2019年備戰(zhàn)高考:高中生物光合作用的知識(shí)點(diǎn)匯總
光合作用,在高考全面復(fù)習(xí)中不再是知識(shí)的簡(jiǎn)單重復(fù),下面學(xué)習(xí)啦小編為你帶來了2019年備戰(zhàn)高考:高中生物光合作用的知識(shí)點(diǎn)匯總,歡迎閱讀。
生物知識(shí)點(diǎn):光合作用
1、光合作用的發(fā)現(xiàn):①1771年英國科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn),將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi),蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi),小鼠不容易窒息而死,證明:植物可以更新空氣。②1864年,德國科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光,另一半遮光。過一段時(shí)間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化,曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。證明:綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。③1880年,德國科學(xué)家思吉爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)。證明:葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,氧是葉綠體釋放出來的。④20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓卡門采用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2,釋放的是18O2;第二組提供H2O和C18O,釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。
2、葉綠體的色素:①分布:基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上。②色素的種類:高等植物葉綠體含有以下四種色素。A、葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,包括葉綠素a(藍(lán)綠色)和葉綠素b(黃綠色);B、類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,包括胡蘿卜素(橙黃色)和葉黃素(黃色)
3、葉綠體的酶:分布在葉綠體基粒片層膜上(光反應(yīng)階段的酶)和葉綠體的基質(zhì)中(暗反應(yīng)階段的酶)。
4、光合作用的過程:①光反應(yīng)階段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(為暗反應(yīng)提供氫)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能─→ATP(為暗反應(yīng)提供能量)②暗反應(yīng)階段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3b、C3化合物的還原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5
5、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系:①場(chǎng)所:光反應(yīng)在葉綠體基粒片層膜上,暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中。②條件:光反應(yīng)需要光、葉綠素等色素、酶,暗反應(yīng)需要許多有關(guān)的酶。③物質(zhì)變化:光反應(yīng)發(fā)生水的光解和ATP的形成,暗反應(yīng)發(fā)生CO2的固定和C3化合物的還原。④能量變化:光反應(yīng)中光能→ATP中活躍的化學(xué)能,在暗反應(yīng)中ATP中活躍的化學(xué)能→CH2O中穩(wěn)定的化學(xué)能。⑤聯(lián)系:光反應(yīng)產(chǎn)物[H]是暗反應(yīng)中CO2的還原劑,ATP為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供了能量,暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)形成ATP提供了原料。
6、光合作用的意義:①提供了物質(zhì)來源和能量來源。②維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定。
?、蹖?duì)生物的進(jìn)化具有重要作用??傊?,光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。
7、影響光合作用的因素:有光照(包括光照的強(qiáng)度、光照的時(shí)間長(zhǎng)短)、二氧化碳濃度、溫度(主要影響酶的作用)和水等。這些因素中任何一種的改變都將影響光合作用過程。如:在大棚蔬菜等植物栽種過程中,可采用白天適當(dāng)提高溫度、夜間適當(dāng)降低溫度(減少呼吸作用消耗有機(jī)物)的方法,來提高作物的產(chǎn)量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范圍內(nèi)提高二氧化碳濃度,有利于增加光合作用的產(chǎn)物。當(dāng)?shù)蜏貢r(shí)暗反應(yīng)中(CH2O)的產(chǎn)量會(huì)減少,主要由于低溫會(huì)抑制酶的活性;適當(dāng)提高溫度能提高暗反應(yīng)中(CH2O)的產(chǎn)量,主要由于提高了暗反應(yīng)中酶的活性。
8、光合作用過程可以分為兩個(gè)階段,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者的進(jìn)行必須在光下才能進(jìn)行,并隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng),后者有光、無光都可以進(jìn)行。暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供能量和[H],在較弱光照下生長(zhǎng)的植物,其光反應(yīng)進(jìn)行較慢,故當(dāng)提高二氧化碳濃度時(shí),光合作用速率并沒有隨之增加。光照增強(qiáng),蒸騰作用隨之增加,從而避免葉片的灼傷,但炎熱夏天的中午光照過強(qiáng)時(shí),為了防止植物體內(nèi)水分過度散失,通過植物進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)節(jié),氣孔關(guān)閉。雖然光反應(yīng)產(chǎn)生了足夠的ATP和[H],但是氣孔關(guān)閉,CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體中的分子數(shù)減少,影響了暗反應(yīng)中葡萄糖的產(chǎn)生。
