高三一輪復(fù)習(xí)第三單元第13講光合作用的原理第2課時1.提取色素的原理是色素能溶解在

等有機溶劑中。2.色素提取實驗中幾種藥品的作用：無水乙醇：

；SiO2：

；CaCO3：

。2.分離色素所用試劑為

，分離色素的方法：

。不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得

，反之則

。3.層析后濾紙條上自上而下的四條色素帶是

，顏色依次是

。4.葉綠素主要吸收

，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收

。5.色素分布于

上，而與光合作用有關(guān)的酶分布于

。6.葉綠素的元素組成：

。7.生物光合作用的場所一定是葉綠體嗎？默寫無水乙醇提取綠葉中的色素有助于綠葉研磨充分防止葉片研磨中色素被破壞層析液（石油醚、2份丙酮、1份苯）紙層析法快慢胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光類囊體薄膜類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)C\H\O\N\Mg3葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能（1）葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖(電鏡下)基粒：由

堆疊而成，分布有

和與

有關(guān)的酶④③外膜內(nèi)膜葉綠體的功能①②類囊體色素光反應(yīng)葉綠體基質(zhì)：含有與

有關(guān)的酶暗反應(yīng)(2)葉綠體的功能——進(jìn)行__________的場所光合作用恩格爾曼實驗一①實驗材料：水綿：需氧細(xì)菌：好氧細(xì)菌可確定釋放O2的部位。②結(jié)論：葉綠體吸收光能用于光合作用放出氧。水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察。

暴露在光下沒有空氣，黑暗環(huán)境，極細(xì)光束照射排除O2和光的干擾(3)葉綠體功能的實驗驗證---葉綠體的功能恩格爾曼實驗二：分析：1.這一巧妙的實驗說明了什么？葉綠體主要吸收紅光與藍(lán)紫光用于光合作用放出O2。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。2.綜合上述資料，葉綠體具有什么功能？葉綠體的功能用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)。呼吸作用的實質(zhì)：(細(xì)胞呼吸)1光合作用的概念與反應(yīng)式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*葉綠體光能指細(xì)胞內(nèi)的有機物經(jīng)過一系列的氧化分解，釋放出能量的過程。有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2

→

6CO2+12H2O+能量酶講義P67、課本102Pi＋ADPATP(1)①水的光解：2H2O4H＋+O2+4e-光能(2)合成ATP：ADP＋Pi＋能量（光能)ATP酶光能→NADPH和ATP中活躍的化學(xué)能(物質(zhì)變化)2.能量變化：②合成NADPH：+氧化型輔酶Ⅱ(NADP+)還原型輔酶Ⅱ(NADPH)色素NADP＋＋H＋＋2e-NADPH酶考點二、光合作用的原理酶H2OO2H+1.葉綠體中色素吸收光能后有以下兩個用途：(儲存能量同時作為還原劑參與暗反應(yīng))（一）光反應(yīng)階段:光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上場所：條件：C5CO22C3NADPH供氫酶(CH2O)[糖類]還原酶ATPADP+PiNADPH（二）暗反應(yīng)階段(1)CO2的固定：CO2＋C52C3酶(2)C3的還原：ATP

葉綠體的基質(zhì)中NADPH和ATP中活躍的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)糖類+C5酶NADPH、ATP、酶場所：條件：2.物質(zhì)變化3.能量變化：NADP+ADP+Pi考點二、光合作用的原理1(1)光合作用產(chǎn)生的[H]不同于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]，且[H]既不是H＋，也不是H，其中前者是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)，后者為還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)光合作用水分解為氧和H＋的同時，被葉綠體奪去兩個電子。電子經(jīng)傳遞，可用于NADP＋與H＋結(jié)合形成NADPH。

(3)在暗反應(yīng)中NADPH既作為還原劑，也能為C3的還原提供能量。(4)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于C3的還原，不用于其他生命活動。(5)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時間，有機物還能繼續(xù)合成。[易錯點撥]

有關(guān)光合作用的幾點提醒（三）光合作用過程5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）考點二、光合作用的原理光能H2OCO2還原（CH2O）葉綠體

色素供氫多種酶催化暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2、H+NADPHNADP+光反應(yīng)（葉綠體類囊體薄膜）酶供能（四）光合作用中元素的轉(zhuǎn)移①O的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）③H的轉(zhuǎn)移：H2O*

