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第5章　细胞的能量供应和利用
第4节　光合作用与能量转化
第2课时　光合作用的原理和应用
课时目标
1.运用物质与能量观，说出光合作用过程中物质和能量的转化过程。(生命观念)
2．采用分析与综合的方法，说出光反应和暗反应的区别与联系；通过构建模型，说出影响光合作用的因素。(科学思维)
3．设计实验，探究环境因素对光合作用的影响。(科学探究)
4．应用光合作用的原理，指导农业生产。(社会责任)
一、光合作用的概念及探索历程
1．光合作用的概念
2．光合作用探索历程的经典实验
氧气
希尔实验
证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生______
鲁宾和卡
门的实验
发现光合作用中O2来源于______
阿尔农实验
发现在光照下叶绿体可合成_________，且该过程总与水的光解相伴随
卡尔文实验
探明______中的碳转化成_________中的碳的途径
H2O
ATP
CO2
有机物
二、光合作用的过程
1．光反应阶段
(1)场所：_______________。
(2)物质变化
①将水分解为_________，其中H＋与NADP＋结合，形成__________。
②使ADP和Pi反应形成_________。
(3)能量转化：将光能转化为储存在_________________中的化学能。
类囊体薄膜
氧和H＋
NADPH
ATP
ATP和NADPH
叶绿体基质
2C3
C5
有机物
三、光合作用强度
1．概念：植物在____________内通过光合作用制造______的数量。
2．影响光合作用强度的因素：光合作用的原料——____________，动力——______。
单位时间
糖类
水、CO2
光能
四、探究环境因素对光合作用强度的影响
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____________。
(2)根据单位时间内_________________________，判断不同光照强度下光合作用强度的大小。
光照强度
圆形小叶片浮起的数量
2．实验步骤
◆基础速判(对的画“√”，错的画“×”)
1．植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应。(　　　)
提示：由于夜晚不能进行光反应，无法为暗反应提供ATP和NADPH，所以夜晚也不能进行暗反应。
2．光合作用中ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜。(　　　)
×
√
3．光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量。(　　　)
提示：光合作用过程中产生的ATP只能为暗反应提供能量，不能为细胞内的其他生命活动提供能量。
4．温室生产中昼夜温差越大，农作物产量越高。(　　　)
提示：昼夜温差并非越大越好，因为夜晚温度过低时，与细胞呼吸有关的酶的活性过小，会影响次日的光合作用。
×
×
5．探究实验中，圆形小叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生了CO2。(　　　)
提示：圆形小叶片浮起的原因是叶片进行光合作用产生了O2。
6．绿色植物和硝化细菌都为自养生物，都可通过光合作用制造有机物。(　　　)
提示：硝化细菌通过化能合成作用制造有机物。
×
×
◆名师点睛
1．同位素标记法
同位素有的具有放射性，有的不具有放射性。
(1)放射性同位素标记法：指在生物实验中利用放射性同位素标记某一特定物质，然后利用放射自显影技术或液体闪烁计数器等射线测量、分析、记录仪器进行追踪的方法。如3H、14C、32P、35S等。
(2)稳定同位素标记法：生物实验过程中若使用稳定同位素标记，则不能用放射自显影等技术来显现、追踪同位素去向，只能用离心技术或测量分子质量来区别同位素。如15N、18O 等。
2．光照时间长短不会影响光合作用强度，但影响最终光合作用产物的量。
3．化能合成作用与光合作用的主要区别是能量来源不同，前者来自化学能，后者来自光能，其物质变化都是CO2和H2O反应生成(CH2O)。
