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四中课堂同步学案 2009高中生物总复习
专题二 生物的新陈代谢
考点二 光合作用与C3、C4植物
[考点解读] 1.内容：（1）光合作用
　　（2）光合作用的发现
　　（3）叶绿体中的色素
　　（4）光合作用的过程
　　（5）C3植物和C4植物的概念及叶片结构的特点
　　（6）光合作用的重要意义
　　（7）提高农作物的光合作用效率
2.解读：
光合作用是高考中重要的考点之一，其试题常考常新，考题数量多、分值高、区分度大，关于光合作用的复习可以采取以下策略：
（1）全面系统复习光合作用的基础知识和实验要点。
（2）重视实验与探究能力的培养，形成试验操作的基本能力。
（3）加强对高考试题的分析，重视对标准答案的学习，学习标准答题。
[构建知识网络]
[学习流程]
流程·自学指导·
通过阅读课本，总结归纳以下知识：一、通过试验，总结色素的种类
二、光合作用发现的历程
1.1771年，英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新空气
2．1779年，荷兰科学家英格豪斯通过实验发现，普利斯特里的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新浑浊的空气。
31845年，德国科学家梅耶指出，植物在进行光合作用时把光能转化成了化学能储存起来
4.1864年，德国科学家萨克斯实验成功证明了光合作用的产物除O2外还有淀粉。
5.1839年英国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法对光和作用过程进行了研究，证明光合作用释放的O2来自水。
三、光合作用的过程
用图表示出光合作用过程
光合作用总反应式：
1.光反应
（1）场所：叶绿体的类囊体薄膜上
（2）条件：光，色素，酶等
（3）物质变化：将水分解为H和O2，将ADP和Pi合成ATP
（4）能量变化：光能转化为活跃的化学能
2.暗反应
（1）场所：叶绿体的基质中
（2）条件：酶，ATP，H
（3）物质变化：
CO2的固定：CO2+C5 2C3
C3的还原：2C3+H （CH2O）+C5
（4）能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
3. 光能在叶绿体中的转换
四、C3、C4植物光合作用的比较
C3植物 C4植物
光反应 叶肉细胞的叶绿体基粒 叶肉细胞的叶绿体基粒
暗反应 叶肉细胞的叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体基质
CO2固定 仅有C3途径 C4途径—→C3途径
五、影响光合作用的因素
1.温度
2.光照强度
3.CO2 浓度
4.必需的矿质元素
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六、提高作物产量的途径
途径 措施或方法
延长光时 补充光照
增大光合作用面积 间作、合理密植
提高光合作用效率 控制适宜光强、提高CO2浓度（如通风）、合理施肥（供应适量必需矿质元素）
提高净光合作用速率 维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）
·平行训练·
1．从高等植物叶片中分离出4种光合色素，其中呈橙黄色的是
A．叶绿素a B．叶绿素b C．胡萝卜素 D．叶黄素
2．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是
A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中
C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
3.关于叶绿体色素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合成有关
B.叶绿体色素参与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
4.下列物质转变过程属于光反应的是
A.①③⑤⑦ B.①②④⑧ C.②③⑦⑧ D.①④⑦⑧
5. (2006年江苏生物，2)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列为参与暗反应的必需物质是
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATP
C.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP
6.下列是两类不同植物叶片部分结构的示意图，在CO2浓度较低时，下列叙述合理的是（　　）
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A.乙是C4植物，CO2的移动途径是：CO2→含四碳的有机酸→三碳化合物
B.甲是C3植物，CO2的移动途径是：CO2→三碳化合物→葡萄糖
C.甲是C4植物，CO2的移动途径是：CO2→含四碳的有机酸→三碳化合物
D.乙是C3植物，CO2的移动途径是：CO2→三碳化合物→四碳化合物
7.（2007年重庆，3）在下列四项中，A、B为不同材料叶绿体中色素的层析结果（示意图），C、D为不同条件下水稻光合作用强度的变化曲线，其中正确的是
8.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是
A. C3和C5都迅速减少 B. C3和C5都迅速增加
C. C3迅速增加，C5迅速减少 D. C3迅速减少，C5迅速增加
9.离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是
A. C3增多，C5减少 B. C3增多，C5增多
C. C3减少，C5增多 D. C3减少，C5减少
10.（2008年郑州模拟）如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和［H］的含量发生的变化依次是
A.升、升、升、升
B.降、降、降、降
C.降、升、升、升
D.升、升、降、降
11.在光照下，小麦（C3植物）叶片的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是
A.水光解释放O2 B.固定CO2形成三碳化合物
C.产生ATP和[H] D.光合色素吸收并转换光能
12.C3植物和C4植物代谢和结构的特点，描述正确的是
A.C4植物维管束鞘细胞中叶绿体没有基粒
B.C3植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都具有叶绿体
C.CO2都是先与五碳化合物结合，形成三碳化合物
D.CO2都是先与三碳化合物结合，形成五碳化合物
13.（2007年北京理综，3）科学家研究CO2 浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是
A.光照强度为a时，造成曲线 Ⅱ 和 Ⅲ 光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同
