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人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用课堂教学课件ppt
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这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用课堂教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了叶绿体，CO2和H2O，有机物和O2，H2O，ATP，CO2，光合作用，有机物中的碳，卡尔文循环，类囊体的薄膜等内容，欢迎下载使用。
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、光合作用的概念
二、光合作用的原理及探索1．探索光合作用原理的部分实验
2.光合作用的过程（1）过程及分析
三、光合作用原理的应用1．光合作用强度（1）概念：植物在单位时间内通过光合作用制造 。（2）光合作用强度的影响因素①对光合作用 的影响。例如， 的多少， 的浓度等。②对光合作用 的影响。影响光能的因素，如 的强弱，光质等。③对光合作用 的影响。影响叶绿体的形成和结构的因素，如 、 等。④对光合作用 的影响。影响酶活性的因素，如 等。
2．探究环境因素对光合作用强度的影响实验流程：
知识应用·强化落实——效果·检测·定向1.判断下列有关光合作用叙述的正误（1）光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上（ ）（2）光反应过程中合成了ATP，需要的能量来源于呼吸作用分解的有机物（ ）（3）光反应的进行不需要任何酶的参与（ ）（4）高等绿色植物白天进行光反应，夜晚进行暗反应（ ）（5）光反应为暗反应提供NADPH和ATP（ ）（6）暗反应必须在无光的条件下进行（ ）（7）暗反应需要的ATP是由光合作用合成的糖经过有氧呼吸产生的（ ）
（8）在离体的叶绿体基质中添加NADPH、ATP和CO2后，可以完成暗反应（ ）（9）光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行（ ）（10）光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的O（ ）（11）绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O，产物是有机物和O2（ ）（12）绿色植物进行光合作用的能量来源于光能（ ）（13）光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度、光照强度等外界因素（ ）（14）光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置间的距离来调节光照强度（ ）（15）探究实验中，圆形小叶片浮起的原因是叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的（ ）
2．将下列生产实例和利用的光合作用原理连接起来
3．教材内容挖掘（1）（教材P103“相关信息”拓展迁移）下图表示光能转换为电能的示意图，A代表处于特殊状态下的叶绿素a，B代表具有吸收和传递光能作用的色素，C和D代表传递电子的物质。
请据图回答下列相关问题：①叶绿体中光合色素吸收的光能，有两个用途：一是 ，二是提供能量 。②水分解为 的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成 。
促使ADP和Pi反应形成ATP
（2）（教材P105“旁栏思考”发掘）植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。光合作用产生O2，呼吸作用消耗O2。如果在暗处检测到植物消耗O2的速率是5 mg/（100 cm2叶·h），而在光下测得释放O2的速率是8 mg/（100 cm2叶·h），那么该植物通过光合作用的光反应产生O2的速率是 mg/（100 cm2叶·h）。
课程标准说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。素养达成
设疑激趣新叶沐浴着和煦的阳光，鸟儿在绿叶间尽情欢唱：“是你给了我生命的甘露，是你给了我无穷的能量！”同学们，诗中的“你”是指什么？为什么会给“我”生命的甘露、无穷的能量？
探究点一 光合作用的原理及探索一、光合作用原理的探索实验分析(1)实验一：1937年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。由实验一说明：_______________________________________________________。
光合作用在叶绿体中进行；叶绿体放出的氧气是水在光下分解得到的
(2)实验二：科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH＝4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4，然后将基粒移入pH＝8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如图)。一段时间后，有ATP产生。 上述实验结果表明，基粒类囊体合成ATP的原因是膜内外存在__________________。据此推测，叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中，光能的作用是使水分解产生_____，使类囊体膜内外之间产生________________。
H＋梯度(H＋浓度差)
(3)实验三：如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是________。(4)实验四：美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验。1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，_________________。1957年，他发现这一过程总是与__________相伴随。
(5)实验五：20世纪40年代，卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。
他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5 s时，14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中，将反应时间缩短到0.5 s时，14C出现在一种三碳化合物(C3)中，上述实验中卡尔文等是通过控制________来探究CO2中碳原子转移路径的，采用了____________等技术方法，实验结果说明CO2中C的转移路径是________________(请用“→”表示)。
CO2→C3→C5、C6
卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在有光照和CO2供应的条件下，C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高。停止光照时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。由此可见CO2、C3和C5之间的关系是__________________(请用箭头表示)。
任务2 结合光反应过程与暗反应过程回答下列问题光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。下图是光合作用的图解，结合该图和教材内容分析：
(1)暗反应有光无光都能进行，那么暗反应能较长时间在黑暗条件下进行吗？ (2)若用18O同位素标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到18O?
