第三單元　第15課時　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用原理的探索-2025年高中生物大一輪復(fù)習(xí)

第15課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用原理的探索課標(biāo)要求說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲存為糖分子中的化學(xué)能?？记榉治霾东@光能的色素2023·江蘇·T122023·全國乙·T22023·遼寧·T212023·海南·T162023·廣東·T182023·全國甲·T292022·山東·T212020·江蘇·T6考點一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．綠葉中色素的提取和分離總結(jié)實驗異?，F(xiàn)象分析2．色素的分布和作用(1)分布：葉綠體__________________上。(2)作用：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。(3)吸收光譜：一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光。葉綠素對____________________的吸收量大，類胡蘿卜素對____________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量________。3．葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能總結(jié)恩格爾曼實驗設(shè)計的4點巧妙之處(1)實驗材料選得妙：實驗材料選擇水綿和需氧細(xì)菌。水綿的葉綠體呈螺旋帶狀，便于觀察；利用需氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。(2)排除干擾的方法妙：沒有空氣的黑暗環(huán)境，排除了空氣中氧氣和光的干擾。(3)觀測指標(biāo)設(shè)計得妙：用極細(xì)的光束點狀投射，葉綠體上可分為獲得光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對照實驗。(4)實驗對照設(shè)計得妙：進行黑暗(局部光照)和曝光對照實驗，明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。(1)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素()(2)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同()(3)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多()(4)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中()(5)葉綠體內(nèi)膜的面積遠遠大于外膜的面積()考向一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．(2023·全國乙，2)植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯誤的是()A．氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體薄膜上C．用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區(qū)有吸收峰D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢2．(2023·江蘇，12)下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實驗的敘述，合理的是()A．用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B．若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但易出現(xiàn)色素帶重疊C．該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量D．用紅色莧菜葉進行實驗可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間考點二光合作用原理的探索探索光合作用的部分實驗?zāi)攴菘茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)末—普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928年—發(fā)現(xiàn)________對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過________________轉(zhuǎn)化成糖1937年英國植物學(xué)家希爾離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生_____________的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)1941年美國科學(xué)家魯賓和卡門用__________________的方法，研究了光合作用中氧氣來源于H2O：H218O＋CO2→植物→__________________；H2O＋C18O2→植物→__________________1954年美國科學(xué)家__________在光照下，葉綠體可合成____________。1957年，他發(fā)現(xiàn)該過程總是與__________________相伴隨(1)希爾實驗證明了水的光解和糖的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)()(2)希爾實驗說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來自水()(3)卡爾文等探究CO2中碳在光合作用中的轉(zhuǎn)化途徑采用了同位素示蹤法()得益于紙層析法的發(fā)明和放射性同位素的研究，卡爾文及其同事用CO2飼養(yǎng)單細(xì)胞小球藻，觀察光合作用過程中碳的轉(zhuǎn)化和去向，從而揭示了光合作用暗反應(yīng)的過程。如圖為卡爾文等研究的主要流程，請回答下列問題：(1)卡爾文等用14CO2處理小球藻不同時間，隨后用沸騰的乙醇?xì)⑺兰?xì)胞，目的是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)隨后通過雙向紙層析分離小球藻中的有機物。點樣處位于濾紙的左下角；雙向紙層析是第一次層析后，將濾紙旋轉(zhuǎn)90°進行第二次層析的方法；層析液中溶解度越大的物質(zhì)在濾紙上擴散得越快。據(jù)圖分析兩次層析過程中使用了________(填“相同”或“不同”)的層析液，判斷依據(jù)是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)對代謝物紙層析的原理是什么？與單向紙層析相比，雙向紙層析的優(yōu)點是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)如圖為小球藻同化14CO2不同時間的放射自顯影圖。根據(jù)實驗結(jié)果請對“尿苷二磷酸葡萄糖、磷酸丙糖、PGA(C3)”三種物質(zhì)出現(xiàn)的先后順序進行排序______________________?？枷蚨夂献饔迷淼奶骄?．(2023·江蘇海安高級中學(xué)高三月考)卡爾文將14C標(biāo)記的CO2通入正在進行光合作用的小球藻培養(yǎng)液中，然后在培養(yǎng)后不同時間(0.5s、3s、10s等)將培養(yǎng)液迅速傾入熱乙醇中以殺死細(xì)胞，最后利用層析法和放射自顯影技術(shù)進行物質(zhì)的分離和鑒定，實驗結(jié)果如圖。下列相關(guān)分析不正確的是()A．用14C標(biāo)記CO2可排除細(xì)胞中原有物質(zhì)的干擾B．熱乙醇處理的目的是停止光合作用的進行C．推測暗反應(yīng)的初產(chǎn)物可能是3－磷酸甘油酸D．可依據(jù)放射性的強弱推測出暗反應(yīng)的過程4.實驗中常用希爾反應(yīng)來測定除草劑對雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)基本過程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸緩沖液(pH＝7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍色變成無色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進行希爾反應(yīng)，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．相同濃度除草劑處理下，單位時間內(nèi)溶液顏色變化慢的品種受除草劑抑制效果更顯著B．與品種乙相比，除草劑抑制品種甲類囊體的功能較強C．除草劑濃度為K時，品種乙的葉綠體能合成有機物D．不用除草劑處理時，品種乙的葉綠體放氧速率等于品種甲1．(必修1P98)綠葉中的色素有4種，它們可以歸為兩大類：____________(含量約占3/4)和________________(含量約占1/4)，其中前者包含__________(藍綠色)和____________(黃綠色)，后者包含______________(橙黃色)和____________(黃色)。2．(必修1P99)葉綠素a和葉綠素b主要吸收____________________，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收____________。3．(必修1P99圖5－12)從葉綠素吸收光譜圖可知，葉綠素a在紅光部分的吸收帶較葉綠素b偏向長波方面，且吸收光譜帶比葉綠素b寬，葉綠素b在藍紫光部分的吸收光譜帶比葉綠素a______(填“寬”或“窄”)。研究表明：在遮光條件下，以藍紫光為主的散光占比增加。請預(yù)測：在適當(dāng)遮光的條件下，葉片(如同一植物底層葉片)中葉綠素a/b______，弱光下的吸光能力________，有利于提高植物的捕光能力，是對弱光環(huán)境的一種適應(yīng)。4．(必修1P101)葉綠體是__________________的場所。在它內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的__________________，在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進行光合作用所必需的______。5．植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？________________________________________________________________________________________________________________________________________________6．海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致是淺、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關(guān)嗎？_________________________________________________________________________________________________________________________