高三一輪復(fù)習(xí)生物：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 光合作用的原理課件

第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第9課捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

光合作用的原理

考情分析

課標(biāo)

要求課標(biāo)課標(biāo)要求要求考點由高考知核心知識點預(yù)測捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用的原理考點一：捕獲光能的色素（3年10考，全國卷3年2考）（2024·廣東）色素的提取和分離實驗（2023·江蘇）色素的提取和分離實驗（2023·海南）色素的種類（2023·全國）色素的種類及分布（2022·遼寧）色素的提取和分離實驗題型：選擇題、解答題內(nèi)容：本專題為高頻考點，考查的知識點非常多，包括色素的種類與作用、葉綠體色素的提取與分離、光合作用的過程。本專題高考試題多為非選擇題，多結(jié)合曲線分析進行考查?？键c二：葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能（3年6考，全國卷3年2考）（2024·廣東）葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)觀（2023·廣東、2023·湖北、2023·全國）葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)觀（2022·廣東、2022·山東）葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)觀考點三：光合作用的原理（3年12考，全國卷3年4考）（2024·廣東、2024·全國）光合作用的過程（2023·天津、2023·山西）光合作用的過程（2022·福建、2022·全國）光合作用的過程1.說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲存為糖分子中的化學(xué)能。2.活動：提取和分離綠葉中的色素。3.探究光照強度、CO2濃度等對光合作用強度的影響；關(guān)注光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的聯(lián)系?？键c一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．綠葉中色素的提取和分離(1)實驗原理有機溶劑（如無水乙醇）無水乙醇溶解度課本P98練P67分離色素的方法：紙層析法(2)實驗步驟葉綠素被破壞使研磨充分?jǐn)U散均勻平整不重疊層析液溶解在層析液中課本P98練P67①②③④（3）實驗結(jié)果、觀察、記錄色素種類色素顏色色素含量溶解度擴散速度胡蘿卜素橙黃色_______________葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍(lán)綠色_____較低較慢葉綠素b黃綠色較多__________最少最高最快最多最低最慢思考：①色素帶的位置反映

大小。②色素帶的寬窄反映

多少溶解度含量課本P98練P67胡黃ab向前走考向1|

綠葉中色素的提取和分離1．(2023·江蘇卷)下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實驗敘述合理的是(

)A．用有機溶劑提取色素時，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B．若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素，但易出現(xiàn)色素帶重疊C．該實驗提取和分離色素的方法可用于測定綠葉中各種色素含量D．用紅色莧菜葉進行實驗可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間√練P67葉綠素花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有機溶劑，故若得到5條色素帶，距離濾液細(xì)線最近的色素帶為花青素，應(yīng)在葉綠素b的下方★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)比較項目光合色素細(xì)胞液色素存在部位葉綠體液泡溶解性脂溶性水溶性代表種類類胡蘿卜素和葉綠素花青素顏色橙黃、黃、綠紅、藍(lán)、紫顏色變化不隨pH改變變化顏色隨pH改變變化顏色紅莧菜：炒菜菜湯出色，因為是水溶性的花青素。胡蘿卜：炒菜菜湯不出色，因為是脂溶性的胡蘿卜素。核心

歸納思考：能否用紙層析法提取液泡中的色素?為什么?不能。液泡中主要是花青素,花青素易溶于水,在有機溶劑中溶解度低,提取液中幾乎不含花青素。2．甲同學(xué)按如下步驟開展了“綠葉中色素的提取”實驗：選用新鮮的菠菜葉作為實驗材料，將其剪碎后置于研缽中，加入少許二氧化硅，再加入10mL無水乙醇后進行研磨，之后將研磨液迅速倒入基部放有單層尼龍布的玻璃漏斗中進行過濾，將過濾液收集到試管中。乙同學(xué)對新鮮菠菜葉片中的色素進行提取和分離后得到如圖所示的結(jié)果(圖中的Ⅰ～Ⅳ表示四種色素)。下列對這兩名同學(xué)實驗的相關(guān)評價，合理的是(

