2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)：光合作用

第三單元

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第9講光合作用考點(diǎn)一捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)考點(diǎn)二綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)三光合作用的原理考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用

考點(diǎn)一

捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)一、捕獲光能的色素

P98-99綠葉中的色素有4種，它們可歸納為兩大類：綠葉中的色素下上胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)類胡蘿卜素（1/4）葉綠素（3/4）葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光色素提取液知識(shí)點(diǎn)一、捕獲光能的色素

P98-99知識(shí)點(diǎn)一、捕獲光能的色素

P98-99色素提取液類胡蘿卜素類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光結(jié)論：一般情況下，光合作用吸收的光是可見光。葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。

考點(diǎn)一

捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)二、影響葉綠素合成的三大因素知識(shí)點(diǎn)三、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)①葉綠體內(nèi)含有大量的基粒和類囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積；②在類囊體膜上分布著許多吸收光能的色素分子，在類囊體膜上和基質(zhì)中含有進(jìn)行光合作用所必需的酶。知識(shí)點(diǎn)三、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)決定光合作用光束照射所有受光實(shí)驗(yàn)一結(jié)論：葉綠體光合作用釋放氧氣。實(shí)驗(yàn)二結(jié)論：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光知識(shí)點(diǎn)三、葉綠體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)

極細(xì)光束

均勻光照資料1：恩格爾曼實(shí)驗(yàn)綜合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出：葉綠體主要吸收紅光與藍(lán)紫光用于光合作用放出O2。資料2:在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，含有多種進(jìn)行光合作用所必需的酶。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并且能夠吸收特定波長(zhǎng)的光。知識(shí)點(diǎn)三、葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)例:p73恩吉爾曼在選材、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？①實(shí)驗(yàn)材料選擇

和

。②沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了

和

干擾。③用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為

和

的部位，相當(dāng)于一組

實(shí)驗(yàn)。水綿的優(yōu)點(diǎn)是

；需氧細(xì)菌的優(yōu)點(diǎn)是

。④臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次

。水綿需氧細(xì)菌葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察可確定釋放氧氣多的部位氧氣光有光照無(wú)光照對(duì)照驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

考點(diǎn)二

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)一、實(shí)驗(yàn)原理原理提取分離綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中而不溶于水，可用無(wú)水乙醇提取色素各種色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,反之則慢分離色素的方法：紙層析法

考點(diǎn)二

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)二、提取色素的注意事項(xiàng)過(guò)程注意事項(xiàng)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(shí)加無(wú)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、充分研磨防止乙醇過(guò)度揮發(fā),充分溶解色素盛放濾液的試管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化

考點(diǎn)二

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)三、分離色素的注意事項(xiàng)(1)制備濾紙條干燥的濾紙可吸附更多的濾液一端剪去兩個(gè)角色素在濾紙上擴(kuò)散均勻(2)畫濾液細(xì)線濾液細(xì)線：細(xì)、直、勻防止色素帶之間部分重疊濾液細(xì)線干燥后，再畫一兩次增加色素在濾紙上的附著量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯(3)分離色素層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線防止色素溶解在層析液中燒杯要蓋培養(yǎng)皿蓋（或試管口加棉塞）防止層析液成分揮發(fā)結(jié)果與分析色素種類位置色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度橙黃色最少最大最快黃色較少較大較快藍(lán)綠色最多較小較慢黃綠色較多最小最慢色素帶的“條數(shù)”—種類；“寬窄”—含量；“位置”—擴(kuò)散速度結(jié)果與分析層析液濾液細(xì)線條型：圓型：綠葉提取液的濾液胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b實(shí)驗(yàn)結(jié)果異常分析：異?，F(xiàn)象原因分析收集到的濾液綠色過(guò)淺濾紙條色素帶重疊濾紙條無(wú)色素帶濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取液濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇)

④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞未經(jīng)干燥處理，濾液線不能達(dá)到細(xì)、直勻的要求，使色素?cái)U(kuò)散不一致。①忘記畫濾液細(xì)線②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”