不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应，暗反应缺少光反应提供的NADPH和ATP。
18O可在释放的O2中检测到。
(3)若标记CO2中的14C，请写出光合作用过程中14C的转化途径。 (4)夏季中午，气孔关闭后，会导致CO2供应不足，短时间内叶绿体中C3和C5会发生怎样的变化？
14CO2―→14C3―→(14CH2O)。
1.光合作用过程的图解
2．光反应和暗反应的区别
3.光反应和暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供NADP＋和Pi，即两个反应阶段相辅相成，密切联系。(2)没有光反应，暗反应缺乏NADPH和ATP，无法进行；暗反应受阻，光反应因产物积累也不能正常进行。可见，二者相互制约。
4．理清光合作用中元素去向
5．外界条件改变对光合作用中有关物质含量的影响(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
(2)物质含量变化(短时间内)
2．(合格考)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是( )A.该反应的场所是类囊体的薄膜B.C3生成(CH2O)需要NADPH、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
解析：题图表示光合作用的暗反应阶段，其反应场所是叶绿体基质，该过程在有光和无光条件下均能进行，但需要多种酶催化、充足的CO2、光反应提供的NADPH、ATP及适宜的温度等条件，适当提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率，但超过一定的温度范围，提高温度会使酶的活性降低，反应速率减慢。
3．(等级考)玉兰叶肉细胞在光照下进行稳定的光合作用时，如果将它移至暗室中，短时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化分别是( )A．增多 减少 B．减少 增多C. 增多 增多 D．减少 减少
解析：叶肉细胞在光照下进行稳定的光合作用时，C3和C5处于动态平衡状态；移至暗室后，短时间内由于光反应速度下降，ATP和NADPH的合成减少，C3还原成C5的过程受到影响，而C5仍能正常和CO2反应生成C3，故C3增多，C5减少。
4．(等级考)A.Bensn与M.Calvin于1949年采用放射性同位素自显影技术对光合作用进行研究。以下是他们研究过程的简述：往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻。从培养液中提取出产生的放射性物质进行分析。结果如下：
请根据上述实验资料分析，下列选项错误的是( )A．本实验原料只有CO2，暗反应的产物是有机物B．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是3磷酸甘油酸C．实验结果还说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等D．从CO2进入叶绿体到产生有机物的整个过程看，产生的有机物主要是磷酸化糖类
解析：光合作用所需要的原料除了二氧化碳还有水，A错误；从表中可以看出，放射性首先出现在3磷酸甘油酸中，B正确；60 s后，放射性出现在除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等，C正确；从表中可以看出，产生的有机物主要是磷酸化糖类，D正确。
5．(等级考)离体的叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，若改变某一条件，则叶绿体中ATP和O2的相对含量变化如图所示，则改变的条件是( )A．光照由强到弱，CO2供应不变B．光照由弱到强，CO2供应不变C．光照不变，CO2供应由充足到不足D．光照不变，CO2供应由不足到充足
解析：光反应利用光能将水分解，释放O2，同时合成ATP，暗反应消耗ATP将三碳化合物还原。图中O2相对含量降低，表明光反应减弱，而光反应减弱不会导致ATP相对含量增加，应是暗反应消耗的ATP减少，导致ATP积累，从而限制了光反应，导致O2含量下降，由此可推测应是CO2供应减少。
探究点二 探究环境因素对光合作用强度的影响任务1 实验分析1．提出问题：光照强度对光合作用强度有何影响？2．作出假设：__________________________________________________________________________________________________________________。
在一定范围内，随着光照强度增强，光合作用强度增强，超过一定范围，随着光照强度增强，光合作用强度不再变化
3．设计实验(1)实验中变量分析(2)材料：打孔器、注射器、5 W LED台灯、米尺、烧杯、绿叶(如菠菜、吊兰等)。(3)预期结果：台灯与实验装置的距离越远，相同时间内叶片浮起数量________。
调节台灯与实验装置的距离(或台灯瓦数)
叶片大小、溶液的量等保持一致
4．实验结果：在一定范围内，台灯与实验装置的距离越近，浮起的圆形小叶片也________。5．实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用也________(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。
任务2 问题思考(1)下图为实验装置图，分析图中盛水玻璃柱的作用。
台灯发光同时也会使温度发生改变，在台灯与烧杯之间加盛水玻璃柱排除温度对实验现象的影响。
(2)本实验每组圆形小叶片由30片改为3片可以吗？
不可以。叶片太少，不能排除偶然性。
不同光照强度下浮起的叶片数记录表
3．实验装置分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离或台灯的瓦数来调节光照强度的大小。(2)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。
4．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：
(2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图：
(3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图：
【重点笔记】本实验中易产生的几个认识误区(1)打孔时避开大叶脉是因为大叶脉部分含有的叶绿体少。(2)用注射器排出圆形小叶片内的气体是为了防止细胞内原本存在的气体影响实验结果。(3)该实验中所取的叶片大小和生理状态应该是相同的，打孔时要取叶片的相同部位。(4)本实验中的数值并不代表真正的光合速率，而是光合作用的净积累值，即光合作用与细胞呼吸的差值。(5)叶片浮起之前并不是不进行光合作用，而是光合速率小于呼吸速率或者是产生的氧气量较少。
