2026屆高考生物一輪專題復(fù)習(xí)：專題3 第3講 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的原理 課件

這是一份2026屆高考生物一輪專題復(fù)習(xí)：專題3 第3講 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的原理 課件，共60頁。PPT課件主要包含了基礎(chǔ)知識自查，夯實必備知識，有機(jī)溶劑，溶解度，擴(kuò)散速度，2實驗步驟，二氧化硅，碳酸鈣，擴(kuò)散均勻，3實驗結(jié)果及分析等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第3講　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的原理
一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.綠葉中色素的提取和分離(1)實驗原理
①四種色素在層析液中溶解度最大的是____________，擴(kuò)散速度________。②本實驗結(jié)果中，四種色素中含量最多的是__________。2.葉綠體中色素的吸收光譜(1)葉綠體中的色素只吸收___________，而對紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對_______________的吸收量大，類胡蘿卜素對___________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。
3.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)
【易錯易混自糾】(1)提取色素時加碳酸鈣的目的是保護(hù)所有光合色素不被破壞。( )提示：碳酸鈣中和有機(jī)酸，保護(hù)葉綠素不被破壞。(2)層析液沒過濾液細(xì)線時，色素在濾紙條上的擴(kuò)散效果更好。( )提示：層析液沒過濾液細(xì)線時，色素會直接溶解到層析液中，濾紙條上看不到實驗結(jié)果。(3)秋天葉片變黃，是葉黃素含量增多導(dǎo)致的。( )提示：秋天，樹葉的葉綠素的分解速度遠(yuǎn)大于合成速度，而葉黃素含量較穩(wěn)定，從而顯現(xiàn)出葉黃素的顏色。
(4)葉綠體中的色素主要分布在葉綠體內(nèi)膜上，酶分布于類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。( )提示：葉綠體中的色素主要分布在葉綠體的類囊體薄膜上，酶分布于類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。(5)原核生物沒有葉綠體等細(xì)胞器，無法進(jìn)行光合作用。( )提示：藍(lán)細(xì)菌無葉綠體，但有光合片層結(jié)構(gòu)、葉綠素和藻藍(lán)素。(6)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同。( )(7)葉綠體內(nèi)膜的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外膜的面積。( )提示：葉綠體的內(nèi)膜沒有折疊。
二、光合作用的原理1.光合作用原理的實驗探索
需氧細(xì)菌聚集的部位
光合作用
同位素示蹤
2.光合作用的過程(1)概念：綠色植物通過________，利用光能，將________________轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出________的過程。(2)光合作用的總反應(yīng)式____________________________________________
(3)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較
ADP和Pi、NADP＋
三、光合作用和化能合成作用的比較
【易錯易混自糾】(1)光合作用的產(chǎn)物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以進(jìn)入篩管，通過韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯? )提示：光合作用的產(chǎn)物有淀粉和蔗糖，蔗糖可以進(jìn)入篩管，通過韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯?2)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH 和CO2 后，在合適的條件下可完成暗反應(yīng)過程。( )(3)若用含有18O的水澆灌番茄，則番茄周圍空氣中含有18O的物質(zhì)有H218O、18O2、C18O2。( )
(4)植物在夜晚不能進(jìn)行光反應(yīng)，只能進(jìn)行暗反應(yīng)。( )提示：夜晚沒有光照，植物無法進(jìn)行光合作用。(5)暗反應(yīng)中14CO2中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。( )提示：14CO2中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→(14CH2O)＋14C5。(6)光合作用中ATP的移動方向是從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)。( )(7)希爾的實驗說明水的光解產(chǎn)生氧氣，且氧氣中的氧元素完全來自水。( )提示：希爾的實驗說明水的光解產(chǎn)生氧氣，不能說明氧氣中的氧元素完全來自水。
1.（必修1 P101拓展應(yīng)用和1題）綠藻、褐藻、紅藻在海洋中的垂直分布大致依次是淺層、中層、深層，從水層透光與植物光能捕獲兩個層面進(jìn)行解釋，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
藻類本身的顏色是反射出來的光所形成的，即紅藻反射出紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃光。水對紅光、橙光的吸收比藍(lán)光、綠光的吸收要多，即到達(dá)深水層的光線是相對富含短波長的光，因此，吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方
