高考生物大一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 3.3 光合作用（一）课件

考点研析考点研析 随堂演练随堂演练 课时规范训练课时规范训练 第第3讲光合作用讲光合作用(一一)考纲要求考纲要求全国课标卷五年全国课标卷五年考频统计考频统计2018高考预期高考预期1.实验：绿叶中色素的实验：绿叶中色素的提取和分离提取和分离2016全国甲，全国甲，T42013课标课标，T2仍是命题点仍是命题点2.光合作用的基本过程光合作用的基本过程2014课标课标，T2考点考点1(实验实验)光合作用色素的提取、分离光合作用色素的提取、分离1实验原理实验原理(1)色素的提取：绿叶中色素溶于有机溶剂色素的提取：绿叶中色素溶于有机溶剂_，而，而不溶于水中。不溶于水中。(2)色素的分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高色素的分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得的随层析液在滤纸上扩散得_，反之则，反之则_。答案：答案：1.(1)无水乙醇无水乙醇(2)快慢快慢2实验步骤实验步骤答案：答案： 25 g无水乙醇干燥无水乙醇干燥 两角两角答案：答案：毛细吸管滤液层析液层析液毛细吸管滤液层析液层析液 滤液细线层滤液细线层析液析液答案：答案：叶黄素叶绿素叶黄素叶绿素b创新思考创新思考1下图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，请判断下图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，请判断所示结果最有可能来自秋天落叶，还是正常生长的幼叶？所示结果最有可能来自秋天落叶，还是正常生长的幼叶？_。判断的理由是：判断的理由是：_。提示提示秋天落叶秋天气温降低，叶绿素分子易被破坏，使秋天落叶秋天气温降低，叶绿素分子易被破坏，使叶子变黄，由于缺少叶绿素叶子变黄，由于缺少叶绿素a和叶绿素和叶绿素b，所以层析的结果与，所以层析的结果与图图吻合吻合2下图表示某同学做下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验的改实验的改进装置，据图分析：进装置，据图分析：(1)实验时应该将滤液滴在实验时应该将滤液滴在a处还是处还是b处？处？_。(2)在定性滤纸上会出现在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆，最大的圆圈含个不同颜色的同心圆，最大的圆圈含有有_(填色素种类填色素种类)，呈现，呈现_色；最小的圆圈含有色；最小的圆圈含有_(填色素种类填色素种类)，呈现，呈现_色。色。提示提示(1)a处处(2)胡萝卜素橙黄叶绿素胡萝卜素橙黄叶绿素b黄绿黄绿3划滤液细线时，为什么要划的细、直、齐？划滤液细线时，为什么要划的细、直、齐？提示提示使色素分子处于同一起跑线，形成的色素带不重叠。使色素分子处于同一起跑线，形成的色素带不重叠。题组精练题组精练1为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果果(、为色素条带为色素条带)。下列叙述不正确的是。下列叙述不正确的是()A强光照导致了该植物叶绿素含量降低强光照导致了该植物叶绿素含量降低B类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照强光照C色素色素、吸收光谱的吸收峰波长不同吸收光谱的吸收峰波长不同D画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次解析：解析：选选D。分析正常光照和强光照下的不同色素带宽度可以。分析正常光照和强光照下的不同色素带宽度可以发现，强光导致了叶绿素含量降低、类胡萝卜素含量升高，发现，强光导致了叶绿素含量降低、类胡萝卜素含量升高，这可能与类胡萝卜素可以抵御强光照有关，这可能与类胡萝卜素可以抵御强光照有关，A、B正确；叶绿正确；叶绿素素a的吸收波长更广一些，的吸收波长更广一些，C正确；为增加色素带的色素含量，正确；为增加色素带的色素含量，画滤液细线时，滤液应在点样线上重复画几次。画滤液细线时，滤液应在点样线上重复画几次。2关于叶绿素提取的叙述，错误的是关于叶绿素提取的叙述，错误的是()A菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B加入少许加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏能避免叶绿素被破坏C用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分解析：解析：选选C。叶绿体中的四种色素包括叶绿素。叶绿体中的四种色素包括叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、叶、叶黄素和胡萝卜素，它们都溶于无水乙醇，黄素和胡萝卜素，它们都溶于无水乙醇，C错误；菠菜绿叶可错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入SiO2(石英砂石英砂)可使叶片可使叶片研磨更充分，加入少许研磨更充分，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏，故能避免叶绿素被破坏，故A、B、D三项正确。三项正确。实验成功的技巧实验成功的技巧1选新鲜绿色的叶片，可使滤液中色素含量高；不能选用发选新鲜绿色的叶片，可使滤液中色素含量高；不能选用发黄的叶片。黄的叶片。2迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分破坏叶绿体，使色素完全释放出来。