1．(合格考)下列四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是( )
解析：叶片沉入水底是由于细胞间隙的空气被抽取掉。所以哪一个叶片最先产生大量的氧气，充入到细胞间隙中，哪一个叶片就最先浮上来。由于自来水中含有CO2，25 ℃的温度较为适宜，光照是光合作用必需的条件，所以C所示的叶片最先浮起来。
2．(等级考)下图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是( )A．叶片吸水膨胀，密度减小B．溶液内产生的CO2大量附着在叶面上C．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大
解析：叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的气体使叶片密度减小而浮在水面上，A错误；叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的O2积累附着在叶片上使叶面上浮，B错误，C正确；溶液内不会产生过多的CO2，NaHCO3溶液的作用是保持容器内CO2的浓度稳定，D错误。
探究点三 影响光合作用的因素及应用任务1 结合细胞呼吸，人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：
(1)图中A、B、C各点代表的生物学意义分别是什么？ (2)OA段的含义是什么？其大小主要受哪种环境因素的影响？
A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。C点：光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。
OA段代表呼吸作用强度。其大小主要受温度的影响。
(3)DE段的含义是什么？如果此时想增加光合作用强度，可以采取哪些措施？ (4)若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，这是在25 ℃测得的曲线，若温度升至30 ℃，曲线中A点、B点将如何变化？
DE段光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。可以通过适当调整温度和增加CO2浓度等措施增加光合作用强度。
(5)通过实验测得一片叶子在不同光照强度下气体吸收和释放的情况如下图所示。那么曲线AB段(不包括A、B两点)中哪些过程是存在的(用下图字母表示)?
任务2 (教材P106“拓展应用”中1题拓展)下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题：
(1)光合作用强度可以通过测定植物在单位时间内产生的氧气量来表示，也可以通过测定____________或________________来表示。(2)引起AB段光合作用强度不断增强的主要环境因素是________，该因素的增强促进了光合作用中____反应阶段，从而为暗反应阶段提供更多的____________。(3)BC段光合作用强度下降的主要原因是________________________，导致光合作用中的________过程受阻，从而影响光合作用。(4)C点与B点相比，C3的含量相对____(填“增加”或“减少”)。(5)请从影响光合作用强度的环境因素的角度，提出一个夏季晴朗中午增加光合作用强度的措施：________。
气孔部分关闭，CO2吸收量减少
1.环境因素对光合速率影响的分析(1)单因子变量对光合速率的影响①光照强度
(2)多因子变量对光合速率的影响①曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。
②应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
2.光合作用与细胞呼吸的相关计算下面图中，Oa段表示植物呼吸速率，Od段表示植物净光合速率(即表观光合速率)，Oa＋Od段表示真正光合速率(即实际光合速率或总光合速率)，它们的关系为：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。具体表述为：
(1)光合作用消耗的CO2总量＝从外界吸收的CO2量＋呼吸作用产生的CO2量。(2)光合作用产生的O2量＝释放到外界的O2量＋呼吸作用消耗的O2量。(3)一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用释放的CO2总量。
【重点笔记】(1)植物“三率”的判定①根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。
②根据关键词判定③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(2)光合速率与植物生长①当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。②当净光合速率＝0时，植物不能生长。③当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。
1．(合格考)下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是( )
解析：温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用，高温使酶失活而导致光合作用强度下降，所以D选项应该是一条先升高后下降的曲线。
2．(等级考)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( )A.下移、右移、上移 B．下移、左移、下移C.上移、左移、上移 D．上移、右移、上移
解析：图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用速率。据题意，由于光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度由30 ℃降到25 ℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用速率增大，d点上移。b点表示光合作用速率＝细胞呼吸速率，在25 ℃时细胞呼吸作用速率降低，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸速率相等，需降低光照强度以使光合作用速率减弱，即b点左移。
3．(等级考)在适宜光照下，测定植物甲、乙在不同CO2浓度下的光合速率，结果如图所示。请据图回答问题：
