高中生物：光合作用的过程
光合作用的过程
光合作用的过程光合作用是植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
这一过程是地球上生物体得以生存的重要能量转化过程之一。
下面将详细介绍光合作用的过程。
光合作用的基本原理在光合作用中，光合生物利用叶绿素等色素吸收光能，把光能转化为化学能，从而完成有机物的合成。
整个光合作用主要可分为两个阶段：光反应和暗反应。
光反应光反应发生在叶绿体的基板上，其主要作用是把光能转化为化学物质能，产生氧气。
当叶绿体中的叶绿体色素分子受到光激发后，会释放电子。
这些被激发的电子通过一系列的电子传递过程被输送到反应中心，最终产生ATP和NADPH。
暗反应暗反应是在光照下和不受制于光照因素时进行的，其主要作用是利用上述光反应产生的ATP和NADPH，将二氧化碳还原成有机化合物，最终合成葡萄糖。
暗反应中最关键的环节是卡尔文循环，包括碳的固定、还原和再生三个步骤。
光合作用的影响因素光合作用的进行受到多种因素的影响，其中最主要的包括光强、温度和二氧化碳浓度。
•光强：高光强下，光合作用速率增加，但当光强过强时，会导致叶绿体受损；低光强下，光合作用速率下降。
•温度：适宜的温度能够促进酶的活性，提高光合作用效率，但过高或过低的温度会抑制光合作用的进行。
•二氧化碳浓度：较高的二氧化碳浓度有利于光合作用的进行，但在某些情况下也会受到其他因素的影响。
光合作用的意义光合作用作为生物体获得能量的关键过程，具有重要的意义：•氧气的释放：光合作用是氧气的主要来源，维持了地球上生物体的呼吸。
•有机物的合成：光合作用是植物等生物体合成有机物的主要途径，为生物体提供了营养。
综上所述，光合作用是一个复杂而精密的生物过程，为地球上生命提供了不可或缺的能量和物质基础，其理解和研究对于生物学和生态学的发展具有重要意义。
生物面试题型及答案高中
生物面试题型及答案高中1. 请解释什么是光合作用，并简述其过程。
答案：光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程。
该过程主要分为光反应和暗反应两个阶段。
在光反应中，叶绿体中的色素吸收光能，产生ATP和NADPH，同时释放氧气。
在暗反应中，ATP和NADPH提供能量和还原力，将二氧化碳转化为有机物，如葡萄糖。
2. 描述DNA复制的过程。
答案：DNA复制是细胞分裂前，DNA分子复制自身的过程。
复制过程开始于解旋酶解开双链DNA，形成复制叉。
随后，DNA聚合酶沿着模板链合成新的互补链，形成两个新的DNA分子。
复制是半保留的，即每个新DNA分子包含一个原始链和一个新合成的链。
3. 简述细胞周期的各个阶段及其特点。
答案：细胞周期包括间期和有丝分裂期。
间期分为G1期、S期和G2期。
G1期细胞生长，准备DNA复制；S期DNA复制发生；G2期细胞继续生长，准备有丝分裂。
有丝分裂期包括前期、中期、后期和末期。
前期染色体凝缩，中期染色体排列在赤道面上，后期染色体分离，末期细胞质分裂，形成两个新细胞。
4. 阐述孟德尔遗传定律的主要内容。
答案：孟德尔遗传定律包括分离定律和自由组合定律。
分离定律指出，在生殖细胞形成过程中，一对等位基因会分离，每个配子只获得一个等位基因。
自由组合定律指出，不同基因座上的等位基因在形成配子时自由组合，互不干扰。
5. 描述酶在生物体内的作用及其特性。
答案：酶是生物体内催化化学反应的生物大分子，主要由蛋白质组成。
酶的作用是降低反应的活化能，加速反应速率。
酶的特性包括高效性、专一性和可调节性。
高效性指酶能显著提高反应速率；专一性指酶只能催化特定底物的反应；可调节性指酶的活性可受多种因素调节，如温度、pH值和抑制剂等。
6. 简述生态系统中能量流动的过程。
答案：生态系统中的能量流动始于太阳能的固定，通过光合作用被植物吸收并转化为化学能。
这些能量随后通过食物链和食物网在生物之间传递。
高中生物光合作用的知识点
高中生物光合作用的知识点高中生物学中，光合作用是一项至关重要的知识点。
光合作用是指将光能转化为化学能，并将二氧化碳转化为葡萄糖等有机物，同时释放出氧气的过程。
光合作用是维持地球生态系统稳定的关键环节之一。
1. 光合作用的化学方程式光合作用的化学方程式为：6CO2 + 6H2O + 光能=C6H12O6 + 6O2。
这个化学方程式可以简单地理解为，二氧化碳和水在光的作用下合成糖分和氧气。
2. 光合作用的反应过程光合作用的反应过程分为两个阶段：光反应和暗反应。
光反应发生在植物叶绿体膜上的光合色素复合物中，需要光的能量才能进行。
