高考生物一轮复习第3单元第9讲光合作用教Word下载.docx

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　蓝绿色　 

叶绿素b

　黄绿色　 

类胡萝卜素

　叶黄素　 

黄色

　胡萝卜素　 

橙黄色

2.叶绿体中色素的吸收光谱分析

由图可以看出,

（1）色素的功能:

叶绿素主要吸收　红光和蓝紫光　;

类胡萝卜素主要吸收　蓝紫光　。

（2）色素吸收光的范围:

可见光的波长范围大约是390~760nm,一般叶绿体中的色素只吸收　可见光　,对红外光和紫外光不吸收。

3.叶绿体的结构与功能

（1）结构模式图

（2）结构

（3）功能:

进行　光合作用　的场所 

（4）恩格尔曼的实验:

好氧细菌主要分布于　叶绿体　被光束照射部位的周围。

4.光合作用的探究历程（连线）

1.液泡中色素吸收的光能用于光合作用。

（✕）

2.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。

3.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。

（√）

4.叶绿体是进行光合作用的唯一场所。

5.光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。

6.1864年德国科学家萨克斯的叶片曝光和遮光实验只能证明光合作用的产物有淀粉。

　　下面是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,请分析:

（1）恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处?

（2）两实验均需要进行“黑暗”处理吗?

（3）两实验如何设计对照实验?

答案　

（1）选择水绵和好氧细菌作实验材料,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;

用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。

（2）图示的两实验中,只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理,目的是消耗掉细胞中原有的淀粉。

（3）恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照;

萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。

考向一　考查捕获光能的色素分析

1.（2019云南昆明云师大附中高三月考）下列关于黑藻细胞中叶绿素的说法,不正确的是（　　）

A.可吸收640~660nm波长的光进行光合作用

B.可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b

C.分布在叶绿体内膜和基粒上

D.土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成

1.

答案　C　叶绿素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,640~660nm波长的光为红光,故叶绿素可吸收640~660nm波长的光进行光合作用,A正确;

叶绿素a和叶绿素b在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散速度快,所以可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b,B正确;

叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体内膜上没有光合色素,C错误;

叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg,土壤中缺少氮或镁时,会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用,D正确。

题后悟道·

归纳

　　影响叶绿素合成的三大因素

考向二　考查探究光合作用的相关实验分析

2.（2019甘肃武威五中月考）如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。

一段时间后,以下相关实验比较不正确的是（　　）

A.Y2的质量大于Y3的质量

B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量

C.②中水的质量大于④中水的质量

D.试管①的质量大于试管②的质量

2.

答案　C　Y1和Y3是O2,Y2和Y4是18O2,因此Y2的质量大于Y3;

④中小球藻中含有（C

O）的有机物,而①中小球藻含有（CH2O）的有机物,故④中小球藻质量大于①中的小球藻质量;

④和②中的水都为

O,且含量相同,因此质量相等;

在试管①和②中原有质量相等的情况下,②中释放出的是18O2,而①中释放出的是O2,故剩余质量①大于②。

3.下图为恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵时,发现好氧细菌大量集中在如图所示区域,以下分析正确的是（　　）

A.水绵光合作用产生的氧气能进入细菌的线粒体与[H]结合生成H2O

B.实验过程中装片需放置在没有空气的黑暗环境中目的是隔绝二氧化碳

C.图中细菌分布的差异是由水绵不同区域有机物的含量不同造成的

D.图中细菌分布的差异是由在不同波长光下氧气的产量不同造成的

3.

答案　D　细菌为原核生物,无线粒体,A错误;

该实验中光照为自变量,氧气为无关变量,实验过程中,将临时装片放在黑暗、没有空气的环境中是为了设置自变量和排除无关变量的影响,从而确保实验能正常进行,B错误;

照射水绵的光的光质不同（主要吸收红光和蓝紫光）,光合作用强度不同,产生的氧气量也不同,造成好氧菌的分布也不同,C错误,D正确。

方法

　　恩格尔曼实验方法的巧妙之处

（1）巧选实验材料:

选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;

（2）妙法排除干扰因素:

没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。

（3）巧妙设计对照实验:

用极细的光束照射,叶绿体上可分为有光照和无光照的部位,相当于一组对照实验;

临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。

考点二　光合作用的基本过程

　　1.光合作用的过程

（1）根据上图分析光反应与暗反应的区别

Ⅰ.　光反应　 

Ⅱ.　暗反应　 

场所

　叶绿体类囊体薄膜　 

叶绿体基质

条件

　光　、色素和酶 

多种酶

原料

水、NADP+、ADP、Pi

[H]（NADPH）、ATP、CO2

产物

[H]（NADPH）、ATP、　O2　 

　（CH2O）、NADP+　、ADP、Pi 

物质

变化

①水的光解:

H2O

2H++O2+2e-

NADP++2H++2e-

NADPH+H+

②ATP的合成:

ADP+Pi

　ATP　 

①CO2的固定:

　CO2　+C5

　2C3　 

②C3的还原:

　2C3 

　（CH2O）　+C5+NADP++ADP+Pi 

能量

光能→ATP中　活跃　的化学能 

ATP中活跃的化学能→有机物中　稳定　的化学能 

（2）根据下图分析光反应与暗反应的联系:

①光反应为暗反应提供　ATP和[H]　。

②暗反应为光反应提供　ADP、Pi、NADP+　。

（3）光合作用总反应式和反应物中H、O的去向:

（4）同位素标记元素转移途径

H:

3H2O

[3H]

（C3H2O）

C:

14CO2

14C3

（14CH2O）+14C5

O:

2.光合作用和化能合成作用的比较

光合作用

化能合成作用

区别

能量来源

　光能　 

　氧化无机物释放出的能量　 

代表生物

绿色植物

　硝化细菌　 

相同点

都能利用　CO2和H2O　等无机物合成有机物 

1.光合作用过程中光能转化为有机物中的化学能。

2.光反应必须在光照下进行,暗反应必须在暗处进行。

3.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中。

4.光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂。

　（√）

5.适宜环境条件下,在离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后,不能完成暗反应过程。

6.适宜条件下培养的叶绿体,突然将原来的白光改为绿光照射,则短时间内[H]含量会增多。

　　下图为绿色植物光合作用过程示意图（图中a~g为物质,①~⑥为反应过程,物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示）。

思考相关问题:

（1）a物质的功能是什么?

（2）图中①、③分别表示怎样的生理过程?

（3）将b物质用18O标记,最终在图中哪种物质中检测到放射性?

（4）在其他条件适宜的情况下,突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量发生怎样的变化?

答案　

（1）吸收、传递和转换光能。

（2）①表示水分的吸收,③表示水的光解。

（3）（CH2O）中能检测到放射性。

（4）C3含量增加,C5含量减少。

　　1.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析

（1）分析方法:

需从物质的生成和消耗两个方向综合分析

示例:

CO2供应正常,光照停止时C3的含量变化

（2）物质含量变化的比较

光照由强到弱,CO2供应不变

光照由弱到强,CO2供应不变

CO2供应由充足到不足,光照不变

CO2供应由不足到充足,光照不变

C3含量

增加

减少

C5含量

[H]和

ATP的含量

减少或没有

（CH2O）的合成量

2.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析

（1）光反应为暗反应提供的[H]和ATP在叶绿体中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。

（2）一直光照条件下,会造成[H]、ATP的过度积累,利用不充分;

光照和黑暗间隔条件下,[H]、ATP基本不积累,能够被充分利用;

因此在光照时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。

例如:

若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲一直光照10分钟,黑暗处理10分钟;

乙光照5秒,黑暗处理5秒,持续20分钟,则光合作用制造的有机物甲<

乙。

考向一　考查光合作用的过程

1.（2019江西名校高三5月联考）植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A.NADP+在光反应过程与电子和质子结合,形成还原型的NADPH

B.叶肉细胞的光补偿点就是植物的光补偿点

C.类囊体膜上的类胡萝卜素能吸收红光和蓝紫光用于光合作用

D.图中H+通过主动运输从类囊体膜内运到膜外

答案　A　在光反应过程中,水光解产生的电子和质子与NADP+结合,形成还原型的NADPH,A正确;

对于叶肉细胞来说,既可以进行光合作用,又可以进行呼吸作用,在叶肉细胞的光补偿点时,该细胞的光合速率=呼吸速率,而对于植物来说,只有部分细胞可以进行光合作用,所有细胞都可以进行呼吸作用,在该植物的光补偿点时,部分细胞的光合速率之和=所有细胞的呼吸速率之和,故植物的光补偿点大于叶肉细胞的光补偿点,B错误;

类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,C错误;

由图可知,H+从类囊体膜内运到膜外是顺浓度梯度,故为协助扩散,D错误。

2.（2019山东潍坊、青州三模）如图表示某植物叶肉细胞内光合作用的生理过程,下列相关叙述正确的是（　　）

A.叶黄素缺失突变体与正常植株相比,若给予红光照射,则光吸收差异显著

B.过程Ⅱ为暗反应,在类囊体薄膜上产生的2和3只能用于暗反应还原C3

C.若降低周围环境中的CO2浓度,则释放O2的速率不变

D.若该细胞净光合速率大于0,推测该植物体能积累有机物从而使植株干重增加

答案　B　叶黄素主要吸收蓝紫光,因此给予红光照射,叶黄素缺失突变体