2025届高三生物一轮复习课件3.16光合作用的原理(1)

第16讲 光合作用的原理 课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 考情分析 1.光合作用的原理 2023·湖北·T8　2023·江苏·T19　2022·重庆·T23　2021·广东·T12 2021·湖南·T18　2021·河北·T19　2021·重庆·T6　2020·天津·T5 2.光合作用和细胞呼吸的关系 2023·天津·T9　2022·天津·T16　2021·江苏·T20　2021·山东·T16 例1、如图是番茄植株的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，是吸收、传递、转化光能的光系统，下列叙述错误的是(　　) A．光反应过程将吸收的光能转换为活跃的化学能全部储存在ATP中 B．在ATP合成酶的作用下，H＋顺浓度梯度 转运提供分子势能，促进ADP和Pi合成ATP C．自然界中能进行光合作用的生物，一定 都具备吸收、传递和转化光能的能力 D．有些生物可以进行光合作用但不具备PSⅡ 和PSⅠ系统结构 A 考点一 光合作用的原理 3.光合作用过程 (1)基本过程 1.光合作用的概念：绿色植物通过 ，利用 ，将____________转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。 2.光合作用的反应式： 叶绿体 光能 二氧化碳和水 有机物 氧气 光合作用和化能合成作用有和异同？ 必备知识 ①填充图中字母代表的物质：a　　　　，b　　　，c　　　　　，d　　　　，e　　　　。 ②水分解为O2和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成　　　　　。NADPH的中文名称叫还原型辅酶Ⅱ，其作用是作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也　　　　　　　　供暗反应阶段利用。 NADPH　 2C3　 ADP＋Pi　 O2　 (CH2O) NADPH　 储存部分能量 ③光合作用过程中C3和C5的含义：C3是指三碳化合物——　　　　　　，C5是指五碳化合物——　　　　　　　　　　　　。 ④光合作用的产物有一部分是　　　　，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。 3­-磷酸甘油酸 淀粉 (2)光合作用反应式及元素的转移途径 (3)比较光反应与暗反应 类囊体薄膜　 叶绿体基质　 色素　 NADPH　 (CH2O)＋C5 关键能力提升 1.如图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，其中PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。其中PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，PQ在传递电子的同时能将H＋运输到类囊体腔中，图中实线为电子的传递过程，虚线为H＋的运输过程，ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，则： （1）下列说法错误的是 A.PS Ⅱ、PS Ⅰ内含易溶于有机溶剂的色素 B.PQ转运H＋的过程需要消耗电子中的能量 C.线粒体中存在类似于ATP合成酶的膜是线粒体内膜 D.小麦光合作用产生的O2被细胞呼吸利用至少需要经过4层磷脂双分子层 (2)据图分析，使类囊体膜两侧H＋浓度差增加的过程有____________ ___________________________________。 水的光解产生H＋；PQ运输H＋；合成NADPH消耗H＋ D 考点一 光合作用的原理 2.(不定项)（73练7）如图是叶绿体淀粉合成的调节过程示意图，光下TPT(丙糖磷酸转运体)活性受到限制。下列相关叙述正确的是 A.TPT分布在叶绿体外膜上，具有专 　一性和饱和性 B.白天光合速率快，叶绿体中3－磷酸 　甘油酸与Pi的比值低 C.细胞质基质中的Pi浓度降低时，丙糖 　磷酸运出叶绿体受抑制 D.白天叶绿体基质中有大量淀粉的合成 CD （1）细胞质基质中的Pi浓度降低时，叶绿体CO2的固定速率会减慢，请结合题中信息推测原因为______________________。 外界磷酸浓度低的不利于丙糖磷酸的输出，叶绿体中淀粉等光合产物积累，导致暗反应过程受阻，从而影响CO2的固定 （2）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。 非还原糖较稳定 题后延伸： 考点一 光合作用的原理 3.如图2中T0～T1表示的是适宜条件下生长的番茄叶绿体(NADPH、ADP、C3或C5)中某两种化合物的含量，T1～T3则表示改变其生长条件后两种化合物的含量变化。若T1时刻降低了培养液中NaHCO3的浓度，则物质甲、乙分别指的是 。若T1时刻降低了光照强度，则物质甲、乙分别指的是 。 C5、NADPH ADP、C3 题后归纳： (1)“过程法”分析各物质变化 考点一 光合作用的原理 (2)“模型法”表示C3和C5的含量变化 起始值C3高于C5(约为其2倍) 考点一 光合作用的原理 4.科研人员利用“间隙光”来测定番茄的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替进行12小时，并用灵敏传感器记录环境中氧气和二氧化碳的变化，实验结果部分记录如图3所示。 据实验结果部分记录图分析，与连续光照6小时，再连续黑暗6小时相比，“间隙光”处理的光合作用效率 ________(填“大于”“等于”或“小于”)连续光照下的光合作用 效率，原因是“间隙光”处理时能_____________________________________ _____。图3中曲线出现的原因是光合作用光反应的速率比暗反应的速率_____ (填“更快”或“更慢”)。图3中两条曲线所围成的面积S1 (填“大于”“等于”或“小于”)S2。 大于 充分利用光合作用光反应产生的NADPH和 ATP 更快 等于 (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)在总时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理单位光照时间有机物积累量要多。 拓展 连续光照和交替光照条件下有机物合成量的分析 D 考点二 光合作用与细胞呼吸的关系 例2．绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的能量转换如图所示，图中①～⑥代表物质，下列有关叙述错误的是(　　) A．植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能贮存在①和NADPH中 B．叶绿体中的NADPH和线粒体中的NADH都具有还原性 C．给植物提供H2(18)O，短时间内生成的O2和CO2均可含18O D．物质④在叶绿体基质中合成，在线粒体基质中分解 考点二 光合作用与细胞呼吸的关系 必备知识： NADPH C6H12O6 H2O NADH NADPH ATP (1)物质方面 (2)能量方面 巩固.下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的 机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述 错误的是（    ） A. 物质X通过提高有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质 B. HCO3-利用通道蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质 C. 水光解产生的的H+提高类囊体腔CO2水平，促进CO2进入叶绿体基质 D. 光反应通过确保暗反应的CO2的供应帮助该绿藻适应水环境 B 刷真题 明考向 1.(2021·山东，16)（不定项）关于细胞中的H2O和O2，下列说法正确的是 A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生 B.有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O C.植物细胞产生的O2只能来自光合作用 D.光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O ABD 刷真题 明考向 2.(2023·江苏，19)气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①～④表示场所。请回答下列问题： (1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在_____(从①～④中选填)；NADPH可用于CO2固定产物的还原，其场所有______(从①～④中选填)。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、________________(填写2种)等。 ④ ①④ K＋、Mal(苹果酸) (2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有______(从①～④中选填)。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为________进入线粒体，经过TCA循环产生的______________最终通过电子传递链氧化产生ATP。 ①② 丙酮酸 [H](或NADH) 刷真题 明考向 2.(2023·江苏，19)气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①～④表示场所。请回答下列问题： (3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活细胞膜上的AHA，消耗ATP将H＋泵出膜外，形成跨膜的__________，驱动细胞吸收K＋等离子。 H＋浓度差 (4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降(溶质浓度提高)，导致保卫细胞__________，促进气孔张开。 吸水膨胀 刷真题 明考向 (5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1(叶绿体失去运入ATP的能力)保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2。下列相关叙述合理的有________。 A.淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP B.光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关 C.光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用 D.长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉 ABD 课堂小结 CO2＋H2O(CH2O)＋O2 核酮糖­1，5­二磷酸(RuBP) CO2＋H2O(CH2O)＋O2 $$