还剩50页未读，
继续阅读
所属成套资源：【人教版】必修一分子与细胞全套课件PPT
成套系列资料，整套一键下载
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用课文ppt课件
展开
这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用课文ppt课件，共58页。PPT课件主要包含了本节聚焦，光合作用，供氢供能，CO2的固定，C3的还原，光合作用的物质和能量，光合作用的过程，叶绿体中的色素，CO2，CH2O等内容，欢迎下载使用。
光合作用的过程光合作用原理的应用
定义：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能量的有机物，并且释放氧气的过程。原理： CO2+H2O O2+(CH2O)（1）在植物叶绿体中（2）如果是原核生物光合细菌中，是在细胞质基质中， CO2+H2O O2+(CH2O)
光合作用原理的探究实验
19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。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。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。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。1941年，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2 ，使它们分别变成H218O和C18O2 。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和 C18O2 ，第二组给同种植物提供H218O和CO2。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的都是18O2 。 1954年，美国科学家阿尔农(D.Arnn)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
上述实验表明，光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。实际上，光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应(light reactin)和暗反应(dark reactin，现在也称为碳反应，carbn reactin)两个阶段。
1. 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实验初始时遮光和曝光区域均应达到无淀粉状态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
1. 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（ A ）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实验初始时遮光和曝光区域均应达到无淀粉状态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 【解析】选A。本实验中曝光部分能够变蓝是因为产生了淀粉，遮光部分不变蓝是因为没有产生淀粉，因此本实验的自变量是光照，充分说明叶片在光照下能产生淀粉；而CO2对本实验结果的影响未作研究。
2. 下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关实验比较不正确的是（ ）A. Y2的质量大于Y3的质量B. 试管④中小球藻的质量大于试管①中小球藻的质量 C. 试管②中水的质量大于试管④中水的质量 D. 试管①中的质量大于试管②中的质量
2. 下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关实验比较不正确的是（ C ）A. Y2的质量大于Y3的质量B. 试管④中小球藻的质量大于试管①中小球藻的质量 C. 试管②中水的质量大于试管④中水的质量 D. 试管①中的质量大于试管②中的质量【解析】选C。Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3的质量；试管④中小球藻含有(CH218O)的有机物，而试管①中小球藻含有(CH2O)的有机物，故试管④中小球藻的质量大于试管①中小球藻的质量；试管④和试管②中的水都为H218O，且含量相同，因此质量相等；在试管①和试管②中原有质量相等的情况下，试管②中释放出的是18O2，而试管①中释放出的是O2，故剩余质量试管①大于试管②。
光合作用的过程 —— 光反应
定义：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行。场所：叶绿体的类囊体薄膜上条件：必须有光照实质：物质→ 2H2O O2+4H++4e-（电子）NADP+（氧化型辅酶Ⅱ）+H++e- NADPH（还原性辅酶Ⅱ）能量→ADP+Pi+光能 ATP光能转化成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中。
光合作用的过程 — 暗反应(卡尔文循环)
定义：光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都能进行。场所：叶绿体的基质中条件：有光照或无光照都可以，与光照无关。实质：物质→ CO2+C5 2C3 2C3 C5 +(CH2O)能量→NADPH和ATP中活跃的化学能转化成稳定化学能。
NADPH→ NADP++H+ ATP → ADP+Pi
从生物学的角度看，物质和能量是不可分割的。物质含有能量，是能量的载体；物质的生成和分解，伴随着能量的储存和释放；能量是推动物质变化的动力；物质和能量是生物体生存和发展的必要条件。 从光合作用的基本反应过程可以看出，没有光照提供能量，暗反应无法进行；而仅有光照，不提供物质(CO2或其他反应物)，也不能完成正常的光合作用。因此，光合作用中物质和能量的变化是相辅相成的。
总结：光合作用需要光照、CO2、H2O、色素等条件，其中光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行。光合作用的物质变化：水的光解，ATP和NADPH的形成， CO2的固定和C3的还原等；其中 NADPH 和 ATP 的作用是还原C3。能量变化：光能→ATP和 NADPH 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。【光反应产生的ATP，一般只用于暗反应。】光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+ ，即两个反应阶段相辅相成，密切联系。
外界环境改变导致光合作用物质变化
光合作用各物质含量的变化是在外界条件改变后的短时间内的变化，且是相对含量的变化。原理：从物质的生成和消耗两方面判断。例如：当CO2供应正常，光照停止时判断C3和C5的变化：CO2固定过程正常，因此C3的生成量不变； 光照停止， NADPH和ATP的生成量减少， C3的还原量变少，消耗变少， →C3是增加的。CO2固定过程正常，因此C5的消耗量不变； 光照停止， NADPH和ATP的生成量减少， C5的生成量变少， →C5是减少的。
