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精讲18 光合作用2（光合作用的过程）-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件
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这是一份精讲18 光合作用2（光合作用的过程）-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件，共47页。PPT课件主要包含了高考生物一轮复习策略，教学过程，光合作用探索，光合作用过程等内容，欢迎下载使用。
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
【新教材•必修一】2023-18【光合作用的原理】
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
这一过程可以用下面的化学反应式来概括，其中(CH2O)表示糖类。
一.探索光合作用原理的部分实验
19世纪60年代，科学家总结出光合作用的反应式.应该注意到光合作用反应式中所有的反应物和产物都含有氧，而上面反应式并没有指出释放的O2是来自CO2还是H2O。很多年来，人们一直以为光能将CO2分解成O2和C，C与H2O结合成（CH2O）
1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。
1931年，微生物学家尼尔（ Niel）将细菌光合作用与绿色植物的光合作用加以比较，提出了以下光合作用的通式∶CO2 +2H2A→（CH2O）+ 2A +H2O，光合细菌在光下同化CO2而没有O2的释放，O2不是来自二氧化碳而是水。因此他第一次提出光在光合作用中的作用是将水光解。
3.1931年，尼尔（ Niel）
1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)发现，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。
希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？
能，因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。
4.1937年，希尔(R.Hill)
希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？
不能，反应体系中可以还存在其他氧元素供体。
希尔进一步研究证实，植物光合作用的光反应是氧分子的产生，而不是二氧化碳的还原，氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致，其机理与完整细胞光合放氧过程相一致。
鲁宾和卡门的实验示意图，请分析：
相互对照，自变量为标记物质(H218O与C18O2)，因变量为O2的是否带有放射性。（同位素标记方法）（对比实验的方法）
鲁宾和卡门的实验说明：植物光合作用产生的氧气中全部都来自水。
5.1941年，鲁滨和卡门
1964年以后，美国科学家卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。同位素标记法、双向纸层析法、显微自显影技术。
6.1964年，卡尔文
例1（2018浙江选考）实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著B. 与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体体的功能较强C. 除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能产生三碳糖D. 不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲
例2（2018浙江选考节选）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，用________________的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并__________标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物________。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当___________________后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。
指绿色植物通过 ，利用光能，把 转化成储存着能量的有机物，并且释放出 的过程。
(1)光合作用过程图解
教材隐性知识：①源于必修1 P103“思考·讨论”：尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。
教材隐性知识：②源于必修1 P103“相关信息”：水分解为氧和H＋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NADPH。NADPH的作用是什么？
提示：可作为暗反应的还原剂；储备部分能量供暗反应利用。
③源于必修1 P104“相关信息”：C3是指三碳化合物——_______________，C5是指五碳化合物——核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)。
①若有机物为(CH2O)：②若有机物为C6H12O6：
（2）反应式(写出反应式并标出元素的去向)
教材隐性知识：①源于必修1 P104“相关信息”：光合作用的产物有一部分是_____，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入 ，再通过韧皮部运输到植株各处。
②源于必修1 P106“小字部分”：光合作用和化能合成作用的比较
例1.判断常考语句，澄清易混易错(1)细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构( )(2)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中( )(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程( )(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低( )
（3）光反应和暗反应之间的联系
①光反应为暗反应提供两种重要物质：[H](NADPH)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三种物质：ADP、Pi以及NADP＋，注意产生位置和移动方向。
②暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光合作用。
说明：①光反应产生的ATP主要用于暗反应②光合作用产生的[H]（光反应产生）是NADPH，呼吸作用产生的[H]（有氧呼吸第一、第二阶段产生）是NADH，所以它们不是同一种物质。P一93,103③呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动
（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2,也参与叶绿体中生物大分子 的合成。
例2.2016年江苏高考第32题第3小题
（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。①C3的还原 ②内外物质的运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指【H】）,请回答下列问题：
例3.2018年江苏高考第29题第4小题
