2027届高三生物人教版一轮复习课件第10讲 细胞呼吸与光合作用

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞呼吸与光合作用”核心模块，依据高考评价体系梳理了过程机理、实验探究、影响因素三大考查维度，结合近五年真题分析明确“有氧呼吸与无氧呼吸异同”“环境因素对光合速率影响”等高频考点权重，归纳出物质含量变化分析、实验设计等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题溯源+实验突破+素养渗透”策略，如以2024湖南卷“雄蜂氨基酸与呼吸关系”、2023全国乙卷“无氧呼吸ATP生成”等真题为例，通过“来源-去路法”解析环境改变时C3/C5含量变化，培养科学思维和探究实践素养。特设易错辨析库和实验操作指南，助力学生掌握答题逻辑，教师可据此精准定位复习重点，提升备考效率。

第10讲 细胞呼吸与光合作用 讲师：xxx 细胞呼吸 考点一 细胞呼吸的方式和过程 考向1 细胞呼吸过程 考向2 有氧呼吸和无氧呼吸的异同 重难点透析 电子传递链 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考向1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考向2 细胞呼吸类型的判断 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 考向1 细胞呼吸的影响因素及应用 考向2 种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线 光合作用 考点一 捕获光能的色素和结构 考点二 光合作用的原理 考向1 光合作用原理实验 考向2 光合作用的物质和能量变化 重难点透析 环境改变时光合作用 各物质含量的变化分析 考点三 光合作用强度的影响因素 考向1 探究环境因素对光合作用强度的影响 考向2 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理 1 考点一 细胞呼吸的方式和过程 葡萄糖的作用？ 知识点1  有氧呼吸 (1)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(2024·江西卷，5C) ( ) (2)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。(2023·湖南卷，2C)( ) (3)线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与。(2022·全国甲卷，4C) ( ) × 有氧呼吸第二阶段丙酮酸分解的过程消耗水。 × 有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质。 × 丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的直接参与。 易错辨析 考点一 细胞呼吸的方式和过程 知识点1  有氧呼吸 考点一 细胞是最基本的生命系统 (4)供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。(2022·江西卷，8D) ( ) (5)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A) ( ) × 　供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP。 × 　葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体内膜。 易错辨析 考点一 细胞呼吸的方式和过程 知识点1  有氧呼吸 1.过程 细胞质基质 少量能量 线粒体基质 少量能量 线粒体内膜 大量能量 +6H2O 6CO2 +20[H] + 少量能量 酶 2C3H4O3 12H2O + 大量能量 酶 24[H] + 6O2 2C3H4O3 C6H12O6 + 4 [H] +少量能量 酶 热能（大）、ATP（小） 热能（大）、ATP（小） 热能（大）、ATP（小） 细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH) 考点一 细胞呼吸的方式和过程 知识点1  有氧呼吸 2.有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 考点一 细胞呼吸的方式和过程 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 (1)有氧呼吸生成物水中的氧全部来 ,场所是线粒体内膜。 (2)水在第二阶段参加反应，生成二氧化碳。二氧化碳中的氧来于 。 (3)细胞呼吸的底物并不是只有葡萄糖，教材只是以葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解为例来介绍有氧呼吸过程。 水和葡萄糖 O2 知识点1  有氧呼吸 思维训练 必修1 P96 就线粒体的起源，科学家提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。结合真核细胞有氧呼吸的场所，可以判断需氧细菌有氧呼吸的场所是 。 细胞质和细胞膜 考点一 细胞呼吸的方式和过程 进行有氧呼吸的一定需要线粒体？ 真核细胞进行有氧呼吸需要线粒体，无线粒体的真核细胞进行无氧呼吸，如：蛔虫和哺乳动物成熟红细胞 知识点1  有氧呼吸 考点一 细胞呼吸的方式和过程 线粒体不能分解葡萄糖。如何设计实验证明？ 丙 知识点2　无氧呼吸的类型和过程 1.概念： 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ，产生 ，释放 ，生成少量ATP的过程。 不完全分解 CO2和酒精或乳酸 少量能量 细胞质基质 2.场所： 3.总反应式 C6H12O6 2C3H603（乳酸）+少量能量 酶 C6H12O6 2C2H50H（酒精）+2CO2+少量能量 酶 例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等 例：大多数植物、酵母菌 乳酸发酵： 酒精发酵： 不同生物无氧呼吸的产物不同，直接原因是 ， 根本原因是 。 催化反应的酶不同 控制酶合成的基因不同 考点一 细胞呼吸的方式和过程 知识点2　无氧呼吸的类型和过程 4.过程 场所： 细胞质基质 反应式： 场所： 细胞质基质 反应式： +4[H]+少量能量 C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸） 酶 第一 阶段 第二 阶段 [H] 丙酮酸 葡萄糖 乳酸 酒精+CO2 少量能量 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C3H6O3 （乳酸） 或 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C2H5OH （酒精） +2CO2 酶 酶 酶 考点一 细胞呼吸的方式和过程 无氧呼吸的能量去向？ 