光合作用

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光合作用范文第1篇

1、光合作用

通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。

2、定义

绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳和水制造有机物质并释放氧气的过程，称为光合作用。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释放出能量。

（来源：文章屋网 ）

光合作用范文第2篇

光合作用场所：

绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有机物质并释放氧气的过程，称为光合作用。光合作用的场所是叶绿体。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释放出能量。

光合作用主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。

光合作用范文第3篇

的验证方法和训练步骤，为学生分析和阐明了验证过程中疑难问题与注意事项。

关键词：光合作用;叶绿素;叶绿体;淀粉;验证;训练;操作能力

中图分类号：Q-331 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2007）08-0197-01

生物学中教法课程中“绿色植物在光下制造淀粉”一节实验，是该课程中的一个重要实验环节。在此实验过程中，我指导学生独立思考、规范化操作，取得了良好效果和成功经验。

(1)目的要求：验证绿色植物在光下制造淀粉。

(2)材料和用具：天竺葵、蚕豆、小白菜等其它绿色植物（要使实验收到更好的效果，冬季可采用天竺葵、樱草、蚕豆等植物，夏季最好采用金莲花、凤仙花、小白菜、玉米、锦葵等）。不透光的黑纸、软木片或马粪纸等遮光大头针或回纹针、酒精、碘酒或碘夜、烧杯、大型玻璃杯、玻璃皿、酒精灯、三角架、载玻片、盖玻片、显微镜、镊子、火柴。

(3)实验要点：光合作用的条件――光和叶绿体。

(4)方法步骤：

把供实验用的盆栽天竺葵或其它绿色植物先移到黑暗而温暖的地方，以两天以后，使叶内的淀粉转变成糖并运送到其他器官里去，另一部分给植物消耗了。总之，叶内的淀粉全部消失以后才能做实验。

从供实验用的绿色植物的植株上选择一片叶，用不透光的纸或软木片将这片叶的一部分从上下两面遮盖，作局部遮光处理。使部分叶片照不到太阳。若用黑纸，就用回纹针把黑纸固定在叶片上夹牢，黑纸的部分必须平贴在叶片上，以防漏光，影响遮光效果。如果没有黑纸或其它不透光的纸，可用软木片代替，必须把软木片剪成大小相同的圆片或其他式样的小片。把这片叶的一部分，从上下两面遮盖起来用大头针扎紧。再移到阳光下或培养箱的灯光下，最好是强光照射2~3h，若日光不强，可以稍将时间延长一些。然后摘下经太阳照射后的遮光叶片，除去遮盖物，放在盛有沸水的烧杯中煮三分钟，杀死叶肉的细胞，使叶绿素容易释放出来。再放在装有酒精的烧杯里，隔水加热，使叶绿素溶解在酒精里。当叶片变成黄色时取出，用清水冲洗以后，放在培养皿上，滴碘酒或碘液，稍过一会儿，再用清水冲掉碘酒或碘液。可以看到经过太阳照射的部分变成了蓝色，证明叶内产生了淀粉，遮光的部分没有变成蓝色，证明没有产生淀粉。由此可见，绿叶只能在光下制造淀粉。

从经过阳光照晒，酒精褪色，并用碘液处理后的天竺葵叶片上，切下变蓝的薄片从横切面上观察叶肉细胞，要注意，煮过的叶片很软，不易被切成薄片，可采用镊子从变蓝的叶片上撕下一层表皮，上面带有少量叶肉细胞，把撕下的部分做成装片，用显微镜观察，这样才能比较清楚地看到叶肉内变蓝的部分是叶绿体，其他部分没有变蓝。也可用槐或荞麦的叶进行观察。如果从变成蓝色的天竺葵叶片上撕下一块表皮，做成装片，放在显微镜下观察，可以清楚地看到，气孔的保卫细胞里有变成蓝色的小颗粒，那也是叶绿体。

上述几个实验都说明，不是叶肉细胞中的任何部分都能形成淀粉，只使其中的叶绿体能够形成淀粉。如果用银边天竺葵、彩叶草、有白色斑点的洋芋或其他植物，也可当作实验材料。这是因为银边天竺葵的叶缘，彩叶草的叶片中央靠近叶柄的部分和洋芋有斑点的部分的细胞内均不含叶绿体，加碘酒后，遮光的部分和不含叶绿体的部分不变蓝。不能形成淀粉。这就证明了光合作用需要光，又需要叶绿体。