考點(diǎn)三

光合作用的原理知識(shí)點(diǎn)一、光合作用的探究歷程19世紀(jì)末科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，_____被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對(duì)植物有毒害作用，而且甲醛不能通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒(méi)有CO2)，在光照下可以釋放出______

1941年魯賓、卡門1954年阿爾農(nóng)在光照下，葉綠體可合成______，這一過(guò)程總是與_________相伴隨O2氧氣ATP水的光解水1941美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門用同位素標(biāo)記的方法，研究了光合作用中氧氣全部來(lái)源于H2O：H218O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O21941年

美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門甲組乙組18OH218OC18O2C18O2H2O

O2H218O

CO218O2對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即相互對(duì)照，自變量為標(biāo)記物質(zhì)，因變量為氧氣是否含18O同位素標(biāo)記法(注意：15N、18O無(wú)放射性)

考點(diǎn)三

光合作用的原理

考點(diǎn)三

光合作用的原理知識(shí)點(diǎn)二、光合作用的概念及反應(yīng)式

指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體2.過(guò)程1.概念(CH2O)表示糖類3.實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。(呼吸作用實(shí)質(zhì)：分解有機(jī)物，釋放能量)ATPNADPH光能葉綠體中的色素O2H2O水的光解H+ADP+PiNADP+CO22C3C5(CH2O)多種酶參加催化還原固定酶酶供氫供能供能光反應(yīng)階段（葉綠體類囊體薄膜）暗反應(yīng)階段（葉綠體基質(zhì)）知識(shí)點(diǎn)三、光合作用的過(guò)程

根據(jù)是否需要光能，這些化學(xué)反應(yīng)可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)（現(xiàn)在也稱為碳反應(yīng)）兩個(gè)階段。1.光反應(yīng)類囊體薄膜（1）場(chǎng)所：（4）能量變化：①水的光解：②NADPH的合成：（氧化型輔酶Ⅱ）（還原型輔酶Ⅱ）③ATP的合成：（2）物質(zhì)變化：光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能（3）光反應(yīng)的條件：水、ADP、NADP＋、Pi、色素、光、酶

必須有光知識(shí)點(diǎn)三、光合作用的過(guò)程2.暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì)（1）場(chǎng)所：①CO2的固定：②C3的還原：（2）物質(zhì)變化：有無(wú)光均可注：NADPH為C3還原提供還原劑和能量。NADPHNADP+酶（3）能量變化：ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能（4）暗反應(yīng)的條件：ATP、NADPH、CO2、C5，多種酶知識(shí)點(diǎn)三、光合作用的過(guò)程

光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶不需光、酶、NADPH、ATP葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)中水的光解；ATP、NADPH的生成CO2的固定；C3的還原ATP、NADPH活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

和

；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供

和

等原料聯(lián)系光能→ATP、NADPH

中的化學(xué)能ATPNADPHADP、PiNADP+光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較知識(shí)點(diǎn)四：環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C3C5、NADPH、ATP知識(shí)點(diǎn)四、環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化（?？键c(diǎn)）

考點(diǎn)四

影響光合作用的因素及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)一、光合作用強(qiáng)度指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體真正（總）光合速率=凈（表觀）光合速率

+呼吸作用速率光合作用制造的糖類呼吸作用消耗的糖類植物細(xì)胞積累的糖類有機(jī)物的制造量CO2量固定或消耗量O2的產(chǎn)生量有機(jī)物的積累量CO2的吸收量O2的釋放量有機(jī)物的消耗量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體(色素、酶）①M(fèi)g、N等礦質(zhì)元素；②酶的活性受溫度等影響。光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間氣體反應(yīng)物①作為反應(yīng)物和反應(yīng)的媒介；②水分→氣孔關(guān)閉→CO2供應(yīng)內(nèi)因——遺傳因素植物種類；葉齡；酶的種類、數(shù)量、活性；色素的含量外因——環(huán)境因素光照；溫度；CO2濃度；水分；礦質(zhì)元素等主要外因知識(shí)點(diǎn)二：影響光合作用的因素A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度＞光合作用強(qiáng)度，CO2釋放量逐漸減少。B點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度=所有細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng))，B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。單位時(shí)間CO2吸收量單位時(shí)間CO2釋放量CBA光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)●●●D●●E光飽和點(diǎn)BC段：隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度＜光合作用強(qiáng)度。(1)原理：

