高考生物总复习专题一细胞的代谢第4讲光合色素及光合作用过程学案Word文档下载推荐.docx
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浙江4月选考)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容和结果见下表。
品种
光照处理
叶绿素a含量
(mg/cm2)
叶绿素b含量
类胡萝
卜素含量
光合作用速率
(μmolCO2
/m2·
s)
A
正常光照
1.81
0.42
1.02
4.59
弱光照
0.99
0.25
0.46
2.60
B
1.39
0.27
0.78
3.97
3.80
3.04
0.62
2.97
回答下列问题:
(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照 ,导致其卡尔文循环中再生出 的量改变,从而影响光合作用速率。
(2)表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。
分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素,再用滤纸进行层析分离,与正常光照相比,弱光照处理的滤纸条上,自上而下的第4条色素带变 ,这有利于品种B利用可见光中较短波长的 光。
(3)实验结果表明,经弱光照处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其
来适应弱光环境。
品种 的耐阴性较高。
解析 本题考查光合作用的过程、影响光合速率的环境因素以及光合色素的作用。
据表可知,品种A在弱光下,光合色素的含量都下降;
而品种B的叶绿素a和叶绿素b的含量显著升高,更有利对光中较短波长蓝紫光的吸收,同时在弱光照下,品种B的光合速率要大于品种A,故品种B更耐阴。
答案
(1)下降 RuBP
(2)类囊体 宽 蓝紫 (3)比例 B
3.(2016·
浙江4月选考)叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下。
请回答下列问题:
(1)该膜是 膜,其上含有色素和催化光反应的 。
光反应中,色素吸收的光能转换为ATP等物质中的 。
(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和 。
ATP为碳反应提供了能量和 。
(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于
的液面。
滤纸条上最宽色素带中所含的色素是 。
解析
(1)图示光反应,将光能转换为ATP、NADPH中的化学能,场所为叶绿体的类囊体膜,其上含有各种光合色素和光反应所需的酶。
(2)光反应的产物包括O2、H+、电子、ATP和NADPH等;
ATP除为碳反应供能外,还可以在三碳酸分子被还原生成三碳糖的过程中提供磷酸基团。
(3)滤液细线不能浸没在层析液中,以免细线上所含的色素溶解在层析液中而无法沿着滤纸条向上扩散,从而无法分离形成不同的色素带;
色素含量越多则色素带越宽,叶绿体中含量最多的色素为叶绿素a。
答案
(1)类囊体 酶 化学能
(2)NADPH 磷酸基团
(3)层析液 叶绿素a
4.(2018·
浙江11月选考节选)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。
为研究光合作用中碳的同化与去向,用________的CO2供给小球藻,每隔一定时间取样,并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。
甲醇用以杀死小球藻并________标记化合物。
浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物________。
根据标记化合物出现的时间,最先检测到的三碳化合物。
猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当________后,发现RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。
解析 同位素示踪法可研究物质的变化和去向。
题干强调为研究光合作用中碳的同化与去向,因此可用同位素14C标记的CO2供给小球藻,每隔一定时间取样。
通过定时杀死细胞提取标记化合物,可研究碳元素的同化与去向。
通过类比叶绿体中光合色素的分离实验,可推知双向纸层析的目的也是为了使标记化合物分离。
由题意可知,固定CO2的是RuBP,而不是二碳化合物,因此突然降低CO2浓度后,RuBP的含量将会快速上升。
答案 同位素14C标记 提取 分离 突然降低CO2浓度
1.正误判断
(1)叶绿素对绿光的吸收率较高,所以叶绿素呈绿色。
(×
)
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,由碳氢链组成。
(3)纸层析的原理是光合色素易溶于95%乙醇中。
(4)进行光合作用的细胞一定含有叶绿体。
(5)每形成1分子三碳糖磷酸需经过3轮卡尔文循环。
(√)
(6)碳反应不需要光照,无光条件下,碳反应可不断循环进行。
(7)细胞呼吸生成的ATP可为碳反应三碳酸的还原提供能量和磷酸基团。
(8)在光合作用过程中突然撤离光照,短时间内叶绿体中的RuBP含量将下降。
2.读图析图
(1)上图表示 过程,其中反应Ⅰ是 ,反应Ⅱ是 。