1. 科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在植物体内的转移途径是（ ）A. 二氧化碳→叶绿素→葡萄糖B. 二氧化碳→ATP→葡萄糖C. 二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖、三碳化合物D. 二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖、五碳化合物
1. 科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在植物体内的转移途径是（ D ）A. 二氧化碳→叶绿素→葡萄糖B. 二氧化碳→ATP→葡萄糖C. 二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖、三碳化合物D. 二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖、五碳化合物【解析】选D。二氧化碳用于光合作用的暗反应，首先二氧化碳和五碳化合物结合，一分子二氧化碳被固定后，形成两分子的三碳化合物，然后三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下一部分还原成糖类等有机物，另一部分重新转变成五碳化合物。综上所述，D符合题意，A、B、C 不符合题意。
2. 如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是（ ）A. ①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH），④表示CO2B. 暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C. 黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去D. 增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少
2. 如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是（ C ）A. ①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH），④表示CO2B. 暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C. 黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去D. 增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少【解析】选C。据图分析，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水光解，产生NADPH与氧气，①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH）；光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质，CO2被C5固定形成C3，④表示CO2，A正确，暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)，B正确。黑暗条件下，光反应停止NADPH和ATP不再产生，暗反应将逐渐停止，C错误；增加光照强度，短时间内C3的生成速率不变，而光反应产生的ATP、NADPH增多，C3被NADPH、ATP 还原为(CH2O)速度加快，因此C3的含量减少，降低二氧化碳的浓度，CO2的固定减弱，生成的C3减少，短时间内C3的还原速率基本不变，所以C3的含量将减少，D 正确。
3. 下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是（ ）A. 阶段Ⅰ表示暗反应 B. 阶段Ⅱ表示光反应C. 物质a表示NADPH D. 物质b表示C3
3. 下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是（ C ）A. 阶段Ⅰ表示暗反应 B. 阶段Ⅱ表示光反应C. 物质a表示NADPH D. 物质b表示C3【解析】选C。图中阶段需要光照，属于光合作用的光反应阶段图中阶段Ⅱ能够发生CO2的固定，并且生成糖类等有机物，属于光合作用的暗反应阶段；光反应水的光解产生O2和NADPH，因此物质a表示NADPH，在光反应阶段ADP+Pi+能量→ATP，故图中b表示ATP。
4. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ ）A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，NADPH下降 D. 绿光，C5上升
4. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ C ）A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，NADPH下降 D. 绿光，C5上升【解析】选C。植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光，对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后，光反应速率加快，光反应产物NADPH和ATP上升，进而C3的还原过程加快，未被还原的C3下降，A、B错误；而改用光照强度与白光相同的绿光照射后，光反应速率减慢，光反应产物NADPH 和ATP 下降，进而C3的还原过程减慢，C下降，C正确，D错误。
A点：在黑暗条件下呼吸所释放的CO2量
A点光照强度为0，此时细胞仅进行有氧呼吸，CO2的释放量就表示呼吸强度。【O2的消耗量= CO2的释放量= m1=-m2=n1=-n2 ，m=n=0，所有的O2 都来源于外界环境吸收；根据A点可以测呼吸速率= m1(n1)值/时间】AB 段表示随光照强度加强，光合作用强度逐渐加强，但呼吸作用强度仍大于光合作用强度。【弱光情况下，光合作用速率＜呼吸作用速率，光合作用产生的O2不够呼吸作用消耗，需要从外界去吸收O2 。此时m+( -m2)=m1=n1=n+(-n2 )】B点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，B点称为光补偿点。【光补偿点指的就是光合作用强度=呼吸作用强度时的光照强度】(白天光照强度在光补偿点以上，且白天光合作用有机物积累量大于一昼夜有机物消耗量，植物才能正常生长)。此时m=n=m1= n1 ， m2= n2=0 。
BC段表示随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，此时光合作用强度＞呼吸作用强度。此时m=m1+m2 ， n=n1+n2 。C点时，光合作用强度达到最大，C点称为光饱和点。【光饱和点是指光合作用达到最大值时所需要的最小的光照强度】 此时m=m1+m2 ， n=n1+n2 。当完全无光照的黑暗条件，m1=n1=呼吸速率， m2= n2=净光合速率，m=n=总光合速率。【单位时间内，从外界环境吸收的CO2 量即净光合速率，再加上呼吸作用提供的CO2 量即总光合速率。】生活生产中的应用：温室大棚适当增加光照强度可增加光合作用强度，如顶棚采用无色透明玻璃、适当延长光照时间、增加光合作用面积等，都可以适当提高作物的有机物积累。
