2026届高三生物一轮复习课件：光合作用

第三单元 细胞的能量供应和利用 第12课时 捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索 新旧教材对比 增：①差速离心法的原理和过程；②内质网种类；③同位素标记法的定义和应用。 改：①水分解为氧和H＋，H＋与NADP＋结合形成NADPH；②C3还原过程中NADPH既提供能量又作还原剂。 删：①叶片呈现绿色的原因；②普利斯特利实验；③英格豪斯实验；④梅耶实验；⑤萨克斯实验。 淡化：化能合成作用改为小字介绍。 考点 由高考知核心知识点 预测 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理 考点一：捕获光能的色素 （3年10考，全国卷3年2考） （2024·广东）色素的提取和分离实验 （2023·江苏）色素的提取和分离实验 （2023·海南）色素的种类 （2023·全国）色素的种类及分布 （2022·辽宁）色素的提取和分离实验 题型：选择题、解答题 内容： 本专题为高频考点，考查的知识点非常多，包括色素的种类与作用、叶绿体色素的提取与分离、光合作用的过程。本专题高考试题多为非选择题，多结合曲线分析进行考查。 考点二：叶绿体的结构与功能（3年6考，全国卷3年2考） （2024·广东）叶绿体的结构与功能适应观 （2023·广东、2023·湖北、2023·全国）叶绿体的结构与功能适应观 （2022·广东、2022·山东）叶绿体的结构与功能适应观 考点三：光合作用的原理 （3年12考，全国卷3年4考） （2024·广东、2024·全国）光合作用的过程 （2023·天津、2023·山西）光合作用的过程 （2022·福建、2022·全国）光合作用的过程 知识构建 1.色素提取和分离的原理分别是什么？研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？ 2.滤纸条一端为什么要剪去两角？画滤液细线时应注意什么？为什么不能让滤液细线触及层析液？画出滤纸条上的色素带，总结出绿叶中色素的种类和含量？分别吸收的光谱是什么？波长范围？分布在哪里？ 3.分析以下异常情况原因：收集的滤液绿色过浅、滤纸条色素带重叠、滤纸条看不到色素带等。 4.叶绿体的哪些结构适于进行光合作用？并说明原因？ 5.简述恩格尔曼的两个实验过程？实验结论分别是什么？总结叶绿体的功能？叶绿体中用于进行光合作用的酶分布在哪里？分析恩格尔曼实验设计的巧妙之处。 任务一：阅读教材P97～101，回答以下问题： 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理： 提取原理： 提取试剂： 分离原理： 分离方法： 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 纸层析法 绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同。 溶解度大，扩散速度快； 溶解度小，扩散速度慢。 无水乙醇 由石油醚、丙酮、苯混合而成 注意: 如果实验室没有无水乙醇,也可以用体积分数为95%的乙醇,但需要加入适量的无水碳酸钠。 问题1.色素提取和分离的原理分别是什么？研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？ 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 2.实验步骤： （1）提取色素： 鲜嫩、颜色深绿的叶片；称取、剪碎；加入SiO2和CaCO3、10ml无水乙醇，迅速研磨并用单层尼龙布过滤，过滤后及时用棉塞将试管塞严 色素含量高 有助于研磨充分 防止色素被破坏 溶解色素 防止滤纸吸附色素 考点一 捕获光能的色素 问题1.色素提取和分离的原理分别是什么？研磨过程中加入无水乙醇、SiO2、CaCO3的作用是什么？将滤液收集到试管中后，为什么要用棉塞将试管口塞严？ 2.实验步骤： 干燥滤纸 剪两角原因？ 铅笔线 1cm ★要求：细、直、齐 ；待滤液干后，重复1—2次（ ） 积累更多色素 （3）画滤液细线 （2）制备滤纸条 减少边缘效应，造成两边色素扩散快，保证色素带整齐。 考点一 捕获光能的色素 问题2.滤纸条一端为什么要剪去两角？画滤液细线时应注意什么？为什么不能让滤液细线触及层析液？ 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 2.实验步骤： （4）分离绿叶中的色素： 层析液 培养皿 滤液线 ★要求：滤液线不能触及层析液 防止色素溶解在层析液中，无法分离 （防止层析液挥发，因其易挥发且有毒） 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 问题2.滤纸条一端为什么要剪去两角？画滤液细线时应注意什么？为什么不能让滤液细线触及层析液？ 3.实验结果： （橙黄色） （黄 色） （蓝绿色） （黄绿色) 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 叶绿素a 叶绿素b （含量约3/4） （含量约1/4） 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 问题2.画出滤纸条上的色素带，总结出绿叶中色素的种类和含量？分别吸收的光谱是什么？波长范围？分布在哪里？ 考点一 捕获光能的色素 4.实验结果分析： 色素种类 色素含量 扩散速度 溶解度 类胡萝卜素 含量约1/4 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 含量约3/4 叶绿素a 叶绿素b 最少 较少 最多 较多 最快 较快 较慢 最慢 最大 较大 较小 最小 绿叶中色素的种类 色素的功能： 吸收、传递、转化光能 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 5.色素的功能： 叶绿素溶液 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 色素提取液 (1)吸收化光能 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 问题2.画出滤纸条上的色素带，总结出绿叶中色素的种类和含量？分别吸收的光谱是什么？波长范围？分布在哪里？ 5.