在光反应中，光能被吸收并转化为化学能，从而将水分子分解为氧气和电子，同时释放出大量的能量。
暗反应则发生在叶绿体的基质中，不需要光能就可以进行。
在暗反应中，植物利用光反应阶段所产生的电子和ATP能源，将二氧化碳转化为糖分等有机物，并再次释放出氧气。
3. 光合色素的作用光合色素是植物中最重要的一种色素，它们主要存在于植物叶片的叶绿体中。
光合色素能够吸收光能，并将其转化为化学能。
植物叶片中常见的光合色素包括叶绿素、类胡萝卜素等。
除了吸收光能的作用外，光合色素还参与了光反应中电子转移的过程，推动了化学反应的进行。
4. 光合作用对环境的影响光合作用对环境的影响非常深远。
首先，光合作用是维持大气中碳循环的关键环节之一，它能够将大气中的二氧化碳转化为有机物质，从而控制了二氧化碳浓度的上升。
此外，光合作用还能够产生氧气。
全球生态系统中的氧气来源，就是由各种植物通过光合作用所释放的氧气。
5. 光合速率与环境因素光合速率指单位时间内光合作用所转化的光能量。
不同环境因素会对光合速率产生不同的影响。
温度是影响光合速率的重要因素之一。
高温会使光合酶受损，从而影响光合速率；但过低的温度却会降低光合作用的进行。
光照程度也是决定光合速率的因素之一。
越强的光线，植物的光合速率越高。
另外，二氧化碳浓度也会影响光合速率。
高中生物-光合作用
方法与步骤：
（1）色素的提取：称取5g左右的绿色鲜叶，剪碎，放入研钵中。 加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙 （防止研磨中色素被破 坏）与10 ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液用漏斗进 行过滤。收集滤液于试管内并塞紧管口。
（2）制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成6cm长，1cm宽的滤 纸条，将滤纸条的一端剪去两个角，并在距这端1cm处用铅笔 画一条细的横线。 （3）画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地 画出一条细线。等滤液干燥后重复画2-3次。 （4）色素的分离（纸层析）：将适量的层析液倒入烧杯中，将 滤纸条（有滤液细线的一端朝下）斜靠烧杯内壁，轻轻插入层 析液中，随后用培养皿盖盖上烧杯。注意：不能让滤液细线接 触层析液。 （5）观察结果：
光合作用总反应式及各元素去向
五、光合作用的意义
（1）为生物生存提供了物质来源。 （2）为生物生存提供了能量来源。 （3）维持了大气中O2和CO2含量的相对稳定。 （4）对生物的进化有重要作用。 光合自养生物通过光合作用将光能转变为化学能， 是能源的主要来源途径。光合自养生物是太阳能的储 蓄者，生命世界最初的能量都是来源于太阳能。
叶绿体中的 色素提取液
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸 收蓝紫光。
叶绿素溶液
叶 绿 体 色 素 的 吸 收 光 谱
400
叶 绿 素 a
叶 绿 素 b
类 胡 萝 卜 素
500
600
波长/nm 700
实验表明：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。
1948年
卡尔文
CO2中的C转化成有机物中的碳
普利斯特利的实验：
蜡烛→不易熄灭
密闭玻璃罩+绿色植物+ 小鼠→不易窒息死亡
(新)人教版高中生物必修一第五章第四节光合作用的过程(光反应和暗反应)
CO2的固定
暗反应
co2+ C5
酶 叶基
2c3
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
C3的还原
自产自消
[H] 、ATP
2C3
叶基、酶
(CH2O) + C5
知识补充：
光反应阶段
氧化型辅酶 Ⅱ
还原型辅酶 Ⅱ
酶
NADP＋ ＋ H＋ ＋ 2e－ 叶类薄 NADPH
简写为[H]
暗反应阶段
NADP＋ ＋ H＋ ＋ 2e－ 酶 NADPH 叶基 简写为[H]
+ O2
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
光能
ATP中活跃的化学能
条件：[H]、 ATP、 多种酶 ❷暗反应
场所： 叶绿体基质
Ⅰ物质变化
CO2的固定
co2+ C5
酶 叶基
2c3
2c3
[H]
固 定
Co2
多种酶 参加催化C5来自ATPC3的还原
2C3
[H] 、ATP
叶基、酶
ADP+Pi
(CH2O)
× 命活动( )
