人教版高中生物一轮复习(光合作用(Ⅰ)
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高中生物重点知识整理〔呼吸作用、光合作用〕呼吸作用一、呼吸作用过程1、有氧呼吸阶段场所物质变化产能情况A阶段—酶C6H1206 ----------- ►—内酮酸+_[H]+ 能______ 能量第二阶段------------一一一酶一“2 内酮酸+6H2O ------ ►_C02+_[H]+ 能______ 能量第三阶段—酶24[H]+6O 2 -------- ►_H2O+能量______ 能量、—一,、…一酶▼总反响式及物质转移:C6H12O6+6H2O+6O2 ------------- ►6*2+3 20+能量2、无氧呼吸阶段场所物质变化产能情况A阶段________ 酶酒精发醉.C6H12.6 *C2H5OH+ _CO2+RI匕里___ ____ 酶乳酸发酵:C6H12O6 —+2C3H 6O3+能量量匕匕八目第二阶段量匕匕八目、Q浓度对细胞呼吸的影响细胞呼吸的影响因素及影响原理:温度:实质是通过影响的活性,进而影响呼吸作用.氧气浓度:当氧气浓度为0时,细胞进行 ,场所是在.当氧气浓度为0〜10叱间是,细胞进行和,随着氧气浓度的增加, 作用增强, 作用减弱,场所是在、、.当氧气浓度大于或者等于10%寸,消失,此后只进行 ,但当氧气浓度到达一定值后,有氧呼吸强度不再随着氧气浓度的增大而增强. 当氧气浓度为C时,有机物消耗量 ,在该氧气浓度下储存瓜果蔬菜效果较好.水:在一定范围内,随着细胞含水量的增加,细胞呼吸作用.二氧化碳:在一定范围内,随着环境中二氧化碳浓度的增加,细胞呼吸作用.三、细胞呼吸的能量变化有机物中稳定的化学能________ 〔内能〕中活泼的化学能ATP 的结构及其与 ADP 的相互转化:flOhwtOiATP 的名称为 _________________ ,其中A 指的是 _____________, T 指的是 ___________ , P 指的是ATP 与ADP 阳相印簟化的条件、[场所、能量来源及去向要辨析清楚,此过程只有 M 作用为",其中A 指的是 指的是 可逆,O不可逆,股整个细螺质基鼠魁体、叶靴生雄需蟒位始作用其他$ .螭懒麟\ADP /戳、ATP注意:2.ATP 5Tp,从而使细胞中的 ATP 总是处于一种动态平衡中.应,由于转化过程中的反响类型、所需酶、能量的来源和去路及反响场所都不完全相同,所以说能量是,但是物质是3 .ATP 的形成需要满足 4个条件:两种原料〔 成..另合成ATP 的过程有水生4 .ATP 的水解分为初步水解和彻底水解,其中初步水解只能断裂远离腺昔A 的高能磷酸键,而彻底水解那么可两个高能磷酸键同时断裂.5 .ATP 产生量与氧气供给量之间的关系:在无氧条件下,可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量的增多,有氧呼吸明显增强,的限制条件可能是ATP 产生量随之增加,但当氧气供给量到达一定量之后,ATP,随着氧气量ATP 产生量不再增加,此时,等.,最宜存放.但是粮食,水果储存差异在含水量上,粮食要晒干有氧呼吸无氧呼吸不 同 点场所____________ 和 _________条件 _______ 和 _______产物 _______ 和 _______ _________ 和 ________ 或 _______:能量_______ 能量_______ 能量相 同 点实质 分解 ____________ ,释放 __________联系第 _______ 阶段的场所及转变过程相同6 .不同生物无氧呼吸产物不同,其直接原因是催化反响的酶不同,根本原因是合成酶的基因不同7 .水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精有毒害作用, 酸对细胞有毒害作用8 .二氧化碳的鉴定试剂及现象:玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳.ATP ? 与ADP生成一定不是乳酸发酵.注意:1.有.产生一定是有氧呼吸,有★当CO 释放总量最少时,生物呼吸作用最 入股,而水果要保证一定的湿度.澄清石灰水变浑浊, 根据 可确定二氧化碳的多少; 澳麝香草酚蓝水溶液颜色变化为由 变 最后变为,根据 确定二氧化氮的多少.5.酒精的鉴定试剂及现象:酒精遇重铭酸钾溶液颜色变化为由 变为 〔 酸性条件〕练习题:一.判断1 .ATP 的组成元素为 C H 、Q M P,其中A 的含义是指腺喋吟,P 代表磷酸集团 〔〕2 .ATP 的结构简式为A-P~P~P,且远离腺昔的高能磷酸键易断裂也易形成〔〕 3 .ATP 、ADR 叶绿体、线粒体、核糖体等物质和结构中一定还核糖,而酶中一定不含核糖 〔〕 4 .植物根尖分生区产生 ATP 的细胞结构只有线粒体 〔〕 5 .叶绿体产生ATP 必须有光,线粒体产生 ATP 必须有氧 〔〕 6 .有光条件下只有叶绿体能产生ATP,有氧条件下只有线粒体能产生ATP〔〕 7 .无氧呼吸是不需消耗氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反响 〔〕 8 .水果储存在完全无氧的环境中,可将因呼吸作用引起的损失降到最小 〔〕 9 .