→O2*

CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體2元素的去向分析NADPH(C3H2O)14C3(14CH2O)18O2C3(CH218O)光合作用的基本過程圖中序號代表的物質(zhì)：①___________，②________，③___________，④______，⑤__________。NADPH2C3ADP＋PiO2(CH2O)NADPH：還原型輔酶ⅡC3：三碳化合物【3－磷酸甘油酸】；C5：五碳化合物【核酮糖－1，5－二磷酸（RuBP）】(1)光合作用水分解為氧和H＋的同時，被葉綠體奪去兩個電子。

電子經(jīng)傳遞，可用于NADP＋與H＋結(jié)合形成NADPH。

(2)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于C3的還原，不用于其他生命活動。

1.概念：例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+6H2OC6H12O6+6O2能量利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用。自養(yǎng)生物：包括：光能自養(yǎng)生物(綠色植物、藍(lán)細(xì)菌）和化能自養(yǎng)生物(硝化細(xì)菌）以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。異養(yǎng)生物:如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。光合作用和化能合成作用的比較

課本P1062光能無機物氧化釋放的能量硝化細(xì)菌CO2和H2O光合作用和化能合成作用的比較

課本P1062項目光反應(yīng)暗反應(yīng)場所葉綠體_________________________條件___、色素、酶酶、____

_________等物質(zhì)變化(1)H2O

________(2)NADP＋＋H＋―→NADPH(3)ADP＋Pi

ATP(1)CO2＋C5

_______(2)2C3

(CH2O)＋C5

類囊體的薄膜葉綠體基質(zhì)光NADPH、ATP1/2O2＋2H＋2C3能量變化

聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP＋、ADP和Pi。小結(jié)：光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較(CO2的固定)

(C3的還原)

第13課時光合作用的原理（課堂練習(xí)）

考點一光合作用的物質(zhì)和能量變化（1-4題）（三）光合作用過程5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）考點二、光合作用的原理光能H2OCO2還原（CH2O）葉綠體

色素供氫多種酶催化暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2、H+NADPHNADP+光反應(yīng)（葉綠體類囊體薄膜）酶供能3環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析條件C3C5NADPH和ATP(CH2O)光照減弱，CO2供應(yīng)不變光照不變，CO2供應(yīng)減少

增加減少增加減少減少減少減少增加3環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析（1）“來源—去路”法分析各物質(zhì)變化下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時間內(nèi)的變化：（2）“模型法”表示C3、C5等物質(zhì)的含量變化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

。C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C3C5、NADPH、ATP第13課時光合作用的原理（課堂練習(xí)）

考點二（6-7）判斷正誤)植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用(2021·山東，16C)(

)高溫使作物葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADH和ATP減少（）在暗反應(yīng)階段，CO2不能直接被還原(2021·湖南，7B)(

)在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降（）光合作用的解析促進(jìn)花期控制技術(shù)的成熟(2024·廣東，4C)(

)×××講義P67提示另外，植物細(xì)胞中具有過氧化氫酶，可以催化H2O2水解為H2O和O2。提示光反應(yīng)中生成NADPH?！獭烫崾竟夂献饔玫慕馕鲋饕菍χ参锏墓夂献饔脵C制進(jìn)行研究，而花期控制技術(shù)更多地涉及植物激素、環(huán)境因素等方面的知識1.光反應(yīng)必須在光照下進(jìn)行，暗反應(yīng)必須在暗處進(jìn)行。（必修1P103正文）（

）2.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2

后，在合適的條件下可完成暗反應(yīng)過程。（必修1P103圖5－14）（

）3.光合作用的產(chǎn)物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以進(jìn)入篩管，通過韌皮部運輸?shù)街仓旮魈?。（必?P104相關(guān)信息）（

）4.光能通過驅(qū)動光合作用而驅(qū)動生命世界的運轉(zhuǎn)。（必修1P104正文）（

）判斷正誤××√√（1）19世紀(jì)末：甲醛對植物有毒，甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖CO2O2甲醛糖(CH2O)C+H2O（2）1937年，希爾--希爾反應(yīng)：＋鐵鹽或其他氧化劑光照O2（有H2O，無CO2）離體葉綠體懸浮液水的光解產(chǎn)生氧氣。結(jié)論：4光合作用探究歷程講義P64、課本102光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。（3）1941年魯賓和卡門（同位素示蹤法，18O無放射性）結(jié)論：H2OC18O2

