光合作用 專項(xiàng)訓(xùn)練（原卷版）-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)（新高考專用）

專題09光合作用

考點(diǎn)分布重點(diǎn)難點(diǎn)備考指南

1.綠葉中色素的提取和分離實(shí)L光合作用的基本過(guò)程

理解掌握光合作用的過(guò)程、場(chǎng)所和能量

驗(yàn)2.影響光合作用速率的環(huán)境

轉(zhuǎn)化和影響因素。

2.光合作用的探究過(guò)程因素

理解并掌握色素的分離和提取原理，實(shí)

3.光合作用的基本過(guò)程及影響3.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和

驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。

因素分離。

考點(diǎn)一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

知識(shí)梳理二

1.綠葉中色素的提取和分離

(1)實(shí)驗(yàn)原理

色素提取原理:色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用來(lái)溶解色素，從而提取綠

葉中的色素。

色素分離原理:各種色素在____________中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散

速度比較快，反之則比較慢，從而使各種色素相互分離開來(lái)。

(2)實(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)藥品的作用

無(wú)水乙醇：溶解色素，提取色素；層析液：分離綠葉中的色素；

二氧化硅:增加摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使；

：防止研磨過(guò)程中色素被破壞。

(3)實(shí)驗(yàn)流程

ra

葉I-二氧化硅:研磨充分

-{m-剪碳酸鈣:保護(hù)葉綠素

碎

提取綠葉_L無(wú)水乙醇:溶解色素

中的色素-[aM]

7收集濾液|

I制備捻紙條H一端剪去兩角：使擴(kuò)散均勻I

|畫濾法細(xì)線H細(xì)、齊、直(待干后重復(fù)一兩次)|

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

①?gòu)纳貛У膶挾瓤赏浦睾康亩嗌僖来螢?葉綠素a,葉綠素b,葉黃素,胡蘿卜素。

②從色素帶的位置可推知色素在層析液中的溶解度大小依次為:胡蘿卜素，葉黃素,葉綠素a,

葉綠素bo

色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度

上—橙黃色

葉黃素黃色較少較高較快

—藍(lán)綠色—較低較慢

=葉綠素b黃綠色較多

——

2.葉綠體的結(jié)構(gòu)及其中的色素

（1）葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖

外膜

內(nèi)膜

基粒：由類囊體堆疊而成

基質(zhì)：暗反應(yīng)的場(chǎng)所，含

有與暗反應(yīng)相關(guān)的酶

（外表：①雙層膜

結(jié)構(gòu)1［②基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶

內(nèi)部《

［“川［③基粒：由類囊體堆疊而成，分布有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶

（2）功能：進(jìn)行的場(chǎng)所。

.1.捕獲光能的色素及色素的吸收光譜

太陽(yáng)光

三棱鏡

紫藍(lán)青綠黃橙紅

色素濾液

吸收葉綠素b（黃綠）［葉綠素

光能葉綠素a（藍(lán)綠）］（含量約占3/4）

的百

-類胡蘿卜素雌卜素（橙黃）

分比、（含量約占

1/4）葉黃素（黃）

o400450500550600650700波長(zhǎng)（nm）

|暗帶|黃綠又用帶|

430-470640-680

由圖可以看出：葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。葉綠素主要

吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。

2.影響葉綠素合成的因素

(1)光照是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)

黃。

(2)溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素

分子易被破壞，而使葉子變黃。

(3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉子

變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過(guò)程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，

1、綠葉中色素提取實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的原因分析

⑴濾紙條上色素帶顏色過(guò)淺的原因分析

①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出來(lái)。

②使用放置數(shù)天的綠葉或綠葉用量少，濾液中的色素(葉綠素)含量太少。

③一次加入的無(wú)水乙醇過(guò)多，導(dǎo)致提取液濃度太低。

④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞。

⑤畫濾液細(xì)線次數(shù)過(guò)少。

⑥選用的綠葉葉脈過(guò)多，葉肉細(xì)胞過(guò)少。

(2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條未經(jīng)干燥處理，濾液細(xì)線不能達(dá)到細(xì)、齊、直的要求，使色

素?cái)U(kuò)散不一致。

(3)濾紙條看不到色素帶：①忘記畫濾液細(xì)線；②濾液細(xì)線觸及層析液，色素全部溶解到層

析液中。

⑷濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素的色素帶：忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片

為“黃葉”。

2、光是一種電磁波?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)范圍大約是390?760nm。一般情況下，光合作用所利

