《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物

5.4

光合作用与能量转化5.4光合作用与能量转化光合作用场所叶绿体双层膜、基质、基粒结构色素、酶、DNA、RNA、ATP、ADP、Pi重要物质从1771年20世纪40年代揭示出光合作用的过程发现光照、CO2、温度、水和矿质元素等影响因素过程光反应暗反应ATP、[H]ADP、Pi光照条件有光、无光均可条件[知识体系］知识体系核心素养光合作用场所叶绿体双层膜、基质、基粒结构色素、酶、DNA1．叶绿体中色素的种类和颜色

考点一捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程

知识梳理重难透析1．叶绿体中色素的种类和颜色考点一捕获光能的色素和结构2.叶绿体中色素的吸收光谱分析(1)色素的功能：叶绿素主要吸收

，类胡萝卜素主要吸收

。(2)色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是390～760nm，叶绿体中的色素只吸收

，对红外光和紫外光等不吸收。红光和蓝紫光蓝紫光可见光2.叶绿体中色素的吸收光谱分析(1)色素的功能：叶绿素主要吸3．叶绿体的结构与功能(1)结构模式图：3．叶绿体的结构与功能《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物提示：①—A—b

②—C—a

③—E—e

④—D—c

⑤—B—d提示：①—A—b②—C—a③—E—e④—D—c⑤—

基础速练1．判断正误：(1)被叶绿素吸收的光可用于光合作用()(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()(3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效吸收绿光()(4)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光()(5)液泡中色素吸收的光能用于光合作用()(6)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内()√√×√××基础速练1．判断正误：√√×√××2．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色，请思考：(1)实验时预先对植物进行暗处理，其目的是__________________________________________________________。(2)实验中_____________对照可证明光合作用需叶绿体，_____________对照可证明光合作用需要光。(3)本实验可证明光合作用的产物是________。消耗掉原有淀粉，排除其对实验结果的干扰a与b、de与b、d淀粉2．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48题组一捕获光能的色素和结构1．(2016·全国课标卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(

)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C一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光题组一捕获光能的色素和结构1．(2016·全国课标卷Ⅱ)关1．如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述错误的是(

)A．①和②均为选择透过性膜B．③上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光吸收最少C．③上所含色素均含Mg2＋，故缺Mg2＋时这些色素都无法合成D．在③上形成的产物[H]和ATP进入④中为暗反应提供物质和能量C叶绿素分子中含Mg2＋，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2＋C叶绿素分子中含Mg2＋，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2＋2．(2019·湖南郴州一中质检)某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是(

)解析：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。红光和蓝紫光位于可见光谱的两端，所以叶绿素b吸收可见光的峰值在可见光谱的两端，A正确。A2．(2019·湖南郴州一中质检)某同学从杨树叶片中提取并分影响叶绿素合成的三大因素影响叶绿素合成的三大因素题组二光合作用的探究历程3．下列关于光合作用探究历程的叙述，不正确的是(

)A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B．萨克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2C恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所，但不能定量分析光合作用生成的氧气量。题组二光合作用的探究历程C恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶4．(2019·湖北鄂西部分优质高中联考)以下关于叶绿体和光合作用的几个实验，得不到相应实验结果的是(

)A．将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源处照射5h，加碘液处理后溶液呈蓝色B．在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，变成蓝色C．将叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗(暗带)的区域主要是红光和蓝紫光区域D．将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内，3小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在叶绿素的无水乙醇提取液中只含有色素，不能完成光反应，也不能产生淀粉A4．(2019·湖北鄂西部分优质高中联考)以下关于叶绿体和光5．下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是(

)A．两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉B．两实验均需要光的照射C．两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D．两实验均可证明光合作用的产物有氧气B5．下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气的部位。(2)妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和除极细光束外其他光的干扰。(3)巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照部位和黑暗部位，相当于一组对照实验，临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。恩格尔曼实验方法的巧妙之处1．光合作用的过程光合作用反应式：CO2＋H2O

(CH2O)＋O2。图中：①

，②

，③

，④

。O2[H]C3CO2考点二光合作用的过程1．光合作用的过程图中：①，②，③，④《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物巧记光合作用过程的“一、二、三、四”巧记光合作用过程的“一、二、三、四”