B.光照强度为 b 时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同
C.光照强度为a~b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D.光照强度为a~c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
14.（2007年山东，8）以测定的CO2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，结果如图所示。下列分析正确的是
A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
15.在光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是
16.如图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是
A.当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和
B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和
C.C4植物比C3植物光能利用率高
D.水稻是阴生植物，玉米是阳生植物
17.（2008年上海，36）请回答下列有关光合作用的问题：
（1）光合作用受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的 化碳浓度直接影响光合作用的
（2）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃、光照强度大于 速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是 。
②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。
18.（09全国卷Ⅱ）（1）右图表示A、B两种植物的光照等其他条件适宜的情况下，光合作用强度对环境中CO2浓度变化的响应特性。据图判断在CO2浓度为（接近大气CO2浓度）时，光合作用强度较高的植物是_______________。
（2）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，在光照等其他条件适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的植物是_________，原因是______________________ _。
（3）当植物净固定CO2量为0时，表面植物________________________________________。
19.右图表示温室内光照强度（E）与作物光合速率（v）的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当EC时，可采取____________措施，保证作物的最大光合速率，如遇连阴天，温室需补光，选用____________光最有效。
20.（09辽宁、宁夏卷）请回答与光合作用有关的问题：
（1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如右图所示。据图回答：
①强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是 。
②乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是
（a、b、c、d）。
③当光照强度从a到b时， 植物光合作用强度增加的最快。
（2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？
请写出简单实验思路证明你的结论。
21.（10分）回答下列有关高等植物光合作用的问题。
（1）图1中分子Z的名称是________。
（2）Z物质的形成过程是：光能活化位于______上的____________分子，释放出______，并经最终传递给 生成Z。
22.某农科所为研究不同植物的光能利用率与环境因素的关系，在可人工控制的大棚内种植了玉米和大豆。图甲表示在光照强度为7 000 lx，室温为18℃的条件下，两种植物叶片的光合作用强度和CO2浓度的关系。请据图分析回答：
（1）曲线A、B都说明了 。
（2）大豆中固定CO2的物质是 ，其相应的场所在 细胞中。
（3）当CO2浓度达到a点后，若要提高光能利用率，可采取的措施有 。
（4）为研究C在植物体内的转移途径，可采用的实验手段是 。
（5）将两种植物叶片的横切片放在显微镜下观察，图乙中右图所示的叶片应为 的叶片。
（6）上述两种植物在大棚内种植一段时间后发现老叶发黄，可能缺乏的矿质元素是 ，为使作物正常生长，应及时施肥，同时结合 以促进矿质元素的吸收。
23.（2007年全国Ⅰ，30）玉米和小麦在适宜条件下光照一段时间后，将叶横切片用碘液染色，在显微镜下观察这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色，小麦叶片的 被
染成 ，被染色的原因是 。
由此可知，玉米属于 植物，小麦属于 植物。
当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时，却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推出：从光合作用角度来说，该植物具有 植物的特点，其光合作用固定CO2形成的最初化合物有 种，即 。
[我的收获—我快乐]_________ ____________________________
[我的不足—我改正]_________ ____________________________
你有做错的题吗？请你记录下来并更正到错题记录本！
影响光合作用的因素：光强度、CO2浓度、水、温度、叶龄
场所：叶绿体基质
条件：CO2、ATP、NADPH、C5
反应：CO2+C5 2C3
ATP
2C3 H CH2O+C5
暗反应
光反应
过程
条件：光、水、色素、酶
反应：2H2O O2+4H++4e-
ADP+Pi+能量 ATP
NADP++2e-+H+ NADPH
场所：类囊体薄膜上
概念：绿色植物利用太阳能把CO2和H2O转化成有机物并储存能量的过程。
光合作用
叶绿素a
胡萝卜素
色素
（含量占1/4）
（含量占3/4）
（黄色）
（橙黄色）
（黄绿色）
(蓝绿色）
酶
叶黄素
矿质代谢
叶绿素b
类胡萝卜素
叶绿素
光能在叶绿体中的转化
C3、C4植物特点
提高农作物产量
水分代谢
酶
叶绿体中的色素
外界条件：①光强度
②CO2浓度③温度
内部条件：①叶绿素含量②酶
植物根尖的根毛区
过程：
主动运输
根茎叶的导管
利用：调节、构成植物体
利用：99%蒸腾
1%参与代谢、构成植物体
方式：
①吸胀吸水
②渗透吸水
分布整个植物体
绿色植物的新陈代谢
光合作用
过程：
光反应
暗反应
场所：
叶绿体
结果：将CO2和H2O转变为氧气和有机物
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