有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜上〔〕 10 .人体剧烈运动时,CO2/O2> 1,即可在线粒体又可在细胞质基质中产生〔〕光与光合作用、“绿叶中色素的提取和别离〞实验中滤纸条上色素分布叶绿体的结构决定了叶绿体的功能,含有光合作用的酶,所以叶绿体为光合作用的场所,实验证实: 问题:1.海洋中藻类的分层现象,与植物中色素吸收光的颜色有什么关系?2.温室内有自然光照射的情况下,给植物补充哪些单色光对增产有利?且大棚蔬菜的薄膜颜色应为? 二、光合作用过程光能.CO 2+H 2O 时以" "(CH 2O)+O 2叶绿体含量排名:叶绿体中的色素叶绿体的结构,可分为外表和内部,外表为 酶,基粒由重叠而成,目的:叶绿素〔含量约占3/4〕 L 类胡萝卜素〔含量约占1/4〕叶绿素a 〔蓝绿色〕 叶绿素b 〔黄绿色〕胡萝卜素〔橙黄色〕叶黄素〔黄色〕内部可分为 和 ,其上分布着色素和酶主要吸收: 蓝紫光和红光主要吸收: 蓝紫光,基质中含有DNF RNA—胡萝卜素:橙黄色4一叶黄素:黄色3 一叶绿素a :蓝绿色 1 一叶绿素b:黄绿色2总反响式:物质转移〔以生成葡萄糖为例〕:6CO2+12H2O …… M C6H12O6+6O2+6H2OI |叶绿体本*光合作用中光反响的的条件:、、、.场所:.物质变化:水一[H]+O2; ADP+Pi+能量一ATP 〔在酶的催化下〕能量变化:f光合作用中暗反响的条件:、、、.场所:.物质变化:CO2^一和; AT2 ADP+Pi+能量能量变化:一光反响与暗反响之间的联系:光反响为暗反响提供和,其中[H]既可作复原剂又可提供能量; 暗反响为光反响提供、.CO2中C进入C3但不进入C5,最后进入〔CH2O力,C5中的C不进入〔CH2O〕练习:1.叶绿体中的色素主要分布在内囊体腔内. 〔〕2.光合作用需要的酶是只分布在叶绿体基质中的. 〔〕3.叶绿体是光合作用的主要场所. 〔〕三、光照和CO浓度变化对植物细胞内G、G、[H]、ATP和Q及〔CH2O〕含量的影响及化能合成作用光合作用后和化能合成作用的比拟本质:都是能将二氧化碳和水等合成.区别:能量,光合作用为 ,而化能合成作用为.代表生物:光合作用为绿色植物,化能合成作用为硝化细菌等微生物.注:以上两类生物代谢类型都是 ,在生态系统中的成分都是.农业中松土的作用:1.可使硝化细菌在氧气充足的条件下将更多的NH3转化成NO3-或者NO2-,提升肥效.2.增强根细胞的呼吸作用,有利于吸收有机物.四、专有名词辨析1、实际光合作用速率〔强度〕:真正的光合作用强度.2、净光合作用速率〔强度〕:表现光合作用速率,可直接测得.衡量量:Q释放量、CO吸收量、有机物积累量.3、呼吸作用速率:衡量量:Q消耗量、CO产生量、有机物消耗量.五、环境因素对光合作用强度的影响1、光照强度、光质对光合作用强度的影响3、温度对光合速率的影响其实质是通过温度影响了 的活性.温度过高过低都会使得光合作用的速率减慢, 最正确温度为 的适宜温度.六、绿叶中色素的提取与别离注意问题:1.关键词与试剂的对应关系不能弄混淆 提区色素 --------- --------------------- 别离色素 --------- ---------------------2 .可用丙酮等有机溶剂代替无水乙醇提取色素,但丙酮有毒,研磨时需要采取举措预防丙酮挥发;也可用汽油代替层析液进行层析;可用其他的绿色叶片代替菠菜,但不能用大白菜等不含 的材料.光饱和点光合作用强度CO 2吸收 〔.2释放〕CO 2释放〔.吸光合作用强度等于 细胞呼吸强度〔光补偿点〕/ ~—►2、CO浓度对光合作用强度的影响一叶绿素七:黄绿色4 一胡萝卜素:管黄色3.色素提取液颜色呈淡绿色的原因分析:①研磨不够充分,色素未能充分提取出来.②称取绿叶过少或参加无水乙醇过多,色素浓度小.③未加碳酸钙或参加过少,色素分子局部被破坏.4.叶片颜色,①叶绿素:类胡萝卜素=.②最不吸收颜色光,反射回来,所以叶片呈现绿色.③叶片变黄,低温破坏了叶绿素,呈现了的颜色.④叶片变红,低温破坏了叶绿素,呈现了液泡中的颜色.5.明确叶黄素在滤纸条上的位置一一从上至下为第条,从下至上为6.实验原理:因色素在无水乙醇中的溶解度不同而扩散速度不同.7.参加少量二氧化硅,碳酸钙的作用:.O 2CO 2(3)光合作用强度〉呼吸作用强度02\释放消耗O 2生吸收C02光合作用产生的 有机物一呼吸作 用消耗的有机物= 有机物的积累 光合作用产生的02一呼吸作用消 耗的02=02的释 放量呼吸作用产生的 C02一光合作用消 耗的002=002的 吸收量(4)02吸收消耗...02 1产生产生002增耗释放、002呼吸作用和光合作用关系 光合作用和呼吸作用中的[H ]不是同一种物质,光合作用中的[H ]既有复原性又能提供能量,而呼吸作用中的[H ]只做复原剂.