2．光合作用的总反应式及各元素的去向2．光合作用的总反应式及各元素的去向3．光反应与暗反应的区别与联系3．光反应与暗反应的区别与联系

基础速练1．判断下列有关光合作用叙述的正误。(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()(2)光反应为暗反应提供[H]和H2O()(3)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生()(4)离体叶绿体基质中添加ATP、NADPH[H]和CO2后，可完成暗反应()(5)光照下叶绿体的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的()(6)光反应将光能转化为稳定的化学能储存在ATP中()(7)光合作用强度与光照强弱和光质有关，而与光照时间长短无关()(8)在适宜光照条件下，叶肉细胞中CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质()(9)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中()×××√××××√基础速练1．判断下列有关光合作用叙述的正误。×××√×××2．下面是光合作用的图示，请分析：(1)结构A中发生了怎样的能量转变？_________________________________________________________。(2)当供给14CO2时，放射性出现的顺序是：______________。(3)如果突然停止光照，短时间内C3的含量将会________。C3的合成速度将会________。光能转变为ATP中活跃的化学能CO2→C3→甲上升降低2．下面是光合作用的图示，请分析：光能转变为ATP中活跃的化《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物2．环境改变时光合作用中各物质含量的变化分析当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用以下过程分析。(1)建立模型：2．环境改变时光合作用中各物质含量的变化分析如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：①需在绘制光合作(2)含量变化分析过程与结果：减少减少减少增加减小增加增加增大(2)含量变化分析过程与结果：减少减少减少增加减小增加增加增增加

减少

增加

减小减少

增加

减少

增大增加减少增加减小减少相关曲线：相关曲线：题组一光合作用的过程1．根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是(

)A．⑤过程发生于叶绿体基质中B．⑥过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、(CH2O)D．②不仅用于还原C3化合物，还可促进③与C5的结合解析：根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示[H]、ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。C3化合物还原过程中需要ATP，CO2固定过程中不需要ATP。C题组一光合作用的过程解析：根据光合作用的过程判断①②③④2．(2019·山西大学附属中学期末)为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照。在A、B、C、D试管中，哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程(

)解析：细胞质中不能发生光合作用过程，A错误；光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，这是因为在类囊体薄膜上含有色素和相应的酶，因此在B试管的叶绿体中可检测到光合作用的光反应过程，B正确；叶绿体基质是光合作用暗反应的场所，不能发生光反应，C错误；D试管中虽含有叶绿素，能够吸收光能，但是可能因为缺少光反应所需要的酶和ADP、Pi等物质，因此光能的转化也无法进行，D错误。B2．(2019·山西大学附属中学期末)为了研究光合作用，生物3．下面为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。有关判断错误的是(

)A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解B．c为ATP，f为[H]C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能f为NADP＋B3．下面为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～(1)氧气是水光解的产物，在叶绿体类囊体薄膜上产生，淀粉是在叶绿体基质内产生的。(2)色素吸收、传递、转化能量过程中不需要酶的催化，而ATP的合成、CO2的固定、C3的还原离不开酶的催化。(3)叶绿体离开细胞，保持适宜条件仍可进行光合作用；离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，也可完成暗反应。(4)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。(1)氧气是水光解的产物，在叶绿体类囊体薄膜上产生，淀粉是在题组二环境变化对物质含量变化的影响4．在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是(

)A．C3和C5都迅速减少B．C3和C5都迅速增加C．C3迅速增加，C5迅速减少D．C3迅速减少，C5迅速增加C由题意知，在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照后，光反应停止，NADPH和ATP下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定则继续进行，但由于缺少NADPH和ATP，C3不能被还原而积累，使C3迅速增加；C5是植物体细胞内具有一定数量且能循环利用的物质，当CO2＋C5→2C3后，C3又不能被还原再形成C5时，C5将迅速减少。所以，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，此时叶绿体中C3迅速增加，C5迅速减少。题组二环境变化对物质含量变化的影响C由题意知，在其他条件适5．下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是(

)

5．下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B．t2→t3，碳反应限制光合作用；若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、碳反应增强的结果D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体膜上，而不是叶绿体基质中t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高t3→t4，碳反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中(1)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。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，NADPH和ATP含量变化是一致的。(1)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。[实验原理]考点三实验：叶绿体中色素的提取和分离[实验原理]考点三实验：叶绿体中色素的提取和分离[实验流程][实验流程]《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物【实验成功的关键】(1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。(3)滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再重复画1～2次。(4)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。【实验成功的关键】1．(2017·天津红桥期中)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(

