專題10光合作用與能量轉化

二真題演練

1.（2022?全國乙卷?高考真題）某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照

條件下培養(yǎng)，發(fā)現容器內CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關于這一實驗現象，下列解釋合理

的是（）

A.初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率

B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定

C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率

D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率

2.（202L湖南.高考真題）綠色植物的光合作用是在葉綠體內進行的一系列能量和物質轉化過程。下列敘述

錯誤的是（）

A.弱光條件下植物沒有02的釋放，說明未進行光合作用

B.在暗反應階段，CO2不能直接被還原

C.在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降

D.合理密植和增施有機肥能提高農作物的光合作用強度

藻知識解讀

考點一捕獲光能的色素和結構

1.綠葉中色素的提取和分離

（1）實驗原理

4提取r有機溶劑（如無水乙醇）能溶解色素'

驗

原

印分離色素在層析液中溶解度不同,在濾

紙條上擴散的速度不同

（2）實驗步驟

二氧化硅：研磨充分

碳酸鈣：保護色素

7

瓦取麗無水乙醇：溶解色素

中的色素

（收集濾液）

隔備濾紙條Z一端剪去兩角：使擴散均可

（畫濾液細線Z細、齊、直（待干后重復一蔽力

防止色素

溶于層析

、液中,

（3）實驗結果

—色素種類色素顏色色素含量溶解度擴散速度

上

胡蘿卜素橙黃色最少最高最快

葉黃素黃色較少較高較快

=

下葉綠素a藍綠色最多較低較慢

\_/葉綠素b黃綠色較多最低最慢

（4）實驗出現異常現象的原因分析

異?，F象原因分析

①未加二氧化硅，研磨不充分；

②使用放置數天的菠菜葉，濾液色素（葉綠素）太少；

收集到的濾

③一次加入大量的無水乙醇，提取液濃度太低（正確做法：分次加入少量

液綠色過淺

無水乙醇）；

④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞

濾紙條色素①濾液細線不直；

帶重疊②濾液細線過粗

濾紙條無色①忘記畫濾液細線；②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶

素帶解到層析液中

2.葉綠體中色素的吸收光譜分析

由圖可以看出:

可見光的波長范圍大約是400~760nm

吸收

范圍一般葉綠體中的色素只吸收可見光，

對紅外光和紫外光不吸收

色素二葉綠素主要吸收紅光和藍紫光

功能廠一類胡蘿卜素主要吸收藍紫光

3.葉綠體的結構適于進行光合作用

(1)葉綠體的結構模式圖

反射

綠光

吸收①

可見光

類囊體

其上可進此處可進

行光反應行暗反應

(2)葉綠體的功能

產①外膜、②內膜

結構-「③葉綠體基質:含有與暗反應有關

|內部的酶

決定[④基粒：由類囊也堆疊而成，分布有

色素和與光反應有關的酶

功能;——進行光合作用的場所

極細光束照射水綿：需氧細菌只

證據曾集中分布在葉綠體被光束照射到

的部位

＜人，恩格爾曼|完全曝光：需氧細菌分布在葉綠

學號體所有受光的部位

用透過三棱鏡的光照射水綿：大

量的需氧細菌聚集在紅光和藍

紫光區(qū)域

【歸納總結】

影響葉綠素合成因素的分析

是影響葉綠素合成的主要條件，一般

匡照一?植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而

葉片發(fā)黃

二.一溫度可影響與葉綠素合成有關的酶的

溫度口活性，進而影響葉綠素的合成

葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏

片「N、Mg將導致葉綠素無法合成，葉片

也選變黃

考點二光合作用的原理

1.探索光合作用原理的部分實驗

時間/發(fā)現者內容

科學界普遍認為，在光合作用中，C02分子的C和O被分開，Ch被釋

19世紀末

放，C與H2O結合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖

科學家發(fā)現甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉化

1928年

成糖

1937年希爾

在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O,沒

（英國）有C02），在光照下可以釋放出氧氣

用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源,H218O+CO2—>

1941年魯賓、

18

植物一H2O+CO2—>植物—>02,得出光合作用釋放的氧全

卡門（美國）

部來自水

1954年阿爾農

在光照下，葉綠體可合成ATP,這一過程總是與水的光解相伴隨

（美國）

2.光合作用過程

（1）光合作用過程圖解

OJ

H2O

2C?)*-^^CO

，2

綠

葉HATP

多種酶繪

中

體(NADPH.

色

的參加催化

(NADP「

素

.^HADP+Pi)

4（qHq）

光反應瓶暗反杳階段

項目光反應暗反應

場所葉綠體類囊體的薄膜葉綠體基質

條件光、色素、酶酶、NADPH、ATP等

光能

+

(1)H2O^^O2+H1酶

(1)CO2+C5—=^2C3

物質變化(2)NADP++H+―>NADPH

ATP、NADPH

光能(2)2C3------------------>(CH2O)+C5

⑶ADP+Pi色素、酶ATP

/,---------------------(CH20)

能量變化國僚光E反應A中TP和慈NA就DPH學暗反能應.器的

光反應為暗反應提供NADPH和ATP,暗反應為光反應提供NADP+、

聯系

ADP和Pio

(2)反應式

光能

①產物為(CH2O)：CO2+H2O葉綠體(CH2O)+O2。

光能

②產物為C6Hl2。6：6co2+12H2。葉綠體C6Hl2O6+6O2+6H2O。

③元素的轉移途徑

a.H：3H2O光反應〉NADPH暗反應》(C3H2O)。

b.C:14co2?！?的固罩4c3C.3的還原＞("CH2O)。

c.O：H葵O光反應二02；CI8O282的固庠c3c3的還理(CH218O)。

3.環(huán)境改變時光合作用各物質含量的變化

(1)“來源一去路”法

光反應

減弱，暫時不變

光IHI(NADPHhATPlj

照

C3消耗減少，合成暫時不變

隨后nt減弱，|--------------------1C：力

變

口暫時不變G消耗暫時不變，合成減少_m丁)

弱

C3合成減少，消耗暫時不變_停］

cou減弱

供2HI暫時不變a消耗減少，合成暫時不變

應

變隨后m減弱，I暫時不變(NADPHhATPfj

少

(2)“模型法”

光

照拈光

強

弱

光照幅照

一

--甲

『-霞強甲

…匯乙

^乙

卜一

O

時間

圖2

s

;CO

CO

2

2

t

甲

段_

O間

Po

、AT

DPH

、NA

示C5

乙表

曲線

3，

表示C

線甲

1中曲

①圖

。

示C3

乙表

,曲線

ATP

PH、

NAD

5、

表示C

線甲

2中曲

②圖

C3。

表示

線乙

P,曲

、AT

ADPH

C5、N

表示

線甲

3中曲

③圖

Po

、AT

DPH

、NA

示C5

乙表

曲線

3，

表示C

線甲

中曲

④圖4

總結】

【歸納

析

成量分

機物合

下的有

隔光照

照和間

連續(xù)光

仍可持

暗反應

時，

停止

反應

在光

累，

的積

少量

中有

基質

綠體

在葉

ATP

PH和

NAD

供的

應提

暗反

應為

(1)光反

成。

續(xù)合

能繼

物還

有機

間，

段時

行一

續(xù)進

積累量

機物的

處理有

續(xù)光照

一直連

處理比

暗間隔

照和黑

，光