其他知识整理一、高中生物反响式1、光合作用CO 2+H 2O4 〔CH 2O 〕+O 2叶绿体2、有氧吁吸C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 -------------- ►6CO 2+12H 2O+能量 3、酒精发酵C 6H 12.6 上*2c 2H 5OH+2CO 2+能量________酶4、乳酸发酵c 6H 12O 6 -------------- ►2C 3H 6O 3+能量 5、醋酸发酵C 2H 5OH+O 2 -------------- * CH 3COOH+H 2O二、能产生水的细胞器:核糖体、线粒体、叶绿体〔暗反响〕、高尔基体〔形成纤维素:单糖一多糖〕练习:例1、如下列图为在夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度变化曲线,请观察后答复: ⑴曲线AB 段说明光合作用强度随光照增强而⑵对于C 点,光合作用强度减弱的解释是:由于中午 使光合作用原料之一的 供给大量减少,以致 (1)黑暗(2) 光合作用强度=呼吸作用强度XO 2作用过大,叶片的气孔关闭, 不能与之结合,使光合作用强度 < 呼吸作用强度广生002箱耗T反响阶段植物体内的形成大为减少,进而使得光合作用的强度减弱.⑶DE段光合作用强度下降的原因是 ,以致光合作用反响产生的等减少,因而影响反应的进行.6 S 10 12 14 16时间点钟例2、图5-22是绿色植物体内能量转换过程的示意图,请据图答复:A€(1)图中A表示的过程为 ,其中生成的ATP所含化学能来自 =,这些ATP将用于= 中合成^.(2)图中B表示白过程为 ,在合成的葡萄糖中贮藏Q(3)图中C表示的过程为________ ,产生的ATP中储存的能量来自_____________ ______________ , ATP水解释放的能量直接用于—,这里产生的CO是在阶段形成的,产生的水是在阶段帚.(4)假设将正常进行光合作用的植物忽然停止光照,但充分供给CO,那么图中C3的含量将会.(5)10mol的葡萄糖彻底氧化分解共释放能量—kJ ,其中有kJ 转移到ATP中.例3将一株植物置于密闭的容器中1小时,测定的条件和结果如下表(标准状态,单位:升)在充分光照条件下暗处15C25 C15C25 CCO减少量22. 444. 8一——CO增加量一11.222.4(1)在15c条件下,假设这株植物在充分光照条件下积累的有机物都是葡萄糖,那么5小时积累葡萄糖g,总共制造葡萄糖g.(2)如果一天有10小时充分光照,其余时间在黑暗下度过.如果光照时的温度为25C,黑暗时的温度为15C, 那么一昼夜积累葡萄糖g;如果光照和黑暗时的温度均为25C ,那么一昼夜积累葡萄糖g.(3)从以上计算可知,种在新疆地区的西瓜比种在吉首一带的甜,其原因之一是____________________________________ 二例4、下列图一表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线,图二表示将A植物放在不同浓度CO环境条件下,A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线,请分析答复:且1 82淞度为1美旦8?浓度汾(L光照强度(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是.(2)图一中的“ a〞点表示.(3)在c点时,叶绿体中ADP.(4)e点与d点相比拟,e点时叶肉细胞中Q的含量;e点与f点相比拟,e点时叶肉细胞中G的含量.(填“高〞、“低〞、“根本一致〞)(5)增施农家肥可以提升光合效率的原因是.。
2021届高考生物一轮复习知识点专题14 光合作用一、基础知识必备1、叶绿体的结构及其中的色素(1).叶绿体的结构和功能分析表名称叶绿体分布主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中形态扁平的椭球形或球形结构双层膜内含有几个到几十个基粒(由许多片层结构的薄膜堆叠而成),基粒之间充满了基质主要成分类囊体的薄膜上分布有进行光合作用所需的色素和酶,基质中有进行光合作用所需的酶,及少量的DNA和RNA功能叶绿体中的色素能吸收、传递和转化光能,叶绿体是真核生物进行光合作用的场所图示①外膜,②内膜,③基粒,④基质叶绿体中的色素及色素的吸收光谱2、实验:叶绿体色素的提取和分离(1)实验原理绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中,因此,可以用无水乙醇等有机溶剂来提取叶绿体中的色素。
根据绿叶中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,从而在扩散过程中将色素分离开来。
(2)实验流程3、光合作用(1)光合作用的概念绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
比较项目光反应暗反应过程模型实质光能转换为化学能,并放出O2同化CO2形成有机物(酶促反应)关系 (1)光反应为暗反应提供[H]和A TP ;暗反应为光反应提供ADP 和Pi;(2)没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成;(3)光反应是暗反应的物质和能量准备阶段,暗反应是光反应的继续,是物质和能量转化的完成阶段二、通关秘籍1、不同颜色温室大棚的光合效率(1)无色透明大棚能透过日光中各种色光,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
(2)叶绿素对绿光吸收最少,因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。
