高三生物一輪復(fù)習(xí) 光合作用 新人教版必修1

1、.1.2考綱要求權(quán)威解讀1.葉綠體色素的提取和分離2光合作用的基本過程()3影響光合作用速率的環(huán)境因素()1.掌握光合色素的種類、作用及分離提取色素的過程、結(jié)論、注意事項。2掌握光合作用過程中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程。3領(lǐng)會不同環(huán)境因素對光合作用速率的影響，設(shè)計實驗探究影響光合作用的條件。.3一、葉綠體中色素的提取與分離1實驗原理(1)葉綠體中的色素容易溶解在_中。(2)各種色素在層析液中的_不同；_的色素在濾紙上擴散的速率快，位于_，_的色素在濾紙上擴散得慢，位于_。2實驗結(jié)果層析過程中，濾紙條上會出現(xiàn)四條色素帶，自上而下依次是：_(橙黃色)、葉黃素(_)、_(藍綠色)、葉綠素b(_)。.4二、

2、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能1結(jié)構(gòu)一般呈扁平的_，有_層膜，內(nèi)部的基粒是由_堆疊而成的。吸收_的色素位于_上，與光合作用有關(guān)的酶分布在_和_中。2功能進行光合作用的場所，利用_將無機物合成_，同時將光能轉(zhuǎn)化為_儲存在有機物中。.5三、光合作用的探究歷程時間探究結(jié)果1771年植物可以更新因蠟燭燃燒或動物呼吸而變污濁的_1779年_在更新空氣中不可缺少1785年綠葉在光下放出的氣體是_，吸收的是_1864年光合作用的產(chǎn)物是_1993年利用同位素標記法證明了光合作用釋放的氧氣來自_20世紀40年代利用同位素示蹤技術(shù)探明了_的轉(zhuǎn)化途徑.6四、光合作用的基本過程1光反應(yīng)(1)場所：葉綠體的_上。(2)條件：_。(

3、3)物質(zhì)變化水的光解：色素分子吸收光能將水分解成_。ATP的合成：利用色素分子吸收_將ADP和Pi合成_。(4)能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)開。.72. 暗反應(yīng)(1)場所：_。(2)條件：_、_、_、CO2。(3)物質(zhì)變化CO2的固定：CO2與C5結(jié)合，形成_。C3的還原：在有關(guān)酶的作用下，_接受ATP釋放的能量并且被_還原，經(jīng)過一系列的變化，形成_及_。(4)能量變化： _轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學(xué)能。.8五、化能合成作用1概念：某些細菌能夠利用體外環(huán)境中某些_時所釋放的化學(xué)能來制造有機物，這種合成作用叫做化能合成作用。2實例：硝化細菌能夠利用_氧化成HNO2和HNO3時所釋放的化學(xué)能將_合成糖類。.

4、9自我校對：一、有機溶劑溶解度溶解度高上方溶解度低下方胡蘿卜素黃色葉綠素a黃綠色二、橢球形或球形雙類囊體光能類囊體薄膜類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)光能有機物化學(xué)能三、空氣光和綠葉氧氣二氧化碳淀粉水二氧化碳中碳.10四、類囊體薄膜光、色素、酶H和氧氣光能ATPATP中活躍的化學(xué)能葉綠體基質(zhì)酶ATPH兩個C3C3H糖類C5ATP中活躍的化學(xué)能有機物空氣中的CO2濃度光照強度溫度五、無機物氧化氨CO2和H2O.11一、綠葉中色素的提取與分離1實驗原理(1)提取原理：葉綠體中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇(或丙酮)中，所以用無水乙醇可提取葉綠體中的色素。(2)分離原理：色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色

5、素分子隨層析液在濾紙條上擴散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上擴散得慢，因而可用層析液將不同色素分離。.122實驗過程、操作注意事項及目的實驗過程 注意事項 操作目的提取色素選取新鮮綠色的葉片 使濾液中色素含量高研磨時加入10 mL無水乙醇溶解葉片中的色素研磨時加入少許的SiO2和CaCO3研磨充分和保護葉綠素 迅速、充分研磨防止溶劑揮發(fā)，并充分溶解色素盛放濾液的試管管口加棉塞防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧化.13實驗過程 注意事項 操作目的分離色素 濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴散速度快濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過快濾液細線要直、細、齊使分離的色素帶平整、