◆思维启迪
新疆的哈密瓜引种到山东地区，收获后发现哈密瓜的甜度明显下降，请你分析出现这一现象的原因。
提示：新疆地区夏季日光充足，昼夜温差大，有利于糖类的积累。
◆助学巧记
光合作用强度影响因素的判断
(1)依据：根据光合作用的反应式。
(2)结论：光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用强度的因素。因此，只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。
◆视野拓展
C4植物的光合作用
在甘蔗、玉米等植物的叶肉细胞中，叶绿体固定CO2的最初产物是含4个C的草酰乙酸，然后转化为苹果酸进入维管束鞘细胞的叶绿体中释放CO2(简称C4途径)，再进行卡尔文循环(C3途径)。C4途径起到CO2泵的作用，提高了C4植物利用CO2的能力。
下图是光合作用过程的图解。
任务一__光合作用的过程
[问题探究]
1．图中 Ⅰ 和 Ⅱ 分别代表什么阶段？a～e分别代表什么物质？
答案：图中 Ⅰ 表示光反应阶段， Ⅱ 表示暗反应阶段。a为O2，b为C3，c为CO2，d为NADPH，e为NADP＋。
2．根据图中关系，在下列反应式中用箭头标出反应物中C、H、O元素的去向。
3．光照增强，其他条件不变时，短期内植物体内的NADPH、ATP、C3和C5的含量如何变化？试解释原因。
答案：光照增强，光反应速率加快，产生的NADPH和ATP增加，C3的还原速率加快，由于CO2的供应不变，CO2的固定不变，因此C3的含量减少，C5的含量增加。
2．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化
条件
C3
C5
NADPH和ATP
模型分析
光照由强到弱，CO2供应不变
增加
减少
减少或没有
光照由弱到强，CO2供应不变
减少
增加
增加
条件
C3
C5
NADPH和ATP
模型分析
光照不变，CO2由充足到不足
减少
增加
增加
光照不变，CO2由不足到充足
增加
减少
减少
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。
3．光反应和暗反应的联系
(1)光反应为暗反应提供NADPH和ATP等物质和能量，暗反应为光反应提供NADP＋、Pi和ADP等物质。
(2)光反应加快或减慢会影响暗反应的速度，暗反应速度反过来会影响光反应的速度，它们之间是相辅相成、相互依存的。
光合作用过程中的两个误区
(1)误认为光反应不需要酶。光反应过程也需要酶的催化。色素吸收、传递光能过程不需要酶的催化，但是水的光解和ATP及NADPH的合成需要酶的催化。
(2)误认为全程无光也可以进行暗反应。虽然暗反应过程不直接依赖光，但是若光反应停止，暗反应会因缺乏ATP和NADPH而无法进行。
1．(2024·北海高一检测)在学生学习光合作用相关内容后，a、b两位同学为了加强和巩固所学知识，他们进行了一场对答活动。在对答上不妥的一组是 (　　)
B
组别
a问
b答
①
能够进行光合作用的细胞有哪些？
主要是叶肉细胞，还有保卫细胞等
②
能够进行光合作用的场所是什么？
主要是叶绿体和线粒体等
③
光合作用的原料主要是什么？
主要是二氧化碳和水
④
光合作用的实质性变化是什么？
物质变化和能量变化
A．①　　　　B．②　　　　C．③　　　　D．④
解析：
叶肉细胞和保卫细胞里都含有叶绿体，能够进行光合作用，①正确。叶绿体是光合作用的场所，线粒体是呼吸作用的场所，②错误。光合作用的原料是二氧化碳和水，③正确。光合作用的实质性变化包括物质变化和能量变化：物质变化是指将简单的无机物合成复杂的有机物，并释放出氧气；能量变化是指将光能转变成化学能储存在制造的有机物中，④正确。故选B。
2．(2024·哈尔滨高一检测)如图为光合作用反应过程示意图，有关叙述正确的是 (　　)
A．甲过程中光能转变成ATP
B．乙过程为甲过程提供ATP
C．干旱初期，甲过程产生的NADPH相对含量不会明显降低
D．乙过程中碳原子转移途径是CO2→C5→C3→(CH2O)
C
解析：