色素的功能： 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 色素提取液 (1)吸收化光能 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 问题2.画出滤纸条上的色素带，总结出绿叶中色素的种类和含量？分别吸收的光谱是什么？波长范围？分布在哪里？ 类胡萝卜素 结论：一般情况下，光合作用吸收的光是可见光。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 【教材隐性知识】源于必修1 P99“图5－12”“旁栏思考” （1）从叶绿素吸收光谱图可知：叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b宽，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a (填“宽”或“窄”)。 （2）研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光 为主的散光占比增加。请预测：在适当遮光 的条件下叶片(比如同一植物底层叶片)中叶 绿素a/b ，弱光下的吸光能力 ， 有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境 的一种适应。 宽 降低 增强 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 吸收（四种色素）、传递（四种色素）、转化（只有少数特殊状态的叶绿素a）光能 胡萝卜素：C40H56 叶黄素：C40H56O2 叶绿素a: C55H72O5N4Mg 叶绿素b: C55H70O6N4Mg 5.色素的功能： (2)传递、转化光能 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 6.实验结果异常分析： （1）收集的滤液绿色过浅的原因分析 ➊未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 （2）滤纸条色素带重叠 没等干后再划线、滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。 ➋菠菜叶不新鲜，滤液色素(叶绿素)太少。 ➌一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低 ➍未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 问题3.请小组合作分析以下异常情况原因：收集的滤液绿色过浅、滤纸条色素带重叠、滤纸条看不到色素带等。 6.实验结果异常分析： 考点一 捕获光能的色素 知识点一、实验：绿叶中色素的提取和分离 问题3.分析以下异常情况原因：收集的滤液绿色过浅、滤纸条色素带重叠、滤纸条看不到色素带等。 （3）滤纸条看不到色素带 ➊忘记画滤液细线。 ➋滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中。 （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”。 1.光合色素与细胞液色素： 比较项目 光合色素 细胞液色素 存在部位 溶解性 代表种类 类胡萝卜素和叶绿素 颜色 橙黄、黄、绿 红、蓝、紫 颜色变化 红苋菜：炒菜菜汤出色，因为是水溶性的花青素。 胡萝卜：炒菜菜汤不出色，因为是脂溶性的胡萝卜素。 考点一 捕获光能的色素 知识点二、教材中与色素有关的知识（拓展延伸） 叶绿体 液泡 脂溶性 水溶性 花青素 不随pH改变变化颜色 随pH改变变化颜色 考点二 叶绿体的结构和功能 知识点一、叶绿体的结构与功能相适应 ②在类囊体膜上分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和基质中含有进行光合作用所必需的酶。 ①叶绿体内含有大量的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积； 问题4.叶绿体的哪些结构适于进行光合作用？并说明原因？ 外膜 叶绿体基质 暗反应 类囊体 色素 光反应 考点二 叶绿体的结构和功能 知识点一、叶绿体的结构与功能相适应 进行光合作用的场所 黑暗 完全暴露在光下 隔绝空气 水绵和好氧细菌的装片 恩格尔曼的第一个实验 现象：装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。 结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 结论：叶绿体的被光束照射到的部位是光合作用的场所 现象：装片中好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。 没有空气的黑暗环境 目的：排除了环境中光线和氧的影响 资料1：恩格尔曼实验 考点二 叶绿体的结构和功能 知识点一、叶绿体的结构与功能相适应 5.简述恩格尔曼的两个实验过程？实验结论分别是什么？总结叶绿体的功能？ 实验结论1：叶绿体能吸收光能用于光合作用释放O2 资料1：恩格尔曼实验 暗处、极细光束照射 光下照射 水绵、 好氧细菌 恩格尔曼实验设计的巧妙之处 (1)实验材料用 ，水绵的叶绿体呈 分布，便于观察，用需氧细菌可确定 的部位。 (2)没有空气的黑暗环境排除了 的干扰。 (3)用极细的光束照射，叶绿体上可分为 和 的部位，相当于一组对比实验。 (4)临时装片局部曝光与完全暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 水绵和需氧细菌 螺旋带状 释放氧气 氧气和光 有光照 无光照 实验结论1：叶绿体能吸收光能用于光合作用释放O2 考点二 叶绿体的结构和功能 知识点一、叶绿体的结构与功能相适应 资料1：恩格尔曼实验 考点二 叶绿体的结构和功能 知识点一、叶绿体的结构与功能相适应 5.简述恩格尔曼的两个实验过程？实验结论分别是什么？总结叶绿体的功能？ 三棱镜 照射水绵 好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域 综合上述两个实验可以得出： 叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。 完成《步步高》P63-64 1、2、3题以及《暗反应中碳的转化和研究》 23 《步步高》P63 1．