【高中生物一轮复习】必修一第13课时《光合作用(一)》(课件+素材)

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【高中生物一轮复习】必修一第13课时《光合作用(一)》(课件+素材)

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【注意】字体安装之后
也必须重启PPT。
(适用于字体种类较多的情况)
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【注意】Mac系统与Windows系统一样,都需要重启PPT,字体才能显示出来。
“明明自己电脑上安装成功了,播放也正常的,但拿去教室
电脑上播放,字体又变得乱七八糟!”
老师们自己电脑上安装成功了,代表安装在自己电脑上的C盘
(一般情况下),但如果教室电脑上没有安装过PPT内所用的
特殊字体,在打开PPT时,会出现字体不一或缺失的情况。
把字体文件复制粘贴到教室电脑上的 C盘> windows > fonts文件夹里即可。
在教室电脑上找到压 打开后框选中字体 将字体文件包粘贴到:C盘 >
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【注意】转图片后,图
片会自动对齐页面正中
在自己的电脑上将有特殊字体的可编辑文字转化成图片即可。 心,需自己移动到原位
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“下载了字体,安装也成功了,电脑也重启了,但PPT内却
找不到这款字体了?!”
一般这种情况出现在有多种字重的情况(例:阿里巴巴普惠
体),部分字体隐藏了。字重:可以理解为改款字体的不同粗细呈现
最直接的方法是 完毕后,
打开PPT,直接搜索字体+字重。
前提是确保完成一下操作:①字体安装后重启PPT; ②把这款字体整个系列(全部字重)都已下载一轮复习第十三课时光合作用(一)课件说明:以高考考情为导入,明确考察方向,重难点一目了然。本节分为三个考点捕获光能的色素
、叶绿体的结构和功能及探索光合作用的经典实验和光合作用的基本原理。捕获光能的色素和光合作用的原理在高考题中经常出现,尤其光合作用的原理。紧跟最新的高考模拟题针对练习,最后真题演练。建议2课时完成。(共63张PPT)
光合作用
<第十三课时>
PHOTOSYNTHESIS
必修一第一轮复习
聚焦高考
考点
1.捕获光能的色素
3.光合作用的基本原理
高考考情具体分析
(2024广东卷)(2024河北卷)(2023江苏卷)(2023全国卷乙)
(2023辽宁卷)(2023海南卷)(2023广东卷)(2023全国甲卷)(2022山东卷)
(2023湖北卷)(2023江苏卷)(2022重庆卷)
2.叶绿体的结构和功能
(2023广东卷)
内容索引
考点一
捕获光能的色素
考点二
叶绿体的结构和功能及探索光合作用的经典实验
考点三
光合作用的基本原理
(1)提取原理:
不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。
(一)绿叶中色素的提取和分离
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。
1.实验原理
纸层析法
不同色素在层析液中的溶解度不同
色素分离
(2)分离原理:
①提取绿叶中的色素
a、研磨
(一)绿叶中色素的提取和分离
2.实验步骤
选 浓 绿 叶:色素含量高
加无水乙醇:溶解色素
加二氧化硅:有助于研磨得充分
加 碳 酸 钙:防止研磨中色素被破坏
b、过滤
使用单层尼龙布过滤
c、收集滤液
试管口加棉塞,防止乙醇挥发和色素氧化
剪碎绿叶
少许二氧化硅和碳酸钙再放10mL无水乙醇
迅速充分的研磨
将研磨液倒入玻璃漏斗(放单层尼龙布)过滤
滤液收集到试管
a.干燥的定性滤纸
b.长与宽略小于试管,在一端剪去两角
c.画铅笔线
a.用毛细吸管吸取少量滤液
b.绿叶细线要直、细、齐
c.滤液细线干燥后再画一两次
(一)绿叶中色素的提取和分离
②制备滤纸条
③画滤液细线
2.实验步骤
1cm
使层析液在滤纸上快速扩散
保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐
防止笔墨中色素随层析液扩散,污染从绿叶中提取的色素
使分离出的色素带平整不重叠
积累更多的色素,使分离出的色素带清晰分明
a.将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)
轻插入层析液中
注意:滤液细线不能触及层析液,
以防止色素溶解于层析液中而无法分离
滤纸条上呈现四条颜色、
宽度不同的色素带
(一)绿叶中色素的提取和分离
④分离绿叶中的色素
⑤观察与记录
2.实验步骤
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
b.用棉塞塞紧试管口目的是防止层析液挥发;
培养皿
层析液
插滤纸条
滤液细线
(一)绿叶中色素的提取和分离
3.实验结果与分析
色素 颜色 溶解度 扩散速度 含量
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色
最高
较高
较低
最低
最快
较快
较慢
最慢
最少
较少
最多
较多