O2

H218OCO2

18O2

（4）1954年，阿爾農(nóng)結(jié)論：在光照下，葉綠體可合成ATP，與水的光解相伴隨4光合作用探究歷程1946年美國的卡爾文用小球藻（綠藻）研究了植物在進(jìn)行光合作用時CO2轉(zhuǎn)化為糖的路線。給小球藻提供一定量的14C標(biāo)記的CO2,供其光合作用，光照時間為幾分之一秒時發(fā)現(xiàn)，90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中。在5秒鐘光照后，檢測到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6).C的轉(zhuǎn)移途徑是：CO2C3(CH2O)C5（5）卡爾文循環(huán)（同位素標(biāo)記法）5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用完整（共37張PPT）4光合作用探究歷程①源于必修1P103“思考·討論”：嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系。提示如圖所示2探索光合作用原理的部分實驗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水的光解講義P65選擇題4、5關(guān)鍵能力提升1.實驗中常用希爾反應(yīng)來測定除草劑對雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)基本過程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍(lán)色變成無色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進(jìn)行希爾反應(yīng)，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(

)BA.相同濃度除草劑處理下，單位時間內(nèi)溶液顏色變化快的品種受除草劑抑制效果更顯著B.與品種乙相比，除草劑抑制品種甲類囊體體的功能較強C.除草劑濃度為K時，品種乙的葉綠體能產(chǎn)生三碳糖D.不用除草劑處理時，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲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(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√12345QQ:419561425（注明“生物”）2.(2021·湖南，18)圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡化示意圖?；卮鹣铝袉栴}：12345(1)圖b表示圖a中的_________結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成O2、H＋和e－，光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為________和ATP中活躍的化學(xué)能。若CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP＋減少，則圖b中電子傳遞速率會______(填“加快”或“減慢”)。12345類囊體膜NADPH減慢(2)為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)行實驗，用Fecy或DCIP替代NADP＋為電子受體，以相對放氧量表示光反應(yīng)速率，實驗結(jié)果如表所示。12345葉綠體類型

相對值實驗項目葉綠體A：雙層膜結(jié)構(gòu)完整葉綠體B：雙層膜局部受損，類囊體略有損傷葉綠體C：雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂葉綠體D：所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?；蚱螌嶒炓唬阂訤ecy為電子受體時的放氧量100167.0425.1281.3實驗二：以DCIP為電子受體時的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：①葉綠體A和葉綠體B的實驗結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對以______(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過程是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12345Fecy實驗一中葉綠體B雙層膜局部受損時，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時，實驗二中葉綠體B雙層膜局部受損時，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜完整時無明顯差異，可推知葉綠體雙層膜對以Fecy為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用②該實驗中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C，表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下，更有利于______________________________，從而提高光反應(yīng)速率。12345類囊體上的色素吸收、轉(zhuǎn)化光能③以DCIP為電子受體進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對實驗結(jié)果進(jìn)行解釋：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。ATP的合成依賴于水光解的電子傳遞和氫離子順濃度梯度通過類囊體膜上的ATP合酶，葉綠體A、B、C、D類囊體膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低3.(2021·全國乙，29)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有_______________________________________________________________，光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和_________釋放的CO2。12345細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜)、葉綠體類囊體的薄膜細(xì)胞呼吸(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止_____________________________，又能保證__________正常進(jìn)行。12345蒸騰作用過強導(dǎo)致水分散失過多光合作用(3)若以pH作為檢測指標(biāo)，請設(shè)計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。(簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果)答案實驗思路：取生長狀態(tài)相同的植物甲若干株隨機均分為A、B兩組；A組在(濕度適宜的)正常環(huán)境中培養(yǎng)，B組在干旱環(huán)境中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時間后，分別檢測兩組植株夜晚同一時間液泡中的pH，并求平均值。預(yù)期結(jié)果：A組pH平均值高于B組。4.(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(guān)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(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。12345(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是______________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為________________。模塊1和模塊2五碳化合物(或C5)12345(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_________________________________________。減少模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP＋不足12345(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_____________________________________________________________。高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或植物呼吸作用消耗糖類)12345(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(yīng)用前景。葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少5.(2021·遼寧，22)早期地球大氣中的O2濃度很低，到了大約