梳理06 光合作用与能量转化-【知识通】备战2023年高考生物基础知识全梳理

高考生物基础知识梳理 第6章 光合作用与能量转化 一、光合作用的原理 1、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。 2、反应式： 3、反应过程： ①光反应阶段： A、场所：在叶绿体内的类囊体薄膜上进行； B、条件：必须有光、水、叶绿体中的色素和酶； C、物质变化： 光 a、水的光解：2H2O 4H﹢＋O2；酶 b、还原剂的形成：NADP﹢（氧化型辅酶Ⅱ）＋2e﹣＋H﹢ NADPH（还原型辅酶Ⅱ）；能量 注：NADPH储存着一定的能量，可用于暗反应，也做还原剂。 酶 c、ATP的合成：ADP＋Pi＋能量 ATP。 D、能量转化：光能在色素的作用下转变为ATP、NADPH中的化学能。 ②暗反应阶段： A、场所：在叶绿体基质中进行； B、条件：多种酶、ATP、NADPH，有光无光均可； C、物质变化：酶 a、CO2的固定：CO2＋C5 2C3 ； 酶 b、C3的还原：2C3 （CH2O）＋C5 。ATP、NADPH D、能量转化：ATP、NADPH中化学能转化为有机物中稳定的化学能。 ③关系： 光反应产生的NADPH、ATP为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应产生的NADP﹢、ADP、Pi为光反应形成NADPH和ATP提供了NADP﹢、ADP、Pi。 ※重难点突破——环境改变时各物质含量变化： A、改变光照条件：光照由强→弱，CO2供应不变，光反应减弱，NADPH、ATP减少，暗反应C3还原减弱，CO2固定暂时不变，C3含量上升，C5含量下降（考虑来源和去向）； B、改变CO2浓度：光照不变，减少CO2供应，暗反应减弱，暗反应C3暂时不变，CO2固定减弱，C3含量下降，C5含量上升，NADPH、ATP增加（考虑来源和去向）。 二、光合作用与细胞呼吸 1、光合作用强度： （1）概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 （2）表示方法： ①单位时间内光合作用产生有机物的量； ②单位时间内光合作用固定CO2的量； ③单位时间内光合作用叶绿体中产生O2的量。 2、植物三率间的关系： （1）呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 （2）净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收CO2量或释放的O2量。 （3）真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 ▶易错考点——净光合速率： A、当净光合速率＞0时，植物才能积累有机物生长； B、当净光合速率＝0时，植物不生长； C、当净光合速率＜0时，植物不生长，长时间处于此状态，植物将会死亡。 3、在光照强度影响下曲线分析： （1） A点：光照强度为0，只有呼吸作用；此时植物组织从外界吸收O2，向外界排出CO2。 （2）AB段：植株表现为CO2的释放，说明呼吸作用产生的CO2量大于光合作用所需的CO2量，即光合作用强度小于呼吸作用强度；随光照强度增加，光合作用强度逐渐增强，二者的差值逐渐减小；此时植株的净光合为负值，体内的有机物减少。 （3）B点：光合作用强度等于呼吸作用强度；此时植株既不从环境吸收CO2，也不向环境释放CO2；即光合作用吸收的CO2不来自外界，完全由细胞呼吸释放的CO2提供，B点为光补偿点。 （4）BC段：植株表现为CO2的吸收，光合作用强度大于呼吸作用强度；净光合为正值，植株开始积累有机物。 （5）C点：光合作用强度到C点达到最大值，之后光照强度再增加，光合作用强度不变，C点对应的横坐标（D点）称之为光饱和点，即光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度。限制C点以后的光合作用强度的内部因素有色素含量，酶的数量及酶活性；外部因素有CO2浓度、温度、水及矿物质元素等。 ※重难点突破——光（CO2）补偿点与光（CO2）饱和点移动问题： （1）光（CO2）补偿点的移动： A、呼吸速率增加，其他条件不变时，光（CO2）补偿点应右（左/右）移动； B、呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光（CO2）补偿点应右（左/右）移动。 （2）光（CO2）饱和点的移动： 相关条件的改变，使光合速率增大时，光（CO2）饱和点D应右（左/右）移动，C点应右上移动。 4、综合曲线分析： （1）密闭容器内： 注：CO2浓度增加，植株表现为释放CO2；CO2浓度减少，植株表现为吸收CO2。 AD段：CO2含量上升，光合作用强度小于呼吸作用强度； D点：光合作用强度等于呼吸作用强度； DH段：CO2含量下降，光合作用强度大于呼吸