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高中生物必修一光合作用知識點復(fù)習(xí)

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  光合作用是歷年高中考試的重點、難點,所以學(xué)好,復(fù)習(xí)好光合作用是必需的,下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧猩锉匦抟还夂献饔弥R點復(fù)習(xí),希望對你有幫助。

  高中生物光合作用知識點

  一、要點梳理

  (一)葉綠體中的色素

  1.分布:葉綠體基粒的囊狀結(jié)構(gòu)。

  2.功能:吸收光能,傳遞光能,轉(zhuǎn)化光能(只有較少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a分子)。

  3.特性:不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等。

  4.分類及層析后位置

色素種類

吸收光譜

濾紙條上的位置

葉綠素

葉綠素a(藍(lán)綠色)

紅光和藍(lán)紫光

葉綠素b(黃綠色)

紅光和藍(lán)紫光

類胡蘿卜素

胡蘿卜素(橙黃色)

藍(lán)紫光

葉黃素(黃色)

藍(lán)紫光

  5.“葉綠體中色素的提取和分離”實驗

  (1)實驗中幾種化學(xué)物質(zhì)的作用:丙酮作為提取液,可溶解葉綠體中的色素;層析液用于分離色素;二氧化硅破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),使研磨充分;碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。

  (2)實驗的關(guān)鍵之處:研磨要迅速、充分,葉綠素不穩(wěn)定,易被破壞,充分研磨是為了提取較多的色素;濾液收集后,要及時用棉塞將試管口塞緊,以防止濾液揮發(fā);濾液細(xì)線不僅要細(xì)、直,而且要含有較多的色素,因此要在濾液干后,重復(fù)畫2~3次;濾紙上的濾液細(xì)線不能觸到層析液,否則會使濾液中的色素溶解于層析液中,濾紙條上得不到色素帶。

  (3)色素提取液顏色淡的原因分析:研磨不充分,色素未能充分提取出來;未加CaC03,葉綠素分子被破壞;剪取葉片太少或加入丙酮太多,色素提取液濃度過低。

  (二)光合作用的過程

  根據(jù)反應(yīng)過程是否需要光能,將光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。對于這兩個階段,可以采用“列表”比較的方法,加強(qiáng)對知識的理解與掌握。

  1.區(qū)別

項目

光反應(yīng)階段

暗反應(yīng)階段

所需條件

必須有光

有光無光均可

進(jìn)行場所

類囊體的薄膜上

葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中

物質(zhì)變化

H2O分解成O2和[H];形成ATP

二氧化碳被固定;C3被[H]還原,最終形成糖類;ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi

能量轉(zhuǎn)換

光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,儲存在ATP中

ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中儲存的化學(xué)能

  2.聯(lián)系

  物質(zhì):光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H],在暗反應(yīng)階段用于還原C3。

  能量:光反應(yīng)階段生成的ATP,在暗反應(yīng)階段中將其儲存的化學(xué)能釋放出來,幫助C3形成糖類,ATP中的化學(xué)能則轉(zhuǎn)化為儲存在糖類中的化學(xué)能。

  (三)影響光合作用的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用

非生物因素

對光合作用的影響

在生產(chǎn)上的應(yīng)用

延長光照時間;增加光照面積;控制光照強(qiáng)度;光質(zhì)。

輪作;合理密植;間作;溫室大棚使用無色透明玻璃。

溫度

光合作用需要多種酶參與

適時播種,溫室大棚中白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降低溫度。

二氧化碳濃度

適當(dāng)提高其濃度,能提高光能利用率。

施用有機(jī)肥,合理密植,大棚中及時通風(fēng)和用二氧化碳發(fā)生器來生產(chǎn)等措施。

必需礦質(zhì)元素

礦質(zhì)元素會直接或間接影響光合作用。

合理施肥(增施有機(jī)肥和化肥),中耕松土。無土栽培時,要注意通氣及時更新培養(yǎng)液和適當(dāng)加水稀釋。

水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。

合理灌溉,大棚中還要注意空氣濕度。

  (四)影響光合作用的某個條件在短時間內(nèi)對葉綠體中某些化合物含量(產(chǎn)生速率)的影響

  當(dāng)光照強(qiáng)度、CO2濃度突然發(fā)生改變時,短時間內(nèi)會直接影響C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)生成量,進(jìn)而影響葉肉細(xì)胞中這些物質(zhì)的含量。具體可參照下表:

光 照

二 氧 化 碳

較強(qiáng)→弱(黑暗)

弱→較強(qiáng)

較高→低

低→較高

ATP、[H]

減少或沒有

增加

增加

減少

C3

增加

減少

減少

增加

C5

減少

增加

增加

減少

(CH2O)

減少或沒有

增加

減少

增加

  (五)C3、C4植物的結(jié)構(gòu)特點(供選學(xué))

  C3植物和C4植物是按照固定CO2的途徑為依據(jù)來劃分的。C3植物只有C3途徑,而C4植物有C3和C4兩條途徑。C3植物的維管束鞘細(xì)胞內(nèi)無葉綠體,C4植物的維管束鞘細(xì)胞內(nèi)含有無基粒的葉綠體且細(xì)胞比較大。此外,C4植物有典型的“花環(huán)型”結(jié)構(gòu),即圍繞著維管束鞘細(xì)胞的是一部分葉肉細(xì)胞,而C3植物無此特點??闪斜砣缦拢?/p>

植物類型

C3植物

C4植物

植物類

型舉例

典型的溫帶植物

典型的熱帶或亞熱帶植物

葉片的

解剖結(jié)構(gòu)