)A．甲同學(xué)加入二氧化硅的目的是防止光合色素被破壞B．甲同學(xué)收集到的濾液還需加入無水乙醇中，以使色素在濾紙條上分離開來C．兩位同學(xué)在進行綠葉中色素提取操作時可能均未添加碳酸鈣D．若乙同學(xué)按正確的操作提取色素并進行紙層析后，則圖中Ⅳ表示的是葉綠素b√練P67研磨更充分層析液葉綠素b葉綠素a葉黃素胡蘿卜素色帶錯誤分析（1）濾紙條上未得到色帶①濾液細(xì)線浸沒到層析液中②用無清水代替乙醇進行提?、傺心ゲ怀浞?未加入SiO2)②提取時加入的乙醇過多④未加CaCO3，色素分子被破壞⑤所取的綠葉不新鮮③濾液細(xì)線畫的次數(shù)不夠①濾液細(xì)線畫得過粗或不整齊②濾紙條沒經(jīng)干燥處理（2）濾紙條上的色帶顏色較淺（3）濾紙條上的色帶重疊①忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞②所用葉片為“黃葉”（4）濾紙條上只出現(xiàn)黃色練P69方法規(guī)律在圓形濾紙的中央點上粘葉綠體的色素濾液，進行色素分析，會得到近似同心環(huán)狀的四個色素圈，排在最外圈的色素呈（）

A.橙黃色B.黃色C.藍(lán)綠色D.黃綠色實驗改進：圓形濾紙培養(yǎng)皿紙捻（層析液沿它上升）層析液濾液圓斑A胡蘿卜素（2024·廣東·高考真題）銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是（）A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B．研磨時用水補充損失的提取液C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D．用過的層析液直接倒入下水道分開研磨色素溶于有機溶劑，提取液為無水乙醇，光合色素不溶于水由于濾紙條不會相互影響，層析液從成分相同，兩組濾紙條可以置于同一個燒杯中層析用過的層析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道C★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)★綠葉中色素的種類綠葉中的色素有4種，它們可歸納為兩大類：綠葉中的色素下上胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)類胡蘿卜素（1/4）葉綠素（3/4）這4種色素對光吸收有什么差別呢？課本982.色素的分布和作用(1)分布：葉綠體

上。(2)作用：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。(3)吸收光譜：一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光。葉綠素對______________的吸收量大，類胡蘿卜素對_________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量_____。類囊體薄膜紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光較少課本P98練P67◎旁欄思考：植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？課本99綠葉中的色素幾乎不吸收綠光（但不是不吸收）

考點一

捕獲光能的色素知識點一、實驗：綠葉中色素的提取和分離【教材隱性知識】源于必修1P99“圖5－12”“旁欄思考”（1）從葉綠素吸收光譜圖可知：葉綠素a在紅光部分的吸收帶較葉綠素b偏向長波方面，且吸收光譜帶比葉綠素b寬，葉綠素b在藍(lán)紫光部分的吸收光譜帶比葉綠素a

(填“寬”或“窄”)。（2）研究表明：在遮光條件下，以藍(lán)紫光為主的散光占比增加。請預(yù)測：在適當(dāng)遮光的條件下葉片(比如同一植物底層葉片)中葉綠素a/b

，弱光下的吸光能力

，有利于提高植物的捕光能力，是對弱光環(huán)境的一種適應(yīng)。寬降低增強葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜海洋藻類的顏色不同顏色的藻類吸收不同波長的光，藻類本身的顏色是它們______的光，到達深水層的光線主要是_______光反射藍(lán)紫1．(必修1P99旁欄思考題)植物工廠里不用發(fā)綠光的光源，原因是____________________________________________________________________。2．(必修1P101拓展應(yīng)用)海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象與___________有關(guān)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。光能的捕獲不同顏色的藻類吸收不同波長的光，藻類本身的顏色是它們“反這種波長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機物射”的光，水對紅、橙光的吸收比對藍(lán)、綠光的吸收要多，即到達深水層的光線主要是藍(lán)紫光練P68考向2|

色素的種類及功能3．(2023·全國乙卷)植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(

)A．氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C．用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢√練P69★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)（2024·貴州·高考真題）為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法（一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)的濃度成正比）分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是（