大部分 考点一 细胞呼吸的方式和过程 (1)每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多。(2023·全国乙卷，3C) ( ) (2)酵母菌有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6月选考，11B) ( ) × 两种无氧呼吸过程都只有第一阶段产生能量，两个都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以每分子葡萄糖经两种无氧呼吸产生的ATP相等。 × 　有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。 易错辨析 知识点3　有氧呼吸和无氧呼吸的比较 考点一 细胞呼吸的方式和过程 (3)油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。(2021·湖南卷，12C) ( ) (4)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。(2020·山东卷，2B) ( ) (5)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C) ( ) × 无氧呼吸第二阶段不产生ATP。 × √ 无氧呼吸在第一阶段(产生丙酮酸的过程)会产生少量的ATP。 易错辨析 知识点3　有氧呼吸和无氧呼吸的比较 考向1 细胞呼吸过程 例1．辅酶Ⅰ（NAD+）在细胞呼吸和代谢过程中起重要作用。辅酶Ⅰ 在 细胞质基质中合成，因其带有电荷，无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜，只能借助线粒体内膜上的MCART1蛋白转运进入线粒体。下列叙述错误的是（    ） A．NAD+可在线粒体基质中被转化为还原型辅酶I B．抑制MCART1蛋白的功能，细胞耗氧量下降 C．MCART1蛋白的合成开始于游离的核糖体 D．无氧呼吸过程中丙酮酸生成乳酸也消耗NAD+ 考点一 细胞呼吸的方式和过程 D 无氧呼吸中，丙酮酸转化为乳酸的过程中有NADH的消耗，伴随着NAD⁺的生成 C 电子传递和氧化磷酸化（有氧呼吸第三阶段） 重难点透析  电子传递链 (1) NADH 在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2和H＋结合，生成了H2O。 (2) 线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。 考点一 细胞呼吸的方式和过程 (3) H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成。 知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 (2)CO2和酒精的检测 检测产物 所用试剂 现象 二氧化碳 澄清的石灰水 变混浊 水溶液 由蓝变绿再变黄 酒精 溶液 橙色变成 色 溴麝香草酚蓝 灰绿 酸性重铬酸钾 根据石灰水的混浊程度可比较CO2的多少 根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色时间长短可比较CO2的多少 (1)实验材料：酵母菌异养兼性厌氧型 知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.实验步骤 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 (2)实验装置图 无氧呼吸 酵母菌培养液 酵母菌培养液 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 澄清的石灰水 A B 空气 有氧呼吸 NaOH溶液可吸收空气中的CO2。 B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水，目的是消耗瓶内的氧气，创造无氧环境。 知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 3.实验现象： 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 4.实验结论 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变浑浊程度____/快 无变化 乙组(无氧) 变浑浊程度____/慢 出现______色 高 低 灰绿 酵母菌在有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸。有氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2和水；无氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2。 知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(2021·山东，12A) (　　) (2)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2(2021·全国甲，2D) (　　) (3)为检测酒精生成，应向无氧组的酵母菌培养液中加入重铬酸钾 (　 ) 易错辨析 √ √ × 检测酒精的生成，应取酵母菌培养液的滤液2 mL注入到试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。 知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 (4)酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体(2022·河北，4A) ( ) (5)通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色(2022·河北，4D) (　 ) 易错辨析 通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色。 × 能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是CO2，酵母菌无氧呼吸可产生CO2。 × 知识点2 细胞呼吸方式的判断 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例) 反应物 和产物 产生水或消耗O2 有酒精或乳酸 无CO2释放 一定存在有氧呼吸 一定存在无氧呼吸 产生乳酸的无氧呼吸 物质的量关系 CO2=O2 有氧呼吸 CO2>O2 CO2<O2 底物中含脂肪等非糖物质 依 据一 两类呼吸都有，差值为无氧呼吸释放的CO2的量 依 据二 知识点2 细胞呼吸方式的判断 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 细胞呼吸吸收O2的量 产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行 或种子已死亡 不动 右移 只进行 的无氧呼吸 左移 右移 左移 不动 产生乳酸的无氧呼吸 产生酒精 同时进行有氧呼吸和产生酒 精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸或同时进行 有氧呼吸和产生乳酸的无氧 呼吸 知识点2 细胞呼吸方式的判断 考点二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 误差校正：为使实验结果准确，防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，还应设置对照(装置三)。 其他条件不变 C 底物是葡萄糖呼吸熵=1； 底物是脂肪呼吸熵<1 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用 C6H12O6 + 6O2 +12H2O +能量 + 6H2O 6CO2 酶 反应物 自由水量 氧气浓度 条件 温 度 产物 水的散失 CO2 浓 度 温度 O2的含量 CO2的含量 H2O的含量 外 部 因 素 内 部 因 素 —— 酶的种类和数量 ①粮食贮藏：零上低温，低氧，干燥；干种子萌发前进行浸泡处理 ②果蔬储存：零上低温，低氧，一定湿度 ③长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用 内部因素 （1） ：不同种类的植物细胞呼吸速率不同。 实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 （3） ：同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同。 实例：生殖器官大于营养器官。 遗传特性 生长发育时期 器官类型 （2） ：同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。 实例：幼苗期细胞呼吸速率高，成熟期细胞呼吸速率低。 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用 1.外部因素——温度浓度对细胞呼吸的影响 （1）原理：温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 （2）应用： a.零上低温储存食物； b.大棚栽培在夜间和阴天适当降低温度以降低呼吸作用消耗的有机物。 酶的活性 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用 2.外部因素——O2浓度对细胞呼吸的影响 ①A点： ③B点及B点之后 只进行无氧呼吸 只进行有氧呼吸 ④P点： CO2释放总量最少，有机物消耗总量最少，最适合于储藏。 ⑤Q点： 有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量相等(不等同于有氧呼吸与无氧呼吸速率相等)。 ②B点之前： 无氧呼吸和有氧呼吸同时进行； 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用 2.外部因素——O2浓度对细胞呼吸的影响 (2)应用 ①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢 杆菌等厌氧病菌的 呼吸。 ②作物栽培中中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。 ③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生 。 ④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生 ，防止烂根死亡。 无氧 乳酸 酒精 教材深挖拓展 中耕松土的优点： 可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长；增强根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根造成伤害；有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促进微生物对土壤有机物的分解，为植物提供更多的无机盐和CO2 30 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用 3.外部因素——CO2浓度对细胞呼吸的影响 (1)原理： (2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当 CO2 浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 增加 CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用 4.外部因素——水对细胞呼吸的影响 (1)原理 ①间接影响：细胞内的许多生化反应需要水的参与，自由水含量升高 ，细胞呼吸加快。 ②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。 (2)应用 ①抑制细胞呼吸：晒干的种子 含量降低，细胞呼吸减慢，有利于储藏。 ②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。 自由水 ①粮食贮藏：零上低温，低氧，干燥；干种子萌发前进行浸泡处理 ②果蔬储存：零上低温，低氧，一定湿度 ③长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。 易错提醒 ABD 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点2 种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线 1.在种子萌发的第Ⅰ  阶段，种子吸水，呼吸速率 。 2.在种子萌发的第Ⅱ 阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明在此期间主要进行 呼吸。 3.在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了 的进入 量，种子细胞的呼吸方式以 呼吸为主，同时胚根 大量 。 上升 无氧 O2 有氧 吸水 考向1 影响细胞呼吸的因素 【例】研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析正确的是（    ） 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 A．加入的呼吸底物是葡萄糖 B．过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 C．