)A．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次B．色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度大于Ⅰ、ⅡC．强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增多D．移栽幼苗在强光下光合作用的强度较正常光照下强要重复2～3次，且必须是一次画线风干后再进行下一次画线四种色素在层析液中溶解度从大到小依次是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ强光下，叶绿素含量较正常光照下少C1．(2017·天津红桥期中)为研究高光强对移栽幼苗光合色素2．(2018·江苏淮安二模)甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是2．(2018·江苏淮安二模)甲、乙、丙、丁四位同学，在利用A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B．乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多C．丙可能是正确操作得到的理想结果D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解析：叶绿体中的色素属于有机物，易溶于酒精等有机溶剂，难溶于水，所以不能用蒸馏水作提取液和层析液，A正确；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇过多，色素浓度太低导致的，B正确；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，这不应该是正确操作得到的理想结果，C错误；丁中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3破坏了叶绿素，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏，D正确。A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液解析：叶绿体中的色素属叶绿体色素的提取与分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②使用放置数天的菠菜叶，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。(2)滤纸条色素带重叠滤纸条上的滤液细线未画成一条细线。(3)滤纸条上看不到色素带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)滤纸条上只呈现胡萝卜素、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”。叶绿体色素的提取与分离实验异常现象分析研析高考真题感悟[全国卷·真题体验]例1、(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是(

)A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的关键点拨:各种色素吸收的光谱不完全相同,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,而类胡萝卜素则主要吸收蓝紫光,光合作用的作用光谱可以有多种表达方式听课记录：类胡萝卜素不吸收红光A研析高考真题感悟[全国卷·真题体验]关键点拨例2、(2016·全国卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(

)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，经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一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用C例2、(2016·全国卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，例3、(2018·全国卷Ⅲ)回答下列问题：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的________上，该物质主要捕获可见光中的_______________________________________________________。(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均________。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是________________________________________________________________________(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________(填“高”或“低”)。类囊体膜蓝紫光和红光增加群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低低例3、(2018·全国卷Ⅲ)回答下列问题：(3)通常，与阳生[自主卷·真题借鉴]例1、(2018·北京理综)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中(

)A．需要ATP提供能量B．DCIP被氧化C．不需要光合色素参与D．会产生氧气光反应过程中，光合色素利用光能，将水分解成[H]和氧气，同时在有关酶的催化作用下，ADP与Pi发生化学反应，生成ATP，A、C错误，D正确；[H]将DCIP还原，使之由蓝色逐渐变为无色，B错误。D[自主卷·真题借鉴]光反应过程中，光合色素利用光能，将水分解例2、(2017·天津理综)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是(

)A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素B．用水作层析液观察花青苷的色素带C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染色体，而表皮细胞无分裂能力，细胞中无染色体D例2、(2017·天津理综)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫例3、(2017·海南单科)将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(

)A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量叶绿体中的光合色素能吸收红光和蓝紫光，因此在红光和蓝紫光下，叶绿体会产生氧气水在叶绿体中分解产生氧气需要的能量是光能A例3、(2017·海南单科)将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时1.因为种群是由许多个体组成的，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。2.有翅的昆虫有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。3.但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。4.当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势。这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。5.通过学习并理解盖斯定律的内容,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。6.通过学会有关反应热计算的方法技巧,进一步提高化学计算的能力。7.人生的苦难和挫折,实在是对人生的一种造就,战胜挫折和苦难就会赢得财富。8.今天我们领悟了昌耀的人生体验,明天我们也要像他那样用自己的顽强意志去直面挫折,即使身处孤绝之境，也要笑对人生，走向成功的彼岸！

1.因为种群是由许多个体组成的，每个个体的细胞中都有成千上万5.4

光合作用与能量转化5.4光合作用与能量转化光合作用场所叶绿体双层膜、基质、基粒结构色素、酶、DNA、RNA、ATP、ADP、Pi重要物质从1771年20世纪40年代揭示出光合作用的过程发现光照、CO2、温度、水和矿质元素等影响因素过程光反应暗反应ATP、[H]ADP、Pi光照条件有光、无光均可条件[知识体系］知识体系核心素养光合作用场所叶绿体双层膜、基质、基粒结构色素、酶、DNA1．叶绿体中色素的种类和颜色

考点一捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程

知识梳理重难透析1．叶绿体中色素的种类和颜色考点一捕获光能的色素和结构2.叶绿体中色素的吸收光谱分析(1)色素的功能：叶绿素主要吸收

，类胡萝卜素主要吸收

。(2)色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是390～760nm，叶绿体中的色素只吸收

，对红外光和紫外光等不吸收。红光和蓝紫光蓝紫光可见光2.叶绿体中色素的吸收光谱分析(1)色素的功能：叶绿素主要吸3．叶绿体的结构与功能(1)结构模式图：3．叶绿体的结构与功能《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物提示：①—A—b