光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。C點(diǎn)：限制C點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是光合色素含量、酶的數(shù)量和活性，外部因素是CO2濃度、溫度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。E點(diǎn)所示的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。(2)曲線：1.光照強(qiáng)度知識(shí)點(diǎn)二：影響光合作用的因素陰生植物是指在弱光條件下比強(qiáng)光條件下生長(zhǎng)良好的植物。陽(yáng)生植物在強(qiáng)光環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物稱陽(yáng)性植物陰生植物陽(yáng)生植物O2CO2O2CO2.........O2CO2（A：只呼吸，無(wú)光合）O2CO2（AB：光合<呼吸）.........O2CO2CO2O2（B：光合=呼吸）（BC：光合>呼吸）光照強(qiáng)度溫室大棚一般選無(wú)色透明塑料薄膜遇到陰雨天時(shí)給溫室補(bǔ)充光照應(yīng)當(dāng)給予紅光或藍(lán)紫光。優(yōu)先選擇紅光。?應(yīng)用?溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)

，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度?應(yīng)用?陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一般_______。原因是：（1）兩種植物的根系深淺搭配，合理的利用了不同層次土壤內(nèi)水分和養(yǎng)分。（2）兩種植物高矮結(jié)合，充分利用了不同層次的陽(yáng)光（與P選二25，群落的垂直結(jié)構(gòu)聯(lián)系，P選二32，立體農(nóng)業(yè)聯(lián)系）玉米--大豆間作①溫室栽培植物時(shí)，冬天適當(dāng)增溫，夏天適當(dāng)降溫；②白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用強(qiáng)度；夜晚適當(dāng)降溫，以降低作物細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，保證有機(jī)物的積累，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。（3）應(yīng)用措施：（1）原理：溫度→酶的活性→光合速率（2）曲線：2.溫度O溫度A光合速率BC

考點(diǎn)四

影響光合作用的因素及應(yīng)用

考點(diǎn)四

影響光合作用的因素及應(yīng)用3.CO2濃度A'點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需的CO2最低濃度CO2補(bǔ)償點(diǎn)（A點(diǎn)）：光合速率和呼吸速率相等時(shí)的CO2濃度CO2飽和點(diǎn)（B、B'點(diǎn)）：當(dāng)空氣中的CO2濃度增加到一定程度后，植物的光合速率就不會(huì)再隨著CO2濃度的增加而提高時(shí)的CO2濃度(1)原理：CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。(2)曲線：

凈光合速率

真正光合速率

溫室栽培時(shí)適當(dāng)提高CO2的濃度①多施有機(jī)肥或農(nóng)家肥

②大田生產(chǎn)“正其行，通其風(fēng)”，即為提高CO2濃度、增加產(chǎn)量

農(nóng)家肥富含有機(jī)物，被土壤中的微生物分解成各種礦質(zhì)元素，增加了土壤的肥力；另外還釋放出熱量和CO2，增加了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度，有利于光合作用的進(jìn)行。?應(yīng)用

考點(diǎn)四

影響光合作用的因素及應(yīng)用4.水分

含水量光合作用的原料→影響光反應(yīng)植物體內(nèi)各種生化反應(yīng)的介質(zhì)；影響氣孔的開閉→影響暗反應(yīng)。（3）應(yīng)用：根據(jù)作物需水規(guī)律合理灌溉，預(yù)防干旱洪澇。（1）原理：（2）曲線：

考點(diǎn)四

影響光合作用的因素及應(yīng)用5.礦質(zhì)元素N：P：Mg：K：合成光合酶、NADPH、ATP、色素等NADPH和ATP的重要組分葉綠素的重要組分促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸(2)曲線分析：A點(diǎn)后曲線下降原因：礦質(zhì)元素過(guò)多、土壤溶液濃度過(guò)高，植物滲透失水萎