爱华网专题九 能量之源——光与光合作用(1)
【高频考点解读】
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)
3.叶绿体色素的提取和分离(实验)
【热点题型】
题型一 光合作用的场所——叶绿体
例1．下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是( )
A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳(暗)反应
【提分秘籍】
1. 叶绿素和其他色素
(1)不同颜色温室大棚的光合效率
①无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高；其次是红色光为光合作用的有效光。
②叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。
(2)吸收光谱
①连续光谱：可见光→三棱镜→赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
②吸收光谱：可见光→色素溶液→三棱镜→红光、蓝光、紫光区出现强暗带，绿光区几乎无变化(说明绿光吸收非常少)。
2．叶绿体的结构与功能
(1)结构与功能的关系
①基粒的类囊体增大了受光面积。
②类囊体的薄膜上分布着酶和色素，有利于光反应的顺利进行。
③基质中含有与暗反应有关的酶。
【热点题型】
题型二 光合作用的过程
例2．在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：
(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是________________________________________________；
将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是____________________________________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低)，其原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)CO2浓度降低时，C3化合物产生减少而消耗继续，故C3化合物的浓度降低，所以物质A代表的是C3化合物。(2)在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5化合物结合形成2 mol C3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5化合物的产生量不变而消耗量减少，故C5化合物的浓度升高。(3)CO2浓度继续处于0.003%时，因光反应产物[H]和ATP的积累而抑制光反应过程，足量的[H]和ATP引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低，而C3化合物的浓度逐渐升高，在达到相对稳定时，C3化合物的浓度仍是C5化合物浓度的2倍。(4)CO2浓度较低时，暗反应减弱，需要的[H]和ATP量减少，故CO2浓度为0.003%时，在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。
答案：(1)C3化合物 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 (3)高 (4)低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少
【提分秘籍】
1.与光合作用过程有关的3个易错点
(1)若用一植物处于两种不同情况下进行光合作用
甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲＜乙(暗反应时间长)。
(2)CO2中C进入C3但不进入C5，最后进入(CH2O)，C5中C不进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。
(3)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。
2．光合作用过程中条件骤变时几种物质量的变化规律
(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。
(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。
【举一反三】
将含14C标记的CO2提供给绿藻进行光合作用，图甲、图乙分别表示一部分实验结果。图甲所示的过程是在进行光照15分钟时，突然停止光照。图乙所示的过程是在光照条件下，供给浓度为1%的CO2,5分钟后，即在横轴为0时CO2的浓度降低为0.003%，10分钟后再换成浓度为1%的CO2并持续5分钟。曲线a、b、c分别表示C6(主要是葡萄糖)、C5和C3三种化合物中的一种。下列相关描述不正确的是( )
A．曲线a、b、c分别表示C5、C3、C6三种化合物
B．图甲中AB段14C量突然增加的原因是黑暗条件下C5与CO2结合生成更多的C3
C．图乙中EF段14C量突然增加的原因是CO2量突然减少，固定CO2所消耗的C5减少，积累的C5增多
D．图乙中CD段14C量大幅度增加的原因是CO2量突然增加，固定CO2生成的C3增多
【热点题型】
题型三 光合作用的影响因素及曲线分析
例3．(2013年高考江苏卷)为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响，在不同浓度NaCl条件下，对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定，结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题：
(1)叶绿体中色素的功能是______________________________。
(2)大气中CO2可通过植物叶片表面的________进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的________，有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物________中。
(3)当NaCl浓度在200～250mmol/L时净光合速率显著下降，自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于_________，后者主要是由于_________________。
(4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上________表示。请在坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。
【提分秘籍】内部因素
(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物和阳生植物，如图1所示。
(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图3所示。
【举一反三】
如图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，甲、乙代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。据图回答下列问题：
(1)图1中，甲、乙两种细胞器的膜面积都很大，其中乙增加膜面积主要是通过________向内腔折叠形成________。
(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态中，则图1中“⑥→⑤→⑥”的循环能否进行？__________，原因是
________________________________________________________________________。
(3)若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，图2为CO2浓度一定，环境温度为25 ℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。
