2027届高三生物一轮复习课件：第12讲 捕获光能的色素和结构及光合作用原理3

该高中生物学高考复习课件聚焦“捕获光能的色素和结构及光合作用的原理”核心考点，依据高考评价体系梳理了光反应与暗反应的物质转化、能量变化，卡尔文循环的探究历程（如¹⁴C同位素标记法），环境因素对C₃、C₅等物质含量的影响等高频考点，归纳了选择、填空及实验分析等常考题型，体现高考备考的系统性和针对性。 课件亮点在于“考点解析+真题训练+素养融合”的复习策略，如通过“光照减弱时C₅含量变化”典型题，用科学思维中的分析综合法构建“合成-消耗速率”答题模型，结合卡尔文循环探究培养探究实践素养。提供规范作答模板和易错点总结，帮助学生掌握得分技巧，教师可据此高效规划复习，助力学生高考冲刺。

第12讲 人教版 高中生物一轮复习 1 条件： 场所： 物质转化： 能量转化： 光、叶绿体中的色素、酶 类囊体薄膜 水的光解： ATP的合成： ADP + Pi + 能量 ATP 酶 NADPH的合成： NADP+ + H+ + e NADPH 酶 光能 ATP和NADPH中活跃的化学能 光能 色素 +O2+H+ + e H2O 光反应产生的ATP和NADPH又怎么发挥作用？ 总结：光反应阶段 CO2如何参与光合作用，生成有机物呢？ 注：光反应产生的ATP专门用于暗反应等叶绿体中的化学反应 光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应，根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应（现在也称为碳反应）两个阶段。 14C同位素标记法 暗反应研究——卡尔文循环 ①给小球藻通14CO2，光下培养 ②杀死细胞，终止光合作用 ③提取溶液中的物质，用纸层析法使这些物质分离 ④对滤纸进行放射性显影，确定滤纸上具有放射性的位置 ⑤剪下这部分滤纸，溶解，提取放射性物质并进行化学鉴定 三、光合作用的探究历程——暗反应 大蓝68.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： 三、光合作用的探究历程——暗反应 (1)卡尔文等人用沸腾的乙醇杀死细胞，目的是终止反应，提取有机物。 (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。 (3)光照下卡尔文给小球藻培养液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种，缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种。如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物。 三、光合作用的探究历程——暗反应 大蓝68.暗反应中碳的转化和去向研究 (4)如图为小球藻同化14CO2不同时间的放射自显影图。根据实验结果请对“尿苷二磷酸葡萄糖、磷酸丙糖、PGA(C3)”三种物质出现的先后顺序进行排序：PGA→磷酸丙糖→尿苷二磷酸葡萄糖。 三、光合作用的探究历程——暗反应 大蓝68.暗反应中碳的转化和去向研究 2C3 C5 NADPH ADP + Pi （CH2O） ATP 酶 CO2 还原 固定 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP ADP+Pi 叶绿体基质 2C3 (CH2O)+C5 酶 NADPH 、ATP、酶 场所： 条件： 物质变化 能量变化: NADP+ NADPH 酶 NADP+ ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 P104“相关信息”： C3是指三碳化合： 3－磷酸甘油酸 C5是指五碳化合物：核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)。 ①作还原剂 ②供能 7 O2 2C3 CO2 C5 NADPH ATP ADP+Pi NADP+ 光合作用的原理小结 104相关信息 光合作用的产物有一部分是淀粉（叶绿体中），还有一部分是蔗糖（细胞质基质中）。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。 反应阶段 反应部位 反应条件 物质变化 能量变化 联 系 实质 光反应 暗反应 类囊体薄膜 叶绿体基质 必须有光、光合色素、酶 有光或无光均可（短期），多种酶 光能→ATP和NADPH中 活跃的化学能 ATP和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[H]， 暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+ 把无机物转变成有机物，把光能转变成化学能贮存起来 ATP和NADPH的水解 9 1.若光照强度减弱，短时间内，叶绿体内的C5、C3、[H]、ATP、有机物的含量如何变化？ 练习：环境改变时，光合作用各物质含量的变化分析 有机物 规范作答：C5含量降低的原因是？ 当光照强度突然降低时，C5化合物的消耗速率不变，合成速率却减慢，导致C5含量降低 2.若CO2浓度下降，短时间内，叶绿体内的C5、C3、[H]、ATP、有机物的含量如何变化？ 练习：环境改变时，光合作用各物质含量的变化分析 规范作答：C5含量升高的原因是？ 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 有机物 C3 C5 [H] ATP (CH2O) 光照不变 CO2浓度减少 CO2不变 光照减弱 练习：环境改变时，光合作用各物质含量的变化分析 C3变化与CO2变化一致，且与其他物质的变化都相反 图1中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。 图3中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。 C5、NADPH、ATP C3 C5、NADPH、ATP C3 练习：环境改变时，光合作用各物质含量的变化分析 13 2．如图1为番茄叶肉细胞进行光合作用的过程及磷酸丙糖的转化和运输情况。 (1)磷酸丙糖转运器能够协同进行磷酸的运入和磷酸丙糖的运出，这种转运严格遵循比例为1∶1的反向转运原则，即每运入1分子磷酸，就会有1分子磷酸丙糖被运出叶绿体。因此，磷酸丙糖的运出与否取决于细胞质基质和叶绿体中Pi的浓度，细胞质基质Pi浓度高，促进磷酸丙糖的输出，利于蔗糖的合成，细胞质基质Pi浓度低，磷酸丙糖滞留在叶绿体，利于淀粉的合成。 练习：光合作用产物的去向 大蓝72 2．如图1为番茄叶肉细胞进行光合作用的过程及磷酸丙糖的转化和运输情况。 (2)和葡萄糖、淀粉相比，蔗糖具有高稳定性和高水溶性的特点，成了光合产物长距离运输的主要形式。蔗糖分子从叶肉细胞进入到叶脉维管束后，经筛管运输至其他部位或利用或贮存。 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C5、NADPH。若T1时刻降低了光照强度，则物质甲、乙分别指的是ADP、C3。 练习：光合作用产物的去向 大蓝72 能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌 2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O + 能量 硝化细菌 CO2 + H2O 糖类 能量 酶 四、化能合成作用 2HNO2 + O2 2HNO3 + 能量 硝化细菌 把无机物变为有机物 把CO2 + H2O制造成有机物的还有化能合成作用 作业 1.大蓝73-74 2.小蓝409 $