3.结合光反应和暗反应过程分析，若突然停止光照或停止CO2 供应，叶绿体中C3和C5相对含量发生怎样的变化？
(1)停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。
(2)停止CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。
光反应
水的光解：
【不需要酶的催化】
光
2H2O 叶类薄 4[H]
+ O2
原因是有氧呼吸第一阶段产物 2C3H4O3 进入线粒体，要消耗2ATP。
光合作用的过程
光合作用的过程光合作用是植物和一些细菌所进行的一种重要生物化学过程。
在这个过程中，植物和细菌使用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
光合作用是维持地球生态平衡的关键过程之一。
本文将详细介绍光合作用的过程。
1. 光合作用的概述光合作用是一种光合型生物（光合生物）进行的生物化学反应。
它基于光能的转化，将阳光能转换为化学能，从而形成有机物质。
光合作用通常可以分为两个阶段：光能捕获和光化学反应。
2. 光能捕获光能捕获是光合作用的第一个阶段，也是最关键的阶段。
在这个过程中，植物中的叶绿素和其他色素能够吸收光能，并将其转化为化学能。
光能的捕获主要发生在叶绿体中，叶绿体是植物细胞中负责光合作用的器官。
2.1 叶绿素的作用叶绿素是植物中最重要的色素之一，它能够吸收光的能量。
叶绿素主要存在于叶绿体的膜上，能够吸收特定波长的光，并将其转化为植物可用的化学能。
2.2 光能的吸收和传递在光能捕获过程中，吸收到的光能会被叶绿素和其他色素分子吸收。
叶绿素分子利用吸收的光能，将电子从低能级跃迁到高能级。
这些激发的电子会通过色素分子之间的传递，最终传递到光反应中心。
3. 光化学反应光化学反应是光合作用的第二个阶段。
在这个过程中，光能转化为化学能，并用于二氧化碳的固定和有机物的合成。
光化学反应主要发生在叶绿体的光反应中心。
3.1 光反应中心与电子传递链光反应中心是叶绿体中一个复杂的蛋白质-色素复合物。
它能够吸收光能，并通过电子传递链将激发的电子从一个分子传递到另一个分子。
在这个过程中，电子的能量逐渐降低，最终被用于ATP（三磷酸腺苷）的合成。
3.2 ATP合成和光化学反应在光化学反应中，ATP合成是非常重要的一个过程。
通过电子传递链传递的能量会驱动ATP合成酶，在这个过程中将ADP（二磷酸腺苷）和无机磷酸转化为ATP。
这些合成的ATP分子可以提供能量供光合作用中其他反应的需求。
4. CO2固定和有机物合成在光合作用的最后阶段，固定的二氧化碳和合成的ATP通过一系列化学反应转化为有机物。
高中生物光合作用的知识点
高中生物光合作用的知识点光合作用是生命活动中非常重要的一个过程，它使绿色植物、蓝藻、叶绿体等能够将阳光转化为化学能，为生命提供能量。
以下是高中生物光合作用的知识点。
1. 光合作用的定义和概念光合作用是一种生物化学过程，是指绿色植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并且产生氧气的过程。
光合作用的公式如下：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。
光合作用的化学方程式表示了光合作用所需的反应物、产物和光能的作用。
2. 光合作用的反应过程光合作用可以分为两个阶段：光能转化和化学反应。
其中，光能转化是指光能被吸收，通过叶绿体内的色素分子传递，最终转化为 ATP 和 NADPH；化学反应则是指利用 ATP 和NADPH，将二氧化碳和水通过碳同化作用和光合综合作用合成糖类等有机物。
具体地说，光合作用的反应过程包括以下几个步骤：（1）色素吸收光能：光合作用能够进行的前提是光能能够被吸收。
这一过程是通过叶绿体内存在的光合色素实现的，如叶绿素、类胡萝卜素、叶黄素、茄红素等。
（2）光能转化为 ATP 和 NADPH：吸收到光能的光合色素通过一系列电子传递过程，将光能转化为能量相对较高的ATP 和 NADPH。
这一过程被称作光能转化阶段，也被称为光反应。
（3）二氧化碳固定和糖合成：这一过程又称碳同化作用，是指将二氧化碳转化为有机物。
碳同化作用通过酶催化，将二氧化碳和 NADPH 转化为糖类，其中最重要的酶就是叶绿素。
（4）产生氧气：光合作用最终的产物包括了糖类和氧气。
光合作用释放出的氧气，在维持生命过程中扮演着至关重要的角色。
同时，能量不足时也可以利用糖类进行呼吸作用，将其转化为 ATP。
