高中生物必修一光合作用相關(guān)概念總結(jié)
光合作用是高中生物的核心考點(diǎn),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孟嚓P(guān)概念總結(jié),希望對(duì)你有幫助。
高中生物光合作用相關(guān)概念
名詞:
1、光合作用:發(fā)生范圍(綠色植物)、場(chǎng)所(葉綠體)、能量來源(光能)、原料(二氧化碳和水)、產(chǎn)物(儲(chǔ)存能量的有機(jī)物和氧氣)。
語(yǔ)句:
1、光合作用的發(fā)現(xiàn):
?、?771年英國(guó)科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn),將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi),蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi),小鼠不容易窒息而死,證明:植物可以更新空氣。
②1864年,德國(guó)科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光,另一半遮光。過一段時(shí)間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化,曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。證明:綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。
?、?880年,德國(guó)科學(xué)家思吉爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)。證明:葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,氧是葉綠體釋放出來的。
?、?0世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓卡門采用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2,釋放的是18O2;第二組提供H2 O和C18O,釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。
2、葉綠體的色素:
①分布:基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上。
?、谏氐姆N類:高等植物葉綠體含有以下四種色素。A、葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,包括葉綠素a(藍(lán)綠色)和葉綠素b( ;B、類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,包括胡蘿卜素和葉素。
3、葉綠體的酶:
分布在葉綠體基粒片層膜上(光反應(yīng)階段的酶)和葉綠體的基質(zhì)中(暗反應(yīng)階段的酶)。
4、光合作用的過程:
?、俟夥磻?yīng)階段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(為暗反應(yīng)提供氫)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(為暗反應(yīng)提供能量)
?、诎捣磻?yīng)階段: a、CO2的固定:CO2+C5→2C3 b、C3化合物的還原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5
5、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系:
①場(chǎng)所:光反應(yīng)在葉綠體基粒片層膜上,暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中。
?、跅l件:光反應(yīng)需要光、葉綠素等色素、酶,暗反應(yīng)需要許多有關(guān)的酶。
?、畚镔|(zhì)變化:光反應(yīng)發(fā)生水的光解和ATP的形成,暗反應(yīng)發(fā)生CO2的固定和C3化合物的還原。
?、苣芰孔兓汗夥磻?yīng)中光能→ATP中活躍的化學(xué)能,在暗反應(yīng)中ATP中活躍的化學(xué)能→CH2O中穩(wěn)定的化學(xué)能。
?、萋?lián)系:光反應(yīng)產(chǎn)物[H]是暗反應(yīng)中CO2的還原劑,ATP為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供了能量,暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)形成ATP提供了原料。
6、光合作用的意義:
?、偬峁┝宋镔|(zhì)來源和能量來源。
?、诰S持大氣中氧和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定。
?、蹖?duì)生物的進(jìn)化具有重要作用。總之,光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。
7、影響光合作用的因素:
有光照(包括光照的強(qiáng)度、光照的時(shí)間長(zhǎng)短)、二氧化碳濃度、溫度(主要影響酶的作用)和水等。這些因素中任何一種的改變都將影響光合作用過程。如:在大棚蔬菜等植物栽種過程中,可采用白天適當(dāng)提高溫度、夜間適當(dāng)降低溫度(減少呼吸作用消耗有機(jī)物)的方法,來提高作物的產(chǎn)量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范圍內(nèi)提高二氧化碳濃度,有利于增加光合作用的產(chǎn)物。當(dāng)?shù)蜏貢r(shí)暗反應(yīng)中(CH2O)的產(chǎn)量會(huì)減少,主要由于低溫會(huì)抑制酶的活性;適當(dāng)提高溫度能提高暗反應(yīng)中(CH2O)的產(chǎn)量,主要由于提高了暗反應(yīng)中酶的活性。
8、光合作用過程可以分為兩個(gè)階段,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。