为了使实验收到良好的效果，必须采用在光合作用中能较多的制造淀粉的植物作为实验材料。实验采用的材料还应该是生长旺盛的植株。如果采不到天竺葵和以上所说的植物的叶，桃树叶、甘薯叶、吊兰、葡萄叶也是良好的实验材料。像洋葱一类的植物，在光合作用中不积累淀粉，用这样的植物做实验是不合适的。有一些植物，如黄杨、冬青的老叶，叶绿素一时不容易溶解在酒精中，用这样的叶做实验，即耗费酒精，又拖延时间，也是不合适的。如果没有合适的植物的叶，最好预先做个预实验，把一些植物的叶试验一下，再从中挑选效果明显的叶用来做实验。

在进行叶片局部遮光处理时，可以用清晰的照像底片贴在叶片的上面，代替遮光黑纸或其它遮光设备，结果在淡黄色的叶片上出现紫黑色的影像。

本实验往往由于阴雨天――光太弱，或者班次太多，盆栽天竺葵不足，因缺乏材料而使教学计划受到影响。还可以采用以下两种方法：

①将提前部分遮盖叶片的天竺葵放在强光下照射2~3h左右，把遮光的整个叶片全部摘下，放在培养皿内盖好，保持叶片新鲜。放置一两天后再做实验，也可得到同样的效果。这样因叶片离开植物体后，在光下制造的淀粉运不走了，一两天内叶片自身耗量小，这样做就不会因上述原因而使已安排的实验课受到影响。

②对生长在野外地里的植物也可用上述方法提前一天摘回保鲜备用。

(5)注意事项：

①如果要把叶片切成薄片，从横切面上观察细胞要注意，煮过的叶片很软，不易被切成薄片，可该用镊子从变蓝的叶片上撕下一层表皮， 撕下的表皮总能带有少量叶肉细胞，把撕下的部分做成装片。用显微镜观察，这样也能够较清楚地看到叶内变蓝的部分是叶绿体。

②在遮盖一部分叶片时，由于软木较厚较重，使用不太方便，可以用锡箔（即包香烟的锡纸）或其他不透光纸。

(6)疑难问题分析：

叶绿体是光合作用制造有机物的场所，而叶绿素是叶绿体中所含的一种色素。正常情况下，由于叶绿素的存在使得植物叶片呈现绿色。叶绿素的形成需要光的作用和较高的温度条件。假若植物长期生长在暗处，颜色总是淡黄色的。韭黄的生产就是一个典型的实例，处于低温条件下的植物同样也不能形成叶绿素，所以深秋里的叶子会由绿变黄。

(7)思考与训练：

①问答题：

A.为什么供实验用的植物要放在暗室1~2h ？

B.同在阳光下照射都未被遮盖的具有白色斑点的叶，为什么原来绿色部分会变蓝，而白色斑点部分不变蓝呢？

②实验题:

A.填空题:

绿色植物在光下制造淀粉的实验：把经过遮光处理的叶片，放在酒精里脱去色素，滴上碘酒，看到遮光部分变成（ ）色，而未遮光的部分变成（ ）色，说明（ ）。把变成蓝色的叶片部分做成装片在显微镜下观察，发现染成蓝色的部分，只是叶肉中的（）部分，从而说明淀粉是在（ ）里形成的。

B:验证绿色植物在光下制造淀粉，其过程包括：

①实验时摘下一片部分遮光的叶片，除去遮盖物，放在装有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶绿素溶解在酒精里；②在实验前一天晚上，用不透明的黑纸，把选择好的一片叶的一部分，从上下两面遮盖起来：③在实验的前三天，把天竺葵或其它绿色植物放在黑暗的地方；④第二天，在强光下照射2~3h后，即可进行实验；⑤当叶片变成白色时，取出叶片，放在玻璃片上，用清水冲洗；⑥然后滴上几滴碘酒。这时候可以看到没有遮光的部分变成蓝色，遮光部分不变色。这个实验过程的正确顺序是（）。

A．③②④①⑤⑥ B．②③①④⑥⑤

光合作用范文第4篇

例1 为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌细胞破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表）。

（1）会产生CO2和H2O的试管有 ，会产生酒精的试管有，根据试管的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。（均填试管编号）

（2）有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4-二硝基苯酚（DNP）对该氧化过程没有影响，但可使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，表明DNP可使分布在上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解（填“能”或“不能”）继续进行。

【知识点分析】本题主要考查细胞呼吸过程的相关知识。

【解题分析】（1）分析表格，试管A中加入的是丙酮酸，在有氧条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管B中加入的是葡萄糖，无氧条件下，在细胞质基质中能继续氧化分解，产生CO2和酒精。在有氧条件下，线粒体能分解丙酮酸，所以试管C中有CO2和H2O产生，而试管D中无。分析试管E、F，酵母菌在有氧条件下，能把C6H12O6彻底氧化分解产生CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生CO2和C2H5OH。从而可以判断，能产生CO2和H2O的试管有C、E，能产生酒精的试管有B、F。根据试管B、D、F的实验结果可判断酵母菌的无氧呼吸场所是细胞质基质。

