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,下面是学习啦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。
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