）A．葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素B．分離提取液中的光合色素可采用紙層析法C．光合色素相對含量不同可使葉色出現(xiàn)差異D．測定葉綠素的含量時可使用藍(lán)紫光波段葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸水藍(lán)紫光，所以用紅光波段測定葉綠素含量D★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)3.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能所有受光部位橢球形球形雙層膜基質(zhì)暗反應(yīng)類囊體色素光合作用被光束照射到的部位③外膜和內(nèi)膜是透明的利于光的透過。練P67課本P100葉綠體的功能2恩格爾曼實驗

一暗處、極細(xì)光束照射光下照射水綿、好氧細(xì)菌恩格爾曼實驗設(shè)計的巧妙之處(1)實驗材料用

，水綿的葉綠體呈

分布，便于觀察，用需氧細(xì)菌可確定

的部位。(2)沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了

的干擾。(3)用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為

和

的部位，相當(dāng)于一組對比實驗。(4)臨時裝片局部曝光與完全暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果。水綿和需氧細(xì)菌螺旋帶狀釋放氧氣氧氣和光有光照無光照實驗結(jié)論1：葉綠體能吸收光能

用于光合作用釋放O2

課本P100三、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用【思考·討論】探究葉綠體的功能恩格爾曼的實驗2用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧型細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。討論3為何細(xì)菌集中在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域？光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光討論4綜上所述，你認(rèn)為葉綠體有何功能？吸收光能用于光合作用放氧（P101）小結(jié)

（課本101）類囊體薄膜上--色素分子類囊體膜和葉綠體基質(zhì)-酶（葉綠體捕獲光能，光合作用的基礎(chǔ)。）課本P1011．提取色素時加碳酸鈣的目的是使研磨更充分。

(

)2．綠葉中含量越多的色素，其在濾紙條上擴散得越快。

(

)3．在畫出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)畫線2～3次。

(

)4．實驗中對研磨液過濾時，采用濾紙過濾，實驗效果更好。

(

)5．植物體內(nèi)含有的所有色素都參與光合作用。

(

)6．光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中。

(

)7．葉綠體內(nèi)膜的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外膜的面積。

(

)8．通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用。

(

)××××××××練P684．19世紀(jì)末，恩格爾曼用一個棱鏡將陽光散射成七色光，并使之落在水綿上，再在系統(tǒng)里加入一群好氧性細(xì)菌，實驗結(jié)果如下圖，下列敘述正確的是(

)A．水綿細(xì)胞的葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光，不吸收綠光B．好氧性細(xì)菌利用光合作用產(chǎn)生的氧氣最終在線粒體內(nèi)膜上產(chǎn)生水C．水綿的葉綠體中含有葉綠素和藻藍(lán)素D．吸收光能的色素存在于葉綠體的類囊體薄膜上√練P69吸收綠光最少細(xì)菌為原核生物，無線粒體葉綠素和類胡蘿卜素考向3|

葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能5．(2024·江蘇南通模擬)下圖是陽生植物蒲公英某細(xì)胞器的電鏡照片，相關(guān)敘述正確的是(

)A．結(jié)構(gòu)①有兩層生物膜，內(nèi)膜面積比外膜面積大B．結(jié)構(gòu)②上分布著吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能的光敏色素C．結(jié)構(gòu)③中含核糖體，能翻譯出與光合作用有關(guān)的酶D．適當(dāng)遮陰后，結(jié)構(gòu)②的數(shù)量和膜面積急劇減少√葉綠體的內(nèi)、外膜面積幾乎相等光敏色素分布于植物的各個器官中，是植物體本身合成的一種調(diào)節(jié)生長發(fā)育的蛋白質(zhì)葉綠體半自主細(xì)胞器適當(dāng)遮陰后，光照強度減弱，為適應(yīng)這一變化，結(jié)構(gòu)②基粒的數(shù)量和膜面積均會有所增加練P696．(2023·全國甲卷)某同學(xué)將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中，給該葉綠體懸浮液照光后糖產(chǎn)生?；卮鹣铝袉栴}。(1)葉片是分離制備葉綠體的常用材料，若要將葉肉細(xì)胞中的葉綠體與線粒體等其他細(xì)胞器分離，可以采用的方法是__________(答出1種即可)。葉綠體中光合色素分布在______________上，其中類胡蘿卜素主要吸收________(填“藍(lán)紫光”“紅光”或“綠光”)。

