光合作用核心知识点列表梳理

编辑: 逍遥路 关键词: 高中生物 来源: 高中学习网


  1.光合作用的概念

 

绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 

 

CO2 + H2O(CH2O)+ O2

组成要素

内 涵

场 所

叶绿体

条 件

光照

反应物

CO2和H2O

产 物

有机物和O2

能 量

光能转变化学能

主要影响因素

CO2、光能等

 

 

  2.叶绿体中的色素

 

色素种类

颜色

定性滤纸条上显现的色素层析图谱

吸收光谱

主要功能

化学性质

类胡萝卜素

胡萝卜素

橙黄色

①橙黄色

蓝紫光

吸收、传递光能

①四种色素均不溶于水,而溶于酒精等有机溶剂中,

 

②叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定,其合成易受温度、光照和Mg等的影响

叶黄素

黄色

②黄色

吸收、传递光能

 

绿

 

叶绿素a

蓝绿色

③蓝绿色

蓝紫光

 

红橙光

少数吸收、转化光能;大多数吸收、传递光能

叶绿素b

黄绿色

④黄绿色

吸收、传递光能

 

 

  3.光合作用的探究历程

 

实   验

变   量   分 析

结 论 或 结 果

自变量

因变量

普利斯特利实验

 

 

植物具有更新空气的能力

英格豪斯实验

 

 

普利斯特利实验只有在光照条件下才能成立

萨克斯实验

光照

颜色变化

植物在光照条件下合成了淀粉

恩格尔曼实验

光照

好氧性细菌的分布

叶绿体是植物进行光合作用的场所;植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光

鲁宾-卡门实验

标记物质(H218O与C18O2)

O2的放射性

光合作用释放出的O2来自水

卡尔文实验

 

 

发现了CO2的固定和还原过程

 

 

  4.光合作用的过程

 

  (1)区别与联系

  

光  反 应

暗 反 应

场 所

叶绿体的类囊体

叶绿体基质

时 间

较缓慢

条 件

光合色素、光、酶

多种酶

反应物

H2O、ADP、Pi

[H]、ATP、CO2、C5

产 物

O2、[H]、ATP

(CH2O)等

 

 

 

物质转化

①水的光解

 

2H2O4[H] + O2

 

②ATP的生成

 

ADP + Pi ATP

①CO2的固定

 

CO2 + C52C3

 

②CO2的还原

 

2C3 (CH2O)+ C5 + H2O

能量转化

光能→ATP中活跃化学能

ATP中的活跃化学能→有机物中稳定的化学能

实 质

光能转变为化学能,并放出O2

同化CO2形成(CH2O)(酶促反应)

联 系

①光反应为暗反应提供了ATP和[H],暗反应为光反应提供了ADP和 Pi;

 

②没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成。

 

    光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段,暗反应是光反应的继续,是物质和能量转化的完成阶段。两者是光合作用的两个阶段,是相辅相成的。

 

 

  (2)影响光合作用的主要环境因素分析

条 件

C3

C5

[H]和ATP

(CH2O)

CO2浓度不变,停止光照

增加

减少

减少或没有

减少或没有

CO2浓度不变,突然光照

减少

增加

增加

增加

光照不变,增加CO2浓度

增加

减少

减少

增加

光照不变,降低CO2浓度

减少

增加

增加

减少或没有

 

 

  5.光合作用与呼吸作用的比较

 

  (1)区别与联系

 

光合作用

呼吸作用

场    所

叶绿体

细胞质基质、线粒体或细胞质基质

条    件

只在光下进行

有光、无光都能进行

物质变化

无机物有机物

有机物无机物

能量变化

光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能

有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能 + 热能

实    质

合成有机物,储存能量

分解有机物,释放能量

代谢类型

同化作用(或合成作用)

异化作用(或分解作用)

范    围

绿色植物细胞

几乎所有活细胞

联    系

 

   (2)[H]、ATP来源、去路的比较

 

来 源

去 路

[H]

光合作用

光反应中水的光解

作为暗反应阶段中的还原剂,用于还原C3成有机物等

有氧呼吸

第一阶段、第二阶段产生

用于第三阶段还原氧气,产生水,同时释放大量能量

ATP

光合作用

在光反应阶段合成ATP,其合成所需能量来自于色素吸收转换的太阳能

用于暗反应阶段C3还原时的能量之需,以稳定的化学能储存在有机物中。

有氧呼吸

第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,能量来自有机物的分解

作为能量直接用于各项生命活动

 


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