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1、專題六光合作用 考點一光合作用的色素結(jié)構(gòu)及過程1.葉綠素和其他色素分布葉綠體類囊體薄膜上功能吸收、傳遞（四種色素）和_光能（只有少量葉綠素a）轉(zhuǎn)換 化學(xué)特性不溶于水，能溶于_、丙酮和石油醚等有機溶劑分離方法_法吸收光譜圖中為_主要吸收藍(lán)紫光，為_，為_，二者主要吸收_酒精類胡蘿卜素葉綠素b葉綠素a紅光和藍(lán)紫光紙層析 2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能（1）結(jié)構(gòu)模式圖 雙層膜暗反應(yīng)基粒色素光反應(yīng)光合作用 3.葉綠體色素提取分離原理有機溶劑無水乙醇無水乙醇溶解度溶解度高層析液 4.完善光合作用的過程H ATP CO 2 光、色素、酶類囊體的薄膜H + O2ATPATP中活躍的化學(xué)能酶葉綠體基質(zhì)CH 2OC3A
2、TP定的化學(xué)能有機物中穩(wěn)2C3 5.寫出光合作用的總反應(yīng)式并標(biāo)出各種元素的來源和去向 6.光合作用過程的“一、二、三、四” 1.判斷正誤（1）葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光（2012海南卷，9A）（ ）（2）液泡中色素吸收的光能用于光合作用（2011海南卷，12D）（ ）（3）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H 和H 2O（2010海南卷，4A）（ ）（4）破壞葉綠體外膜后,O2不能產(chǎn)生（2011浙江卷,1A）（ ）（5）離體葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH（H ）和CO 2后，可完成碳（暗）反應(yīng)（2011浙江卷，1D）（ ） 2.光合作用的探究歷程（連一連） 3.識圖析圖：根據(jù)下面光合作用圖解
3、（1）C3化合物還原過程中需要（填“需要”或“不需要”）ATP，CO2固定過程中ATP。（2）圖中為 ，發(fā)生于。（3）圖中為 ，發(fā)生于。（4）圖中為，為，為 ，為。不需要光反應(yīng)葉綠體類囊體膜上暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì)中NADPH ATP CO2（CH 2O） 綠葉中色素的提取與分離1. 2.注意事項及原因分析過程注意事項操作目的提取色素選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時加無水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保護(hù)色素迅速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化 分離色素濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻使分離出的色
4、素帶平整不重疊濾液細(xì)線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明濾液細(xì)線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中 從溶液角度分析色素濾液顏色淺的原因 光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件光、水、色素和酶ATP、H 、CO2、多種酶場所在類囊體薄膜上在葉綠體基質(zhì)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解；ATP的形成CO2的固定和C3的還原能量轉(zhuǎn)化光能ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能 聯(lián)系（1）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H 、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。（2）沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，光反應(yīng)也將停止。 C3、C5、H 和ATP相對含量變化分析當(dāng)外界條件改變時，光合作用中C3
