高考生物总复习专题一细胞的代谢第4讲光合色素及光合作用过程学案Word文档下载推荐.docx

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浙江4月选考）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容和结果见下表。

品种

光照处理

叶绿素a含量

（mg/cm2）

叶绿素b含量

类胡萝

卜素含量

光合作用速率

（μmolCO2

/m2·

s）

A

正常光照

1.81

0.42

1.02

4.59

弱光照

0.99

0.25

0.46

2.60

B

1.39

0.27

0.78

3.97

3.80

3.04

0.62

2.97

回答下列问题：

（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照　　　　，导致其卡尔文循环中再生出　　　　的量改变，从而影响光合作用速率。

（2）表中的光合色素位于叶绿体的　　　　膜中。

分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变　　　　，这有利于品种B利用可见光中较短波长的　　　　光。

（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其

　　　　来适应弱光环境。

品种　　　　的耐阴性较高。

解析　本题考查光合作用的过程、影响光合速率的环境因素以及光合色素的作用。

据表可知，品种A在弱光下，光合色素的含量都下降；

而品种B的叶绿素a和叶绿素b的含量显著升高，更有利对光中较短波长蓝紫光的吸收，同时在弱光照下，品种B的光合速率要大于品种A，故品种B更耐阴。

答案　

（1）下降　RuBP　

（2）类囊体　宽　蓝紫　（3）比例　B

3.（2016·

浙江4月选考）叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下。

请回答下列问题：

（1）该膜是　　　　膜，其上含有色素和催化光反应的　　　　。

光反应中，色素吸收的光能转换为ATP等物质中的　　　　　　。

（2）光反应的产物除图中所示的物质外，还有电子和　　　　。

ATP为碳反应提供了能量和　　　　。

（3）分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要高于

　　　　的液面。

滤纸条上最宽色素带中所含的色素是　　　　。

解析　

（1）图示光反应，将光能转换为ATP、NADPH中的化学能，场所为叶绿体的类囊体膜，其上含有各种光合色素和光反应所需的酶。

（2）光反应的产物包括O2、H＋、电子、ATP和NADPH等；

ATP除为碳反应供能外，还可以在三碳酸分子被还原生成三碳糖的过程中提供磷酸基团。

（3）滤液细线不能浸没在层析液中，以免细线上所含的色素溶解在层析液中而无法沿着滤纸条向上扩散，从而无法分离形成不同的色素带；

色素含量越多则色素带越宽，叶绿体中含量最多的色素为叶绿素a。

答案　

（1）类囊体　酶　化学能　

（2）NADPH　磷酸基团

（3）层析液　叶绿素a

4.（2018·

浙江11月选考节选）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。

为研究光合作用中碳的同化与去向，用________的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。

甲醇用以杀死小球藻并________标记化合物。

浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物________。

根据标记化合物出现的时间，最先检测到的三碳化合物。

猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当________后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。

解析　同位素示踪法可研究物质的变化和去向。

题干强调为研究光合作用中碳的同化与去向，因此可用同位素14C标记的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样。

通过定时杀死细胞提取标记化合物，可研究碳元素的同化与去向。

通过类比叶绿体中光合色素的分离实验，可推知双向纸层析的目的也是为了使标记化合物分离。

由题意可知，固定CO2的是RuBP，而不是二碳化合物，因此突然降低CO2浓度后，RuBP的含量将会快速上升。

答案　同位素14C标记　提取　分离　突然降低CO2浓度

1.正误判断

（1）叶绿素对绿光的吸收率较高，所以叶绿素呈绿色。

（×

）

（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，由碳氢链组成。

（3）纸层析的原理是光合色素易溶于95%乙醇中。

（4）进行光合作用的细胞一定含有叶绿体。

（5）每形成1分子三碳糖磷酸需经过3轮卡尔文循环。

（√）

（6）碳反应不需要光照，无光条件下，碳反应可不断循环进行。

（7）细胞呼吸生成的ATP可为碳反应三碳酸的还原提供能量和磷酸基团。

（8）在光合作用过程中突然撤离光照，短时间内叶绿体中的RuBP含量将下降。

2.读图析图

（1）上图表示　　　　过程，其中反应Ⅰ是　　　　，反应Ⅱ是　　　　。

（2）水在光下裂解的产物有A[　　　　]、B[　　　　]和e－，部分B可通过类囊体膜上的质子泵（一种通道蛋白）由类囊体腔转运至叶绿体基质，同时驱动物质C[　　　　]合成物质D[　　　　]。