(2024·贵州，3)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是(　　) A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 √ 《步步高》P63 2.(2023·江苏，12)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验的叙述，合理的是 A.用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏 B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间 √ 《步步高》P63 3.请回答关于叶绿素合成的问题 (1)(2022·湖南，17节选)将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10 μmol/(s·m2)时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量；日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35 ℃/25 ℃，光照强度为2 μmol/ (s·m2)，每天光照时长为14小时。在此条件下，该水稻种子____(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2厘米，至少1片绿叶视为成苗)，理由是_____________________________________________________________________________________________________________。 能 种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，且光照有利于叶片叶绿素的形成 《步步高》P64 3(2)(2024·湖南，17节选)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。长期缺钾导致该植物的叶绿素含量______，从叶绿素的合成角度分析，原因是_______________(答出两点即可)。 减少 缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低； 缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等元素的吸收，使叶绿素合成减少 《步步高》P64 暗反应中碳的转化和去向研究 得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用14CO2饲养单细胞小球藻，观察光合作用过程中碳的转化和去向，从而揭示了光合作用暗反应的过程。如图为卡尔文等研究的主要流程，请回答下列问题： (1)卡尔文等人用沸腾的乙醇杀死细胞，目的是 。 (2)随后通过双向纸层析分离小球藻中的有机物。对代谢物纸层析的原理是什么？ 在层析液中溶解度越大的物质，在滤纸上扩散得越快，反之则越慢。 终止反应，溶解有机物 (3)点样处位于滤纸的左下角；双向纸层析是第一次层析后，将滤纸旋转90°进行第二次层析的方法；层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用了 (填“相同”或“不同”)的层析液，判断依据是__________________________________________________________________ 。 (4)与单向纸层析相比，双向纸层析的优点是什么？ 不同 有的斑点在层析液A中的扩散距离无明显差异，而在层析液B中差异明显 将第一次层析重叠或距离较近的物质通过第二次层析彻底分离。 年份 科学家 发现 19世纪末 — 普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928 — 发现 对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过_________转化成糖 1937 英国植物学家希尔 发现希尔反应，即__________________________________________________ 1941 美国科学家_______和_______ 用___________的方法，研究了光合作用中_____全部来源于______： H218O＋CO2→植物→18O2； H2O＋C18O2→植物→O2 1954 美国科学家______ 发现在光照下，叶绿体可合成 。1957年，他发现该过程总是与 相伴随 20世纪40年代 美国科学家卡尔文 用14C标记对的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测放射性： __________________________________，证明光合产物中的碳来自CO2 任务二：阅读教材P102～104，梳理探索光合作用原理的部分实验，填写下列表格并回答思考讨论： 甲醛 光合作用 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 同位素标记 氧气 H2O 阿尔农 ATP 水的光解 鲁宾 卡门 14CO2→14C3→（14CH2O） 思考1：尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 知识点一、探索光合作用原理的部分实验 思考2：希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 能说明，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直接关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 考点三 光合作用的原理的探索 思考3：鲁宾和卡门的实验中，自变量是什么，因变量是什么？ 知识点二、探索光合作用原理的部分实验 1941年 美国科学家鲁宾和卡门 甲组 乙组 18O H218O C18O2 C18O2 H2O O2 H218O CO2 18O2 自变量为标记物质，因变量为氧气是否含18O 对比实验，即相互对照 同位素标记法 (注意：15N、18O无放射性) 考点三 光合作用的原理的探索 思考4、上述实验中哪些采用了同位素标记法，在教材中还遇到过哪些实验用到了同位素标记法？ 