阴生植物在光照不足的情况下光合作用要强于阳生植物，当光照强度比较强时，阳生植物就显现出了优势。应用：阳生植物和阴生植物进行套种，例如苹果树下种花生，充分利用耕地面积。
在黑暗条件下呼吸所释放的CO2量
在一定的范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2 浓度超过一定范围后，光合作用速率不再增加。A点： CO2补偿点。表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度。B点： CO2饱和点。限制B点的因素是酶的数量和最大活性及光照强度等环境因素。生活生产中的应用：大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”;温室中可增施有机肥或使用CO2发生器适当提高CO2浓度以提高光合速率。【拓展】夏季中午温度较高，为了减少蒸腾失水，有些植物会关闭气孔，此时会阻碍CO2的进入，影响光合作用暗反应，出现“光合午休”的现象。
温度主要通过影响酶活性来影响光合作用强度。B点表示最适温度，C点表示酶失活。生活生产中的应用：白天将温度调到光合作用的最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低细胞呼吸强度，保证有机物的积累。
矿质元素可参与细胞结构及酶、叶绿素（植物缺Mg会得失绿症，影响吸收光能进而影响光合作用）、NADPH等物质的合成，对于光合作用的进行起一定作用。生活生产中的应用：合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，提高光合作用速率；施用有机肥，被微生物分解后既可补充CO2，又可提供各种矿质元素。
水是光合作用的原料之一，缺水可直接影响光合作用强度。生活生产中的应用：缺水可导致气孔关闭，减少CO2的进入，间接影响光合作用暗反应的进行。
由于叶绿体中色素吸收光的高峰是在红光和蓝紫光部分，所以，在能量相等的情况下，红光和蓝紫光光合作用的效率要高于黄绿光。在不同的光质下，不但光合作用的强弱有差异，而且光合作用的产物也不完全一样。 例如，植物在蓝紫光的照射下生长， 其光合作用产物中蛋白质和脂肪的含量就会增加；而在红光的照射下生长、其光合作用产物中糖类的含量就会比较多。生活生产中的应用：在需要人工补充光照的温室和塑料大棚中栽培农作物时，就可以根据所需要的光合作用产物的类型，来选择适合的光源以及玻璃或塑料薄膜等。
遗传特性：如阴生植物和阳生植物叶面积叶龄：可影响色素的含量等光照强度：主要影响光反应CO2浓度：主要影响暗反应温度：影响相关酶的活性水：水是光合作用的原料必需元素：如N、P、Mg、K是光合作用的必需元素
影响光合作用的因素总结
不同植物选择不同的生活环境合理密植，适当修剪摘除老叶、残叶合理间套作种大田中要“正其行，通其风”，多施有机肥等白天适当升温，夜间适当降温合理灌溉合理施肥
光合作用在生产中应用总结
1. 下图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用速率随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是（ ）A. 适当提高温度 B. 增大光照强度C. 适当增加CO2浓度 D. 增加酶的数量
1. 下图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用速率随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是（ C ）A. 适当提高温度 B. 增大光照强度C. 适当增加CO2浓度 D. 增加酶的数量【进行】选C。此时温度已经是最适温度，所以再提高温度会使酶的活性降低。光合作用速率会降低；B点对应的光照强度是光饱和点，此时光照强度不是限制光合作用的因素；CO2浓度为0.03%，相对较低，所以增加CO2浓度会提高光合作用速率；酶的数量属于内因。
2. 下图表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a 、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量由高到低的顺序是（ A ）A. a＞b＞c B. a＜b＜c C. a＞b＝c D. a＝b＜c【解析】选A。a点与b点的CO2浓度相同，但a点的光照强度比b点低，被还原的C3少；b点与c点相比较光照强度是相同的，但b点的CO2浓度高于c点，所以b点产生的C3要高于c点。
2. 下图表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a 、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量由高到低的顺序是（ ）A. a＞b＞c B. a＜b＜c C. a＞b＝c D. a＝b＜c
3. 将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如下图。下列据图所作的推测中，正确的是（ ）A. 该叶片在20℃、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25mgB. 该叶片在5 klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少C. 该叶片在10℃、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的O2量是3mgD. 通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比
3. 将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如下图。下列据图所作的推测中，正确的是（ A ）A. 该叶片在20℃、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25mgB. 该叶片在5 klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少C. 该叶片在10℃、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的O2量是3mgD. 通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比【解析】选A。叶片在20℃、10kx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10+2)/2x(44/32)=8.25mg；在5 klx光照强度下，10℃时积累的有机物比20℃时的多；在10℃、5 klx的光照强度下每小时光合作用所产生的O2量是(6+1)/2=3.5mg；仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。
4. 为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括（ ）A. 增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积B. 增加温室中CO2浓度，以提高光合作用效率C. 适当增加光照时间，提高光能利用率D. 制作温室的薄膜改成绿色薄膜
