高三一輪復(fù)習(xí)生物：光合作用課件

選考二輪復(fù)習(xí)：光合作用（1）考點(diǎn)1：光合作用的概念、階段與場(chǎng)所b，光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程b考點(diǎn)2：色素的種類、顏色和吸收光譜a，活動(dòng)：光合色素的提取與分離b考點(diǎn)3：活動(dòng)：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響c考點(diǎn)：光合作用的概念、階段、場(chǎng)所和產(chǎn)物概念：光合作用是指含有光合色素的生物（主要是植物和藻類），利用光能，把水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著化學(xué)能的有機(jī)物，并且釋放能量的過程。植物、藻類、光合細(xì)菌、藍(lán)藻等含有光合色素的細(xì)胞哪些生物能進(jìn)行光合作用？什么細(xì)胞能進(jìn)行光合作用？光合作用發(fā)生的條件是什么？場(chǎng)所在哪里？光合色素、酶葉綠體、（光合細(xì)菌）質(zhì)膜(2019·2月綠色評(píng)價(jià)聯(lián)盟)1941年，魯賓和卡門為了研究光合作用產(chǎn)生的氧氣是否來自于水，設(shè)計(jì)了如圖A的裝置，得到了圖B所示的氧氣中18O百分比的三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列敘述正確的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)的自變量為18O標(biāo)記的反應(yīng)物類型B.該裝置加NaHCO3溶液的目的是保持溶液pH的穩(wěn)定C.實(shí)驗(yàn)中閥門1必須打開用于收集試管中產(chǎn)生的氣體，閥門2要保持關(guān)閉D.科學(xué)家可根據(jù)在水與氧氣中18O的百分比的一致性就得出“氧氣來自于水”的結(jié)論試寫出分別用同位素18O標(biāo)記CO2和H2O后的反應(yīng)式？光合作用反應(yīng)物與產(chǎn)物之間的原子轉(zhuǎn)移情況如何？試寫出從用同位素14C標(biāo)記CO2開始到C6H12O6的物質(zhì)轉(zhuǎn)化路徑。光合作用總反應(yīng)式14CO2→三碳酸→三碳糖→14C6H12O6光能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能考點(diǎn)：光合作用的概念、階段、場(chǎng)所和產(chǎn)物試根據(jù)下圖，說一說光合作用2階段的場(chǎng)所、反應(yīng)物、生成物及能量變化①光能被吸收并轉(zhuǎn)化為_______和________中的化學(xué)能。②水在光下裂解為_______________③水中的_____________在光下將________還原為______。光反應(yīng)場(chǎng)所：類囊體膜條件：光、色素、酶、CO2

、水過程：H+、O2和電子（e-）ATPNADPH氫（H++e-）NADP+NADPH能量變化：光能電能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能NADPH合成ATP合成水的光解下圖表示光合作用時(shí)ATP形成的圖解，圖中b6f復(fù)合體能將葉綠體基質(zhì)中的質(zhì)子(H＋)轉(zhuǎn)移到類囊體腔內(nèi)，該過程需要依賴于水光解時(shí)產(chǎn)生的電子(e－)進(jìn)行推動(dòng)，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A.圖示過程發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上B.質(zhì)子從葉綠體基質(zhì)轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)的運(yùn)輸方式是易化擴(kuò)散C.光合作用中ATP合成過程會(huì)減小類囊體內(nèi)外的質(zhì)子濃度差D.物質(zhì)X既具有催化功能又具有運(yùn)輸功能光反應(yīng)過程水光解發(fā)生在類囊體腔中ATP形成依賴于水光解產(chǎn)生的H+濃度差NADPH形成依賴于水光解產(chǎn)的H+和e-科學(xué)家將離體葉綠體浸泡在pH＝4的酸性溶液中不能產(chǎn)生ATP(見圖1)，當(dāng)葉綠體基質(zhì)和類囊體均達(dá)到pH＝4時(shí)(見圖2)，將其轉(zhuǎn)移到pH＝8的堿性溶液中(見圖3)發(fā)現(xiàn)有ATP合成。下列敘述不合理的是(

)A.光可為該實(shí)驗(yàn)提供能量，是該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的必要條件B.該實(shí)驗(yàn)中葉綠體完整，保證反應(yīng)過程高效、有序地進(jìn)行C.產(chǎn)生ATP的條件是類囊體腔中的H＋濃度高于葉綠體基質(zhì)D.葉肉細(xì)胞中的葉綠體依靠水的光解產(chǎn)生類似于圖3的條件希爾反應(yīng)Hill反應(yīng)【2019年6月】希爾反應(yīng)是測(cè)定葉綠體活力的常用方法。希爾反應(yīng)基本原理：光照下，葉綠體釋放O2，同時(shí)氧化型DCIP（2，6一二氯酚靛酚）被還原，顏色由藍(lán)色變成無色。DCIP顏色變化引起的吸光率變化可反映葉綠體活力。研究小組利用菠菜葉進(jìn)行了葉綠體活力的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：（2）測(cè)定葉綠體活力：分組如下，并按下表加入試劑；測(cè)定各組吸光率。注：“一”表示不處理或不加入。①希爾反應(yīng)模擬了光合作用中

