第9講光合作用(Ⅰ)備戰(zhàn)2022年高考生物復習精講

第9講光合作用Ⅰ葉片葉片切面葉肉細胞葉綠體基?？键c一捕獲光能的色素和葉綠體的結構考點一捕獲光能的色素和葉綠體的結構1葉綠體的結構和功能1結構模式圖雙層膜暗反應類囊體色素與光反應有關的酶光合作用葉綠體色素功能_______________：藍綠色主要吸收____________________：黃綠色_______葉黃素：___色主要吸收_______胡蘿卜素：_____色葉綠素葉綠素a葉綠素b藍紫光和紅光類胡蘿卜素黃橙黃藍紫光2色素的種類和功能：2色素的功能是：。3光合色素吸收的光能用途有：，。吸收、傳遞和轉換光能水的光解ATP的合成葉綠素的分子結構3光合色素的吸收光譜4影響葉綠素合成的因素1光照:光是影響葉綠素合成的主要條件2溫度:溫度可影響與葉綠素合成有關的酶的活性,進而影響葉綠素的合成。3必需元素:葉綠素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg將導致葉綠素無法合成【重點透析】1葉綠體和液泡中都有色素，但只有中的色素參與光能的捕獲。2葉綠體中的色素存在于上，與光合作用有關的酶存在于：。3不同色素對光的吸收①葉綠體中的色素只吸收可見光,而對紅外光和紫外光等不吸收。②葉綠素對光的吸收量大,類胡蘿卜素對光的吸收量大,光合色素對其他波段的可見光不吸收？。葉綠體葉綠體類囊體薄膜葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質中。紅光和藍紫藍紫吸收，只是吸收量少4不同色素對光吸收的應用①無色透明大棚能透過日光中各種色光,有色大棚主要透過同色光,其他光被其吸收,所以為提高大棚中植物的光合效率最好選擇塑料薄膜。②葉綠素對綠光吸收最少,因此色塑料薄膜大棚中植物的光合效率最低。③若補充等強度的單色光,光下光合速率最高,光次之,光最低。無色透明綠藍紫紅綠12017·全國Ⅲ卷植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應如O2的釋放來繪制的。下列敘述錯誤的是的合成B葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制2的吸收速率隨光波長的變化來表示D葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的A解題演練22016·全國Ⅱ卷關于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是A葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的C解題演練3葉綠體是植物進行光合作用的場所,下列關于葉綠體結構和功能的敘述,正確的是A葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內H]和O2的過程發(fā)生在基質中2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D光合作用的產物——淀粉是在基質中合成的D解題演練4下列關于葉綠體的敘述,正確的是A葉綠體的外膜、內膜極大地擴展了受光面積能形成NADPHC類囊體膜上的光合色素都可以吸收藍紫光2分子的固定和還原C解題演練考點二實驗——綠葉中色素的提取和分離實驗原理：提取色素（用無水乙醇或丙酮）、分離色素（用層析液）目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等方法步驟：①提取綠葉中的色素②制備濾紙條③畫濾液細線④分離綠葉中的色素⑤觀察和記錄①提取色素剪碎葉片，放入研缽中研磨，加少許的石英砂和碳酸鈣無水乙醇，快速研磨將研磨液進行過濾②．制備濾紙條③．畫濾液細線④．分離葉綠體色素層析液液面濾液細線一定不能讓層析液沒及濾液細線，否則濾液細線中色素溶解于層析液。⑤觀察和記錄“綠葉中色素的提取和分離”的實驗分析1原理解讀⑴色素溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機溶劑提取綠葉中的色素。⑵各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。2實驗中幾種化學試劑的作用⑴無水乙醇用于提取綠葉中的色素。⑵層析液用于分離綠葉中的色素。⑶二氧化硅可增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細胞結構，使研磨充分。⑷碳酸鈣可防止研磨過程中葉綠素被破壞。1．觀察結果分析結果：濾紙條上出現四條寬度、顏色不同的彩帶（如下圖）

最寬：葉綠素a（藍綠色）；

最窄：胡蘿卜素（橙黃色）相鄰色素帶最近：葉綠素a和葉綠素b；相鄰色素帶最遠：胡蘿卜素（橙黃色）和葉黃素（黃色）。

4實驗中的注意事項⑴選材：應選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。⑵提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。⑶畫濾液細線：用力均勻，快慢適中。濾液細線要細、直，且干燥后重復畫一兩次，使濾液細線既有較多的色素，又使各色素擴散的起點相同。⑷色素分離：濾液細線不要觸及層析液，否則濾液細線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。綠葉中色素的提取和分離實驗中異常現象分析異?，F象原因分析收集到的濾液綠色過淺濾紙條色素帶重疊①未加石英砂二氧化硅，研磨不充分；②使用放置數天的菠菜葉，濾液色素葉綠素太少；③一次加入大量的無水乙醇，提取液濃度太低；正確做法：分次加入少量無水乙醇；④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞①濾液細線不直；②濾液細線過粗濾紙條無色素帶濾紙條只呈現胡蘿卜素、葉黃素色素帶異?，F象原因分析綠葉中色素的提取和分離實驗中異?，F象分析①忘記畫濾液細線；②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中忘記加碳酸鈣導致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。1下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述,正確的是3,防止酸破壞葉綠素B即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素C為獲得10mL提取液,研磨時一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D層析完畢后應迅速記錄結果,否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失解題演練B解題演練2從種植于室內普通光照和室外強光光照下的同種植物分別提取葉片的葉綠體色素,用紙層析法分離,結果如圖。下列判斷正確的是A室內植物葉片偏黃B室外植物葉片偏綠C室外植物葉片胡蘿素含量>葉黃素含量含量>葉綠素b含量D考點三光合作用的探究歷程及過程1光合作用的探究歷程光合作用發(fā)現史中的經典實驗分析①將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于玻璃罩內，作為空白對照。②普利斯特利沒有認識到光在植物更新空氣中的作用，而將空氣的更新歸因于植物的生長。