②—C—a

③—E—e

④—D—c

⑤—B—d提示：①—A—b②—C—a③—E—e④—D—c⑤—

基础速练1．判断正误：(1)被叶绿素吸收的光可用于光合作用()(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()(3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效吸收绿光()(4)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光()(5)液泡中色素吸收的光能用于光合作用()(6)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内()√√×√××基础速练1．判断正误：√√×√××2．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色，请思考：(1)实验时预先对植物进行暗处理，其目的是__________________________________________________________。(2)实验中_____________对照可证明光合作用需叶绿体，_____________对照可证明光合作用需要光。(3)本实验可证明光合作用的产物是________。消耗掉原有淀粉，排除其对实验结果的干扰a与b、de与b、d淀粉2．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48题组一捕获光能的色素和结构1．(2016·全国课标卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(

)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C一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光题组一捕获光能的色素和结构1．(2016·全国课标卷Ⅱ)关1．如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述错误的是(

)A．①和②均为选择透过性膜B．③上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光吸收最少C．③上所含色素均含Mg2＋，故缺Mg2＋时这些色素都无法合成D．在③上形成的产物[H]和ATP进入④中为暗反应提供物质和能量C叶绿素分子中含Mg2＋，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2＋C叶绿素分子中含Mg2＋，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2＋2．(2019·湖南郴州一中质检)某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是(

)解析：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。红光和蓝紫光位于可见光谱的两端，所以叶绿素b吸收可见光的峰值在可见光谱的两端，A正确。A2．(2019·湖南郴州一中质检)某同学从杨树叶片中提取并分影响叶绿素合成的三大因素影响叶绿素合成的三大因素题组二光合作用的探究历程3．下列关于光合作用探究历程的叙述，不正确的是(

)A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B．萨克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2C恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所，但不能定量分析光合作用生成的氧气量。题组二光合作用的探究历程C恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶4．(2019·湖北鄂西部分优质高中联考)以下关于叶绿体和光合作用的几个实验，得不到相应实验结果的是(

)A．将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源处照射5h，加碘液处理后溶液呈蓝色B．在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，变成蓝色C．将叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗(暗带)的区域主要是红光和蓝紫光区域D．将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内，3小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在叶绿素的无水乙醇提取液中只含有色素，不能完成光反应，也不能产生淀粉A4．(2019·湖北鄂西部分优质高中联考)以下关于叶绿体和光5．下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是(

)A．两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉B．两实验均需要光的照射C．两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D．两实验均可证明光合作用的产物有氧气B5．下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气的部位。(2)妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和除极细光束外其他光的干扰。(3)巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照部位和黑暗部位，相当于一组对照实验，临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。恩格尔曼实验方法的巧妙之处1．光合作用的过程光合作用反应式：CO2＋H2O

(CH2O)＋O2。图中：①

，②

，③

，④

。O2[H]C3CO2考点二光合作用的过程1．光合作用的过程图中：①，②，③，④《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物巧记光合作用过程的“一、二、三、四”巧记光合作用过程的“一、二、三、四”

2．光合作用的总反应式及各元素的去向2．光合作用的总反应式及各元素的去向3．光反应与暗反应的区别与联系3．光反应与暗反应的区别与联系

基础速练1．判断下列有关光合作用叙述的正误。(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()(2)光反应为暗反应提供[H]和H2O()(3)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生()(4)离体叶绿体基质中添加ATP、NADPH[H]和CO2后，可完成暗反应()(5)光照下叶绿体的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的()(6)光反应将光能转化为稳定的化学能储存在ATP中()(7)光合作用强度与光照强弱和光质有关，而与光照时间长短无关()(8)在适宜光照条件下，叶肉细胞中CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质()(9)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中()×××√××××√基础速练1．判断下列有关光合作用叙述的正误。×××√×××2．下面是光合作用的图示，请分析：(1)结构A中发生了怎样的能量转变？_________________________________________________________。(2)当供给14CO2时，放射性出现的顺序是：______________。(3)如果突然停止光照，短时间内C3的含量将会________。C3的合成速度将会________。光能转变为ATP中活跃的化学能CO2→C3→甲上升降低2．下面是光合作用的图示，请分析：光能转变为ATP中活跃的化《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物2．环境改变时光合作用中各物质含量的变化分析当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用以下过程分析。(1)建立模型：2．环境改变时光合作用中各物质含量的变化分析如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：①需在绘制光合作(2)含量变化分析过程与结果：减少减少减少增加减小增加增加增大(2)含量变化分析过程与结果：减少减少减少增加减小增加增加增增加

减少

增加

减小减少

增加

减少

增大增加减少增加减小减少相关曲线：相关曲线：题组一光合作用的过程1．根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是(