例4.（2019，北京，31，16 分） 光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在,高等植物、藻类和光合细菌中。（1） 地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的 。在碳（暗） 反应中， RuBP 羧化酶（R酶） 催化 CO2 与 RuBP（C5） 结合，生成 2 分子 C3。影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括 （写出两个） ；内部因素包括 （写出两个）。
R 酶活性、 R 酶含量、C5 含量、 pH（其中两个）
（2）R 酶由 8 个大亚基蛋白（L） 和 8 个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中 L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成， S 由细胞核基因编码并在 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的 中与 L组装成有功能的酶。
（3） 研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R 酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻 R 酶的S、 L 基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体 DNA 中，同时去除甲的 L 基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R 酶活性高于未转基因的正常植株。①由上述实验能否得出 “转基因植株中有活性的 R 酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
高等植物细胞中 L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S 由细胞核基因编码并在细胞质中由核糖体合成后进入叶绿体
不能。转入蓝藻 S、 L 基因的同时没有去除甲的 S 基因，无法排除转基因植株 R 酶中的 S 是甲的 S 基因表达产物的可能性
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括（ ）a. 蓝藻与甲都以 DNA 作为遗传物质b. 蓝藻与甲都以 R 酶催化 CO2 的固定c. 蓝藻 R 酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d. 在蓝藻与甲的叶肉细胞中 R 酶组装的位置不同
①分析方法：（“来源－去路”法）需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
（4）环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
①分析方法：（“来源－去路”法）
①图1中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。②图2中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。③图3中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。④图4中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。
C5、NADPH、ATP
②分析方法：（“模型法”）
例5.研究发现,开花期低磷胁迫实验组与对照组相比,胞间CO2浓度没有显著变化的原因可能是___________。
因为低磷胁追引起光合速率下降，光合速率下降减少了CO2的利用；而气孔导度下降导致进入细胞间隙的CO2量减少，从而造成胞间CO2的积累，因此浓度没有显著变化
A.自然界中能发生光合作用的生物， 不一定具备PSⅡ和PSⅠ系统B.光反应过程将吸收的光能转换为活 跃的化学能全部储存在ATP中C.在ATP合成酶的作用下，H＋顺 浓度梯度转运提供分子势能，促进 ADP和Pi合成ATPD.PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为O2和H＋，产生电子传递给 PSⅠ将NADP＋和H＋结合形成NADPH
例6.下图是番茄植株的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，是吸收、传递、转化光能的光系统。下列叙述错误的是( )
例7.下图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，研究表明，磷酸丙糖转移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足时，TPT活性降低。下列有关叙述错误的是（ ）A.Pi输入叶绿体减少时，磷酸丙糖 从叶绿体输出减少B.暗反应中磷酸丙糖的合成需要 消耗光反应产生的ATPC.叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的D.农业生产上可通过增加CO2浓度来提高作物中蔗糖的含量
连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析
(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多。原因是（广东高考题节选）： 。
随着光照和黑暗的交替进行，光照和黑暗间隔处理处理组在光下产生的NADPH和ATP能够及时的利用和再生，从而促进了暗反应的进行。
例8.(2021·广东，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisc，下列叙述正确的是（ ）A.Rubisc存在于细胞质基质中B.激活Rubisc需要黑暗条件C.Rubisc催化CO2固定需要ATPD.Rubisc催化C5和CO2结合
例9.(2021·湖南，18)图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：
(1)图b表示图a中的_________结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H＋和e－，光能转化成电能，最终转化为________和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP＋减少，则图b中电子传递速率会______(填“加快”或“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP＋为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。
注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。
据此分析：①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以______(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用
②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于______________________________，从而提高光反应速率。
类囊体上的色素吸收、转化光能
③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
ATP的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过类囊体膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低
例10.(2021·全国乙，29)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有_______________________________________________________________，光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和_________释放的CO2。
细胞质基质、线粒体(线粒体基质和