③由于當時科學發(fā)展水平的限制，沒有明確更新氣體的成分。1普利斯特利的實驗分析2薩克斯的實驗分析①該實驗設置了自身對照，自變量為光的有無一半曝光、另一半遮光，因變量是顏色變化（有無淀粉生成），實驗組是遮光處理組，對照組為曝光處理組。②該實驗的關鍵是：饑餓處理——將葉片中的營養(yǎng)物質消耗掉，增強了實驗的說服力。為了使實驗結果更明顯，在用碘處理之前應用熱酒精對葉片進行脫色（綠色）處理。③本實驗除證明了光合作用的產物有淀粉外，還證明光是光合作用的必要條件。3魯賓和卡門的實驗分析H2O＋C18O2→植物→O2；H218O＋CO2→植物→18O2。①該實驗設置了相互對照，自變量是標記物質H218O和C18O2，因變量是O2的放射性。

②同位素標記法——同位素可用于追蹤物質的運行和變化規(guī)律。用同位素標記的化合物，化學性質不會改變?？茖W家通過追蹤同位素標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程。同位素標記法≠放射性標記法。同位素包括穩(wěn)定同位素和放射性同位素。穩(wěn)定同位素是指原子核結構穩(wěn)定,不會發(fā)生衰變的同位素,如15N,18O等；放射性同位素是指原子核不穩(wěn)定會發(fā)生衰變,發(fā)出α射線或β射線或γ射線的同位素,如3H、14C、32P、35S等?！镜淅亢Ｄ暇砟持参锶~片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現藍色，有的沒有出現藍色。其中，沒有出現藍色的部位是A．a、b和dB．a、c和eC．c、d和eD．b、c和eB【典例】下列有關科學家探索光合作用的實驗中，敘述錯誤的是A與黑藻相比，水綿更適宜用作探究光合作用的場所2C卡爾文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中轉化的途徑D用銀邊天竺葵探究光合作用產物是淀粉時，不用脫色可直接加碘液使葉片邊緣變藍色D2光合作用的過程：1概念：指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。2化學反應式：表示糖類3過程：光反應階段暗反應階段4光反應與暗反應的比較光反應暗反應條件場所物質轉化①水的光解2H2O光4【H】+O2②ATP的合成ADP+Pi+光能酶ATP光、色素、酶葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質CO2、【H】、ATP、酶酶①CO2的固定CO2+C52C3②C3的還原C3+【H】酶ATP(CH2O)+C5光反應暗反應能量轉化聯系光能→ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能光反應為暗反應提供、ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi，沒有光反應就沒有暗反應，暗反應也會影響光反應光反應暗反應【H】ATPH2O光能O2CO2(CH2O)ADP+Pi5光合作用過程中元素去向CO2H2OCH2OO21氧元素：2碳元素：CO2→3氫元素：H2OH2OCO2光能葉綠體O2CH2OC3CH2OC5【H】CH2O6條件驟變時物質量的短時間內變化條件首先變化物質隨后變化物質CO2供應不變，突然光照

［H］ATP

。C3

，C5

。

CO2供應不變，停止光照［H］ATP

。C3

，C5

。

光照不變，CO2供應增加C3

C5

。

［H］ATP

。光照不變，CO2供應停止

C3

C5

。

［H］ATP

。增加減少增加減少增加減少增加減少減少減少增加增加【高考警示鐘】1上表中分析只表示條件改變后短時間內各物質相對含量的變化,而非長時間。2上表中各物質變化中,C3和C5含量的變化是相反的,和ATP的含量變化是一致的。只用于暗反應階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需ATP只能來自細胞呼吸。3然后進入CH2O和C5。5光合作用達到平衡狀態(tài)時，C3是C5的倍提示:暗反應CO2固定時,每消耗1分子C5,產生2分子C3;C3還原時,每還原2分子C3,產生1分子C5,因此當暗反應速率達到穩(wěn)定時,C3化合物的分子數是C5化合物的2倍。2【深度思考】1．光反應類囊體膜內產生的O2進入同一細胞的線粒體內被利用經過了層磷脂分子層？2．在光照、溫度等條件都適宜的情況下，突然停止CO2的供應，光反應產生的O2量會保持不變嗎？。3．在CO2供應不變的情況下，光照突然由弱變強，請在下面坐標中繪出葉綠體內C3、C5、【H】、ATP變化曲線。10減少，暗反應抑制了光反應的正常進行C5、[H]、ATPC31概念2自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物：自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物：人、_____、真菌、大多數_____。能量質變化：無機物→_______有機物光能自養(yǎng)生物：_________化能自養(yǎng)生物：如_________等綠色植物等硝化細菌動物細菌自然界中存在某些微生物，它們能以二氧化碳為主要碳源，以無機含氮化合物為氮源，合成細胞物質，并通過氧化外界無機物獲得生長所需要的能量，這一過程就稱為化能合成作用化能合成作用【光合作用與化能合成作用的比較】光合作用化能合成作用本質能量

能氧化

放出的能量代表生物綠色植物等

等微生物無機物硝化細菌都能將CO2和H2O等無機物合成為有機物光【典例】如圖所示為葉肉細胞中葉綠體進行光合作用的過程，A、B代表物質。下列敘述錯誤的是A．葉綠體能將光能轉變?yōu)榛瘜W能儲存在有機物中B．①上產生的B物質移動到②參與C