(3)不同颜色的温室大棚光合效率不同,单色光中,红光下光合速率最快,蓝紫光次之,绿光最差。
2、叶绿体的结构与其功能相适应(1)叶绿体内有许多基粒和类囊体,扩大了受光面积,类囊体的薄膜上还分布着许多吸收光能的色素分子,便于光能的吸收。
第6课时 光合作用的原理 课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能。
1.探索光合作用原理的部分实验 时间/发现者内容 19世纪末 科学界普遍认为,在光合作用中,CO 2分子的C 和O 被分开,O 2被释放,C 与H 2O 结合成甲醛,然后甲醛分子缩合成糖1928年 科学家发现甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年希尔 (英国) 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H 2O ,没有CO 2),在光照下可以释放出氧气1941年鲁宾、卡门(美国) 用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源,H 218O +CO 2―→植物―→18O 2,H 2O +C 18O 2―→植物―→O 2,得出光合作用释放的氧全部来自水1954年阿尔农(美国)在光照下,叶绿体可合成ATP ,这一过程总是与水的光解相伴随2.光合作用过程(1)光合作用过程图解项目光反应 暗反应 场所叶绿体类囊体的薄膜 叶绿体基质 条件光、色素、酶 酶、NADPH 、ATP 等 物质变化 (1)H 2O ――→光能酶O 2+H + (1)CO 2+C 5――→酶2C 3(2)NADP ++H +―→NADPH (3)ADP +Pi ――――→光能色素、酶ATP (2)2C 3――――――→ATP 、NADPH酶(CH 2O)+C 5 能量变化联系光反应为暗反应提供NADPH 和ATP ,暗反应为光反应提供NADP +、ADP 和Pi 。
①源于必修1 P 103“思考·讨论”:尝试用示意图来表示ATP 的合成与希尔反应的关系。
提示 如图所示②源于必修1 P 103“相关信息”:水分解为氧和H +的同时,被叶绿体夺去两个电子。
电子经传递,可用于NADP +与H +结合形成NADPH 。
NADPH 的作用是什么?提示 可作为暗反应的还原剂;储备部分能量供暗反应利用。
人教版高中生物复习《光合作用与细胞呼吸的综合运用》教案一、教学目标1. 理解光合作用和细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化。
2. 掌握光合作用和细胞呼吸之间的关系。
3. 能够运用光合作用和细胞呼吸的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 光合作用的基本概念、过程及物质变化。
2. 细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化。
3. 光合作用与细胞呼吸之间的关系。
4. 实际问题分析与解决。
三、教学重点与难点1. 教学重点:光合作用和细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化;光合作用与细胞呼吸之间的关系。
2. 教学难点:光合作用和细胞呼吸之间的相互关系及其在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究光合作用与细胞呼吸之间的关系。
2. 通过案例分析,让学生学会运用光合作用和细胞呼吸的知识解决实际问题。
3. 利用图表、动画等多媒体教学资源,帮助学生形象地理解光合作用和细胞呼吸的过程。
1. 导入:简要回顾光合作用和细胞呼吸的基本概念,激发学生的学习兴趣。
2. 教学环节一:光合作用的基本概念、过程及物质变化。
1) 讲解光合作用的基本概念。
2) 演示光合作用的过程及物质变化。
3) 学生跟随讲解,记录关键知识点。
3. 教学环节二:细胞呼吸的基本概念、过程及物质变化。
1) 讲解细胞呼吸的基本概念。
2) 演示细胞呼吸的过程及物质变化。
3) 学生跟随讲解,记录关键知识点。
4. 教学环节三:光合作用与细胞呼吸之间的关系。
1) 讲解光合作用与细胞呼吸之间的关系。
2) 学生跟随讲解,记录关键知识点。
5. 教学环节四:实际问题分析与解决。
1) 出示实际问题,引导学生运用光合作用和细胞呼吸的知识进行分析。
2) 学生分组讨论,提出解决方案。
3) 各组汇报讨论成果,教师点评并总结。
6. 课堂小结:回顾本节课所学内容,强调光合作用与细胞呼吸之间的关系及其在实际问题中的应用。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
1. 评价方式:过程性评价与终结性评价相结合。
第5课时捕获光能的色素和结构及光合作用的原理课标要求 1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能。
2.活动:提取和分离绿叶中的色素。