（2）根据题中的信息，DNP对[H]+O2H2O这一过程没有影响，但可使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，而不能形成ATP，由于[H]和氧结合形成水的过程发生在线粒体内膜上，因此DNP可使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解不受影响，但产生的ATP将会大大减少。

【答案】（1）C、E B、F B、D、F （2）线粒体内膜 能

【思路点拨】酵母菌为兼性厌氧型生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。对于有氧呼吸及无氧呼吸的全过程要十分清晰，每一阶段的反应物、产物、场所都要了如指掌，方能从容应对。比如有氧呼吸时，葡萄糖、水、氧气分别参与第一、二、三阶段，丙酮酸、CO2、H2O分别在第一、二、三阶段形成，三个阶段都有能量及ATP的生成。第一阶段在细胞质基质中进行，第二阶段在线粒体基质中进行，第三阶段在线粒体内膜上进行。

【总结归纳】有氧呼吸与无氧呼吸的比较：

考点2：呼吸作用的方式

例2 为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按下图所示安装好。以下关于该实验的说法，不正确的是（ ）

A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式

B.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2

C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色，证明有酒精产生

D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗B瓶中的O2以形成无氧的环境

【知识点分析】探究酵母菌细胞呼吸的方式。

【解题分析】甲组营造的是有氧环境，乙组营造的是无氧环境，故A项正确；甲组加入NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2，即排除空气中的CO2对实验结果的干扰，故B项正确；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应，使溶液变成灰绿色，故C项错误。

【答案】C

【思路点拨】探究酵母菌的细胞呼吸方式是必修1的重要实验之一，对于实验原理、装置连接、注意事项等要做到非常熟悉，心中有数。

【总结归纳】（1）实验原理：酵母菌属于兼性厌氧菌，有氧呼吸时产生大量的CO2，无氧呼吸时产生少量的CO2。CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。产生的CO2越多，石灰水浑浊程度越大，溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间越短；反之亦然。无氧呼吸时还产生酒精，橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

（2）装置连接：实验装置中锥形瓶的连接顺序、玻璃管插入锥形瓶中的位置要确保无误。

（3）注意事项：A瓶中加入NaOH溶液的目的是为了吸收空气中的CO2，用以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致；B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。

考点3：测定呼吸作用的强度

例3 下图是为测定发芽种子的呼吸强度所用的装置。假设呼吸底物只有葡萄糖，无氧呼吸的产物是酒精、CO2，且不考虑外界条件的影响，下列有关说法错误的是（ ）

【知识点分析】利用液滴移动装置测定细胞呼吸强度。

【解题分析】当发芽的种子以葡萄糖为底物只进行有氧呼吸时，会消耗O2放出等量的CO2，装置1中NaOH溶液会吸收CO2，故液滴左移，装置2的液滴不动，故A项正确，C项错误。当发芽的种子以葡萄糖为底物只进行无氧呼吸时，装置1液滴不动，装置2液滴右移，B项正确；当发芽的种子以葡萄糖为底物既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸时，放出的CO2量多于消耗的O2量，装置1液滴左移，装置2液滴右移，D项正确。

【答案】C

【思路点拨】利用液滴移动装置测定呼吸作用的类型及强度，要同时分析两组装置的液滴移动情况后才能得出结论，只分析其中一组装置是不科学的。装置1测有氧呼吸强度，装置2测无氧呼吸强度。

【总结归纳】（1）实验原理：细胞有氧呼吸与无氧呼吸均放出CO2，且有氧呼吸消耗O2量与放出的CO2量相等。NaOH会吸收CO2，蒸馏水不吸收CO2。装置1液滴移动距离代表有氧呼吸的O2消耗量，即有氧呼吸强度；装置2液滴移动距离代表无氧呼吸释放的CO2量，可代表无氧呼吸强度。

【解题分析】题干已经明确告诉我们，“以测定的CO2的吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响”，可见图中曲线应分别为净光合作用和呼吸作用。图中虚线曲线标为“光照下CO2的吸收量”，进一步说明，它是净光合作用曲线。而实际光合作用则为图中虚线与实线之和。每个选项分析如下：

“35℃时光合作用制造的有机物的量”应为实际光合作用量，等于净光合作用量加上呼吸量，则35℃时光合作用制造的有机物的量是3+3.5=6.5mg/h，30℃时为3.5+3=6.5mg/h，A项正确。