鲁宾和卡门探究氧气来源实验； 卡尔文的实验； 注意：同位素标记法不同于荧光标记法。 探究分泌蛋白的分泌过程的实验； 探究DNA的半保留复制方式； 噬菌体侵染细菌的实验…… 1.希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应式:H2O+氧化态电子受体→还原态电子受体+1/2O2。在希尔反应的基础上,阿尔农又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验,撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下面关于希尔反应和阿尔农发现的叙述，不正确的是(　　) A.光合作用释放的O2来自水而不是CO2 B.NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上 C.希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程 D.光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH √ 2.下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是(　　) A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量 O2 O2 18O2 18O2 √ 3.下列关于光合作用探究历程的叙述，错误的是( ) A.希尔的实验说明水的光解产生氧气，且氧气中的氧元素完全来自水 B.在恩格尔曼的实验中，受到均匀光照，好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光的部位 C.鲁宾和卡门的实验中，改变水中H218O的所占比例，植物释放的18O2的所占比例也随之改变 D.供给小球藻14CO2，叶绿体内的三碳化合物首先出现14C √ 《步步高》P65 5、(2024·聊城三模)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸缓冲液(pH＝7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述错误的是 A.相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化慢的品种受除草剂抑制效 果更显著 B.与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体的功能较强 C.除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能合成有机物 D.不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率等于品种甲 √ 第三单元 细胞的能量供应和利用 第13课时 光合作用的原理 任务三：阅读教材P103～104，写出光合作用的总反应式，并画出光合作用过程示意图。 CO2+H2O （CH2O)+O2 光能 叶绿体 知识点一、光合作用的概念及反应式 考点四 光合作用的原理 叶绿体 中的色素 可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 光反应 暗反应 NADP+ NADPH 酶 指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。 1.光反应 类囊体薄膜 （1）场所： （4）能量变化： ①水的光解： ②NADPH的合成： （氧化型辅酶Ⅱ） （还原型辅酶Ⅱ） ③ATP的合成： （2）物质变化： 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能 （3）光反应的条件： 水、ADP、Pi、NADP＋、色素、光、酶 必须有光 知识点二、光合作用的过程 考点四 光合作用的原理 光合作用涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤。《步步高P68》 PSⅠ和PSⅡ是叶绿素和蛋白质构成的复合体 (2)据图分析，使类囊体膜两侧H＋浓度差增加的过程有： ①水的光解产生H＋ ②PQ运输H＋ ③合成NADPH消耗H＋ 光系统Ⅱ(PSⅡ)进行水的光解,产生O2、H+和自由电子(e-), 光系统Ⅰ(PSⅠ)主要是介导NADPH的产生。 《步步高》P69 1.(2021·重庆，6)类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图如下。据图分析，下列叙述错误的是 A.水光解产生的O2若被有氧呼吸 利用，最少要穿过4层膜 B.NADP＋与电子(e－)和质子(H＋) 结合形成NADPH C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应 D.电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节 √ 2.暗反应 叶绿体基质 （1）场所： ①CO2的固定： ②C3的还原： （2）物质变化： 有无光均可 注：NADPH为C3还原提供还原剂和能量 NADPH NADP+ 酶 （3）能量变化： ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 （4）暗反应的条件： ATP、NADPH、CO2、C5，多种酶 知识点二、光合作用的过程 考点四 光合作用的原理 2.暗反应 【教材隐性知识】源于必修1 P104“相关信息”：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 ，再通过韧皮部运输到植株各处。 