过程①耗氧速率变化和过程③耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起 D．过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起 D 线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸 加入线粒体后，①过程氧气浓度略有下降 过程①②受呼吸底物限制，反应速率慢，过程③呼吸底物充足，反应速度快 体系构建·思维领航 细 胞 呼吸 实质 呼吸方式 细胞内有机物氧化分解、释放能量 有氧呼吸 无氧呼吸 总反应式 特点：需要O2、有机物彻底分解、放能多 总反应式 特点：不需要O2、有机物未彻底分解、放能少 实 验 探究酵母菌细胞的呼吸方式 实验材料 实验结果和结论 检测方法 过程 过程 影响因素 内部因素 外部因素 遗传特性 温度、O2浓度、CO2浓度、水分 应用 农业生产、果蔬储存、医疗等 实验设计 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 ①第一阶段场所：细胞质基质 ②第二阶段场所：线粒体基质 ③第三阶段场所：线粒体内膜 场所：细胞质基质 C6H12O6 2C3H603+少能 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少能 酶 物质鉴定法 液滴移动法 生长发育时期 器官类型 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点1 绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理 (1)色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在 中 (2)色素的分离：绿叶中色素在 中的溶解度不同，溶解度 的随层析液在滤纸上扩散得快，从而在扩散过程中将色素分离开来。（提醒：纸层析法） 有机溶剂 提取液：无水乙醇 层析液 高 分离液：层析液 如果没有无水乙醇怎么办？ 加入适量的无水碳酸钠（P98） 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点1 绿叶中色素的提取和分离 2.实验步骤 （1）提取色素：鲜嫩、颜色深绿的叶片（ ）；称取、剪碎； 加入SiO2（ ）和CaCO3（ ）、10ml无水乙醇（ ），迅速研磨并用单层尼龙布（ ）过滤，过滤后及时用棉塞将试管塞严 色素含量高 研磨充分 溶解色素 防止滤纸吸附色素 保护叶绿素 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点1 绿叶中色素的提取和分离 2.实验步骤 （2）制备滤纸条：减去两角（ ） （3）画滤液细线：待滤液干后，重复1—2次（ ） （4）分离绿叶中的色素：滤液线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中。 提醒：保证色素带整齐 积累更多色素 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点1 绿叶中色素的提取和分离 3.实验结果分析 绿叶中的色素 类胡萝卜素 （含量约1/4） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素 （含量约3/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 溶解度排序： 胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b 含量排序： 叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点1 绿叶中色素的提取和分离 4.绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 (1)收集到的滤液绿色过浅 研磨 ①未加 二氧化硅，研磨不充分。 ②使用放置数天的绿叶，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低 。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 (2)滤纸条上没有色素带 ①没画滤液细线。 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点1 绿叶中色素的提取和分离 【名师提醒】 教材隐性知识：　(必修1 P98“探究·实践”拓展)提取绿叶中的色素，也可用右图所示的方法：在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，则①～④对应的色素及颜色依次为 ①胡萝卜素(橙黄色)、②叶黄素(黄色)、 ③叶绿素a(蓝绿色)、④叶绿素b(黄绿色) 考点一 捕获光能的色素和结构 (1)分离提取液中的光合色素可采用纸层析法。(2024·贵州卷，3B)( ) (2)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢。(2023·全国乙卷，2D)( ) (3)用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏。(2023·江苏卷，12A)( ) (4)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。(2021·河北卷，3C)( ) (5)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。(2021·北京卷，13C)( )   　 (6)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。(2019·江苏卷，17A)( )  　   【易错辨析】 考点一 捕获光能的色素和结构 1.分布： 2.作用： 3.吸收光谱：一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。叶绿素对 的吸收量大，类胡萝卜素对 的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量 。 知识点2　色素的分布和作用 红光和蓝紫光 蓝紫光 较少 叶绿体 类囊体薄膜上。 吸收、传递、转化光能。 类囊体堆叠形成基粒 叶绿体增大膜面积的方式： 。 1．（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（     ） A．应使用干燥的定性滤纸 B．绿叶需烘干后再提取色素 C．重复画线前需等待滤液细线干燥 D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 B 提取光合色素可以使用新鲜的绿叶 光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离 45 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点2　色素的分布和作用 【提醒】 教材隐性知识： （1）研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。