3. 光合作用与生态系统光合作用是维持生态系统稳定的重要因素。
在环境破坏、自然灾害等情况下，光合作用会受到极大的影响。
例如，空气污染会导致光合作用产生的氧气质量下降，影响人类的呼吸系统健康。
同时，地球磁层失衡、太阳风暴等因素也会影响光合作用。
高中生物光合作用知识点总结
高中生物光合作用知识点总结光合作用是生物体利用光能将无机物转化为有机物的过程，是维持地球生态平衡的重要途径。
下面将对高中生物光合作用的相关知识点进行总结。
一、光合作用的基本概念光合作用是指植物和一些单细胞生物在光的作用下，将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的化学反应。
这个过程主要发生在植物叶绿体的内膜系统中，包括光合色素的吸收光能、光能转化为化学能、化学能合成有机物等多个步骤。
二、光合作用的反应方程式光合作用的反应方程式可以用化学式表示为：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2其中，CO2代表二氧化碳，H2O代表水，C6H12O6代表葡萄糖，O2代表氧气。
三、光合作用的两个阶段光合作用可以分为光能捕获和光能转化两个阶段。
1. 光能捕获阶段：光合色素吸收光能的过程。
光合色素主要包括叶绿素a、叶绿素b等，它们能吸收不同波长的光。
其中，叶绿素a 的吸收峰在蓝光和红光的波长范围内，而叶绿素b的吸收峰在橙光和蓝绿光的波长范围内。
光合色素吸收光能后，激发电子进入光化学反应中心。
2. 光能转化阶段：光合色素激发的电子经过一系列的传递过程，最终被NADP+接受并还原为NADPH。
同时，光能转化为化学能，用于合成ATP。
这个过程称为光化学反应。
四、光合作用的影响因素光合作用的速率受到多个因素的影响，主要包括光强、温度和二氧化碳浓度。
1. 光强：光合作用的速率随光强的增加而增加，但达到一定光强后会趋于饱和，即光合作用速率不再增加。
2. 温度：适宜的温度可以促进光合作用的进行，但过高或过低的温度都会抑制光合作用的进行。
3. 二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的底物之一，二氧化碳浓度的增加可以促进光合作用的速率。
五、光合作用的产物和作用光合作用的产物主要包括葡萄糖和氧气。
葡萄糖是植物的主要有机物质，可以被植物用来产生能量和合成其他有机物。
而氧气则释放到大气中，供动物呼吸所需。
光合作用不仅提供了植物的能量和有机物质，还维持了地球上大气中氧气和二氧化碳的平衡。
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练一练
６．下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图。 图中Ａ物质和Ｂ物质的相对分子质量的比是（ B ）
A B
Ａ．1:2
Ｂ．8:9
Ｃ．2:1
Ｄ．9:8
体验成功
H2O
方框内应该填什么?
O2
水在光 下裂解
叶绿体中 的色素
[H]
ATP
酶 ADP+Pi
供氢
2C3
酶 供能
光能
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5 (CH2O)
酶② 酶 ADP+Pi
[糖类] 暗反应
稳定化学能
(CH2O)
光反应
能量转化: 光能
ATP活跃化学能 ＊O O元素: H2＊O 2
＊C 3
元素转移
C元素: ＊C O2
＊CH
2O
光合作用光反应与暗反应的比较
项目
部位 条件
光反应 叶绿体基粒囊状膜上
光、色素、酶、水 ①水的光解 ： 2H2O 光 4[H]+O2
材料２： 有多位科学家重复普利斯特利的实验时 发现；他们的实验结果有很多时候与普利斯 特利不同，与植物同时放在密闭钟罩中的蜡 烛熄灭的时间比单独时更快；与植物同时放 在密闭钟罩中的小鼠比单独时存活时间更短。 由此他们认为植物也能使空气变污浊。
思考：实验中他们都忽略了什么？
没有认识到光在其中的关键作用。
还原
光反应
暗反应
暗反应 叶绿体基质中 多种酶、CO2 ①CO2的固定：
CO2+C5 酶 2C3 物质变化 ②ATP的合成 ： ②C3的还原： 酶 ADP+Pi+能量 ATP 2C3 [ H ] AT P（CH2O） 光 酶 ATP中活跃的化学能→ 光能→ 能量转换 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应 联系 为光反应提供ADP和Pi。
反 应 物
叶绿体
（CH2O）+O2
场所
产 物
条件
什么是光 合作用呢？