(1)CO2浓度为q时，限制植物甲、乙光合速率的环境因素分别是________、________；植物甲呼吸作用的最适温度比光合作用的高，若图中曲线是在光合作用的最适温度下测定的，现适当提高环境温度，q点将向________移动。(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，在适宜光照下，一段时间后，植物________可能无法正常生长，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)CO2浓度为r时，植物甲的总光合速率______(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的总光合速率；当CO2浓度为q时，植物乙与植物甲固定的CO2量的差值为________。
随着时间的延长，环境中CO2浓度不断下降，在低CO2浓度下，植物甲的净光合速率可能小于0，无法正常生长
解析：(1)据图可知，CO2浓度为q时，甲植物未到达饱和，所以限制植物甲光合速率的环境因素是CO2浓度；乙植物达到饱和，此时限制植物乙光合速率的环境因素是温度；若图中曲线是在光合作用的适宜温度下测得，提高环境温度，植物甲的光合速率会下降，只有在更高的CO2浓度下，植物甲的光合速率才能与呼吸速率相等，q点将右移。(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，随着时间的延长，环境中CO2浓度不断下降，在低CO2浓度下，植物甲的净光合速率可能小于0，无法正常生长。(3)当CO2浓度为0时，纵坐标所示数值表示呼吸速率，当CO2浓度大于0时，纵坐标所示数值表示净光合速率，而净光合速率＝总光合速率－呼吸速率。据此分析可知：当CO2浓度为r时，植物甲、植物乙的净光合速率均等于b，但植物甲的呼吸速率(d)大于植物乙的呼吸速率(c)，所以植物甲的总光合速率大于植物乙的总光合速率。当CO2浓度为q时，植物甲的净光合速率为0，植物乙的净光合速率为b，此时植物乙与植物甲固定的CO2量(总光合速率)的差值＝b＋c－d。
6．光合作用的能量转变：光能―→NADPH和ATP中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能。 7．在一定范围内，随着光照强度或CO2浓度的增大，光合速率逐渐增大，但超过一定范围后，光合速率不再增大。 8．提高光合作用强度的两种措施是：(1)控制光照强弱和温度的高低；(2)适当增加环境中的CO2浓度。
1.光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是( )A．植物体鲜重增加量 B．植物体干重增加量C．O2释放量 D．CO2吸收量
解析：植物光合作用消耗CO2，产生有机物和O2，因此，光合作用强度的指标可以是B、C、D选项中的指标。植物体鲜重增加量主要是水分的增加，不能作为光合作用强度的指标。
2．光合作用的光反应和暗反应依次发生在( )A．细胞质、细胞核中B．叶绿体的外膜、内膜上C．叶绿体的类囊体薄膜上、叶绿体的基质中D．叶绿体的基质中、叶绿体的类囊体膜上
解析：光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中。
3．如图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是( )A. 无光合作用，有呼吸作用B．光合作用与呼吸作用达到动态平衡C．无呼吸作用，有光合作用D．光合作用与呼吸作用都不进行
解析：由曲线可看出，在一定的光照强度范围内，植物光合作用强度随光照强度的增大而增大，光照强度达到一定程度后，光合作用强度不再增加。图中光照强度达到P点时，光合速率与呼吸速率相等。
4．光合作用过程包括光反应和暗反应，下图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是( )A．光反应为暗反应提供ATP和NADPHB．停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质D．植物在暗处可大量合成(CH2O)
解析：植物在暗处，由于没有光照，产生的ATP和NADPH不足，导致暗反应产生的有机物(CH2O)减少，D错误。
5．Rubisc是大量存在于植物细胞叶绿体中的酶，参与CO2与C5反应，其活性远低于其他酶。该酶有两个CO2结合位点a、b，CO2分子与位点a结合后激活该酶，进而促进位点b上CO2的固定进程。下列关于Rubisc的叙述，错误的是( )A．Rubisc在叶绿体基质中参与酶促反应，底物是CO2和C5B．CO2激活Rubisc后即可发生暗反应，促进光合产物的生成C．Rubisc的活性虽然远低于其他酶，但它依然具有高效性D．光合作用正常进行时，抑制该酶的活性会导致C3含量减少
解析：CO2分子与Rubisc的位点a结合，激活Rubisc，进而催化位点b上的CO2固定，但暗反应需要光反应提供物质条件，也需要多种酶共同作用，B错误。
6．ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动直接提供能量。为了研究ATP合成过程中的能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建了ATP体外合成体系，如图所示。请回答问题：
(1)ATP在供能时，远离A的____________断裂，将能量释放出来。(2)科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。在叶绿体中此过程发生的场所为__________。
解析：分析图形，H＋进入囊泡通过Ⅰ过程，需要光，说明该囊泡模拟的是叶绿体的类囊体薄膜；H＋通过Ⅱ出囊泡，形成ATP，说明模拟的是线粒体的内膜。(1)ATP中远离A的特殊的化学键断裂，释放能量，供给各项耗能的生命活动。(2)叶绿体中合成ATP的场所是类囊体薄膜。
(3)科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。注：“＋”、“－”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H＋进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度________囊泡外。②比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的___________________的过程，ADP和Pi合成ATP。
H＋通过Ⅱ向囊泡外转运
解析：(3)第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度高，大于囊泡外的H＋浓度。②比较第1组和第3组的结果可知，伴随H＋通过Ⅱ向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。
(4)结合图与实验分析，说明人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→__________________________→ATP中的化学能。
解析：上述实验数据分析可知人工体系产生ATP的能量转换过程是：光能→H＋电化学势能→ATP中的化学能。
H＋电化学势能(H＋浓度梯度势能)
练习与应用一、概念检测1．(1)√ (2)× (3)× 2.D3.
