1、(1)一、光合作用的场所叶绿体1结构：观察右边的叶绿体结构示意图，完成下列问题：(1)、分别为 外膜、内膜，主要成分是 磷脂和蛋白质。(2)为 基粒，是由许多 类囊体 叠连而成的，其膜可称为 光合膜。为液态的 叶绿体基质，含有许多酶。色素种类化学组成颜色主要吸收的光谱叶绿素叶绿素a含镁的有机物蓝绿色蓝紫光、红光叶绿素b含镁的有机物黄绿色蓝紫光、红光类胡萝卜素胡萝卜素碳氢链组成橙黄色蓝紫光叶黄素碳氢链组成黄色蓝紫光2光合色素：二、光合作用的研究(一)氧气的产生：利用 同位素示踪 研究方法，证实光合作用释放的氧气来自 参加反应的水。(二)总反应式：(三)阶段：光合作用分为 光反应 和 碳反应 两个
2、阶段。前一阶段在 类囊体上 进行，后一阶段在 叶绿体基质中 进行。1光反应阶段：叶绿素分子中 电子 被光能激发的反应。(1)光系统：是位于 类囊体膜 中的两种 叶绿素蛋白质 复合体，分别称为 光系统 和 光系统。(2)过程：光系统中：光能被吸收并转化为 ATP 中的化学能；同时水被裂解成 H、O2、电子。光系统中：由光系统产生的 H、电子 以及 自身吸 收光能 后被激 发出的 电 子 将NADP还原成 NADPH。2碳反应阶段：CO2通过 卡尔文 循环被还原成糖的过程，包括以下过程(1)CO2的固定：一个CO2被一个 五碳 分子固定，形成一个六碳分子，随即又分解成两个 三碳 分子。(2)CO2
3、的还原：三碳分子接受 NADPH 中的H和 ATP 中的磷酸基团及能量，被还原成 三碳糖，这是碳反应形成的产物。每三个CO2进入循环，可以形成 6 分子的产物，其中 5 个三碳糖分子在循环中再生为 五碳糖，另一个三碳糖分子则离开循环，或在叶绿体内合成 淀粉、蛋白质 或 脂质，或运出叶绿体，转变成 蔗糖。三、影响光合速率的因素1光合速率：指一定量的植物在单位时间内进行多少 光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。2影响光合作用的外界因素(1)光强度：在一定的范围内，光合速率随光强度的增加而 增加，在光强度达到一定值时，光合速率达到最大值，此时的光强度称为 光饱和点。(2)温度：通过影响光合
4、作用的 有关酶的活性 而影响光合速率。(3)外界CO2浓度：在一定的范围内，光合速率随CO2浓度的增加而 增加，在CO2浓度达到一定值时，光合速率达到最大值。3影响光合作用的综合性因素光合作用的光合速率是由 温度、二氧化碳、光强度 共同影响的，其中任何一个因素都可能成为限制光合作用的因素。四、绿叶中色素的提取和分离实验1实验流程图示2分离装置及结果考点1 光合作用的过程(简图如下)1两个阶段的比较光反应阶段碳反应阶段所需条件必须有光、色素、酶ATP、NADPH、酶、CO2进行场所类囊体的薄膜叶绿体内的基质中物质变化H2O 分 解 成 NADPH 和O2；形成ATPCO2被固定和还原，最终形成糖
5、类；ATP转化成ADP和Pi能量变化光能转变为化学能，储存在ATP和NADPH中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能关系光反应为碳反应提供ATP和NADPH，碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP2.反应方程式及元素去向【例1】(2010杭州二中)右图是植物细胞内的部分物质代谢简图，由b过程生成物质A所需的物质条件是()A酶、CO2B酶、CO2、ATPC酶、NADPH、ATPD酶、CO2、NADPH、ATP【解析】b过程生成物质A代表三碳酸还原为三碳糖的过程，所以需要的条件有：酶、NADPH、ATP。答案：C【变式训练1】下图表示叶绿体的结构和功能，请回答：(1)光反应是在_ 上进行的，
6、这里分布着 各种色素和进行光反应所需的酶；碳反应是在_ 中进行的，这里分布着 碳反应的酶。(2)光 反 应 的 意 义 是：光 反 应 产 生 的 _ 和_ 是碳反应必需的条件。(3)碳反应包括_ 和_。(4)写出光合作用的反应式：_【解析】光合作用光反应的场所在基粒类囊体膜上，该结构中有与光反应有关的酶和色素；碳反应的场所在叶绿体基质中，该场所有碳反应有关的酶；光反应可以为碳反应提供ATP和NADPH。(1)2 类囊体膜 8 基质(2)3 NADPH 4 ATP(3)6 CO2的固定 5 三碳酸的还原(4)【答案】考点2光照和CO2浓度变化对植物细胞内3磷酸甘油酸、五碳糖、H、ATP和O2对
7、(CH2O)合成量的影响【例2】将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的二氧化碳条件下，如果突然停止光照，此时叶肉细胞中的3磷酸甘油酸、ATP、NADP 的含量变化是()A升、降、降B升、降、升C降、升、升D降、降、升【解析】本题考查学生对环境条件对光合作用过程影响的理解。光照作为光合作用的必要条件，其主要作用是作为光反应过程的能量，使光反应过程能够进行并为碳反应过程提供ATP和NADPH。当光照突然停止后，由于光反应不能进行，也就是不能形成ATP和NADPH，使得碳反应过程中的3磷酸甘油酸不能被还原，而二氧化碳的固定还能继续进行，结果导致3磷酸甘油酸含量升高。由于NADPH的形成需要NADP，光