5、、C5、H 、ATP的含量變化可以采用如圖分析：（1）圖示： （2）分析：條件過程變化C3 C5 H 和ATP模型分析光照由強到弱，CO2供應(yīng)不變過程減弱過程減弱過程正常進(jìn)行增加減少減少或沒有光照由弱到強，CO 2供應(yīng)不變過程增強過程增強過程正常進(jìn)行減少增加增加 （2）分析：光照不變，CO2由充足到不足過程減弱過程正常進(jìn)行，隨C3減少減弱，過程正常減少增加增加光照不變，CO 2由不足到充足過程增強正常進(jìn)行隨C3增加增強，過程正常增加減少減少 1.混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補光類型”的選擇點撥為提高光能利用率，塑料大棚栽培時常選擇“無色塑料”以便透過各色光，這是因為太陽的全色光透過時各種色的
6、光均可被作物吸收（盡管黃綠色吸收量較小，但總不會起負(fù)作用），而陰天或夜間給溫室大棚“人工補光”時，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍(lán)紫光”燈泡。因為若利用白熾燈，則其發(fā)出的光中“黃、綠光”利用率極低，從節(jié)省能源（節(jié)電、節(jié)省成本）角度講，用紅燈泡、紫燈泡效率最高。 2.誤認(rèn)為光反應(yīng)被阻斷時會引發(fā)暗反應(yīng)被阻斷而暗反應(yīng)被阻斷時，光反應(yīng)不會被阻斷點撥光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)是相互聯(lián)系的，而它們之間的聯(lián)系紐帶是還原力，即ATP和NADPH。當(dāng)光反應(yīng)停止時（如植物在黑暗條件下），暗反應(yīng)中ATP和NADPH的來源被阻斷，暗反應(yīng)會停止；而反過來，當(dāng)暗反應(yīng)停止時（如植物氣孔完全關(guān)閉，或無二氧化碳），光反應(yīng)
7、是不是也受到影響呢？答案是肯定的，暗反應(yīng)停止，光反應(yīng)也會隨之停止，因為光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH沒有被暗反應(yīng)消耗，根據(jù)化學(xué)平衡的原理，相當(dāng)于光反應(yīng)的產(chǎn)物濃度升高，化學(xué)平衡會向反向進(jìn)行， 從而光反應(yīng)就停止了。 【案例1】下圖為植物葉綠體中色素的吸收光譜，根據(jù)圖示分析大棚內(nèi)的照明燈和大棚的塑料薄膜分別為何顏色比較有利于植物進(jìn)行光合作用（）光紫光藍(lán)光綠光黃光橙光紅光波長范圍/nm 400450 450490 490580 580600 600620 620700 A.白色、白色 B.藍(lán)紫色或紅色、藍(lán)紫色或紅色C.白色、藍(lán)紫色或紅色 D.藍(lán)紫色或紅色、白色A【剖析】錯選原因是只顧及白色光可包括各色
8、全光，對光合作用最有效，忽視了大棚“補光”成本，事實上補白色光時，其中綠光、黃光利用率很低，只有補紅光、藍(lán)紫光才最高效。選D 【案例2】下列關(guān)于光合作用的敘述，正確的是（）A.光反應(yīng)階段不需要酶的參與B.暗反應(yīng)階段既有C5的生成又有C5的消耗，且C5直接轉(zhuǎn)移到至（CH 2O）中C.光合作用過程中既有H 的產(chǎn)生又有H 的消耗D.光反應(yīng)阻斷時，暗反應(yīng)隨之阻斷，暗反應(yīng)阻斷時光反應(yīng)不受影響B(tài)或D 【剖析】錯選B的原因是不明確C5在暗反應(yīng)中發(fā)揮的作用（只是固定CO2）；錯選D的原因是只顧及光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H 和ATP，未顧及暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP、ADP和Pi。選C 考點二光合作用速率的影響因素及
9、應(yīng)用 項目光合作用有氧呼吸物質(zhì)變化無機物_有機物_能量變化光能化學(xué)能（儲能）_的化學(xué)能_的化學(xué)能（放能）實質(zhì)合成_，_能量_有機物，_能量，供細(xì)胞利用場所葉綠體活細(xì)胞（主要在線粒體）條件只在_下進(jìn)行_光、_光都能進(jìn)行1.光合作用與呼吸作用的比較：（1）光合作用與有氧呼吸的區(qū)別有機物無機物活躍有機物儲存穩(wěn)定分解釋放光有無 （2）光合作用與有氧呼吸的聯(lián)系暗反應(yīng)第一階段第二階段 第三階段 一、二第三階段 2.光合速率與呼吸速率的關(guān)系（1）綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用，測得的數(shù)據(jù)為呼吸速率（點）。（2）綠色組織在有光條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為 速率。（3）總（真