二、拓展应用1．(1)在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度随着光照加强而增强(2)此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱(3)此时光照强度不断减弱(4)光照强度、CO2浓度(5)适当增大光照强度、CO2浓度等。2．不能。还需要知道瓶中CO2浓度、O2浓度、光照强度等环境因素。
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、光合作用的概念
二、光合作用的原理及探索1．探索光合作用原理的部分实验
2.光合作用的过程（1）过程及分析
三、光合作用原理的应用1．光合作用强度（1）概念：植物在单位时间内通过光合作用制造 。（2）光合作用强度的影响因素①对光合作用 的影响。例如， 的多少， 的浓度等。②对光合作用 的影响。影响光能的因素，如 的强弱，光质等。③对光合作用 的影响。影响叶绿体的形成和结构的因素，如 、 等。④对光合作用 的影响。影响酶活性的因素，如 等。
2．探究环境因素对光合作用强度的影响实验流程：
知识应用·强化落实——效果·检测·定向1.判断下列有关光合作用叙述的正误（1）光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上（ ）（2）光反应过程中合成了ATP，需要的能量来源于呼吸作用分解的有机物（ ）（3）光反应的进行不需要任何酶的参与（ ）（4）高等绿色植物白天进行光反应，夜晚进行暗反应（ ）（5）光反应为暗反应提供NADPH和ATP（ ）（6）暗反应必须在无光的条件下进行（ ）（7）暗反应需要的ATP是由光合作用合成的糖经过有氧呼吸产生的（ ）
（8）在离体的叶绿体基质中添加NADPH、ATP和CO2后，可以完成暗反应（ ）（9）光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行（ ）（10）光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的O（ ）（11）绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O，产物是有机物和O2（ ）（12）绿色植物进行光合作用的能量来源于光能（ ）（13）光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度、光照强度等外界因素（ ）（14）光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置间的距离来调节光照强度（ ）（15）探究实验中，圆形小叶片浮起的原因是叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的（ ）
2．将下列生产实例和利用的光合作用原理连接起来
3．教材内容挖掘（1）（教材P103“相关信息”拓展迁移）下图表示光能转换为电能的示意图，A代表处于特殊状态下的叶绿素a，B代表具有吸收和传递光能作用的色素，C和D代表传递电子的物质。
请据图回答下列相关问题：①叶绿体中光合色素吸收的光能，有两个用途：一是 ，二是提供能量 。②水分解为 的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成 。
促使ADP和Pi反应形成ATP
（2）（教材P105“旁栏思考”发掘）植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。光合作用产生O2，呼吸作用消耗O2。如果在暗处检测到植物消耗O2的速率是5 mg/（100 cm2叶·h），而在光下测得释放O2的速率是8 mg/（100 cm2叶·h），那么该植物通过光合作用的光反应产生O2的速率是 mg/（100 cm2叶·h）。
课程标准说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。素养达成
设疑激趣新叶沐浴着和煦的阳光，鸟儿在绿叶间尽情欢唱：“是你给了我生命的甘露，是你给了我无穷的能量！”同学们，诗中的“你”是指什么？为什么会给“我”生命的甘露、无穷的能量？
探究点一 光合作用的原理及探索一、光合作用原理的探索实验分析(1)实验一：1937年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。由实验一说明：_______________________________________________________。
光合作用在叶绿体中进行；叶绿体放出的氧气是水在光下分解得到的
(2)实验二：科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH＝4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4，然后将基粒移入pH＝8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如图)。一段时间后，有ATP产生。 上述实验结果表明，基粒类囊体合成ATP的原因是膜内外存在__________________。据此推测，叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中，光能的作用是使水分解产生_____，使类囊体膜内外之间产生________________。
H＋梯度(H＋浓度差)
(3)实验三：如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是________。(4)实验四：美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验。1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，_________________。1957年，他发现这一过程总是与__________相伴随。
(5)实验五：20世纪40年代，卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。
他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5 s时，14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中，将反应时间缩短到0.5 s时，14C出现在一种三碳化合物(C3)中，上述实验中卡尔文等是通过控制________来探究CO2中碳原子转移路径的，采用了____________等技术方法，实验结果说明CO2中C的转移路径是________________(请用“→”表示)。
CO2→C3→C5、C6
卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在有光照和CO2供应的条件下，C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高。停止光照时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。由此可见CO2、C3和C5之间的关系是__________________(请用箭头表示)。
任务2 结合光反应过程与暗反应过程回答下列问题光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。下图是光合作用的图解，结合该图和教材内容分析：
(1)暗反应有光无光都能进行，那么暗反应能较长时间在黑暗条件下进行吗？ (2)若用18O同位素标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到18O?
