2027届高三生物一轮复习课件第9讲 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理1

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原理”，覆盖实验提取分离色素、色素与叶绿体结构功能、光合作用过程三大核心考点，依据高考评价体系分析非选择综合应用为主的命题趋势，结合2025-2026多省市真题明确实验探究、物质变化等高频考点，归纳实验异常分析、C3/C5含量变化等常考题型。 课件亮点在于“真题情境+素养导向+技巧突破”，如2025贵州题分析叶绿素提取与基因调控，2026江西题探究海蛞蝓叶绿体功能，培养生命观念与科学思维。通过实验异常原因归类、环境改变物质变化规律等方法，帮助学生掌握答题逻辑，教师可依托易错点判断与真题实例实现高效复习。

第9讲 捕获光能的色素和结构 及光合作用的原理 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 自主研学·梳理教材 (1)在绿叶中色素的提取和分离实验中，无水乙醇的作用是提取和分离色素(　　) (2)二氧化硅的作用是防止研磨过程中色素被破坏，碳酸钙的作用是有助于研磨充分( 　) (3)绿叶中色素的提取和分离实验中，用单层滤纸过滤研磨液以提高色素纯度(　 　) (4)为使色素带清晰，画滤液细线后需紧接着重复画线(　 　) (5)滤液细线应该触及层析液，便于色素的溶解和分离(　 　) (6)胡萝卜素含量最少，但在层析液中的溶解度最高(　　) × × × × × √ 自主研学·梳理教材 (7)蓝绿色的色素带最宽，是因为叶绿素b的含量最多(　　) (8)氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素(2023·全国乙，2)(　　) (9)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，2)(　　) (10)某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，研磨时用水补充损失的提取液 (2024·广东，3)(　　) (11)某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，将两组滤纸条置于同一烧杯中层析，用过的层析液直接倒入下水道(2024·广东，3)(　　) (12)分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发性，需在通风好的条件下进行 (2025·黑吉辽蒙，11)(　　) × √ × × × √ 自主研学·梳理教材 (13)胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光(　　) (14)如果植物缺少镁，则只有蓝紫光的吸收会受到影响(　　) (15)叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用(　　) (16)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光(　　) (17)叶绿体具有双层膜结构，捕获光能的色素位于叶绿体内膜上(　　) (18)恩格尔曼实验中用水绵作实验材料是因为其叶绿体呈椭球形便于观察(　　) (19)恩格尔曼实验中实验材料先放在没有空气的黑暗环境中以排除氧气和光的干扰(　　) × √ × × × × × (20)恩格尔曼通过实验发现，光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光(　　) (21)希尔运用同位素标记法证明了叶绿体在光下可释放出氧气(　　) (22)希尔反应可以证明水的光解产生的O2全来自水(　　) (23)希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应(　　) (24)鲁宾和卡门通过实验证明了光合作用释放的氧气全部来自水( 　) (25)阿尔农发现叶绿体合成ATP 的过程总是伴随着水的光解(　　) (26)卡尔文用荧光标记法探明了CO2中的碳如何转移到有机物中(　　) √ × × √ √ √ × 自主研学·梳理教材 01 实验 绿叶中色素的提取和分离 02 捕获光能的色素和叶绿体的结构 03 光合作用的基本过程 考点 二氧化硅: 碳酸钙： 无水乙醇： 提取色素要注意什么？ （1）. 破坏叶表皮、细胞壁和细胞膜、叶绿体的双层膜，使色素充分释放。 （3）. 保证色素的结构和活性不被破坏。 （2）. 使色素溶解于试剂中。 有助于研磨得充分 可防止研磨中色素被破坏 为了溶解、提取色素。 实验 绿叶中色素的提取和分离 实验 绿叶中色素的提取和分离 ①进行绿叶中色素的提取和分离 ②探究绿叶中含有几种色素 1、实验目的： 2、实验原理：   试剂 原理 提取 ________ 绿叶中的色素溶于 ，而不溶于水 分离 _______ 各种色素在 中的 不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 ，反之则慢 无水乙醇 层析液 有机溶剂 层析液 溶解度 快 纸层析法 分离的方法： 提取的方法： 萃取法 实验 绿叶中色素的提取和分离 3、实验步骤： 实验 绿叶中色素的提取和分离 3、实验步骤： 实验 绿叶中色素的提取和分离 3、实验步骤： 实验 绿叶中色素的提取和分离 4、实验结果及分析： (橙黄色) (黄色) (蓝绿色) (黄绿色) 类胡萝卜素 (含量约占1/4) 光合色素 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶 黄 素 叶绿素 (含量约占3/4) (含N、Mg) 实验 绿叶中色素的提取和分离 4、实验结果及分析： 色素带 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 橙黄色 最少 最高 最快 黄色 较少 较高 较快 蓝绿色 最多 较低 较慢 黄绿色 较多 最低 最慢 叶绿素 （约占3/4） 类胡萝卜素（约占1/4） 实验 绿叶中色素的提取和分离 5、实验异常现象分析： （1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析 ①.未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②.使用放置数天的菠菜叶，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 (正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。 ④.未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 实验 绿叶中色素的提取和分离 5、实验异常现象分析： (4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带： 未经干燥处理，滤液线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致造成的。 a.忘记画滤液细线。 b.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。 忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 (2)滤纸条色素带重叠： (3)滤纸条看不到色素带 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 实验 绿叶中色素的提取和分离 6、实验拓展： 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) 实验 绿叶中色素的提取和分离 1.（2025·贵州·高考真题）牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与。回答下列问题： (1)开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是____________，叶绿素分布在叶绿体的____________上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是 ______________________________________________________________。 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，低温保存的目的___________________________________________。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是__________。 温度和光照 类囊体薄膜 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，绿光被反射出来 低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解 无水乙醇 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。下图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。据图推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是_______________________________________________________________________________________。 （答出2点） PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达 实验 绿叶中色素的提取和分离 B 实验 绿叶中色素的提取和分离 2.（2025·山东卷，T13）“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 乙醇替代 3.（2024·贵州卷，T3）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照 强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液， 用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比） 分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是( )。 D A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 实验 绿叶中色素的提取和分离 4.（2024·广东卷，T3）银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是( )。 C A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B.研磨时用水补充损失的提取液 C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D.用过的层析液直接倒入下水道 实验 绿叶中色素的提取和分离 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 一、光合色素的功能 吸收、传递（四种色素）、转化（只有少数特殊状态的叶绿素a）光能 这4种色素对光的吸收有什么差别呢？ 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 二、光合色素的吸收光谱分析 阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）的光带,称为（可见）光谱。 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 二、光合色素的吸收光谱分析 吸收光谱 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 二、光合色素的吸收光谱分析 （1）.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 （2）.叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同 （3）.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光 (1)(必修 旁栏思考)植物工厂不用发绿光的光源，原因是: ______________________________________________________________ ___________________。 