内容正文:
1.ATP合成所需要的能量来源有哪些?
2.绿色植物细胞内合成ATP的场所有哪些?
3.有氧呼吸各阶段的场所和反应方程式
4.酒精发酵的总反应方程式
5.乳酸发酵的总反应方程式
课前背诵
1
[考情分析]
年份 题号、题型及分值 情境 考察必备知识
2020 21(简答,9分) 人工光合系统 光合作用过程;
环境改变时物质含量的变化
2021 16(不定项,3分) 元素的转移途径
21(简答,8分) 光呼吸抑制 光合作用的场所;
环境改变时物质产生量的变化
2022 21(简答,8分) 光抑制 光合色素;
暗反应速率的限制因素
2023 21(简答) 光损伤修复 实验变量的类型;
影响光合作用的环境因素
2024 21(简答) 细胞分裂素对光合作用
的影响 光合作用过程(光反应为暗反应之间的联系)
细胞分裂素的作用
2025 16(不定项,3分) 菌藻体产氢情况 光合作用过程(光反应和暗反应之间的联系)
叶绿体的结构;
元素的转移途径
21(简答,9分) 光损伤修复
[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。
总结:与光合作用原理有关的考察热点
1.光合作用的基本过程:
2.条件改变后物质含量的变化:
3.元素的转移途径:
六年三考
六年两考
六年两考
3
2025.21(9分)高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长,其部分光合过程如图所示。
(1)叶绿体膜的基本支架是_____;叶绿体中含有许多由类囊体组成的_____,扩展了受光面积。
(2)据图分析,生成NADPH所需的电子源自于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向,用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_____.离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气体有_____。
(3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为_____。
体验高考
叶绿体的结构
光合作用过程
元素转移途径
科学思维
考点一 光合作用原理的探索
考点二 光合作用的基本过程
考点归纳
1.光合作用的概念: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。
2.反应式:
CO2 + H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
考点一 光合作用原理的探索
必备知识
整合
3.探索光合作用原理的部分实验:
材料1 1937年,植物学家希尔在离体的叶绿体的悬浮液中加入氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出O2
①该实验能否说明植物光合作用中的氧气中的氧元素全部来自水?
②该实验能否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应?
能;悬浮液中没有CO2,糖类合成时需要CO2中的碳元素,因此糖类合成无法进行。
不能;因为悬浮液中还有其他物质,也有氧元素,该反应未排除这一点
离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生O2的化学反应称作希尔反应。
材料2 鲁宾、卡门用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源,具体过程如图所示。
①该实验的自变量和因变量分别是?
②该实验属于哪种类型的对照
自变量:18O标记的物质
因变量:释放的O2是否被标记
相互对照(对比实验)
材料3 阿尔农发现,光照下叶绿体可以合成ATP,这一过程总和水的光解相伴随,以下为部分实验过程和结果,请分析
组别 条件 过程 现象
1 黑暗 提供CO2、NADPH、ATP 产生(CH2O)
2 黑暗 提供CO2,不提供NADPH、ATP 不产生(CH2O)
3 光照 提供CO2,不提供NADPH、ATP 产生(CH2O)
① 1、2两组对照说明什么?
CO2转化成(CH2O)需要ATP和NADPH
②2、3对照说明什么?
光照促使CO2转化成(CH2O)
③该实验的结论是?
CO2转化成(CH2O)需要光反应提供的ATP和NADPH
归纳总结1:探索光合作用原理科学史
希尔实验
水的光解产生NADPH和O2
鲁宾和卡门
O2全部来自水的光解
卡尔文实验
CO2中的碳如何转移到有机物中
阿尔农实验
伴随水的光解合成ATP
1.光反应的条件和场所
2.光反应中的哪种物质相当于希尔实验中的氧化剂?具体作用是?
考点二 光合作用的基本过程
3.色素吸收的光能有哪些用途?
4.归纳总结光反应的物质变化和能量变化
2.光反应中的哪种物质相当于希尔实验中的氧化剂?具体作用是?
①氧化剂 :
氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)
②作用 :
与水光解产生的H+和电子结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)
课本103相关信息
1.光反应的条件和场所
活动1 深度阅读课本P103光反应阶段,思考讨论以下问题:
考点二 光合作用的基本过程
①条件:
②场所:
光、色素、多种酶
类囊体薄膜
活动1 深度阅读课本P103光反应阶段,思考讨论以下问题:
考点二 光合作用的基本过程
3.色素吸收的光能有哪些用途?