①图2中的A点时，图1中能产生ATP的细胞器有________；当光照强度处于图2中B～D时，光合作用有机物的净积累量为________(S1、S2或S3)。
②当光照强度处于图2中的D点时，图1中物质⑦的去向是扩散到乙和________，D点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是________。
【热点题型】
题型四 光合作用与细胞呼吸的关系
例4．将金鱼藻放在一定浓度的碳酸氢钠溶液中培养，先给予10 000 lx的光照处理5分钟，再进行5000 lx的光照处理5分钟，最后1000 lx的光照5分钟后再黑暗处理。定时测定金鱼藻产生的气泡数量及叶细胞中C3和C5化合物的浓度的变化结果如下。据此回答：
(1)若10000 lx光照是金鱼藻所能利用的最强光照，则限制气泡增多的内因是________，若要增加实验中所产生的气泡数量，可适当_______________________________________________等条件。
(2)实验中14min时不产生气泡的原因是_________________________________________；
16min时叶肉细胞中产生[H]的细胞结构是________。
(3)图中曲线A表示________含量变化，物质A含量高于B的原因是_______________________________________________________。
(4)5000 lx光照处理初期，物质A含量瞬时上升的原因是________，然后含量下降的原因是__________________________________________________。
【提分秘籍】
光合速率与呼吸速率的关系：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得以下关系式：
①光合作用产氧量＝氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。
②光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋细胞呼吸释放CO2量。
③光合作用葡萄糖产生量＝葡萄糖积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗葡萄糖量。
【举一反三】
为研究植物的光合作用，将黑藻平均分为若干组，分别置于完全遮光玻璃瓶(黑瓶)和完全透光玻璃瓶(透光瓶)中，在不同光照强度下(其他条件相同且适宜)，测得密闭瓶内O2变化的相对值如图所示，请分析回答：
(1)表示黑瓶内O2变化的相对值的曲线是______，判断的理由是______________________________________________________。
(2)透光瓶中的黑藻，在光照强度为A时，叶肉细胞内消耗ADP的场所有________；在光照强度为B时，用于光合作用的CO2来自______________；在光照强度为C时，O2总释放量的相对值是________；当光照强度为D时，若其他条件不变，显著降低CO2浓度，短时间内叶肉细胞中C3含量将________(填“增加”“不变”或“减少”)。
【热点题型】
题型五 绿叶中色素的提取和分离
例5．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 ℃)下进行实验，方法和结果如下表。
根据所学知识和实验结果，请回答：
(1)提取食用叶绿素的X应该为________，原因是___________________________________________________。
(2)表中Y应该为________，原因是________。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。
②画滤液细线：用毛细吸管吸取叶绿素粗产品，沿铅笔线均匀地画滤液细线，待滤液干后，再画一两次。
③纸层析法分离色素：将滤纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中(不要将滤液细线浸没在层析液中)。
④观察实验结果。
【提分秘籍】
1.(1)绿叶中色素提取分离实验异常现象分析
①收集到的滤液绿色过浅的原因分析
a．未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
b．使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。
c．一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
d．未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
②滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
③滤纸条看不见色素带
a．忘记画滤液细线
b．滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
(2)要提取绿色植物叶肉细胞叶绿体中的色素，至少要破坏1层细胞膜、2层叶绿体膜，共3层生物膜(3层磷脂双分子层或6层磷脂分子)。要将叶肉细胞中色素完全提取出来，还需加上1层液泡膜。
2．实验中的注意事项
(1)选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。
(3)制备滤纸条：剪去两角，以保证色素在滤纸条上扩散均匀、整齐，便于观察实验结果，否则，会形成弧形色素带。
(4)画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
(5)色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
【特别提醒】若将长形滤纸条换成圆形滤纸观察层析实验结果，将出现四个同心圆，从外向内顺序与纸条从上到下顺序相同。
【高考风向标】
1．（2014·新课标全国卷Ⅰ] 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
2 （2014·北京卷）在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是( )
A．光合色素的提取与分离
B．用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖
C．大鼠神经细胞的培养
D．制备用于植物组织培养的固体培养基
3.（2014·重庆卷）下列与实验有关的叙述，正确的是( )
A．人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色
B．剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期
C．叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢
D．在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构
4 （2014·四川卷）生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是( )
A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)
5 （2014·四川卷）下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是( )
A．用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
B．用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布
C．用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品
D．用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度
6．（2014·海南卷）下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述，错误的是( )
A．两种叶片都能吸收蓝紫光
B．两种叶片中均含有类胡萝卜素
