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专题11 光合作用
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常考点01 叶绿体内的色素与吸收光谱 1
常考点02 光合作用过程分析 5
常考点03 与提高光能利用率有关的因素及其应用 12
常考点04 绿叶中色素的提取与分离实验 12
常考点归纳
常考点01 叶绿体内的色素与吸收光谱
【典例1】
下列关于高等植物细胞内色素的叙述错误的是( )
A.叶绿体中的各种色素都能吸收蓝紫光
B.细胞内的各种色素都参与光合作用
C.细胞内的光合色素都分布在类囊体薄膜上
D.光合色素易溶于有机溶剂,可用无水乙醇进行提取
【分析】1、叶绿体中的色素有4种,即胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b;类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)吸收蓝紫光,叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)可以吸收红光和蓝紫光。
2、液泡中可能含有色素,这些色素是水溶性的,不参与光合作用。
【解答】解:A、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,A正确;
B、有的植物的液泡也含有一定的色素,主要是花青素,花青素不参与光合作用,B错误;
C、高等植物的光合色素都分布在类囊体薄膜上,C正确;
D、光合色素易溶于有机溶剂,可用无水乙醇进行提取,D正确。
故选:B。
【点评】对叶绿体中色素的种类和含量、叶绿素的分布和作用的理解、记忆及液泡中色素的种类的记忆是本题考查的重点。
【典例2】
如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图,下列叙述中,正确的是( )
A.色素B主要吸收蓝紫光和红光
B.在层析液中,色素A的溶解度比色素B小
C.A、B色素也分布在某些植物的液泡中
D.提取和分离A、B两类色素的试剂分别是层析液和无水乙醇
【分析】1、叶绿体中的光合色素吸收的光能,有两方面用途:一是将水分解成氧和[H],氧直接以分子的形成释放出去,[H]则被传递到叶绿体内的基质中,作为活跃的还原剂,参与到暗反应阶段的化学反应中去;二是在有关酶的催化作用下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能,这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。
2、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种,它们都能溶解在层析液中,然而它们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。
【解答】解:A、由图可知:色素B主要吸收蓝紫光,是类胡萝卜素,A错误;
B、色素A是叶绿素,色素B是类胡萝卜素,叶绿体在层析液中溶解度比类胡萝卜素小,因此跑的慢在色素带的下部,B正确;
C、叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体中,不在液泡中,C错误;
D、提取色素用的是无水乙醇,而分离色素用的层析液,D错误。
故选:B。
【点评】本题为识图题,考查学生根据图中吸收的波长判断叶绿素和类胡萝卜素,结合所学分离和提取色素的实验,解决生物问题,难度适中。
【技巧点拨】
1.图解
(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;叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
(2)两类色素除吸收上述各类光外,对其他各类光也有不同程度的吸收,但对绿光吸收最少,故对阳光而言,最有效的光是白光,最无效的光是绿光。
2.实践应用
(1)温室大棚用无色薄膜最有效。
(2)实验中黑暗处理消耗有机物时需在有光条件下操作、观察,最好选用绿灯,而不能选红灯或其他颜色的灯,这样对实验影响最小。
【特别提醒】 影响叶绿素合成的因素:(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。
(3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶变黄。
【变式演练1】
通常情况下,光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光,用于光合作用。研究发现某些蓝藻在近红外光环境下生长时,含有叶绿素a的光合系统会失效,而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现,叶绿素f能吸收、转化红外光,用于光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A.培养蓝藻研究光合作用时,需提供葡萄糖作为碳源
B.叶绿素f主要分布在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上
C.叶绿素f能够吸收、转化红外光,体现了蓝藻对环境的适应
D.在正常光照条件下,蓝藻会同时吸收可见光和红外光进行光合作用
【分析】1、叶绿体中色素的分布、功能及特性
(1)分布:基粒片层结构的薄膜(类囊体膜)上。
(2)功能:吸收光能、传递光能(四种色素)、转化光能(只有少数处于特殊状态的叶绿素a)。
2、分析题意可知:通常情况下,光