6、不重疊濾液細線干燥后重復(fù)畫23次使分離的色素帶清晰，便于觀察濾液細線不能觸及層析液防止色素直接溶解到燒杯內(nèi)的層析液中.143.實驗結(jié)果及分析(1)經(jīng)層析后在濾紙條上出現(xiàn)四條色素帶。通過觀察色素帶的分布、寬窄、顏色可以得出色素的種類、含量和溶解度。.15(2)結(jié)果分析色素帶的條數(shù)與色素種類有關(guān)，四條色素帶說明有四種色素。色素帶的寬窄與色素含量有關(guān)，色素帶越寬說明此種色素含量越多。色素帶擴散速度與溶解度有關(guān)，擴散速度越快說明溶解度越大。相鄰兩條色素帶之間距離最遠的是胡蘿卜素和葉黃素，最近的是葉綠素a和葉綠素b。色素帶最寬的是葉綠素a，最窄的是胡蘿卜素，葉綠素b比葉黃素稍寬。 .164實驗改進：如果

7、用圓形濾紙?zhí)娲鸀V紙條做層析實驗，應(yīng)在圓心處點樣，濾液在圓形濾紙上的擴散結(jié)果是出現(xiàn)4個同心圓，最外面的是胡蘿卜素，向內(nèi)依次為葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。.17例1 (2011北京海淀模擬)如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實驗的改進裝置，下列與之有關(guān)的敘述中，錯誤的是()A應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液B應(yīng)將濾液滴在a處，而不能滴在b處C實驗結(jié)果應(yīng)是得到四個不同顏色的同心圓(近似圓形)D實驗得到的若干個同心圓中，最小的一個圓呈橙黃色.18解析a處應(yīng)滴加濾液，放在培養(yǎng)皿上，使層析液沿燈芯向上擴散，到達a點后沿圓形濾紙擴散，得到四個不同顏色的同心圓，由內(nèi)向外依次是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素

8、。答案D.19二、光合作用的探究歷程.20例2(2011廣東模擬)1880年美國生物學(xué)家恩格爾曼設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是().21A細菌對不同的光反應(yīng)不一，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強B好氧性細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C好氧性細菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強D好氧性細菌大量消耗O2，使水綿光合作用速度快，則該種光有利于光合作用.22解析好氧細菌的生活是需要氧氣的，因此在好氧細菌聚集的地方應(yīng)該是氧氣多的地

9、方，也就是水綿光合作用強的地方。 答案B.23三、光合作用1光合作用的概念：是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。.242光合作用的場所：葉綠體。名稱葉綠體分布主要存在于綠色植物的葉肉細胞和幼莖的皮層細胞中形態(tài) 扁平的橢球形或球形結(jié)構(gòu)主要成分類囊體的薄膜上分布有光合作用的色素和酶，基質(zhì)中有光合作用所需的酶、少量的DNA和RNA功能葉綠體中的色素能吸收、轉(zhuǎn)化、傳遞光能，葉綠體是進行光合作用的場所.253.光合作用的過程(1)過程圖解：.26(2)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較.27注意光反應(yīng)必須在有光條件下才能進行，暗反應(yīng)雖在有光、無光條件下均可進行

10、，但需要光反應(yīng)提供的H和ATP，因此在暗處暗反應(yīng)不能長時間進行。.284光合作用的總反應(yīng)式及元素轉(zhuǎn)移情況.29例3(2011山東質(zhì)檢)下圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項敘述正確的是()A該反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體BC3生成C6H12O6需要H、ATP和多種酶C提高溫度一定能促進C6H12O6的生成D無光條件有利于暗反應(yīng)進行.30解析圖示的光合作用階段為光合作用的暗反應(yīng)，該反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)，該過程在有光、無光的條件下均會進行，該過程的物質(zhì)變化為CO2的固定和C3的還原，其中C3還原需要光反應(yīng)提供H和ATP，此外還需要多種酶的參與。溫度通過影響該過程中酶的活性影響C6H12O6的