4. 为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括（ D ）A. 增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积B. 增加温室中CO2浓度，以提高光合作用效率C. 适当增加光照时间，提高光能利用率D. 制作温室的薄膜改成绿色薄膜【解析】选D。增施氨肥和磷肥，促进茎叶生长，这样可以增大光合作用面积，提高产量；在一定范围内，增加 CO2浓度可以提高光合作用效率，因此为了增产可适当增加温室中 CO2浓度；适当增加光照时间，可提高光能利用率，提高产量；植物叶片对绿光的吸收量最少，因此制作温室的薄膜不能改成绿色薄膜，否则会减产。
1. 实验原理（1）利用LED台灯离实验装置的距离不同，产生不同的 光照强度。（2）根据单位时间内圆形小叶片上浮的数量，判断不同光照强度下光合作用强度的大小。2. 实验装置
【实验】探究光照强度对光合作用影响
自变量——光照强度可以通过相同瓦数的光源调整距离远近调整光照强度；可以使用不同瓦数的光源置于相同的距离调整光照强度。无关变量——对温度和CO2的控制。因变量——产生O2的速率，速率越快，叶圆片上浮时间越短。拓展方案CO2浓度对光合作用强度的影响；【制备不同浓度的CO2水溶液】温度对光合作用强度的影响；【控制水浴温度】光质对光合作用强度的影响。【各种色光】
4. 实验现象光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多。5. 实验结果和结论（1）实验结果（2）实验结论在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也 不断增强（圆形小叶片中产生的O2多，浮起的。
1. 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附着在叶面上 D. NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大
1. 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（ C ）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附着在叶面上 D. NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大【解析】选C。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；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，叶片上浮是细胞光合作用产生O2的结果，B、D错误；叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的积累在细胞间隙导致叶片密度减小而上浮，C正确。
2. 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得装置内O2的增加量如上图所示，下列叙述错误的是（ ）A. 装置内增加的O2来自H2OB. 光照强度为a时，光合作用停止C. 丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 D. 该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
2. 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得装置内O2的增加量如上图所示，下列叙述错误的是（ B ）A. 装置内增加的O2来自H2OB. 光照强度为a时，光合作用停止C. 丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 D. 该图反映了光合作用强度与光照强度的关系【进行】选B。O2是光反应阶段水的光解产生的，因此装置内增加的O2来自水，A正确；光照强度为a时，装置内O2的增加量为0，说明此光照强度下光合作用强度与呼吸作用强度相等，B错误；丙装置O2增加量最多，说明光合作用最强，光合作用强度大干呼吸作用强度，装置内的CO2含量照光后比照光前低，C正确；该图反映了光合作用强度与光照强度的关系，D 正确。
3. 将生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(见下图)。这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（ ）
3. 将生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(见下图)。这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（ C ）【解析】选C。光合作用的正常进行需要光、CO2和H2O的参与，无光条件下植物的光合作用不能进行，也就不能产生O2，因而叶片不能上浮，故将选项B和D排除掉；在选项A和C中，A中是煮沸过的自来水，其中CO2的含量少。相比之下C中CO2含量多，光合作用相对旺盛，故C产生的O2比A多，所以C中叶片最先上浮。
4. 某实验小组为探究光照强度对植物光合速率的影响，组装如下图所示实验装置，下列说法正确的是（ ）A. NaHCO3溶液浓度、温度都为无关变量B. 光照强度由0不断增大的过程中，毛细管中水滴不断右移直至不动C. 当毛细管中水滴不动时，叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自同一细胞的线粒体D. NaHCO3水解产生的CO2需穿过3层磷脂分子才能进入叶肉细胞参与光合作用
4. 某实验小组为探究光照强度对植物光合速率的影响，组装如下图所示实验装置，下列说法正确的是（ A ）A. NaHCO3溶液浓度、温度都为无关变量B. 光照强度由0不断增大的过程中，毛细管中水滴不断右移直至不动C. 当毛细管中水滴不动时，叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自同一细胞的线粒体D .NaHCO3水解产生的CO2需穿过3层磷脂分子才能进入叶肉细胞参与光合作用【解析】选A。本实验的自变量为光照强度，因此，NaHCO3溶液浓度、温度都为无关变量，A正确；光照强度由0不断增大的过程中，当光照强度较弱时，光合速率小于呼吸速率，毛细管中水滴将向左移，随光照强度增大，当光合速率大于呼吸速率时，水滴将向右移直至不动，B错误；当毛细管中水滴不动时，即光合速率等于呼吸速率，无O2释放到瓶中，这时叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自该植物细胞的线粒体，并非同一细胞的线粒体，C错误；NaHCO3水解产生的CO2需穿过细胞膜和叶绿体内外膜，共3层生物膜，即穿过6层磷脂分子才能进入叶肉细胞参与光合作用，D错误。
光合作用的过程光合作用原理的应用
定义：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能量的有机物，并且释放氧气的过程。原理： CO2+H2O O2+(CH2O)（1）在植物叶绿体中（2）如果是原核生物光合细菌中，是在细胞质基质中， CO2+H2O O2+(CH2O)
光合作用原理的探究实验
