2027届高三生物人教版一轮复习课件第12讲 光合作用的原理
2026-08-28
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普通
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦光合作用原理,覆盖探究历程、过程机制、影响因素等核心考点,对接高考评价体系,分析希尔实验、卡尔文循环等高频考点权重,归纳实验分析、物质含量变化判断等常考题型,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于“真题情境+方法建模”,如用“来源-去路”法解析光照减弱时C3/C5含量变化,结合2026北京高考题强化光反应与暗反应场所辨析,培养科学思维和生命观念。提供高考真题分类训练及易错点警示,帮助学生掌握实验分析技巧,教师可据此精准指导,提升复习效率。
内容正文:
第12讲 光合作用的原理
>>>2027届生物学一轮复习
什么是光合作用?原料和产物分别是什么?
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把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。(课本P102)
CO2 + H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
光合作用释放的氧气,是来自原料中的水还是CO2呢?
考点1 光合作用原理的探索
资料1 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,O2被释放,C与H2O结合成甲醛,然后甲醛分子缩合成糖。
资料2 1928年,科学家发现甲醛对植物有毒害作用,甲醛不能通过光合作用转化成糖。
初步判断:氧来自_________的可能性较小,较可能来源于_______。
CO2
H2O
考点1 光合作用原理的探索
资料3 1937年,英国植物学家希尔
希尔发现,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),在光照下可以释放出氧气。像这样,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生氧气的化学反应称作希尔反应。
1.希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应?
能。因为悬浮液中没有CO2,糖类合成时需要CO2中的碳元素。
2.希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水?
不能,叶绿体中可能还存在其他氧元素供体。
考点1 光合作用原理的探索
资料4 1941年,美国科学家鲁宾和卡门
鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源。
18O不具有放射性
(通过检测相对分子质量区分)
(对比实验)
该实验说明光合作用释放的氧来自于水。
考点1 光合作用原理的探索
资料5 美国科学家阿尔农
1954年,阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
H2O +O2+H++能量
光照
叶绿体
ADP+Pi→ATP
资料6 20世纪40年代,美国科学家卡尔文
利用放射性同位素标记法,用经过14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪放射性14C的去向,最终探明了CO2中的碳转化为有机物的途径。
即时训练
1.下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是( )
A.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体是光合作用的场所
B.英国植物学家希尔的实验中,铁盐或其他氧化剂相当于光反应中的NADP+
C.阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D.卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径
A
2.下列关于探究光合作用原理实验的叙述,正确的是( )
A.希尔实验说明植物产生的O2中的氧元素全部都来自水
B.鲁宾和卡门利用同位素标记法检测O2中的放射性情况,证明光合作用中O2的来源
C.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射临时装片,证明了叶绿体能吸收利用红光和蓝紫光
D.恩格尔曼用水绵、需氧细菌等材料通过对比实验证明了类囊体薄膜上有光合作用所必需的酶
C
考点2 光合作用的原理
一、光合作用的过程
H++e-
H2O
O2
NADP+
NADPH
ADP+Pi
ATP
CO2
C5
2C3
(CH2O)
光反应阶段
暗反应阶段
(类囊体薄膜)
(叶绿体基质)
考点2 光合作用的原理
一、光合作用的过程
1.物质变化
①水的光解:
③合成ATP:
H2O O2+ H++ e-
光
色素
ADP+Pi+能量 → ATP
酶
②形成NADPH:
NADP+ + H+ + e- →NADPH
酶
①CO2的固定:
②C3的还原:
CO2+C5 → 2 C3
酶
2C3 (CH2O)+C5
NADPH、ATP
酶
③ATP和NADPH的水解
光反应
暗反应
2.能量变化
考点2 光合作用的原理
一、光合作用的过程
光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
类囊体薄膜
叶绿体基质
3.光反应和暗反应的联系
①光反应为暗反应提供______________,暗反应为光反应提供_____________________。
②光反应停止后,暗反应很快也会停止。
ATP和NADPH
ADP、Pi、NADP+
考点2 光合作用的原理
一、光合作用的过程
4.ATP与NADPH
1.NADPH和ATP的移动途径是?
2.NADPH的作用?
3.NADPH与NADH的区别?
NADPH=还原型辅酶Ⅱ→主要产生于光合作用;主攻“还原与合成”。
NADH=还原型辅酶Ⅰ→主要产生于细胞呼吸;主攻“产能”。
类囊体薄膜→叶绿体基质
①作为还原剂;②暗反应提供能量。
考点2 光合作用的原理
二、光合作用与化能合成作用(课本P106)
项目 光合作用 化能合成作用
条件 光、色素、酶 酶
原料 CO2和H2O等无机物
产物 糖类等有机物
能量来源 光能 ____________________________
生物种类 绿色植物、蓝细菌等 ________、硫细菌等
某些无机物氧化时所释放的能量
硝化细菌
考点2 光合作用的原理
三、光合作用中元素的转移
1. 3H的转移:
3. 14C的转移:
2. 18O的转移:
3H2O→NADPH→(C3H2O)
H218O→18O2
C18O2→C3→(CH218O)
14CO2→14C3→(14CH2O)
考点2 光合作用的原理
四、环境变化时光合作用各物质含量变化
【例题分析】下图是马铃薯和红薯光合作用产物的形成及运输示意图。请回答下面问题:
(1)光反应为过程Ⅱ提供的物质是______________,叶肉细胞中产生蔗糖的场所是_______________。
(2)如果突然将太阳光照改为等强度的蓝紫色光照,其他条件不变,则短时间内物质B的含量变化是_______。
ATP、NADPH
细胞质基质
升高
→课本P104相关信息
——“来源-去路”法
考点2 光合作用的原理
四、环境变化时光合作用各物质含量变化
NADPH ATP C3 C5 (CH2O)
减弱光照、CO2供应不变
光照不变、减少CO2供应
减少
减少
增加
减少
减少
增加
增加
减少
增加
减少
【任务】请你用“来源-去路”法分析光照减弱和CO2供应变少的情况下:C3、C5、NADPH、ATP、糖类的含量变化
即时训练
1.(2026北京高考)下表给出了植物光合作用反应过程的部分原料和产物。
反应过程 原料 产物
① H2O O2
② NADP+ NADPH
③ ADP ATP
④ CO2 (CH2O)
对上述反应过程的叙述,错误的是( )
A.①只有在光下才能进行 B.①②③在叶绿体基质中进行
C.④所需的还原剂为NADPH D.④消耗ATP和NADPH中的能量
2.(2026广东高考)某种硝化细菌能将NH3氧化形成HNO2,并利用该过程释放的能量将无机物合成为有机物。该种细菌( )
A.具有核膜 B.为异养生物
C.可利用光能 D.可固定CO2
B
D
即时训练
1.(2026江西高考)“神奇”动物海蛞蝓能选择性保留所摄食藻类中的叶绿体,并用一层膜包裹形成宿主衍生细胞器“盗食体”。“盗食体”内的叶绿体可合成部分光合蛋白,在一段时间内保持光合能力;“盗食体”可利用转运蛋白维持内部环境相对稳定。下列关于“盗食体”内叶绿体的推测,合理的是( )
A.编码光合色素蛋白的基因来自海蛞蝓细胞核
B.需要海蛞蝓细胞为其提供原料进行光合作用
C.叶绿体外膜与海蛞蝓细胞膜的蛋白结构相同
D.能够通过分裂实现增殖以维持光合作用能力
B
即时训练
1.(2025黑吉辽蒙高考)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合
B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
D
>>>2027届生物学一轮复习
如草木借光而生,
人借努力成长。
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