线粒体内膜)、叶绿体类囊体的薄膜
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止_____________________________，又能保证__________正常进行。
蒸腾作用过强导致水分散失过多
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
【新教材•必修一】2023-18【光合作用的原理】
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
这一过程可以用下面的化学反应式来概括，其中(CH2O)表示糖类。
一.探索光合作用原理的部分实验
19世纪60年代，科学家总结出光合作用的反应式.应该注意到光合作用反应式中所有的反应物和产物都含有氧，而上面反应式并没有指出释放的O2是来自CO2还是H2O。很多年来，人们一直以为光能将CO2分解成O2和C，C与H2O结合成（CH2O）
1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。
1931年，微生物学家尼尔（ Niel）将细菌光合作用与绿色植物的光合作用加以比较，提出了以下光合作用的通式∶CO2 +2H2A→（CH2O）+ 2A +H2O，光合细菌在光下同化CO2而没有O2的释放，O2不是来自二氧化碳而是水。因此他第一次提出光在光合作用中的作用是将水光解。
3.1931年，尼尔（ Niel）
1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)发现，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。
希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？
能，因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。
4.1937年，希尔(R.Hill)
希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？
不能，反应体系中可以还存在其他氧元素供体。
希尔进一步研究证实，植物光合作用的光反应是氧分子的产生，而不是二氧化碳的还原，氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致，其机理与完整细胞光合放氧过程相一致。
鲁宾和卡门的实验示意图，请分析：
相互对照，自变量为标记物质(H218O与C18O2)，因变量为O2的是否带有放射性。（同位素标记方法）（对比实验的方法）
鲁宾和卡门的实验说明：植物光合作用产生的氧气中全部都来自水。
5.1941年，鲁滨和卡门
1964年以后，美国科学家卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。同位素标记法、双向纸层析法、显微自显影技术。
6.1964年，卡尔文
例1（2018浙江选考）实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著B. 与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体体的功能较强C. 除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能产生三碳糖D. 不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲
例2（2018浙江选考节选）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，用________________的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并__________标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物________。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当___________________后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。
指绿色植物通过 ，利用光能，把 转化成储存着能量的有机物，并且释放出 的过程。
(1)光合作用过程图解
教材隐性知识：①源于必修1 P103“思考·讨论”：尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。
教材隐性知识：②源于必修1 P103“相关信息”：水分解为氧和H＋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NADPH。NADPH的作用是什么？
提示：可作为暗反应的还原剂；储备部分能量供暗反应利用。
③源于必修1 P104“相关信息”：C3是指三碳化合物——_______________，C5是指五碳化合物——核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)。
①若有机物为(CH2O)：②若有机物为C6H12O6：
（2）反应式(写出反应式并标出元素的去向)
教材隐性知识：①源于必修1 P104“相关信息”：光合作用的产物有一部分是_____，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入 ，再通过韧皮部运输到植株各处。
②源于必修1 P106“小字部分”：光合作用和化能合成作用的比较
例1.判断常考语句，澄清易混易错(1)细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构( )(2)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中( )(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程( )(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低( )
（3）光反应和暗反应之间的联系
①光反应为暗反应提供两种重要物质：[H](NADPH)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三种物质：ADP、Pi以及NADP＋，注意产生位置和移动方向。
②暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光合作用。
说明：①光反应产生的ATP主要用于暗反应②光合作用产生的[H]（光反应产生）是NADPH，呼吸作用产生的[H]（有氧呼吸第一、第二阶段产生）是NADH，所以它们不是同一种物质。P一93,103③呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动
（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2,也参与叶绿体中生物大分子 的合成。
例2.2016年江苏高考第32题第3小题
（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。①C3的还原 ②内外物质的运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指【H】）,请回答下列问题：
例3.2018年江苏高考第29题第4小题
例4.（2019，北京，31，16 分） 光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在,高等植物、藻类和光合细菌中。（1） 地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的 。在碳（暗） 反应中， RuBP 羧化酶（R酶） 催化 CO2 与 RuBP（C5） 结合，生成 2 分子 C3。影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括 （写出两个） ；内部因素包括 （写出两个）。
