高中生物必修一光合作用知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)
光合作用是歷年高中考試的重點(diǎn)、難點(diǎn),所以學(xué)好,復(fù)習(xí)好光合作用是必需的，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高中生物必修一光合作用知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)，希望對(duì)你有幫助。
高中生物光合作用知識(shí)點(diǎn)
一、要點(diǎn)梳理
(一)葉綠體中的色素
1.分布：葉綠體基粒的囊狀結(jié)構(gòu)。
2.功能：吸收光能，傳遞光能，轉(zhuǎn)化光能(只有較少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a分子)。
3.特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等。
4.分類及層析后位置
色素種類 | 吸收光譜 | 濾紙條上的位置 | |
葉綠素 | 葉綠素a(藍(lán)綠色) | 紅光和藍(lán)紫光 | |
葉綠素b(黃綠色) | 紅光和藍(lán)紫光 | ||
類胡蘿卜素 | 胡蘿卜素（橙黃色） | 藍(lán)紫光 | |
葉黃素（黃色） | 藍(lán)紫光 | ||
5.“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)物質(zhì)的作用：丙酮作為提取液，可溶解葉綠體中的色素;層析液用于分離色素;二氧化硅破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分;碳酸鈣可防止研磨過(guò)程中色素被破壞。
(2)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之處：研磨要迅速、充分，葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，充分研磨是為了提取較多的色素;濾液收集后，要及時(shí)用棉塞將試管口塞緊，以防止濾液揮發(fā);濾液細(xì)線不僅要細(xì)、直，而且要含有較多的色素，因此要在濾液干后，重復(fù)畫(huà)2～3次;濾紙上的濾液細(xì)線不能觸到層析液，否則會(huì)使濾液中的色素溶解于層析液中，濾紙條上得不到色素帶。
(3)色素提取液顏色淡的原因分析：研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái);未加CaC03，葉綠素分子被破壞;剪取葉片太少或加入丙酮太多，色素提取液濃度過(guò)低。
(二)光合作用的過(guò)程
根據(jù)反應(yīng)過(guò)程是否需要光能，將光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。對(duì)于這兩個(gè)階段，可以采用“列表”比較的方法，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解與掌握。
1.區(qū)別
項(xiàng)目 | 光反應(yīng)階段 | 暗反應(yīng)階段 |
所需條件 | 必須有光 | 有光無(wú)光均可 |
進(jìn)行場(chǎng)所 | 類囊體的薄膜上 | 葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中 |
物質(zhì)變化 | H2O分解成O2和［H］；形成ATP | 二氧化碳被固定；C3被［H］還原，最終形成糖類；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi |
能量轉(zhuǎn)換 | 光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，儲(chǔ)存在ATP中 | ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中儲(chǔ)存的化學(xué)能 |
2.聯(lián)系
物質(zhì)：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]，在暗反應(yīng)階段用于還原C3。
能量：光反應(yīng)階段生成的ATP，在暗反應(yīng)階段中將其儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來(lái)，幫助C3形成糖類，ATP中的化學(xué)能則轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類中的化學(xué)能。
(三)影響光合作用的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用
