高考生物二轮复习考点重难点训练重难点06 光合作用（2份，原卷版+解析版）

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知识点一： 捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离
（1）实验原理：
①色素的提取原理：绿叶中色素不溶于水，易溶于无水乙醇、丙酮等有机溶剂
②色素的分离原理：不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的速度快，反之则慢。
实验材料：新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶），无水乙醇，层析液（由20份在60～90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。93号汽油也可代用），二氧化硅和碳酸钙。
2 方法步骤中需要注意的问题：
（1）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
（2）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？防止细线中的色素被层析液溶解。
（3）滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。
叶绿素（约占3/4）：叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
类胡萝卜素（约占1/4）：胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
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。白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色。
知识点二：叶绿体的结构
1、叶绿体只存在于植物的绿色细胞中，扁平的椭球形或球形，双层膜（透明的，有利于光照的透过）。
2、叶绿体内部由多个类囊体堆叠成基粒，基粒上有色素，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。每个基粒由2-100个类囊体组成，增大叶绿体内的膜面积，扩大色素酶附着面，扩大了受光面积，有利于提高光能的利用率。
3、基粒与基粒之间充满了基质，基质光合作用中暗反应进行的场所。
知识点三：光合作用的原理和过程
1、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。
①场所：绿色植物的叶绿体中 ②能量来源：光能 ③反应物：二氧化碳和水
④产物：有机物和氧气 ⑤实质：合成有机物，储存能量。
总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2 ，其中（CH2O）表示糖类。
根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
（1）光反应阶段：必须有光才能进行
场所：类囊体薄膜上
反应式：
水的光解：H2O 1/2O2+2[H]
ATP形成：ADP+Pi+光能 ATP
光反应中，光能转化为ATP中活跃的化学能
（2）暗反应阶段：有光无光都能进行
场所：叶绿体基质
CO2的固定：CO2+C5 2C3
C3的还原：2C3+[H]+ATP （CH2O）+C5+ADP+Pi
暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
知识点四：影响光合作用的因素
（1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内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
注意：A点：光照强度为零，此时只进行细胞呼吸。
AB段：随光照强度的增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。
B点：为光补偿点，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。
C点：对应的光照强度为光饱和点，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
注意：①若改变某一因素（如光照、CO2浓度），使光合作用强度增大（减少），而呼吸作用不变，为使光合作用强度与呼吸作用强度相等，则光补偿点应左移（右移）。
②若改变某一因素（如温度），使呼吸作用强度增大（减少），为使光合作用强度与呼吸作用
强度相等，则光补偿点应右移（左移）。
③饱和点变化规律：光饱和点的变化与呼吸作用无关，只与光合作用有关，若改变某一因素
使光合作用强大增大（减少），则光饱和点应右移（左移）。
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）温度
温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。
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，以积累有机物。
（3）CO2浓度
在一定范围内，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
（4）水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，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。
知识点五：有关光合作用的计算：
总光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率
② 光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物
解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗。
总光合作用速率一般表述为：叶绿体“固定”CO2量；叶绿体产生O2量；叶绿体“生产或制造”葡萄糖量，植物（叶片）“合成”有机物的量；
净光合速率一般表述为：植物（叶片）“吸收”CO2量或实验容器内CO2的减少量；植物（叶片）“释放”O2量或实验容器内O2的增加量；植物（叶片）“积累”葡萄糖量或植物重量（有机物）增加量。
③ 光合作用利用CO2的量=从外界吸收的CO2的量+细胞呼吸释放的CO2的量
解析：光合作用利用CO2的量有两个来源，一个是外界吸收的，另一个是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。
④净光合速率与植物生长的关系
A：当净光合速率＞0时，植物积累有机物而生长
B：当净光合速率=0时，植物不能生长，但能生存
C：当净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此状态，将会死亡
对于光合作用的中光反应和暗反应的相关的知识点会进行考察，同时并对呼吸作用、光合作用的图解过程的理解是解题也要加强，以及光合作用、呼吸作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识，也是重点，要求考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1． 下图表示在最适CO2浓度下，给予不同条件时紫罗兰光合速率变化的示意图。已知O-T3段为最适温度，下列分析错误的是（ ）