無“花環(huán)型結(jié)構(gòu)”

維管束鞘及周圍的一部分葉肉細(xì)胞構(gòu)成“花環(huán)型”結(jié)構(gòu)

葉綠體

的類型

有1種類型的葉

綠體:主要位于葉肉細(xì)胞中

有2種類型的葉綠體:葉

肉細(xì)胞的葉綠體正常;維

管束鞘細(xì)胞的葉綠體沒有基粒

  (六)光合作用坐標(biāo)圖上“點”的移動問題歸納

  1.關(guān)于“光補(bǔ)償點”和“光飽和點”的移動問題

  (1)相關(guān)概念

  所謂光補(bǔ)償點是指植物在一定的光照下,光合作用吸收CO2的呼吸作用數(shù)量達(dá)到平衡狀態(tài)的光照強(qiáng)度。光飽和點是指在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi),植物的光合強(qiáng)度隨光照度的上升而增加,當(dāng)光照度上升到某一數(shù)值之后,光合強(qiáng)度不再繼續(xù)提高時的光照強(qiáng)度。如果植物長期處于光補(bǔ)償點以下,植物將不能正常生長。右圖:a點為光補(bǔ)償點,b點則為光飽和點。

  (2)相關(guān)移動問題

 ?、偕蠄D代表是陰生植物,如果改為陽生植物,a、b兩點則如何移動?

  陽生植物的光補(bǔ)償點和光飽和點都高于陰生植物,故a、b點均應(yīng)向右移。

 ?、诋?dāng)溫度或CO2濃度改變時,植物的光補(bǔ)償點在坐標(biāo)軸上的位置將怎樣移動 ?

  植物的光補(bǔ)償點和光飽和點不是固定數(shù)值,它們會隨外界條件的變化而變動。例如,當(dāng)CO2濃度增高或溫度降低時,呼吸作用減弱,因此光補(bǔ)償點降低,a點向左移。在封閉的溫室中,溫度較高,CO2較少,這會使光補(bǔ)償點提高而對光合積累不利。在這種情況下應(yīng)適當(dāng)降低室溫,通風(fēng)換氣,或增施CO2才能保證光合作用的順利進(jìn)行。

 ?、郛?dāng)土壤或培養(yǎng)液中缺乏Mg時,a點如何移動?

  因為Mg中植物生長必須的礦質(zhì)元素,與葉綠素的合成密切相關(guān),缺Mg時植物對光能的利用率下降,因此a點必須向右移才能使得此時:光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度。

  2.關(guān)于“CO2補(bǔ)償點”和“CO2飽和點”移動問題

  (1)相關(guān)概念

  CO2補(bǔ)償點是指植物光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用放出的CO2量時外界的CO2濃度。CO2飽和點是指在一定CO2濃度范圍內(nèi),植物的光合速率隨CO2濃度增加而增加,但達(dá)到一定程度時再增加CO2濃度,光合速率不再增加時的外界CO2濃度。如果植物長期處于CO2補(bǔ)償點以下,植物將不能正常生長。一般說來,C4植物的CO2補(bǔ)償點和飽和點都低于C3植物。如右圖:a點為CO2補(bǔ)償點,b點則為CO2飽和點。

  (2)相關(guān)移動問題

  ①上圖代表C3植物,如果改為C4植物,圖像如何?

  與C3植物相比,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2補(bǔ)償點和CO2均低于C3植物,這是判斷C4植物的標(biāo)準(zhǔn)之一,因此a、b兩點均左移。如右圖中,植物B是C4植物,因它在較低CO2濃度下有較高的CO2交換速度。

 ?、谌绻庹諒?qiáng)度增加,a、b兩點如何移動?

  因為a點的含義是“光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度”,如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),光合作用增強(qiáng)(呼吸作用不變),則合成的有機(jī)物大于呼吸作用,須通過降低CO2濃度來達(dá)到補(bǔ)償點植物光合作用的CO2補(bǔ)償點降低,a點左移;光照增強(qiáng),光反應(yīng)增大,產(chǎn)生更多的[H]和ATP,促進(jìn)了暗反應(yīng)的進(jìn)行,所以吸收的CO2量增多,b點右移。

  高中生物影響光合作用的因素考點

  光照

  光合作用是一個光生物化學(xué)反應(yīng),所以光合速度隨著光照強(qiáng)度的增加而加快。但超過一定范圍之后,光合速度的增加轉(zhuǎn)慢,直到不再增加,這是因為光照促進(jìn)的是光反應(yīng)過程,而暗反應(yīng)的能力(CO2、酶的催化效率等)是有限的。

  2二氧化碳

  CO2是綠色植物光合作用的原料,它的濃度高低影響了光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行。在一定范圍內(nèi)提CO2濃度能提高光合速,CO2濃度達(dá)到一定水平之后,光合作用速度不再增加,這是因為光反應(yīng)的產(chǎn)物有限。

  3溫度

  光合作用中的暗反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng),而溫度直接影響酶的活性。溫度與光合作用速度的關(guān)系,實則上就像酶與溫度之間的關(guān)系,有一個最適溫度。

  4礦質(zhì)元素

  礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。例如: N:是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP、NADP 等的元素。 P:是構(gòu)成ATP、NADP 等的元素。 Mg:是構(gòu)成葉綠素的元素。

  5水分

  水分是光合作用原料之一,缺乏時可使光合速度下降。

  6日變化

  白天進(jìn)行光合作用,一般是中午較高,但在炎熱的夏季,中午光合作用速度下降,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。
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