考点一捕获光能的色素1.绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理试剂原理提取无水乙醇绿叶中的色素溶于有机溶剂,而不溶于水分离层析液各种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(2)实验步骤(3)实验结果分析色素种类颜色吸收光谱胡萝卜素类胡萝卜素(含量约占1/4) 橙黄色主要吸收蓝紫光叶黄素黄色叶绿素a叶绿素(含量约占3/4) 蓝绿色主要吸收蓝紫光和红光叶绿素b 黄绿色结果分析:①色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有四种色素。
②色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素,叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
③色素带扩散速度与溶解度有关,扩散速度越快说明溶解度越高。
④相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素,最近的是叶绿素a和叶绿素b。
2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出:(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
源于必修1 P99“图5-12”“旁栏思考”(1)从叶绿素吸收光谱图可知:叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面,且吸收光谱带比叶绿素b宽,叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a宽(填“宽”或“窄”)。
(2)研究表明:在遮光条件下,以蓝紫光为主的散光占比增加。
请预测:在适当遮光的条件下叶片(比如同一植物底层叶片)中叶绿素a/b降低,弱光下的吸光能力增强,有利于提高植物的捕光能力,是对弱光环境的一种适应。
(3)植物工厂里为什么不用发绿光的光源?提示这种波长的光被光合色素吸收的最少,因此不能用于光合作用中合成有机物。
第3章细胞的能量供给和利用第3讲光合作用与能量转化〔一〕一、捕获光能的色素1.活细胞所需的能量最终来自①太阳能。
2.叶绿体中色素的种类、颜色和吸收的光质3.利用绿叶中的色素能够溶解在①有机溶剂中的特性,可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素;利用几种色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上的扩散速度不同,可以将色素别离。
二、叶绿体的结构1.叶绿体有双层膜,内部有许多基粒,基粒与基粒之间充满了基质。
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。
这些囊状结构称为类囊体,吸收光能的四种色素,就分布在类囊体的薄膜上。
2.叶绿体是进行光合作用的场所。
它内部的巨大膜外表上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。
3.1880年,德国科学家恩格尔曼的实验可以得出的结论是:产生氧气的部位是叶绿体,叶绿体是进行光合作用的场所。
该实验的巧妙之处是合理地设置了对照实验,使实验结果富有说服力。
1.吸收光能的色素分布在〔〕A.叶绿体的外膜上B.类囊体的薄膜上C.叶绿体的内膜上D.叶绿体的基质中【解析】进行光合作用的色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
【答案】B2.以下图为叶绿体结构与功能示意图,以下说法错误的选项是〔〕A.结构上A分布有光合作用的色素和酶B.细胞吸收水以自由扩散的方式进入叶绿体C.光合作用过程中ADP和Pi从B向A处移动D.[NADPH]产生于B处,在暗反响中起复原作用【解析】结构A表示类囊体薄膜,上面分布着光合作用的色素和酶,A项正确;水分的吸收为自由扩散,B正确;ADP和Pi从叶绿体基质向类囊体薄膜处移动,C项正确;[NADPH]产生于A处,在暗反响中起复原作用,D错。
【答案】D3.以下有关叶绿体中色素的提取和别离的表达,正确的选项是〔〕A.假设滤纸条上无色素带,可能选择的是秋冬的叶片B.假设研磨时未加二氧化硅,那么滤液可能呈墨绿色C.假设滤液细线过粗,那么滤纸条上色素带可能重叠D.假设将滤液置于自然光源和三棱镜之间,只有红光和蓝紫光区域变暗【解析】假设滤纸条上无色素带,说明滤液中无色素,不可能是秋冬的叶片,因为秋冬的叶片中含有类胡萝卜素,A项错误;二氧化硅有助于研磨,假设未加二氧化硅,那么提取的色素含量减少,颜色呈现淡绿色,B项错误;假设滤液细线过粗,那么同一色素扩散的起点不同,色素带可能重叠,C项正确;色素主要吸收红光和蓝紫光,也能吸收其他波长的光,假设将滤液置于自然光源和三棱镜之间,那么红光和蓝紫光区域变暗,其他区域也变暗,D项错误。
第10讲与光合作用(Ⅰ)[考纲要求] 1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。
2.实验:叶绿体色素的提取和分离。
考点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构1.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出: (1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