“20℃条件下植物积累的有机物的量”应为净光合作用量，图中虚线就表示净光合作用，25℃时植物积累的有机物的量最多，B项错误。

温度高于25℃时，净光合作用积累的有机物的量开始减少，而光合作用制造的有机物的量（实际光合作用）通过计算仍在增加，25℃时实际光合作用约为3.75+2.25=6mg/h，30℃时为6.5mg/h，35℃时也为6.5mg/h，C项错误。

两曲线的交点应表示净光合作用与呼吸作用相等，而实际光合作用应为呼吸作用的2倍，D项错误。

【答案】A

【思路点拨】“光合作用制造的有机物的量”为实际光合作用，“植物积累的有机物的量”代表净光合作用。

【总结归纳】如何辨析实际光合速率与净光合速率？

1.通过文字表述辨别：净光合速率和实际光合速率的文字表述是有区别的，实际光合速率的表述一般都直接带有“光合作用”一词，而净光合速率则不涉及；实际光合速率常用“同化量”“产生量”“制造量”这些词，净光合速率则用“吸收量”“释放量”“减少量”“增加量”“积累量”这些词。有关习题中经常出现的相关表述，现列表区别如下：

（1）甲图曲线上每一点的值代表的是净光合速率值，实际光合速率值通常用图中曲线上每一点的值加上呼吸速率值（A点的值）来表示。

（2）乙图中的叶绿体从线粒体和空气中吸收的CO2之和代表实际光合速率，叶绿体单独从空气中吸收的CO2代表净光合速率。

考点8：光合作用与呼吸作用的典型曲线

例8 将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如下图所示曲线，下列有关说法正确的是（ ）

①BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱

②CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始

③FG段CO2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少

④H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强

A.①②B.③④

C.①③D.②④

【知识点分析】本题考查光合作用与呼吸作用的联系。

【解题分析】据图可知，D、H点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等，BC段还没有光照无法进行光合作用，CO2释放速率降低只能是温度降低，植物在CD段开始进行光合作用，但强度小于呼吸强度，DH段光合作用强度大于呼吸作用强度，出现FG段的原因是光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，所以C选项正确。

【答案】C

【思路点拨】题中给出的条件为密闭的玻璃罩，当玻璃罩内CO2浓度上升，表示呼吸作用大于光合作用，或只进行呼吸作用；当玻璃罩内CO2浓度下降，表示光合作用大于呼吸作用。图中D、H点表示光合作用等于呼吸作用。

例9 下图是一株绿色植物叶片在夏季的一天中CO2吸收量和释放量的变化曲线图，下列有关叙述不正确的是（ ）

A.bc、ef段光合作用都小于呼吸作用

B.ce段叶片只进行光合作用，不进行呼吸作用

C.e点是一天中有机物积累最多的时间点

D.Og段是消耗有机物时间段

【知识点分析】本题考查光合作用与呼吸作用的联系。

【解题分析】图中c、e点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，b、f点分别是光合作用开始点和结束点，bc、ef段因为光合作用强度小于呼吸作用强度，故表现为释放二氧化碳，A项正确。由于植物每时每刻都在进行呼吸作用，所以ce段叶片既进行光合作用，又进行呼吸作用，B项错误。在该植物体内有机物积累最多的时间点是e点，ce段一直吸收二氧化碳，表明光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物一直在积累，C项正确。植物在白天、夜间每时每刻都在进行呼吸作用，有机物的消耗一直在进行，D项正确。

【答案】B

【思路点拨】a点：凌晨2时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。

b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。

b～c段：光合作用强度小于呼吸作用强度。

c、e点：光合作用强度等于呼吸作用强度，e点时积累的有机物最多。

d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。

f点：光照消失，光合作用停止。

【总结归纳】光合作用和呼吸作用的曲线图分析，对考生的识图能力、综合分析能力要求较高，难度较大，得分率也较低。做题时要从曲线的变化趋势进行分析，从一些特殊点（交点、转折点、最高点、最低点）着手进行突破。如光补偿点（与x轴交点）、光饱和点（曲线转折点）、只进行呼吸作用的点（与y轴交点）、积累有机物最多的点、光合作用最强点（实际光合曲线顶点）、生长最快点（净光合曲线顶点）、光合作用消失点等。

考点9：光合作用与呼吸作用的计算题

例10 将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下先暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），前后共两小时，得到如下表所示数据。以下说法不正确的是（ ）

