2024屆高考 二輪復(fù)習 光合作用 課件（26張）(山東版)

專題6光合作用第1部分分子與細胞高考生物山東省專用考情指南

捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)光合作用的原理光合作用的影響因素及應(yīng)用光合作用與細胞呼吸的綜合(2023全國乙,2,6分)(2022湖北,12,2分)√

(2023湖南,17,12分)(2021廣東,12,2分)(2021重慶,6,2分)(2021天津,15,10分)

√

(2023山東,21,10分)(2021山東,21,8分)(2020山東,21,9分)(2022重慶,23,14分)(2021河北,19,10分)

√√

(2023海南,16,10分)(2020北京,19,12分)√

√

(2022山東,21,8分)(2022湖南,13,4分)(2022江蘇,20,9分)√√√

(2023新課標,2,6分)(2023全國乙,29,10分)(2022北京,2,2分)

√

(2021廣東,15,4分)(2022湖南,17,12分)(2022湖北,21,13分)

√(2022全國甲,29,9分)(2022天津,16,10分)

√

√知識清單考點1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.實驗:綠葉中色素的提取和分離(1)實驗原理①提取原理:光合色素易溶于無水乙醇等有機溶劑中。②分離原理:不同光合色素在層析液中溶解度不同,在濾紙上的擴散速度不同。溶解度高的隨層

析液在濾紙上擴散得快,反之則慢。(2)實驗步驟(3)結(jié)果分析2.光合色素的分布及功能(1)分布:葉綠體類囊體薄膜。(2)吸收光譜(3)功能:吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。易混易錯

葉綠體中的色素(即光合色素)≠液泡中的色素≠光敏色素,光敏色素是一種接受光信

號的分子,調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。3.捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體

新拓展1.葉綠體是一種動態(tài)的細胞器,隨光照強度的變化,其分布和位置也會發(fā)生改變,該過程為葉綠體定

位。弱光時,葉綠體會匯集到細胞頂面,最大限度地吸收光能,保證高效率的光合作用;強光照射葉

片中部時,葉綠體移到細胞側(cè)面,避免強光的傷害。2.化學處理破壞細胞內(nèi)的微絲蛋白(細胞骨架成分)后,葉綠體定位異常,推測微絲蛋白可能與葉綠

體的運動有關(guān)。◎思考與表達

1.將分離得到的葉綠體懸浮在適宜溶液中,照光后有氧氣釋放;如果在該適宜溶液

中將葉綠體外表的雙層膜破裂后再照光,有無氧氣釋放,原因是

。答案有,類囊體膜是H2O分解釋放O2的場所,葉綠體膜破裂不影響類囊體膜的功能考點2光合作用的原理1.光反應(yīng)與暗反應(yīng)

光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段場所類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化①水的光解:2H2O

O2+4H++4e-;②ATP的合成:ADP+Pi+能量

ATP;③NADPH的合成:NADP++H++2e-

NADPH(還原型輔酶Ⅱ)①CO2的固定:CO2+C5

2C3;②C3的還原:2C3

(CH2O)+C5能量變化光能→ATP和NADPH中活躍的化學能ATP和NADPH中活躍的化學能

→(CH2O)中穩(wěn)定的化學能易混易錯

對暗反應(yīng)的理解不清楚(1)暗反應(yīng)在有光、無光條件下均能進行。(2)CO2的固定不消耗能量,C3的還原消耗ATP和NADPH中的能量。新拓展(1)C3植物中,光合作用中固定二氧化碳的酶是Rubisco,即:C5(RuBP)+CO2

C3;O2可以與CO2競爭性地結(jié)合C5,同樣是Rubisco催化的,O2+RuBP

3-磷酸甘油酸+磷酸乙醇酸,即光呼吸,所以C3植物在高O2低CO2濃度時,固定O2的光呼吸就會很顯著。光呼吸可以消耗光反應(yīng)階段生成

的ATP和NADPH,造成能量損耗。(2)光合作用合成有機物,但是大多數(shù)植物會選擇用蔗糖來作為遠距離運輸?shù)闹饕袡C物。光合作用的總反應(yīng)式及各元素去向2.環(huán)境驟變短時間內(nèi)各物質(zhì)含量的變化單一環(huán)境條件變化ATP、NADPHC3C5(CH2O)生成光照增強增加減少增加增加光照減弱減少增加減少減少CO2供應(yīng)增加減少增加減少增加CO2供應(yīng)減少增加減少增加減少考點3光合作用的影響因素及應(yīng)用1.內(nèi)部因素遺傳特性(色素含量、酶的數(shù)量及活性等)、葉面積指數(shù)、葉齡等。2.單因子外界環(huán)境因素(1)光照強度①原理:光照強度通過影響光反應(yīng)階段來制約暗反應(yīng),最終影響光合速率。②曲線分析(以陽生植物為例)