色素带的“条数”
--种类
“宽窄”
--含量
“位置”
--扩散速度
--溶解度
(一)绿叶中色素的提取和分离
3.实验结果与分析
捕获光能的色素
类胡萝卜素
叶绿素
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
(占1/4)
(占3/4)
(橙黄色)
( 黄色 )
(蓝绿色)
(黄绿色)
拓展
提取叶绿体中的色素,也可用如图所示的方法:即在圆心处滴加适量滤液,待干燥后再滴加适量层析液进行层析,结果会出现不同颜色的4个同心圆,则从外往里依次是哪种色素?
定性滤纸
培养皿
灯芯棉
四个同心圆的色素带,从外往里依次为:
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
(一)绿叶中色素的提取和分离
4.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
①收集到的滤液绿色过浅的原因分析:
①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分;
②使用放置数天的绿叶,滤液色素(叶绿素)太少;
③一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低
(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素);
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
⑤画滤液细线次数过少使分离色素不足
(2) 滤纸条色素带重叠:
①滤液细线不直;
②滤液细线过粗
(3)滤纸条看不到色素带:
①忘记画滤液细线;
②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。
(4) 滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:
忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
(一)绿叶中色素的提取和分离
4.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
(二) 色素对单色光的吸收
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
注意
(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。
叶绿素
主要吸收
红光和
蓝紫光
类胡萝卜素主要吸收
蓝紫光
①色素的分布
叶绿体的类囊体薄膜上
②色素的功能
① 吸收、传递光能:叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。
②转换光能:只有少数处于特殊状态的叶绿素a能将光能转换为电能。
吸收、传递、转化光能,用于光合作用
(二) 色素对单色光的吸收
2.色素的分布和功能
(二) 色素对单色光的吸收
3.影响叶绿素合成的因素
①光照:光是叶绿素合成的必要条件,植物在黑暗中生长的叶呈黄色。
②温度:低温抑制叶绿素的合成,破坏已有的叶绿素分子,从而使叶片变黄。
③必需元素:叶绿素由N、Mg等元素构成,缺乏N、Mg等必需元素将导致叶绿素无法合成,叶片变黄。
④水:缺水不但影响叶绿素生成,还会促进叶绿素分解。
拓展
由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素,而使类胡罗卜素的颜色被掩盖,只显示出叶绿素的绿色。低温使叶绿素大量破坏,而使类胡萝卜素的颜色显示出来。
叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射回来,
所以叶片才呈现绿色。
1.树叶为什么是绿色?
2.为什么植物春夏叶子翠绿 而深秋则叶片金黄呢?