甲表示光反应过程中水的光解，光反应过程可以将光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能，A错误；乙代表的暗反应过程可以为甲(光反应)过程提供ADP和Pi，B错误；干旱会引起气孔关闭，影响CO2的吸收，从而影响暗反应过程中CO2的固定，在干旱初期，由于光照没有明显变化，甲过程产生的NADPH相对含量不会明显降低，C正确；乙过程代表暗反应，其中碳原子转移途径是CO2→C3→ (CH2O)，D错误。
3．(2024·南宁高一检测)下列关于光合作用光反应与暗反应的叙述，正确的是 (　　)
A．暗反应不需要光照，所以植物在无光环境下也能持续合成(CH2O)
B．光反应产生的ATP用于CO2的固定，NADPH用于(CH2O)的合成
C．光反应只发生能量的转化，暗反应只发生物质的转变
D．停止光照或提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加
D
解析：
暗反应不直接依赖光，但是必须在光反应提供ATP和NADPH的情况下才能进行有机物的合成，A错误。光反应产生的NADPH和ATP全部用于C3的还原，B错误。光反应与暗反应都可以完成能量的转化和物质的转变，C错误。停止光照，光反应停止，NADPH和ATP生成停止，C3的还原受阻，短时间内其来路不变，导致C3的含量增加；提高CO2浓度，CO2的固定加快，C3的生成增加，短时间内其去路不变，最终导致C3的含量增加，D正确。
光合作用过程的“一、二、三、四”
任务二__探究环境因素对光合作用强度的影响
下图为探究环境因素对光合作用强度的影响的实验装置图。
[问题探究]
1．本实验的自变量是什么？如何控制？
答案：光照强度。通过调节小烧杯与光源的距离来控制。
2．本实验的因变量是什么？检测指标是什么？
答案：光合作用的强度。同一时间段内圆形小叶片浮起的数量。
3．利用该装置设置强、中、弱三种光照强度：
光照强度
烧杯位置
强
________
中
________
弱
________
答案：A　B　C
探究光照强度对光合作用强度的影响的实验分析
(1)本实验中的数值并不代表真正的光合作用速率，而是光合作用的净产值，即光合作用与细胞呼吸的差值。
(2)用注射器使叶片中的气体逸出后，放在黑暗环境中待用的目的是防止在有光的条件下产生O2，使叶片浮上来。
(3)本实验的自变量是光照强度，可以通过更换灯泡大小或改变灯和小烧杯之间的距离来改变光照强度。
(4)本实验的因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的圆形小叶片浮起的数量或浮起相同数量的圆形小叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。
实验操作的四个误区
(1)打孔时注意避开大的叶脉，大的叶脉处叶肉细胞少，且不利于细胞间隙中气体的逸出。
(2)处理好的叶片必须放置在黑暗处，防止实验前叶片进行光合作用，干扰实验结果。
(3)灯与实验装置间距离的差值不宜过小，保证为叶片进行光合作用提供不同的光照强度，使实验结果明显。
(4)同时对三只小烧杯进行观察，以排除时间因素对实验结果的影响。
1．使叶片细胞间隙的空气逸出后，放入盛有新制的冷开水的锥形瓶中，研究环境因素对光合作用强度的影响。下列可以说明光照对光合作用强度的影响的是 (　　)
B
编号
光条件
温度条件
其他条件
1
光照
20 ℃水浴
新制的冷开水
2
厚纸遮光
20 ℃水浴
加少许NaHCO3粉末
3
光照
冰水降温
加少许NaHCO3粉末
4
光照
20 ℃水浴
加少许NaHCO3粉末
A．1号与3号 B．2号与4号
C．3号与4号 D．1号与4号
解析：
要探究光照对光合作用强度的影响，应以光照作为自变量，并且要控制无关变量相同且适宜，由表格可知，2号与4号的自变量是光照，其他无关变量如温度、NaHCO3粉末等相同。故选B。
2．某小组为探究环境因素对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同质量分数的NaHCO3溶液中，给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如下图所示。下列分析错误的是 (　　)
D
A．实验探究的是CO2浓度对光合作用的影响
B．实验中的光照强度为无关变量
C．叶圆片上浮与光合作用产生O2有关
D．据图分析，质量分数为2.0% NaHCO3溶
液中光合速率最小
解析：