A點只進行細胞呼吸,細胞釋放CO2,吸收O2,CO2釋放量代表細胞呼吸強度B點對應(yīng)的光照強度為光補償點,植物光合作用強度等于細胞呼吸強度;光照強度只有大于光補償點時,植物才能正常生長C點對應(yīng)的光照強度為光飽和點,此點后限制光合作用的外部因素主要是CO2濃度、溫度等,此點前限制光合作用強度的外部因素主要是光照強度③應(yīng)用:a.溫室大棚中,適當增強光照強度,以提高光合速率,使作物增產(chǎn)。b.利用陰生植物的光補償點、光飽和點均前移的特點,合理安排間作套種農(nóng)作物的種類搭配及林

帶樹種的配置,充分利用光能。(2)CO2濃度①原理:CO2濃度影響暗反應(yīng)階段C3的合成。②曲線分析

圖1

圖2a.圖1中A點表示CO2補償點,即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度。b.圖2中A'點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。c.B和B'點對應(yīng)的CO2濃度都表示CO2飽和點。③應(yīng)用:農(nóng)田“正其行、通其風”;溫室大棚可增施農(nóng)家肥等來增大CO2濃度,提高光合速率?！蛩伎寂c表達

2.將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理,該植物葉片氣

孔開度減小。與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率

,出現(xiàn)這種變化的主要

原因是

。答案降低氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少3.增施有機肥為什么可以提高作物產(chǎn)量?答案有機肥可被土壤中的微生物分解成CO2和無機鹽,CO2是光合作用的原料,無機鹽可利于植

物生長。①原理:通過影響酶的活性來影響光合作用。②應(yīng)用:農(nóng)田適時播種;溫室栽培植物時,增加晝夜溫差。(4)水分①原理:水是光合作用的原料之一,又是細胞內(nèi)良好的溶劑。水還能通過影響氣孔的開閉,間接影

響CO2的吸收,進而影響光合作用。②應(yīng)用:根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。新拓展氣孔是植物進行氣體交換的主要結(jié)構(gòu),有很多因素(如光照、含水量、二氧化碳濃度、植物

激素等)會影響氣孔的開閉從而影響光合作用,但并不是單一的因素影響氣孔開閉,而是不同因素

協(xié)調(diào)作用,如干旱會影響ABA的合成,從而影響植物氣孔開閉。(3)溫度

3.多因子變量

(1)A點前:限制因子主要為光照強度。(2)B點后:光照強度不再是限制因子,光合速率還受溫度、CO2濃度等的影響。(3)應(yīng)用:溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當提高溫度(也可同時適當增加CO2濃度)以提高光

合速率;當溫度適宜時,可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率?？键c4光合作用與細胞呼吸的綜合1.光合作用和有氧呼吸過程圖解(以真核生物為例)

2.光合作用和細胞呼吸的聯(lián)系(1)物質(zhì)轉(zhuǎn)變(以光合作用和有氧呼吸為例)

(2)能量轉(zhuǎn)化3.光合作用與細胞呼吸的綜合曲線分析(1)一晝夜代謝曲線分析①自然環(huán)境中②密閉容器中a.D、H時光合作用與呼吸作用強度相等。b.該植物一晝夜表現(xiàn)為有機物積累,因為I點CO2濃度低于A點CO2濃度。(2)“補償點和飽和點”移動問題光合條件若變好,補償飽和兩邊跑;光合條件若變差,補償飽和中間靠。1.光系統(tǒng)及電子傳遞鏈(1)光系統(tǒng)Ⅱ進行水的光解,產(chǎn)生氧氣、H+和自由電子(e-),光系統(tǒng)Ⅰ主要是介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生。(2)光反應(yīng)時,通過光合色素將光能轉(zhuǎn)化為電能,電子在電子傳遞體之間的傳遞導(dǎo)致ATP和NADPH

的合成。情境突破(3)光合作用ATP的合成依賴ATP合酶,通過光系統(tǒng)中電子傳遞鏈釋放的能量在類囊體膜兩側(cè)建立

質(zhì)子梯度,質(zhì)子順電化學梯度流動時驅(qū)動ATP的合成。典例1

(2023山東“學情空間”區(qū)域教研共同體聯(lián)考)如圖是番茄植株的葉肉細胞中進行光合作

用的示意圖,PSⅡ和PSⅠ是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合物,是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的光系

統(tǒng),下列敘述錯誤的是

(

)A.自然界中能發(fā)生光合作用的生物,不一定具備PSⅡ和PSⅠ系統(tǒng)B.光反應(yīng)過程將吸收的光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學能全部儲存在ATP中C.在ATP合酶的作用下,H+順濃度梯度轉(zhuǎn)運提供分子勢能,促進ADP和Pi合成ATPD.PSⅡ中的色素吸收光能后,將H2O分解為O2、H+和e-,e-可傳遞給PSⅠ將NADP+和H+結(jié)合形成