发绿光的光源发出绿色的光，绿光被光合色素吸收的最少，不适合作为植物工厂的光源 (2)植物叶片呈现绿色的原因是___________________________________ 含叶绿体且色素对绿光吸收最少，反射绿光 (3)蔬菜大棚薄膜最好选用_________（填“无色”“红色”或“蓝色”）塑料薄膜， 原因是____________________________________________________________ __________。 无色 无色材料可透过各种波长的光，光合色素可捕获更多的光能用于 光合作用 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 二、光合色素的吸收光谱分析 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 三、影响叶绿素合成的因素 1、温度： 低温影响相关酶活性，叶绿素合成受阻； 低温时叶绿素易被破坏 2、光照： 光照是叶绿素合成的主要条件，黑暗条件下不能合成叶绿素 3、必要元素： ① Mg是叶绿素合成的重要元素 ② Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分。 思考1：银杏的叶秋季为什么变黄了？ 秋季，叶片的叶绿素分子在低温下易被破坏，而类胡萝卜素较稳定，所以显出类胡萝卜素的颜色。 思考4：秋天枫叶变红色的原因是什么？ 秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色。 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 三、影响叶绿素合成的因素 拓展1:植物色素 比较项目 光合色素 细胞液色素 存在部位 溶解性 代表种类 颜色 颜色变化 红苋菜：炒菜菜汤出色，因为是水溶性的花青素。 胡萝卜：炖汤不出色，因为是脂溶性的胡萝卜素。 叶绿体 脂溶性 类胡萝卜素和叶绿素 橙黄、黄、绿 不随pH改变变化颜色 液泡 水溶性 花青素 红、蓝、紫等 随pH改变变化颜色 光敏色素： 一种光受体，主要吸收红光和远红光，能感受和传导信号，影响和调节植物生长发育。 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 四、叶绿体的结构和功能 光学显微镜下，叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。 ①吸收光能的色素分布在叶绿体类囊体薄膜上。 ②叶绿体内有众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。 ③在叶绿体的基质中含有与光合作用有关的酶； 色素和酶是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 五、叶绿体功能的实验验证 极 细 光 束 均匀光照 结论：叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。 恩格尔曼实验一 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 恩格尔曼实验二 五、叶绿体功能的实验验证 叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 五、叶绿体功能的实验验证 实验分析——恩格尔曼实验设计的巧妙之处 ①实验材料的选择： ②排除干扰的方法： ③观察指标的设计： ④实验对照的设计： 选择水绵——具有细而长的螺旋带状叶绿体便于观察。 没有空气的黑暗环境排除了环境中氧气和光的干扰。 通过检测需氧细菌的分布，准确地判断出释放氧气的部位。 用极细的光束照射，获得光照部位和无光照部位的对照实验；进行黑暗条件下局部光照和完全暴露在光下的对照实验，明确实验结果是由光照引起的。 例（2026·江西·高考真题）“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 考点一 捕获光能的色素和叶绿体 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 甲醛不能通过光合作用转化成糖，甲醛对植物有毒。 1928年 初步判断： 氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。 基本否定了光合作用中的O2来源于CO2的猜测。 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 1937年 希尔反应 给离体叶绿体悬浮液加入铁盐（Fe3+)，不通入CO2； 给予光照后，Fe3+被还原为Fe2+，同时叶绿体释放出氧气。 铁盐的作用： 作为氧化剂，接收电子 O2 H+ H2O O2＋H+＋e- 光能 叶绿体 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 1937年 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，反应体系中可能还存在其他氧元素供体。也并没有直接观察到氧元素的转移。 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 1941年鲁宾和卡门的实验 （1）.实验方法： 同位素示踪 （2）.实验结论： 光合作用释放的O2中的氧元素全部来自水 相互对照，自变量为标记物质(H218O与C18O2)，因变量为O2的相对分子质量不同。 1954年阿尔农实验 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 1954年，美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验发现，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。 1954年，美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验，在黑暗条件下，若给叶绿体提供CO2、ATP和NADPH，有糖类生成，同时ATP、NADPH和CO2含量急剧下降。若只提供CO2，不提供ATP和NADPH，则无糖类生成。 1954年阿尔农实验 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 结论：叶绿体中的ATP和NADPH能将CO2转化成糖类 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 30s 几十种化合物中 5s C5和(CH2O) C3 几分之1s 光照下卡尔文等给小球藻悬浮液通入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30s，的时间，放射性代谢物多达几十种，缩短时间到7s，发现放射性代谢物减少到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______________________________________________________。 