不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应，暗反应缺少光反应提供的NADPH和ATP。
18O可在释放的O2中检测到。
(3)若标记CO2中的14C，请写出光合作用过程中14C的转化途径。 (4)夏季中午，气孔关闭后，会导致CO2供应不足，短时间内叶绿体中C3和C5会发生怎样的变化？
14CO2―→14C3―→(14CH2O)。
1.光合作用过程的图解
2．光反应和暗反应的区别
3.光反应和暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供NADP＋和Pi，即两个反应阶段相辅相成，密切联系。(2)没有光反应，暗反应缺乏NADPH和ATP，无法进行；暗反应受阻，光反应因产物积累也不能正常进行。可见，二者相互制约。
4．理清光合作用中元素去向
5．外界条件改变对光合作用中有关物质含量的影响(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
(2)物质含量变化(短时间内)
2．(合格考)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是( )A.该反应的场所是类囊体的薄膜B.C3生成(CH2O)需要NADPH、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
解析：题图表示光合作用的暗反应阶段，其反应场所是叶绿体基质，该过程在有光和无光条件下均能进行，但需要多种酶催化、充足的CO2、光反应提供的NADPH、ATP及适宜的温度等条件，适当提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率，但超过一定的温度范围，提高温度会使酶的活性降低，反应速率减慢。
3．(等级考)玉兰叶肉细胞在光照下进行稳定的光合作用时，如果将它移至暗室中，短时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化分别是( )A．增多 减少 B．减少 增多C. 增多 增多 D．减少 减少
解析：叶肉细胞在光照下进行稳定的光合作用时，C3和C5处于动态平衡状态；移至暗室后，短时间内由于光反应速度下降，ATP和NADPH的合成减少，C3还原成C5的过程受到影响，而C5仍能正常和CO2反应生成C3，故C3增多，C5减少。
4．(等级考)A.Bensn与M.Calvin于1949年采用放射性同位素自显影技术对光合作用进行研究。以下是他们研究过程的简述：往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻。从培养液中提取出产生的放射性物质进行分析。结果如下：
请根据上述实验资料分析，下列选项错误的是( )A．本实验原料只有CO2，暗反应的产物是有机物B．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是3磷酸甘油酸C．实验结果还说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等D．从CO2进入叶绿体到产生有机物的整个过程看，产生的有机物主要是磷酸化糖类
解析：光合作用所需要的原料除了二氧化碳还有水，A错误；从表中可以看出，放射性首先出现在3磷酸甘油酸中，B正确；60 s后，放射性出现在除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等，C正确；从表中可以看出，产生的有机物主要是磷酸化糖类，D正确。
5．(等级考)离体的叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，若改变某一条件，则叶绿体中ATP和O2的相对含量变化如图所示，则改变的条件是( )A．光照由强到弱，CO2供应不变B．光照由弱到强，CO2供应不变C．光照不变，CO2供应由充足到不足D．光照不变，CO2供应由不足到充足
解析：光反应利用光能将水分解，释放O2，同时合成ATP，暗反应消耗ATP将三碳化合物还原。图中O2相对含量降低，表明光反应减弱，而光反应减弱不会导致ATP相对含量增加，应是暗反应消耗的ATP减少，导致ATP积累，从而限制了光反应，导致O2含量下降，由此可推测应是CO2供应减少。
探究点二 探究环境因素对光合作用强度的影响任务1 实验分析1．提出问题：光照强度对光合作用强度有何影响？2．作出假设：__________________________________________________________________________________________________________________。
在一定范围内，随着光照强度增强，光合作用强度增强，超过一定范围，随着光照强度增强，光合作用强度不再变化
3．设计实验(1)实验中变量分析(2)材料：打孔器、注射器、5 W LED台灯、米尺、烧杯、绿叶(如菠菜、吊兰等)。(3)预期结果：台灯与实验装置的距离越远，相同时间内叶片浮起数量________。
调节台灯与实验装置的距离(或台灯瓦数)
叶片大小、溶液的量等保持一致
4．实验结果：在一定范围内，台灯与实验装置的距离越近，浮起的圆形小叶片也________。5．实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用也________(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。
任务2 问题思考(1)下图为实验装置图，分析图中盛水玻璃柱的作用。
台灯发光同时也会使温度发生改变，在台灯与烧杯之间加盛水玻璃柱排除温度对实验现象的影响。
(2)本实验每组圆形小叶片由30片改为3片可以吗？
不可以。叶片太少，不能排除偶然性。
不同光照强度下浮起的叶片数记录表
3．实验装置分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离或台灯的瓦数来调节光照强度的大小。(2)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。
4．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：
(2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图：
(3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图：
【重点笔记】本实验中易产生的几个认识误区(1)打孔时避开大叶脉是因为大叶脉部分含有的叶绿体少。(2)用注射器排出圆形小叶片内的气体是为了防止细胞内原本存在的气体影响实验结果。(3)该实验中所取的叶片大小和生理状态应该是相同的，打孔时要取叶片的相同部位。(4)本实验中的数值并不代表真正的光合速率，而是光合作用的净积累值，即光合作用与细胞呼吸的差值。(5)叶片浮起之前并不是不进行光合作用，而是光合速率小于呼吸速率或者是产生的氧气量较少。
1．(合格考)下列四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是( )