A.催化轮藻呼吸作用的酶的最适温度约为29℃

B.第三组轮藻释放的氧气量最多

C.第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mg

D.四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度

【知识点分析】光合作用与呼吸作用的相关计算。

【解题分析】由表中数据可知，在29℃时，叶片呼吸作用速率最大，故催化轮藻呼吸作用的酶的最适温度约为29℃。在该实验中，轮藻叶片进行呼吸作用2h，光合作用1h，第一组至第四组轮藻光合作用制造的有机物总量分别为5mg、7mg、9mg、3mg，C项错误；光合作用1h，第一组至第四组轮藻净光合作用积累有机物的量分别为4mg、5mg、6mg、2mg，四个组中轮藻的光合作用强度都大于呼吸作用强度。净光合作用积累有机物的量与氧气释放量呈正比，故第三组轮藻释放的氧气量最多。

【答案】C

【思路点拨】暗处理后的重量变化代表1h呼吸作用消耗的有机物量，也代表呼吸作用强度，光照后和暗处理前的重量变化表示1h光合作用制造的有机物量与2h呼吸作用消耗的有机物量的差值。由此计算出1h光合作用制造的有机物的量，即为光合作用的强度。

【总结归纳】1.光合作用和呼吸作用综合计算题：解题关键是要抓住实际光合作用和净光合作用的关系，再根据公式进行相关计算。计算公式：实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。

2.光合作用或呼吸作用的原料消耗与产物生成的计算题：解题关键是能够完整而准确的写出光合作用和呼吸作用的方程式，然后借用化学上有关方程式的计算方法进行计算。

考点10：光合作用与呼吸作用的实验

例11 为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗。用所提供的材料和用具，在给出的实验步骤和预测的实验结果的基础上，继续完成实验设计和预测实验的结果，并对实验结果进行分析：

实验材料和用具：烟草幼苗、试管2支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中温度和光照等条件适宜，O2、CO2在水中的溶解量和无氧呼吸不计）。

实验步骤和预测实验结果如下：

（1）剪取两块相同的烟草叶片分别放在盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中，叶片均浮在水面上。

（2）用真空泵抽走两支试管内液体中和叶肉细胞空隙间的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均沉在试管底部。

【知识点分析】验证光合作用和呼吸作用过程中气体的产生和消耗。

【解题分析】（1）题干给出的NaHCO3稀溶液可满足光合作用对二氧化碳的需求，也可以吸收二氧化碳。

（2）根据实验目的可知需要从两方面来验证：既要验证叶片光合作用产生O2，又要验证呼吸作用消耗O2。

（3）材料用具提供的有暗培养箱和日光灯。

（4）根据题干给出的实验步骤（1）（2）可知本实验的观测指标为叶片是否上浮或下沉。

分析：验证叶片在光合作用过程中产生O2（如右图）。

实验变量：是否有CO2。

观测指标：下沉的叶片上浮。

实验分组法：等组实验法。

实验对照：空白对照。

原因：（见下表）

分析：验证叶片在呼吸作用过程中消耗O2（如右图）。

实验变量：是否有O2。

观测指标：上浮的叶片下沉。

实验分组法：等组实验法。

实验对照：空白对照。

原因：（见下表）

【答案】实验步骤和预测实验结果如下：（3）将两支试管放在日光灯下，光照一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部 （4）将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部

分析预测的结果：（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片位于试管底部 （2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片只进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部

【思路点拨】由碳酸氢钠稀溶液可以分析出，它可以产生二氧化碳也可以吸收二氧化碳。根据给出的实验步骤“一组加入碳酸氢钠稀溶液，另一组加入等量的蒸馏水”可知，区别在于有无二氧化碳，所以应先验证光合作用是否产生氧气，条件应进行光照。

【总结归纳】测定光合速率和呼吸速率的方法总结：

1.叶片沉浮法：一种定性测定光合作用强度的方法。实验原理是光合作用产生O2使叶片上浮，呼吸作用消耗O2使叶片下沉。根据叶片下沉和上浮所需时间，可定性测定光合速率的强弱。

2.半叶法：定量测定光合作用和呼吸作用强度的方法。原理及方法：将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不作处理，如下图，并用适当方法阻止两部分的物质转移。适宜光照下照射一定时间后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB获得相应数据，根据MB与MA的差值，可计算出该叶片的实际光合作用强度，其单位是mg/dm2・h。

3.黑白瓶法：也是一种定量测定光合作用和呼吸作用强度的方法。原理及方法：取三只玻璃瓶，一只用黑胶布包上，并包以锡箔。从待测的水体深度取水，保留一瓶（初始量IB）以测定水中原来的溶氧量。将另一对黑白瓶沉入取水深度，经过24小时或其他时间，将其取出，并进行溶氧量的测定。黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用，因此黑瓶中的溶解氧就会减少。而白瓶完全被曝晒在光下，瓶中的浮游植物可进行光合作用，因此白瓶中的溶解氧量一般会增加。所以通过黑白瓶中溶解氧量的变化，就可以估算出水体的生产力。根据初始瓶（IB）、白瓶（LB）、黑瓶（DB）的溶氧量，即可求：