2.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构⎩⎨⎧ 外表:①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧ ②基质:含有与暗反应有关的酶③基粒:由类囊体堆叠而成,分布有色素和与光反应有关的酶决定(3)功能:进行光合作用的场所。
证明(4)恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。
[深度思考](1)为什么叶片一般呈现绿色?提示因为叶绿素对绿光吸收很少,绿光被反射出来,所以叶片呈现绿色。
(2)为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高?提示无色透明大棚能透过日光中各种色光,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
题组一光合色素吸收光谱的分析1.将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上,可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长,单位为nm,暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。
则该色素是( )A.类胡萝卜素 B.叶黄素C.胡萝卜素 D.叶绿素a答案 D解析叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。
其中,叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。
从图中可以看出,该色素主要吸收了红光和蓝紫光,所以该色素为叶绿素a。
2.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断,以下说法不正确的是( )A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光B.用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度C.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加D.土壤中缺乏镁时,植物对420~470 nm波长的光的利用量显著减少答案 C解析类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光,A正确;据图可知,用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度,B正确;由550 nm波长的光转为670 nm 波长的光后,色素吸收光能增强,光反应增强,C3还原加速,叶绿体中C3的量将减少,C项错误;叶绿素b主要吸收420~470 nm波长的光,缺镁时叶绿素合成减少,所以此波段的光的利用量显著减少,D正确。
1.(2019·济南模拟)如图是叶片中两类色素的吸收光谱,试判定甲和乙分别为何种色素()A.叶绿素a、叶绿素bB.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素、类胡萝卜素D[根据曲线分析可知,甲主要吸收红光和蓝紫光,乙主要吸收蓝紫光,因此甲为叶绿素,乙为类胡萝卜素,D正确。
]2.(2019·湖北黄冈调研)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法,正确的是()A.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多B.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高C.色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小D.滤纸条上没有色素带,说明材料可能为黄化叶片A[叶绿体色素中绿色的叶绿素含量占到3/4,所以提取液呈绿色,A正确;胡萝卜素在层析液中溶解度最大,在滤纸条上扩散速度最快,所以处于滤纸条最上方,B错误;色素带的宽窄反映了色素含量的多少,C错误;用黄化叶片进行绿叶中色素提取与分离实验时,仍然会有胡萝卜素和叶黄素的色素带,D错误。
] 3.(2019·成都二诊)科学家恩格尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体后,紧接着又做了一个实验:他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片。
惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。