非生物因素 | 對(duì)光合作用的影響 | 在生產(chǎn)上的應(yīng)用 |
光 | 延長(zhǎng)光照時(shí)間；增加光照面積；控制光照強(qiáng)度；光質(zhì)。 | 輪作；合理密植；間作；溫室大棚使用無(wú)色透明玻璃。 |
溫度 | 光合作用需要多種酶參與 | 適時(shí)播種，溫室大棚中白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降低溫度。 |
二氧化碳濃度 | 適當(dāng)提高其濃度，能提高光能利用率。 | 施用有機(jī)肥，合理密植，大棚中及時(shí)通風(fēng)和用二氧化碳發(fā)生器來(lái)生產(chǎn)等措施。 |
必需礦質(zhì)元素 | 礦質(zhì)元素會(huì)直接或間接影響光合作用。 | 合理施肥（增施有機(jī)肥和化肥），中耕松土。無(wú)土栽培時(shí)，要注意通氣及時(shí)更新培養(yǎng)液和適當(dāng)加水稀釋。 |
水 | 水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。 | 合理灌溉，大棚中還要注意空氣濕度。 |
(四)影響光合作用的某個(gè)條件在短時(shí)間內(nèi)對(duì)葉綠體中某些化合物含量(產(chǎn)生速率)的影響
當(dāng)光照強(qiáng)度、CO2濃度突然發(fā)生改變時(shí)，短時(shí)間內(nèi)會(huì)直接影響C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)生成量，進(jìn)而影響葉肉細(xì)胞中這些物質(zhì)的含量。具體可參照下表：
光 照 | 二 氧 化 碳 | |||
較強(qiáng)→弱(黑暗) | 弱→較強(qiáng) | 較高→低 | 低→較高 | |
ATP、[H] | 減少或沒(méi)有 | 增加 | 增加 | 減少 |
C3 | 增加 | 減少 | 減少 | 增加 |
C5 | 減少 | 增加 | 增加 | 減少 |
(CH2O) | 減少或沒(méi)有 | 增加 | 減少 | 增加 |
(五)C3、C4植物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(供選學(xué))
C3植物和C4植物是按照固定CO2的途徑為依據(jù)來(lái)劃分的。C3植物只有C3途徑，而C4植物有C3和C4兩條途徑。C3植物的維管束鞘細(xì)胞內(nèi)無(wú)葉綠體，C4植物的維管束鞘細(xì)胞內(nèi)含有無(wú)基粒的葉綠體且細(xì)胞比較大。此外，C4植物有典型的“花環(huán)型”結(jié)構(gòu)，即圍繞著維管束鞘細(xì)胞的是一部分葉肉細(xì)胞，而C3植物無(wú)此特點(diǎn)。可列表如下：
植物類型 | C3植物 | C4植物 |
植物類 型舉例 | 典型的溫帶植物 | 典型的熱帶或亞熱帶植物 |
葉片的 解剖結(jié)構(gòu) | 無(wú)“花環(huán)型結(jié)構(gòu)” | 維管束鞘及周圍的一部分葉肉細(xì)胞構(gòu)成“花環(huán)型”結(jié)構(gòu) |
葉綠體 的類型 | 有1種類型的葉 綠體：主要位于葉肉細(xì)胞中 | 有2種類型的葉綠體：葉 肉細(xì)胞的葉綠體正常；維 管束鞘細(xì)胞的葉綠體沒(méi)有基粒 |
(六)光合作用坐標(biāo)圖上“點(diǎn)”的移動(dòng)問(wèn)題歸納
1.關(guān)于“光補(bǔ)償點(diǎn)”和“光飽和點(diǎn)”的移動(dòng)問(wèn)題
(1)相關(guān)概念
所謂光補(bǔ)償點(diǎn)是指植物在一定的光照下，光合作用吸收CO2的呼吸作用數(shù)量達(dá)到平衡狀態(tài)的光照強(qiáng)度。光飽和點(diǎn)是指在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi)，植物的光合強(qiáng)度隨光照度的上升而增加，當(dāng)光照度上升到某一數(shù)值之后，光合強(qiáng)度不再繼續(xù)提高時(shí)的光照強(qiáng)度。如果植物長(zhǎng)期處于光補(bǔ)償點(diǎn)以下，植物將不能正常生長(zhǎng)。右圖：a點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，b點(diǎn)則為光飽和點(diǎn)。
(2)相關(guān)移動(dòng)問(wèn)題
?、偕蠄D代表是陰生植物，如果改為陽(yáng)生植物，a、b兩點(diǎn)則如何移動(dòng)?
陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都高于陰生植物，故a、b點(diǎn)均應(yīng)向右移。
?、诋?dāng)溫度或CO2濃度改變時(shí)，植物的光補(bǔ)償點(diǎn)在坐標(biāo)軸上的位置將怎樣移動(dòng) ?