破坏叶绿体，使色素完全释放出来。3滤液细线画得要细、齐、直。滤液细线画得要细、齐、直。4滤液细线不要触及滤液细线不要触及(或没入或没入)层析液，使色素溶解，否则可层析液，使色素溶解，否则可能看不到色素带。能看不到色素带。5在提取色素时，收集到的滤液颜色过浅，可能有以下几种在提取色素时，收集到的滤液颜色过浅，可能有以下几种原因：原因：(1)未加未加SiO2，研磨不充分。，研磨不充分。(2)未加未加CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。或加入过少，色素分子被破坏。(3)叶片放置时间长，滤液色素少。叶片放置时间长，滤液色素少。(4)一次加入无水乙醇过多，色素浓度低。一次加入无水乙醇过多，色素浓度低。考点考点2光合色素及光合作用过程光合色素及光合作用过程1叶绿体中色素的种类和功能叶绿体中色素的种类和功能色素色素功能功能叶绿素叶绿素_：蓝绿色：蓝绿色吸收吸收_：黄绿色：黄绿色 _叶黄素：叶黄素：黄色黄色 吸收蓝紫光吸收蓝紫光胡萝卜素：胡萝卜素：_色色答案：答案：1.叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b蓝紫光和红光类胡萝卜素橙蓝紫光和红光类胡萝卜素橙黄黄答案：答案： 2baecdf3叶绿体结构与光合作用过程叶绿体结构与光合作用过程(1)根据图示写出各标号所代表的物质或过程名称根据图示写出各标号所代表的物质或过程名称 _，_，_，_，_，_。(2)光合作用过程光合作用过程光反应进行的场所是光反应进行的场所是_，物质变化是，物质变化是_；能量变化是将光能转化为能量变化是将光能转化为_。答案：答案： 3(1)HATPCO2C3光光暗暗(2)叶绿体类囊体薄膜水的光解、叶绿体类囊体薄膜水的光解、ATP的合成的合成ATP中活中活跃的化学能跃的化学能暗反应进行的场所是暗反应进行的场所是_，发生的物质变化有，发生的物质变化有_，能量变化是将，能量变化是将ATP中活跃的化学能转中活跃的化学能转变成变成_。(3)光合作用的总反应式光合作用的总反应式_。答案：答案： 叶绿体基质叶绿体基质CO2固定、固定、C3还原和还原和ATP水解有机水解有机物中稳定的化学能物中稳定的化学能判断正误判断正误1光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。()2叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢。叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢。()提示提示：色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越快。：色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越快。3液泡中色素吸收的光能用于光合作用。液泡中色素吸收的光能用于光合作用。()提示提示：液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用。：液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用。4(1)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中。叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中。()(2)通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。用。()热图思考热图思考下图是光合作用过程，据图回答：下图是光合作用过程，据图回答：( 1 ) 从 中 可 以 看 出 光 合 作 用 过 程 中 能 量 的 变 化 是从 中 可 以 看 出 光 合 作 用 过 程 中 能 量 的 变 化 是_。(2)写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向。写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向。答案：答案：(1)光能光能电能电能活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能(2)(3)光反应中光能转化成的活跃化学能仅贮存于光反应中光能转化成的活跃化学能仅贮存于ATP中吗？中吗？(4)光反应产生的光反应产生的H与细胞呼吸产生的与细胞呼吸产生的H是否为同一类物质？是否为同一类物质？答案：答案：(3)不是。除不是。除ATP外，还贮存于外，还贮存于H中。中。(4)光反应产生的光反应产生的H为为NADPH(还原型辅酶还原型辅酶)，细胞呼吸产生，细胞呼吸产生的的H为为NADH(还原型辅酶还原型辅酶)。题型一叶绿体及叶绿体色素题型一叶绿体及叶绿体色素一、叶绿体中的色素一、叶绿体中的色素分布分布叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上功能功能吸收、传递吸收、传递(四种色素四种色素)和转换光能和转换光能(只有少量只有少量叶绿素叶绿素a)化学特性化学特性不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂机溶剂分离方法分离方法纸层析法纸层析法色素种色素种类及特类及特点点叶绿素叶绿素(约占约占3/4)叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)主 要 吸 收 红主 要 吸 收 红光光、蓝紫、蓝紫光光叶绿素叶绿素b(黄绿色黄绿色)类胡萝卜素类胡萝卜素(约占约占1/4)胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色橙黄色)主 要 吸 收主 要 吸 收 蓝蓝紫光紫光 叶黄素叶黄素(黄色黄色)吸收吸收光谱光谱图示图示图示说明图示说明阳光经三棱镜折射后形阳光经三棱镜折射后形成不同波长和颜色的光成不同波长和颜色的光折射光透过色素滤液时折射光透过色素滤液时部分光被吸收部分光被吸收色素对红光和蓝紫光吸色素对红光和蓝紫光吸收较多，使两光区呈现暗收较多，使两光区呈现暗带带二、影响叶绿素合成的因素二、影响叶绿素合成的因素1光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。