)A．⑤过程发生于叶绿体基质中B．⑥过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、(CH2O)D．②不仅用于还原C3化合物，还可促进③与C5的结合解析：根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示[H]、ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。C3化合物还原过程中需要ATP，CO2固定过程中不需要ATP。C题组一光合作用的过程解析：根据光合作用的过程判断①②③④2．(2019·山西大学附属中学期末)为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照。在A、B、C、D试管中，哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程(

)解析：细胞质中不能发生光合作用过程，A错误；光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，这是因为在类囊体薄膜上含有色素和相应的酶，因此在B试管的叶绿体中可检测到光合作用的光反应过程，B正确；叶绿体基质是光合作用暗反应的场所，不能发生光反应，C错误；D试管中虽含有叶绿素，能够吸收光能，但是可能因为缺少光反应所需要的酶和ADP、Pi等物质，因此光能的转化也无法进行，D错误。B2．(2019·山西大学附属中学期末)为了研究光合作用，生物3．下面为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。有关判断错误的是(

)A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解B．c为ATP，f为[H]C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能f为NADP＋B3．下面为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～(1)氧气是水光解的产物，在叶绿体类囊体薄膜上产生，淀粉是在叶绿体基质内产生的。(2)色素吸收、传递、转化能量过程中不需要酶的催化，而ATP的合成、CO2的固定、C3的还原离不开酶的催化。(3)叶绿体离开细胞，保持适宜条件仍可进行光合作用；离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，也可完成暗反应。(4)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。(1)氧气是水光解的产物，在叶绿体类囊体薄膜上产生，淀粉是在题组二环境变化对物质含量变化的影响4．在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是(

)A．C3和C5都迅速减少B．C3和C5都迅速增加C．C3迅速增加，C5迅速减少D．C3迅速减少，C5迅速增加C由题意知，在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照后，光反应停止，NADPH和ATP下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定则继续进行，但由于缺少NADPH和ATP，C3不能被还原而积累，使C3迅速增加；C5是植物体细胞内具有一定数量且能循环利用的物质，当CO2＋C5→2C3后，C3又不能被还原再形成C5时，C5将迅速减少。所以，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，此时叶绿体中C3迅速增加，C5迅速减少。题组二环境变化对物质含量变化的影响C由题意知，在其他条件适5．下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是(

)

5．下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B．t2→t3，碳反应限制光合作用；若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、碳反应增强的结果D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体膜上，而不是叶绿体基质中t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高t3→t4，碳反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中(1)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。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，NADPH和ATP含量变化是一致的。(1)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。[实验原理]考点三实验：叶绿体中色素的提取和分离[实验原理]考点三实验：叶绿体中色素的提取和分离[实验流程][实验流程]《光合作用与能量转化》课件人教版高中生物【实验成功的关键】(1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。(3)滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再重复画1～2次。(4)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。【实验成功的关键】1．(2017·天津红桥期中)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(

)A．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次B．色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度大于Ⅰ、ⅡC．强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增多D．移栽幼苗在强光下光合作用的强度较正常光照下强要重复2～3次，且必须是一次画线风干后再进行下一次画线四种色素在层析液中溶解度从大到小依次是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ强光下，叶绿素含量较正常光照下少C1．(2017·天津红桥期中)为研究高光强对移栽幼苗光合色素2．(2018·江苏淮安二模)甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是2．(2018·江苏淮安二模)甲、乙、丙、丁四位同学，在利用A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B．乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多C．丙可能是正确操作得到的理想结果D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解析：叶绿体中的色素属于有机物，易溶于酒精等有机溶剂，难溶于水，所以不能用蒸馏水作提取液和层析液，A正确；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇过多，色素浓度太低导致的，B正确；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，这不应该是正确操作得到的理想结果，C错误；丁中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3破坏了叶绿素，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏，D正确。A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液解析：叶绿体中的色素属叶绿体色素的提取与分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②使用放置数天的菠菜叶，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。(2)滤纸条色素带重叠滤纸条上的滤液细线未画成一条细线。(3)滤纸条上看不到色素带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)滤纸条上只呈现胡萝卜素、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”。叶绿体色素的提取与分离实验异常现象分析研析高考真题感悟[全国卷·真题体验]例1、(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是(

)A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的关键点拨:各种色素吸收的光谱不完全相同,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,而类胡萝卜素则主要吸收蓝紫光,光合作用的作用光谱可以有多种表达方式听课记录：类胡萝卜素不吸收红光A研析高考真题感悟[全国卷·真题体验]关键点拨例2、(2016·全国卷Ⅱ)关于高