拓展
无色透明
有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他色光很少或不能透过,光照强度减弱,不利于光合作用;
而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各色光,光照强度较大,有利于光合作用的进行
3.温室或大棚种植蔬菜时,最好选择什么颜色的的玻璃、塑料薄膜,
理由是?
1.(2024·浙江·模拟预测)某同学做了“光合色素的提取和分离”实验,实验结果如下图所示,下列针对该实验结果的相关分析,正确的是(  )
A.d色素呈黄绿色
B.光合色素只有如图4种
C.光合色素用层析液提取
D.光合色素用95%乙醇分离
A
2.(2024·湖北·模拟预测)某生物学兴趣小组为了分析某种知名植物绿叶中色素的种类,计划提取该植物绿叶中的色素,为了充分研磨绿叶,可以加入( )
C
A.无水乙醇
B.层析液
C.二氧化硅
D.碳酸钙
3.(2024·吉林·模拟预测)花青素是一类广泛存在于植物液泡中的水溶性天然色
素,在植物细胞液不同的pH条件下,花青素可使花瓣呈现不同的颜色,目前已知的花青素有20种。实验室常用乙醇、丙酮、水或混合溶剂提取花青素。光合色素存在于叶绿体中。下列关于光合色素和花青素提取与分离的叙述,错误的是(  )
A.在研磨绿叶、花瓣时均可加入少许SiO2,以提高色素的提取率
B.液泡与叶绿体中的色素均可用无水乙醇或水作为溶剂进行提取
C.纸层析法能分离光合色素是因为不同色素在层析液中的溶解度不同
D.分离光合色素画滤液细线时,需用吸取滤液的毛细吸管在点样线上重复画一到两次
B
4.(2024·黑龙江·模拟预测)龟背竹叶形奇特,色浓且富有光泽,观赏性好,且可以净化室内空气,是一种理想的室内植物。下列叙述正确的是( )
A.可以用无水乙醇分离龟背竹叶片中的各种色素
B.连续降温使龟背竹叶片变黄是因为所有光合色素都被破坏
C.若分离色素时滤液细线触及层析液,滤纸条上能看到淡色素带
D.叶肉细胞中的光合色素在叶绿体基质中不存在
D
5.(2024·广西·模拟预测)如图为光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的提取液。下列叙述正确的是( )
D
A.在研磨后立即加入CaCO3防止色素被破坏,但CaCO3过量会破坏色素
B.实验操作中用于分离色素的层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C.若菜叶剪碎不够充分,很可能提取不出4种光合作用色素
D.若实验操作没有问题,则该实验结果可说明该种蓝细菌没有叶黄素和叶绿素b
(一) 叶绿体的结构和功能
1.叶绿体的结构模式图
叶绿体模式图
外膜
内膜
叶绿体基粒
叶绿体基质
类囊体
类囊体
基粒
含有暗反应所需的酶,少量DNA、RNA和无机盐等
每个基粒都含有两个以上的类囊体,多者可达100个以上
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体
叶绿体内有如此多基粒和类囊体极大地扩大了
受光面积
吸收光能的四种色素和光反应所需的酶就分布在类囊体的薄膜上
(一) 叶绿体的结构和功能
2.叶绿体的功能
功能:进行光合作用的场所。
叶绿体内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶,因此叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
(二)探索光合作用的经典实验
1.恩格尔曼实验1
把载有水绵(叶绿体呈螺旋带状分布)和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内 。
极细光束
需氧细菌只集中分布在叶绿体
被光束照射到的部位
完全
光照
完全
光照
需氧细菌分布在叶绿体所有
受光部位
【第2组】






