高中生物光合作用复习.docx

光合作用一、 概述人、动物、真菌和大部分细菌直接或间接依靠自养生物的光合产物生活，这些生物都是异养生物。光合作用和呼吸作用的比较：细胞呼吸是将葡萄糖中的碳氧化为二氧化碳，游离的 O2则被还原为 H2O 中的 O：光合作用恰好相反，是将 CO2还原为糖，将 H2O 中的 O 氧化为 O2：呼吸作用是将有机物中储存的能量释放出来，而光合作用则是将太阳能转化为化学能储存起来。呼吸作用主要在线粒体中完成，而光合作用是在叶绿体中进行。二、 叶绿体的结构叶绿体有内外两层膜。其内膜里面充满了浓稠的液体，称为基质。悬浮在基质中的是许多类囊体。叠起来的类囊体称为基粒。组成类囊体的膜就是所谓的光合膜。三、 化学反应中O2中O的来历由反应式：6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2式中的O2中O既可能来源于CO2，也可能来自于H2O，如何检验？光合作用释放的氧气来自于 H2O 中的 O。四、 光合作用的过程光合作用有两个阶段：光反应和碳反应(暗反应)。类囊体膜中发生光反应，利用光能使水氧化产生氧气，同时产生 ATP 和 NADPH。NADPH和 NADH 是同一类辅酶，都是氢的载体，有的时候又简写为H。光反应产生的 ATP 和 NADPH 是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质。而碳反应则是利用光反应的ATP以及NADPH来还原自己吸收的CO2，生成有机物。这个过程实现了C的转化以及能量的转化。将光反应所得的能量存储到有机物中。五、 光反应条件：酶催化、光照；发生地点：类囊体膜；过程：(1) 光能被吸收并转化为 ATP 和 NADPH 中的化学能；(2) 水在光下裂解为 H+、O2和电子；(3) 水中的氢 ( H+ + e- ) 在光下将 NADP+ 还原为 NADPH。六、 碳反应条件：酶催化、无需光照；发生地点：叶绿体基质；过程：二氧化碳还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环：(1) 1 分子的二氧化碳与 1 个 RuBP 结合形成1个六碳分子；(2) 六碳分子随即分解成 2 个三碳分子；(3) 每个三碳分子接受来自 NADPH 的氢和来自 ATP 的磷酸基团，形成 1 分子三碳糖(实际上是三碳糖磷酸)(4) 三碳糖以后的许多反应，都是为了再生 RuBP，以维持循环(每 3 个二氧化碳分子进入卡尔文循环, 就形成 6 分子的三碳酸分子，这些三碳酸分子都被还原为三碳糖，其中 5 个三碳糖分子在卡尔文循环中经过一系列复杂的变化再生为 RuBP，另一个三碳糖分子则离开卡尔文循环，或在叶绿体内被利用、或运到叶绿体外)；(5) 三碳糖在叶绿体内能作为合成淀粉，蛋白质和脂质的原料而被利用，但大部分是运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用；七、 叶绿素的吸收光谱提取叶绿素的实验？以某种物质对不同波长光的吸收率，可用百分率表示冤为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的吸收光谱。由图可知，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。八、 环境因素影响光合速率光合速率或称光合强度是指一定量的植物，如一定的叶面积冤在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。最重要的影响因素是光强度、温度和空气中的二氧化碳浓度。(1) 光强思考光饱和点出现的原因(2) 温度解释图形(3) CO2浓度空气中 CO2浓度的增加会使光合速率加快，目前大气中二氧化碳的浓度约为 0.035%，当这一浓度增加至 1%以内时袁 光合速率会随CO2浓度的增高而增高。光强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用的影响是综合性的，任何一个因素的减弱都可能限制光合作用。九、 扩展a) 光呼吸光呼吸是叶绿体中与光合作用同时发生的一个过程。在有光照的情况下，吸收氧气而释放二氧化碳。b) C-4植物为了降低光呼吸，有些植物发生了特殊的适应，这类植物被称为C-4植物。C-4植物在发生卡尔文循环之前，二氧化碳先被固定在一种四碳的酸中。十、 回顾：1、 叶绿体结构；2、 光合作用反应式3、 光合作用的过程4、 光反应5、 碳反应6、 叶绿素、吸收光谱7、 环境因素影响光合速率8、 光呼吸、C-4植物【练习】1（温州市2012届高三上学期期末八校联考）有关下图所示生物学意义的叙述中，正确的是A甲图中，害虫种群中抗药性基因出现的频率，A点比B点高B乙图中，黑方框表示男性患者，该病的致病基因只可能为X染色体上的隐性基因C丙图中，植物净光合作用最高点所对应的温度就是植物体内酶的最适温度D丁图中，曲线表示动物肌肉细胞内ATP产生量与O2供给量之间的关系【答案】：D2（温州市2012届高三上学期期末八校联考）对下列甲丁图的描述中，正确的是A图甲是生活在适宜环境中的C3植物光合作用部分过程图解，A、B、C表示化合物，a、b表示生理过程，则C能为b过程提供还原剂，但不能提供能量B图乙曲线表示水稻叶片光合作用的强度。