(2)將葉綠體的內(nèi)膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，發(fā)現(xiàn)黑暗條件下懸浮液中不能產(chǎn)生糖，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。懸液中具有類囊體膜以及葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)相關(guān)的酶，但黑暗條件下，光反應(yīng)無法進行，暗反應(yīng)沒有光反應(yīng)提供的原料ATP和差速離心類囊體(薄)膜NADPH，所以無法形成糖類藍(lán)紫光練P69★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)(3)葉片進行光合作用時，葉綠體中會產(chǎn)生淀粉。請設(shè)計實驗證明葉綠體中有淀粉存在，簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________實驗思路：將生長狀況良好且相同的植物葉片分為甲、乙兩組，兩組植物應(yīng)均進行饑餓處理(置于黑暗中一段時間消耗有機物)，之后甲組放置在有光條件下，乙兩組的葉綠體，脫綠后制作成勻漿，分別加入碘液后觀察。預(yù)期結(jié)果：甲組乙組放置在其他環(huán)境相同的黑暗狀態(tài)下，一段時間后，用差速離心法提取出甲、勻漿出現(xiàn)藍(lán)色，有淀粉產(chǎn)生；乙組無藍(lán)色出現(xiàn)，無淀粉產(chǎn)生。練P69★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)①為什么大多植物的葉片是綠色的？②為什么許多植物到了秋天葉子會變黃？③楓葉為什么是紅色的？秋天時，低溫和植物體內(nèi)積累的可溶性糖有利于液泡中花青素的形成，花青素在酸性的葉肉細(xì)胞中變成紅色，而葉綠素逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色。正常葉片中葉綠素和類胡蘿卜素含量的比例為3∶1，且對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色。秋天溫度降低，葉綠素分子在低溫下易被破壞，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉片變黃。(1)概念：指綠色植物通過

，利用光能，把

轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出

的過程。

(2)反應(yīng)式：

。

葉綠體

二氧化碳和水

氧氣

場所條件產(chǎn)物原料CO2+H2O*

(CH2O)+O2*葉綠體光能1光合作用的概念及反應(yīng)式★實質(zhì)：合成有機物，儲存能量思考:光合作用釋放的氧氣，是來自原料中的水還是二氧化碳呢？（練P69

課本P102)19世紀(jì)末科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，_____被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出______

1941年魯賓、卡門1954年阿爾農(nóng)在光照下，葉綠體可合成______，這一過程總是與_________相伴隨O2氧氣水ATP水的光解2光合作用的探索歷程（練P69課本P102思考討論）

上述實驗表明，光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水，氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進行的。P103考向1|

探索光合作用原理的實驗1．(2024·廣東東莞模擬)在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，光照條件下可以釋放出O2，該反應(yīng)稱為希爾反應(yīng)。結(jié)合所學(xué)知識，分析下列說法正確的是(

)A．提供水、光合色素和酶，適宜光照等條件下也可能產(chǎn)生O2B．希爾反應(yīng)可以證明水的光解產(chǎn)生的O2全部來自水C．希爾反應(yīng)懸浮液中鐵鹽的作用與NADP＋的作用相似D．希爾反應(yīng)說明有機物的最終合成和水的光解無關(guān)√練P712．某實驗小組將葉綠體和相關(guān)化學(xué)物質(zhì)在抽去空氣的溶液中進行了如下實驗：注：DCPIP是一種可以接受H＋的化合物，氧化態(tài)為藍(lán)紫色，被還原后為無色。關(guān)于該實驗的分析正確的是(