R 酶活性、 R 酶含量、C5 含量、 pH（其中两个）
（2）R 酶由 8 个大亚基蛋白（L） 和 8 个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中 L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成， S 由细胞核基因编码并在 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的 中与 L组装成有功能的酶。
（3） 研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R 酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻 R 酶的S、 L 基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体 DNA 中，同时去除甲的 L 基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R 酶活性高于未转基因的正常植株。①由上述实验能否得出 “转基因植株中有活性的 R 酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
高等植物细胞中 L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S 由细胞核基因编码并在细胞质中由核糖体合成后进入叶绿体
不能。转入蓝藻 S、 L 基因的同时没有去除甲的 S 基因，无法排除转基因植株 R 酶中的 S 是甲的 S 基因表达产物的可能性
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括（ ）a. 蓝藻与甲都以 DNA 作为遗传物质b. 蓝藻与甲都以 R 酶催化 CO2 的固定c. 蓝藻 R 酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d. 在蓝藻与甲的叶肉细胞中 R 酶组装的位置不同
①分析方法：（“来源－去路”法）需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
（4）环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
①分析方法：（“来源－去路”法）
①图1中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。②图2中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。③图3中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。④图4中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。
C5、NADPH、ATP
②分析方法：（“模型法”）
例5.研究发现,开花期低磷胁迫实验组与对照组相比,胞间CO2浓度没有显著变化的原因可能是___________。
因为低磷胁追引起光合速率下降，光合速率下降减少了CO2的利用；而气孔导度下降导致进入细胞间隙的CO2量减少，从而造成胞间CO2的积累，因此浓度没有显著变化
A.自然界中能发生光合作用的生物， 不一定具备PSⅡ和PSⅠ系统B.光反应过程将吸收的光能转换为活 跃的化学能全部储存在ATP中C.在ATP合成酶的作用下，H＋顺 浓度梯度转运提供分子势能，促进 ADP和Pi合成ATPD.PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为O2和H＋，产生电子传递给 PSⅠ将NADP＋和H＋结合形成NADPH
例6.下图是番茄植株的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，是吸收、传递、转化光能的光系统。下列叙述错误的是( )
例7.下图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，研究表明，磷酸丙糖转移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足时，TPT活性降低。下列有关叙述错误的是（ ）A.Pi输入叶绿体减少时，磷酸丙糖 从叶绿体输出减少B.暗反应中磷酸丙糖的合成需要 消耗光反应产生的ATPC.叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的D.农业生产上可通过增加CO2浓度来提高作物中蔗糖的含量
连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析
(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多。原因是（广东高考题节选）： 。
随着光照和黑暗的交替进行，光照和黑暗间隔处理处理组在光下产生的NADPH和ATP能够及时的利用和再生，从而促进了暗反应的进行。
例8.(2021·广东，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisc，下列叙述正确的是（ ）A.Rubisc存在于细胞质基质中B.激活Rubisc需要黑暗条件C.Rubisc催化CO2固定需要ATPD.Rubisc催化C5和CO2结合
例9.(2021·湖南，18)图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：
(1)图b表示图a中的_________结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H＋和e－，光能转化成电能，最终转化为________和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP＋减少，则图b中电子传递速率会______(填“加快”或“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP＋为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。
注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。
据此分析：①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以______(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用
②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于______________________________，从而提高光反应速率。
类囊体上的色素吸收、转化光能
③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
ATP的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过类囊体膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低
例10.(2021·全国乙，29)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有_______________________________________________________________，光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和_________释放的CO2。
细胞质基质、线粒体(线粒体基质和
线粒体内膜)、叶绿体类囊体的薄膜
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止_____________________________，又能保证__________正常进行。
蒸腾作用过强导致水分散失过多
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