淀粉 筛管 淀粉——叶绿体基质合成 蔗糖——细胞质基质合成 知识点二、光合作用的过程 考点四 光合作用的原理 思考讨论1：光反应与暗反应的比较 光反应阶段 暗反应阶段（碳反应） 场所 条件 物质变化 能量变化 联系 项目 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质 光、色素、酶 有光无光都可，多种酶 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能 ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供ATP和NADPH 暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料 过程 色素、酶 2H2O O2 + 4H+ 光 ADP + Pi + 能量 ATP 酶 酶 NADP+ + H+ NADPH 酶 CO2＋C5 2C3 2C3 (CH2O)+C5 酶 ATP、NADPH 知识点二、光合作用的过程 考点四 光合作用的原理 条件改变 [H] ATP C3 C5 光照停止供应或减弱 CO2停止供应或减少 ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 思考讨论2：分析光合作用中物质含量变化 2C3 C5 (CH2O) CO2 ATP、NADPH 光照、H20 光反应 CO2的固定 C3的还原 “模型法”表示C3和C5等物质含量变化 光反应 暗反应 光反应 CO2的固定 C3的还原 CO2的固定 C3的还原 C CO2 C3 (CH2O) H2O H2O NADPH (CH2O) O H O2 CO2 C3 (CH2O) 思考讨论3：光合作用中H、C、O的转移途径 思考讨论4：蓝细菌和绿色植物都能进行光作用，据教材知识分析其中的异同？ 相同点：二者都含有光合色素和光合作用相关的酶，能通过光合作用将CO2和H2O转化为有机物，并释放氧气；都是光能自养型生物。 不同点：二者都含的色素种类不同（如藻蓝素、类胡萝卜素等），进行光合作用的场所不同，蓝细菌是原核生物，不具有叶绿体，绿色植物含有叶绿体，在其中能完成光合作用的全过程。 思考讨论5：绿色植物和硝化细菌的同化作用有何异同？ 相同点：两者能够把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存能量，都能以CO2作为碳源，同化作用类型都是自养型生物，都是生态系统中的生产者。 不同点：绿色植物能够利用光能，通过光合作用制造有机物，为光能自养型；硝化细菌能够利用氧化NH3所释放的化学能来制造有机物，为化能自养型。 NH3 + O2 → HNO2 + 能量 HN02 + O2 → HNO3 + 能量 C02 + H2O → (CH2O) + O2 以硝化细菌为例： 类型： 硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等 注意区分硝化细菌和固氮型微生物（异养型生物）： 固氮菌将N2转化为植物可利用的氮肥，提高土壤肥力 1.下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述，正确的是（ ） A.叶绿体内：CO2→C3→(CH2O)，线粒体内：C6H12O6→C3→CO2 B.两种细胞器都与能量转换有关，都能产生ATP C.ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生，ATP和[H]在线粒体中随水的生成而产生 D.两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利于代谢高效地进行 2.光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是(　　) A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减少 B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加 C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值增加 D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减少 √ √ 3.如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是（ ） A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C.图中Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和 ATP的积累 D.图中Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低 C5 C3 √ 4.亚硝酸细菌和硝酸细菌是土壤中普遍存在的化能自养型细菌，前者将氨氧化为亚硝酸，后者将亚硝酸氧化为硝酸，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是( ) A.氧化氨和亚硝酸的过程都能释放 出化学能，这两种细菌都能利用相应的 能量合成有机物 B.细菌的化能合成作用可降低土壤中硝酸盐含量，有利于植物渗透吸水 C.亚硝酸细菌化能合成作用与植物光合作用的过程和发生场所均相同 D.由图可知，亚硝酸细菌和硝酸细菌属于分解者 √ 《步步高》P68 3.如图2中T0～T1表示的是适宜条件下生长的番茄叶绿体中某两种化合物(NADPH、ADP、C3或C5)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 《步步高》P70 3.(2023·天津，9)如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HCO进入细胞质基质 B.HCO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 √ 《步步高》P70 4.(2025·黑龙江省实验中学检测)如图是黑农5号大豆叶肉细胞光合作用过程示意图(字母代表物质)，PSBS是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内H＋的浓度而被激活，从而抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，防止强光对叶肉细胞造成损伤，下列相关说法错误的是 A.H＋经过Z蛋白外流的同时，细胞利用 C物质来合成B物质 B.叶绿素分子中被光激发的e－，经传递 到达D结合H＋后生成NADPH C.提高Z蛋白的活性不利于PSBS发挥功能 D.物质F浓度降低至原浓度一半时，短时间内C5化合物的含量将升高 √ 2H2O4H+＋O2+4e- NADP＋＋H＋+2e-NADPH ADP+Pi+能量ATP CO2＋C52C3 $$