第10讲 光合作用（图文版知识清单）2027年高考生物一轮复习讲练测

第10讲光合作用-知识清单 考点一捕获光能的色素和结构 光合色素提取与分离实验-知识核心 一、 实验原理 过程 试剂&原理 【特别提醒】 提取 无水乙醇：绿叶色素溶于有机溶剂。 无水乙醇用于 提取，层析液用 于分离，不可混 分离 层析液： 色素在层析液中溶解度不同， 溶度高扩散快，反之慢。 淆」 二、实验步骤 1.提取色素： 研磨→过滤→ 获取色素提取液。 【易错辨析】 滤液细线要细、 直、齐，且干燥 后重复画2-3次， 2.分离色素：制备滤纸条→画滤液细线→层析分离。 增加色素含量。 三、实验异常现象分析 异常现象 原因分析 【特别提醒】 ①未加二氧化硅，研磨不充分； 碳酸钙保护叶绿 滤液绿色过浅 ②叶片放置过久，色素含量少； 素，二氧化硅助 ③一次加入大量无水乙醇，浓度低； 研磨，层析时滤 ④未加碳酸钙或过少，色素被破坏。 液细线绝对不能 触及层析液！ 滤纸条色素 ①滤液细线不直； 带重叠 ②滤液细线过粗。 看不见色素带 ①忘记画滤液细线； ②滤液细线接触到层析液，色素溶解。 只呈现胡萝卜 ①忘记加碳酸钙，叶绿素被破坏； 素、叶黄素 ②所用叶片为“黄叶”。 第引0讲光合作用-知识清单 考点一捕获光能的色素和结构（续） 2.叶绿体中色素的吸收光谱分析 (1)吸收范围：可见光(400-760nm)。不吸 叶绿素a/b 收红外/紫外光。 类胡萝卜素 (2)功能：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光； 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 400 560 600 760波长/nm 【易错辨析】分离色素用纸层析法，溶 3.叶绿体的结构和功能 解度越大的色素扩散速度越快。 (1)形态：扁平椭球形/球形。 外膜 (2)结构：双层膜、类囊体、基质。 内膜 (3)功能：光合作用场所。 基粒 (类囊体堆叠， 【易错辨析】提取色素若无无水乙醇， 增大膜面积) 可用95%乙醇+适量无水碳酸钠代替。 类囊体薄膜 叶绿体基质 (4)恩格尔曼的实验 需氧细菌 归纳总结：实验巧妙之处 起束结合 1.材料：水绵（叶绿体大且特殊）+ 需氧细菌（确定释氧部位）。 2.环境： 无空气黑暗（排除干扰）。 结论：需氧细菌只分布在叶绿体有 3.方法：极细光束照射（形成对比）。 光束照射的部位。 4.验证：光下重复实验。 拓展延伸：影响叶绿素合成的因素 >光照：必要条件，无光叶呈黄色。 温度： 低温抑制合成，破坏已有 (叶变黄)。 必需元素：缺N、Mg导致无法 9 水：缺水影响生成，促进分解。 合成（叶变黄）。 知识拓展 塑料大棚：选无色塑料； 圆形滤纸分离色素。 人工补光：宜选红光或蓝紫光。 第10讲光合作用|考点二探索光合作用原理的部分实验-知识清单 早期认识&修正(19世纪末-1928) 19世纪末 1928 普遍观点：C02的C和0分开，C9 发现：甲醛对植物有毒，且不能 与H,0结合成甲醛，再缩合糖。 H 通过光合作用转化成糖。 1937年希尔（英国）-希尔反应 02 实验过程：离体叶绿体悬浮液+铁盐（氧化剂） 【教材深挖·特别提醒】 →光照→释放02 1.说明水的光解与糖的 合成不是同一反应； 结论：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生02。 2.且未直接证明0，来自 水。 ↓ 1941年鲁宾、卡门（美国)-同位素示踪 ①提供H2180+C02→释放1802（有放射性） H21802 02。° 00 【易错辨析】 实验不可同时标记同 ②提供H,0+C1802→释放02（无放射性） 同一组的C0和H20, 否则无法区分。 结论：光合作用释放的02全部来自H20。 ↓ 1954、1957年阿尔农（美国）-光合磷酸化 ADP Pi 发现：光照下，叶绿体可合成ATP。 结论：该过程与水的光解相伴。 20世纪40年代卡尔文等（美国）-卡尔文循环 C02 【教材深挖·实验思路】 实验过程：14C标记14C02供小球藻光合作用， 适宜条件培养小球藻， 追踪放射性14℃去向。 4℃ 通入14C02,定时取样检测 放射性有机物，推导碳 结论：探明C0,中的碳转化为有机物中碳的途径。 转移途径。 第10讲光合作用 一考点三光合作用的原理（上) 知识清单 1.光合作用的概念 Light 绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转 c02 H20 化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 (CH2O) 2.反应式 【特别提醒】：注意反应条件和场 C02+H20 叶绿体(CH20)+O2 光能 所，能量转化是核心。 3.光合作用的过程对比 比较项目 光反应 暗反应 条件 色素、酶、水、ADP、NADP+、 多种酶、ATP、NADPH、CO2 【易想辨析】随反应不覆要光 Pi,必须有光 C5,有无光均可 但聚像锁九反度产物，故多在 龙下遗行。 