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第4节 第2课时 光合作用的原理课件PPT
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第2课时 光合作用的原理【主干知识梳理】一、光合作用的概念及探索光合作用原理的部分实验1．光合作用的概念(1)场所：绿色植物的_______。(2)能量来源：_____。(3)反应物：__________。(4)产物：_________等有机物。叶绿体光能CO2和H2OO2、糖类2．探索光合作用原理的部分实验水不是氧气续表18O2O2水ATP水的光解ATP二、光合作用的过程1．反应式：_____________________________2．过程[据图填空]①________，②____，③________，④___，⑤_______。NADPH2C3ADP＋Pi(CH2O)O23．光反应与暗反应的比较类囊体的薄膜上叶绿体基质中不需要光NADPHATPC52C3(CH2O)ATP(CH2O)【教材微点发掘】1．阅读教材第102页的《思考·讨论》，结合利用小球藻进行光合作用实验的示意图，可得出图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少？提示：图中A、B物质是O2，均来自反应物中的H2O。A、B分别为 O2、18O2，二者的相对分子质量之比为32∶36＝8∶9。2．下图表示光能转换为电能的示意图(教材第103页《相关信息》)，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。请回答相关问题：(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________。将水分解为氧和H＋促使ADP和Pi反应形成ATP氧和H＋NADPH教材问题提示(一)《思考·讨论》之探索光合作用原理的部分实验(教材第102、103页)1．不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。2．能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。3．光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。4．合理即可。例如：(二)《思考·讨论》之光反应和暗反应的区别与联系(教材第104页)1．本问题可以用列表的形式解决2．①物质联系：光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原，而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP＋。②能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。(三)旁栏思考(教材第105页)用这种方法观测到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。新知探究(一) 探索光合作用原理的实验【探究·深化】人们对光合作用的认识是一个漫长的渐进过程，请阅读教材的内容，讨论并交流下列问题：实验一：1937年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到具有氢受体的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。该实验说明：_________________________________________________________。答案：叶绿体在有氢受体的水溶液中光照可产生O2实验二：1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和氢受体时，体系中就会有ATP和NADPH产生。在黑暗条件下，只要供给了ATP和NADPH，叶绿体就能将CO2转变为糖。该实验说明： _________________________________________________________________________________________________________________________。答案：叶绿体照光条件下，反应体系中有ADP/Pi和氢受体存在时可产生ATP和NADPH。在黑暗条件下，有ATP和NADPH时，叶绿体可将CO2转变为糖实验三：20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。(1)上述实验中卡尔文等是通过控制反应时间来探究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)。(2)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C3和C5之间的关系是____________(请用箭头表示)。答案：(1)同位素示踪法 CO2→C3→C6(2)[解析] 从反应式可看出，反应后溶液酸性增强，pH降低，每生成1 mol O2会转移4 mol 电子，但叶绿素并没有改变，同时可知光合作用产生的O2来源于水。故选C。[答案] C【应用·体验】1．光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中 ( )A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气解析：光合作用中的光反应发生在类囊体薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，释放出氧气和形成H＋，另一方面在有关酶的催化作用下，促使ADP与Pi发生化学反应形成ATP。结合题干信息，加入氧化还原指示剂DCIP后，DCIP会被NADPH还原为无色。故选D。答案：D 2．如图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。实验进行一段时间后，下列相关叙述错误的是 ( )A．Y2的质量大于Y3的质量B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量C．②中水的质量大于④中水的质量D．试管①的质量大于试管②的质量解析：分析题图可知，Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3，A正确；④中小球藻含有( )，而①中小球藻含有(CH2O)，故④中小球藻质量大于①中的小球藻质量，B正确；④和②中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等，C错误；在试管①和②原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②，D正确。答案：C新知探究(二) 光合作用的过程【探究·深化】[问题驱动]光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。如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？提示：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。(2)若用放射性同位素分别标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到放射性？提示：放射性的O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。提示：14CO2―→14C3―→(14CH2O)。(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？提示：C3下降，C5上升。[重难点拨] 1．明确光反应与暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成2．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化(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)物质含量变化续表[特别提醒] ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，而且是在条件改变后的短时间内发生的。②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH 和ATP的含量变化是一致的，即都增加，或都减少。【典题·例析】[典例1] (2021年1月新高考8省联考·重庆卷)绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示：下列有关叙述错误的是 ( )A．在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化B．光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中C．产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源D．释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高[解析] 在光合作用过程中，CO2中的C被NADPH还原，H2O中的O被氧化，A正确；光能的吸收和转化均发生在类囊体膜上，B错误；绿色植物通过光合作用制造的有机物是地球上有机物的主要来源，C正确；好氧生物的生存需要O2，光合作用释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D正确。[答案] B[典例2] 正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是 ( )A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降[解析] 黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。