2温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而类胡萝响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而类胡萝卜素分子较为稳定，使叶子变黄。卜素分子较为稳定，使叶子变黄。3必需元素：叶绿素中含必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏等必需元素，缺乏N、Mg将将导致叶绿素无法合成，叶片变黄。导致叶绿素无法合成，叶片变黄。例例1如图为叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合如图为叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析，以下说法中正确的是所学知识分析，以下说法中正确的是()在晚间用大约在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树，目的是通过波长的绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度据图可知，据图可知，用白光中用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度强度在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素的在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素的色素带在最上面色素带在最上面土壤中缺乏镁时，土壤中缺乏镁时，420470 nm波长的光波长的光的利用量显著减少的利用量显著减少由由550 nm波长的光转为波长的光转为670 nm波长的波长的光后，叶绿体中光后，叶绿体中C3的量减少的量减少A BC D解析解析本题考查叶绿体中色素的知识。由题图可知植物几乎不本题考查叶绿体中色素的知识。由题图可知植物几乎不吸收大约吸收大约550 nm波长的光，所以达不到增加夜间空气中氧气浓波长的光，所以达不到增加夜间空气中氧气浓度的目的，度的目的，错误；白光中错误；白光中450 nm左右波长的光只是植物进行左右波长的光只是植物进行光合作用所吸收光中的一部分，所以只用该波长的光，光合作光合作用所吸收光中的一部分，所以只用该波长的光，光合作用强度将降低，用强度将降低，错误；在经过纸层析法分离出来的色素带上，错误；在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素在层析液中溶解度最大，扩散最快，色素带在最上面，胡萝卜素在层析液中溶解度最大，扩散最快，色素带在最上面，正确；镁是叶绿素的重要组成元素，缺乏镁时，叶绿素合成正确；镁是叶绿素的重要组成元素，缺乏镁时，叶绿素合成减少，减少，420470 nm波长的光的利用量显著减少，波长的光的利用量显著减少，正确；由正确；由550 nm波长的光转为波长的光转为670 nm波长的光后，波长的光后，光反应增强，光反应产物增加，光反应增强，光反应产物增加，C3还原加快，还原加快，C3的量减少，的量减少，正确。综上所述，正确。综上所述，B正确。正确。答案答案B例例2下下列关于叶绿体色素的叙述，错误的是列关于叶绿体色素的叙述，错误的是()A菠菜叶肉细胞内光合色素中含量最多的是叶绿素菠菜叶肉细胞内光合色素中含量最多的是叶绿素aB叶绿体中色素分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中叶绿体中色素分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中C光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与D叶绿体中色素的提取实验中加入少许叶绿体中色素的提取实验中加入少许CaCO3可避免叶绿素可避免叶绿素的破坏的破坏解析解析叶绿体中的四种色素只分布在类囊体薄膜上，基质中叶绿体中的四种色素只分布在类囊体薄膜上，基质中没有，没有，B错误。错误。答案答案B不同色素对光的吸收及应用不同色素对光的吸收及应用1不同色素的吸收光谱不同色素的吸收光谱(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。收。(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。2不同颜色温室大棚的光合效率不同颜色温室大棚的光合效率(1)无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。合效率最高。(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。效率最低。(3)不同颜色的温室大棚光合效率不同，单色光中，蓝紫光下不同颜色的温室大棚光合效率不同，单色光中，蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。