内容正文:
真题大数据
考点 核心知识 考频 年份与卷别
光合作用 捕获光能的色素和结构 16次 2025:山东卷、湖南卷、江苏卷、浙江第一次卷、北京卷、陕晋宁青卷
2024:新课标卷、湖南卷、河北卷、重庆卷、甘肃卷
光合作用的原理 37次 2025:山东卷(2)、广东卷、河北卷(2)、黑吉辽蒙卷(2)、浙江第一次卷、安徽卷(2)、陕晋宁青卷
2024:山东卷、湖南卷、广东卷、河北卷、黑吉辽卷、重庆卷、福建卷、江苏卷、江西卷、安徽卷、贵州卷、海南卷、天津卷
影响光合作用强度的因素 30次 2025:湖南卷、广东卷、黑吉辽蒙卷、安徽卷、陕晋宁青卷、河南卷
2024:新课标卷(2)、山东卷(2)、湖北卷、河北卷、重庆卷、福建卷、安徽卷、甘肃卷、浙江第一次卷、浙江第二次卷(2)、北京卷
光合作用和呼吸作用的综合 13次 2025:湖南卷、浙江第一次卷、河南卷
2024:新课标卷、全国甲卷、广东卷、黑吉辽卷、江苏卷
考点3 光合作用
1.光合作用的概念与实质
概念
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
实质
把CO2和H2O转变为有机物,把光能转化成有机物中稳定的化学能
CO2 + H2 O
光能
叶绿体
(CH2O)+ O2
2
考点3 光合作用
2.获取光能的色素和结构
色素
绿叶中光合色素的种类
叶绿素(含量约占3/4)
类胡萝卜素(含量约占1/4)
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b(黄绿色)
胡萝卜素(橙黄色)
叶黄素(黄色)
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
(橙黄色)
(黄色)
(蓝绿色)
(黄绿色)
影响叶绿素合成的因素
考点3 光合作用
光照:光是叶绿素合成的必要条件,植物在黑暗中生长的叶呈黄色
温度:低温抑制叶绿素的合成,破坏已有的叶绿素分子,从而使叶片变黄
镁等无机盐:镁是构成叶绿素的成分,缺镁叶片变黄
4
叶绿体
考点3 光合作用
内膜
外膜
类囊体
基质
基粒
叶绿体是光合作用的场所,并且能够吸收特定波长的光
叶绿体由双层膜包被,内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成,这些囊状结构称为类囊体
内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶
5
3.光合作用的过程
考点3 光合作用
叶绿体中的色素
H2O
O2
ADP+Pi
酶
ATP
CO2
C5
光反应(类囊体薄膜)
2C3
①
固
定
酶
供能
②
还
原
(CH2O)
多种酶
参加催化
暗反应(基质)
能量转化:
光能
ATP和NADPH(活跃的化学能)
稳定化学能
光能
水的光解
元素转移:
O元素:
H2O
O2
C元素:
CO2
C3
CH2O
NADP+
NADPH
酶
供能
酶
光
考点3 光合作用
光反应阶段 暗反应阶段
进行
部位
条件
物质
变化
能量
变化
联系
叶绿体基粒类囊体薄膜上
叶绿体基质中
光、色素和酶
ATP、 NADPH 、多种酶
光能→活跃的化学能
(ATP、NADPH中)
活跃的化学能(ATP、NADPH )→稳定的化学能(糖类)
①光反应产生的NADPH,在暗反应中用于还原C3
②光反应生成的ATP ,在暗反应中为C3还原成糖类提供能量
水的光解 2H2O→4H++4e++O2
H++2e++NADP+→NADPH
ATP的合成 ADP+Pi → ATP
酶
光能
CO2的固定 CO2+C5 →2C3
C3还原 C3 → C6H12O6+C5
酶
酶
ATP、NADPH
光反应和暗反应的比较与联系
考点3 光合作用
4.不同影响下,各物质的动态变化
光照改变
CO2供应改变
改变光反应
改变暗反应
C5
2C3
C3的
还原
CO2
(CH2O)
多种酶
停止光照
光反应停止
NADPH↓
ATP↓
C3还原受阻
C3 ↑
C5 ↓
CO2 ↓
CO2固定停止
C3 ↓
C5 ↑
考点3 光合作用
5.影响光合作用效率的因素
光照强度
原理:光照强度影响光合作用的光反应阶段
图形分析
①A点只进行呼吸作用
②AB段呼吸速率>光合速率
③B点为光补偿点,呼吸速率=光合速率
④BC段呼吸速率<光合速率
⑤C点为光饱和点,光照强度不随光强增加而增大
A
B
C
应用
①在大棚蔬菜的栽培过程中,适当补光以增加光合作用,提高产量
②喜阴作物和喜阳作物间作
考点3 光合作用
CO2浓度
原理:CO2浓度影响光合作用暗反应阶段,制约C3生成而影响光合作用
分析
①图1中A点表示CO2补偿点,光合速率=呼吸速率
②图1中C点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度,与图2中A′点对应
③图1中B点表示CO2饱和点,与B′点对应
应用:在大棚蔬菜的栽培过程中,适当增加CO2浓度,有利于提高产量
A
B
C
CO2浓度
O
吸收量
CO2
释放量
CO2
A′
B′
C′
CO2浓度
O
光合作用效率
图1
图2
考点3 光合作用
温度
原理:温度通过影响酶的活性而影响光合作用
分析
①在一定的范围内,随着温度的升高,酶活性升高,进而促进光合速率
②温度过高会引起酶活性降低,同时也会引起叶片气孔的关闭,从而使光合速率降低
应用:大棚蔬菜和水果,通过初春提早对大棚进行加温,从而使果实的成熟期提前
20
10
温度/℃
O
光合作用效率
40
30
50
考点3 光合作用
6.净光合作用
总光合速率=净光合速率+呼吸速率
判定净光合作用和总光合作用
①坐标曲线形式,当光照强度为0时
若CO2吸收值为0,则纵坐标数值为实际光合速率
若CO2吸收值是负值,则纵坐标数值为净光合速率
②若所给数值为光照条件下绿色植物的测定值,则为净光合速率
③有机物积累量一般为净光合速率,制造量一般为实际光合速率
CO2吸收量
A
B
C
光照强度
O
CO2释放量
净光合速率
呼吸速率
实际光合速率
考点3 光合作用
光合作用 呼吸作用
代谢类型
进行部位
反应场所
反应条件
物质转变
能量转变
联系
意义
合成代谢
所有活细胞
分解代谢
叶肉细胞、幼嫩茎皮层细胞
线粒体、细胞质基质
为生物体的生命活动提供能量,为体内其他化合物的合成提供原料
光、色素、酶
酶
有机物变为无机物
无机物变为有机物
合成有机物;储存能量
分解有机物,释放能量
光合作用为呼吸作用提供用于分解的物质和氧气,呼吸作用为光合作用提供原料和动力
叶绿体
生物体进行生命活动物质和能量来源,维持大气中的二氧化碳和氧气的平衡,对生物的进化有重要意义
应考基础训练
1.为了增加农作物的产量,提高光合速率是有效的途径之一。下列措施不恰当的是( )
A.提高CO2浓度 B.适当增强光照强度
C.适时适量施肥 D.补充绿光光照
2.下列有关叙述不正确的是( )
A.突然进入黑暗环境,短时间内叶绿体中C3的含量增多、NADPH减少
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2减少
C.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
D.植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用
D
C
3.(2024福建卷)叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.0 min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B.30 min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C.30 min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D.与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更长
B
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