故选B。[答案] B方法规律光合作用过程中相关物质的变化规律【应用·体验】1．如图为叶绿体的结构与功能示意图，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．叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔中解析：叶绿体中的色素主要分布于类囊体的薄膜上。故选D。答案：D2．如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析，正确的是 ( )A．突然停止光照B．突然增加CO2浓度C．降低环境温度D．增加光照强度解析：增加光照强度，光反应产生的NADPH和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加，D正确。答案：D科学思维——归纳概括光合作用与细胞呼吸的关系 光合作用与呼吸作用关系模型分析(1)物质联系(2)能量联系【素养评价】1．下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述，错误的是 ( )A．光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料B．有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料C．二者产生气体的阶段都有水参与D．二者产生气体的阶段都与生物膜有关解析：光合作用光反应阶段的产物O2可作为有氧呼吸第三阶段的原料，A正确；有氧呼吸第三阶段的产物H2O可作为光合作用光反应阶段的原料，B正确；光合作用光反应可将H2O分解产生O2，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成CO2，C正确；光合作用光反应将H2O分解产生O2的场所是类囊体薄膜，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成CO2的场所是线粒体基质，D错误。答案：D2．(2021·临沂高一期末)下图为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间关系的示意图，其中①～⑥代表不同物质。回答下列问题：(1)为研究该植物绿叶中色素的种类，需将提取到的色素在滤纸上分离，色素分离依据的原理是______________________________________________________________________________________________________________________。(2)③代表的物质是________，其产生的场所是________。植物通过光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在__________________(填物质名称)中，通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能储存于________(填写图中标号)中。(3)请用“→”和物质写出14CO2中的14C在光合作用中的转移途径：_______________________________________________。(4)图中④→CO2的过程是细胞呼吸的______阶段，该过程在_______________________________________中进行。(5)从上图可以看出，光合作用和细胞呼吸并非简单的可逆反应，原因是______________________________________________________________________。解析：(1)色素的提取和分离实验中，色素分离的原理是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得快，反之则慢。(2)据图分析可知，③代表的物质是O2，其产生的场所是类囊体薄膜。植物通过光反应把太阳能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能，通过暗反应把ATP和NADPH中活跃的化学能转变为④糖类等有机物中稳定的化学能。(3) 14CO2中的14C在光合作用中的转移途径为14CO2→三碳化合物→糖类。(4)图中葡萄糖生成CO2的过程是有氧呼吸的第一和第二阶段，该过程在细胞质基质和线粒体基质中进行。(5)从图可以看出，光合作用和细胞呼吸只是反应前后的物质相同，但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同，故不是简单的可逆反应。答案：(1)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得快，反之则慢 (2)O2 类囊体薄膜 ATP和NADPH ④ (3)14CO2→三碳化合物→糖类 (4)第一和第二 细胞质基质和线粒体基质 (5)二者只是反应前后的物质相同，但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（二十二）” (单击进入电子文档)
第2课时 光合作用的原理【主干知识梳理】一、光合作用的概念及探索光合作用原理的部分实验1．光合作用的概念(1)场所：绿色植物的_______。(2)能量来源：_____。(3)反应物：__________。(4)产物：_________等有机物。叶绿体光能CO2和H2OO2、糖类2．探索光合作用原理的部分实验水不是氧气续表18O2O2水ATP水的光解ATP二、光合作用的过程1．反应式：_____________________________2．过程[据图填空]①________，②____，③________，④___，⑤_______。NADPH2C3ADP＋Pi(CH2O)O23．光反应与暗反应的比较类囊体的薄膜上叶绿体基质中不需要光NADPHATPC52C3(CH2O)ATP(CH2O)【教材微点发掘】1．阅读教材第102页的《思考·讨论》，结合利用小球藻进行光合作用实验的示意图，可得出图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少？提示：图中A、B物质是O2，均来自反应物中的H2O。A、B分别为 O2、18O2，二者的相对分子质量之比为32∶36＝8∶9。2．下图表示光能转换为电能的示意图(教材第103页《相关信息》)，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。请回答相关问题：(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________。将水分解为氧和H＋促使ADP和Pi反应形成ATP氧和H＋NADPH教材问题提示(一)《思考·讨论》之探索光合作用原理的部分实验(教材第102、103页)1．不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。2．能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。3．光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。4．合理即可。例如：(二)《思考·讨论》之光反应和暗反应的区别与联系(教材第104页)1．本问题可以用列表的形式解决2．①物质联系：光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原，而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP＋。②能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。(三)旁栏思考(教材第105页)用这种方法观测到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。新知探究(一) 探索光合作用原理的实验【探究·深化】人们对光合作用的认识是一个漫长的渐进过程，请阅读教材的内容，讨论并交流下列问题：实验一：1937年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到具有氢受体的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。该实验说明：_________________________________________________________。答案：叶绿体在有氢受体的水溶液中光照可产生O2实验二：1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和氢受体时，体系中就会有ATP和NADPH产生。在黑暗条件下，只要供给了ATP和NADPH，叶绿体就能将CO2转变为糖。该实验说明： _________________________________________________________________________________________________________________________。答案：叶绿体照光条件下，反应体系中有ADP/Pi和氢受体存在时可产生ATP和NADPH。在黑暗条件下，有ATP和NADPH时，叶绿体可将CO2转变为糖实验三：20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。(1)上述实验中卡尔文等是通过控制反应时间来探究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)。(2)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C3和C5之间的关系是____________(请用箭头表示)。答案：(1)同位素示踪法 CO2→C3→C6(2)[解析] 从反应式可看出，反应后溶液酸性增强，pH降低，每生成1 mol O2会转移4 mol 电子，但叶绿素并没有改变，同时可知光合作用产生的O2来源于水。故选C。[答案] C【应用·体验】1．