11、生成，因此，在最適溫度以上，提高溫度不能促進C6H12O6的生成。答案B.31四、影響光合作用的因素及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1內(nèi)部因素(1)與植物自身的遺傳性有關(guān)，如陰生植物、陽生植物，如圖1所示。.32(2)植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)也會制約光合作用，如圖2、圖3所示。.332外部因素(1)單因子.34.35(2)多因子圖像含義P點時，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點時，橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可適當提高圖示的其他因子應(yīng)用溫室栽培時，在一定光照強度下，白天可適當提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率

12、，也可同時適當補充CO2，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合作用速率.36光合作用速率與細胞呼吸速率.371. 呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測定實驗容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。2. 凈光合速率和真正光合速率(1)凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示；(2)真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機物產(chǎn)生量表示。 .383. 光合速率與呼吸速率的關(guān)系：真正光合速率凈光合速率呼吸速率若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得以下關(guān)系式：(1)光合作用產(chǎn)氧量氧氣釋放量細胞呼吸耗氧量(2)光

13、合作用固定CO2量CO2吸收量細胞呼吸釋放CO2量(3)光合作用葡萄糖產(chǎn)生量葡萄糖積累量(增重部分)細胞呼吸消耗葡萄糖量.39例4(2011河南一模)在一定濃度的CO2和適當溫度條件下，測定植物葉片在不同光照條件下的光合作用速率，如圖1給出了光照強度與該植物葉片光合作用速率的關(guān)系，如圖2表示CO2的轉(zhuǎn)移方向。請據(jù)圖回答：.40(1)根據(jù)圖1，當光照強度為4 klx時，該植物葉片總(真正)光合作用速率是每100 cm2葉每小時吸收CO2_mg。(2)若該植物葉肉細胞處于圖2狀態(tài)時，則對應(yīng)圖1的曲線中_點。(3)c點以后影響光合速率的環(huán)境因素可能有_(回答一種即可)。(4)將該植物葉片從光下移到黑

14、暗中，葉綠體中C3含量短時間內(nèi)的變化將是_。(5)在圖1中c點所示的條件下，該植物葉肉細胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位有_。.41解析本題考查細胞代謝及圖文轉(zhuǎn)換。據(jù)圖1可知，a點時光照強度為0，此時植物只進行細胞呼吸，該植物的呼吸速率為6 CO2 mg/100 cm2葉小時，光照強度為4 klx時，該植物的凈光合速率為6 CO2 mg/100 cm2葉小時，則真正光合速率應(yīng)為6612 CO2 mg/100 cm2葉小時。圖2表示光合速率與呼吸速率相等，外界CO2的含量無變化，應(yīng)對應(yīng)圖1中的b點，c點以后隨光照強度的增強，光合速率不再增加，此時影響光合速率的環(huán)境因素應(yīng)為CO2濃度或溫度等。.42將植物

15、從光下移到黑暗中，光反應(yīng)產(chǎn)生的H、ATP減少，C3的還原減慢，而CO2的固定仍正常進行，所以C3含量短時間內(nèi)應(yīng)上升。圖1中的c點所示條件下，植物既進行光合作用又進行細胞呼吸，能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 答案(1)12 (2)b (3)CO2濃度、溫度等 (4)上升 (5)葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體.431.(2009安徽高考)葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是()A葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)BH2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中CCO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D光合作用的產(chǎn)物淀粉是在基質(zhì)中合成的.44解析：本題考查

16、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，光合作用的光反應(yīng)(如水的光解)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，暗反應(yīng)(如CO2的固定、淀粉的產(chǎn)生)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。答案：D.452(2008山東高考)下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布。在圖示結(jié)構(gòu)上().46A生物膜為葉綠體內(nèi)膜B可完成光合作用的全過程C發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是：光能電能化學(xué)能D產(chǎn)生的ATP可用于植物體的各項生理活動解析：本題綜合考查光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和過程。從圖中所含有的色素以及發(fā)生的過程可以判斷，該膜是類囊體膜，是光反應(yīng)的場所。發(fā)生的物質(zhì)變化是水的光解和ATP的合成；發(fā)生的能量變化是：光能電能化學(xué)能；該過程產(chǎn)生的ATP