階段的部分變化，該階段在葉綠體的

中進(jìn)行。

氧化型DCIP在希爾反應(yīng)中的作用，相當(dāng)于在該階段中

的作用。②煮沸處理后，需向2號(hào)試管中加入一定量的

，以保證各試管中液體的量相等。③3號(hào)試管的作用是

?！?017年11月，加試題，26】在黑暗條件下，將分離得到的類囊體放在pH4的緩沖溶液中，使類囊體內(nèi)外的pH相等，然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH8的緩沖溶液中，結(jié)果檢測(cè)到有ATP的生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，下列敘述正確的是

A.實(shí)驗(yàn)中溶液的H+均來自水的裂解

B.黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體可產(chǎn)生ATP

C.光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高

D.若使類囊體的脂雙層對(duì)H+的通透性增大，ATP生成量不變C【2018年11月，加試題，26】實(shí)驗(yàn)中常用希爾反應(yīng)來測(cè)定除草劑對(duì)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pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。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(lán)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(jìn)行希爾反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）A.相同濃度除草劑處理下，單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變化快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膜的功能較強(qiáng)C.除草劑濃度為K時(shí)，品種乙的葉綠體能產(chǎn)生三碳糖D.不用除草劑處理時(shí)，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲B卡爾文循環(huán)碳反應(yīng)過程的歸納：CO2還原為糖的一系列反應(yīng)稱為__________循環(huán)，該循環(huán)是從一個(gè)_________（全稱_____________）開始的。①能量變化：將________和___________中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_________等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。②物質(zhì)變化：階段主要變化CO2固定1分子_____與一分子______結(jié)合，形成一個(gè)六碳分子，六碳分子隨即分解成2個(gè)_________________三碳酸還原每個(gè)三碳酸分子接受來自NADPH的_____和來自ATP的______，形成_______。這是CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第_____個(gè)糖。RuBP再生每____個(gè)CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)，經(jīng)____輪循環(huán)，可形成___個(gè)三碳酸分子，進(jìn)而被還原為____個(gè)三碳糖，其中有____個(gè)三碳糖再生為RuBP，有____個(gè)三碳糖離開卡爾文循環(huán)。卡爾文RuBPATPNADPHCO2RuBP核酮糖二磷酸糖類氫磷酸基團(tuán)三碳糖1336651三碳酸【2018年11月】光合作用是整個(gè)生物圈的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量基礎(chǔ)。回答下列問題：(1)為研究光合作用中碳的同化與去向，用

的CO2供給小球藻，每隔一定時(shí)間取樣，并將樣品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以殺死小球藻并

標(biāo)記化合物。濃縮后再點(diǎn)樣進(jìn)行雙向紙層析，使標(biāo)記化合物

。根據(jù)標(biāo)記化合物出現(xiàn)的時(shí)間，最先檢測(cè)到的是三碳化合物。猜測(cè)此三碳化合物是CO2與某一個(gè)二碳分子結(jié)合生成的，但當(dāng)

后，發(fā)現(xiàn)RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物質(zhì)不是二碳分子。真題分析：卡爾文循環(huán)發(fā)現(xiàn)史環(huán)境驟變對(duì)光合作用中間產(chǎn)物含量的影響簡(jiǎn)化RuBP三碳酸三碳糖CO2ADPNADPHNADP+ATP環(huán)境驟變對(duì)光合作用中間產(chǎn)物含量的影響分析原則：就近原則光照停止、光照減弱、綠光照射……ATP↓NADPH↓三碳酸↑三碳糖↓RuBP↓

環(huán)境驟變對(duì)光合作用中間產(chǎn)物含量的影響CO2供應(yīng)停止、減弱……RuBP↑三碳酸↓三碳糖↓

ATP↑NADPH↑(1)以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化，而非長時(shí)間。(2)以上各物質(zhì)變化中，三碳酸分子和NADPH含量的變化是相反的，NADPH和ATP的含量變化是一致的?！?019年4月】當(dāng)用綠光照射該溶液，短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中3-磷酸甘油酸的含量會(huì)

。若停止CO2供應(yīng)，短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中RuBP的含量會(huì)