LB-IB=净光合速率；

IB-DB=呼吸量；

LB-DB=总光合速率。

4.液滴移动法：也是一种定量测定光合作用和呼吸作用强度的方法。实验原理及方法：装置中放入能调节CO2浓度的缓冲液，则液滴移动的距离代表O2释放量，即净光合作用强度。装置遮光，并将缓冲液换成NaOH溶液，则可测出呼吸作用强度，进而得出实际光合作用强度，如下图甲装置。乙装置的值可用来校正甲装置的值，以排除实验中其他因素的影响。

同步训练

1.下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述正确的是（ ）

A.图中①②两物质依次是H2O和O2

B.图中（一）（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体

C.图中（三）阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖

D.该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行

2.右图表示大气中O2浓度对植物组织产生CO2的影响，其中A曲线代表CO2的释放量，B曲线代表O2的消耗量。贮藏水果时O2浓度应调节到（ ）

A.O点B.K点

C.I点D.Q点

3.下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是（ ）

A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能

B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类

C.被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5

D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高

4.已知某植物进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，右图曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是（ ）

A.a点上移，b点左移，m值上升

B.a点下移，b点左移，m值不变

C.a点上移，b点右移，m值下降

D.a点下移，b点不移，m值上升

5.右图曲线Ⅰ表示黄豆光合速率与光照强度的关系（最适温度、CO2浓度为0.03%）。在B点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是（ ）

A.与B点相比，A点叶绿体中的C3含量较低

B.在B点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ

C.制约A点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量

D.制约C点光合作用的因素可能是CO2浓度

6.有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示。下列叙述中错误的是（ ）

A.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6mol

B.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸

C.氧浓度为c时，有50%的葡萄糖用于酒精发酵

D.a值约为0

7.（多选）下图a曲线表示在一定光照强度、不同温度条件下，某植物的光合作用量（单位时间内同化的CO2量）；b曲线表示同等条件下的呼吸作用量（单位时间内释放的CO2量）。依据检测结果，可获得的结论是（ ）

A.在20℃时，植物CO2的吸收速率最高

B.在20℃与30℃时，有机物积累的速度相同

C.光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度

D.在40℃时，有机物的积累量呈负增长

8.（多选）植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。右图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是（ ）

A.在a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位只有线粒体

B.该植物叶片的呼吸速率是5mg/（100cm2叶・h）

C.在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45mg

D.c点之后光照强度是限制光合作用速率的主要因素

9.下图表示绿色植物体内几项生理活动的关系示意图。下列能正确描述其过程的是（ ）

A.①是光反应，②是暗反应，③和④都是无氧呼吸

B.能量A是光能，能量B、C和D包含ATP中的能量

C.绿色植物和蓝藻含有的色素相同，都可以进行①过程

D.①和②过程只能发生在植物细胞内，③和④过程只能发生在动物细胞内

10.下图表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，据图回答：

（1）图中①过程进行的场所是。

（2）光合作用过程中[H]来源于①过程中，用于③过程中。

（3）在有氧呼吸过程的第一阶段，除了产生了[H]、ATP外，产物还有。①过程产生的O2用于相邻细胞的②过程，至少经过层膜结构。

（4）若将该植物从CO2浓度为0.03%的环境中转移到CO2浓度为1%的环境中，叶绿体中[H]含量将。

（5）写出有氧呼吸的总反应式：。

11.大豆种子在萌发过程中，干重和鲜重均发生变化，鲜重的变化曲线如下图。请回答下列问题：

（1）图中阶段种子胚细胞中自由水的含量最多，水通过的方式跨过生物膜。

（2）测得阶段Ⅲ期间大豆种子干重显著减少，可能的主要原因是：①组成细胞的化合物中，减少；②细胞代谢的发生情况是。

（3）根据阶段Ⅱ测得种子吸收O2与释放CO2的体积之比为1∶2，此时种子胚细胞的有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为。

（4）松土能促进生态系统的碳循环，主要原因是：①促进根细胞的，释放更多的CO2到大气中；②促进根细胞吸收；③促进土壤中的分解有机物，释放更多的CO2到大气中。

12.图1表示细胞内糖分解代谢过程，其中数字表示细胞呼吸的阶段；图2为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线。请回答下列问题：