【第1组】






O2是叶绿体释放出来的,叶绿体是光合作用的场所
实验结论
(二)探索光合作用的经典实验
2.恩格尔曼实验2
恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿体后,紧接着又做了一个实验:他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,结果见下图:
大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,放出氧气。
实验结论
(二)探索光合作用的经典实验
恩格尔曼实验设计的巧妙之处
(1)实验材料为水绵和需氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋带状分
布,便于观察,用需氧细菌可确定释放氧气的部位。
(2)没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
(3)用极细的光束照射,叶绿体上可分为有光照和无光照的
部位,相当于一组对比实验。
(4)临时装片局部曝光与完全暴露在光下的实验再一次验
证实验结果。
恩格尔曼
实验设计的巧妙之处
(二)探索光合作用的经典实验
3.资料一
19世纪末,科学界普遍认为,在光合作用中,CO2分子的C和O被分开,
O2被释放,C与H2O结合成甲醛,然后甲醛分子缩合成糖。
1928年, 科学家发现甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合
作用转化成糖。
CO2
O2释放
C+ H2O
糖(CH2O)
多个缩合
甲醛
(二)探索光合作用的经典实验
4.资料二
1937年·英国科学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生氧气的化学反应称作希尔反应。
铁盐等氧化剂
O2
只有H2O
没有CO2
离体的叶绿体
悬浮液
4Fe3+ + 2H2O
4Fe2+ + 4H+ + O2
光能
叶绿体
(1)希尔的实验说明水的光解产生氧气,是否说明植物光合作用产生的
氧气中的氧元素全部都来自水?
不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也并没有直接观察到氧元素的转移。
能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的,悬浮液中有H2O,没有合成糖的另一种必需原料CO2,因此,该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联,暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。
(2)希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应?
光合作用生成的O2中的氧元素到底来自H2O还是CO2?如何设计实验进行探究?
同位素示踪法
(二)探索光合作用的经典实验
5.资料三
1941年·美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记成H218O和C18O2。然后,进行了两组实验:
光照射下的小球藻悬液
CO2
18O2
C18O2
O2
H218O
H2O
对比实验 相互对照
第一组给植物提供H2O和C18O2,释放的氧气都是O2
第二组给同种植物提供H218O和
CO2,释放的都是18O2
光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水,而并不来源于CO2
结论
(二)探索光合作用的经典实验
6.资料四
1954年,美国科学家阿尔农(D. Arnon)发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
H2O
光能
叶绿体
O2 + H+ + 能量
ADP + Pi
ATP
(二)探索光合作用的经典实验
7.资料五
20世纪40年代,卡尔文(M.Calvin)用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用实验,追踪检测其放射性。探明CO2中的C在光合作用中转化成有机物的转化途径。
卡尔文循环
14CO2 → 14C3 → (14CH2O)
1.(2024·湖北·模拟预测)下图为根据叶绿体的电镜照片绘制的模式图。 下列关于叶绿体的叙述,正确的是( )
A.蓝细菌依赖叶绿体进行光合作用
B.与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中
C.吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上
D.可以用光学显微镜观察到叶绿体的内膜和外膜
C
2.(2024·甘肃张掖·模拟预测)英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生氧气的化学反应称为“希尔反应”。下列说法错误的是( )
A.希尔反应不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
B.可用放射性同位素标记法追踪水中氧原子的去路
C.希尔反应模拟了叶绿体反应阶段的部分变化
D.希尔反应说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应
B
3.(2024·福建泉州·模拟预测)阿尔农利用离体叶绿体建立反应体系,在有光照、无CO2的条件下进行实验,发现光照下叶绿体可合成ATP,并和水的光解相伴随。该实验反应体系中应加入的化合物是( )
A.铁盐
B.ADP和磷酸
C.ADP、磷酸和NADP+
D.铁盐和NADPH
C
4.(2024·辽宁·模拟预测)1881年,恩格尔曼利用水绵和好氧性细菌做了证明叶绿体是光合作用的场所及光合作用主要吸收红光和蓝紫光两个实验。对这两个实验的分析中,错误的是( )
A.都是在已知光合作用需要光的前提下进行
B.都要用极细的光束对水绵临时装片进行照射
C.都要以好氧性细菌聚集的部位作为实验指标
D.都要将临时装片放在没有空气的小室中进行实验
B
5.(2024·安徽·三模)在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照条件下发生了水的光解、产生氧气的现象称为“希尔反应”。下列叙述错误的是( )
A.希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化
B.希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似
C.希尔反应说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水
D.希尔反应说明水的光解和糖类的合成不是同一个化学反应
C
(一)光合作用的概念及反应式
1.概念:
指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
CO2+ H2O (CH2O)+ O2
光能
叶绿体
2.反应式:
根据是否需要光能,将光合作用分为光反应和暗反应(也称碳反应)两个阶段。
(二)光合作用的过程
(一)光合作用的概念及反应式
可见光
H2O
O2
H+
光解
ADP+Pi
ATP

