高中生物必修一光合作用知识点复习
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
光
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
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。