叶绿体腹 叶质 场所 叶绿体内的类囊体薄膜上 叶绿体基质中 叶维体 ①水的光解：2H20→4H*+02 ①C02固定：C02+C5→2C3 ②ATP合成： ②C3还原： 物质转化 ADP+Pi+能量→ATP 2C3 TP、NADPH 酶 (CH20)+C5 ③NADPH合成： NADP++H+→NADPH 【特别提醒】NADPH提供还原剂[H和能量。 光能→ATP和NADPH中活跃 ATP和NADPH中活跃的化学能 能量转化 的化学能 →有机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供 暗反应为光反应提供NADP+、 关系 NADPH和ATP ADP和Pi,二者紧密联系 第10讲光合作用-原理（下）核心知识卡片 4.光合作用元素转移途径（重点记背) 3H20 光体 NADPH (1)H:3H20→3H-NADPH→(CH20) H 砂糖 14C02 (2)C: 14C02→14C3→(14CH20) 枝酮糖 【教材拾遗】3二3磷酸甘油酸； (1,5) C5=核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP) C02 砂糖 H2180→1802 H2180 (3)0: ,NADPH、 c1802→14C3→(CH28O) 1802 02 有机物 归纳总结&核心细节 1.NADPH和ATP移动方向：类囊体薄膜→叶绿体基质 2.NADPH作用：作为还原剂参与C3还原，同时储存能量供暗反应使用 【特别提醒】光合产物部分为淀粉，部分为蔗糖（通过韧皮部筛管运输） 5.化能合成与光合作用对比（常考表格) 项目 光合作用（绿色植物等） 化能合成作用（硝化细菌等） 条件 光、色素、酶 酶 NH3 原料 C02和H20等无机物 产物 糖类等有机物 NH3 H2S 能量来源 光能 无机物氧化释放的化学能 生物种类 绿色植物、蓝细菌等 硝化细菌、硫细菌等 第10讲光合作用 一考点四：光照对光合强度的影响 (知识清单) 1.光照（环境因素上） ⊙【一】光照时间与光质 吸收多 吸收多 (1) 光照时间越长，光合产物越多。 (2)光合色素吸收红光、蓝紫光最多，绿光 最少；光波长影响光合强度。 吸收少 可【=】光照强度核心概念 光补偿点：光合强度=呼吸强度的光照强度。 光饱和点：达到最大光合强度的最小光照强度。 点位 细胞生理活动 光合强度 D A点 光照为0，只进行细胞呼吸 C02吸收量 AB段 光合随光强增强，但弱于呼吸 B点光合=呼吸（光补偿点） BD段光合随光强增强，且强于呼吸 0 B 光照强度 C02吸收量 C点 达最大值最小光强（光饱和点） 02释放量 A DE段光合强度不再随光强增强而变化 光照强度与光合强度曲线 【特别提醒】注意：B点时，植物体的净 光合速率为0，有机物积累量为0。 【三】限制因素分析 AD段限制因素：光照强度；DE段限制因素：CO,浓度、温度等。 酬 【四】应用与比较 汝 (1)植物正常生长：光照强度需大于光补偿点。 (2)温室措施：增光可增产。 (3)阴生植物的光补偿点、饱和点均低于阳生植物。 阳生 阴生 目©【五】探究实验：光照强度对光合强度的影响 原理：抽气叶片下沉→光合产02使叶片上浮。 指标：一定范围内，光照越强，单位时间内上浮叶片数越多。 10: 第10讲光合作用：影响因素（下)核心考点卡片 一、 环境因素：C0,浓度&温度 1.C0浓度 2.温度 (1)原理：影响暗反应，制约C形成。 薛 (2)曲线解读： 吸收(C) 【特别提醒】 有机肥分解提 活性\酶活性 供C0,和无机 温度 盐，双重提升。 通过影响醃活性主要制约暗反应。 A C0浓度 释放C0, 应用：生产上白天增温、夜间降 A为C0补偿点；B为C02饱和点 温以提升产量。 (3)应用：温室增施干冰/有机肥；大田通风。 二、环境因素：水及矿质元素&多因素影响 4.多因素对光合速率的影响 3.水及矿质元素 光个 矿质元素：影响光合相关化合物合成（如Mg,N,P)。 高C0, 水：①原料；②影响气孔开闭间接影响C02。 合车遠 低C0, 0 C0进入 【易错辦析] 0 夏季中午气孔关闭致C0, Q光期度 吸收减少，光合下降 P点前限制因素：横坐标（光照）； (光合午休)。缺水也会抑制 光反应、破坏结构。 PQ间：横坐标+其他标注因素（光照+C0); Q点后：其他标注因素(C02,温度等)。 三、核心难点：环境突变&内部因素 5.环境突变物质含量变化（过程法/模型法） 条件突然改变：光照↓或C02个 C3↑ ATP/NADPH 条件突然改变：光照个或C02↓ C↑ ATP/NADPH↑ 6.内部影响因素 ①遗传特性：阳生植物酶含量高；阴生植物光合色素高适应弱光。 心②叶龄：幼叶低→成熟叶最高→衰老叶下降。 干物质增量 子③叶面积指数：随指数增大干物质提升，过高则因遮挡下降。 叶拒大指数 拓展与辨析 【拓展归纳】“正其行，通其风”保障光照和C0,供应。缺水多方面抑制光合（光反应、 酶活性、产物运输等)。