光反应阶段图解

NADPH
NADP+
条件
光、色素、多种酶
场所
类囊体薄膜
物质转化
水的光解:
ATP的合成:
2H2O O2 + 4H+ + 4e-

色素
光能
能量
转化
ATP、NADPH中活跃的化学能
ADP + Pi + 能量 ATP

NADPH的合成:
NADPH
NADP+ + H+ + 2e-

类囊体薄膜上的
色素分子
光反应阶段
(一)光合作用的概念及反应式
考点三 光合作用的基本原理
(一). 光合作用的概念及反应式
1.概念:
2.反应式:
指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
暗反应阶段图解
条件
有光无光都可以,多种酶等
场所
叶绿体基质中
物质转化
ATP、NADPH中活跃的化学能
能量
转化
有机物中稳定的化学能
暗反应阶段
CO2的固定:
C3的还原:
2C3 (CH2O)+C5

ATP、NADPH
CO2+C5 2C3

NADPH
NADP+


ATP
ADP+Pi
C5
2C3
(CH2O)
糖类
CO2
CO2的固定
C3的还原
多种酶
CO2的固定
C3的还原
项目 光反应 暗反应
条件 、色素、酶、 多种酶
场所 ______________ ______________
物质 变化 、ATP的合成、NADPH的合成 CO2的固定、__________
能量 变化
联系 ①物质联系:光反应为暗反应提供 ,暗反应为光反应 提供 。 ②能量联系:光反应为暗反应提供了活跃的化 学能,暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
(四). 比较光合作用和化能合成作用

类囊体薄膜
叶绿体基质
水的光解
C3的还原
NADPH和ATP
ADP、Pi/NADP+
光能转变为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中。
ATP、NADPH中的化学能转化为有机物(比如糖类)中稳定的化学能。
(四). 比较光合作用和化能合成作用
1. 光合作用C、H、O的转移途径
H的转移
C的转移
O的转移
3H2O
NADP3H
(C3H2O )
14CO2
14C3
(14CH2O )
C18O2
C3
(CH218O );
18O2
CO2 + H2O
光能
叶绿体
(CH2O)+ O2
光反应
暗反应
CO2的固定
C3的还原
H218O
光反应
CO2的固定
C3的还原
2.光合作用总反应式与C、H、O的去向
(四). 比较光合作用和化能合成作用
项目 光合作用 化能合成作用
区 别 能量
来源 释放的能量
代表
生物 绿色
植物
相同点 都能将 等无机物合成有机物
光能 
无机物氧化 
硝化细菌 
CO2和H2O 
(五).分析环境改变时光合作用各物质含量的变化曲线
1.当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时,相关物质含量在短时间内的变化
条件 光照由强到弱CO2供应不变 光照由弱到强 CO2供应不变 光照不变 停止CO2供应 光照不变
增加CO2供应
C3
C5
ATP
NADPH
增加
减少
减少
减少
减少
增加
增加
增加
减少
增加
增加
增加
增加
减少
减少
减少
(五).分析环境改变时光合作用各物质含量的变化曲线