19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。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。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。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。1941年，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2 ，使它们分别变成H218O和C18O2 。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和 C18O2 ，第二组给同种植物提供H218O和CO2。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的都是18O2 。 1954年，美国科学家阿尔农(D.Arnn)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
上述实验表明，光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。实际上，光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应(light reactin)和暗反应(dark reactin，现在也称为碳反应，carbn reactin)两个阶段。
1. 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实验初始时遮光和曝光区域均应达到无淀粉状态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
1. 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（ A ）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实验初始时遮光和曝光区域均应达到无淀粉状态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 【解析】选A。本实验中曝光部分能够变蓝是因为产生了淀粉，遮光部分不变蓝是因为没有产生淀粉，因此本实验的自变量是光照，充分说明叶片在光照下能产生淀粉；而CO2对本实验结果的影响未作研究。
2. 下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关实验比较不正确的是（ ）A. Y2的质量大于Y3的质量B. 试管④中小球藻的质量大于试管①中小球藻的质量 C. 试管②中水的质量大于试管④中水的质量 D. 试管①中的质量大于试管②中的质量
2. 下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关实验比较不正确的是（ C ）A. Y2的质量大于Y3的质量B. 试管④中小球藻的质量大于试管①中小球藻的质量 C. 试管②中水的质量大于试管④中水的质量 D. 试管①中的质量大于试管②中的质量【解析】选C。Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3的质量；试管④中小球藻含有(CH218O)的有机物，而试管①中小球藻含有(CH2O)的有机物，故试管④中小球藻的质量大于试管①中小球藻的质量；试管④和试管②中的水都为H218O，且含量相同，因此质量相等；在试管①和试管②中原有质量相等的情况下，试管②中释放出的是18O2，而试管①中释放出的是O2，故剩余质量试管①大于试管②。
光合作用的过程 —— 光反应
定义：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行。场所：叶绿体的类囊体薄膜上条件：必须有光照实质：物质→ 2H2O O2+4H++4e-（电子）NADP+（氧化型辅酶Ⅱ）+H++e- NADPH（还原性辅酶Ⅱ）能量→ADP+Pi+光能 ATP光能转化成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中。
光合作用的过程 — 暗反应(卡尔文循环)
定义：光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都能进行。场所：叶绿体的基质中条件：有光照或无光照都可以，与光照无关。实质：物质→ CO2+C5 2C3 2C3 C5 +(CH2O)能量→NADPH和ATP中活跃的化学能转化成稳定化学能。
NADPH→ NADP++H+ ATP → ADP+Pi
从生物学的角度看，物质和能量是不可分割的。物质含有能量，是能量的载体；物质的生成和分解，伴随着能量的储存和释放；能量是推动物质变化的动力；物质和能量是生物体生存和发展的必要条件。 从光合作用的基本反应过程可以看出，没有光照提供能量，暗反应无法进行；而仅有光照，不提供物质(CO2或其他反应物)，也不能完成正常的光合作用。因此，光合作用中物质和能量的变化是相辅相成的。
总结：光合作用需要光照、CO2、H2O、色素等条件，其中光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行。光合作用的物质变化：水的光解，ATP和NADPH的形成， CO2的固定和C3的还原等；其中 NADPH 和 ATP 的作用是还原C3。能量变化：光能→ATP和 NADPH 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。【光反应产生的ATP，一般只用于暗反应。】光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+ ，即两个反应阶段相辅相成，密切联系。
外界环境改变导致光合作用物质变化
光合作用各物质含量的变化是在外界条件改变后的短时间内的变化，且是相对含量的变化。原理：从物质的生成和消耗两方面判断。例如：当CO2供应正常，光照停止时判断C3和C5的变化：CO2固定过程正常，因此C3的生成量不变； 光照停止， NADPH和ATP的生成量减少， C3的还原量变少，消耗变少， →C3是增加的。CO2固定过程正常，因此C5的消耗量不变； 光照停止， NADPH和ATP的生成量减少， C5的生成量变少， →C5是减少的。
1. 科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在植物体内的转移途径是（ ）A. 二氧化碳→叶绿素→葡萄糖B. 二氧化碳→ATP→葡萄糖C. 二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖、三碳化合物D. 二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖、五碳化合物
1. 科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在植物体内的转移途径是（ D ）A. 二氧化碳→叶绿素→葡萄糖B. 二氧化碳→ATP→葡萄糖C. 二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖、三碳化合物D. 二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖、五碳化合物【解析】选D。二氧化碳用于光合作用的暗反应，首先二氧化碳和五碳化合物结合，一分子二氧化碳被固定后，形成两分子的三碳化合物，然后三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下一部分还原成糖类等有机物，另一部分重新转变成五碳化合物。综上所述，D符合题意，A、B、C 不符合题意。