预测：在适当遮光的条件下叶片（比如同一植物底层叶片）中叶绿素a/b ，弱光下的吸光能力 ，有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。 （2）植物工厂里不用发绿光的光源是因为 。 降低 增强 绿光波长的光被光合色素吸收的最少，因此不能用于光合作用中合成有机物 [2017年全国卷Ⅲ]叶片在640-660nm波长光下释放的氧气是由叶绿素参与光合作用引起的( ) [2017年全国卷I]光合作用的作用光谱也可用CO₂的吸收速率随光波长的变化来表示( ) √ √ 知识点2　色素的分布和作用 [2016年全国卷I]通常红外光和紫外光可以被叶绿体的色素吸收用于光合作用( ) [2017年全国卷III]类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成( ) [2022湖南]叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低（ ）。 × × × 可见光!!! 类胡萝卜素基本不吸收红光 D 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点3　叶绿体的结构和功能 1.叶绿体功能的实验验证 （1）第一个实验 没有空气黑暗 极细光束 完全光照 实验结论： O2是由叶绿体在光照条件下释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 为什么用水绵和好氧细菌？ 为什么在没有空气黑暗的环境？ 水绵叶绿体呈螺旋带状，便于观察，用需氧细菌可确定释放氧气的部位 排除了氧气和光的干扰 为什么设置完全光照的条件？ 再一次验证实验结果 考点一 捕获光能的色素和结构 知识点3　叶绿体的结构和功能 （2）第二个实验 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在 区域。 实验结论： 红光和蓝紫光 a．叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。 b．叶绿体主要吸收红光和蓝紫光。（提醒：其他光不是不吸，只是吸收的少） 考点二 光合作用的原理 知识点1  光合作用的探究历程 时间/发现者 内容 19世纪末 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开， 被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年 科学家发现甲醛对植物有 作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937年希尔 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下 。 1941年鲁宾、卡门 用 的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H218O＋CO2―→植物―→18O2，H2O＋C18O2―→植物―→O2，得出光合作用释放的氧全部来自 （提醒：18O无放射性） 1954年阿尔农 在光照下，叶绿体可合成 ，这一过程总是与 相伴随 O2 毒害 可以释放出氧气 同位素示踪 水 水的光解 ATP 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 知识点1  光合作用的探究历程 【名师提醒】 教材隐性知识：①源于必修1 P103“思考·讨论”：尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。   ②必修1 P103“思考·讨论”(节选·改编)：希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 能说明，希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料—CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成直接关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 知识点2 光合作用的过程 1．概念：绿色植物通过叶绿体，利用 ，将 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。 2．反应式： 3．过程 ①光反应(类囊体薄膜) ②暗反应(叶绿体基质) 绿叶体中的色素 可见光 吸收 固定 (CH2O)糖类 C5 2C3 CO2 ATP ADP+Pi NADP+ NADPH H2O O2 光解 H+ 还原 光能 二氧化碳和水 有机物 氧气 CO2+H2O (CH2O)+O2 叶绿体 光能 一定有叶绿体吗？ 物质和能量变化？ 是否需要光？联系？这里的ATP是否可用于其他生命活动？ 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 知识点2 光合作用的过程 项目 光反应 暗反应 实质 光能转化为化学能，并放出O2 同化CO2形成有机物 与光的关系 必须在光下进行 不直接依赖光 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 物质转化 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 知识点2 光合作用的过程 项目 光反应 暗反应 能量转化 光能→ATP和NADPH中的化学能 ATP和NADPH中的化学能→有机物中的化学能 联系 ①光反应为暗反应提供ATP和NADPH； ②暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋ 考点二　细胞的多样性和统一性 Rubisco酶的考察 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 知识点2 光合作用的过程 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 知识点2 光合作用的过程 【名师提醒】 教材隐性知识：1.（必修1 P103相关信息）水分解为O2和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于 结合形成NADPH。NADPH的中文名称叫 ，其作用是 ，参与暗反应阶段的化学反应，同时也 供暗反应阶段利用。 2.（必修1 P104相关信息） 是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸， 是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）。 