10、正）光合速率呼吸速率。A凈光合凈光合速率 （4）各點（段）光合作用和呼吸作用分析曲線對應(yīng)點細(xì)胞生理活動ATP產(chǎn)生場所細(xì)胞或植物體外觀表現(xiàn)圖示A點只進(jìn)行_，不進(jìn)行_只在_和_從外界吸收O2，向外界排出CO2AB段（不含A、B點）呼吸量_光合量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、 線粒體、葉綠體從外界吸收O2，向外界排出CO2B點光合量_呼吸量與外界不發(fā)生氣體交換B點之后光合量_呼吸量從外界吸收CO2，向外界釋放O2此時植物可更新空氣細(xì)胞呼吸光合作用細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體 1.連線：凈光合速率、真正光合速率、呼吸速率（遮光條件下測得） 2.識圖析圖下圖是葉肉細(xì)胞在不同光照強度下葉綠體與線粒體代謝簡圖，請回答下列問題。 （1）若
11、細(xì)胞A處于黑暗環(huán)境中，那么該細(xì)胞單位時間放出的CO2量即為 。（2）細(xì)胞B沒有與外界發(fā)生O2和CO2交換，可斷定此時光合作用速率呼吸作用速率。（3）細(xì)胞C處在較強光照條件下，細(xì)胞光合作用所利用的CO2量為_，此時_表示凈光合量。呼吸速率等于N1與N2的和N1 （4）若所有葉肉細(xì)胞處于D圖所示狀態(tài)下，此時植物能否更新空氣？能否生長？為什么？提示不能更新空氣、不能生長、因此時細(xì)胞光合速率小于細(xì)胞呼吸速率。（5）針對圖E：光合作用強度增強時，B點移，C點移；光合作用強度減弱時，B點移，C點移；與陽生植物相比，陰生植物CO 2（光）補償點和飽和點都相應(yīng) 移。左右右左左 光合作用與有氧呼吸過程中H 和A
12、TP來源、去路的比較比較項目來源去路H 光合作用光反應(yīng)中水的光解作為暗反應(yīng)階段的還原劑，用于還原C3有氧呼吸第一階段、第二階段產(chǎn)生用于第三階段還原氧氣產(chǎn)生水，同時釋放大量能量 ATP光合作用在光反應(yīng)階段合成，其合成所需能量來自色素吸收轉(zhuǎn)化的太陽能用于暗反應(yīng)階段C3還原，其中活躍的化學(xué)能以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲存在有機物中有氧呼吸第一、二、三階段均產(chǎn)生，其中第三階段產(chǎn)生最多。其合成所需能量來自有機物的分解水解釋放的能量直接用于各項生命活動 外部因素對光合作用的影響（1）單因子變量對光合作用影響的曲線分析單因子因素原理圖像應(yīng)用光照強度影響光反應(yīng)階段，制約ATP及NADPH的產(chǎn)生，進(jìn)而制約暗反應(yīng)欲使植物
13、生長，必須使光照強度大于光補償點溫室大棚適當(dāng)提高光照強度可以提高光合速率 二氧化碳濃度影響暗反應(yīng)階段，制約C3的生成大氣中CO2濃度過低時（OA段）植物無法進(jìn)行光合作用大田中增加空氣流動，以增加CO2濃度，如“正其行，通其風(fēng)”溫室中可增施有機肥，以增大CO2濃度 溫度通過影響酶活性進(jìn)而影響光合作用（主要制約暗反應(yīng)）大田中適時播種溫室中，增加晝夜溫差，保證植物有機物的積累必需礦質(zhì)元素可通過所構(gòu)成的與光合作用相關(guān)的化合物，對光合作用產(chǎn)生直接或間接影響（如K 可影響光合產(chǎn)物的運輸和積累）合理施肥促進(jìn)葉面積增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率施用有機肥，有機肥被微生物分解后既可補充CO2又可提供各種
14、礦質(zhì)元素 （2）多因子對光合速率的影響曲線分析：P點：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。Q點：橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖中的其他因子。 應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。 植物光合速率與呼吸速率的實驗測定常用方法（1）裝置圖（2）NaH CO3與NaOH溶液的作用NaH CO 3溶液作用：燒杯中的NaH CO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了
15、綠色植物光合作用的需求。NaOH的作用：用于吸收CO2，使裝置中氣壓變化僅取決于O2變化量。 （3）測定方法將植物（甲裝置）置于黑暗中一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計算呼吸速率。將同一植物（乙裝置）置于光下一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計算凈光合速率。根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計算得到真正光合速率。（4）物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實驗，根據(jù)紅色液滴的移動距離對原實驗結(jié)果進(jìn)行校正。 1.誤認(rèn)為光照下密閉容器中植物周圍空氣中CO2濃度不變時，葉肉細(xì)胞的光合速率呼吸速率點撥一株放在密閉容器中的植物，當(dāng)給以光照，此容器