2. 如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是（ ）A. ①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH），④表示CO2B. 暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C. 黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去D. 增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少
2. 如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是（ C ）A. ①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH），④表示CO2B. 暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C. 黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去D. 增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少【解析】选C。据图分析，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水光解，产生NADPH与氧气，①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH）；光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质，CO2被C5固定形成C3，④表示CO2，A正确，暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)，B正确。黑暗条件下，光反应停止NADPH和ATP不再产生，暗反应将逐渐停止，C错误；增加光照强度，短时间内C3的生成速率不变，而光反应产生的ATP、NADPH增多，C3被NADPH、ATP 还原为(CH2O)速度加快，因此C3的含量减少，降低二氧化碳的浓度，CO2的固定减弱，生成的C3减少，短时间内C3的还原速率基本不变，所以C3的含量将减少，D 正确。
3. 下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是（ ）A. 阶段Ⅰ表示暗反应 B. 阶段Ⅱ表示光反应C. 物质a表示NADPH D. 物质b表示C3
3. 下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是（ C ）A. 阶段Ⅰ表示暗反应 B. 阶段Ⅱ表示光反应C. 物质a表示NADPH D. 物质b表示C3【解析】选C。图中阶段需要光照，属于光合作用的光反应阶段图中阶段Ⅱ能够发生CO2的固定，并且生成糖类等有机物，属于光合作用的暗反应阶段；光反应水的光解产生O2和NADPH，因此物质a表示NADPH，在光反应阶段ADP+Pi+能量→ATP，故图中b表示ATP。
4. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ ）A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，NADPH下降 D. 绿光，C5上升
4. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ C ）A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，NADPH下降 D. 绿光，C5上升【解析】选C。植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光，对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后，光反应速率加快，光反应产物NADPH和ATP上升，进而C3的还原过程加快，未被还原的C3下降，A、B错误；而改用光照强度与白光相同的绿光照射后，光反应速率减慢，光反应产物NADPH 和ATP 下降，进而C3的还原过程减慢，C下降，C正确，D错误。
A点：在黑暗条件下呼吸所释放的CO2量
A点光照强度为0，此时细胞仅进行有氧呼吸，CO2的释放量就表示呼吸强度。【O2的消耗量= CO2的释放量= m1=-m2=n1=-n2 ，m=n=0，所有的O2 都来源于外界环境吸收；根据A点可以测呼吸速率= m1(n1)值/时间】AB 段表示随光照强度加强，光合作用强度逐渐加强，但呼吸作用强度仍大于光合作用强度。【弱光情况下，光合作用速率＜呼吸作用速率，光合作用产生的O2不够呼吸作用消耗，需要从外界去吸收O2 。此时m+( -m2)=m1=n1=n+(-n2 )】B点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，B点称为光补偿点。【光补偿点指的就是光合作用强度=呼吸作用强度时的光照强度】(白天光照强度在光补偿点以上，且白天光合作用有机物积累量大于一昼夜有机物消耗量，植物才能正常生长)。此时m=n=m1= n1 ， m2= n2=0 。
BC段表示随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，此时光合作用强度＞呼吸作用强度。此时m=m1+m2 ， n=n1+n2 。C点时，光合作用强度达到最大，C点称为光饱和点。【光饱和点是指光合作用达到最大值时所需要的最小的光照强度】 此时m=m1+m2 ， n=n1+n2 。当完全无光照的黑暗条件，m1=n1=呼吸速率， m2= n2=净光合速率，m=n=总光合速率。【单位时间内，从外界环境吸收的CO2 量即净光合速率，再加上呼吸作用提供的CO2 量即总光合速率。】生活生产中的应用：温室大棚适当增加光照强度可增加光合作用强度，如顶棚采用无色透明玻璃、适当延长光照时间、增加光合作用面积等，都可以适当提高作物的有机物积累。
阴生植物在光照不足的情况下光合作用要强于阳生植物，当光照强度比较强时，阳生植物就显现出了优势。应用：阳生植物和阴生植物进行套种，例如苹果树下种花生，充分利用耕地面积。
在黑暗条件下呼吸所释放的CO2量
在一定的范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2 浓度超过一定范围后，光合作用速率不再增加。A点： CO2补偿点。表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度。B点： CO2饱和点。限制B点的因素是酶的数量和最大活性及光照强度等环境因素。生活生产中的应用：大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”;温室中可增施有机肥或使用CO2发生器适当提高CO2浓度以提高光合速率。【拓展】夏季中午温度较高，为了减少蒸腾失水，有些植物会关闭气孔，此时会阻碍CO2的进入，影响光合作用暗反应，出现“光合午休”的现象。