2.（必修1 P104正文拓展）光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，一定時間后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析。實驗發(fā)現(xiàn)，僅僅30 s的時間，放射性代謝產(chǎn)物多達(dá)幾十種，縮短時間到7 s，發(fā)現(xiàn)放射性代謝產(chǎn)物減少到12種。如果要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物是什么，實驗思路是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
不斷縮短光照時間后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產(chǎn)物，該物質(zhì)即為CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物
1.（必修1 P99學(xué)科交叉）一般情況下，光合作用所利用的光都是_________（不能利用紅外光）。2.（必修1 P104相關(guān)信息）光合作用的產(chǎn)物有一部分是淀粉，還有一部分是________，后者可以進(jìn)入篩管，再通過________運(yùn)輸?shù)街参锔魈帯?br/>考點1綠葉中色素的提取和分離實驗
考點2光合作用過程的分析
考點1　綠葉中色素的提取和分離實驗
1.植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯誤的是(　　)A.氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B.葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體薄膜上C.用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰D.葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越慢
結(jié)合實驗的基本原理和過程，考查科學(xué)探究
【解析】D　葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg，氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素，A正確；光反應(yīng)的場所是類囊體薄膜，需要光合色素吸收光能，葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體的類囊體薄膜上，B正確；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰，C正確；葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越快，D錯誤。
2.（2024·吉林三模）為研究高光強(qiáng)對移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素， 層析后濾紙條的結(jié)果如圖（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶）。下列敘述正確的是(　　)
A.強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低， 類胡蘿卜素含量增加B.層析液一般可以用石油醚，原理是溶解度高的色素擴(kuò)散速度慢C.色素Ⅰ比色素Ⅳ吸收的可見光的波長長D.畫濾液線時， 濾液在點樣線上只能畫一次
【解析】A　圖示表明強(qiáng)光照下葉綠素條帶寬度變窄，類胡蘿卜素條帶變寬，說明此時葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，A正確；層析液一般可以用石油醚，原理是溶解度高的色素擴(kuò)散速度快，B錯誤；色素Ⅰ（胡蘿卜素，吸收藍(lán)紫光）比色素Ⅳ（葉綠素b，吸收藍(lán)紫光和紅光）吸收的可見光的波長短，C錯誤；在分離色素實驗中，畫濾液細(xì)線時，需要重復(fù)畫線，增加色素量，但操作是應(yīng)在前一次畫線晾干后再畫第二次，D錯誤。
3.（2024·山西適應(yīng)性考試）用含有不同濃度的Cu2+培養(yǎng)液培養(yǎng)某植物幼苗，測得該植物葉綠素含量的變化如下表所示。下列相關(guān)分析錯誤的是 (　　)
圍繞捕獲光能的色素，考查科學(xué)思維
A.隨著Cu2+濃度的增大，葉綠素含量呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢B.Cu2+濃度為100 μml·L-1時，Cu2+促進(jìn)葉綠素a和葉綠素b的合成C.當(dāng)Cu2+濃度為1 000 μml·L-1時，可推測該植物幼苗光合作用減弱D.測定葉綠素a和葉綠素b的含量，要提取分離色素后再做定量分析
(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。(3)必需元素：葉綠素中含Mg等必需元素，缺乏Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉子變黃。另外，F(xiàn)e等是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉子變黃。(4)水分：葉綠素的形成和水有著密切的關(guān)系。葉片缺水不但影響葉綠素的合成，且已合成的葉綠素會加速分解，造成葉片發(fā)黃。
考點2 光合作用過程的分析
1.光合作用反應(yīng)式及元素去向分析
(1)O：H218O光反應(yīng) 18O2；C18O2 C3 （CH218O）。(2)C：14CO2→14C3→(14CH2O)。(3)H：H2O→NADPH→(CH2O)，NADPH為還原型輔酶Ⅱ。
2.環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析(1)分析方法：需從物質(zhì)的生成和消耗兩個方面綜合分析。(2)示例當(dāng)外界條件（如光照、CO2）突然發(fā)生變化時，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時間內(nèi)的變化，可以采用以下方法：①建立模型需在繪制光合作用模式簡圖的基礎(chǔ)上借助圖形進(jìn)行分析。
②含量變化分析過程與結(jié)果
(3)“模型法”表示C3和C5含量的變化趨勢（起始值C3高于C5，約為其2倍）CO2含量不變時：
3.連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。(2)在總光照時間、總黑暗時間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物的積累量要多。例如：若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用，甲一直光照10 min，黑暗處理10 min；乙光照5 s，黑暗處理5 s，持續(xù)20 min，則光合作用制造的有機(jī)物甲