高中生物必修一光合作用知識點復習
光合作用是歷年高中考試的重點、難點,所以學好,復習好光合作用是必需的,下面是學習啦小編給大家?guī)淼母咧猩锉匦抟还夂献饔弥R點復習,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構。
2.功能:吸收光能,傳遞光能,轉化光能(只有較少數處于特殊狀態(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(藍綠色) | 紅光和藍紫光 | |
葉綠素b(黃綠色) | 紅光和藍紫光 | ||
類胡蘿卜素 | 胡蘿卜素(橙黃色) | 藍紫光 | |
葉黃素(黃色) | 藍紫光 |
5.“葉綠體中色素的提取和分離”實驗
(1)實驗中幾種化學物質的作用: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;二氧化硅破壞細胞結構,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);濾液細線不僅要細、直,而且要含有較多的色素,因此要在濾液干后,重復畫2~3次;濾紙上的濾液細線不能觸到層析液,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
根據反應過程是否需要光能,將光合作用分為光反應和暗反應兩個階段。對于這兩個階段,可以采用“列表”比較的方法,加強對知識的理解與掌握。
1.區(qū)別
項目 | 光反應階段 | 暗反應階段 |
所需條件 | 必須有光 | 有光無光均可 |
進行場所 | 類囊體的薄膜上 | 葉綠體內的基質中 |
物質變化 | 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轉化成ADP和Pi |
能量轉換 | 光能轉變?yōu)榛瘜W能,儲存在ATP中 | ATP中的化學能轉化為糖類中儲存的化學能 |
2.聯系
物質:光反應階段產生的[H],在暗反應階段用于還原C3。
能量:光反應階段生成的ATP,在暗反應階段中將其儲存的化學能釋放出來,幫助C3形成糖類,ATP中的化學能則轉化為儲存在糖類中的化學能。
(三)影響光合作用的因素及在生產上的應用
非生物因素 | 對光合作用的影響 | 在生產上的應用 |
光 | 延長光照時間;增加光照面積;控制光照強度;光質。 | 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提高溫度,晚上適當降低溫度。 |
二氧化碳濃度 | 適當提高其濃度,能提高光能利用率。 | 施用有機肥,合理密植,大棚中及時通風和用二氧化碳發(fā)生器來生產等措施。 |
必需礦質元素 | 礦質元素會直接或間接影響光合作用。 | 合理施肥(增施有機肥和化肥),中耕松土。無土栽培時,要注意通氣及時更新培養(yǎng)液和適當加水稀釋。 |
水 | 水既是光合作用的原料,又是體內各種化學反應的介質。 | 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對葉綠體中某些化合物含量(產生速率)的影響
當光照強度、CO2濃度突然發(fā)生改變時,短時間內會直接影響C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)生成量,進而影響葉肉細胞中這些物質的含量。具體可參照下表:
光 照 | 二 氧 化 碳 | |||
較強→弱(黑暗) | 弱→較強 | 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植物的結構特點(供選學)
C3植物和C4植物是按照固定CO2的途徑為依據來劃分的。C3植物只有C3途徑,而C4植物有C3和C4兩條途徑。C3植物的維管束鞘細胞內無葉綠體,C4植物的維管束鞘細胞內含有無基粒的葉綠體且細胞比較大。此外,C4植物有典型的“花環(huán)型”結構,即圍繞著維管束鞘細胞的是一部分葉肉細胞,而C3植物無此特點。可列表如下:
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 解剖結構 | 無“花環(huán)型結構” | 維管束鞘及周圍的一部分葉肉細胞構成“花環(huán)型”結構 |
葉綠體 的類型 | 有1種類型的葉 綠體:主要位于葉肉細胞中 | 有2種類型的葉綠體:葉 肉細胞的葉綠體正常;維 管束鞘細胞的葉綠體沒有基粒 |
(六)光合作用坐標圖上“點”的移動問題歸納
1.關于“光補償點”和“光飽和點”的移動問題
(1)相關概念
所謂光補償點是指植物在一定的光照下,光合作用吸收CO2的呼吸作用數量達到平衡狀態(tài)的光照強度。光飽和點是指在一定的光強范圍內,植物的光合強度隨光照度的上升而增加,當光照度上升到某一數值之后,光合強度不再繼續(xù)提高時的光照強度。如果植物長期處于光補償點以下,植物將不能正常生長。右圖:a點為光補償點,b點則為光飽和點。
(2)相關移動問題
?、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?
陽生植物的光補償點和光飽和點都高于陰生植物,故a、b點均應向右移。
?、诋敎囟然駽O2濃度改變時,植物的光補償點在坐標軸上的位置將怎樣移動 ?
植物的光補償點和光飽和點不是固定數值,它們會隨外界條件的變化而變動。例如,當CO2濃度增高或溫度降低時,呼吸作用減弱,因此光補償點降低,a點向左移。在封閉的溫室中,溫度較高,CO2較少,這會使光補償點提高而對光合積累不利。在這種情況下應適當降低室溫,通風換氣,或增施CO2才能保證光合作用的順利進行。
?、郛斖寥阑蚺囵B(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元素,與葉綠素的合成密切相關,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:光合作用強度=呼吸作用強度。
2.關于“CO2補償點”和“CO2飽和點”移動問題
(1)相關概念
CO2補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,植物的光合速率隨CO2濃度增加而增加,但達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補償點以下,植物將不能正常生長。一般說來,C4植物的CO2補償點和飽和點都低于C3植物。如右圖:a點為CO2補償點,b點則為CO2飽和點。
(2)相關移動問題
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補償點和CO2均低于C3植物,這是判斷C4植物的標準之一,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。
?、谌绻庹諒姸仍黾?,a、b兩點如何移動?
因為a點的含義是“光合作用強度等于呼吸作用強度”,如果光照強度適當增強,光合作用增強(呼吸作用不變),則合成的有機物大于呼吸作用,須通過降低CO2濃度來達到補償點植物光合作用的CO2補償點降低,a點左移;光照增強,光反應增大,產生更多的[H]和ATP,促進了暗反應的進行,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反應,所以光合速度隨著光照強度的增加而加快。但超過一定范圍之后,光合速度的增加轉慢,直到不再增加,這是因為光照促進的是光反應過程,而暗反應的能力(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的進行。在一定范圍內提CO2濃度能提高光合速,CO2濃度達到一定水平之后,光合作用速度不再增加,這是因為光反應的產物有限。
3溫度
光合作用中的暗反應是由酶所催化的化學反應,而溫度直接影響酶的活性。溫度與光合作用速度的關系,實則上就像酶與溫度之間的關系,有一個最適溫度。
4礦質元素
礦質元素直接或間接影響光合作用。例如: N:是構成葉綠素、酶、ATP、NADP 等的元素。 P:是構成ATP、NADP 等的元素。 Mg:是構成葉綠素的元素。
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“午休”現象。
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