(2)水在光下裂解的产物有A[ ]、B[ ]和e-,部分B可通过类囊体膜上的质子泵(一种通道蛋白)由类囊体腔转运至叶绿体基质,同时驱动物质C[ ]合成物质D[ ]。
(3)生成物质F的反应式是_______________________________________。
(4)反应Ⅰ生成的D、F用于反应Ⅱ中 的还原,其中D提供 ,F提供 。
提示
(1)光合作用 光反应 碳反应
(2)O2 H+ ADP和Pi ATP (3)NADP++H++2e-―→NADPH (4)3-磷酸甘油酸 能量和磷酸基团 能量和氢
考点1 围绕光合色素的颜色、种类、吸收光谱及其提取与分离考查科学思维
能力
1.(2018·
台州期末)从植物叶片中提取光合色素并用纸层析法分离,结果如图。
下列判断正确的是( )
A.该植物叶片主要吸收蓝紫光和红光
B.该植物叶片中含量最多的色素是叶绿素b
C.提取色素时要加入蒸馏水、二氧化硅、碳酸钙
D.滤纸条最上方的色素带呈蓝绿色
解析 滤纸条上的4条色素带对应的色素自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
叶绿素a的含量最多,B错误;
光合色素不溶于水,提取光合色素不可用水,而用95%的乙醇等有机溶剂,C错误;
滤纸条最上方的是胡萝卜素,呈橙黄色,D错误。
答案 A
绍兴3月选考适应性考试)下图是利用新鲜菠菜叶进行“光合色素的提取和分离”活动时得到的结果,出现该实验结果的原因可能是( )
A.用70%乙醇作为提取液
B.研磨时未加SiO2
C.研磨时未加CaCO3
D.分离时层析液液面高于滤液细线
解析 距离点样处近的两条色素带是叶绿素b、叶绿素a,据实验结果知提取液中叶绿素含量偏低,可能原因是研磨时未加CaCO3,叶绿素被酸破坏。
叶绿体中色素的提取与分离
(1)实验原理
①提取:
叶绿体色素不溶于水,而易溶于95%乙醇等有机溶剂。
②分离:
各种叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素分离开。
(2)异常实验现象分析
异常现象
原因分析
滤液绿色过浅
叶片不新鲜,叶绿素含量低
未加碳酸钙,叶绿素分子被破坏
未加二氧化硅,研磨不充分
加入的乙醇过多,滤液浓度小
色素带重叠
滤液细线画得不整齐或较粗
无色素带
提取液是水,而不是95%乙醇
滤液细线接触到层析液,色素溶解到层析液中
考点2 围绕光合作用的过程考查科学思维能力
3.(2018·
嘉兴3月选考测试)如图表示光合作用碳反应示意图,数字代表物质。
下列叙述正确的是( )
A.②是3-磷酸甘油酸
B.④的全称是核酮糖五磷酸
C.⑦在叶绿体基质中被还原
D.碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖
解析 ④是RuBP,全称是核酮糖二磷酸;
⑦是NADP+,在类囊体膜上接受H+和电子被还原为⑥NADPH;
碳反应生成的三碳糖5/6用于RuBP的再生,1/6离开卡尔文循环合成或转变成其他物质。
4.下图为光合作用的过程示意图,①②表示光合作用的场所,a、b和c表示物质。
请回答:
(1)①的名称是 ,其膜上含镁的色素主要吸收 光。
(2)水在光下裂解除图中所示的产物外,还有 ,这些物质会被 接受,其在卡尔文循环中将三碳酸还原为 ,此过程中还伴随着 的贮存。
(3)在供给C18O2极短时间后,除了糖类物质含有18O以外,从另一种光合产物
中也应当能够检测到18O。
解析 ①是类囊体,其膜上的叶绿素含镁,主要吸收红光和蓝紫光。
水光下裂解产物有O2、H+和电子,其中H+和电子被NADP+接受,生成的NADPH参与碳反应将三碳酸还原为三碳糖磷酸。
光合作用产物O2中的O来自H2O,糖类和H2O中的O来自CO2。
答案
(1)类囊体 红光和蓝紫
(2)H+和电子 NADP+ 三碳糖磷酸 能量 (3)水
光反应与碳反应的区别和联系
项目
光反应
碳反应
场所
叶绿体的类囊体膜
叶绿体基质
条件
光、色素、酶、水、ADP、NADP+、Pi
多种酶、CO2、ATP、NADPH
物质
变化
①水在光下裂解
H2O2H++2e-+1/2O2
②ATP的合成
ADP+Pi+能量ATP
③NADPH的合成
NADP++H++2e-NADPH
①CO2的固定
3CO2+3RuBP6三碳酸
②三碳酸的还原
6三碳酸
6三碳糖
③RuBP的再生和其他有机物的形成
5三碳糖3RuBP
1三碳糖其他有机物
能量
光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
联系
光反应为碳反应提供ATP、NADPH,碳反应为光反应提供ADP、
NADP+、Pi,二者紧密联系,缺一不可
考点3 结合环境骤变对光合作用相关物质含量的影响考查科学思维能力
5.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用,如果突然停止光照,短暂时间内叶绿体中下列物质含量不会减少的是( )
A.NADPHB.ATP
C.三碳酸D.三碳糖
解析 突然中断光照,光反应停止,NADPH和ATP合成停止,NADPH和ATP因碳反应的消耗而减少;
NADPH和ATP减少进一步导致三碳酸的还原减弱,从而三碳酸增加,三碳糖减少。
6.光照等适宜条件下,将
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- 高考 生物 复习 专题 细胞 代谢 光合 色素 光合作用 过程