如果该图表示甘蔗叶片的光合作用强度，则a点应向右侧移动C图丙中，b点限制光合作用强度的外部因素主要是光照强度，如果A、B曲线分别代表人参和小麦两种植物的光合作用强度，那么曲线B应代表小麦D图丁表示用相同培养液在相同光下分别培养小球藻，则B试管中小球藻繁殖速度加快、而C试管中小球藻繁殖速度要减慢【答案】：D(本溪一中、庄河高中2012届高三上学期期末联考).为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。以下说法正确的是：A施肥与CO2吸收量无关 B与B点相比，A点条件下限制CO2吸收量的主要因素是光照强度C与D点相比，限制C点玉米吸收CO2的主要因素是土壤含水量D与C点相比，A点施肥过少，限制了CO2吸收量【答案】：C4(台州市2012届高三上学期期末质量评估15题).某学校生物兴趣小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。将小球藻浸在有适宜培养液的大试管中,以白炽灯作光源,移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在20和30下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间内产生的气泡数目，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2,结果如图所示。下列相关叙述不正确的是A.限制D点光合速率的主要因素是温度B.F点条件下，O2释放量为0，因为小球藻光合作用停止C.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响D.若减少实验装置中的CO2浓度，则F点向左移动【答案】：B5（滁州中学2012届高三第一学期期末考试）用放射性同位素标记的化合物，化学性质不变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清生化反应的详细过程，因此，同位素标记法在生物学研究是较为常用的一种方法。下列相关叙述正确的是A给杂交瘤细胞提供15N标记的氨基酸，细胞膜上不能检测到放射性B在正常的光照条件下，给小麦供应14CO2，14C会出现在线粒体中 C给小鼠注射碘-131，再给小鼠注射一定量的甲状腺激素，小鼠甲状腺的放射性会很快消失D赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体的DNA时，大肠杆菌裂解释放的子代噬菌体中，所有DNA具有放射性【答案】：B某农科所为研究影响植物生长的外界因素，在大棚内种植了玉米、大豆等多种植物。请回答下列问题:(1)与大豆根尖细胞吸收N03-离子密切相关的生理过程是 ，其中的N元素在叶肉细胞中可参与构成的生物大分子有 。(2)如果密闭大棚内（温度恒定）一昼夜空气中的C02含量变化如甲图所示，则:植物光合作用和呼吸作用强度相等的点是 ，积累有机物最多的是 点。经过一昼夜后，大棚内植物有机物的含量会 。（填“增加”“减少”或“不变”）据图分析原因是 。(3)乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与C02浓度的关系，则:若降低光照强度，曲线中A点将向 移动。若其它条件不变，乙图中纵坐标含义改为二氧化碳吸收速率，请在右边坐标系中画出相应的变化曲线。【答案】：(1)呼吸作用 蛋白质、核酸（只答一种不得分）(2)B、D D 增加 E点C02含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物(3)左下（答出下移也可得分）如右图下图为甲、乙两种植物CO2吸收量随光照强度变化的曲线图。据图回答：BC甲CO2吸收量（mg/m2h）、乙光照强度（klx）、876543210-1-2DAFE（1）甲、乙两种植物呼吸作用较强的是 植物。在A、C点时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有 。当光照强度达到E点后，限制甲植物光合作用的主要环境因素有 。（2）如果在图中F点突然停止光照，短期内叶绿体中C3化合物的含量将 ，其主要原因是发生在 停止，使 减少， 影响 ；同时 过程仍继续进行（3）当平均光照强度在B和D之间，光照和黑暗的时间各为12h。实验前后，甲植物中有机物总量将 ，乙植物中有机物总量将 。【答案】 （1）甲 线粒体、叶绿体（答全2分，仅答出线粒体、叶绿体其中一个给1分。仅答出“细胞溶胶”不给分）CO2浓度和温度（答全2分，仅答出CO2浓度、温度其中一个给1分，另答出光质、水、矿质元素、无机盐给分，即CO2浓度+无机盐，给2分；答内部因素，如：叶