9、在光合作用中一些考點(diǎn):a、由強(qiáng)光變成弱光時(shí),[產(chǎn)生的H]、ATP數(shù)量減少,此時(shí)C3還原過程減弱,而CO2仍在短時(shí)間內(nèi)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濃度降低時(shí),CO2固定減弱,因而產(chǎn)生的C3數(shù)量減少,C5的消耗量降低,而細(xì)胞的C3仍被還原,同時(shí)再生,因而此時(shí),C3含量降低,C5含量上升。
光合作用需要記住那些知識(shí)點(diǎn)呢
1.形象的用“四個(gè)車輪”來理解光合作用的過程
從圖中可以看出:“四個(gè)車輪”是同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),若有一個(gè)停止,則四個(gè)車輪同時(shí)受影響。在日常生活中很容易觀察到這一現(xiàn)象。用形象事物來比喻光合作用的光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段,以及兩個(gè)階段的相互聯(lián)系,中間的兩個(gè)“車輪”分別是ATP和NADPH的形成,如果暗反應(yīng)停止,這兩種物質(zhì)的形成也會(huì)受影響,最終停止。增強(qiáng)了學(xué)生的記憶和理解效果,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生事物是相互聯(lián)系,發(fā)展變化的世界觀。
2.分析“四個(gè)車輪”中的物質(zhì)變化
“車輪一”中:少數(shù)的葉綠素a在光的激發(fā)下失去電子,變成強(qiáng)氧化劑,從而奪取水中的電子,使水分子氧化成氧分子和氫離子,葉綠素a由于獲得電子而恢復(fù)原狀,這樣往復(fù)循環(huán),形成電子流,將光能轉(zhuǎn)化成電能。
“車輪二”中:ATP在光反應(yīng)中合成,在暗反應(yīng)中水解并釋放出能量,供能給暗反應(yīng)階段中合成有機(jī)物。
“車輪三”中:NADP+在光反應(yīng)中得到葉綠素a提供的電子(e)和“車輪一”中水分解產(chǎn)生的H+,就形成了NADPH。NADPH是很強(qiáng)的還原劑,在暗反應(yīng)中將二氧化碳還原為糖類等有機(jī)物,自身氧化成NADP+。
“車輪四”中:CO2被固定后形成三碳化合物(C3),經(jīng)過一系列復(fù)雜的變化,并最終形成糖類等有機(jī)物。
從圖中分析可知如果光合作用形成1molC6H12O6,,則“車輪四”中物質(zhì)的量變化,只需在原來的基礎(chǔ)上乘以系數(shù)6即可。
3.“四個(gè)車輪”中的能量轉(zhuǎn)化
“車輪一”中:光能轉(zhuǎn)化為電能。
“車輪二、三”中:電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能ATP、NADPH。
“車輪四”中:活躍的化學(xué)能ATP、NADPH轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中。
4.書寫“四個(gè)車輪”中的化學(xué)反應(yīng)式
“車輪一”中:
“車輪二”中:
“車輪三”中:
“車輪四”中:
5.“四個(gè)車輪”中的條件及聯(lián)系
“車輪一”中:必須提供光能,H2O作為原料,與光能轉(zhuǎn)化相關(guān)的色素的形成需要某些礦質(zhì)元素,如Mg。
“車輪二、三”中:酶是必要的條件,如:N、P是ATP、NADPH、NADP+的構(gòu)成元素。
“車輪四”中:CO2是光合作用的原料,需要多種酶的催化完成反應(yīng),同時(shí)需要“車輪二、三”中提供ATP、NADPH。
這樣分析得知光合作用必需H2O、CO2作為原料,需要光,礦質(zhì)元素,酶活性受溫度的影響,,從而影響光合作用,所以需要適宜的溫度等。
6 .“車輪一”中的四種色素
參與光合作用光反應(yīng)的四種光合色素,都溶于有機(jī)溶劑。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b,主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光;少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a能吸收、轉(zhuǎn)化光能,多數(shù)的葉綠素a和全部的葉綠素b能吸收、傳遞光能。類胡蘿卜素包括葉黃素和胡蘿卜素,主要吸收藍(lán)紫光;都能吸收、傳遞光能。
7.“四個(gè)車輪”中的應(yīng)用
理解了影響光合作用的因素,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要提高農(nóng)作物光合作用效率,就要根據(jù)影響光合作用的因素,合理的控制某些條件。
根據(jù)不同植物對(duì)光的需求,適當(dāng)?shù)目刂乒庹諚l件或選擇適合的種植區(qū)域。在生產(chǎn)上應(yīng)用如:合理密植、溫室大棚使用玻璃或薄膜的選材(若要降低光合作用使用有色的玻璃或薄膜)
根據(jù)溫度直接影響酶的活行,從而影響光合作用。在生產(chǎn)上適時(shí)播種、溫室栽培適當(dāng)?shù)目刂瓢滋?、晚上的溫差?/p>
根據(jù)二氧化碳是光合作用的原料。在生產(chǎn)上采取措施提高CO2濃度(如施用有機(jī)肥)。
必需礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用,要合理施肥。
水分是光合作用的原料之一。預(yù)防干旱、合理灌溉。
8.四種典型的圖形(影響光合速率的因素)
光照強(qiáng)度
一定范圍內(nèi)光合作用的速率隨光照強(qiáng)度提高而加快,達(dá)到一定光照強(qiáng)度不再增加。
CO2濃度
一定范圍內(nèi)隨CO2濃度增加光合作用速率加快,達(dá)到一定濃度光合作用速率不再增加。
溫度
溫度直接影響酶活性、從而影響其他相關(guān)代謝而影響光合作用。
葉齡
隨葉齡的改變,光合作用的速率也發(fā)生變化。
9.光合作用的四點(diǎn)重要意義
物質(zhì)合成:將無機(jī)物合成有機(jī)物
能量轉(zhuǎn)化:將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
環(huán)境保護(hù):維持大氣中O2和CO2含量的相對(duì)穩(wěn)定
對(duì)生物進(jìn)化具有重要意義