光合速率最快，红光次之，绿光最差。题型二光合作用过程题型二光合作用过程1光合作用过程光合作用过程2光反应、暗反应的比较光反应、暗反应的比较过程过程光反应光反应暗反应暗反应条件条件必须在光下必须在光下有光、无光都可以有光、无光都可以场所场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质物质物质转化转化能量转化能量转化光能光能电能电能活跃的化学能活跃的化学能有机物中稳定有机物中稳定的化学能的化学能联系联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光，暗反应为光反应提供反应提供ADP和和Pi，二者关系如图所示：，二者关系如图所示：3.光合作用与有氧呼吸的比较光合作用与有氧呼吸的比较能量变化能量变化光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸光能光能化学能化学能(储能储能)化学能化学能ATP、热能、热能(放放能能)实质实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量分解有机物、释放能量供细胞利供细胞利用场所用场所叶绿体叶绿体细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体条件条件只在光下进行只在光下进行有光、无光都能进行有光、无光都能进行联系联系例如图为绿色植物光合作用过程示意图例如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中示，能量传递用虚线表示，图中ag为物质，为物质，为反应为反应过程过程)，下列判断错误的是，下列判断错误的是()A图中图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在光能转换成活跃的化学能储存在c中中B图中图中表示水分的吸收，表示水分的吸收，表示水的光解表示水的光解C将将b物质用物质用18O标记，最终在标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性中能检测到放射性18OD在在g物质供应充足时，突然停止光照，物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下的含量将迅速下降降答案答案D环境因素骤变对物质含量动态变化的判断环境因素骤变对物质含量动态变化的判断当外界条件改变时，光合作用中当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、H、ATP的含量变的含量变化可以采用下图分析：化可以采用下图分析：1图示图示2分析分析条件条件过程变化过程变化 C3C5H和和ATP模型分析模型分析光照由光照由强到弱，强到弱，CO2供供应不变应不变过程减过程减弱弱过程过程减弱减弱过程正过程正常进行常进行增增加加减减少少减少或没减少或没有有光照由光照由弱到强，弱到强，CO2供供应不变应不变过程过程增强增强过过程增强程增强过程过程正常进正常进行行减减少少增增加加增增加加题组精练题组精练1如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是正确的是()ACO2的固定实质上是将的固定实质上是将ATP中的化学能转变为中的化学能转变为C3中的化学中的化学能能BCO2可直接被可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类还原，再经过一系列的变化形成糖类C被还原的被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成在有关酶的催化作用下，可再形成C5D光照强度由强变弱时，短时间内光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高含量会升高解析：解析：选选C。由图解可知，光反应产生的。由图解可知，光反应产生的ATP和和H参与参与C3的的还原，而不参与还原，而不参与CO2的固定，的固定，A项、项、B项错误；被还原的项错误；被还原的C3在在有关酶的催化作用下一部分合成了有关酶的催化作用下一部分合成了(CH2O)，另一部分又形成，另一部分又形成了了C5，C项正确；光照强度变弱时，光反应产生的项正确；光照强度变弱时，光反应产生的ATP和和H减少，故短时间内减少，故短时间内C5含量会降低，含量会降低，D项错误。项错误。2(2017海南文昌模拟海南文昌模拟)植物气孔由两个保卫细胞组成，图为植物气孔由两个保卫细胞组成，图为植物气孔开张度的一种调节机制，以下判断错误的是植物气孔开张度的一种调节机制，以下判断错误的是()ACO2进出保卫细胞的方式为自由扩散进出保卫细胞的方式为自由扩散B当当SO2浓度过高时，植物体内浓度过高时，植物体内C3的含量上升的含量上升CABA在一定程度上可帮助植物免受在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏的破坏D当当CO2浓度过高时，可能会抑制光合作用浓度过高时，可能会抑制光合作用解析：解析：选选B。CO2进出细胞的方式是自由扩散，进出细胞的方式是自由扩散，A正确；由图正确；由图可知，当可知，当SO2浓度过高时，会抑制浓度过高时，会抑制CO2固定酶的活性，进而使固定酶的活性，进而使植物体内植物体内C3的含量下降，的含量下降，B错误；错误；ABA可调节气孔的开关，在可调节气孔的开关，在一定程度上使植物免受一定程度上使植物免受SO2的破坏，的破坏，C正确；正确；CO2浓度过高时，浓度过高时，导致保卫细胞中导致保卫细胞中CO2浓度升高，浓度升高，ABA引起气孔关闭，可能会抑引起气孔关闭，可能会抑制光合作用，制光合作用，D正确。正确。