2026届高三生物一轮复习课件第18讲第2课时 光合作用的原理

学案18 光合作用的原理 考情分析 1.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。 2.活动：提取和分离绿叶中的色素。 3.探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。 课标要求 光合作用的原理 2023·天津·T9　2023·湖北·T8　2023·全国甲·T29　2022·重庆·T23，2021·广东·T12　2021·湖南·T18　2021·河北·T19　2021·重庆·T6 2020·天津·T5 目录 考点三　 光合作用的原理 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。 CO2 + H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 2.过程 1.概念 (CH2O)表示糖类 3.实质 合成有机物，储存能量。 一、光合作用概念及反应式 叶绿体是如何将光能转化为化学能？ 又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？ 考点三　光合作用的原理 4.光合作用光反应、暗反应过程及场所： . 类囊体薄膜 光照、色素、酶 ATP和NADPH NADPH ATP 光反应 O2 二、光合作用的过程分解 (水的光解) 叶绿体基质 CO2、酶、ATP、NADPH CO2 C3 C3 (CH2O) ATP/NADPH 有机物 暗反应 （CO2的固定）—— 需要RuBP羧化酶 （C3的还原） 二、光合作用的过程分解 二、光合作用的过程分解 2. 光反应和暗反应之间的关系： 因此 ATP和ADP的移动方向？ 光反应为暗反应提供NADPH、ATP 暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+。 没有光反应，暗反应无法进行，若没有暗反应，光反应也受到抑制。 ATP从类囊体薄膜→叶绿体基质 ADP从叶绿体基质→类囊体薄膜 [思考] 光反应的产物能离开叶绿体的是？ O2，(CH2O) [2024广东卷] 2019 年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是 ( ) A. ATP B. NADP⁺ C. NADH D. DNA D 真题演练 [2024安徽卷] 为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响，研究人员测定了不同品系水稻灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量。回答下列问题。 1) 旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受_________________ 释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为__________________________________。 ATP 和 NADPH 核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等 C3与C5的真实名称得留意： 3、重难点透析：（1）电子传递链 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： ADP＋Pi → ATP NADP＋＋H+＋2e → NADPH 光 3、重难点透析： （1）电子传递链 (1)少数处于特殊状态的叶绿素分子在光能激发下失去高能e－，失去e－的叶绿素分子，能够从水分子中夺取e－，使水分解为 ；电子(e－)由水释放出来后，经过一系列的传递体形成电子流，最终传递给_________ (电子的最终受体)合成NADPH。PSⅠ和PSⅡ吸收的光能储存在________ _______中。 氧和H＋ NADP＋ NADPH 和ATP 3、重难点透析： （1）电子传递链 (2)据图分析，使类囊体膜两侧H＋浓度差增加的过程有________________ _____________________________。 (3)由图可知，图中ATP合成酶的作用有 。合成ATP依赖于 形成的电化学势能。 水的光解产生H＋； PQ运输H＋；合成NADPH消耗H＋ 运输H＋和催化ATP的合成 类囊体膜两侧的H＋浓度差 3、重难点透析： （2）当光照、CO2变化时，相关物质含量在短时间内的变化 思考1：光照突然减小，[H]，ATP，C5，C3的含量如何变化？ 光反应降低，产生ATP和[H]减少 C5合成速率减慢，消耗速率不变，所以C5减少 C3消耗速率减慢，合成速率不变，所以C3积累 3、重难点透析： （2）当光照、CO2变化时，相关物质含量在短时间内的变化 思考1：外界CO2浓度突然减小，C3，C5，[H]和ATP的含量如何变化？ 暗反应降低，C3合成速率减慢，消耗速率不变，导致C3减少； C5合成速率不变，消耗速率减慢，导致C5积累。随后暗反应整体速率降低，ATP和[H]生成与速率不变，消耗速率减慢而积累 “模型法”表示C3和C5等物质含量变化 3、重难点透析： 典例1.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 课堂训练 连续光照和间隔光照下有机物合成量的分析 真题演练 4.(2022·重庆卷，23)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP(如图 Ⅰ )。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 　　　　图Ⅰ　　　　　　　　　图Ⅱ (1)制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是______________________________________________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持________(填“低温”或“常温”)。 保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂 低温 真题演练 　　　　图Ⅰ　　　　　　　　　图Ⅱ (2)在图 Ⅰ 实验基础上进行图 Ⅱ 实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H＋浓度差，原因是 ____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 实验 Ⅱ 是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差 真题演练 (3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H＋浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图 Ⅲ 所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是___________________________________________________。类囊体膜内外的H＋浓度差是通过光合电子传递和H＋转运形成的，电子的最终来源物质是________。 类囊体膜外H＋被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高 水 图 Ⅲ 真题演练 　　　　图Ⅰ　　　　　　　　　图Ⅱ (4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有________________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有_______________________________________ (答两点)。 NADPH、ATP和CO2 增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度 $