专题10 光合作用与能量转化 -【全攻略】备战2023年高考生物一轮复习考点精讲与精练

专题10 光合作用与能量转化 1．（2022·全国乙卷·高考真题）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是（　　） A．初期光合速率逐渐升高，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，之后呼吸速率保持稳定 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．（2021·湖南·高考真题）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（　　） A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用 B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原 C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降 D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度 考点一 捕获光能的色素和结构 1．绿叶中色素的提取和分离 (1)实验原理 (2)实验步骤 (3)实验结果 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 最低 最慢 (4)实验出现异常现象的原因分析 异常现象 原因分析 收集到的滤液绿色过浅 ①未加二氧化硅，研磨不充分； ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少； ③一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)； ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直； ②滤液细线过粗 滤纸条无色素带 ①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 2．叶绿体中色素的吸收光谱分析 由图可以看出： 3．叶绿体的结构适于进行光合作用 (1)叶绿体的结构模式图 (2)叶绿体的功能 【归纳总结】 　影响叶绿素合成因素的分析 考点二 光合作用的原理 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，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O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H2O，没有CO2)，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，H218O＋CO2―→植物―→18O2，H2O＋C18O2―→植物―→O2，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)H2OO2＋H＋ (2)NADP＋＋H＋―→NADPH (3)ADP＋PiATP (1)CO2＋C52C3 (2)2C3(CH2O)＋C5　　　 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。 (2)反应式 ①产物为(CH2O)：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 ②产物为C6H12O6：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O。 ③元素的转移途径 a．H：3H2ONADPH(C3H2O)。 b．C：14CO214C3(14CH2O)。 c．O：HO18O2；C18O2C3(CH218O)。 3.环境改变时光合作用各物质含量的变化 (1)“来源－去路”法 (2)“模型法” ①图1中曲线甲表示C3，曲线乙表示C5、NADPH、ATP。 ②图2中曲线甲表示C5、NADPH、ATP，曲线乙表示C3。 ③图3中曲线甲表示C5、NADPH、ATP，曲线乙表示C3。 ④图4中曲线甲表示C3，曲线乙表示C5、NADPH、ATP。 【归纳总结】 连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析 (1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。 (2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多。 考点三　探究光照强度对光合作用强度的影响 1．实验原理：叶片含有气体，上浮叶片下沉充满细胞间隙，叶片上浮。 2．实验变量分析 (1)自变量的设