NADPH解析

藍細菌為原核生物,其細胞內(nèi)不含葉綠體,但含有與光合作用有關(guān)的葉綠素和藻藍素,故自

然界中能發(fā)生光合作用的生物,不一定具備PSⅡ和PSⅠ系統(tǒng),A正確;光反應(yīng)過程將吸收的一部分

光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學能儲存在ATP中,一部分儲存在NADPH中,B錯誤;在ATP合酶的作用下,H+

順濃度梯度轉(zhuǎn)運出類囊體產(chǎn)生的勢能促進ADP和Pi合成ATP,C正確;PSⅡ中的色素吸收光能后,將

H2O分解為O2、H+和e-,e-可傳遞給PSⅠ用于形成NADPH,D正確。答案

B2.固定二氧化碳的三種途徑(1)自然界中的綠色植物根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程中CO2的固定途徑不同可以分為C3途徑、C4途

徑和CAM途徑三種類型。(2)C4途徑、CAM途徑與C3途徑相比固定和濃縮二氧化碳的能力更強,因此C4植物、CAM植物在

較低CO2濃度時光合速率高于C3植物。(3)與C3植物相比,C4植物的CO2補償點和CO2飽和點低,而光飽和點高,光合效率高,這是判斷C4植物

的標準之一。2.固定二氧化碳的三種途徑(1)自然界中的綠色植物根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程中CO2的固定途徑不同可以分為C3途徑、C4途

徑和CAM途徑三種類型。(2)C4途徑、CAM途徑與C3途徑相比固定和濃縮二氧化碳的能力更強,因此C4植物、CAM植物在

較低CO2濃度時光合速率高于C3植物。(3)與C3植物相比,C4植物的CO2補償點和CO2飽和點低,而光飽和點高,光合效率高,這是判斷C4植物

的標準之一。解析

(2)植物進行光合作用的細胞自身的生長、發(fā)育也需要有機物。(3)干旱會導(dǎo)致氣孔開度減

小,植物吸收CO2的能力降低,C4植物的CO2補償點低于C3植物,說明C4植物能夠利用較低濃度的CO2

進行光合作用,因此同等程度干旱條件下,C4植物比C3植物生長得好。答案

(1)ATP、NADPH、O2

(2)部分光合產(chǎn)物用于葉片自身的細胞呼吸,為新陳代謝提供能量;

部分光合產(chǎn)物用于葉片自身的生長發(fā)育

(3)干旱會導(dǎo)致氣孔開度減小,胞間CO2濃度降低,與C3植

物相比,C4植物的CO2補償點較低,能在較低濃度的CO2條件下,固定利用更多的CO2進行光合作用,

以維持自身的生長典例2

(2022全國甲,29,9分)根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同,可將植物分為C3植物和C4植物

等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環(huán)境CO2濃度降低導(dǎo)致光合速

率與呼吸速率相等時的環(huán)境CO2濃度?；卮鹣铝袉栴}。(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是相同的,光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是

(答出3點即可)。(2)正常條件下,植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课?原因是

(答出1點即可)。(3)干旱會導(dǎo)致氣孔開度減小,研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下,C4植物比C3植物生長得好。從兩種

植物CO2補償點的角度分析,可能的原因是

。3.植物“三率”的判定與測定(1)植物“三率”的關(guān)系:總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(2)植物“三率”的判定①根據(jù)坐標曲線判定:當光照強度為0時,若CO2吸收量為負值,則該曲線表示凈光合速率;若CO2吸

收量為0,則該曲線表示總光合速率。②根據(jù)關(guān)鍵詞判定總(真正)光合速率凈(表觀)光合速率呼吸速率“同化”“固定”“消耗”

“葉綠體吸收”的CO2的量“從環(huán)境(容器)中吸收”或“環(huán)境(容器)中減少”的CO2的量黑暗中釋放的CO2的量“產(chǎn)生”或“制造”的O2的量“釋放至容器(環(huán)境)中”或“容器(環(huán)境)中增加”的O2的量黑暗中吸收的O2的量“產(chǎn)生”“合成”或“制造”的有機物的量“積累”“增加”或“凈產(chǎn)生”的有機物的量黑暗中消耗的有機物的量典例3

(2023山東青島期末)(不定項)將長勢相同的黑藻分為A、B兩組,將A組分別放入裝有300mL自來水的4只燒杯中,放入光照培養(yǎng)箱中,控制不同光照強度(Lux);將B組分別放入等量自來水且溶解有不同濃度NaHCO3的4只燒杯中,在光照強度為1500Lux的條件下培