从这一实验能够得出的结论是() A.红光和蓝光对好氧细菌有吸引作用B.好氧细菌喜欢聚集在氧气含量少的光区C.叶绿体主要吸收绿光用于光合作用,放出氧气D.叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用,放出氧气D[好氧细菌聚集在红光和蓝光区域,主要说明这两个区域有氧气产生,A 项错误;好氧细菌进行有氧呼吸需要消耗氧气,所以喜欢聚集在氧气含量多的光区,B项错误;该实验中恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现好氧细菌聚集在红光和蓝光区域,说明红光和蓝光部位有氧气产生,而氧气是光合作用光反应的产物,所以该实验说明叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用,并释放氧气,C项错误、D项正确。
]4.某同学模拟科学家萨克斯探究光合作用过程的实验做法如下:先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉),再把叶片的一部分遮光,其余部分曝光。
一段时间后,将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理,结果发现遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。
下列有关本实验的分析及结论不合理的是()A.本实验设置了对照组B.有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因C.实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态D.实验证明叶绿体利用光能将CO2转变成了淀粉D[该实验中的变量是光照,曝光组为对照组,遮光组为实验组;有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因;先将绿色叶片放在黑暗处处理数小时,目的是为了让叶片在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗,达到无淀粉状态;实验现象表明,叶片的未遮光部分遇碘变蓝,说明产生了淀粉,叶片的遮光部分遇碘没有变蓝,说明没有淀粉产生,所以,绿叶只有在光下才能产生淀粉,淀粉是光合作用的产物,但该实验无法证明叶绿体能利用光能将CO2转变成淀粉。
]5.(2019·湖北模拟)研究者使用同位素18O标记水和碳酸氢钠中的部分氧原子,加入三组小球藻培养液中,记录反应起始时水和碳酸氢钠中18O的比例,光照一段时间后,分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例,实验结果如下表所示。
下列相关叙述错误的是()组别起始时水中18O的比例(%)起始时HCO-3中18O的比例(%)释放的O2中18O的比例(%)1 0.85 0.41 0.842 0.85 0.55 0.853 0.85 0.61 0.852B.HCO-3可为小球藻的光合作用提供CO2C.HCO-3中18O的比例不同导致放氧速率不同D.释放的O2中18O比例与水相近,推测O2来自水C[HCO-3中18O的比例不同不会造成放氧速率不同,造成放氧速率不同的原因是碳酸氢钠的浓度。
]6.用高速离心机打碎小球藻细胞,获得可以进行光合作用的离体叶绿体,进行如图所示的实验。
本实验()A.目的是研究光合作用过程中暗反应(碳反应)的条件B.目的是研究光合作用过程中能量的传递和转换C.过程中释放的氧气中可以检测到放射性D.是用同位素示踪法研究由CO2合成糖类的过程D[根据光合作用过程分析,CO2中C首先固定在三碳化合物中,之后转移到糖类等有机物中,因此用14C标记CO2可以探究光合作用中CO2合成糖类的过程,D项正确。
]7.(2019·烟台期末)Rubisco是植物细胞内参与光合作用CO2固定的酶。
下表是不同温度对两种水稻中Rubisco酶活性(umol·mg-1·min-1)影响的有关数据。
以下叙述不正确的是()A.RubiscoB.Rubisco催化C3和CO2结合C.30 ℃时酶活性下降会使两种水稻的光合作用速率下降D.30 ℃与21 ℃相比,丰优比两优酶活性的变化幅度小B[根据分析可知,Rubisco分布在叶绿体基质中,A正确;Rubisco催化C5和CO2结合形成C3,B错误;Rubisco是植物细胞内参与光合作用CO2固定的酶,由表格信息可知30 ℃时酶活性下降,则两种水稻的CO2固定降低导致暗反应速率降低,使光合作用速率下降,C正确;30 ℃与21 ℃相比,丰优酶活性降低值为:1.07-0.79=0.28(μ mol·mg-1·min-1),两优酶活性降低值为:1.13-0.80=0.33(μ mol·mg-1·min-1),即丰优比两优酶活性的变化幅度小,D正确。
]8.(2019·衡水金卷)下列有关光合作用和化能合成作用的叙述错误的是()A.这两个生理过程合成有机物所利用的能量形式不同B.能进行光合作用或化能合成作用的生物属于自养生物C.这两个生理过程合成有机物所利用的原料不同D.这两个生理过程的顺利进行均需要酶的催化C[光合作用利用光能合成有机物,化能合成作用利用无机物氧化时释放的化学能合成有机物,A项正确;这两个生理过程的共同点是将无机物(二氧化碳和水)合成糖类等有机物,因此能进行光合作用或化能合成作用的生物属于自养生物,B项正确、C项错误;细胞内糖类等有机物的合成离不开酶的催化,D项正确。
]9.(2019·武汉重点中学联考)低温寒潮会造成农作物受灾,光合作用是受低温影响较显著的过程之一。
