专题10 光合作用与能量转化（知识点串讲）-2021-2022学年高一生物上学期期末考点大串讲（人教版2019必修1）

专题10 光合作用与能量转化 重难点索引： 1.叶绿体内的色素与吸收光谱 2.光合作用过程分析 3.影响光合作用速率的环境因素及其应用 4.叶绿体中色素的提取与分离实验 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。 例1．（2021春•广安期末）如图是绿色植物光合作用过程中叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱图。据图分析下列叙述错误的是（　　） A．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 B．叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，而绿光吸收量最少被反射出来，所以叶片呈绿色 C．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成 D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的 【解答】解：A、由于光反应产生的[H]和ATP能用于暗反应，暗反应要吸收CO2，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，A正确； B、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素和类胡萝卜素基本不吸收绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色，B正确； C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，几乎不吸收红光，所以几乎不能利用红光来合成光反应中的ATP，C错误； D、640～660nm波长主要是红光区域，该区域的光可被叶绿素吸收利用，因此叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。 故选：C。 例2．（2021春•柯桥区期末）光照是绿色植物进行光合作用的必要条件，以下对绿色植物光合作用最有效的一组光是（　　） A．红光和黄绿光 B．红光和蓝紫光 C．红光和橙光 D．黄光和蓝紫光 【解答】解：光能是通过光合色素吸收、传递和转化的，绿色植物中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中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。因此，对绿色植物光合作用最有效的一组光是红光和蓝紫光。 故选：B。 1.光合作用过程图解及分析 过程 光反应 暗反应 图解 实质 光能转换为化学能，并放出O2 同化CO2形成有机物 条件 需色素、光、酶 不需色素和光，需要多种酶 物质 转化 ①水的光解：H2OO22[H]＋ ②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2的固定：CO2＋C52C3 ②C3的还原： 能量转化 光能→活跃化学能，并储存在ATP中 ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能 关系 ①光反应为暗反应提供还原剂[H]、能量ATP；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 2.光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响 【特别提醒】 (1)以上各物质含量的变化是在外界条件改变的短时间内发生的，且是相对含量的变化。 (2)C3和C5总是相反的变化，而C5、[H]、ATP的变化是一致的。 例3．（2021春•杜集区校级期末）下列关于光合作用光反应与暗反应的叙述，正确的是（　　） A．暗反应不需要光照，所以植物在没有光照的环境下也能大量合成（CH2O） B．光反应产生的ATP用于CO2的固定用于（CH2O）的合成 C．停止光照或提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加 D．光照时间相同时，间隔一定时间光照比一直光照产生的（CH2O）少 【解答】解：A、光合作用合成（CH2O）需要光反应为暗反应提供ATP和[H]，必须有光照条件，A错误； B、二氧化碳的固定不需要消耗ATP，光反应产生的[H]和ATP用于暗反应中的三碳化合物的还原过程，B错误； C、停止光照，光反应停止，[H]和ATP生成停止，三碳化合物的还原受阻，短时间内其来路不变，结构导致三碳化合物的含量上升；提高CO2浓度，二氧化碳的固定加快，三碳化合物的生成增加，短时间内其去路不变，