本实验是探究CO2浓度对光合作用的影响，自变量为CO2浓度(NaHCO3溶液浓度)，温度、光照强度为无关变量，A、B正确；叶圆片上浮与光合作用产生O2有关，O2产生速率越快，叶圆片上浮越快，C正确；据图分析，2.0% NaHCO3溶液中叶圆片上浮时间最短，说明光合速率最大，D错误。
任务三__影响光合作用强度的因素及其应用
1．北方夏季中午时，光照强度很强，植物的光合作用却比较低，原因是什么？
答案：光照强度过强，温度升高，导致气孔关闭，细胞CO2供应不足，光合作用减弱。
2．大棚种植时使用有机肥或放干冰有利于增产，请从影响光合作用强度的因素角度分析原因。
答案：有机肥在被微生物分解时会释放CO2，放干冰也会释放CO2，大棚中的CO2浓度增加可增强光合作用强度。
3．请从光合作用的角度分析有关农业种植的谚语“黑夜下雨白天晴，打的粮食没处盛”的含义。
答案：夜晚降雨不仅提供水分，还降低温度，减弱细胞呼吸；白天晴天，提供良好光照，增强光合作用，使有机物的积累量增多，从而产量增多。
1．光照强度对光合作用强度的影响
(1)原理：光照强度通过影响植物的光反应阶段，进而影响光合作用速率。
(2)模型及曲线分析
A点
光照强度为0时，只进行细胞呼吸，CO2的释放量可代表细胞呼吸速率
AB段
随着光照强度增大，光合作用速率逐渐增大，CO2释放量逐渐减少，此段细胞呼吸速率大于光合作用速率
B点
光合作用速率等于细胞呼吸速率，此时的光照强度为光补偿点
BC段
随着光照强度增大，光合作用速率也不断增大，此段光合作用速率大于细胞呼吸速率，净光合作用速率大于0
C点
C点后光合作用速率不再随着光照强度的改变而改变，C点对应的光照强度为光饱和点
(3)应用
①阴雨天，在温室大棚生产过程中，适当增加光照强度，可以提高光合作用速率，使作物增产。
②一般阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低，间作套种，可合理利用光能。
2．二氧化碳浓度对光合作用强度的影响
(1)原理：二氧化碳浓度通过影响植物的暗反应阶段，进而影响光合作用速率。
(2)模型及曲线分析
二氧化碳浓度
光合作用强度
0
光合作用强度为0，此时只进行细胞呼吸，A点代表细胞呼吸速率
0.01%
光合作用强度等于细胞呼吸强度，此时的二氧化碳浓度为CO2补偿点
0～0.03%
随着二氧化碳浓度的增加，光合作用强度增加
0.03%
光合作用强度达到最大值，此时的二氧化碳浓度为CO2饱和点
(3)应用
①栽种农作物时“正其行，通其风”，增加二氧化碳浓度，从而提高光合作用速率。
②在农业生产上可通过增施农家肥等措施来增加二氧化碳浓度，提高光合作用速率。
3．温度对光合作用强度的影响
(1)原理：温度通过影响酶的活性，进而影响光合作用速率。
(2)模型
(3)应用
①适时播种。
②温室栽培植物时，白天将温度调到光合作用的最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
4．水及矿质元素对光合作用强度的影响
(1)原理
①N、Mg等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成，从而影响光合作用强度。
②水既是光合作用的原料，又是体内各种生物化学反应的介质，水还会影响气孔的开闭，从而影响CO2进入植物体。
(2)模型
(3)应用
①预防干旱，合理灌溉。
②合理施肥，由于肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，施肥的同时，往往需要适当浇水。
光照强度和二氧化碳浓度对光合作用强度影响的两个误区
(1)误认为光照强度对所有植物影响都相同：并不是光照强度越高，植物的光合作用强度越大。一些阴生植物如人参等，光照强度过高时，植物光合作用强度反而会降低。
(2)误认为二氧化碳浓度越高越好：二氧化碳浓度过高会抑制植物的细胞呼吸，影响光合作用原料的吸收、产物的运输等，从而导致植物光合作用强度降低。
1．(2023·湖北卷)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是 (　　)
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
D
解析：