用的光都是可見(jiàn)光。

3、生產(chǎn)上，用無(wú)色的玻璃、塑料薄膜做溫室大棚的頂棚產(chǎn)量高，因?yàn)槿展庵懈鞣N顏色的光

均能通過(guò)，作物光合效率高。陰天時(shí)，在功率相同的情況下，應(yīng)該選擇補(bǔ)紅光和藍(lán)光的照明

燈為蔬菜補(bǔ)充光源？

4、關(guān)于光合色素的5點(diǎn)提醒

(1)可進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定都含有葉綠體(如藍(lán)藻等)，但是都有光合色素。

(2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，對(duì)其他波段的

光并非不吸收，只是吸收量較少。

（3）植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對(duì)綠光的吸收少，綠光被反射出來(lái)。

（4）不同顏色溫室大棚的光合效率比較：無(wú)色透明大棚能透過(guò)日光中各種色光，有色大棚

主要透過(guò)同色光，所以無(wú)色透明的大棚中植物的光合效率最高；葉綠素對(duì)綠光吸收最少，因

此綠色塑料大棚中植物的光合效率最低；不同顏色的溫室大棚光合效率不同，單色光中，藍(lán)

紫光下光合速率最快，紅光次之，綠光最差。

（5）植物的液泡中含有的色素不參與光合作用。

典例1.在做提取和分離葉綠體中的光合色素實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑

的使用情況如下表所示（“十”表示使用，“一”表示未使用），其余操作均正常，他們所得

的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為（）

試劑甲乙丙T

無(wú)水乙醇一+++

CaCOs++一+

Si02+++一

A.①②③④

C.④②③①D.③②①④

典例2.植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)（如的釋放）來(lái)

繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成

B.葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制

C.光合作用的作用光譜也可用CO?的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示

D.葉片在640?660nm波長(zhǎng)光下釋放是由葉綠素參與光合作用引起的

考點(diǎn)二光合作用的過(guò)程

1.光合作用的概念：綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)

物，并且釋放出_______的過(guò)程。

2.光合作用的探究歷程（連線）

科學(xué)家實(shí)驗(yàn)結(jié)論或觀點(diǎn)

①普利斯特利a.只有在陽(yáng)光下，植物才能更新空氣

②英格豪斯植物可以更新空氣

③梅耶、光合作用的產(chǎn)物除夕卜，還有淀粉

④薩克斯光合作用釋放的Oz來(lái)自水

⑤魯賓和卡門光合作用把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能

⑥卡爾文-----------f.暗反應(yīng)中碳的轉(zhuǎn)移途徑

3.光合作用過(guò)程

［場(chǎng)所:葉綠體類囊體的薄膜

光物質(zhì)［H］+C)2

>反<變化tADP+Pi-ATP

應(yīng)

能量變化：光能

I活躍的化學(xué)能

「場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)

暗物質(zhì)fCO2-C3-?-(CH2O)

變化(ATP—ADP+Pi

能量變化：活躍的化學(xué)能

I

1穩(wěn)定的化學(xué)能

3.光合作用反應(yīng)式

光能

6CO2+12H2O葉綠正CGHWOG+GOZ+GH?。

——tI

1.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較

項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)

條件光、色素、酶ATP、NADPH,CO?、多種酶

場(chǎng)所類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)

物質(zhì)變化水的光解、ATP的合成CC)2的固定、C3的還原

能量變化光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能

光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP+、ADP和Pi。

聯(lián)系

沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成

2.光合作用彳由化能合成作用的比較

項(xiàng)目光合作用化能合成作用

能量來(lái)源光能氧化無(wú)機(jī)物釋放出的能量

區(qū)別

代表生物綠色植物硝化細(xì)菌

相同點(diǎn)

都能將C02和H20等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物

3.環(huán)境條件改變時(shí)光合作用中相關(guān)物質(zhì)的含量變化

(1)分析方法：需從物質(zhì)的生成和消耗兩個(gè)方面綜合分析。

示例：C02供應(yīng)正常，光照停止時(shí)C3的含量變化

光照停止一ATPJH］含量

減少一C；,的消耗量減少

CO,供應(yīng)正常一C：,的生成量不變

(2)物質(zhì)含量變化

光照由強(qiáng)到弱，光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)由充足到C02供應(yīng)由不足到

