高中生物第三单元细胞的能量供应和利用第10讲光合作用
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主要吸收 蓝紫光 .
2.叶绿体的结构和功能 (1)结构模式图
外表：①为双层膜 (2)结构内部② ③基 基质 粒 色： ： 素含 由有 ④ 和 与 类与暗囊光反体反应应堆 有有 叠 关 而 关的 成 的酶 ， 酶分布有
(3)功能:进行 光合作用 的场所
(4)恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于 叶绿体 被光束照射的部位。
题组二 叶绿体结构与功能的分析
3.图甲是叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。 下列相关叙述正确的是( B ) A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大 B.图乙所示的结构来自甲图中的③ C.③中的叶绿素在液泡中也有 D.ATP的合成场所是④,分解场所是③
解析:图甲是叶绿体,主要通过形成大量的片层结构类囊体膜来增大 膜面积;图甲③是类囊体薄膜,图乙含有光合色素,光合色素分布在 类囊体薄膜上,所以图乙也是类囊体薄膜;③中的色素是叶绿素和类 胡萝卜素,与光合作用有关,液泡中的色素是花青素,和光合作用没 有关系;光反应的场所是类囊体薄膜③,产物是ATP和[H],产生的ATP 用于暗反应,暗反应的场所是叶绿体基质④。
题组例练
分类例练 提炼方法
题组一 色素的种类、功能及合成的分析
1.(2016·全国Ⅱ卷,4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是 (C ) A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C.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 D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
2016全国Ⅱ卷T4
全国卷六年考题分值统计
考点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构
知识梳理
1.叶绿体中色素的种类和功能
自主学习 夯实基础
叶绿素(约占 3/4)
类胡萝卜素 (约占1/4)
源自文库
色素 叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b( 黄绿色 ) 胡萝卜素 (橙黄色) 叶黄素 (黄色)
功能 主要吸收 红光和蓝紫光
【深挖教材】 (1)为什么高等植物的叶片一般呈现绿色?说出你的理由。 提示:因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,绿光被反射出来,所以叶片一 般呈现绿色。 (2)入秋后,叶片逐渐变黄,试解释其原因。 提示:入秋后,气温逐渐降低,低温可导致叶绿素被破坏,而类胡萝卜素比较 稳定,叶片中叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量增加,导致叶片变黄。
重点透析
剖析考点 拓展深化
1.影响叶绿素合成的因素分析 (1)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。 (2)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,而使叶片变黄。 (3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成, 叶片变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶 绿素合成受阻,叶片变黄。 2.不同色素对光的吸收及应用分析 (1)不同色素对光的吸收 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)不同色素对光吸收的应用 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。 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效率最低。 ③单色光中,蓝紫光下光合速率最高,红光次之,绿光最低。
第10讲 光合作用
考情分析·备考导航
最新考纲
1.光合作用的基 本过程(Ⅱ)
2.影响光合作用 速率的环境因素 (Ⅱ)
3.实验:叶绿体 色素的提取和 分离
全国卷六年考题统计 2016全国Ⅲ卷T29;2014全国Ⅰ卷 T2;2014全国Ⅱ卷T6;2013全国Ⅱ 卷T2 2016全国Ⅰ卷T30;2016全国Ⅱ卷 T31;2015全国Ⅰ卷T29;2014全国 Ⅱ卷T29;2013全国Ⅰ卷T29;2011 全国卷T3、T29
解析:用极细的光束照射到水绵,不需要用三棱镜将其分解成单色光。
考点二 光合作用的探究历程及过程
知识梳理
自主学习 夯实基础
1.光合作用的探究历程[连线]
答案:
2.光合作用的过程
叶绿体类囊膜 [H]+O2 ATP
叶绿体基质 CO2+C5
(CH2O)+C5
ADP+Pi
稳定的化学能
【深挖教材】 (1)普利斯特利的实验结果说服力不够,为增强实验的说服力,应如何设 计对照实验? 提示:将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内,作为空白对照。 (2)光反应产生的[H]与细胞呼吸产生的[H]是否是同一类物质? 提示:不是。光反应产生的[H]为NADPH(还原型辅酶Ⅱ),细胞呼吸产生的 [H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)。 (3)叶绿体中C3的分子数量为什么多于C5的分子数量? 提示:暗反应CO2固定时,每消耗1分子C5,产生2分子C3;C3还原时,每还原2 分子C3,产生1分子C5,因此当暗反应速率达到稳定时,C3化合物的分子数 是C5化合物的2倍。 (4)光反应中光能转化成的活跃化学能只储存在ATP中吗? 提示:不是。[H]中也含有活跃的化学能。
4.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生,某学者设计了以下实验:制 作载有水绵和好氧性细菌的临时装片,用极细光束照射水绵,同时放在显 微镜下观察。下列关于该实验的分析,不正确的是( A ) A.光束在照射前,用三棱镜将其分解成单色光 B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中 C.好氧性细菌起指示作用 D.水绵的带状叶绿体有利于设置对照条件
解析:由图可知,类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光;由图可 知,叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的光要多,因 此用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度;由 图可知,由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中色素吸收 的光变多,光反应产生的ATP和[H]变多,暗反应中C3的还原量增多,则叶 绿体中C3的量减少;叶绿素吸收420 nm～470 nm波长的光较多,当缺镁 时,叶绿素的合成受到影响,则植物对420 nm～470 nm波长的光的利用 量显著减少。
解析: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,因 此蓝紫光和红光被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。
2.(2016·陕西咸阳一模)下图表示叶绿体中色素吸收光能 的情况。据图判断,以下说法不正确的是( C ) A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光 B.用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度 C.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加 D.土壤中缺乏镁时,植物对420 nm～470 nm波长的光的利用量显著减少