光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中 ( )A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气解析：光合作用中的光反应发生在类囊体薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，释放出氧气和形成H＋，另一方面在有关酶的催化作用下，促使ADP与Pi发生化学反应形成ATP。结合题干信息，加入氧化还原指示剂DCIP后，DCIP会被NADPH还原为无色。故选D。答案：D 2．如图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。实验进行一段时间后，下列相关叙述错误的是 ( )A．Y2的质量大于Y3的质量B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量C．②中水的质量大于④中水的质量D．试管①的质量大于试管②的质量解析：分析题图可知，Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3，A正确；④中小球藻含有( )，而①中小球藻含有(CH2O)，故④中小球藻质量大于①中的小球藻质量，B正确；④和②中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等，C错误；在试管①和②原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②，D正确。答案：C新知探究(二) 光合作用的过程【探究·深化】[问题驱动]光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。如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？提示：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。(2)若用放射性同位素分别标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到放射性？提示：放射性的O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。提示：14CO2―→14C3―→(14CH2O)。(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？提示：C3下降，C5上升。[重难点拨] 1．明确光反应与暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成2．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化(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)物质含量变化续表[特别提醒] ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，而且是在条件改变后的短时间内发生的。②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH 和ATP的含量变化是一致的，即都增加，或都减少。【典题·例析】[典例1] (2021年1月新高考8省联考·重庆卷)绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示：下列有关叙述错误的是 ( )A．在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化B．光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中C．产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源D．释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高[解析] 在光合作用过程中，CO2中的C被NADPH还原，H2O中的O被氧化，A正确；光能的吸收和转化均发生在类囊体膜上，B错误；绿色植物通过光合作用制造的有机物是地球上有机物的主要来源，C正确；好氧生物的生存需要O2，光合作用释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D正确。[答案] B[典例2] 正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是 ( )A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降[解析] 黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。故选B。[答案] B方法规律光合作用过程中相关物质的变化规律【应用·体验】1．如图为叶绿体的结构与功能示意图，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．叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔中解析：叶绿体中的色素主要分布于类囊体的薄膜上。故选D。答案：D2．如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析，正确的是 ( )A．突然停止光照B．突然增加CO2浓度C．降低环境温度D．增加光照强度解析：增加光照强度，光反应产生的NADPH和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加，D正确。答案：D科学思维——归纳概括光合作用与细胞呼吸的关系 光合作用与呼吸作用关系模型分析(1)物质联系(2)能量联系【素养评价】1．下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述，错误的是 ( )A．光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料B．有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料C．二者产生气体的阶段都有水参与D．二者产生气体的阶段都与生物膜有关解析：光合作用光反应阶段的产物O2可作为有氧呼吸第三阶段的原料，A正确；有氧呼吸第三阶段的产物H2O可作为光合作用光反应阶段的原料，B正确；光合作用光反应可将H2O分解产生O2，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成CO2，C正确；光合作用光反应将H2O分解产生O2的场所是类囊体薄膜，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成CO2的场所是线粒体基质，D错误。答案：D2．(2021·临沂高一期末)下图为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间关系的示意图，其中①～⑥代表不同物质。回答下列问题：(1)为研究该植物绿叶中色素的种类，需将提取到的色素在滤纸上分离，色素分离依据的原理是______________________________________________________________________________________________________________________。(2)③代表的物质是________，其产生的场所是________。植物通过光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在__________________(填物质名称)中，通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能储存于________(填写图中标号)中。(3)请用“→”和物质写出14CO2中的14C在光合作用中的转移途径：_______________________________________________。(4)图中④→CO2的过程是细胞呼吸的______阶段，该过程在_______________________________________中进行。(5)从上图可以看出，光合作用和细胞呼吸并非简单的可逆反应，原因是______________________________________________________________________。解析：(1)色素的提取和分离实验中，色素分离的原理是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得快，反之则慢。(2)据图分析可知，③代表的物质是O2，其产生的场所是类囊体薄膜。植物通过光反应把太阳能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能，通过暗反应把ATP和NADPH中活跃的化学能转变为④糖类等有机物中稳定的化学能。(3) 14CO2中的14C在光合作用中的转移途径为14CO2→三碳化合物→糖类。(4)图中葡萄糖生成CO2的过程是有氧呼吸的第一和第二阶段，该过程在细胞质基质和线粒体基质中进行。(5)从图可以看出，光合作用和细胞呼吸只是反应前后的物质相同，但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同，故不是简单的可逆反应。答案：(1)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得快，反之则慢 (2)O2 类囊体薄膜 ATP和NADPH ④ (3)14CO2→三碳化合物→糖类 (4)第一和第二 细胞质基质和线粒体基质 (5)二者只是反应前后的物质相同，但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（二十二）” (单击进入电子文档)
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