C．两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a
D．黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP
【答案】D 【解析】 叶片中含有类胡萝卜素和叶绿素，二者均能吸收蓝紫光，A项正确。当叶绿素含量高时呈现绿色，含量低时则呈现类胡萝卜素的颜色，B项正确。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，C项正确。黄绿色叶片在光下仍能进行光合作用，故在光反应过程中能产生ATP用于暗反应的进行，D项错误。
7．（2014·海南卷）关于小麦光合作用的叙述，错误的是( )
A．类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应
B．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高
C．进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原
D．净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长
【答案】B 【解析】 光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，其产生的ATP用于暗反应的进行，A项正确。小麦为C3植物，当夏季晴天光照最强时，气孔关闭，CO2供应不足，此时光合速率降低，B项错误。进入叶绿体的CO2被固定生成C3化合物后才能被NADPH还原，C项正确。当净光合速率为零时，说明此时没有有机物的积累，长期如此，会导致幼苗生长受阻，D项正确。
8.（2014·全国卷）植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：
(1)下图表示了________对某种C3植物和某种C4植物________的影响。当光照强度大于p时，C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积，补充____________气体等。
(2)在光合作用过程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成________化合物。
(3)C3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH，这两种物质在叶绿体内形成的部位是________________。NADPH的中文简称是____________________，其在暗反应中作为________剂，用于糖类等有机物的形成。
9.（2014·福建卷）氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成[H]和O2，[H]可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为氢气。
(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的__________。
(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组)，在特定条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。
实验结果：B组＞A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有________作用。
为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组，其培养液为__________________和______________________。
(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是__________________，因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。
10.（2014·江苏卷）生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1～3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：
图1 图2
图3
(1)图1表示的生理过程是________________，其主要的生理意义在于______________。
(2)图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明__________________________；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是________________。
(3)图3中ATP参与的主要生理过程是________。
(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图________(填图序号)中的膜结构。
(5)图1～3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是____________________。
(6)图1～3说明生物膜具有的功能有______________________________(写出3项)。
(4)动物和植物都具有的膜是图1线粒体膜和图2细胞膜，而图3类囊体薄膜是含有叶绿体的植物所特有的。
(5)各种生物膜的功能不同与其膜上蛋白质的种类和数量有关。
(6)图1和图3的H＋跨膜运输，图2的受体蛋白与外来信号分子的特异性结合，图1和图3膜都参与了ATP的合成，说明膜的功能有跨膜运输、信息交流、能量转换等。
11.（2014·江苏卷）为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同的NaHCO3浓度(pH 8.5，25 ℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题：
图1
图2
(1)通过变换图1中光源，可研究________、________对光合作用的影响。
(2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为________；在更高NaHCO3浓度下，Pn不再增加的主要原因有______________、______________。
(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关，碱性条件下pH越高，HCO越少，CO越多，而CO几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0～10.0)对光合作用的影响时，导致Pn发生变化的因素有________________、________________。
【答案】(1)光强 光质 (2)难以确定
(3)120 mg· L－1 达到了 CO2饱和点 CA量有限
(4)CO2(或 HCO )供应量不同 CA(细胞)活性变化
【解析】 (1)据图分析，变换图1光源，可以调节灯光的强弱或者光质来完成。
(2)光照和温度都能显著影响光合速率，温度还能明显影响呼吸速率，净光合速率(Pn)是总光合速率与呼吸速率的差值，若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关系。
(3)图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度应为120 mg·L－1。在更高NaHCO3浓度下，净光合速率不再增加，主要原因是暗反应单位时间能利用的CO2 已经饱和、藻的胞内碳酸酐酶(CA)数量有限。
(4)弱碱性的藻培养液中胞内碳酸酐酶(CA)能分解HCO产生CO2，pH越高，HCO越少，说明分解产生的CO2越少。在pH为7.0～10.0时，净光合速率(Pn)变化的原因有：碳酸酐酶(CA)活性受pH影响；随着HCO的分解，溶液中HCO越来越少，分解产生的CO2不足。
12.（2014·新课标全国卷Ⅱ）某植物净光合速率的变化趋势如图所示。
据图回答下列问题：
(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为______。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是______。