A．若实验过程中给紫罗兰提供14CO2，14C3先于14C5出现
B．由适宜光照变为较低光照时，短时间内C3与C5的含量比值将减小
C．若T3时刻改为降低温度，之后光合速率的变化趋势与图中大致相同
D．T2时刻后，叶绿体中ATP与ADP相互转化的速率加快
2．如图是细胞中ATP-ADP循环示意图。下列说法正确的是（ ）
A．①②过程既可发生在叶绿体，也可发生在线粒体
B．①过程有两个高能磷酸键的形成，同时贮存能量
C．②过程的发生往往伴随着放能反应
D．①②过程快速进行使细胞贮存大量ATP以满足生命活动所需
3． 下列有关ATP的叙述，正确的是
A．CO2固定过程会导致细胞内ADP的含量明显增加
B．酶的合成过程需要ATP，但ATP的合成过程可不需要酶
C．ATP分子末端的磷酸基团脱离下来后可与相关蛋白质结合
D．细菌和真菌中，ADP转化为ATP所需要的能量均由呼吸作用提供
4、下图表示大豆叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程示意图，其中A～D为不同的反应过程，①～④代表不同物质。下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程A和过程D的生物化学反应均只发生在生物膜上
B．无氧条件下ATP的合成发生在过程A和过程D中
C．图中①、③、④代表的物质依次是O2、ADP+Pi、C5
D．过程D释放的能量大部分储存于ATP中
5、某研究小组欲探究环境因素对黑藻光合作用的影响进行了如图所示实验，下列相关叙述错误的是
A．图示装置可测定黑藻的净光合速率，NaHCO3溶液可为黑藻提供CO2
B．改变NaHCO3溶液的浓度或S的大小都可以影响装置内溶解氧的含量
C．若用H218O培养黑藻足够长的时间，则可在NaHCO3溶液中检测到C18O2
D．若溶解氧传感器测得溶液中溶解氧含量不变，则说明黑藻不进行光合作用
6、如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是（ ）
A．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．当植物缺镁时，b点将向左移
C．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
D．若图示植物出现25°C（光合作用最适温度）环境中，将温度提高到30°C（呼吸作用最适温度）时，d点会上移
7、如图为叶绿体结构与功能示意图，字母表示叶绿体的结构（A为膜结构），数字表示有关物质。下列叙述不正确的是（ ）
A．参与光合作用的色素位于图中的A部分
B．③进入叶绿体后，通过固定形成⑤物质
C．若突然停止光照，B中④的含量会升高
D．用18O标记①，可在②中测到较高放射性
8、细胞代谢的相关原理在日常生活和生产中应用广泛，下列方法合理的是（ ）
A．用透气的纱布包扎伤口是为了让伤口处细胞进行有氧呼吸
B．水稻田适时排水晒田以保证根系通气进行有氧呼吸
C．土壤板结后松土主要是促进农作物根系吸收水分
D．冬季蔬菜大棚可用蓝色薄膜提高农作物光合速率
9、光合作用的发现经历了多位科学家多年的探索，下列关于科学家的实验叙述错误的是（ ）
A．希尔反应说明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气
B．恩格尔曼利用水绵做实验，是因为水绵的叶绿体数量极多，便于观察
C．鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自于水
D．卡尔文利用小球藻做实验，探明了CO2中的碳转化成有机物中的碳的途径
10、水参与细胞内许多重要的生物化学反应。下图表示某高等植物细胞内与“水”有关的部分代谢过程。下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①在核糖体上进行，产生的H2O中的氢原子来自A2中的—NH2
B．结构②表示线粒体内膜，②处消耗的[H]都来自线粒体基质
C．结构③表示类囊体薄膜，③处产生的NADPH能为暗反应提供能量
D．结构②③上都有酶分布，且酶都是在内质网和高尔基体中合成的
二、非选择题
11、草莓色泽鲜艳，甜美爽口。某实验小组为探究CO2浓度和温度对草莓光合作用的影响，设置了甲（700μml/mL CO2+25℃）、乙（700μml/mL CO2+20℃）和丙（350μml/mL CO2+20℃）三个实验组，并测量在不同光照强度条件下草莓的光合速率，结果如图所示。 回答下列问题：
(1)草莓细胞叶绿体固定CO2的场所是_________________。
(2)在A点条件下，甲组草莓固定CO2的速率_______（填“大于”、“等于”或“小于”）乙组草莓固定CO2的速率，原因是____。
(3)据图分析限制丙组草莓B点光合速率的环境因素是________；与丙组相比，乙组需要更强的光照强度才能达到光饱和点的原因是________________。
12．研究小组将长势相同的某种植物幼苗均分为A、B两组。A组给予正常自然光照，B组进行遮光处理（光照强度为正常光照的70%），然后置于相同且适宜的条件下，测定7：00～17：00之间两组植物的净光合速率，结果如图。回答下列问题：
(1)对B组植物进行一定程度的遮光，将使叶绿体中_____膜上的光合色素捕获的光能减少，导致光反应产生_____等物质的速率降低，进而影响暗反应的速率。
(2)与A组相比。B组未出现明显的光合“午休现象”，原因_____。分析实验结果发现，13：00时光照强度大于9：00时，但两组幼苗的净光合速率都低于9：00时，最可能的原因是_____。
(3)研究小组进一步发现，在7：00～17：00之间，A组植物有机物的积累量大于B组。据此_____（填“能”或“不能”）得出“该植物幼苗不适宜在遮光条件下生长”的结论，理由是_____。
13、人类红细胞膜上存在一种钠钾泵，钠钾泵在膜内侧Na+与钠钾泵结合后，激活其ATP水解酶活性，使ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与钠钾泵结合，钠钾泵发生磷酸化，构象发生变化，于是与Na+结合的部位转向膜外侧，这种磷酸化的钠钾泵对Na+的亲和力低，对K+的亲和力高，因而在膜外侧释放，而与K+结合。K+与钠钾系结合后促使其去磷酸化，构象恢复原状，于是与K+结合的部位转向膜内侧，钠钾泵与K+的亲和力降低，使K+在膜内侧被释放，又与结合。其体过程如下图所示:
(1)钠钾泵的化学本质是_________，其功能有_________。
(2)钠钾泵通过_________和_________过程实现其_________的变化，导致与K+的_________发生变化。
(3)据图分析，红细胞吸钾排钠的跨膜运输方式是_________。这一过程能体现细胞膜具有_________的功能。
(4)钠钾泵每循环一次消耗一个ATP，转运出三个Na+，转运进两个K+。红细胞在等涉溶液中可以通过钠钾泵的作用及其他机制维持渗透压平衡。已知乌本苷是钠钾泵抑制剂，现提供含红细胞的等渗溶液、乌本苷（忽略其对溶液浓度的影响）、显微镜，请写出验证乌本苷作用的简要实验思路:
①将含有红细胞的等渗溶液分为两组，一组不做处理，另一组加入_________；
②显微镜下观察两组红细胞_________情况。