條件

CO,供應(yīng)不變C0?供應(yīng)不變不足，光照不變充足，光照不變

C3含量增加減少減少增加

C5含量減少增加增加減少

NADPH和

減少增加增加減少

ATP的含量

(CH20)的

減少增加減少增加

合成量

4.連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)L物合成量分析

(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗

反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。

(2)一直光照條件下，會(huì)造成NADPH、ATP的過(guò)度積累，利用不充分；光照和黑暗間隔條件

下，NADPH、ATP基本不積累，能夠被充分利用；因此在光照時(shí)間相同的條件下，光照和黑

暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。

例如：若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用，甲一直光照10分鐘，黑暗處理10

分鐘；乙光照5秒，黑暗處理5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機(jī)物：甲〈乙。

<歸納延伸：：>

對(duì)光合作用過(guò)程的4點(diǎn)說(shuō)明

(1)C3和C5并不是只含有3個(gè)或5個(gè)碳原子，還有H、0等原子，如丙酮酸(C3H4O3)就是

一種三碳化合物。

(2)暗反應(yīng)不直接需要光，但是如果沒(méi)有光照，光反應(yīng)停止后，暗反應(yīng)很快也會(huì)停止。

(3)光合作用的產(chǎn)物主要是糖類，還有一些類脂、有機(jī)酸、氨基酸和蛋白質(zhì)等。

(4)葉綠體產(chǎn)生的ATP只能用于自身的物質(zhì)合成，不能直接用于細(xì)胞中其他部位的生命活

動(dòng)。

典例1.如圖表示綠色植物光合作用的部分過(guò)程，圖中A?C表示相關(guān)物質(zhì)。有關(guān)分析錯(cuò)誤

的是（）

類囊體薄膜

A.圖中A為氧氣，可部分釋放到空氣中

B.圖中B為NADPH,外界CO?濃度升高時(shí)，B的含量暫時(shí)升高

C.該過(guò)程消耗的NADP+和C來(lái)自于葉綠體基質(zhì)

D.該過(guò)程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在B和ATP中

典例2.（2019?荷澤檢測(cè)）如圖所示某陽(yáng)生植物細(xì)胞在夏季晴天某一天內(nèi)的光合作用過(guò)程

中Cs、Cs化合物的數(shù)量變化。若第二天中午天氣由光照強(qiáng)烈轉(zhuǎn)向陰天時(shí)，葉綠體中C3含量的

變化、Cs含量的變化分別相當(dāng)于曲線中的（）

A.c-d段(X),b-c段(Y)

B.d—e段(X),dfe段(Y)

C.d-e段(Y),c-d段(X)

D.b-c段(Y)，b-c段(X)

考點(diǎn)三光合作用的影響因素及應(yīng)用

A<

(1)原理：光照強(qiáng)度影響反應(yīng)，制約NADPH和ATP的產(chǎn)生。

(2)曲線分析

①A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行o

②AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO?釋放量逐漸減少。

③B點(diǎn)：為點(diǎn)，細(xì)胞呼吸釋放的COz全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼

吸強(qiáng)度。

④BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，到C點(diǎn)后不再增強(qiáng)了。

⑤D點(diǎn)：為光飽和點(diǎn)，限制D點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是,

外部因素是等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。

(3)應(yīng)用：①溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)_____光照強(qiáng)度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；②陰生

植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽(yáng)生植物，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。

光A

合

;

作

用

—

強(qiáng)

度L

O

co2濃度

圖2

(1)原理：C02影響階段，制約C3的形成。

(2)曲線分析：圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度，圖2

中A'點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需C0?的最低濃度。B點(diǎn)和B，點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度都表示CO?飽

和點(diǎn)。

(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“正其行，通其風(fēng)”，增施等增大C0?濃度，提

高光合速率。

3.溫度

光

合

速

率

O1020304050溫度（?

(1)原理：溫度通過(guò)影響影響光合作用，主要制約暗反應(yīng)。

(2應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低

溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞速率，保證植物有機(jī)物的積累。

4.水分和礦質(zhì)元素

光

合

速

率

質(zhì)元素

分或礦

°水

原理

(1)

使光

蕉，

致萎

水導(dǎo)

物缺

如植

質(zhì)，

的介

反應(yīng)

化學(xué)

各種

體內(nèi)

又是

的,

作用

光合

既是

①水

。

體內(nèi)

植物

進(jìn)入

響co,

接影

，間

的開閉

影響

分還能

，水

另外

降。

率下

合速

。

影響

接的

或間

直接

用產(chǎn)生

光合作

成，對(duì)

的合

關(guān)的

作用有

與光合

過(guò)影響

元素通

②礦質(zhì)

反應(yīng)。

影響光

成從而

的合

以影響

如鎂可

肥。

和施

灌溉

合理

律，

長(zhǎng)規(guī)

的生

作物

根據(jù)

，可

產(chǎn)中

業(yè)生

：農(nóng)

應(yīng)用

(2)

合

因子綜

5.多

速率

光合

2

度CO

高濃

速率

光“

強(qiáng)

率高光

光合速

r

-30

中光強(qiáng)

Oz

濃度C

「中

c

t

卜20

低光強(qiáng)

CO2

濃度