?！?020年1月】某同學(xué)進(jìn)行“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng)，以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH試紙、100W聚光燈、大燒杯和不同顏色的玻璃紙等為材料用具。若將燒杯口密封，持續(xù)一段時(shí)間，直至溶液pH保持穩(wěn)定，此時(shí)RuBP和三碳酸的含量與密封前相比分別為

。真題分析：環(huán)境驟變對(duì)光合作用中間產(chǎn)物含量的影響區(qū)分含量變化和合成速率變化：當(dāng)外界條件改變時(shí)，短時(shí)間內(nèi)三碳酸、RuBP等物質(zhì)的含量變化可能上升或下降，但一段時(shí)間后兩者的含量將重新達(dá)到新的平衡。此外，若題干設(shè)問“合成速率”變化，可從總體光合速率變化角度予以考慮，即總體光合速率下降時(shí)各物質(zhì)的合成速率均下降。適宜的光照、溫度條件下，在0.003%CO2和1%CO2兩種不同環(huán)境中某植物葉肉細(xì)胞卡爾文循環(huán)中三碳酸和RuBP微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖分析合理的是（）A.ab段碳反應(yīng)速率越來越小B.bc段甲物質(zhì)濃度降低是因?yàn)樯伤俾首冃.cd段光合作用較弱是因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)物不足D.ae段葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)穩(wěn)定不變B請(qǐng)說出下列字母所代表的物質(zhì)名稱。O2O2ADP+piATPNADP+NADPHNADP+三碳糖CO2光反應(yīng)碳反應(yīng)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系教材93頁光反應(yīng)與碳反應(yīng)不一定同時(shí)進(jìn)行光反應(yīng)的速率也不一定等于碳反應(yīng)的速率瓦爾堡(O.Warburg)的“間歇光”測(cè)定光合作用：所謂間歇光就是一種人工光源，極短時(shí)間的照光與極短時(shí)間的黑暗輪番交替。光和暗的時(shí)間均為十分之幾或百分之幾秒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：一定量的光，間歇照射比連續(xù)照射的效率要高。希爾反應(yīng)(Hillreaction)：是指離體葉綠體在光照條件下使水分解，釋放氧氣并還原電子受體的反應(yīng)。離體的完整葉綠體，在合適的氧化劑存在下，例如染料二氯酚靛酚(DCIP)，當(dāng)照光時(shí)，可以使水光解釋放氧氣，同時(shí)使染料還原，結(jié)果染料從原來的藍(lán)紫色變?yōu)榉奂t色至無色。此反應(yīng)為希爾所發(fā)現(xiàn)，故常稱為希爾反應(yīng)?？捎梅止夤舛扔?jì)測(cè)定反應(yīng)前后染料吸光度A的變化，變化在4～5分鐘內(nèi)呈線性關(guān)系。間歇光與希爾反應(yīng)