解析：叶片沉入水底是由于细胞间隙的空气被抽取掉。所以哪一个叶片最先产生大量的氧气，充入到细胞间隙中，哪一个叶片就最先浮上来。由于自来水中含有CO2，25 ℃的温度较为适宜，光照是光合作用必需的条件，所以C所示的叶片最先浮起来。
2．(等级考)下图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是( )A．叶片吸水膨胀，密度减小B．溶液内产生的CO2大量附着在叶面上C．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大
解析：叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的气体使叶片密度减小而浮在水面上，A错误；叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的O2积累附着在叶片上使叶面上浮，B错误，C正确；溶液内不会产生过多的CO2，NaHCO3溶液的作用是保持容器内CO2的浓度稳定，D错误。
探究点三 影响光合作用的因素及应用任务1 结合细胞呼吸，人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：
(1)图中A、B、C各点代表的生物学意义分别是什么？ (2)OA段的含义是什么？其大小主要受哪种环境因素的影响？
A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。C点：光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。
OA段代表呼吸作用强度。其大小主要受温度的影响。
(3)DE段的含义是什么？如果此时想增加光合作用强度，可以采取哪些措施？ (4)若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，这是在25 ℃测得的曲线，若温度升至30 ℃，曲线中A点、B点将如何变化？
DE段光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。可以通过适当调整温度和增加CO2浓度等措施增加光合作用强度。
(5)通过实验测得一片叶子在不同光照强度下气体吸收和释放的情况如下图所示。那么曲线AB段(不包括A、B两点)中哪些过程是存在的(用下图字母表示)?
任务2 (教材P106“拓展应用”中1题拓展)下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题：
(1)光合作用强度可以通过测定植物在单位时间内产生的氧气量来表示，也可以通过测定____________或________________来表示。(2)引起AB段光合作用强度不断增强的主要环境因素是________，该因素的增强促进了光合作用中____反应阶段，从而为暗反应阶段提供更多的____________。(3)BC段光合作用强度下降的主要原因是________________________，导致光合作用中的________过程受阻，从而影响光合作用。(4)C点与B点相比，C3的含量相对____(填“增加”或“减少”)。(5)请从影响光合作用强度的环境因素的角度，提出一个夏季晴朗中午增加光合作用强度的措施：________。
气孔部分关闭，CO2吸收量减少
1.环境因素对光合速率影响的分析(1)单因子变量对光合速率的影响①光照强度
(2)多因子变量对光合速率的影响①曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。
②应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
2.光合作用与细胞呼吸的相关计算下面图中，Oa段表示植物呼吸速率，Od段表示植物净光合速率(即表观光合速率)，Oa＋Od段表示真正光合速率(即实际光合速率或总光合速率)，它们的关系为：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。具体表述为：
(1)光合作用消耗的CO2总量＝从外界吸收的CO2量＋呼吸作用产生的CO2量。(2)光合作用产生的O2量＝释放到外界的O2量＋呼吸作用消耗的O2量。(3)一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用释放的CO2总量。
【重点笔记】(1)植物“三率”的判定①根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。
②根据关键词判定③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(2)光合速率与植物生长①当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。②当净光合速率＝0时，植物不能生长。③当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。
1．(合格考)下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是( )
解析：温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用，高温使酶失活而导致光合作用强度下降，所以D选项应该是一条先升高后下降的曲线。
2．(等级考)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( )A.下移、右移、上移 B．下移、左移、下移C.上移、左移、上移 D．上移、右移、上移
解析：图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用速率。据题意，由于光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度由30 ℃降到25 ℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用速率增大，d点上移。b点表示光合作用速率＝细胞呼吸速率，在25 ℃时细胞呼吸作用速率降低，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸速率相等，需降低光照强度以使光合作用速率减弱，即b点左移。
3．(等级考)在适宜光照下，测定植物甲、乙在不同CO2浓度下的光合速率，结果如图所示。请据图回答问题：
(1)CO2浓度为q时，限制植物甲、乙光合速率的环境因素分别是________、________；植物甲呼吸作用的最适温度比光合作用的高，若图中曲线是在光合作用的最适温度下测定的，现适当提高环境温度，q点将向________移动。(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，在适宜光照下，一段时间后，植物________可能无法正常生长，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)CO2浓度为r时，植物甲的总光合速率______(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的总光合速率；当CO2浓度为q时，植物乙与植物甲固定的CO2量的差值为________。