科研人员用黄瓜研究低温弱光和低温黑暗两种预处理对叶片光合作用的影响。
(1)选取长势相同的黄瓜叶片,平均分成两部分,在相同且适宜的条件下,分别测定叶片__________,目的是用于_______________。
(2)分别进行预处理,一部分置于低温弱光下,一部分置于______________________下,在培养箱内处理6小时之后,再次置于相同且适宜的条件下,测定光合作用强度,结果如图。
该实验除了得出低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片的光合作用强度以外,还发现_________________________的结论。
(3)为进一步探究上述两种预处理对光合作用强度影响的原因,用NADP+作[H]受体来测定NADPH生成速率的变化,结果如下:预处理低温黑暗低温弱光实验前实验后实验前实验后NADPH生成速率100% 85.1% 100% 55.8%作用强度更显著的原因:________________________。
[解析](1)(2)根据题目信息,实验目的是研究黄瓜受到低温弱光和低温黑暗两种预处理对叶片光合作用的影响,因此实验前后应分别测定叶片的光合速率,实验设置低温弱光和低温黑暗两种处理。
通过对实验结果的分析可看出低温弱光预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著。
(3)从实验结果看出低温弱光处理后,植物NADPH生成速率降低幅度较大。
因此推测低温弱光预处理造成光反应的产物不足,因此导致光合作用强度减弱更明显。
[答案](1)光合作用强度对照(2)低温黑暗低温弱光预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著(3)低温弱光的预处理导致光反应减弱更显著,生成的ATP、NADPH更少,进一步影响C3还原过程,最终导致光合作用强度减弱更明显10.(2019·聊城一中模拟)为探究遮光对果树光合作用的影响,某研究所用遮阳网对某果树作适当遮光处理,分别于遮光前(0天)、遮光处理1天和21天后,取若干叶片在相同且适宜条件下测定净光合速率、叶绿素含量、气孔导度(表示气孔张开的程度)和RuBP羧化酶(可结合CO2)活性等指标,实验结果如下表所示。
请回答下列问题:(1)实验中对照组的条件为____________,其他条件与实验组保持相同且适宜。
(2)由表可知,遮光处理1天后,实验组叶片的净光合速率____________(填“大于”“小于”或“等于”)对照组,其原因是叶片通过____________________________以适应短时间的弱光环境。
(3)由题可知,RuBP羧化酶主要分布在叶肉细胞的____________中,实验结果显示,遮光处理21天后RuBP羧化酶活性显著小于对照组,说明叶片_______________,导致____________,从而使得有机物合成减少。
[解析](1)分析题意可知,该实验是探究遮光对果树光合作用的影响,故对照组应为正常光照,实验组应为遮光处理,其他条件两组应保持相同且适宜。
(2)由表可知,遮光处理1天后,实验组叶片的净光合速率大于对照组。
根据表格所给数据,遮光1天实验组的叶绿素含量、气孔导度均比对照组高,而RuBP羧化酶活性与对照组几乎无差异,故遮光处理1天后,实验组叶片的净光合速率大于对照组的原因可能是叶片通过增加叶绿素含量和增大气孔导度以适应短时间的弱光环境。
(3)CO2的固定在叶绿体基质中,根据RuBP羧化酶可结合CO2,可知RuBP羧化酶主要分布在叶肉细胞的叶绿体基质中,实验结果显示,遮光处理21天后RuBP羧化酶活性显著小于对照组,说明叶片长时间遮光处理会显著抑制RuBP羧化酶活性,导致暗反应中CO2的固定速率降低,从而使得有机物合成减少。
[答案](1)全光照(或“正常光照”或“不进行遮光处理”)(2)大于增加叶绿素含量和增大气孔导度(3)叶绿体基质长时间遮光处理会显著抑制(降低)RuBP羧化酶活性(暗反应中)CO2的固定(或吸收)速率减慢(降低)11.在植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶,既能与CO2结合,催化CO2与C5反应生成C3,也能与O2结合,催化C5的分解。
CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性相互抑制。
下列分析正确的是()A.植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上B.R酶催化CO2与C5反应时需要[H]和ATPC.增大CO2浓度后,植物叶肉细胞内的C3/C5比值增大D.增大O2/CO2的比值,有利于提高植物的净光合速率C[植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中,A错误;R酶催化CO2与C5反应时不需要[H]和ATP,C3还原时需要[H]和ATP,B错误;增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3,因此植物叶肉细胞内的C3/C5比值增大,C正确;增大O2/CO2的比值后,CO2的固定过程减弱,C5的分解加快,植物的净光合速率下降,D错误。