高中生物必修一光合作用知识点复习

2017-06-01

光合作用是历年高中考试的重点、难点,所以学好,复习好光合作用是必需的,下面是小编给大家带来的高中生物必修一光合作用知识点复习,希望对你有帮助。

高中生物光合作用知识点

一、要点梳理

(一)叶绿体中的色素

1.分布:叶绿体基粒的囊状结构。

2.功能:吸收光能,传递光能,转化光能(只有较少数处于特殊状态的叶绿素a分子)。

3.特性:不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等。

4.分类及层析后位置

色素种类

吸收光谱

滤纸条上的位置

叶绿素

叶绿素a(蓝绿色)

红光和蓝紫光

叶绿素b(黄绿色)

红光和蓝紫光

类胡萝卜素

胡萝卜素(橙黄色)

蓝紫光

叶黄素(黄色)

蓝紫光

5.“叶绿体中色素的提取和分离”实验

(1)实验中几种化学物质的作用:丙酮作为提取液,可溶解叶绿体中的色素;层析液用于分离色素;二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分;碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。

(2)实验的关键之处:研磨要迅速、充分,叶绿素不稳定,易被破坏,充分研磨是为了提取较多的色素;滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧,以防止滤液挥发;滤液细线不仅要细、直,而且要含有较多的色素,因此要在滤液干后,重复画2~3次;滤纸上的滤液细线不能触到层析液,否则会使滤液中的色素溶解于层析液中,滤纸条上得不到色素带。

(3)色素提取液颜色淡的原因分析:研磨不充分,色素未能充分提取出来;未加CaC03,叶绿素分子被破坏;剪取叶片太少或加入丙酮太多,色素提取液浓度过低。

(二)光合作用的过程

根据反应过程是否需要光能,将光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。对于这两个阶段,可以采用“列表”比较的方法,加强对知识的理解与掌握。

1.区别

项目

光反应阶段

暗反应阶段

所需条件

必须有光

有光无光均可

进行场所

类囊体的薄膜上

叶绿体内的基质中

物质变化

H2O分解成O2和[H];形成ATP

二氧化碳被固定;C3被[H]还原,最终形成糖类;ATP转化成ADP和Pi

能量转换

光能转变为化学能,储存在ATP中

ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能

2.联系

物质:光反应阶段产生的[H],在暗反应阶段用于还原C3。

能量:光反应阶段生成的ATP,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来,帮助C3形成糖类,ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。

(三)影响光合作用的因素及在生产上的应用

非生物因素

对光合作用的影响

在生产上的应用

延长光照时间;增加光照面积;控制光照强度;光质。

轮作;合理密植;间作;温室大棚使用无色透明玻璃。

温度

光合作用需要多种酶参与

适时播种,温室大棚中白天适当提高温度,晚上适当降低温度。

二氧化碳浓度

适当提高其浓度,能提高光能利用率。

施用有机肥,合理密植,大棚中及时通风和用二氧化碳发生器来生产等措施。

必需矿质元素

矿质元素会直接或间接影响光合作用。

合理施肥(增施有机肥和化肥),中耕松土。无土栽培时,要注意通气及时更新培养液和适当加水稀释。

水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。

合理灌溉,大棚中还要注意空气湿度。

(四)影响光合作用的某个条件在短时间内对叶绿体中某些化合物含量(产生速率)的影响

当光照强度、CO2浓度突然发生改变时,短时间内会直接影响C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)生成量,进而影响叶肉细胞中这些物质的含量。具体可参照下表:

光 照

二 氧 化 碳

较强→弱(黑暗)

弱→较强

较高→低

低→较高

ATP、[H]

减少或没有

增加

增加

减少

C3

增加

减少

减少

增加

C5

减少

增加

增加

减少

(CH2O)

减少或没有

增加

减少

增加

(五)C3、C4植物的结构特点(供选学)

C3植物和C4植物是按照固定CO2的途径为依据来划分的。C3植物只有C3途径,而C4植物有C3和C4两条途径。C3植物的维管束鞘细胞内无叶绿体,C4植物的维管束鞘细胞内含有无基粒的叶绿体且细胞比较大。此外,C4植物有典型的“花环型”结构,即围绕着维管束鞘细胞的是一部分叶肉细胞,而C3植物无此特点。可列表如下:

植物类型

C3植物

C4植物

植物类

型举例

典型的温带植物

典型的热带或亚热带植物

叶片的

解剖结构

无“花环型结构”

维管束鞘及周围的一部分叶肉细胞构成“花环型”结构

叶绿体

的类型

有1种类型的叶

绿体:主要位于叶肉细胞中

有2种类型的叶绿体:叶

肉细胞的叶绿体正常;维

管束鞘细胞的叶绿体没有基粒

(六)光合作用坐标图上“点”的移动问题归纳

1.关于“光补偿点”和“光饱和点”的移动问题

(1)相关概念

所谓光补偿点是指植物在一定的光照下,光合作用吸收CO2的呼吸作用数量达到平衡状态的光照强度。光饱和点是指在一定的光强范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加,当光照度上升到某一数值之后,光合强度不再继续提高时的光照强度。如果植物长期处于光补偿点以下,植物将不能正常生长。右图:a点为光补偿点,b点则为光饱和点。

(2)相关移动问题

①上图代表是阴生植物,如果改为阳生植物,a、b两点则如何移动?

阳生植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生植物,故a、b点均应向右移。

②当温度或CO2浓度改变时,植物的光补偿点在坐标轴上的位置将怎样移动 ?

植物的光补偿点和光饱和点不是固定数值,它们会随外界条件的变化而变动。例如,当CO2浓度增高或温度降低时,呼吸作用减弱,因此光补偿点降低,a点向左移。在封闭的温室中,温度较高,CO2较少,这会使光补偿点提高而对光合积累不利。在这种情况下应适当降低室温,通风换气,或增施CO2才能保证光合作用的顺利进行。

③当土壤或培养液中缺乏Mg时,a点如何移动?

因为Mg中植物生长必须的矿质元素,与叶绿素的合成密切相关,缺Mg时植物对光能的利用率下降,因此a点必须向右移才能使得此时:光合作用强度=呼吸作用强度。

2.关于“CO2补偿点”和“CO2饱和点”移动问题

(1)相关概念

CO2补偿点是指植物光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用放出的CO2量时外界的CO2浓度。CO2饱和点是指在一定CO2浓度范围内,植物的光合速率随CO2浓度增加而增加,但达到一定程度时再增加CO2浓度,光合速率不再增加时的外界CO2浓度。如果植物长期处于CO2补偿点以下,植物将不能正常生长。一般说来,C4植物的CO2补偿点和饱和点都低于C3植物。如右图:a点为CO2补偿点,b点则为CO2饱和点。

(2)相关移动问题

①上图代表C3植物,如果改为C4植物,图像如何?

与C3植物相比,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2补偿点和CO2均低于C3植物,这是判断C4植物的标准之一,因此a、b两点均左移。如右图中,植物B是C4植物,因它在较低CO2浓度下有较高的CO2交换速度。

②如果光照强度增加,a、b两点如何移动?

因为a点的含义是“光合作用强度等于呼吸作用强度”,如果光照强度适当增强,光合作用增强(呼吸作用不变),则合成的有机物大于呼吸作用,须通过降低CO2浓度来达到补偿点植物光合作用的CO2补偿点降低,a点左移;光照增强,光反应增大,产生更多的[H]和ATP,促进了暗反应的进行,所以吸收的CO2量增多,b点右移。

高中生物影响光合作用的因素考点

光照

光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速度随着光照强度的增加而加快。但超过一定范围之后,光合速度的增加转慢,直到不再增加,这是因为光照促进的是光反应过程,而暗反应的能力(CO2、酶的催化效率等)是有限的。

2二氧化碳

CO2是绿色植物光合作用的原料,它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围内提CO2浓度能提高光合速,CO2浓度达到一定水平之后,光合作用速度不再增加,这是因为光反应的产物有限。

3温度

光合作用中的暗反应是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性。温度与光合作用速度的关系,实则上就像酶与温度之间的关系,有一个最适温度。

4矿质元素

矿质元素直接或间接影响光合作用。例如: N:是构成叶绿素、酶、ATP、NADP 等的元素。 P:是构成ATP、NADP 等的元素。 Mg:是构成叶绿素的元素。

5水分

水分是光合作用原料之一,缺乏时可使光合速度下降。

6日变化

白天进行光合作用,一般是中午较高,但在炎热的夏季,中午光合作用速度下降,出现“午休”现象。

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