光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第3課時(shí)+新情境+二氧化碳濃縮機(jī)制、光呼吸、光抑制）【知識(shí)精講精研】 高考一輪復(fù)習(xí) 課件（新教材新高考）

魚票出品，必屬精品2024-2025學(xué)年-高考一輪復(fù)習(xí)-高中生物學(xué)主講人：魚票月半概念圖考點(diǎn)一

01C3植物C4植物CAM植物如：水稻、小麥、棉花、大豆等大多數(shù)植物。如甘蔗、玉米、高粱等。如:菠蘿、龍舌蘭、仙人掌和蘭花等?？键c(diǎn)1.CO2濃縮機(jī)制總結(jié)：C3植物、C4植物和CAM植物的比較特征C3植物C4植物CAM植物與CO2結(jié)合的物質(zhì)RuBP(C5)PEPPEPCO2固定的最初產(chǎn)物C3C4草酰乙酸CO2固定的時(shí)間白天白天夜晚和白天光反應(yīng)的場(chǎng)所葉肉細(xì)胞類囊體薄膜葉肉細(xì)胞類囊體薄膜葉肉細(xì)胞類囊體薄膜卡爾文循環(huán)的場(chǎng)所葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)維管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)有無光合午休有無無C3途徑是碳同化的基本途徑，C4途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用，最終還是通過C3途徑合成有機(jī)物。考點(diǎn)1.CO2濃縮機(jī)制總結(jié)：C3植物與C4植物對(duì)CO2濃度的響應(yīng)①C4植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)低，幾乎接近0②C3植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)高③C4植物CO2飽和點(diǎn)低，說明C4植物具有有效的CO2濃縮機(jī)制。④C3植物CO2飽和點(diǎn)高，因?yàn)镽uBP羧化酶固定CO2能力弱。從以上分析可知，C4植物能夠利用低CO2濃度進(jìn)行光合作用，因此，目前大氣CO2濃度不斷增加，對(duì)C3植物有利，對(duì)C4植物益處不大。考點(diǎn)1.CO2濃縮機(jī)制

（2）正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课唬蚴莀_____________________________________________________________________________________________________（答出1點(diǎn)即可）。

植物葉片的光合產(chǎn)物為糖類等有機(jī)物，一部分要用于葉片細(xì)胞自身呼吸作用消耗，所以不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课唤馕?/p>

葉片光合作用產(chǎn)物一部分用于葉片自身呼吸消耗，其余部分被輸送到植物體的儲(chǔ)藏器官儲(chǔ)存起來。故正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课弧?/p>

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜）、葉綠體類囊體薄膜

細(xì)胞呼吸（或呼吸作用）

（2）氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止______________________________，又能保證__________正常進(jìn)行。蒸騰作用過強(qiáng)導(dǎo)致水分散失過多光合作用解析

由于環(huán)境干旱，植物吸收的水分較少，為了適應(yīng)這一環(huán)境，氣孔白天關(guān)閉能防止白天因溫度較高蒸騰作用較強(qiáng)導(dǎo)致植物體水分散失過多，晚上氣孔打開吸收二氧化碳儲(chǔ)存，以保證光合作用等生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。

自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸

葉綠體解析

若藍(lán)細(xì)菌羧化體可在煙草中發(fā)揮作用并參與暗反應(yīng)，暗反應(yīng)的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，故能利用電子顯微鏡在轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞的葉綠體中觀察到羧化體。