高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；高温使气孔导度变小，CO2吸收减少，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH(还原型辅酶 Ⅱ )和ATP减少，D错误。
2．(2024·芜湖高一检测)如图表示实验室条件下，花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量的变化情况。据图分析，下列说法错误的是 (　　)
A．光照强度为a时，花生和田七都能进行光合作用
B．增大环境中二氧化碳浓度，b、d可能均会右移
C．光照强度为c时，花生的真正光合速率等于田七的真正光合速率
D．通过比较两条曲线可知，田七比花生更适合生长在弱光照环境中
C
[答题指导]
解析：
光照强度为a时，是田七的光补偿点，光合作用＝呼吸作用，此时花生的光合作用＜呼吸作用，故此时花生和田七都进行光合作用，A正确；b点为田七的光饱和点，d点为花生的光饱和点，若增大环境中的二氧化碳浓度，田七和花生的光合速率会增大，光饱和点b、d都会右移，B正确；光照强度为c时，两种植物的净光合速率相同，但据图可知，花生的呼吸速率＞田七的呼吸速率，故温度不变的条件下，花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率，C错误；通过比较两条曲线可知，花生的光补偿点和光饱和点都更大，故其比田七更适合生长在强光照环境中，田七更适合生长在弱光照环境中，D正确。
绿色植物及光合细菌都靠叶绿素进行光合作用，但一种生长在盐湖里的嗜盐菌，虽没有叶绿素，也能在厌氧光照条件下同化CO2。
嗜盐菌在低氧和日光下生长，其细胞膜可产生明显的斑块，因为斑块的颜色与人眼的感光物质视紫红质很相似，所以叫紫膜。
嗜盐菌的光合作用——生命观念
紫膜中仅含一种蛋白质，其结构也与视紫红质相似，因而被命名为细菌视紫红质。它能把接收到的阳光大约10%变成其他形式的能，这比叶绿素能够转化约30%的光能要低。另外，嗜盐菌紫膜中的细菌视紫红质在吸收光子引起光化学反应循环的同时，还能合成ATP，用于同化CO2，生成糖类等有机物。
设计1：考查知识迁移能力
(1)将你学过的植物光合作用知识与上述材料中介绍的新知识进行比较，将不同之处填入表格中。
?
捕获光能的场所
捕获光能的物质
教材知识
①________________
②________________
本文知识
③________________
④________________
设计2：考查长句表达能力与科学思维
(2)你认为上述材料中该生物体内进行的代谢过程能称作光合作用吗？请陈述理由：___________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。
设计3：考查问题解决能力与生命观念
(3)如果采用现代生物技术改造植物，使植物叶肉细胞的类囊体薄膜上同时存在细菌视紫红质和叶绿素，能否提高植物的光合作用速率？写出你的判断依据：_______________________________________________ _____________________________________________________________。
答案：(1)①叶绿体类囊体薄膜　②叶绿素和类胡萝卜素　③紫膜　④细菌视紫红质
(2)能，因为该过程也是把二氧化碳和水转变成有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中
(3)能，因为增加了光反应产物的供给(或不能，因为缺乏暗反应条件支持)
解析：
(1)植物细胞内捕获光能的场所为叶绿体的类囊体薄膜，捕获光能的物质为光合色素——叶绿素和类胡萝卜素；由材料中“紫膜中仅含一种蛋白质，其结构也与视紫红质相似，因而被命名为细菌视紫红质。它能把接收到的阳光大约10%变成其他形式的能，这比叶绿素能够转化约30%的光能要低”可知，材料中所述生物捕获光能的场所为紫膜，捕获光能的物质为细菌视紫红质。(2)因为该过程也能把二氧化碳和水转变成有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中，故也可称为光合作用。
解析：