时间
O



光照弱
C3
C5、NADPH、ATP




CO2充足
CO2不足
C5、NADPH、ATP
C3
时间
O
CO2充足




CO2不足
C3
C5、NADPH、ATP
时间
O










C5、NADPH、ATP
C3
时间
O
以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,NADPH和ATP含量变化是一致的。
1.(2024·湖北·模拟预测)在卡尔文循环中,14CO2中的14C的转移途径是( )
A.CO2→C3→(CH2O)
B.CO2→C5→ATP
C.CO2→NADPH→ADP
D.CO2→ADP→(CH2O)
A
2.(2024·湖北·模拟预测)叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,在光合作用过程中氧气产生的部位是( )
C
A.线粒体内膜
B.线粒体基质
C.叶绿体类囊体薄膜
D.叶绿体基质
3.(2024·湖北·模拟预测)下图为某高等绿色植物叶肉细胞光合作用过程的部分图解,请回答下列问题:
(1)图示过程表示光合作用的_____(选填“光”或“暗”)反应过程,
其中⑤表示______。
(2)图示过程中,A过程表示 ____ ,B表示_____ 。
(3)③是光合作用的产物之一,其构成元素为______ 。
(1) 暗 ADP和Pi (2) CO2的固定 C3的还原 (3)C、H、O
【答案】
4.(2024·湖北·模拟预测)绿色植物为地球上其他生物提供了丰富的食物和氧气。如图为神农架国家森林公园中的珙桐叶片叶绿体中发生的光合作用过程示意图, 请回答下列问题:
(1)图中D阶段为______选填“光反应”或“暗反应”)阶段。
(2)图中B代表的物质是______ 。图中C5(五碳化合物)与CO2结合生成C3(即三碳化合物)的过程,称为______(选填“CO2的固定”或“C3的还原”)。
(3)光反应进行的场所是叶绿体______(选填“类囊体薄膜”或“基质”)。在进行光合作用时,绿叶中的胡萝卜素主要吸收_____(选填“红光”或“蓝紫光”)。
【答案】
(1)光反应
(2)ATP /CO2的固定
(3)类囊体薄膜 蓝紫光
1.(2024年广东卷) 银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是(  )
C
A. 选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B. 研磨时用水补充损失的提取液
C. 将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D. 用过的层析液直接倒入下水道
2. (2023年江苏卷)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是(  )
A. 用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B. 若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素,但易出现色素带重叠
C. 该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D. 用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于叶绿素a、b之间
B
3.(2023年全国乙卷) 植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A. 氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B. 叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C. 用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D. 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
D
4. (2023年湖北卷)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是(  )
C
A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强
B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
5.(2024年河北卷) 高原地区蓝光和紫外光较强,常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响,研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率,以及覆膜后幼苗光合色素的含量,结果如图、表所示。
回答下列问题:
(1)如图所示,三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异,其中________光可被位于叶绿体________上的光合色素高效吸收后用于光反应,进而使暗反应阶段的还原转化为________和________。与白膜覆盖相比,蓝膜和绿膜透过的________较少,可更好地减弱幼苗受到的辐射。
(2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时,可利用________作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光而不能选择蓝紫光,原因是_______________________。
(3)研究表明,覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果,其原因为_________________________________(答出两点即可)。
【答案】
(1) ①蓝光 ②类囊体薄膜 ③C5 ④糖类 ⑤紫外光
(2) ①无水乙醇 ②叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,选择红光可排除类胡萝卜素的干扰。
(3)覆盖蓝膜紫外光透过率低,蓝光透过率高,降低紫外光对幼苗的辐射的同时不影响其光合作用;与覆盖白膜和绿膜比,覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高,有利幼苗进行光合作用。
6.(2023年江苏卷) 气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要,气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题:
(1)光照下,光驱动产生的NADPH主要出现在______(从①~④中选填);NADPH可用于CO2固定产物的还原,其场所有_____(从①~④中选填)。 液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、______(填写2种)等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP,产生ATP的场所有______(从①~④中选填)。
保卫细胞中的糖分解为PEP,PEP再转化为______进入线粒体,经过TCA循环产生的______最终通过电子传递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开,其机理是蓝光激活质膜上的AHA,消耗ATP将H+泵出膜外,形成跨膜的_______,驱动细胞吸收K+等离子。
(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA,并进一步转化成Mal,使细胞内水势下降(溶质浓度提高),导致保卫细胞______,促进气孔张开。
A. 淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B. 光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C. 光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D. 长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关,为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系,对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1(叶绿体失去运入ATP的能力)保卫细胞的淀粉粒进行了研究,其大小的变化如图2。 下列相关叙述合理的有______。
【答案】
(1)①. ④ ②. ④ ③. 钾离子和Mal
(2)①. ①② ②. 丙酮酸 ③. NADH
(3)氢离子电化学势能
(4)吸水
(5)ABCD
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