4.归纳总结光反应的物质变化和能量变化
①用于水的光解,并进一步形成NADPH
②在酶的催化作用下,提供能量促使ATP合成
①物质变化:
水的光解:
ATP的合成:
光能
②能量变化:
ATP、NADPH中活跃的化学能
NADPH的合成:
NADP+ + H+ + e- NADPH
酶
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
H2O O2+H++e-
光能
叶绿体
活动2 自主构建光反应模式图
类囊体薄膜上
的色素分子
酶
吸收
光解
酶
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
NADP+
H+
NADPH
可见光
1.暗反应的条件和场所
2.暗反应为什么被称为卡尔文循环?
活动3 深度阅读课本P104暗反应阶段,思考讨论以下问题:
考点二 光合作用的基本过程
3.归纳总结暗反应的物质变化和能量变化
1.暗反应的条件和场所
2.暗反应为什么被称为卡尔文循环?
活动3 深度阅读课本P104暗反应阶段,思考讨论以下问题:
考点二 光合作用的基本过程
条件:
有光无光均可,暗反应有关的酶
场所:
叶绿体基质
CO2被C5固定后的产物为C3,C3被还原后又产生糖类和C5,这样暗反应就形成从C5到C3再到C5的循环,因此被称为卡尔文循环
课本104相关信息1:
C3指三碳化合物3-磷酸甘油酸;
C5指五碳化合物核酮糖-1,5-二磷酸,缩写成RUBP
课本104相关信息2:
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,通过韧皮部运输到全身各处
活动3 深度阅读课本P104暗反应阶段,思考讨论以下问题:
考点二 光合作用的基本过程
3.归纳总结暗反应的物质变化和能量变化
CO2的固定:
C3的还原:
CO2+C5 2C3
酶
2C3 (CH2O)+C5
酶
ATP、NADPH
ATP、NADPH中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
①物质变化:
②能量变化:
活动4 自主构建暗反应模式图
ADP+Pi
ATP
NADP+
C5
多种酶
CO2
还原
酶
NADPH
酶
2C3
(CH2O)
叶绿体
中的色素
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
可见光
思考:光反应和暗反应在物质变化和能量转化方面存在什么联系?
①物质关系:
②能量关系:
光反应为暗反应提供NADPH和ATP;
暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi等原料。
光反应阶段产生的ATP和NADPH中活跃的化学能在暗反应阶段转化为稳定的化学能储存在糖类中。
反应阶段
反应条件
反应场所
物质变化
能量变化 光能→
产 物 、C5、ADP、Pi
联 系
光反应
暗反应
类囊体薄膜上
叶绿体基质
光、光合色素、酶
多种酶
NADPH和ATP中活跃的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能→
O2、NADPH、ATP
(CH2O )
光反应为暗反应提供 ,暗反应为光反应提供
稳定的化学能
ATP和NADPH
NADP+、
ADP、Pi
归纳总结2:光反应与暗反应比较
21
核心精讲1 环境变化时物质含量变化
2.光照变化直接影响光反
应,在光反应产物改变
的前提下分析暗反应
方法提炼:
1.分析某种物质时,分析清楚其来源和去路的变化趋势
方法提炼3:CO2变化直接影响暗反应,在暗反应产物改变
的前提下分析光反应
CO2 + H2O
光能
叶绿体
(CH2O)+ O2
(1)H的转移:
(2)C的转移:
(3)O的转移:
H2O → → 。
CO2 → → 。
CO2 → → 。
H2O → 。
核心精讲2 元素的转移途径
NADPH
(CH2O )
C3
(CH2O)
C3
(CH2O)
O2
小组讨论,完成任务
如图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,PSⅡ(光系统Ⅱ)和PSⅠ(光系统Ⅰ)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PSⅡ进行水的光解,产生氧气和H+和自由电子(e-),PSⅠ主要是介导NADPH的产生。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中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。
核心精讲3 光系统及电子传递链
(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
(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 的形成的电化学势能。
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
课堂小结
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第四级
第五级
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