2024届高考生物学晨读暮诵：光合作用

（7）光合作用 考点1 捕获光能的色素与结构 一、绿叶中色素的种类与光能吸收 色素种类 叶绿素（3/4） 类胡萝卜（1/4） 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 颜色 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 光能吸收 主要吸收蓝紫光和红光 主要吸收蓝紫光 分布 叶绿体的类囊体的薄膜上 二、实验：绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理 （1）色素提取的原理 绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中，可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素。 （2）色素分离的原理 绿叶中的色素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。因此，不同的色素会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 2.目的要求 （1）进行绿叶中色素的提取和分离 （2）探究绿叶中含有几种色素 3.材料用具 （1）材料：新鲜的绿叶 （2）用具：干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒，天平 （3）试剂：无水乙醇，层析液，二氧化硅和碳酸钙 4.实验设计及现象 5.实验结论 （1）滤纸条上出现四条色素带，说明有四种色素。由上到下色素带依次为胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a (蓝绿色）、叶绿素b (黄绿色）。 （2）四种色素含量：叶绿素a> 叶绿素b> 叶黄素>胡萝卜素。 （3）相邻色素带之间距离最宽的是胡萝卜素和叶黄素，最窄的是叶绿素 a和叶绿素b。 三、叶绿体的结构和功能 1.结构 2.功能：叶绿体是进行光合作用的场所 3.功能验证：恩格尔曼实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 考点2 光合作用的原理 一、光合作用的概念及过程 1.光合作用的概念：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.光合作用的过程 3.光反应与暗反应的比较 光反应 暗反应 场所 类囊体的薄膜上 叶绿体内的基质中 条件 需光 不需要光 物质转变 H2O―→[H]＋O2 ADP＋Pi―→ATP　 能量转变 光能―→活跃化学能 活跃化学能―→稳定化学能 考点3 光合作用的影响因素及应用 一、探究光照强度对光合作用的影响 1.实验原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。光合作用越强，单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。 2.实验流程 3.实验结果分析：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多，说明一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。 二、影响光合作用的环境因素 环境因素为影响光合作用的外因，影响光合作用的内因包括色素的种类和含量，酶的含量和活性等因素。 1.光照强度 光照强度低时，植物光合速率低。光照强度增强，光合速率变大；光照强度进一步提高，光合速率增加幅度减小；光照强度超过某一定值时，光合速率不再增加。 2.CO2的浓度 CO2是光合作用的原料之一。在一定范围内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加，达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率不再增加（如上图所示）。 3.温度 温度影响酶活性，因而对光合速率也有明显的影响。 （1）不同植物光合作用的最适温度不同，一般在25～30 ℃。 （2）低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。 （3）高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多，影响气孔的开闭，减少了CO2进入细胞的量。 4.水和矿质元素 会直接或间接地影响植物光合速率。 （1）水是光合作用的原料，能直接影响植物光合速率； （2）矿质元素：缺少N会影响酶的合成，缺少P会影响ATP的合成，缺少Mg会影响叶绿素的合成。 土壤矿质元素过多，会引起细胞渗透失水，光合速率下降。 三、1.光合作用原理的应用 （1）大田：利用套种、合理密植等措施充分吸收阳光以达到目的。 （2）大棚：适当延长光照时间，提高CO2浓度和温度以提高光合作用效率。 （3）提供适宜浓度的矿质元素，如施用含N、P、K、Mn、Zn元素的肥料。 2.化能合成作用 （1）概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制作有机物的合成作用。 （2）实例：硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，这两个过程中释放的化学能将二氧化碳和水合成为糖类，供自身利用。 考点4 光合作用与细胞呼吸 1.光合作用与细胞呼吸过程中的物质和能量联系 （1）过程联系 （2）物质联系 （3）能量联系 2.光合作用与细胞呼吸过程中NADPH、NADH（[H]）和ATP的来源和去向 光合作用 有氧呼吸 来源 NADPH 光反应阶段产生 NADH（[H]） 有氧呼吸第一、二阶段 去向 用于C3还原 用于第三阶段还原O2 来