知识必背07 光合作用-备战2025年高考生物一轮复习必背知识清单

1.7 光合作用 【光合作用的原理】 检测指标 呼吸速率 净光合 速率 真正(总) 光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、 消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 【希尔反应】 希尔发现，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。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。 希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发⽣水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察氧元素的转移。 希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是用一个化学反应，理由是？ 能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O,没有合成糖的另一种必需原料—CO2,因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 【NADPH】 NADPH既能提供能量，又能作为还原剂。 这个过程的反应式是: 由于类囊体膜内的H+浓度明显高于膜外，就形成了跨膜H+浓度梯度，H+通过膜上的ATP合酶(也是一种载体蛋白)回到膜外，将ADP和Pi合成ATP，能量就储存在ATP中。 【卡尔文循环】 14CO2 → 14C3 →（14CH2O） 光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。 影响光合速率的外因： （1）光照强度 ①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度； ②AB段：光照强度加强，光合速率逐渐增强，但细胞呼吸强度大于光合作用强度； ③B点：光补偿点，即光合作用强度＝细胞呼吸强度，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用； ④BC段：随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，光合作用强度大于细胞呼吸强度。 （2）CO2的浓度 ①A点：光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点； ②A′点：进行光合作用所需CO2的最低浓度； ③B和B′点：CO2饱和点，即继续增加CO2的浓度，光合速率不再增加； ④AB段和A′B′段：在一定范围内，光合速率随CO2浓度增加而增大 （3）温度 ①AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大； ②B点：酶的最适温度，光合速率最大； ③BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50℃左右光合速率几乎为零。 （4） 水、矿质元素（叶绿素、酶的合成、细胞失水等）、多因子共同影响、光质等 无机盐是许多参与光合作用的重要化合物的组成成分。例如，N是酶的组成元素;N、P是ATP的组成元素;N、Mg是叶绿素的组成元素。无机盐直接或间接影响光合作用。例如，缺Mg会导致叶绿素合成不足，光反应减弱，而暗反应依赖于光反应提供ATP和NADPH，因此，暗反应也会减弱。 影响光合速率的内因： ①阴生植物和阳生植物 阳生植物的光补偿点和光饱和点都比较大，光合速率最大值也高 ②叶面积指数 表示叶片面积相对土地面积的比例 A点之后光合作用实际量不再增加的原因： 叶面积指数增大，很多叶片相互遮挡而不能获取足够光照，所受光照处于光补偿点下。 B点之后干物质的量下降的原因是： 光合作用实际量保持不变，但是随叶面积指数增加，呼吸量增加，干物质积累减少 ③色素、酶的数量和活性、气孔的开度等 绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析 （1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析 ①未加石英砂（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浓度太低（正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素）。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 （2）滤纸条色素带重叠：没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。 （3）滤纸条看不到色素带 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。 （4）滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 持续光照与交替光照 光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和[H]不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应。因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制