（蘇教版）《第三單元 第4課時 探索光合作用及其過程》原卷版復習講義

學而優(yōu)·教有方PAGEPAGE7第4課時探索光合作用及其過程課標要求說明植物細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能。1．探索光合作用原理的部分實驗時間/發(fā)現(xiàn)者內(nèi)容1627～1632年海爾蒙特光合作用需要水1779年英格豪斯光合作用產(chǎn)生O21864年薩克斯光合作用產(chǎn)生淀粉1937年希爾在離體葉綠體的懸液中加入草酸鐵，在光照下__________________1941年魯賓、卡門用同位素標記法研究了光合作用中氧氣的來源：H218O＋CO2→植物→18O2，H2O＋C18O2→植物→O2，得出光合作用釋放的氧全部來自________19世紀80年代恩格爾曼光合作用的場所在葉綠體中，葉綠體中含有吸收紅光和藍光的物質(zhì)，并在光下產(chǎn)生O22.光合作用過程(1)光合作用過程圖解項目光反應暗反應場所葉綠體____________條件________、色素、酶酶、____________等物質(zhì)變化①2H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(酶))__________②NADP＋＋H＋＋2e－eq\o(→,\s\up7(酶))NADPH③ADP＋Pieq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(色素、酶))ATP①CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶))____②2C3eq\o(→,\s\up7(ATP、NADPH),\s\do5(酶))(CH2O)＋C5能量變化聯(lián)系光反應為暗反應提供NADPH和ATP，暗反應為光反應提供NADP＋、ADP和Pi。源于必修1P88正文：①葉綠體中的各種光合色素都能吸收光能，但只有某些基態(tài)葉綠素分子可以將光能轉(zhuǎn)化為________。②光反應過程包括____________、____________、ATP生成和NADP＋還原，能量轉(zhuǎn)換是把光能轉(zhuǎn)換為電能再轉(zhuǎn)換為活躍的化學能。暗反應是將CO2、ATP和NADPH轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岜堑膹碗s生化反應，在能量轉(zhuǎn)換方面把活躍的化學能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學能儲存在________中。(2)反應式①產(chǎn)物為(CH2O)：________________________________________________。②產(chǎn)物為C6H12O6：____________________________________________________________。③元素的轉(zhuǎn)移途徑a．H：3H2Oeq\o(→,\s\up7(光反應))__________eq\o(→,\s\up7(暗反應))_________________________________________________。b．C：14CO2eq\o(→,\s\up7(CO2的固定))________eq\o(→,\s\up7(C3的還原))______。c．O：H218Oeq\o(→,\s\up7(光反應))__________；C18O2eq\o(→,\s\up7(CO2的固定))________eq\o(→,\s\up7(C3的還原))________。源于必修1P89“小字部分”：光合作用和化能合成作用的比較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3.環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化(1)“來源－去路”法(2)“模型法”①圖1中曲線甲表示__________，曲線乙表示________________。②圖2中曲線甲表示________________，曲線乙表示________。③圖3中曲線甲表示________________，曲線乙表示________。④圖4中曲線甲表示__________，曲線乙表示________________________。考向一光合作用過程的綜合考查1．下圖是番茄植株的葉肉細胞中進行光合作用的示意圖，PSⅡ和PSⅠ是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復合物，是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的光系統(tǒng)。下列敘述錯誤的是()A．自然界中能發(fā)生光合作用的生物，不一定具備PSⅡ和PSⅠ系統(tǒng)B．光反應過程將吸收的光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學能全部儲存在ATP中C．在ATP合酶的作用下，H＋順濃度梯度轉(zhuǎn)運提供分子勢能，促進ADP和Pi合成ATPD．PSⅡ中的色素吸收光能后，將H2O分解為O2和H＋，產(chǎn)生電子傳遞給PSⅠ將NADP＋和H＋結(jié)合形成NADPH2．(多選)下圖為光合作用暗反應的產(chǎn)物磷酸丙糖的代謝途徑，研究表明，磷酸丙糖轉(zhuǎn)移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足時，TPT活性降低。下列有關敘述錯誤的是()A．Pi輸入葉綠體減少時，磷酸丙糖從葉綠體輸出減少B．暗反應中磷酸丙糖的合成不需要消耗光反應產(chǎn)生的ATPC．葉肉細胞的光合產(chǎn)物主要是以蔗糖形式運出細胞的D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可通過增加CO2濃度來提高作物中蔗糖的含量考向二不同條件下光合作用過程中物質(zhì)含量的變化分析3．正常生長的小球藻，照光培養(yǎng)一段時間后，改為在綠光下繼續(xù)培養(yǎng)，此后小球藻細胞的葉綠體內(nèi)會發(fā)生的變化是()A．H2O在光下分解速率不變B．卡爾文循環(huán)增強C．ADP/ATP比值上升D．C3/C5比值下降4．為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。