前者的進(jìn)行必須在光下才能進(jìn)行,并隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng),后者有光、無光都可以進(jìn)行。暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供能量和[H],在較弱光照下生長(zhǎng)的植物,其光反應(yīng)進(jìn)行較慢,故當(dāng)提高二氧化碳濃度時(shí),光合作用速率并沒有隨之增加。光照增強(qiáng),蒸騰作用隨之增加,從而避免葉片的灼傷,但炎熱夏天的中午光照過強(qiáng)時(shí),為了防止植物體內(nèi)水分過度散失,通過植物進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)節(jié),氣孔關(guān)閉。雖然光反應(yīng)產(chǎn)生了足夠的ATP和〔H〕,但是氣孔關(guān)閉,CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體中的分子數(shù)減少,影響了暗反應(yīng)中葡萄糖的產(chǎn)生。
9、在光合作用中:
a、由強(qiáng)光變成弱光時(shí),[產(chǎn)生的H]、ATP數(shù)量減少,此時(shí)C3還原過程減弱,而CO2仍在短時(shí)間內(nèi)被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。
b、CO2濃度降低時(shí),CO2固定減弱,因而產(chǎn)生的C3數(shù)量減少,C5的消耗量降低,而細(xì)胞的C3仍被還原,同時(shí)再生,因而此時(shí),C3含量降低,C5含量上升。
高中生物光合作用練習(xí)及答案
1.下列有關(guān)光合作用的敘述正確的是 ( )
A.無氧條件下,光合作用是細(xì)胞內(nèi)ATP的唯一來源
B.在暗反應(yīng)過程中酶和C5化合物的數(shù)量因消耗而不斷減少
C.在較強(qiáng)光照下,光合作用強(qiáng)度隨著CO2濃度的提高而增強(qiáng)
D.在白天,葉綠體可為線粒體提供O2,用于有機(jī)物的氧化分解
解析:在無氧條件下,細(xì)胞內(nèi)ATP來自無氧呼吸,如果是能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞,ATP還可來自光合作用;在光合作用暗反應(yīng)中,酶和C5化合物的數(shù)量不會(huì)因消耗而減少;在較強(qiáng)光照下,在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨著CO2濃度的提高而增強(qiáng);白天,光合作用能產(chǎn)生O2,生成有機(jī)物,可提供給細(xì)胞呼吸。
答案:D
2.下圖表示植物光合作用的一個(gè)階段,下列各項(xiàng)敘述正確的是 ( )
A.該反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體
B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶
C.提高溫度一定能促進(jìn)C6H12O6的生成
D.無光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行
解析:圖示的光合作用階段為光合作用暗反應(yīng),該反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),該過程在有光、無光的條件下均會(huì)進(jìn)行,該過程的物質(zhì)變化為CO2的固定和C3的還原,其中C3還原需要光反應(yīng)提供[H]和ATP,此外還需要多種酶的參與。溫度通過影響該過程中酶的活性影響C6H12O6的生成,因此,在最適溫度以上,提高溫度不能促進(jìn)C6H12O6的生成。
答案:B
3.如圖表示在一定范圍內(nèi),不同環(huán)境因素與水稻葉片光合作用強(qiáng)度的關(guān)系,對(duì)其描述不正
確的是 ( )
A.如果橫坐標(biāo)是CO2含量,則a為紅光,b為白光
B.如果橫坐標(biāo)是CO2含量,則a為強(qiáng)光,b為弱光
C.如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,a的CO2含量較高,b 的CO2含量較低
D.如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,a溫度較適宜,b溫度較低
解析:如果橫坐標(biāo)是CO2含量,則相同的CO2含量
時(shí),植物對(duì)白光的吸收值大于紅光,因此光合作用強(qiáng)度較大,即a為白光,b為紅光。
答案:A
4.在適宜的溫度、水分和CO2條件下,分別測(cè)定強(qiáng)光和弱光時(shí)不同植物的凈光合作用量,
如下圖所示。請(qǐng)據(jù)此判斷,下列敘述不正確的是 ( )
A.該條件下,使植物吸收CO2量增加或減少的主要生態(tài)因素是光
B.植物在強(qiáng)光下的凈光合作用量一定比弱光下高
C.同等光照條件下,玉米比小麥的凈光合作用量高
D.大多數(shù)農(nóng)作物都是喜陽(yáng)植物
解析:此題研究強(qiáng)光和弱光對(duì)陰生植物和陽(yáng)生植物光合作用的影響。強(qiáng)光下,植物光合作用強(qiáng),消耗的原料二氧化碳多,弱光下,植物光合作用
弱,消耗的原料二氧化碳少,A是正確的。此圖所列的幾種農(nóng)作物小麥、玉米、高粱都是陽(yáng)生植物,實(shí)際上大多數(shù)農(nóng)作物都是喜陽(yáng)植物,D是正確的。植物在強(qiáng)光下的實(shí)際光合作用量一定比弱光下高,凈光合作用量=實(shí)際光合作用量—呼吸作用消耗量,而這幾種植物生理活動(dòng)的環(huán)境溫度并不知道,溫度高,光合作用強(qiáng),呼吸作用也強(qiáng),消耗的有機(jī)物也多。陰生植物圖中,強(qiáng)光下的光合作用量低于弱光下的光合作用量,所以B項(xiàng)不正確。據(jù)圖分析,同等光照條件下,玉米比小麥的凈光合作用量高。
答案:B
5.將可見光通過三棱鏡后照射到綠色植物葉片的哪種色素提取液上,可獲得該吸收光譜(圖
中的暗帶表示溶液吸收該波長(zhǎng)的光后形成的光譜) ( )
A.類胡蘿卜素 B.葉黃素 C.胡蘿卜素 D.葉綠素a
解析: 葉綠體中的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。其中,葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b,主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素,主要吸收藍(lán)紫光。從圖中可以看出,該色素主要吸收了紅光和藍(lán)紫光,所以該色素為葉綠素a。
答案:D
6.下列關(guān)于葉綠體色素在光合作用過程中作用的描述,錯(cuò)誤的是 ( )
A.葉綠體色素與ATP的合成有關(guān)
B.葉綠體色素參與ATP的分解
C.葉綠體色素與O2和[H]的形成有關(guān)
D.葉綠體色素能吸收和傳遞光能
解析:葉綠體色素參與光反應(yīng),主要是吸收和傳遞光能,光解水,同時(shí)產(chǎn)生O2、ATP和[H]。
答案:B
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