（1）图1中方格内的物质名称是；有氧呼吸的途径是；产[H]的阶段是；过程③发生的场所是。

（2）图2曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是；曲线BC段酵母菌呼吸的方式为。

（3）酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有乙醇含量过高、。在T1～T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有、。

13.红掌是半阴生高等植物，下图表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线。请分析回答相关问题。

（1）适当遮光，叶绿素含量会增加，叶片对的吸收能力将显著增强。

（2）曲线ab段叶肉细胞内能合成[H]的场所有；曲线cd段，植物体内有机物总量的变化情况是。

（3）M点时，对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量 （填“大于”“等于”或“小于”）细胞呼吸产生的CO2量。

（4）若将植物突然转移到高温、强光照、干燥的环境中，此时叶肉细胞内C3物质的含量变化是。30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响，与曲线Ⅱ相比，曲线Ⅰ未明显出现“午休”现象的原因是 。

（5）6∶30左右，在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度，光合速率的变化情况基本不变，原因是 。

14.（1）科学家通过对绿色植物转换CO2的研究中知道：①在一定浓度范围内，绿色植物对外界CO2的转换为定值（实际光合作用消耗的CO2量=外界CO2量×转换率+呼吸作用中CO2的释放量）；②绿色植物光合作用利用的CO2来自于外界与呼吸作用两方面。已测得呼吸作用释放的CO2为0.6μmol/h，现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下表数据，实际光合量用葡萄糖表示。

从表中数据的对比可知影响光合作用的因素有。当光照强度为2klx，实际光合量为0.44μmol/h时，植物从外界吸收的CO2为μmol/h，植物对外界CO2的转换率为。若外界CO2浓度为6.0μmol/h时，则该条件下绿色植物的实际光合量为μmol/h。

（2）将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究在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和呼吸作用。结果如下图所示（横坐标为时间，单位：小时）。

对以上结果分析正确的是（ ）

A.20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍

B.在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mg

C.在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少

D.在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6mg

【参考答案】

1.A 2.D 3.C 4.A 5.D 6.C 7.AD 8.AD 9.B

10.（1）叶绿体类囊体薄膜 （2）水的光解 C3的还原（或碳的还原） （3）丙酮酸 6 （4）下降 （5）C6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+能量

11.（1）Ⅲ 自由扩散 （2）有机化合物（答“糖类、脂肪”等可酌情给分） 只进行呼吸作用（分解有机物），未进行光合作用（未制造有机物） （3）1∶3 （4）有氧呼吸 无机盐 好氧微生物

12.（1）丙酮酸 ①③④ ①③ 线粒体基质 （2）细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸 （3）培养液的pH下降 酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种群数量增多

13.（1）红光和蓝紫光 （2）细胞质基质、线粒体、叶绿体 增加 （3）大于 （4）减少 遮光30%的情况下（起降温增湿作用），植物气孔一般不关闭 （5）6∶30左右限制光合速率的主要因素是光照强度

【解析】（1）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收效率高。（2）曲线ab段叶肉细胞既能进行光合作用又能进行有氧呼吸，这两个过程中都有[H]的产生，因而能合成[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。曲线cd段，净光合速率为正值，表明植物体内有机物总量增加。（3）M点时植物整体上光合作用消耗的CO2量等于呼吸作用产生的CO2量，但由于植物体内大多数细胞不进行光合作用只进行呼吸作用，因而所有进行光合作用的细胞消耗的CO2量大于呼吸作用产生的CO2量。（4）在高温、强光照、干燥的环境中，植物叶片的气孔关闭，吸收的CO2减少，固定产生的C3减少；遮光30%的情况下（起降温增湿作用），植物气孔一般不关闭。（5）6∶30左右光照较弱，光反应较弱而影响到光合速率。

光合作用范文第5篇

光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供物质来源和能量来源，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。所以，能够理解掌握光合作用的过程，有利于学生理解和分析植物体的生理活动状况，为解决实际问题打下良好的基础。因此，在历年高考中“光合作用”板块相关内容均为考查的重点和难点。

1　高考命题趋势

(1)考查内容：主要考查光合作用的全过程和影响光合作用的因素并能够探讨光合作用原理在生产实践中的应用。

(2)考查形式：试题有选择题，又有简答题。常以图表题、分析说明题和实验设计题呈现，光合作用常与呼吸作用一起命制大型综合题。

(3)命题趋势：通常以创设情境的方式考查可行性光合作用探究实验的设计和实施以及利用数据、表格、图形等多种方式对光合作用和呼吸作用材料和结果的分析。

2　考点例题分析

考点1：光合色素及其功能。

叶绿体中的色素具有吸收传递和转换光能的功能，叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。少数特殊状态的叶绿素a能够将光能转化成电能，绝大多数叶绿素a、全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素能够吸收、传递光能。

