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专题6光合作用高考生物（课标专用）考点一捕获光能的色素与结构考点清单基础知识一、捕获光能的色素及色素的提取和分离1.捕获光能的色素(1)分布:主要分布在①叶绿体类囊体薄膜上。(2)功能:吸收、传递和转换光能,其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收②蓝紫光和红光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收③蓝紫光。2.实验方法及原理方法原理提取用④无水乙醇或丙酮提取叶绿体中的色素不溶于水,溶于⑤有机溶剂分离纸层析法叶绿体色素在⑥层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同3.实验流程步骤操作要点说明提取色素研磨 (1)无水乙醇:作为提取液,可溶解绿叶中的色素(2)二氧化硅:⑦有助于研磨得充分(3)碳酸钙:⑧防止研磨中叶绿素被破坏过滤研磨后并用单层尼龙布过滤制备滤纸条将滤纸条的一端剪去两角,并在距这一端1cm处用铅笔画一条细线剪去两角以保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐,否则会形成弧形色素带画滤液细线用毛细吸管吸取色素滤液,沿铅笔线均匀画一条滤液细线,待滤液干后再画一两次(1)滤液细线要⑨细而直(2)干燥后重复画一两次,既能使滤液细线有较多的色素,又能使各色素扩散的起点相同色素分离 (1)在层析时,不能让滤液细线触及层析液(2)滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带4.实验结果分析(如图所示) (1)在滤纸条上会呈现四条色素带,从上到下依次是: 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b(记忆口诀:胡黄ab),它们的颜色自上而下依次是 橙黄色、黄色、 蓝绿色、黄绿色。(2)四种色素中色素带最宽的色素呈现 蓝绿色;在层析液中溶解度最大的色素是 胡萝卜素。二、捕获光能的结构——叶绿体1.结构:2.功能:进行 光合作用的场所。3.与功能相适应的结构特点:吸收光能的色素分布于 类囊体薄膜上;与光合作用有关的酶分布在 类囊体薄膜和叶绿体基质中。重难突破一、绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析1.滤纸条色素带颜色均较浅(1)未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分;(2)一次性加入无水酒精的量过多,提取液浓度太低;(3)划滤液细线时次数太少。2.滤纸条下面两条色素带较浅(叶绿素较少)(1)未加碳酸钙或加入过少,叶绿素被破坏;(2)实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)。3.滤纸条色素带重叠:滤液细线过粗。4.滤纸条看不见色素带(1)忘记画滤液细线;(2)滤液细线浸入层析液,色素全部溶解到层析液中。二、色素与叶片的不同颜色现象原因正常绿色正常绿叶的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片显示出类胡萝卜素的颜色,叶片变黄叶色变红秋天时,低温和植物体内积累的可溶性糖有利于花青素的形成,花青素在酸性的叶肉细胞中变成红色储存于液泡,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色考点二光合作用的原理与应用考点清单基础知识一、光合作用的过程1.填充过程图解2.过程分析(1)光反应为暗反应提供了⑦[H]和ATP,其转移方向是从⑧类囊体薄膜到⑨叶绿体基质。(2)能量变化:光能→⑩ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能。(3)若环境中的CO2含量减少,则叶绿体中C3的含量将 降低,C5的含量将 升高,[H]和ATP的含量将 升高。3.反应式 CO2+H2O (CH2O)+O2。二、光合作用的影响因素1.光合作用强度(1)含义:植物在 单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(2)指标:单位时间内原料的 消耗量或产物的 生成量。2.影响光合作用的因素 三、光合作用和化能合成作用的比较重难突破一、光反应与暗反应的联系 1.光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi等。没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。2.反应式及元素去向分析(1)光合作用总反应式 (2)光合作用过程中O元素的转移途径 O 18O2C18O2 C3 (C O)+ O(3)光合作用过程中C元素的转移途径14CO2 14C3 (14CH2O)(4)光合作用过程中H元素的转移途径:H2O→[H]→(CH2O)+H2O182H182H182H二、“模型法”分析光合作用的影响因素1.三大单因子变量对光合速率的影响因素原理图像应用 影响光反应阶段,制约ATP及NADPH的产生,进而制约暗反应 温室大棚内适当提高光照强度可以提高光合速率;欲使植物生长,必须使光照强度大于光补偿点 影响暗反应阶段,制约C3的生成 A.大田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风”;B.温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度 通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应) A.大田中适时播种;B.