17、只用于還原C3，而不能用于其他生理活動。答案：C.473(2008寧夏高考)為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予一定的條件，這些條件是() A光照、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液 B光照、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液 C黑暗、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液 D黑暗、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液.48解析：水綿的葉綠體通過光合作用釋放氧氣，光合作用需要光照，需要原料二氧化碳，NaHCO3稀溶液可提供CO2；裝片中不能有空氣，否則好氧細菌均勻分布，無法根據(jù)好氧細菌的聚集情況確定葉綠體是否有放氧功能。答案：B.494(2

18、007上海高考)下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜(顏色深、淺分別表示吸收量多、少)。甲、乙兩圖分別是()A胡蘿卜素、葉綠素的吸收光譜B葉綠素、胡蘿卜素的吸收光譜C葉黃素、葉綠素的吸收光譜D葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜.50解析：據(jù)圖分析可知：甲圖中色素主要吸收紅橙光、藍紫光，應(yīng)為葉綠素的吸收光譜；乙圖中色素主要吸收藍紫光，應(yīng)為胡蘿卜素的吸收光譜。答案：B.515. (2007北京高考)科學(xué)家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一種植物光合作用強度的影響，得到實驗結(jié)果如圖所示。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是().52A光照強度為a時，造成曲線和光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同B光照強度為b時，造成

19、曲線和光合作用強度差異的原因是溫度不同C光照強度為ab，曲線、光合作用強度隨光照強度升高而升高D光照強度為ac，曲線、光合作用強度隨光照強度升高而升高.53解析：從曲線圖中可以看出，在光照強度相同時，曲線I和光合作用強度有差異，原因是溫度不同；在光照強度相同時，和光合作用強度有差異，原因是CO2濃度不同；在光照強度為ac時，曲線在a點已達光飽和點。答案：D.546. (2010安徽高考)為探究影響光合作用強度的因素，將同一品種的玉米苗置于25條件下培養(yǎng)，實驗結(jié)果如圖所示。請回答：.55(1)與D點相比，B點條件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C點條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。(2

20、)實驗結(jié)果表明，在_的條件下施肥效果明顯，除本實驗所涉及的因素外，從增加光合面積的角度考慮，采取_措施能提高玉米的光能利用率。.56解析：本題以曲線圖的形式考查考生對影響光合作用速率的因素的理解，意在考查考生獲取信息的能力和實驗分析能力。(1)依圖可知，影響光合作用的因素有土壤含水量、施肥情況和光照強度等。解題時，要遵循單一變量原則，B點與D點相比，土壤含水量和施肥情況相同，不同之處在于光照強度，故限制B點玉米CO2吸收量的因素為光照強度，限制C點玉米CO2吸收量的因素為土壤含水量。.57(2)從曲線圖可知，在土壤含水量為20%40%條件下，施肥和未施肥的兩條曲線重疊，在土壤含水量為40%60

21、%條件下，光強為800 molm2s1條件下施肥效果明顯；從增加光合面積的角度考慮，提高光能利用率的措施有合理密植、間種和套種等。本小題易忽視題干中的限定范圍，而錯答為“提高CO2濃度，適當提高溫度”等。答案：(1)光照強度(或光強) 土壤含水量 (2)土壤含水量為40%60% 合理密植.587(2010福建高考)東海原甲藻(簡稱甲藻)是我國東海引發(fā)赤潮的藻種之一，研究甲藻光合作用的生理特性可為認識赤潮發(fā)生機理提供重要信息。(一)某研究小組探究pH對甲藻光合作用的影響，設(shè)計了以下實驗：將生長旺盛的甲藻等量分成5組培養(yǎng)，各組藻液pH分別設(shè)定為6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置