(3)植物的光合作用速率是由光反应和暗反应两个过程决定的，若使植物叶肉细胞的类囊体薄膜上同时存在细菌视紫红质和叶绿素，可增加光反应产物的供给，故可提高光合作用速率(或不能，因为缺乏暗反应条件支持)。
1．光合作用过程中，能量流动的正确途径是 (　　)
A．叶绿素→阳光→ 氢和氧
B．阳光→叶绿素→ADP →(CH2O)
C．叶绿素→阳光→ADP →C5
D．阳光→叶绿素→ATP →(CH2O)
D
解析：
在光反应的过程中，色素吸收了光能，用于水的光解和ATP、NADPH的合成，这样光能就转化成ATP和NADPH中的化学能；然后NADPH和ATP用于暗反应，还原C3，这样化学能就转化成有机物中稳定的化学能。故选D。
2．在二氧化碳浓度降低时，短时间内叶绿体内C5和C3的比值会 (　　)
A．不变 B．变小
C．变大 D．无法判断
C
解析：
二氧化碳浓度降低时，CO2固定减弱，C5消耗量减少，C3合成量减少，而C3的还原过程不变，所以C5增多，C3减少，因此短时间内叶绿体内C5和C3的比值会变大，C正确。
3．很多科学家为探索光合作用原理做了多次实验，下列关于部分科学家的实验，叙述错误的是 (　　)
A．希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气
B．鲁宾和卡门发现光照下叶绿体可合成ATP
C．鲁宾和卡门研究了光合作用过程中氧气的来源
D．卡尔文运用同位素标记法探究碳循环过程
B
解析：
阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP，他还发现这一过程总是与水的光解相伴随，B错误。
4．用打孔器获取大小、部位相同的若干圆形小叶片，探究光照强度对光合作用强度的影响。实验中最合理的单位时间内观察指标是 (　　)
A．吸收二氧化碳的量 B．圆形小叶片浮起的数量
C．产生淀粉的量 D．放出氧气的量
B
解析：
排气后的圆形小叶片下沉，在一定的光照强度下，光合作用强度大于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气充满细胞间隙，叶片上浮。所以，该实验是通过同一时间段内圆形小叶片浮起的数量来衡量光合作用强度的。故选B。
5．在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是 (　　)
A．氧气浓度过低 B．氧气浓度过高
C．二氧化碳浓度过低 D．二氧化碳浓度过高
C
解析：
氧气浓度对光合速率没有影响，A、B错误；二氧化碳浓度影响光合速率，晴天中午，密闭的玻璃温室中二氧化碳浓度过低，使玉米光合速率降低，C正确、D错误。
6．硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件 (　　)
A．具有NH3和氧 B．具有NH3及缺氧
C．具有硝酸和氧 D．具有硝酸及缺氧
A
解析：
硝化细菌是利用NH3被氧化成亚硝酸和亚硝酸被氧化成硝酸的过程中释放的能量将CO2和H2O合成有机物的，故NH3和氧是必不可少的原料，A正确。
7．苹果树有开心形和圆冠形两种树形，如图1所示。为探究树形差异对光合作用的影响，科研人员进行了实验研究。请回答问题：
(1)植物的光合作用是利用________能，将CO2和水转化为储存能量的有机物，并且释放出________的过程。
(2)实验结果如图2所示，实验的自变量除树形外，还有__________。
(3)据图分析，更有利于苹果树光合作用的树形是________，推测可能的原因是_____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)光　O2
(2)光照强度、CO2浓度
(3)开心形　开心形苹果树主枝少、主枝间开角大，叶片可获得更多光照，有利于光反应，还可获得更多CO2，有利于暗反应
解析：
(1)光合作用的原料是CO2和水，产物是有机物和O2，场所是叶绿体，条件是有光，能把光能转化成化学能储存在有机物中。(2)根据题图分析，该实验的自变量除树形外还有光照强度和二氧化碳浓度。(3)树形为开心形的苹果树光合速率更高，因为开心形苹果树主枝少、主枝间开角大，叶片可获得更多光照，有利于光反应，还可获得更多CO2，有利于暗反应。

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