(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑__________这一因素的影响，并采取相应措施。
(4)据图可知，CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故若要提高植物的产量，应综合考虑CO2浓度和光强对植物的影响。
13.（2014·全国卷）植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：
(1)下图表示了________对某种C3植物和某种C4植物________的影响。当光照强度大于p时，C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积，补充____________气体等。
(2)在光合作用过程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成________化合物。
(3)C3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH，这两种物质在叶绿体内形成的部位是________________。NADPH的中文简称是____________________，其在暗反应中作为________剂，用于糖类等有机物的形成。
14.（2014·山东卷）我省某经济植物光合作用的研究结果如图。
甲
乙
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。据图分析，该植物可通过______________以增强对弱光的适应能力。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低。主要原因是____________________________。18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有________。
(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。
【答案】(1)类囊体膜(或类囊体，基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量 (2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体 (3)减少
【解析】 (1)叶肉细胞中，叶绿素存在于叶绿体中的类囊体薄膜上，叶绿素易溶于有机溶剂，提取时常用的试剂是无水乙醇，用纸层析法分离色素实验中，叶绿素a在层析液中溶解度大于叶绿素b。分析图甲可知，遮光比例越大，叶片中叶绿素含量越高，说明该植物可通过增加叶绿素含量来增强对弱光的适应能力。
(2)分析图乙可知，8：00到12：00虽然光照强度增加，但由于气孔导度下降，CO2供应减少，光合速率降低；同时温度升高，细胞呼吸速率增强，导致光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时净光合速率为0，说明此时光合作用速率与细胞呼吸速率相同，叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。
(3)实验过程中，若去除遮光物，则光照增强，光反应加快，生成的ATP和[H]增加，C3的还原加快，C3消耗增加，短时间内CO2的固定速率不变，故C3化合物含量减少。
15.（2014·安徽卷）Ⅰ.某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)
(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率________________________________________________________________________。
与对照组相比，________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是________________________________________________________________________
________________________________。
(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。
(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g－1、3.9 mg·g－1和4.1 mg·g－1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是__________________________________。
16．（2014·广东卷）观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：
光照
强度
叶色
平均叶面积(cm2)
气孔密度(个·mm－2)
净光合速率
(μmol CO2·m－2·s－1)
强
浅绿
13.6
(100%)
826
(100%)
4.33(100%)
中
绿
20.3
(149%)
768
(93%)
4.17(96%)
弱
深绿
28.4
(209%)
752
(91%)
3.87(89%)
注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照
(1)CO2以________方式进入叶绿体后，与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的________。
(2)在弱光下，柑橘通过____________和____________来吸收更多的光能，以适应弱光环境。
(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数__________，单位时间内平均每片叶CO2吸收量________。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是____________，最后发生改变的是________。
【答案】(1)自由扩散 五碳化合物 [H]/NADPH和ATP
(2)增加叶面积 提高叶绿素含量
(3)较少 较少 净光合速率 叶面积
17. （2014·江苏卷）为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同的NaHCO3浓度(pH 8.5，25 ℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题：
图1
图2
(1)通过变换图1中光源，可研究________、________对光合作用的影响。
(2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为________；在更高NaHCO3浓度下，Pn不再增加的主要原因有______________、______________。
(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关，碱性条件下pH越高，HCO越少，CO越多，而CO几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0～10.0)对光合作用的影响时，导致Pn发生变化的因素有________________、________________。
18.（2013·广东卷）下表为四种不同细胞的比较结果，正确的是( )
选项
细胞
细胞壁
光合作用
染色质
细胞全能性
A
蓝藻细胞
有
有
有
无
B
洋葱根尖细胞
有
无
有
有
C
兔成熟红细胞
无
无
有
有
D
蛙受精卵
无
无
有
有
【答案】BD 【解析】本题考查多种多样的细胞的有关知识，主要涉及细胞结构、光合作用及细胞全能性等知识。蓝藻为原核生物，DNA裸露，不存在染色质，A项错误；洋葱根尖细胞为高等植物细胞，有细胞壁和染色质，但无叶绿体，不能进行光合作用，B项正确；兔成熟红细胞无细胞核，因此无染色质，其细胞不具有全能性，C项错误；蛙受精卵为动物细胞，无细胞壁和叶绿体，不能进行光合作用，有细胞质和全套遗传物质，具有全能性，D项正确。
