体和线粒体中
B．乙中的[H]来自葡萄糖的分解
C．甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP
D．影响甲、乙两种膜上生化反应的主要环境因素分别是光照和温度
9 如图表示的是一昼夜北方某作物植株CO2吸收量的变化。甲图为盛夏某一晴天，乙图是在春天
的某一晴天。对两图的分析不正确的是 （ ）
A.甲图中有机物积累最多的是G点，两图中B点植物
干重均低于A点时的干重
B.植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可以增加OA的绝对值
C.两图中DE段叶绿体中C3化合物含量均大大减少
D.甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多
10.下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述错误的是 （ ）

A.若细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率
B.细胞②没有与外界发生O2与CO2的交换，可断定此时光合作用速率等于呼吸作用速率
C.细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D.对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且N1小于m2
11.下图表示光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，不正确的是( )
A.能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最
多的过程是5
B.各种生物体(除病毒外)都能进行的过程是3
C.1、3和4过程产生的［H］都能与氧结合产生水
D.2过程需多种酶参与，且需ATP供能
12.科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图曲线。下列错误的是(　　)
A.在25℃条件下研究时，cd段位置会下移，a会上移
B.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
C.其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动
D.c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关
13．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘成右图的曲线，下列有关说法正确的是：（ ）
①BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱 ②CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始 ③FG段CO2浓度下降不明显,是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少 ④H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强
A．①② B．③④ C．①③ D．②④

14.将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其他条件保持不变），测得氧气释放速率如下表所示：下列对该数据的分析，错误的是 ( )
光照强度（klx)
0
2
4
6
8
10
12
14
O2μL/（cm2叶面·min)
-0.2
0
0.2
0.4
0.8
1.2
1.2
1.2
A.该叶片呼吸作用吸收O2的速率是0.2 μL/（cm2叶面·min）
B.当光照强度为2 klx时，光合作用释放O2与呼吸作用吸收O2的速率基本相等
C.当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率为0.8μL/（cm2叶面·min）
D.当光照强度超过10 klx,光合作用速率不再提高
15．以测定CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如右图所示。下列分析正确的是： （ ）
A光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
B温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
C光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与
30℃时相等
D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
16.下图一表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，其中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程。图二、图三表示外界相关条件对植物光合作用和细胞呼吸的影响。
（1）图一中①②过程进行的场所分别是 、 。
（2）①过程中产生的［H］用于③过程 。
（3）若将该植物从CO2浓度为0.03%的环境转移到CO2浓度为0.5%的环境中，其他环境条件不变，叶绿体中C5含量将 。如果在图二的乙点突然停止光照，叶绿体内C3化合物的含量将 。
（4）图三中，真光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。40℃时植物体 （填“能”或“不能”）显示生长现象；而5℃时的状态可用图二中 点表示。
（5）用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光强为图二中的 点对应的光照强度，温度为图三中的 ℃最佳。
17．回答相关问题

（1）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃、光照强度大于 千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是 。
②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。
（2）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
①当在 千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。
②A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12，H-1，O-16）
③A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于 千勒克司。
第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 参考答案
1—4 DBDA
第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 练习
1—5 BBBCB 6—10 ADBCD 11—15 CACCC
16（1）叶绿体（类囊体薄膜）线粒体（内膜）
（2）C3的还原（二氧化碳的还原）
（3）下降 升高 （4）不能 乙 （5）丁 25
17（1）①L1 光照强度 ②见右图 （2） 6 10.9 6

第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 参考答案
1—4 DBDA
第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 练习
1—5 BBBCB 6—10 ADBCD 11—15 CACCC
16（1）叶绿体（类囊体薄膜）线粒体（内膜）
（2）C3的还原（二氧化碳的还原）
（3）下降 升高 （4）不能 乙 （5）丁 25
17（1）①L1 光照强度 ②见右图 （2） 6 10.9 6

第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 参考答案
1—4 DBDA
第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 练习
1—5 BBBCB 6—10 ADBCD 11—15 CACCC
16（1）叶绿体（类囊体薄膜）线粒体（内膜）
（2）C3的还原（二氧化碳的还原）
（3）下降 升高 （4）不能 乙 （5）丁 25
17（1）①L1 光照强度 ②见右图 （2） 6 10.9 6

第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 参考答案
1—4 DBDA
第五章 细胞内的能量供应和利用 第三课时 练习
1—5 BBBCB 6—10 ADBCD 11—15 CACCC
16（1）叶绿体（类囊体薄膜）线粒体（内膜）
（2）C3的还原（二氧化碳的还原）
（3）下降 升高 （4）不能 乙 （5）丁 25
17（1）①L1 光照强度 ②见右图 （2） 6 10.9 6

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