随着时间的延长，环境中CO2浓度不断下降，在低CO2浓度下，植物甲的净光合速率可能小于0，无法正常生长
解析：(1)据图可知，CO2浓度为q时，甲植物未到达饱和，所以限制植物甲光合速率的环境因素是CO2浓度；乙植物达到饱和，此时限制植物乙光合速率的环境因素是温度；若图中曲线是在光合作用的适宜温度下测得，提高环境温度，植物甲的光合速率会下降，只有在更高的CO2浓度下，植物甲的光合速率才能与呼吸速率相等，q点将右移。(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，随着时间的延长，环境中CO2浓度不断下降，在低CO2浓度下，植物甲的净光合速率可能小于0，无法正常生长。(3)当CO2浓度为0时，纵坐标所示数值表示呼吸速率，当CO2浓度大于0时，纵坐标所示数值表示净光合速率，而净光合速率＝总光合速率－呼吸速率。据此分析可知：当CO2浓度为r时，植物甲、植物乙的净光合速率均等于b，但植物甲的呼吸速率(d)大于植物乙的呼吸速率(c)，所以植物甲的总光合速率大于植物乙的总光合速率。当CO2浓度为q时，植物甲的净光合速率为0，植物乙的净光合速率为b，此时植物乙与植物甲固定的CO2量(总光合速率)的差值＝b＋c－d。
6．光合作用的能量转变：光能―→NADPH和ATP中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能。 7．在一定范围内，随着光照强度或CO2浓度的增大，光合速率逐渐增大，但超过一定范围后，光合速率不再增大。 8．提高光合作用强度的两种措施是：(1)控制光照强弱和温度的高低；(2)适当增加环境中的CO2浓度。
1.光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是( )A．植物体鲜重增加量 B．植物体干重增加量C．O2释放量 D．CO2吸收量
解析：植物光合作用消耗CO2，产生有机物和O2，因此，光合作用强度的指标可以是B、C、D选项中的指标。植物体鲜重增加量主要是水分的增加，不能作为光合作用强度的指标。
2．光合作用的光反应和暗反应依次发生在( )A．细胞质、细胞核中B．叶绿体的外膜、内膜上C．叶绿体的类囊体薄膜上、叶绿体的基质中D．叶绿体的基质中、叶绿体的类囊体膜上
解析：光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中。
3．如图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是( )A. 无光合作用，有呼吸作用B．光合作用与呼吸作用达到动态平衡C．无呼吸作用，有光合作用D．光合作用与呼吸作用都不进行
解析：由曲线可看出，在一定的光照强度范围内，植物光合作用强度随光照强度的增大而增大，光照强度达到一定程度后，光合作用强度不再增加。图中光照强度达到P点时，光合速率与呼吸速率相等。
4．光合作用过程包括光反应和暗反应，下图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是( )A．光反应为暗反应提供ATP和NADPHB．停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质D．植物在暗处可大量合成(CH2O)
解析：植物在暗处，由于没有光照，产生的ATP和NADPH不足，导致暗反应产生的有机物(CH2O)减少，D错误。
5．Rubisc是大量存在于植物细胞叶绿体中的酶，参与CO2与C5反应，其活性远低于其他酶。该酶有两个CO2结合位点a、b，CO2分子与位点a结合后激活该酶，进而促进位点b上CO2的固定进程。下列关于Rubisc的叙述，错误的是( )A．Rubisc在叶绿体基质中参与酶促反应，底物是CO2和C5B．CO2激活Rubisc后即可发生暗反应，促进光合产物的生成C．Rubisc的活性虽然远低于其他酶，但它依然具有高效性D．光合作用正常进行时，抑制该酶的活性会导致C3含量减少
解析：CO2分子与Rubisc的位点a结合，激活Rubisc，进而催化位点b上的CO2固定，但暗反应需要光反应提供物质条件，也需要多种酶共同作用，B错误。
6．ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动直接提供能量。为了研究ATP合成过程中的能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建了ATP体外合成体系，如图所示。请回答问题：
(1)ATP在供能时，远离A的____________断裂，将能量释放出来。(2)科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。在叶绿体中此过程发生的场所为__________。
解析：分析图形，H＋进入囊泡通过Ⅰ过程，需要光，说明该囊泡模拟的是叶绿体的类囊体薄膜；H＋通过Ⅱ出囊泡，形成ATP，说明模拟的是线粒体的内膜。(1)ATP中远离A的特殊的化学键断裂，释放能量，供给各项耗能的生命活动。(2)叶绿体中合成ATP的场所是类囊体薄膜。
(3)科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。注：“＋”、“－”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H＋进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度________囊泡外。②比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的___________________的过程，ADP和Pi合成ATP。
H＋通过Ⅱ向囊泡外转运
解析：(3)第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度高，大于囊泡外的H＋浓度。②比较第1组和第3组的结果可知，伴随H＋通过Ⅱ向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。
(4)结合图与实验分析，说明人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→__________________________→ATP中的化学能。
解析：上述实验数据分析可知人工体系产生ATP的能量转换过程是：光能→H＋电化学势能→ATP中的化学能。
H＋电化学势能(H＋浓度梯度势能)
练习与应用一、概念检测1．(1)√ (2)× (3)× 2.D3.
二、拓展应用1．(1)在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度随着光照加强而增强(2)此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱(3)此时光照强度不断减弱(4)光照强度、CO2浓度(5)适当增大光照强度、CO2浓度等。2．不能。还需要知道瓶中CO2浓度、O2浓度、光照强度等环境因素。
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