光合作用的概念：是指绿色植物通过 叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化 成储存着能量的有机物，并且释放出氧气 的过程。
O2中的O从何而来？
可提出什 么假设？
希尔反应
叶片捣碎、过滤→叶绿体悬浮液离心→分
离的叶绿体→在光照、无CO2的条件下，放
进行对照
这个实验的说明什么问题？
证明绿叶在光下制造了淀粉；光合作用需要光。
1880年，恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片 隔绝空气 黑暗，用极细光束照射 完全暴露在光下
结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的 场所。 光合作用需要光照。
尝试写出光合作用的 反应方程式
光能
CO2+H2O
C 光照
黑暗
酶等
A
B
D
1.有机物的合成需要哪些条件？ 2.合成是否一定要在光下进行
时间
思考：
产物（CH2O）中C来自反应物中的什么? 怎样研究其形成有机物的过程？ 材料3： 20世纪40年代美国科学家卡尔文实验的 过程，最终探明了碳转化成有机物中碳的过 程，称为卡尔文循环。
碳的同位素
14
C
CO2
希腊亚里士多德认为： 根吸收土壤中的养分 植物增加的重量=土壤减少的重量
海尔蒙特的实验
他将一株2.3kg重的小柳树种在 重90.9kg的干土中，用雨水浇灌 ５年。 小柳树长成重76.7kg，而土壤 只比试验开始时减少57g。
该试验说明了什么？
结论：
植物生长所需的大 部分物质并非来自 于土壤,而是来自于 水。
1771年普利斯特利实验
一段时间后
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
结论：植物可以更新空气。
材料１： 1779年，荷兰的英格 豪斯做了500多次植物更 新空气的实验，结果发现： 普利斯特利的实验只有在 光下才能成功；植物体只 有在光下才能更新污浊的 空气。 植物更新空气的必要条件是什么？ 思考： 植物更新空气的必要条件是光；
积极思维
1845年，德国科学家梅耶指出： 植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能 储存起来。 1954年美国科学家阿龙，用叶绿体加上ADP 和Pi照光后得到ATP
你能总结与光有关的反应吗？
光反应阶段
H2O
O2
[H]
叶绿体中 的色素 酶
光 能
ATP ADP+Pi
取 样 阀
溶液 光合色素
有 机 物 合 成 速 率
出O2
自主设计
同位素标记法
• 放射性同位素可用于追踪物质的运行和变 化规律。用放射性同位素标记的化合物， 化学性质不会改变。科学家通过追踪放射 性同位素标记的化合物，可以弄清化学反 应的详细过程。这种方法叫做同位素标记 法。
20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同 位素标记实验：
结论： 光合作用产生的氧气全部来自水， 而不是来自CO2。
14
CO2
CO2+ H2O
( CH2 O)+O2
2C3
[H]
供氢
酶
②
还
供能
① 固 多种酶 定
co2
C5
(CH2O)
ATP ADP+Pi
原
参加催化
酶 [糖类]
暗反应
光合作用的过程
H2 O
①水的光解
O2
[H] 供氢 酶
2c3 ②
还
① 固 多种酶 定
co2
C5
光能
叶绿体 中的色 素
ATP
供能 原
参加催化
练一练
１．光合作用发生的部位是（ Ａ．叶绿素
B
）
Ｂ．叶绿体
Ｃ．类囊体的薄膜
Ｄ．叶绿体的基质
２．光合作用中形成ＡＴＰ的部位是（
D
）
Ａ．叶绿体外膜
Ｃ．叶绿体的基质
Ｂ．叶绿体内膜
Ｄ．类囊体
练一练
３．下列物质中，暗反应阶段所必需的是（ C ） Ａ．叶绿素 Ｂ．ADP Ｃ．ATP Ｄ．O2 4 ．科学家用含有14Ｃ的二氧化碳追踪光合作用中 的碳原子，这种碳原子的转移图径是（ D ） Ａ．二氧化碳 叶绿素 ADP Ｂ．二氧化碳 叶绿体 ATP Ｃ．二氧化碳 乙醇 糖类 Ｄ．二氧化碳 三碳化合物 糖类
1782年，日内瓦牧师J．Senebier 证明，植物在照光时吸收CO2并 放出O2。
1864年,德国植物学家萨克斯实验
绿色 叶片
黑暗 处理
48小时
曝光 遮光
2小时
碘蒸汽 变蓝
结论： 光合作用的产物是
淀粉
不变蓝
思考：
为什么对天竺葵先进行暗处理？
将叶片内原有的淀粉耗尽
为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？