3.（必修1 P104相关信息）光合作用的产物有一部分是 ，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入 ，再通过韧皮部运输到植株各处。 NADP＋与H＋ 还原型辅酶Ⅱ NADPH作为活泼的还原剂 储存部分能量 C3 C5 淀粉 筛管 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 知识点2 光合作用的过程 【易错辨析】 (1)植物细胞产生的O2只能来自光合作用(2021·山东，16C)(　　)  　 (2)高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少(2023·湖北，11D)(　　) (3)在暗反应阶段，CO2不能直接被还原(2021·湖南，7B)(　 　) (4)在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降(2021·湖南，7C) (　 　) 光合作用通过H2O的光解可以产生O2，另外，植物细胞中具有过氧化氢酶，可以催化H2O2水解为H2O和O2。 光反应产物能离开叶绿体的是？ 氧气和（CH20) 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 重难点透析  环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 1.“过程法”分析各物质变化（“来源－去路”法） 示例一：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化。 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 重难点透析  环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 1.“过程法”分析各物质变化（“来源－去路”法） 示例二：光照正常，CO2供应停止时C3的含量变化。 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二 光合作用的原理 重难点透析  环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 2.模型法表示C3和C5等物质含量变化 （1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。 （2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，NADPH和ATP含量变化是一致的。 （3）起始值C3高于C5（约为其2倍）。   C5 C3 C5 C3 C5 C3 C3 C5 考点二　细胞的多样性和统一性 知识拓展：光合作用电子传递链 少数处于特殊状态的叶绿素a（P680和P700）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-，使水分解为氧和H+：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NADP+。在此过程中电子的最终供体（供给电子的物质）是 ，电子的最终受体（接收电子的物质）是 。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图中电子传递速率会 水 NADP+ 减慢 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二　细胞的多样性和统一性 考点二　细胞的多样性和统一性 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 1．光合作用强度 (1)概念： (2)表示方法：用一定时间内 来定量表示。 CO2+H2O (CH2O)+O2 叶绿体 光能 原料消耗或产物生成的数量 植物在 单位时间内通过光合作用制造糖的数量。 植物单位时间内制造（合成）有机物的量； 植物单位时间内固定CO2量； 植物单位时间内产生O2量。 植物单位时间内积累有机物的量； 植物单位时间内从外界吸收CO2量； 植物单位时间内向外界释放O2量。 总光合速率： 净光合速率： 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 2．探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会 上浮。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。 甲 乙 丙 强 中 弱 自变量 控制自变量 因变量 检测因变量 不同光照强度 调节光源与烧杯的距离进行控制 光合作用强度 同一时间段内叶片浮起的数量 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 2．探究光照强度对光合作用强度的影响   (2)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也 。 (3)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也 (单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。 越多 增强 （2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（     ） A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 C 只可计算出净光合作用强度 70 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 1．外部环境因素 (1)光照强度：  ①A— ，B— 点， C点 ②AB段： ③BC段： ④阴生植物的B点前移，C点较 ，如图中虚线所示。 细胞呼吸强度 光补偿 低 对应的光强为光饱和点 应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物。 光合作用速率小于呼吸作用速率 光合作用速率小于呼吸作用速率 若改变温度，使得光合速率降低，呼吸速率提高，A、B、C点如何移动？ A：下移，B：右移，C：左下 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 1．外部环境因素 (1)光照强度： ①判断：植物在光补偿点的时候，叶肉细胞不是放氧气。 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 1．外部环境因素 (2)温度：温度通过影响 进而影响光合作用速率(主要是暗反应) 酶的活性 应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 1．外部环境因素 (3)CO2浓度：CO2影响 阶段，制约 的形成 ①图1中A点表示: ②图2中A′点表示： 暗反应 C3 CO2补偿点,即光合速率 呼吸速率时的CO2浓度 进行光合作用所需最低CO2的浓度。 