温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累2.多因子变量对光合速率的影响图像 含义P点前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速率不断提高;Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素为坐标图中所标示出的其他因子应用温室栽培时,在一定光照强度下,白天可适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当补充CO2,进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率考点三光合作用与细胞呼吸考点清单基础知识一、光合作用和有氧呼吸的区别二、光合作用和细胞呼吸的联系1.过程联系上图表示叶肉细胞内部分代谢过程,⑧~ 表示物质,甲~戊表示过程,请写出相应的物质和过程名称。[⑧]ATP、[⑨]丙酮酸、[⑩]CO2、[ ]O2;[甲] 光反应;[乙] 有氧呼吸第二阶段。2.物质联系3.能量联系重难突破1.光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP来源、去路的比较比较项目来源去路[H]光合作用光反应中水的光解作为暗反应阶段的还原剂,用于还原C3有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生,来自葡萄糖和水用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量ATP光合作用在光反应阶段合成,其合成所需能量来自色素吸收转化的太阳能用于暗反应阶段C3还原,其中活跃的化学能以稳定的化学能形式储存在有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,其合成所需能量来自有机物的分解水解释放的能量直接用于各项生命活动2.光合作用和细胞呼吸综合曲线解读(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(A点)。(2)绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。(3)各点(段)的光合作用和呼吸作用分析曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所植物组织外观表现图示A点只进行细胞呼吸,不进行光合作用只有细胞质基质和线粒体从外界吸收O2,向外界排出CO2 AB段(不含A、B点)呼吸速率光合速率细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2,向外界排出CO2 B点光合速率=呼吸速率与外界不发生气体交换 B点之后光合速率呼吸速率从外界吸收CO2,向外界释放O2——此时植物可更新空气 方法一“模型法”分析光合作用中的物质量的变化方法技巧1.方法模型当外界条件改变时,光合作用过程中C3、C5及ATP和ADP含量的变化可以采用下图分析: (1)光照突然停止时:ATP↓,ADP↑,C3↑,C5↓,分析如下:(2)CO2供应突然停止时:C5↑,C3↓,ATP↑,ADP↓,分析如下:2.含量变化模型方法二细胞代谢的“三率”判断与计算方法技巧1.“三率”的概念及内在关系(1)呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定组织的CO2释放量或O2吸收量。(2)真正(总)光合速率:表示植物绿色组织在有光条件下进行光合作用消耗的CO2或产生O2的量。(3)净光合速率:植物绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的数据为净光合速率。从数值关系上:净光合速率=光合速率-呼吸速率。2.“三率”的判断(1)根据坐标曲线判定:当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值代表呼吸速率,该曲线则代表净光合速率;若CO2吸收值为0,该曲线代表真正光合速率。(2)根据实验条件判定:实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值,则为呼吸速率;若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值,则为净光合速率。(3)根据代谢过程图解进行判定: 图中①和④分别表示从外界吸收的CO2和释放到外界中的O2,两者均表示净光合速率;图中②和⑤分别表示线粒体进行细胞呼吸产生的CO2和消耗的O2,两者均表示呼吸速率;图中③和⑥分别表示叶绿体进行光合作用利用的CO2和产生的O2,两者均表示真正光合速率。故:③=①+②;⑥=④+⑤。(4)根据关键词判定:(单位时间内的变化量)呼吸速率真正光合速率净光合速率主体线粒体叶绿体植物体或细胞O2吸收量(黑暗)产生量释放量有机物消耗量(黑暗)制造量积累量CO2释放量(黑暗)利用量、固定量、消耗量吸收量提示表中“CO2吸收量”是指植物体或植物细胞吸收的CO2量,代表净光合速率;若有文字表述为“光合作用CO2吸收量”则代表真正光合速率。3.植物有机物积累量的计算方法(1)计算方法:常见以下两种情况①持续光照条件下:有机物积累量=V净·t。②有时光照有时黑暗条件下,有两种计算方法: 方法一:有机物积累量=光合作用产生量-呼吸作用消耗量=(V净+V呼)·t光-V呼·(t光+t暗)方法二:有机物积累量=光照时的积累量-黑暗时的消耗量=V净·t光-V呼·t暗(2)注意事项:①判断植物体能否正常生长,即判断植物有机物积累量是否大于0。②注意所求与已知的物质是否一致,如已知CO2的量求葡萄糖的量,则需要借助反应式运用化学计算方法进行换算。③计算结果还应注意时间、面积、质量、物质的量等单位是否统一。