高中生物必修一光合作用相关概念总结
光合作用是高中生物的核心考点,下面是小编给大家带来的高中生物必修一光合作用相关概念总结,希望对你有帮助。
高中生物光合作用相关概念
名词:
1、光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
语句:
1、光合作用的发现:
①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。
②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。
④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2 O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
2、叶绿体的色素:
①分布:基粒片层结构的薄膜上。
②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b( ;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素。
3、叶绿体的酶:
分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
4、光合作用的过程:
①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)
②暗反应阶段: a、CO2的固定:CO2+C5→2C3 b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5
5、光反应与暗反应的区别与联系:
①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。
②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。
⑤联系:光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。
6、光合作用的意义:
①提供了物质来源和能量来源。
②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。
③对生物的进化具有重要作用。总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
7、影响光合作用的因素:
有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如:在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提高二氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少,主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量,主要由于提高了暗反应中酶的活性。
8、光合作用过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。
前者的进行必须在光下才能进行,并随着光照强度的增加而增强,后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和[H],在较弱光照下生长的植物,其光反应进行较慢,故当提高二氧化碳浓度时,光合作用速率并没有随之增加。光照增强,蒸腾作用随之增加,从而避免叶片的灼伤,但炎热夏天的中午光照过强时,为了防止植物体内水分过度散失,通过植物进行适应性的调节,气孔关闭。虽然光反应产生了足够的ATP和〔H〕,但是气孔关闭,CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少,影响了暗反应中葡萄糖的产生。
9、在光合作用中:
a、由强光变成弱光时,[产生的H]、ATP数量减少,此时C3还原过程减弱,而CO2仍在短时间内被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。
b、CO2浓度降低时,CO2固定减弱,因而产生的C3数量减少,C5的消耗量降低,而细胞的C3仍被还原,同时再生,因而此时,C3含量降低,C5含量上升。
高中生物光合作用练习及答案
1.下列有关光合作用的叙述正确的是 ( )
A.无氧条件下,光合作用是细胞内ATP的唯一来源
B.在暗反应过程中酶和C5化合物的数量因消耗而不断减少
C.在较强光照下,光合作用强度随着CO2浓度的提高而增强
D.在白天,叶绿体可为线粒体提供O2,用于有机物的氧化分解
解析:在无氧条件下,细胞内ATP来自无氧呼吸,如果是能进行光合作用的细胞,ATP还可来自光合作用;在光合作用暗反应中,酶和C5化合物的数量不会因消耗而减少;在较强光照下,在一定范围内,光合作用强度随着CO2浓度的提高而增强;白天,光合作用能产生O2,生成有机物,可提供给细胞呼吸。
答案:D
2.下图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是 ( )
A.该反应的场所是叶绿体的类囊体
B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
解析:图示的光合作用阶段为光合作用暗反应,该反应发生的场所是叶绿体基质,该过程在有光、无光的条件下均会进行,该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原,其中C3还原需要光反应提供[H]和ATP,此外还需要多种酶的参与。温度通过影响该过程中酶的活性影响C6H12O6的生成,因此,在最适温度以上,提高温度不能促进C6H12O6的生成。
答案:B
3.如图表示在一定范围内,不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系,对其描述不正
确的是 ( )
A.如果横坐标是CO2含量,则a为红光,b为白光
B.如果横坐标是CO2含量,则a为强光,b为弱光
C.如果横坐标是光照强度,a的CO2含量较高,b 的CO2含量较低
D.如果横坐标是光照强度,a温度较适宜,b温度较低
解析:如果横坐标是CO2含量,则相同的CO2含量
时,植物对白光的吸收值大于红光,因此光合作用强度较大,即a为白光,b为红光。
答案:A
4.在适宜的温度、水分和CO2条件下,分别测定强光和弱光时不同植物的净光合作用量,
如下图所示。请据此判断,下列叙述不正确的是 ( )
A.该条件下,使植物吸收CO2量增加或减少的主要生态因素是光
B.植物在强光下的净光合作用量一定比弱光下高
C.同等光照条件下,玉米比小麦的净光合作用量高
D.大多数农作物都是喜阳植物
解析:此题研究强光和弱光对阴生植物和阳生植物光合作用的影响。强光下,植物光合作用强,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是正确的。此图所列的几种农作物小麦、玉米、高粱都是阳生植物,实际上大多数农作物都是喜阳植物,D是正确的。植物在强光下的实际光合作用量一定比弱光下高,净光合作用量=实际光合作用量—呼吸作用消耗量,而这几种植物生理活动的环境温度并不知道,温度高,光合作用强,呼吸作用也强,消耗的有机物也多。阴生植物图中,强光下的光合作用量低于弱光下的光合作用量,所以B项不正确。据图分析,同等光照条件下,玉米比小麦的净光合作用量高。
答案:B
5.将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的哪种色素提取液上,可获得该吸收光谱(图
中的暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱) ( )
A.类胡萝卜素 B.叶黄素 C.胡萝卜素 D.叶绿素a
解析: 叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中,叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。从图中可以看出,该色素主要吸收了红光和蓝紫光,所以该色素为叶绿素a。
答案:D
6.下列关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述,错误的是 ( )
A.叶绿体色素与ATP的合成有关
B.叶绿体色素参与ATP的分解
C.叶绿体色素与O2和[H]的形成有关
D.叶绿体色素能吸收和传递光能
解析:叶绿体色素参与光反应,主要是吸收和传递光能,光解水,同时产生O2、ATP和[H]。
答案:B
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