每組處理的總時間均為135s，處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結(jié)果如下：A組：先光照后黑暗，時間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。D組(對照組)：光照時間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%?；卮鹣铝袉栴}：(1)單位光照時間內(nèi)，C組植物合成有機物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量，依據(jù)是____________________________________________________；C組和D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應不需要________。(2)比較A、B、C三組處理可以推知，隨著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產(chǎn)生的________________________________________________________________________________能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中___________________________________。方法技巧連續(xù)光照和間隔光照下的有機物合成量分析(1)光反應為暗反應提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應停止時，暗反應仍可持續(xù)進行一段時間，有機物還能繼續(xù)合成。(2)在總光照時間、總黑暗時間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機物的積累量要多。1．(2021·廣東，12)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2．(2020·江蘇，27節(jié)選)大豆與根瘤菌是互利共生關系，下圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運輸途徑，請據(jù)圖回答下列問題：(1)在葉綠體中，光合色素分布在__________上；在酶催化下直接參與CO2固定的化學物質(zhì)是H2O和________。(2)上圖所示的代謝途徑中，催化固定CO2形成3－磷酸甘油酸(PGA)的酶在____________中，PGA還原成磷酸丙糖(TP)運出葉綠體后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于____________。(3)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。葉綠體中合成ATP的能量來自________；根瘤中合成ATP的能量主要來自________的分解。(4)蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質(zhì)的優(yōu)點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．(2020·山東，21)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關裝置及過程如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應功能的模塊是__________________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為________________。(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時間內(nèi)乙的含量將________(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是___________________________________________。(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是______________________________。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應用前景。4．(2021·江蘇，20)線粒體對維持旺盛的光合作用至關重要。如圖表示葉肉細胞中部分代謝途徑，虛線框內(nèi)表示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”，請據(jù)圖回答下列問題：(1)葉綠體在______________上將光能轉(zhuǎn)變成化學能，參與這一過程的兩類色素是____________________________。(2)光合作用時，CO2與C5結(jié)合產(chǎn)生三碳化合物，繼而還原成三碳糖(C3)，為維持光合作用持續(xù)進行，部分新合成的C3必須用于再生________；運到細胞質(zhì)基質(zhì)中的C3可合成蔗糖，運出細胞。每運出一分子蔗糖相當于固定了__________個CO2分子。(3)在光照過強時，細胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細胞損傷。草酸乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的__________中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉(zhuǎn)化為__________中的化學能。(4)為研究線粒體對光合作用的影響，用寡霉素(電子傳遞鏈抑制劑)處理大麥，實驗方法是：取培養(yǎng)10～14d大麥苗，將其莖浸入添加了不同濃度寡霉素的水中，通過蒸騰作用使藥物進入葉片。光照培養(yǎng)后，測定并計算光合放氧速率(單位為μmolO2·mg－1chl·h－1，chl為葉綠素)。請完成下表。實驗步驟的目的簡要操作過程配制不同濃度的寡霉素丙酮溶液寡霉素難溶于水，需先溶于丙酮，配制高濃度母液，并用丙酮稀釋成不同藥物濃度，用于加入水中設置寡霉素為單一變量的對照組①__________________________________②_______________________________對照組和各實驗組均測定多個大麥葉片光合放氧測定用氧電極測定葉片放氧③_______________________________稱重葉片，加乙醇研磨，定容，離心，取上清液測定一、易錯辨析1．植