继续缩短光照时间后杀死小球藻，直至放射性产物只有一种 卡尔文实验 卡尔文及其同事通过改变实验条件发现，C5化合物呈现规律性变化； 如果光照下突然中断CO2供应时，C3急剧减少而C5量增加； 当恢复CO2供应时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。 CO2与C5结合形成C3化合物，C3又可以转化形成C5，两者之间是相互循环的。 考点二 光合作用的基本过程 一、【生物科学史】探索光合作用原理的部分实验 卡尔文实验 考点二 光合作用的基本过程 二、光合作用的概念 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。 实质： 把无机物转变成有机物，把光能转变成化学能储存起来。 （合成有机物，储存能量） 教材隐性知识：源于必修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。 淀粉 筛管 考点二 光合作用的基本过程 三、光合作用的过程 1、条件： 2、场所： 3、物质变化： 4、能量变化: 光能 ATP、NADPH中活跃的化学能 水的光解： ATP的合成： NADPH的合成： 光、色素、多种酶 类囊体薄膜 (一)光反应 拓展1:光合作用中ATP的合成机制 【资料1】1966年，美国科学家雅根多夫在黑暗条件下将叶绿体置于pH为4的缓冲液中15s后，再将叶绿体转移至含有ADP和Pi、pH为8的缓冲液中，此时类囊体膜内侧pH为4，外侧pH为8。随后类囊体膜两侧这一pH梯度逐渐减小，同时还伴随有ATP的生成。 类囊体薄膜内外存在H＋浓度差是类囊体合成ATP的直接动力 拓展1:光合作用中ATP的合成机制 光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用，包括光系统I(PSI)和光系统II(PSII)。 叶绿体 拓展1:光合作用中ATP的合成机制 1.光系统Ⅱ进行水的光解，产生O2、H＋和自由电子(e-)； 光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。 2.电子(e-)经过电子传递链：质体醌→细胞色素b6f复合体→质体蓝素→ 光系统Ⅰ→铁氧还蛋白→NADPH。 最终电子受体： 最终电子供体： H2O NADP+ 拓展1:光合作用中ATP的合成机制 3.电子传递过程是从高电势到低电势，因此，电子传递过程中释放能量，质体醌利用这部分能量将质子(H+)逆浓度梯度从叶绿体基质泵入类囊体腔。此外，光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行水的光解产生质子(H＋)。 最终建立了质子浓度(电化学)梯度。 拓展1:光合作用中ATP的合成机制 4.类囊体膜对质子是高度不通透的，因此，类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合酶顺浓度梯度流出，而ATP合酶利用质子顺浓度梯度流出的能量来合成ATP 叶绿体的类囊体薄膜消耗H+电化学梯度势能合成ATP。 光能 ATP、NADPH中 活跃的化学能 电子传递过程中的势能 H+的电化学梯度能 例：植物体内光系统Ⅰ（ Ⅰ）、细胞色素复合体、光系统Ⅱ（ Ⅱ）等结构能形成如图所示的线性电子传递和环式电子传递两条途径。线性电子传递中，电子经Ⅱ、和Ⅰ最终产生和 。环式电子传递中，电子在Ⅰ和间循环，仅产生不产生 。高温胁迫会引发活性氧（如自由基、 等）的积累而造成光抑制。下列说法错误的是( )。 拓展1:光合作用中ATP的合成机制 A.Ⅰ和 Ⅱ具有吸收利用光能，并进行 电子传递的作用 B.膜两侧浓度梯度的形成与水的光解、 蛋白的运输及的合成密切相关 C. 会催化光系统中的蛋白质水解造成 光抑制 D.与线性电子传递相比，环式电子传递能够提高 的值 C 例(2025·成都月考)如图是叶绿体中进行的光反应示意图，类囊体薄膜上的光系统Ⅰ(PS Ⅰ)和光系统Ⅱ(PS Ⅱ)是色素和蛋白质复合体，可吸收光能进行电子传递，电子最终传递给NADP＋后与其反应生成NADPH。膜上的ATP合成酶在顺浓度梯度运输H＋的同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是(　　) A.膜蛋白仅有催化及物质运输功能 B.若CO2浓度降低，暗反应速率减慢， 叶绿体中NADP＋减少，则图中电子 传递速率会减慢 C.H＋由叶绿体基质进入类囊体腔的过程 属于协助扩散 D.据图分析，O2产生后扩散到细胞外共需 要穿过3层生物膜 B 拓展1:光合作用中ATP的合成机制 考点二 光合作用的基本过程 三、光合作用的过程 (二)暗反应 1、条件： 2、场所： 3、物质变化： 4、能量变化: 有光无光均可，暗反应有关的酶 叶绿体基质 CO2的固定： C3的还原： ATP、NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 考点二 光合作用的基本过程 三、光合作用的过程 光反应产生的ATP一般只用于暗反应，不为其他生命活动供能； 暗反应形成了从C5到C3再到C5的循环，可以源源不断的进行下去，称为碳循环，也叫卡尔文循环 考点二 光合作用的基本过程 【思考】 1.NADPH和ATP的移动途径是什么？ 从类囊体薄膜到叶绿体基质。 2.NADP+和ADP的移动途径呢？ 从叶绿体基质到类囊体薄膜。 3.水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。NADPH的作用是什么？ ①活泼的还原剂； ②储存部分能量供暗反应阶段利用。 光反应是暗反应所需物质和能量的准备阶段; 暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。 拓展2:暗反应与卡尔文循环 磷酸丙糖是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。 拓展2:暗反应与卡尔文循环 光合作用产生的磷酸丙糖既可以在叶绿体中形成淀粉，暂时储存在叶绿体中，又可以通过叶绿体膜上的磷酸转运器运出叶绿体，在细胞质基质中合成蔗糖。合成的蔗糖或临时储藏于液泡内，或从光合细胞中输出，经韧皮部装载长距离运输到其他部位。 例(2026·周口联考)黑暗条件下，Rubisco与C5结合呈钝化状态。