16、內(nèi)二氧化碳濃度不變時，不要認(rèn)為此時葉肉細(xì)胞二氧化碳的吸收量等于釋放量，事實上是整個植株二氧化碳的吸收量與釋放量相等。因為植株還有非綠色組織，該部分只能進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳，而對于葉肉細(xì)胞來說，二氧化碳的吸收量大于釋放量。 2.不明確密閉環(huán)境中晝夜CO2、O2含量變化過程，綠色植物24 h內(nèi)有機物的“制造”、“消耗”與積累（1）典型圖示 （2）曲線解讀積累有機物時間段：CE段。制造有機物時間段：BF段。消耗有機物時間段：OG段。一天中有機物積累最多的時間點：E點。一晝夜有機物的積累量：SPSMSN（SP、SM、SN分別表示P、M、N的面積）。 3.在相對密閉的環(huán)境中，一晝夜CO2含量的變化曲
17、線圖和O2含量的變化曲線圖的比較項目一晝夜CO2含量的變化曲線圖（小室中CO2變化狀況）一晝夜O2含量的變化曲線圖（小室中O2變化狀況）圖示如果N點 低于M點說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量增加說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量減少 如果N點高于M點說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量減少說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量增加如果N點與M點一樣高說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量不變說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機物總量不變含量最高點CO2含量最高點為C點O2含量最高點為E點含量最低點CO 2含量最低點為E點O2含量最低點為C點 【案例】甲圖是某科研所在探究“影響植物光合作用速率的因素
18、”的實驗裝置圖。乙圖是某植物在恒溫（30 ）時光合作用速率與光照強度的關(guān)系。圖丙表示在遮光50%條件下，溫度、光照強度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度（氣孔張開的程度）的日變化趨勢。試回答： （1）乙圖所示的曲線中，當(dāng)光照強度為B時，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。此時，葉肉細(xì)胞的光合作用強度等于（“大于”或“小于”或“等于”）其呼吸作用強度。（2）已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 和30 ，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)至25 ，乙圖中A點將向下移動，B點將向右移動。（3）甲圖中，隔在燈與試管之間的盛水玻璃柱的作用是將光分色，為提高光合效率，并節(jié)約能源，
19、實驗時最好選用白熾（填紅、藍(lán)紫、白熾、綠）燈泡。 （4）針對丙圖而言，8：00到12：00光照強度增強而凈光合速率降低，主要原因是呼吸作用增強；18：00時葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，實驗過程中，若去除遮光物，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體C3化合物含量減少。 【剖析】錯答序號正確答案錯因分析_ _錯將光合速率整株植物呼吸速率，看作光合速率葉肉細(xì)胞的呼吸速率。_ _錯將25 更有利于光合作用從而導(dǎo)致B點左移，視作有利于光合作用導(dǎo)致B點更往右移。 _ _理解錯誤，錯將水柱與光鏡混淆。大于左吸收燈光的熱量，排除光照對試管內(nèi)水溫的影響 _ _錯誤地認(rèn)為白熾燈可發(fā)出各色光有利于光合作用，忽視“提高光合效率”、“節(jié)約能源”等關(guān)鍵詞。_ _忽略凈光合速率應(yīng)取決于光合速率與呼吸速率的“差值”或“代數(shù)和”而非取決于其中單方面。_ _忽略“細(xì)胞器”這一要求，且誤認(rèn)為18：00時無光合作用。紅或藍(lán)紫呼吸作用增強，光合速率與呼吸速率的差值減小線粒體、葉綠體 綜合研判模板
高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題6 光合作用課件