(2015·全國卷Ⅰ，29)為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135s，處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。D組(對(duì)照組)：光照時(shí)間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%?；卮鹣铝袉栴}：(1)單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是_____________________________________________________；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要________，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的________。(2)A、B、C三組處理相比，隨著_______________________________________的增加，使光下產(chǎn)生的________________能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。注：每組處理的總時(shí)間均為150s，其中A、B、C三組總光照與總黑暗處理時(shí)間相同。回答下列問題：科學(xué)家利用生長狀態(tài)相同的某種植物為材料，探究光照對(duì)植物光合作用的影響，具體處理方式及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量是_________________________。各組實(shí)驗(yàn)需要保證溫度、光強(qiáng)度等條件適宜且相同，目的是_________________________（2）單位光照時(shí)間內(nèi)，B組或C組合成有機(jī)物的量_________（填“大于”“等于”或“小于”）D組，主要原因是________________陽光穿過森林中的空隙形成“光斑”，下圖表示一株生長旺盛的植物一片葉子在“光斑”照射前后的光合作用過程中吸收CO2和釋放O2的有關(guān)曲線，下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．圖中實(shí)線代表二氧化碳吸收速率B．“光斑”照射開始時(shí)，二氧化碳吸收速率慢于氧氣釋放速率C．“光斑”移開后，虛線立即下降，一段時(shí)間后，實(shí)線才開始下降，這是因?yàn)椤肮獍摺闭丈洚a(chǎn)生的ATP和NADPH還可以繼續(xù)還原三碳酸D．B點(diǎn)以后植物無法進(jìn)行光合作用D離開卡爾文循環(huán)的三碳糖分子，少部分在葉綠體內(nèi)作為合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的原料而被利用；大部分運(yùn)至葉綠體外（細(xì)胞溶膠）轉(zhuǎn)變成蔗糖，供植物體所有細(xì)胞利用。三碳糖的的利用3.光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化與運(yùn)輸：光反應(yīng)中ATP和NADPH的合成均與H＋有一定關(guān)系，其中ATP的合成需要H＋的勢(shì)能提供能量。而在碳反應(yīng)中，碳同化既可以在葉綠體中形成淀粉，暫時(shí)儲(chǔ)存在葉綠體中，又可以通過葉綠體膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)器運(yùn)出葉綠體，在細(xì)胞溶膠中合成蔗糖。合成的蔗糖或者臨時(shí)貯藏于液泡內(nèi)，或者輸出光合細(xì)胞，經(jīng)韌皮部裝載通過長距離運(yùn)輸運(yùn)向庫組織。若光合產(chǎn)物的輸出受阻，會(huì)抑制光合作用的持續(xù)進(jìn)行。【2015年10月】三碳糖磷酸大部分運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成_________，供植物細(xì)胞利用。【2017年4月】（3）在植物體內(nèi)，CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的途徑為__________循環(huán)，其產(chǎn)物可運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成__________，并運(yùn)到植物體其他部位供細(xì)胞利用。（4）檢測(cè)結(jié)果表明離體葉肉細(xì)胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。葉肉細(xì)胞合成淀粉的場(chǎng)所是__________。而在塊莖中，淀粉長期儲(chǔ)存在__________中。真題分析：光合產(chǎn)物的形成與運(yùn)輸植物葉肉細(xì)胞光合作用的碳反應(yīng)、蔗糖與淀粉合成代謝途徑如圖所示。圖中葉綠體內(nèi)膜上的磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器轉(zhuǎn)運(yùn)出1分子三碳糖磷酸的同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)1分子Pi(無機(jī)磷酸)。請(qǐng)回答：(1)磷除了是光合作用相關(guān)產(chǎn)物的組分外，也是葉綠體內(nèi)核酸和________的組分。(2)卡爾文循環(huán)中3－磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的還原反應(yīng)屬于________(填“吸能”或“放能”)反應(yīng)。(3)若蔗糖合成或輸出受阻，則進(jìn)入葉綠體的________數(shù)量減少，使三碳糖磷酸大量積累于________中，也導(dǎo)致了光反應(yīng)中合成________數(shù)量下降，卡爾文循環(huán)減速。上述三碳糖磷酸對(duì)卡爾文循環(huán)的調(diào)節(jié)屬于________。此時(shí)過多的三碳糖磷酸將用于________，以維持卡爾文循環(huán)運(yùn)行。光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化與運(yùn)輸如圖為菠菜葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的示意圖，A、B、C代表反應(yīng)的場(chǎng)所，①~⑤表示相關(guān)物質(zhì)。據(jù)圖回答：光合作用和細(xì)胞呼吸下圖表示天竺葵葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用和需氧呼吸的部分代謝過程，其中a~e表示有關(guān)物質(zhì)，A~D表示相關(guān)生理過程。選考二輪復(fù)習(xí)：光合作用（1）類蘿卜素低溫下穩(wěn)定性高于葉綠素（對(duì)）在一定強(qiáng)度的光照下，光合色素能夠催化光反應(yīng)的發(fā)生（錯(cuò)）紙層析的原理是光合色素易溶于無水乙醇（錯(cuò)）用新鮮菠菜葉提取到的濾液不能進(jìn)行光反應(yīng)（對(duì)）葉綠素只能吸收藍(lán)紫光和紅光，不吸收其他光，所以成綠色（錯(cuò)）判斷題光合色素分布功能化學(xué)特性分離方法元素組成吸收光波葉綠體類囊體膜上、質(zhì)膜上（如藍(lán)藻）①吸收光能(4種色素)；②傳遞(4種色素)③轉(zhuǎn)換(光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，只有少量葉綠素a)不溶于水，能溶于乙醇、丙酮和石油醚等有機(jī)溶劑紙層析法類胡蘿卜素(C、H)、葉綠素(C、H、O

、N、Mg)可見光（400~700nm）光合色素注：葉綠體中的光合色素遠(yuǎn)不止4種。400500600700波長/nm葉綠體色素吸收光譜葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素如何制作吸收光譜？1、提取光合色素（多種），進(jìn)行分離，分別獲取單一的某種色素（如葉綠素a）；2、葉綠素a溶液倒入比色杯，用光電比色法進(jìn)行檢測(cè)；3、波長400nm-700nm種類色素的顏色主要吸收的光功能類胡蘿卜素(1/4)胡蘿卜素葉黃素葉綠素(3/4)葉綠素a葉綠素b色素的種類、顏色吸收、傳遞光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能藍(lán)紫光紅光、藍(lán)紫光橙黃色黃色黃綠色藍(lán)綠色光合色素的提取與分離提取原理：色素易溶于有機(jī)溶劑不溶于水，所以可用無水乙醇/乙醇提取色素。分離色素：不同種色素