8、反应受阻，使得NADP消耗减少，含量增加。答案：B【变式训练2】在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳糖的含量上升，则改变的条件是()A停止光照B停止光照并降低二氧化碳的浓度C升高二氧化碳的浓度D降低二氧化碳的浓度D【解析】五碳糖的含量上升，说明二氧化碳的固定受阻，所以造成五碳糖的消耗减少，而五碳糖的再生正常进行，因此改变的条件是降低二氧化碳的浓度。考点3光合色素及其分离实验(一)色素的吸收光谱：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。(二)影响叶绿素合成的因素：1光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合
9、成叶绿素，因而叶片发黄。2温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。3必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。(三)光合色素的提取与分离实验中几种化学试剂的作用：1无水乙醇用于提取绿叶中的色素。2层析液用于分离绿叶中的色素。3二氧化硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。4碳酸钙可防止研磨过程中叶绿素被破坏。(四)光合色素的提取与分离实验中的注意事项：1选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以
10、保证含有较多的色素。2提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。3画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一至两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。4色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。(五)色素提取液呈淡黄绿色的原因分析：1研磨不充分，色素未能充分提取出来。2称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。3未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。【例3】(2010全国卷)请回答下列问题：(1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直
11、接能源物质的元素是_，构成细胞膜的元素是_。(2)缺 镁 时 植 物 叶 片 发 黄，其 原 因 是_。(3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是_；碳酸钙 的 作 用 _；丙 酮 的 作 用 是_。(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的_。【解析】(1)直接能源物质是ATP，含有C、H、O、N、P。构成细胞膜的主要成分有磷脂、蛋白质和糖类，所以细胞膜也含有这五种元素。(2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁时叶绿素不能合成，叶片显示类胡萝卜素的颜色。(3)在提取叶绿体色素时，为了研磨更充分，常加入少量二氧化硅；为防止叶绿素
12、被细胞中的叶酸破坏，常加入碳酸钙。丙酮为有机溶剂，可以将色素萃取出来。大多数叶绿素a、全部叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素具有吸收、传递光能的作用，只有少数叶绿素a具有吸收光能、转换光能的作用。【参考答案】(1)氮、磷 氮、磷(2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻(3)有助于磨碎植物细胞 防止研磨过程中叶绿体色素被破坏 色素的提取溶剂(或其他合理答案)(4)叶绿素a【变式训练】下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是()A提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲乙)(丙丁)C四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D四种色素中，丙和丁主要吸收红光B【解析】首先需要知道，在色素提取过程中，各种试剂和物质的作用，例如碳酸钙是防止叶绿素被叶酸溶解破坏。色素在滤纸条上分离后由上到下依次排列的色素带为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，由此可以判断甲、乙、丙、丁对应的具体色素。色素的扩散距离是与其在层析液中的溶解度成正相关的，因此丁色素(胡萝卜素)溶解度最大。