)A．對比丙組和丁組實驗，說明DCPIP能穿過葉綠體的雙層膜B．該實驗說明產(chǎn)生的O2中的氧元素一定來源于H2O，而不來源于CO2C．向?qū)嶒灪蟮募捉M通入CO2并黑暗處理，可證明光反應(yīng)和暗反應(yīng)不是同一個化學(xué)反應(yīng)D．向?qū)嶒灪蟮囊医M通入CO2并黑暗處理，檢測NADPH的含量可證明其參與暗反應(yīng)√組別甲組乙組丙組丁組葉綠體類型完整葉綠體葉綠體破裂后的勻漿完整葉綠體葉綠體破裂后的勻漿加入的物質(zhì)NADP＋溶液NADP＋溶液DCPIP溶液DCPIP溶液條件適宜溫度和光照等條件溶液中的物質(zhì)及顏色微量O2微量O2和NADPH微量O2，溶液為藍(lán)紫色微量O2，溶液變?yōu)闊o色練P71根據(jù)是否需要光能可劃分為：光合作用的過程光反應(yīng)暗反應(yīng)(也稱碳反應(yīng))兩個階段必須有光才能進行有光、無光都能進行P103考一考：光反應(yīng)階段（1）光反應(yīng)的場所在哪？（2）吸收光能的物質(zhì)是？光能被吸收后的作用是什么？（3）H+的作用是什么？NADPH的作用是什么？（4）光反應(yīng)中能量發(fā)生了什么變化？①水的光解

②ATP的合成光合色素H+與NADP＋形成

NADPH葉綠體類囊體薄膜上光能→ATP和NADPH中活躍化學(xué)能NADPH①作為還原劑參與暗反應(yīng)

②為暗反應(yīng)提供能量H+：質(zhì)子氫NADP+：氧化型輔酶ⅡNADPH：還原型輔酶Ⅱ課本P103(2)光反應(yīng)與暗反應(yīng)項目光反應(yīng)暗反應(yīng)(碳反應(yīng))場所____________________________條件需光________________物質(zhì)變化H2OH＋＋e－＋O2＋能量；NADP＋＋H＋＋e－＋能量→________；ADP＋Pi＋能量_____CO2＋C5______；2C3_________＋C5能量變化光能→_____和NADPH中的化學(xué)能ATP和NADPH中的化學(xué)能→________中的化學(xué)能類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)有光、無光均可NADPHATP2C3(CH2O)ATP(CH2O)練P712.暗反應(yīng)階段光合作用第二階段的化學(xué)反應(yīng)，有沒有光都能進行，這個階段叫作暗反應(yīng)階段。在這一階段，CO2被利用，經(jīng)過一系列的反應(yīng)生成糖類。思考：CO2是如何轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?？資料6：20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家卡爾文等用放射性同位素14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進行光合作用，然后追蹤反射性14C的去向，最終探明了CO2中的C轉(zhuǎn)化為有機物中的C的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。實驗方法：同位素標(biāo)記法課本P104先出現(xiàn)14C3，最后出現(xiàn)14C5、（14CH2O）14CO214C3

14C5、（14CH2O）1.NADPH和ATP的移動途徑是什么？從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)。2.NADP+和ADP的移動途徑呢？從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜。3.

NADPH的作用是什么？①活潑的還原劑；②儲存部分能量供暗反應(yīng)階段利用。

總之，光反應(yīng)是暗反應(yīng)所需物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。習(xí)題鞏固課本P103-104ATPNADPH光能葉綠體中的色素O2H2O水的光解H+ADP+PiNADP+CO22C3C5(CH2O)多種酶參加催化還原固定酶酶供氫供能供能光反應(yīng)階段（葉綠體類囊體薄膜）光能→ATP和NADPH中活躍化學(xué)能暗反應(yīng)階段（葉綠體基質(zhì)）→糖類等有機物中穩(wěn)定化學(xué)能聯(lián)系：①光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供

