2026届高考生物一轮精准突破复习：第18讲+光合作用(二)

光合作用Photosynthesis光合作用（二）第18讲高三一轮复习授课人：INSIDEPLANTSAroundofreviewinthethirdyearofhighschoolCelebratepridemonth考情分析近5年考情考点2024广东、贵州、浙江、2023海南、江苏、浙江、辽宁，2025天津绿叶中色素的提取和分离实验2024广东、全国、浙江、江西、安徽、吉林，2023北京、浙江、湖南、天津、重庆光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化2024北京、山东、湖北、全国、2023北京、湖北、2025福建、天津影响光合作用的因素2024河北，2023湖北叶绿体的结构与功能2023广东、全国叶绿体中色素的种类、含量及功能2024重庆，2023山西光合作用原理的应用2022福建总、净光合与呼吸本节内容考点丰富，考频较高，题型主要以填空题为主，也有部分是选择题，题目考查难度较高，是一大重点和难点，同时题干的长度很长难读懂学习目标1．生命观念：通过比较光反应与暗反应的关系和光合作用元素去向分析，建立生命活动对立统一的观点2．科学思维：通过分析C3、C5等物质变化和影响光合作用的曲线，培养学生利用文字、图表及数学模型准确描述生物学知识的能力3．科学探究：通过“绿叶中色素的提取和分离”实验，培养学生的实验探究能力4．社会责任：通过分析色素吸收光谱在农业生产中的应用，养成关心生产生活实际的责任意识本节纲要03光合作用的原理02叶绿体的结构适于进行光合作用二、叶绿体的结构适于进行光合作用1、叶绿体结构(电镜下)外膜内膜基质核糖体DNA类囊体基粒①光合色素分布在

。②与光合作用有关的酶分布在

和

。③叶绿体使膜的表面积增大的方式：

。类囊体薄膜类囊体薄膜

叶绿体基质类囊体堆叠形成基粒(酶、色素)催化暗反应的酶、少量核酸二、叶绿体的结构适于进行光合作用2、叶绿体功能实验验证恩格尔曼实验一需氧细菌分布在

所有受光部位。需氧细菌只向叶绿体被

到的部位集中。实验结论：叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧；是光合作用的场所。极细光束完全光照黑暗无氧极细光束照射叶绿体二、叶绿体的结构适于进行光合作用2、叶绿体功能实验验证恩格尔曼实验二示意图用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光区和蓝紫光区。实验结论：叶绿体主要利用红光和蓝紫光释放氧气二、叶绿体的结构适于进行光合作用恩格尔曼实验设计的巧妙之处①巧选实验材料:实验材料用

，水绵的叶绿体呈

分布，便于观察，用需氧细菌可确定

的部位。②巧妙排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了

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

和.的部位，相当于一组对照试验；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。水绵和需氧细菌螺旋带状释放氧气氧气和光有光照无光照2、叶绿体功能实验验证二、叶绿体的结构适于进行光合作用3、叶绿体的结构与功能相适应外膜叶绿体基质暗反应类囊体色素光反应光合作用证

据恩格尔曼的两个实验极大地扩展了受光面积1、【2021湖北高考】在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是（）

A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜

B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白

C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解

D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质A

牛刀小试A、葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A错误;B、真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解，为跨膜运输提供能量，B正确C、溶酶体内有多种水解酶，能溶解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确;D、叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质(酶等)，利于反应进行，D正确。

牛刀小试2.【2023全国高考】某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。

(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是________（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布_____上，其中类胡萝卜素主要吸收_____（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。

(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是_____。

差速离心类囊体（薄）膜蓝紫光悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的原料ATP和NADPH，所以无法形成糖类。

牛刀小试3、【2023全国高考】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DD、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快，D错误。三、光合作用的原理1、探索光合作用原理的部分实验实验1：1937年希尔实验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），在光照下进行，叶绿体有O2释放。叶绿体中H2O光解产生氧气离体叶绿体铁盐(或其他氧化剂)H2O2H++O2光照希尔反应水的光解希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？能，因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。希尔反应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，反应体系中可以还存在其他氧元素供体。三、光合作用的原理1、探索光合作用原理的部分实验实验3：1954年阿尔农实验离体叶绿体加入ADP、Pi，给予光照。结果：叶绿体生成ATP，且同时水光解产生氧气光照下，水光解同时ADP和Pi合成ATP。实验2：鲁宾和卡门实验用18O分别标记CO2和H2O，给予光照。光合作用产生的O2来自于H2O，不来自CO2。C18O2H218O18O2同位素标记法对比实验三、光合作用的原理1、探索光合作用原理的部分实验实验4：卡尔文实验20世纪40年代，美国科学家卡尔文为了探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。用14CO2供小球藻进行光合作用追踪其放射性。14CO2→14C3→（14CH2O）三、光合作用的原理2、光合作用