光照条件下，光激活Rubisco活化酶，使Rubisco构象发生变化，释放C5而暴露出活性位点，然后Rubisco活性位点与CO2结合后进入活化状态，催化CO2固定。下列叙述错误的是(　　) A．叶肉细胞中的Rubisco在叶绿体基质中起作用 B．Rubisco发挥作用时要与C5和CO2结合 C．抑制Rubisco活性会使ATP和NADPH合成减少 D．Rubisco催化CO2固定的过程不消耗 ATP B 拓展2:暗反应与卡尔文循环 拓展2:暗反应与卡尔文循环 例(2025·河南创新发展联盟联考)通常情况下，植物的光合产物以淀粉的形式储存，以蔗糖的形式向其他器官运输，淀粉和蔗糖合成的过程中会竞争磷酸丙糖。磷酸转运器能将磷酸丙糖运出叶绿体，同时将释放的Pi运回叶绿体，且以1∶1的比例进行交换，过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法证明了 图中的B来自A B．淀粉是生态系统重要的碳源，由G生成淀粉的 过程会消耗ATP C．NADPH仅为E到F的转化提供还原氢 D．若抑制磷酸丙糖运出叶绿体，则细胞内淀粉的 含量可能会升高 C 考点二 光合作用的基本过程 三、光合作用的过程 项目 光反应 暗反应 条件 场所 在叶绿体内的 上进行 在叶绿体 中进行 物质变化 能量转化 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能 ATP、NADPH中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能 色素、光、酶、水、ADP、NADP＋、Pi 多种酶、ATP、NADPH、CO2、C5 类囊体薄膜 基质 考点二 光合作用的基本过程 三、光合作用的过程 光合作用光反应和暗反应的联系 ①物质关系：光反应是暗反应的基础，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。 ②能量关系：光反应阶段产生的ATP和NADPH中活跃的化学能转化为暗反应阶段中储存在糖类中的稳定化学能。 ③没有光反应，暗反应无法进行；若光反应突然停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长。没有暗反应，有机物无法合成。 考点二 光合作用的基本过程 四、光合作用过程中元素的转移 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O）+ O2 1、若有机物为(CH2O)： (1).3H的转移： (2).14C的转移： (3).18O的转移： 3H2O (C3H2O ) 光反应 NADPH 暗反应 （14CH2O） 14CO2 CO2的固定 14C3 C3的还原 （CH218O） 18O2 H218O 光反应 C18O2 C3 CO2的固定 C3的还原 考点二 光合作用的基本过程 四、光合作用过程中元素的转移 2、若有机物为C6H12O6： 6CO2 + 12H2O 光能 叶绿体 C6H12O6+ 6O2+6H2O 考点二 光合作用的基本过程 五、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） 光照减弱 光照增强 减少 减少 减少 减少 增加 增加 增加 增加 光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） CO2浓度减少 CO2浓度增加 增加 增加 增加 增加 减少 减少 减少 减少 C5、NADPH、ATP变化一致， C3、C5相反。 C3和C5的变化相反，C3跟着CO2走 ，C5跟着光照走。 考点二 光合作用的基本过程 五、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 ①图1中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。 ②图2中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。 ③图3中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。 ④图4中曲线甲表示 ，曲线乙表示 。 C5、NADPH、ATP C3 C5、NADPH、ATP C3 C5、NADPH、ATP C3 C3 C5、NADPH、ATP 考点二 光合作用的基本过程 五、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 考点二 光合作用的基本过程 例(2025·宿迁一中月考)如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是(　　) A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP B．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C．图中Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累 D．图中Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低 D 考点二 光合作用的基本过程 六、连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析 A、B、C组依次加大光照一黑暗的交替频率，D组全程光照，每组处理的总时间均相同。 单位光照时间内光合作用产物的相对含量： C＞B＞A=D ①光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。 ②在总光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。 应用：人工补光时，可适当采用“光暗交替”策略，这样，在提高光合产量的情况下，可大量节省能源成本。 考点二 光合作用的基本过程 七、化能合成作用 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 能量来源： 反应物： 产物： 将氨氧化成硝酸释放的能量 水和二氧化碳 糖类 注意区分硝化细菌和固氮型微生物: 固氮菌将N2转化为植物可利用的氮肥，提高土壤肥力 代谢 类型 同化作用 异化作用 自养 异养 化能自养 需氧呼吸 厌氧呼吸 硝化细菌的代谢类型是： 自养需氧型 生物(人、动物、真菌、大部分细菌) 光能自养 利用环境中现成的有机物来维持生命活动。 生物(硝化细菌、铁细菌、硫细菌) 生物(绿色植物) 小结：生物的代谢类型 考点二 光合作用的基本过程 $