应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 1．外部环境因素 (4)水分 直接因素：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质 间接因素：水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。  图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为 温度高蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了CO2的供应。 光合午休 应用：根据作物的需水规律，合理灌溉 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 1．外部环境因素 (5)矿质元素：矿质离子影响与光合作用有关的 的形成。 色素、酶、膜结构 曲线为什么会下降？ 细胞失水 应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用效率。 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 2．内部因素 与植物自身的 有关 遗传特性 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 信息题：叶面积指数（表示叶片面积相对土地面积的比例） 考点三 光合作用强度的影响因素 知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多） 光能利用率，是指植物光合作用所累积的有机物所含的能量，与同期照射在单位地面上光能量的比。 光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值。 光合作用效率与C02浓度、光照强度、温度、矿质元素等有密切关系； 光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期植株株型、C02浓度、光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系。 因此，提高光合作用效率能够提高光能利用率，提高光能利用率不一定能提高光合作用效率。 【练】为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下： A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。 B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。 C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms (毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。 D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题： (1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_____(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是________________________ ____________________________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要______。 光暗交替频率 考点三 光合作用强度的影响因素 高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%　 光照 (2)比较A、B、C三组处理可以推知，随着光照和黑暗交替频率的增加，使光下产生的__________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中______________。 ATP和[H] CO2的同化量 【练】为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下： A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。 B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。 C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms (毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。 D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题： 学以致用·能力提升 长句作答类 1．某种树木树冠下层叶片比上层叶片光合作用强度低的主要原因： 。 由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，光合作用强度低 2．某种植物在夏日晴朗的中午13点左右时叶片的光合速率明显下降的原因： ， 。 3．干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因： 。 4．萌发种子干重减少的原因： ， 。 夏日晴朗的中午气温过高，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片部分气孔会关闭，导致细胞吸收的二氧化碳减少，因而引起光合速率下降。 为减少蒸腾作用散失水分，叶片气孔大量关闭，二氧化碳吸收量减少 种子细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合 作用合成有机物。 84 学以致用·能力提升 长句作答类 5．光下培养密闭容器中的植物，容器中二氧化碳浓度先下降后不变的原因： ， ， 。 6．在农业生产实践中，常施用农家肥的优点： ，   开始时，光合作用吸收二氧化碳量大于细胞呼吸释放二氧化碳量，随着容器中二氧化碳浓度降低，光合作用减弱，直至光合作用吸收的二氧化碳量与细胞呼吸释放的二氧化碳量达到动态平衡 分解产生二氧化碳，有利于植物光合作用，同时产生矿质元素可为植物提供养料等。 农家肥中的有机肥可被微生物 85 考点二　细胞的多样性和统一性 体系构建·思维领航 光照强度 （酶的活性）温度 二氧化碳浓度 水 光合作用 捕获光能的色素 叶绿体 原理 影响因素 提取：无水乙醇 分离：层析液 叶绿素：占3/4 种类 类胡萝卜素：占1/4 两层膜 基粒：类囊体堆叠而成 叶绿体基质：含有与暗反应有关的酶 光反应 暗反应 场所：叶绿体类囊体薄膜 过程 水的光解 ATP的合成 NADPH的合成 场所：叶绿体基质 CO2的固定 过程 C3的还原 内因 遗传属性决定 外因 $