指绿色植物通过

，利用光能，把

转化成储存着能量的有机物，并且释放出

的过程。叶绿体二氧化碳和水氧气（1）定义（2）实质：（将无机物→有机物，光能→有机物中稳定的化学能）合成有机物，储存能量一定要有叶绿体?不一定，蓝藻具有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用。三、光合作用的原理2、光合作用（3）过程填写图中序号所代表的物质或结构a．____；b.____________；c._____________；d.________。Ⅰ是____________；Ⅱ是___________。O2

NADP＋

ADP＋Pi

C5

光反应暗反应三、光合作用的原理2、光合作用（3）过程必修一P103：可作为暗反应的还原剂；储备部分能量供暗反应利用。必修一P104:指三碳化合物：____________3－磷酸甘油酸指五碳化合物——核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)需要RuBP羧化酶有光无光都能进行，但需要光反应的产物[H]和ATP，因此在无光条件下不可以长期进行。三、光合作用的原理2、光合作用项目光反应阶段暗反应/碳反应阶段区别场所条件物质变化能量转化联系类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶多种酶、NADPH和ATP水的光解：2H2O→O2+4H++4e-NADPH的合成：NADP++H++2e-→NADPHATP的合成：ADP+Pi+能量→ATPCO2的固定：CO2＋C5→_______C3的还原：2C3————→(CH2O)＋C52C3光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi酶ATP、NADPH酶需要RuBP羧化酶三、光合作用的原理2、光合作用（4）元素的去向分析NADPH(CH2O)14C3(14CH2O)18O2C3(CH218O)必修一P104：部分是淀粉，一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。⭐⭐①光反应产生的ATP主要用于暗反应，呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动②光合作用中（光反应产生）是NADPH，呼吸作用产生的[H]（有氧呼吸第一、第二阶段产生）是NADH，所以它们不是同一种物质。三、光合作用的原理3、注意三、光合作用的原理4、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析①“来源—去路”法分析各物质变化当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：C5、NADPH、ATP变化同步，C3、C5变化相反，C3跟着CO2走，C5跟着光照走。三、光合作用的原理4、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析②“模型法”表示C3、C5等物质的含量变化①图1中曲线甲表示

，曲线乙表示

。②图2中曲线甲表示

，曲线乙表示

。③图3中曲线甲表示

，曲线乙表示

。④图4中曲线甲表示

，曲线乙表示

。C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C3C5、NADPH、ATP

牛刀小试1、在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。(1)图中物质A是___________（C3化合物、C5化合物）。C3化合物(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。

暗反应速率在该环境中达到稳定，即C3和C5化合物含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_______（低、高）。高(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_________（高、低），其原因_____________________________________________。

低CO2浓度低时，暗反应强度低，所需ATP和［H］少

牛刀小试2、如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是(

)A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATPB．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度C．Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累D．Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低D

根据题意和题图可知，物质甲是C5，物质乙是C3，CO2的固定不消耗ATP，A错误；Ⅱ阶段改变的条件是降低了CO2浓度，导致C3含量下降，C5含量增多，条件改变影响暗反应的进行，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低，B、C错误

牛刀小试5、连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多。原因是（广东高考题节选）：

。随着光照和黑暗的交替进行，光照和黑暗间隔处理处理组在光下产生的NADPH和ATP能够及时的利用和再生，从而促进了暗反应的进行。三、光合作用的原理6、化能合成作用项目光合作用化能合成作用区别能量来源代表生物绿色植物相同点光能无机物氧化释放的能量硝化细菌都能将CO2和H2O等无机物合成有机物

注：光合作用与化能合成作用最主要的区别是利用的能量不同。

思维导图1、【2024河北高考】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。

牛刀小试(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。蓝类囊体薄膜C5糖类紫外光1、【2024河北高考】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。

牛刀小试(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_______________________。无水乙醇叶绿素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

牛刀小试A．物质X通过