2027届高三生物人教版一轮复习课件微专题：光敏色素与光合色素

微专题：光敏色素与光合色素 高三生物重难点突破 光是植物进行光合作用的能量来源 光作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程 光敏色素 红光和远红光 Pr 吸收红光转变为激活型 Pfr，Pfr 吸收远红光后又可逆地转回 Pr 种子萌发、下胚轴与茎的伸长、叶片展开、开花时间及避荫反应等。 蛋白质（色素-蛋白质复合体） 分布在各个部位，分生组织的细胞内比较丰富 吸收光谱 调控生理过程 化学本质 分布 （2025·黑吉辽蒙卷）光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如下图。下列叙述正确的是（    ） A．光敏色素是一类含有色素的脂质化合物 B．图中激素①是赤霉素，激素②是脱落酸 C．EBR和赤霉素是相抗衡的关系 D．红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发 √ 光敏色素化学本质是蛋白质 ②是赤霉素，①是脱落酸 由图可知，EBR促进种子萌发 光合色素 种类与本质：包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、类胡萝卜素，属于脂溶性小分子有机物，不是蛋白质。 分布：植物叶绿体的类囊体薄膜上 吸收光谱：叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 （2025·福建）为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响，科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比，并改变光照时间，进行相关实验，部分结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．蓝光不能作为信号调控拟南芥生长 B．拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响 C．适当调高16：1组的蓝光比例有利于拟南芥生长 D．不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同 √ 植物体中有感受蓝光的受体 吸收光谱是其自身理化性质，由分子结构决定 长光照7.5：1，短光照3.9：1 光敏色素 作用机制：在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 （2025·广西）植物光敏色素phyB通常有Pr和Pfr两种构型，Pr吸收红光后转化为Pfr，但Pfr吸收远红光后又可逆转为Pr。遮阴会使环境中红光与远红光比值下降。下列分析错误的是（　　） A．Pr吸收红光转化为Pfr不属于蛋白质变性 B．茎尖分生区细胞phyB含量比叶表皮细胞多 C．茎尖向光侧细胞的Pfr与Pr比值比背光侧大 D．茎尖向光侧细胞的Pr会与IAA结合抑制生长 √ 光敏色素受到光照射后结构发生变化，通过信号传导系统传导到细胞核内，影响特定基因表达，不与生长素结合。 （2024·江西）（多选）阳光为生命世界提供能量，同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍，使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是（    ） A．植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花 B．植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中 C．植物体中光敏色素结构的改变影响细胞核基因的表达 D．光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度 √ √ （2026·四川）番茄红素含量是评价番茄果实成熟的关键指标，PSY是其合成的关键酶。PIF因子在黑暗中积累，光照下因与光敏色素结合而被诱导降解。光照下茉莉酸通过诱导MYC积累抑制PIF基因表达，解除对PSY基因转录的抑制。黑暗下茉莉酸诱导NATA积累，使PIF乙酰化后活性增强。下列叙述错误的是（     ） A．光照下光敏色素被激活，可使PSY基因表达量增加 B．敲除PIF基因可以促进果实中番茄红素的合成 C．敲除NATA基因可延缓果实成熟，有利于番茄果实存储和运输 D．茉莉酸可用于促进番茄红素合成，也可用于延缓番茄果实成熟 √ 光合色素与光反应 作用机制：光合色素吸收的光能有两方面用途，一方面将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPHA）；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应，形成ATP。 光合色素与光反应 (1)光能的捕获与转换:类囊体膜上的光合色素吸收光能并传递到特定的叶绿素a上，使叶绿素a分子激发释放出高能电子。 光合色素与光反应 (2)水的光解:失去电子后的叶绿素a分子具强氧化性，从类囊体腔内的H2O中夺取电子，叶绿素a分子被还原，继续参与光反应;失去电子后的H2O分子裂解为H+和O2。O2可以自由穿过各级膜释放到细胞外，H+留在类囊体腔内。 光合色素与光反应 (3)高能化合物的形成:叶绿素a释放的高能电子在类囊体膜上传递，最终与基质中的氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)以及H+结合形成高能的还原型辅酶Ⅱ(NADPH);电子传递过程中，类囊体膜蛋白将叶绿体基质中H+泵人类囊体，使类囊体腔中H+浓度高于类囊体外基质。H+顺浓度梯度穿过类囊体膜上的ATP合酶，驱动ATP的形成。 （2025·山东）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 (1)叶绿体膜的基本支架是_____；叶绿体中含有许多由类囊体组成的_____，扩展了受光面积。 (1)     磷脂双分子层     基粒 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_____，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有_____。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为_____。 (2)水的光解  丙酮酸、[H]   氧气（或O2）和二氧化碳（CO2） (3)途径①光能以电能耗散；途径②光能以热能耗散 （2025·上海.节选）Ⅰ人类对光如何影响植物的探索从未止步。目前有研究表明，光受体X是植物细胞中一种接受光信号的蛋白质。有人将自然光下植物L幼苗的不同细胞对光响应的部分过程与效应总结为图1。 （1）光可通过光受体X引起细胞内相关过程，是因为受体X接受光信号后___________。(单选) A．组成元素减少 B．肽键增加 C．氨基酸序列改变 D．构象改变 （2）仅据图1，自然光对同一株植物L幼苗叶与茎的细胞伸长影响分别是___________。(单选) A．加强、加强 B．加强、减弱 C．减弱、加强 D．减弱、减弱 √ √ 综合考察 （3）在适宜自然光照射下，植物L幼苗茎细胞中的蔗糖含量上升。结合图1，可对其机制进行推测，形成图2，从下列编号中选择，并完成推理。 1________；2________；3________；4________。 ①高能化合物合成加快    ②水的光解增强    ③碳反应减弱 ④RNA-Y含量增加     ⑤RNA-Y含量减少    ⑥能量消耗减少 ⑦生长素含量上升    ⑧光合色素含量下降 光敏色素和光合色素比较 比较项目 光合色素 光敏色素 化学本质 叶绿素与类胡萝卜素，脂溶性小分子，叶绿素含 Mg 色素—蛋白质复合体，本质属于蛋白质 存在部位 叶绿体的类囊体薄膜上 植物各部位细胞，分生组织较丰富；无叶绿体的细胞也有 主要吸收的光 叶绿素：红光与蓝紫光；类胡萝卜素：蓝紫光 红光（约 660 nm）与远红光（约 730 nm） 对光的理解 把光当作能量 把光当作信号 生理作用 吸收、传递并转换光能，驱动光反应 结构（构象）变化 → 信号转导 → 影响特定基因表达 是否产生 ATP 是，光反应在类囊体薄膜上产生 ATP 与 NADPH 否，不储存也不转换光能 与生长素的关系 无直接关系 不与生长素结合，通过调控基因表达影响生长 典型易错判断 不是蛋白质；不分布在细胞核中 不是脂质；不分布在类囊体薄膜上；构象改变不是变性 $