2.叶绿体的结构和功能 (1)结构模式图
外表：①为双层膜 (2)结构内部② ③基 基质 粒 色： ： 素含 由有 ④ 和 与 类与暗囊光反体反应应堆 有有 叠 关 而 关的 成 的酶 ， 酶分布有
(3)功能:进行 光合作用 的场所
(4)恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于 叶绿体 被光束照射的部位。
题组二 叶绿体结构与功能的分析
3.图甲是叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。 下列相关叙述正确的是( B ) A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大 B.图乙所示的结构来自甲图中的③ C.③中的叶绿素在液泡中也有 D.ATP的合成场所是④,分解场所是③
解析:图甲是叶绿体,主要通过形成大量的片层结构类囊体膜来增大 膜面积;图甲③是类囊体薄膜,图乙含有光合色素,光合色素分布在 类囊体薄膜上,所以图乙也是类囊体薄膜;③中的色素是叶绿素和类 胡萝卜素,与光合作用有关,液泡中的色素是花青素,和光合作用没 有关系;光反应的场所是类囊体薄膜③,产物是ATP和[H],产生的ATP 用于暗反应,暗反应的场所是叶绿体基质④。
题组例练
分类例练 提炼方法
题组一 色素的种类、功能及合成的分析
1.(2016·全国Ⅱ卷,4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是 (C ) A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C.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 D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
2016全国Ⅱ卷T4
全国卷六年考题分值统计
考点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构
知识梳理
1.叶绿体中色素的种类和功能
自主学习 夯实基础
叶绿素(约占 3/4)
类胡萝卜素 (约占1/4)
源自文库
色素 叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b( 黄绿色 ) 胡萝卜素 (橙黄色) 叶黄素 (黄色)
功能 主要吸收 红光和蓝紫光
【深挖教材】 (1)为什么高等植物的叶片一般呈现绿色?说出你的理由。 提示:因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,绿光被反射出来,所以叶片一 般呈现绿色。 (2)入秋后,叶片逐渐变黄,试解释其原因。 提示:入秋后,气温逐渐降低,低温可导致叶绿素被破坏,而类胡萝卜素比较 稳定,叶片中叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量增加,导致叶片变黄。
重点透析
剖析考点 拓展深化
1.影响叶绿素合成的因素分析 (1)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。 (2)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,而使叶片变黄。 (3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成, 叶片变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶 绿素合成受阻,叶片变黄。 2.不同色素对光的吸收及应用分析 (1)不同色素对光的吸收 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)不同色素对光吸收的应用 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。 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效率最低。 ③单色光中,蓝紫光下光合速率最高,红光次之,绿光最低。
第10讲 光合作用
考情分析·备考导航
最新考纲
1.光合作用的基 本过程(Ⅱ)
2.影响光合作用 速率的环境因素 (Ⅱ)
3.实验:叶绿体 色素的提取和 分离
全国卷六年考题统计 2016全国Ⅲ卷T29;2014全国Ⅰ卷 T2;2014全国Ⅱ卷T6;2013全国Ⅱ 卷T2 2016全国Ⅰ卷T30;2016全国Ⅱ卷 T31;2015全国Ⅰ卷T29;2014全国 Ⅱ卷T29;2013全国Ⅰ卷T29;2011 全国卷T3、T29
解析:用极细的光束照射到水绵,不需要用三棱镜将其分解成单色光。
考点二 光合作用的探究历程及过程
知识梳理
自主学习 夯实基础
1.光合作用的探究历程[连线]
答案:
2.光合作用的过程
叶绿体类囊膜 [H]+O2 ATP
叶绿体基质 CO2+C5
(CH2O)+C5
ADP+Pi
稳定的化学能
【深挖教材】 (1)普利斯特利的实验结果说服力不够,为增强实验的说服力,应如何设 计对照实验? 提示:将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内,作为空白对照。 (2)光反应产生的[H]与细胞呼吸产生的[H]是否是同一类物质? 提示:不是。光反应产生的[H]为NADPH(还原型辅酶Ⅱ),细胞呼吸产生的 [H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)。 (3)叶绿体中C3的分子数量为什么多于C5的分子数量? 提示:暗反应CO2固定时,每消耗1分子C5,产生2分子C3;C3还原时,每还原2 分子C3,产生1分子C5,因此当暗反应速率达到稳定时,C3化合物的分子数 是C5化合物的2倍。 (4)光反应中光能转化成的活跃化学能只储存在ATP中吗? 提示:不是。[H]中也含有活跃的化学能。
4.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生,某学者设计了以下实验:制 作载有水绵和好氧性细菌的临时装片,用极细光束照射水绵,同时放在显 微镜下观察。下列关于该实验的分析,不正确的是( A ) A.光束在照射前,用三棱镜将其分解成单色光 B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中 C.好氧性细菌起指示作用 D.水绵的带状叶绿体有利于设置对照条件
解析:由图可知,类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光;由图可 知,叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的光要多,因 此用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度;由 图可知,由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中色素吸收 的光变多,光反应产生的ATP和[H]变多,暗反应中C3的还原量增多,则叶 绿体中C3的量减少;叶绿素吸收420 nm～470 nm波长的光较多,当缺镁 时,叶绿素的合成受到影响,则植物对420 nm～470 nm波长的光的利用 量显著减少。
解析: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,因 此蓝紫光和红光被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。
2.(2016·陕西咸阳一模)下图表示叶绿体中色素吸收光能 的情况。据图判断,以下说法不正确的是( C ) A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光 B.用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度 C.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加 D.土壤中缺乏镁时,植物对420 nm～470 nm波长的光的利用量显著减少