提高提高

光呼吸1.光呼吸的發(fā)現(xiàn)1955年科學(xué)家德柯爾用紅外線氣體分析儀測(cè)定煙草光合速率時(shí)發(fā)現(xiàn)正在進(jìn)行光合作用的煙草葉片在光照停止后會(huì)快速釋放CO2，這種現(xiàn)象稱為“二氧化碳的猝發(fā)”（1）A表示光下凈光合速率。（2）B和C表示光下時(shí)植物呼吸速率。（3）B表示無論是光下還是暗處都可進(jìn)行的呼吸速率。（4）C表示只有光下才有的呼吸速率。即光呼吸現(xiàn)象?？键c(diǎn)2.光呼吸光呼吸：（1）卡爾文循環(huán)中CO2固定的酶(Rubisco)具有兩面性(或雙功能)（2）Rubisco即RuBP羧化加氧酶①高CO2濃度、低O2時(shí)，進(jìn)行羧化②低CO2濃度、高O2時(shí)，進(jìn)行加氧C5+CO22C3RubiscoC5+O2C2+C3Rubisco2C2+O2C3+CO2ATP、[H]酶C3進(jìn)入卡爾文循環(huán)C3進(jìn)入卡爾文循環(huán)2.光呼吸的起因考點(diǎn)2.光呼吸光照強(qiáng)度增強(qiáng)↓產(chǎn)生的O2增多↓光呼吸增強(qiáng)3.卡爾文循環(huán)與光呼吸考點(diǎn)2.光呼吸（1）如果在較強(qiáng)光下，光呼吸加強(qiáng)，使得C5氧化分解加強(qiáng)，一部分碳以CO2的形式散失，從而減少了光合產(chǎn)物的形成和積累。（2）光呼吸過程中消耗了ATP和還原氫，即造成了能量的損耗。4.光呼吸的危害考點(diǎn)2.光呼吸防止強(qiáng)光對(duì)葉綠體的破壞強(qiáng)光時(shí)，由于光反應(yīng)速率大于暗反應(yīng)速率，因此，葉肉細(xì)胞中會(huì)積累ATP和還原氫，這些物質(zhì)積累會(huì)產(chǎn)生自由基，尤其是超氧陰離子，這些自由基能損傷葉綠體，而強(qiáng)光下，光呼吸加強(qiáng)，會(huì)消耗光反應(yīng)過程中積累的ATP和還原力，從而減輕對(duì)葉綠體的傷害。當(dāng)然植物體還有很多避免強(qiáng)光下?lián)p傷葉綠體的機(jī)制。光呼吸算是其中之一。5.光呼吸的意義考點(diǎn)2.光呼吸比較項(xiàng)目光呼吸細(xì)胞呼吸底物C2化合物糖類等有機(jī)物發(fā)生部位葉綠體、線粒體等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體反應(yīng)條件光照光或暗都可以能量消耗能量產(chǎn)生能量共同點(diǎn)消耗O2、釋放CO26.光呼吸與細(xì)胞呼吸的比較考點(diǎn)2.光呼吸

（1）玉米的卡爾文循環(huán)中第一個(gè)光合還原產(chǎn)物是_______________（填具體名稱），該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)合成______（填“葡萄糖”、“蔗糖”或“淀粉”）后，再通過__________________長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)狡渌M織器官。

蔗糖篩管（或韌皮部）

（2）在干旱、高光照強(qiáng)度環(huán)境下，玉米的光合作用強(qiáng)度______（填“高于”或“低于”）水稻。從光合作用機(jī)制及其調(diào)控分析，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出3點(diǎn)即可）。高于

光系統(tǒng)及電子傳遞鏈1.光系統(tǒng)Ⅱ進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生氧氣和H＋和自由電子(e－)，光系統(tǒng)Ⅰ主要是介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生。2.電子(e－)經(jīng)過電子傳遞鏈：質(zhì)體醌→細(xì)胞色素b6f復(fù)合體→質(zhì)體藍(lán)素→光系統(tǒng)Ⅰ→鐵氧還蛋白→NADPH?？键c(diǎn)3.光系統(tǒng)及電子傳遞鏈3.電子傳遞過程是高電勢(shì)到低電勢(shì)(光系統(tǒng)Ⅱ和Ⅰ中的電子傳遞由于光能的作用，從而逆電勢(shì)傳遞，這是一個(gè)吸能的過程)，因此，電子傳遞過程中釋放能量，質(zhì)體醌利用這部分能量將質(zhì)子(H＋)逆濃度從類囊體的基質(zhì)側(cè)泵入到囊腔側(cè)，從而建立了質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度。當(dāng)然，光系統(tǒng)Ⅱ在類囊體的囊腔側(cè)進(jìn)行的水的光解產(chǎn)生質(zhì)子(H＋)以及在類囊體的基質(zhì)側(cè)H＋和NADP＋形成NADPH的過程，為建立質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度也有所貢獻(xiàn)。考點(diǎn)3.光系統(tǒng)及電子傳遞鏈4.類囊體膜對(duì)質(zhì)子是高度不通透的，因此，類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子只能通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度流出的能量來合成ATP?？键c(diǎn)3.光系統(tǒng)及電子傳遞鏈

C

光抑制現(xiàn)象考點(diǎn)4.光抑制現(xiàn)象

考點(diǎn)4.光抑制現(xiàn)象

考點(diǎn)4.光抑制現(xiàn)象

考點(diǎn)4.光抑制現(xiàn)象

（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量為___________。該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量中，影響光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素有______