第3单元 第3讲 光合作用与能量转化-【创新教程】2024高考生物总复习大一轮教师用书word（新教材，人教单选版）

第3讲　光合作用与能量转化 知识体系——定内容 核心素养——定能力 生命 观念 运用物质与能量观，分析光合作用过程中物质和能量的转化。 科学 思维 分析ATP、NADPH、C3、C5等物质变化曲线模型，理解光反应和暗反应之间的联系。 科学 探究 通过叶绿体色素的提取和分离实验，掌握实验操作能力和实验的结果分析。 考点1　捕获光能的色素和叶绿体结构 1．捕获光能的色素 (1)叶绿体中色素的种类和颜色 (2)叶绿体中色素的吸收光谱 ①吸收光谱实验 在色素溶液与阳光之间，放置一块三棱镜。阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成　不同颜色的光带　，称为光谱。分别让不同颜色的光照射　色素溶液　，就可以得到色素溶液的吸收光谱。 ②叶绿体中色素的吸收光谱分析 2．叶绿体 1．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。(√) 2．叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。(×) 3．观察光学显微镜下的叶绿体结构可以看到叶绿体由双层膜包被。(×) 4．水绵叶绿体呈螺旋带状分布。(√) 5．叶绿体的色素溶液可以通过光合作用放氧。(×) 1．(必修1P99“学科交叉”改编)通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用吗？ 答案：不能。可见光的波长范围是390～760 nm。不同波长的光，颜色不同。波长小于390 nm的光是紫外光；波长大于760 nm的光是红外光。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。 2．(必修1P99“旁栏思考”)植物工厂里为什么不用发绿光的光源？ 答案：绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。 1．明辨光合色素的三个易错点 (1)色素的功能特点：叶绿素和类胡萝卜素均有主要的吸收光波段，对其他波段的可见光并非不吸收，只是吸收量较少。 (2)色素的分布位置：色素不只分布于叶绿体中，液泡中也含有色素，如花青素，但是液泡中的色素不能用于光合作用。 (3)光合作用的场所：叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝细菌没有叶绿体，也能进行光合作用。 2．叶片颜色变化的原因分析 正常 绿色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色 叶色 变黄 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄 叶色 变红 秋天降温时，植物体为了适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色 3.对影响叶绿素合成的三大因素的归纳 1．(长句应答)你如何从水层透光与植物光能捕获两层面，解释海洋中红藻、褐藻、绿藻的水层分布状况？ 答案：藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。 2．(情景探究)如图1、2、3所示为光合作用探索历程中的经典实验的分析及拓展(图1中叶片黄白色部分不含叶绿体)请思考： (1)图1中a～d可构成哪些对照组？其验证的结论分别是什么？ 答案：图1中b和c部位都是绿色叶片，即都含有叶绿体，二者的区别在于有无光照，通过对比可以说明光合作用需要光照；a和b部位都有光照，二者的区别在于有无叶绿体，通过对照可以说明光合作用需要叶绿体。 (2)图2所示实验运用了何种技术？可得出何种推论？ 答案：图2所示实验运用了同位素标记技术，该对比实验说明光合作用产生的O2来源于H2O，而不是来自CO2。 (3)图3所示实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？该实验对环境有何特殊要求？其目的是什么？实验结果怎样？可得出何种结论？ 答案：图3实验选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。该实验要在没有空气的黑暗环境中进行以排除氧气和极细光束外的其他光的干扰，实验结果是好氧细菌分布于叶绿体被光束照射的部位，由此证明叶绿体是光合作用的场所，氧气是由叶绿体释放出来的。 ◆[提升点1]　理解能力和读图能力　 1．如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。甲、乙两图分别是(　　) A．类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱 B．叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱 C．叶黄素、叶绿素的吸收光谱 D．叶黄素、类胡萝卜素的吸收光谱 解析：B　[叶绿体中的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，图中甲为叶绿素的吸收光谱，乙为类胡萝卜素的吸收光谱。] 2．如图为正常绿叶的叶绿素 a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下