温度主要通过影响酶活性来影响光合作用强度。B点表示最适温度，C点表示酶失活。生活生产中的应用：白天将温度调到光合作用的最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低细胞呼吸强度，保证有机物的积累。
矿质元素可参与细胞结构及酶、叶绿素（植物缺Mg会得失绿症，影响吸收光能进而影响光合作用）、NADPH等物质的合成，对于光合作用的进行起一定作用。生活生产中的应用：合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，提高光合作用速率；施用有机肥，被微生物分解后既可补充CO2，又可提供各种矿质元素。
水是光合作用的原料之一，缺水可直接影响光合作用强度。生活生产中的应用：缺水可导致气孔关闭，减少CO2的进入，间接影响光合作用暗反应的进行。
由于叶绿体中色素吸收光的高峰是在红光和蓝紫光部分，所以，在能量相等的情况下，红光和蓝紫光光合作用的效率要高于黄绿光。在不同的光质下，不但光合作用的强弱有差异，而且光合作用的产物也不完全一样。 例如，植物在蓝紫光的照射下生长， 其光合作用产物中蛋白质和脂肪的含量就会增加；而在红光的照射下生长、其光合作用产物中糖类的含量就会比较多。生活生产中的应用：在需要人工补充光照的温室和塑料大棚中栽培农作物时，就可以根据所需要的光合作用产物的类型，来选择适合的光源以及玻璃或塑料薄膜等。
遗传特性：如阴生植物和阳生植物叶面积叶龄：可影响色素的含量等光照强度：主要影响光反应CO2浓度：主要影响暗反应温度：影响相关酶的活性水：水是光合作用的原料必需元素：如N、P、Mg、K是光合作用的必需元素
影响光合作用的因素总结
不同植物选择不同的生活环境合理密植，适当修剪摘除老叶、残叶合理间套作种大田中要“正其行，通其风”，多施有机肥等白天适当升温，夜间适当降温合理灌溉合理施肥
光合作用在生产中应用总结
1. 下图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用速率随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是（ ）A. 适当提高温度 B. 增大光照强度C. 适当增加CO2浓度 D. 增加酶的数量
1. 下图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用速率随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是（ C ）A. 适当提高温度 B. 增大光照强度C. 适当增加CO2浓度 D. 增加酶的数量【进行】选C。此时温度已经是最适温度，所以再提高温度会使酶的活性降低。光合作用速率会降低；B点对应的光照强度是光饱和点，此时光照强度不是限制光合作用的因素；CO2浓度为0.03%，相对较低，所以增加CO2浓度会提高光合作用速率；酶的数量属于内因。
2. 下图表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a 、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量由高到低的顺序是（ A ）A. a＞b＞c B. a＜b＜c C. a＞b＝c D. a＝b＜c【解析】选A。a点与b点的CO2浓度相同，但a点的光照强度比b点低，被还原的C3少；b点与c点相比较光照强度是相同的，但b点的CO2浓度高于c点，所以b点产生的C3要高于c点。
2. 下图表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a 、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量由高到低的顺序是（ ）A. a＞b＞c B. a＜b＜c C. a＞b＝c D. a＝b＜c
3. 将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如下图。下列据图所作的推测中，正确的是（ ）A. 该叶片在20℃、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25mgB. 该叶片在5 klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少C. 该叶片在10℃、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的O2量是3mgD. 通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比
3. 将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如下图。下列据图所作的推测中，正确的是（ A ）A. 该叶片在20℃、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25mgB. 该叶片在5 klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少C. 该叶片在10℃、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的O2量是3mgD. 通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比【解析】选A。叶片在20℃、10kx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10+2)/2x(44/32)=8.25mg；在5 klx光照强度下，10℃时积累的有机物比20℃时的多；在10℃、5 klx的光照强度下每小时光合作用所产生的O2量是(6+1)/2=3.5mg；仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。
4. 为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括（ ）A. 增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积B. 增加温室中CO2浓度，以提高光合作用效率C. 适当增加光照时间，提高光能利用率D. 制作温室的薄膜改成绿色薄膜
4. 为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括（ D ）A. 增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积B. 增加温室中CO2浓度，以提高光合作用效率C. 适当增加光照时间，提高光能利用率D. 制作温室的薄膜改成绿色薄膜【解析】选D。增施氨肥和磷肥，促进茎叶生长，这样可以增大光合作用面积，提高产量；在一定范围内，增加 CO2浓度可以提高光合作用效率，因此为了增产可适当增加温室中 CO2浓度；适当增加光照时间，可提高光能利用率，提高产量；植物叶片对绿光的吸收量最少，因此制作温室的薄膜不能改成绿色薄膜，否则会减产。
1. 实验原理（1）利用LED台灯离实验装置的距离不同，产生不同的 光照强度。（2）根据单位时间内圆形小叶片上浮的数量，判断不同光照强度下光合作用强度的大小。2. 实验装置
【实验】探究光照强度对光合作用影响