植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)不是固定數(shù)值，它們會(huì)隨外界條件的變化而變動(dòng)。例如，當(dāng)CO2濃度增高或溫度降低時(shí)，呼吸作用減弱，因此光補(bǔ)償點(diǎn)降低，a點(diǎn)向左移。在封閉的溫室中，溫度較高，CO2較少，這會(huì)使光補(bǔ)償點(diǎn)提高而對(duì)光合積累不利。在這種情況下應(yīng)適當(dāng)降低室溫，通風(fēng)換氣，或增施CO2才能保證光合作用的順利進(jìn)行。
③當(dāng)土壤或培養(yǎng)液中缺乏Mg時(shí)，a點(diǎn)如何移動(dòng)?
因?yàn)镸g中植物生長(zhǎng)必須的礦質(zhì)元素，與葉綠素的合成密切相關(guān)，缺Mg時(shí)植物對(duì)光能的利用率下降，因此a點(diǎn)必須向右移才能使得此時(shí)：光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度。
2.關(guān)于“CO2補(bǔ)償點(diǎn)”和“CO2飽和點(diǎn)”移動(dòng)問(wèn)題
(1)相關(guān)概念
CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指植物光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用放出的CO2量時(shí)外界的CO2濃度。CO2飽和點(diǎn)是指在一定CO2濃度范圍內(nèi)，植物的光合速率隨CO2濃度增加而增加，但達(dá)到一定程度時(shí)再增加CO2濃度，光合速率不再增加時(shí)的外界CO2濃度。如果植物長(zhǎng)期處于CO2補(bǔ)償點(diǎn)以下，植物將不能正常生長(zhǎng)。一般說(shuō)來(lái)，C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都低于C3植物。如右圖：a點(diǎn)為CO2補(bǔ)償點(diǎn)，b點(diǎn)則為CO2飽和點(diǎn)。
(2)相關(guān)移動(dòng)問(wèn)題
①上圖代表C3植物，如果改為C4植物，圖像如何?
與C3植物相比，C4植物由于“CO2泵”的存在，CO2補(bǔ)償點(diǎn)和CO2均低于C3植物，這是判斷C4植物的標(biāo)準(zhǔn)之一，因此a、b兩點(diǎn)均左移。如右圖中，植物B是C4植物，因它在較低CO2濃度下有較高的CO2交換速度。
?、谌绻庹諒?qiáng)度增加，a、b兩點(diǎn)如何移動(dòng)?
因?yàn)閍點(diǎn)的含義是“光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度”，如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)(呼吸作用不變)，則合成的有機(jī)物大于呼吸作用，須通過(guò)降低CO2濃度來(lái)達(dá)到補(bǔ)償點(diǎn)植物光合作用的CO2補(bǔ)償點(diǎn)降低，a點(diǎn)左移;光照增強(qiáng)，光反應(yīng)增大，產(chǎn)生更多的[H]和ATP，促進(jìn)了暗反應(yīng)的進(jìn)行，所以吸收的CO2量增多，b點(diǎn)右移。
高中生物影響光合作用的因素考點(diǎn)
光照
光合作用是一個(gè)光生物化學(xué)反應(yīng)，所以光合速度隨著光照強(qiáng)度的增加而加快。但超過(guò)一定范圍之后，光合速度的增加轉(zhuǎn)慢，直到不再增加，這是因?yàn)楣庹沾龠M(jìn)的是光反應(yīng)過(guò)程，而暗反應(yīng)的能力(CO2、酶的催化效率等)是有限的。
2二氧化碳
CO2是綠色植物光合作用的原料，它的濃度高低影響了光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行。在一定范圍內(nèi)提CO2濃度能提高光合速，CO2濃度達(dá)到一定水平之后，光合作用速度不再增加，這是因?yàn)楣夥磻?yīng)的產(chǎn)物有限。
3溫度
光合作用中的暗反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng)，而溫度直接影響酶的活性。溫度與光合作用速度的關(guān)系，實(shí)則上就像酶與溫度之間的關(guān)系，有一個(gè)最適溫度。
4礦質(zhì)元素
礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。例如： N：是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP、NADP 等的元素。 P：是構(gòu)成ATP、NADP 等的元素。 Mg：是構(gòu)成葉綠素的元素。
5水分
水分是光合作用原料之一，缺乏時(shí)可使光合速度下降。
6日變化
白天進(jìn)行光合作用，一般是中午較高，但在炎熱的夏季，中午光合作用速度下降，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。
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