【例1】(2007・上海・30)图l表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)。甲、乙两图分别是( )

A　胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱

B　叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱

C　叶黄素、叶绿素的吸收光谱

D　叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱试题解析：本题考查了叶绿体色素吸收光谱的有关知识。叶绿素分子的吸收光谱是红光部分(640～660nm)和蓝紫光部分(430-450nm)。由于叶绿素对绿光吸收的最少，所以叶绿素溶液呈现绿色，叶片呈现绿色也是这个道理。类胡萝卜素包括胡萝卜和叶黄素，胡萝卜能够吸收蓝紫光，也能对叶绿素起保护作用。答案选：B。

变式训练：(2008・海南・2)关于叶绿体在光合作用过程中作用的描述，错误的是( )

A　叶绿体色素与ATP的合成有关

B　叶绿体色素ATP的分解

C　叶绿体色素与O2和[H]的形成有关

D，叶绿体色素能吸收和传递光能

试题解析：少数特殊状态的叶绿素a能够将光能转化成电能，绝大多数叶绿素a，全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素能够吸收、传递光能。随光能转换成电能，NADP+导到电子和氢离子形成NADPH。这样一部分电能就转化成活跃的化学能储存在了NADPH中。与此同时，叶绿体利用光能转换成的另一部分电能，将ADP和Pi转化成ATP。这样电能就转化成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中。答案选：B。

考点2：光合作用过程。

光合作用的实质是绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化成糖类等有机物质，同时将光能转化成化学能储存在有机物中，属于植物的同化作用。其过程分为光反应阶段和暗反应阶段，二者发生的场所和条件均有差别。

【例2】图1是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。①一⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

(1)物质a分布在叶绿体的___________，物质e是________。

(2)上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是________，其中为绿色植物各种生命活动提供能量最多的过程和产生ATP最多的过程是_________，③过程进行的场所是__________。

(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是[　]__________；假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h的变化是__________。

(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，除自身DNA和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物名称_________。

(5)较强光照下，①过程中d的移动方向是_____________。

试题解析：该题主要考查了叶肉细胞中光合作用与呼吸作用的具体过程。物质a为光和色素，其分布在叶绿体囊状结构的薄膜上，物质e为光反应中形成的NADPH。③过程为有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行。若白天突然中断二氧化碳的供应，则将导致C3减少，C5增多；若停止光照则C3增多，C5减少。(4)在线粒体、叶绿体中进行转录除需要模板与原料外，还需要酶和能量等。(6)在较强光照下①过程中的d为ADP，要移向囊状结构薄膜，重新合成ATP。

考点3：影响光合作用速率的因素及应用。

光合作用影响因素相关知识在生产实践和生活中应用广泛，同时此处又是高考出题的热点。

【例3】(2009・北京・4)小麦和玉米的CO2固定量随外界C02浓度的变化而变化(图2)。下列相关叙述不正确的是( )

A　小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关

B　CO2浓度在100mg・L-1时小麦几乎不固定CO2

C　CO2浓度大于360mg・L-1后玉米不再固定CO2

D　C4植物比C3，植物更能有效地利用低浓度CO2

试题解析：本题以直方图作为信息的载体，考查分析信息并得出相关结论的能力。A和B选项可以从图中分析直接得出；从图上看，当外界C02浓度很低时，玉米(C4植物)可以固定CO2，而小麦(C3植物)几乎不能固定CO2，即C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2；当CO2浓度大于360mg・L-1后，玉米仍然在固定CO2，只是CO2固定量不再随外界C02浓度上升而变化。答案选：C。

考点4：实验设计。

近年高考，更加注重学生个人实践能力要求，实验内容不断增加，光合作用作为重点内容之一，也常常作为背景材料出现在试题中。相关实验设计有以下几方面：①光合作用发现史的四个经典实验方法手段的迁移应用及拓展；②光合作用影响因素――光照强度、二氧化碳、温度为调控手段的实验设计；③色

素提取和分离相关的实验评价；④光合作用与呼吸作用综合起来进行实验设计。

【例4】(2006・全国理综)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。’ 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。

实验步骤和预测实验结果：

(1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。

(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。

(3)___________________________________________________________________________________。

分析预测结果：__________________。

试题解析：该实验目的是验证叶片在光合作用和呼吸作和过程中有气体产生和消耗，因此要通过此实验既要验证光合作用有气体产生和消耗也要验证呼吸作用有气体消耗和产生，是两个实验，所以光照条件不是变量，不要将一支试管放在光下另一支置于黑暗从而形成两个变量。