自变量——光照强度可以通过相同瓦数的光源调整距离远近调整光照强度；可以使用不同瓦数的光源置于相同的距离调整光照强度。无关变量——对温度和CO2的控制。因变量——产生O2的速率，速率越快，叶圆片上浮时间越短。拓展方案CO2浓度对光合作用强度的影响；【制备不同浓度的CO2水溶液】温度对光合作用强度的影响；【控制水浴温度】光质对光合作用强度的影响。【各种色光】
4. 实验现象光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多。5. 实验结果和结论（1）实验结果（2）实验结论在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也 不断增强（圆形小叶片中产生的O2多，浮起的。
1. 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附着在叶面上 D. NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大
1. 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（ C ）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附着在叶面上 D. NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大【解析】选C。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；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，叶片上浮是细胞光合作用产生O2的结果，B、D错误；叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的积累在细胞间隙导致叶片密度减小而上浮，C正确。
2. 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得装置内O2的增加量如上图所示，下列叙述错误的是（ ）A. 装置内增加的O2来自H2OB. 光照强度为a时，光合作用停止C. 丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 D. 该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
2. 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得装置内O2的增加量如上图所示，下列叙述错误的是（ B ）A. 装置内增加的O2来自H2OB. 光照强度为a时，光合作用停止C. 丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 D. 该图反映了光合作用强度与光照强度的关系【进行】选B。O2是光反应阶段水的光解产生的，因此装置内增加的O2来自水，A正确；光照强度为a时，装置内O2的增加量为0，说明此光照强度下光合作用强度与呼吸作用强度相等，B错误；丙装置O2增加量最多，说明光合作用最强，光合作用强度大干呼吸作用强度，装置内的CO2含量照光后比照光前低，C正确；该图反映了光合作用强度与光照强度的关系，D 正确。
3. 将生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(见下图)。这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（ ）
3. 将生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(见下图)。这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（ C ）【解析】选C。光合作用的正常进行需要光、CO2和H2O的参与，无光条件下植物的光合作用不能进行，也就不能产生O2，因而叶片不能上浮，故将选项B和D排除掉；在选项A和C中，A中是煮沸过的自来水，其中CO2的含量少。相比之下C中CO2含量多，光合作用相对旺盛，故C产生的O2比A多，所以C中叶片最先上浮。
4. 某实验小组为探究光照强度对植物光合速率的影响，组装如下图所示实验装置，下列说法正确的是（ ）A. NaHCO3溶液浓度、温度都为无关变量B. 光照强度由0不断增大的过程中，毛细管中水滴不断右移直至不动C. 当毛细管中水滴不动时，叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自同一细胞的线粒体D. NaHCO3水解产生的CO2需穿过3层磷脂分子才能进入叶肉细胞参与光合作用
4. 某实验小组为探究光照强度对植物光合速率的影响，组装如下图所示实验装置，下列说法正确的是（ A ）A. NaHCO3溶液浓度、温度都为无关变量B. 光照强度由0不断增大的过程中，毛细管中水滴不断右移直至不动C. 当毛细管中水滴不动时，叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自同一细胞的线粒体D .NaHCO3水解产生的CO2需穿过3层磷脂分子才能进入叶肉细胞参与光合作用【解析】选A。本实验的自变量为光照强度，因此，NaHCO3溶液浓度、温度都为无关变量，A正确；光照强度由0不断增大的过程中，当光照强度较弱时，光合速率小于呼吸速率，毛细管中水滴将向左移，随光照强度增大，当光合速率大于呼吸速率时，水滴将向右移直至不动，B错误；当毛细管中水滴不动时，即光合速率等于呼吸速率，无O2释放到瓶中，这时叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自该植物细胞的线粒体，并非同一细胞的线粒体，C错误；NaHCO3水解产生的CO2需穿过细胞膜和叶绿体内外膜，共3层生物膜，即穿过6层磷脂分子才能进入叶肉细胞参与光合作用，D错误。
相关课件
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构说课ppt课件： 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构说课ppt课件，共14页。PPT课件主要包含了捕获光能的色素，课堂小试，蓝紫光和红光，蓝紫光，色素的吸收光谱，与生活联系，无色透明的塑料薄膜，背景介绍，提出问题，恩格尔曼实验1等内容，欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构教学演示课件ppt： 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构教学演示课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了本节聚焦，问题探讨，叶绿体中的色素，色素吸收光谱，光质与光合效率的应用，影响叶绿素合成的因素，叶绿体的结构和功能，恩格尔曼的水绵实验，叶绿体的结构等内容，欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 酶的特性多媒体教学课件ppt： 这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 酶的特性多媒体教学课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了本节聚焦，酶的特性，生成物浓度，酶和一般催化剂的对比，酶的作用条件较温和，相关实验总结，影响酶活性的因素等内容，欢迎下载使用。