22、12 h，然后在適宜光照等相同條件下培養(yǎng)，隨即多次測定各組氧氣釋放量并計算凈光合速率。將實驗結(jié)果繪制成下圖。.59.60(1)本實驗除了通過測定氧氣釋放量，還可以通過測定_吸收量來計算凈光合速率。(2)黑暗放置過程中，藻液pH會有所變化，因此在測定氧氣釋放量前，需多次將各組pH分別調(diào)到_，這是控制實驗的_變量。(3)若甲藻長時間處于pH 10.0條件下，甲藻_ (能、不能)正常生長繁殖，請據(jù)圖分析并說明原因：_。(4)實驗表明，甲藻光合作用適宜pH 6.09.0。但海水在該pH條件下，一般不會發(fā)生赤潮，原因是發(fā)生赤潮除了與pH、溫度、光照強度等因素有關(guān)外，最主要還與海水的_有關(guān)。.61(二)研

23、究小組進一步探究了溫度對甲藻光合作用的影響。根據(jù)實驗結(jié)果得出：甲藻生長繁殖的適宜溫度為1530，最適溫度為25左右，當溫度為9和33時，甲藻不能正常生長繁殖。請根據(jù)這些信息在圖中畫出凈光合速率隨溫度變化的示意曲線。.62解析：本題關(guān)注生態(tài)方面，以引發(fā)東海赤潮的東海原甲藻作為實驗材料，通過分析溫度與pH等環(huán)境因素對其光合作用的影響，從而在一定程度上認識東海赤潮發(fā)生機理。(一)(1)從圖中看，凈光合速率真正光合速率呼吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳產(chǎn)生氧氣，而呼吸作用消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳，因此可以通過測定氧氣釋放量或二氧化碳吸收量來計算凈光合速率。(2)黑暗環(huán)境中，甲藻呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳會導(dǎo)致

24、藻液pH下降，因此在測定氧氣釋放量前，需多次將各組pH分別調(diào)到原設(shè)定的pH，以保證實驗的自變量達到原設(shè)定值。.63(3)從圖中看，當甲藻處于pH 10.0條件下，甲藻的凈光合速率為負值，也就是說甲藻合成的有機物小于消耗的有機物，因此若甲藻長時間處于pH 10.0條件下，甲藻不僅不能積累有機物，還要消耗體內(nèi)已經(jīng)合成的有機物，從而使得甲藻不能正常生長繁殖。(4)赤潮是由于海水中的N、P等礦物質(zhì)的含量過多而出現(xiàn)的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。(二)在畫凈光合速率隨溫度變化的示意曲線時，要找到幾個特殊的點：一是25時凈光合速率最大，二是9和33時凈光合速率為零，三是1530時凈光合速率為正值。.64答案：(一)(1)

25、CO2 (2)原設(shè)定的pH自 (3)不能 因為長時間處于pH 10.0條件下，甲藻的凈光合速率為負值，甲藻不能正常生長繁殖 (4)富營養(yǎng)化(N、P含量)(二).658. (2010浙江高考)試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實驗，實驗在適宜溫度下進行，圖甲和圖乙表示其中的兩個實驗結(jié)果。.66請回答： (1)圖甲的實驗是在大氣CO2濃度下進行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)基中_和_更高。(2)圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測得的24 h內(nèi)CO2濃 度 變 化 曲 線 。 圖 中 b c 段 C O2濃 度 升 高 緩 慢 是 因 為_，cd段CO2濃度急劇下降是因為試管苗_。若d點時打開培養(yǎng)瓶塞，試管苗的光合速率_。(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果推知，采用無糖培養(yǎng)基、_和_可縮短試管苗的適應(yīng)過程。.67解析：本題主要考查植物的新陳代謝，涉及的知識點有光照強度、蔗糖、CO2濃度、溫度等環(huán)境條件的變化對光合作用和呼吸作用等生理過程的影響；環(huán)境條件對試管苗適應(yīng)能力的影響等。意在考查考生的理解能力、獲取與處理信息的能力和綜合運用能力。(1)由甲圖知，不管是否加入蔗糖，在一定范圍內(nèi)提高光照強度，植物的光合速率都會提高；加了蔗糖后光合速率和光飽和點明顯降低。(2)圖乙中bc段為23 0