，②暗反應(yīng)階段為光反應(yīng)階段提供

原料。ATP和NADPHADP、Pi和NADP+3.光合作用的過程圖解★★★記住NADP+：氧化型輔酶ⅡNADPH：還原型輔酶Ⅱ4.光合作用和化能合成作用項目光合作用化能合成作用區(qū)別能量來源____________________________代表生物綠色植物__________相同點都能將__________等無機物合成有機物光能無機物氧化釋放的能量硝化細(xì)菌CO2和H2O練P71課本P106教材隱性知識：①源于必修1P104“相關(guān)信息”：光合作用的產(chǎn)物有一部分是_____，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以進入

_____，再通過韌皮部運輸?shù)街仓旮魈?。淀粉篩管1．魯賓和卡門設(shè)計對比實驗證明了光合作用釋放的氧氣來自水。

(

)2．H2O在光下分解為H＋、e－和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。

(

)3．光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑和供能。

(

)4．C是組成糖類的基本元素，在光合作用中C從CO2開始先后經(jīng)C3、C5，最后形成糖類。

(

)5．進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原。

(

)6．土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖類。

(

)7．CO2的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能。

(

)√×√×√√×練P71先出現(xiàn)14C3，最后出現(xiàn)14C5和（14CH2O）1．(必修1P102思考·討論拓展)魯賓、卡門實驗中，不能對同一實驗中的CO2和H2O同時進行標(biāo)記，原因是___________________________________________。2．(必修1P103圖5-14延伸)光照停止后暗反應(yīng)短時間仍然能夠持續(xù)，但無法長時間正常進行，原因是______________________________________________________________________________________________________________________

_____________。暗反應(yīng)中C3還原需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH，停止光照后光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)將ATP和NADPH消耗盡后，因缺少ATP和NADPH而無法進行若同時標(biāo)記CO2和H2O，則無法分辨氧氣的來源練P71考向2|

光合作用的過程3．(2021·廣東卷)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是(

)A．Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．激活Rubisco需要黑暗條件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合D

解析：Rubisco參與植物光合作用過程中的暗反應(yīng)，暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，故Rubisco存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；暗反應(yīng)在有光和無光條件下都可以進行，故參與暗反應(yīng)的酶Rubisco的激活對光無要求，B錯誤；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C錯誤；Rubisco催化CO2的固定，即C5和CO2結(jié)合生成C3的過程，D正確?！叹歅72★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)4．(2023·湖北卷)植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是(

)

A．葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增強B．Mg2+含量減少會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對光能的捕獲D．PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O2√練P72★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)分離：減弱對光能的捕獲結(jié)合：增強對光能的捕獲（2024·廣東·高考真題）2019年，我國科考隊在太平洋馬里亞納海溝采集到一種藍(lán)細(xì)菌，其細(xì)胞內(nèi)存在由兩層膜組成的片層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可進行光合作用與呼吸作用。在該結(jié)構(gòu)中，下列物質(zhì)存在的可能性最小的是（）A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA采集到的藍(lán)細(xì)菌其細(xì)胞內(nèi)存在由兩層膜組成的片層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可進行光合作用與呼吸作用，進行光合作用時，光反應(yīng)階段可以將ADP和Pi轉(zhuǎn)化為ATP，NADP+和H+轉(zhuǎn)化為NADPH，用于暗反應(yīng)，有氧呼吸的第一階段和第二階段都可以生成NADH，而DNA存在于藍(lán)細(xì)菌的擬核中D★重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)NADPH(C3H2O)14C3(14CH2O)18O2C3(CH218O)元素的轉(zhuǎn)移途徑必修1P104“相關(guān)信息”：C3是指三碳化合物——3－磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)。1.3H:2.14C:3.18O:2.如果用含有14C的CO2來追蹤光合作用中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑，則是（）A.CO2→葉綠體→ADPB.CO2→葉綠體→ATPC.CO2→乙醇→糖類D.CO2→三碳化合物→糖類練習(xí)與應(yīng)用D課本P1064.環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析討論：當(dāng)條件改變時，短時間內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量會有何變化？分析方法：需從物質(zhì)的合成和消耗兩個方面綜合分析。條件變化C3C5NADPH和ATP(CH2O)光照變強，CO2供應(yīng)不變光照變?nèi)?，CO2供應(yīng)不變增多減少增多增多減少增多減少減少Ⅰ表示光反應(yīng)，