（3）生成物质F的反应式是_______________________________________。

（4）反应Ⅰ生成的D、F用于反应Ⅱ中　　　　的还原，其中D提供　　　　　　　　，F提供　　　　　　　　。

提示　

（1）光合作用　光反应　碳反应　

（2）O2　H＋　ADP和Pi　ATP　（3）NADP＋＋H＋＋2e－―→NADPH　（4）3－磷酸甘油酸　能量和磷酸基团　能量和氢

考点1　围绕光合色素的颜色、种类、吸收光谱及其提取与分离考查科学思维

能力

1.（2018·

台州期末）从植物叶片中提取光合色素并用纸层析法分离，结果如图。

下列判断正确的是（　　）

A.该植物叶片主要吸收蓝紫光和红光

B.该植物叶片中含量最多的色素是叶绿素b

C.提取色素时要加入蒸馏水、二氧化硅、碳酸钙

D.滤纸条最上方的色素带呈蓝绿色

解析　滤纸条上的4条色素带对应的色素自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。

叶绿素a的含量最多，B错误；

光合色素不溶于水，提取光合色素不可用水，而用95%的乙醇等有机溶剂，C错误；

滤纸条最上方的是胡萝卜素，呈橙黄色，D错误。

答案　A

绍兴3月选考适应性考试）下图是利用新鲜菠菜叶进行“光合色素的提取和分离”活动时得到的结果，出现该实验结果的原因可能是（　　）

A.用70%乙醇作为提取液

B.研磨时未加SiO2

C.研磨时未加CaCO3

D.分离时层析液液面高于滤液细线

解析　距离点样处近的两条色素带是叶绿素b、叶绿素a，据实验结果知提取液中叶绿素含量偏低，可能原因是研磨时未加CaCO3，叶绿素被酸破坏。

叶绿体中色素的提取与分离

（1）实验原理

①提取：

叶绿体色素不溶于水，而易溶于95%乙醇等有机溶剂。

②分离：

各种叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素分离开。

（2）异常实验现象分析

异常现象

原因分析

滤液绿色过浅

叶片不新鲜，叶绿素含量低

未加碳酸钙，叶绿素分子被破坏

未加二氧化硅，研磨不充分

加入的乙醇过多，滤液浓度小

色素带重叠

滤液细线画得不整齐或较粗

无色素带

提取液是水，而不是95%乙醇

滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中

考点2　围绕光合作用的过程考查科学思维能力

3.（2018·

嘉兴3月选考测试）如图表示光合作用碳反应示意图，数字代表物质。

下列叙述正确的是（　　）

A.②是3－磷酸甘油酸

B.④的全称是核酮糖五磷酸

C.⑦在叶绿体基质中被还原

D.碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖

解析　④是RuBP，全称是核酮糖二磷酸；

⑦是NADP＋，在类囊体膜上接受H＋和电子被还原为⑥NADPH；

碳反应生成的三碳糖5/6用于RuBP的再生，1/6离开卡尔文循环合成或转变成其他物质。

4.下图为光合作用的过程示意图，①②表示光合作用的场所，a、b和c表示物质。

请回答：

（1）①的名称是　　　　，其膜上含镁的色素主要吸收　　　　光。

（2）水在光下裂解除图中所示的产物外，还有　　　　，这些物质会被　　　　接受，其在卡尔文循环中将三碳酸还原为　　　　，此过程中还伴随着　　　　的贮存。

（3）在供给C18O2极短时间后，除了糖类物质含有18O以外，从另一种光合产物

　　　　中也应当能够检测到18O。

解析　①是类囊体，其膜上的叶绿素含镁，主要吸收红光和蓝紫光。

水光下裂解产物有O2、H＋和电子，其中H＋和电子被NADP＋接受，生成的NADPH参与碳反应将三碳酸还原为三碳糖磷酸。

光合作用产物O2中的O来自H2O，糖类和H2O中的O来自CO2。

答案　

（1）类囊体　红光和蓝紫　

（2）H＋和电子　NADP＋　三碳糖磷酸　能量　（3）水

光反应与碳反应的区别和联系

项目

光反应

碳反应

场所

叶绿体的类囊体膜

叶绿体基质

条件

光、色素、酶、水、ADP、NADP＋、Pi

多种酶、CO2、ATP、NADPH

物质

变化

①水在光下裂解

H2O2H＋＋2e－＋1/2O2

②ATP的合成

ADP＋Pi＋能量ATP

③NADPH的合成

NADP＋＋H＋＋2e－NADPH

①CO2的固定

3CO2＋3RuBP6三碳酸

②三碳酸的还原

6三碳酸

6三碳糖

③RuBP的再生和其他有机物的形成

5三碳糖3RuBP

1三碳糖其他有机物

能量

光能→ATP和NADPH中活跃的化学能

ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能

联系

光反应为碳反应提供ATP、NADPH，碳反应为光反应提供ADP、

NADP＋、Pi，二者紧密联系，缺一不可

考点3　结合环境骤变对光合作用相关物质含量的影响考查科学思维能力

5.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用，如果突然停止光照，短暂时间内叶绿体中下列物质含量不会减少的是（　　）

A.NADPHB.ATP

C.三碳酸D.三碳糖

解析　突然中断光照，光反应停止，NADPH和ATP合成停止，NADPH和ATP因碳反应的消耗而减少；

NADPH和ATP减少进一步导致三碳酸的还原减弱，从而三碳酸增加，三碳糖减少。

6.光照等适宜条件下，将