高中生物必修一：光合作用知识点复习要点梳理

光合作用是历年高中考试中的关键内容、易错点,因此必须认真掌握,充分复习,下面是本站小编整理的高中生物必修一关于光合作用的知识要点,供你参考学习。

高中生物光合作用知识点

一、要点梳理

(一)叶绿体中的色素

1.分布：叶绿体基粒的囊状结构。

具有捕捉光线的能力，能够转移光线，并将光线转化为能量，但仅有极少数处于特殊状态的叶绿素a分子可以做到这一点。

3.特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等。

4.分类及层析后位置

色素种类

吸收光谱

滤纸条上的位置

叶绿素

叶绿素a(蓝绿色)

红光和蓝紫光

叶绿素b(黄绿色)

红光和蓝紫光

类胡萝卜素

胡萝卜素（橙黄色）

蓝紫光

叶黄素（黄色）

蓝紫光

5.“叶绿体中色素的提取和分离”实验

丙酮在实验中充当提取剂，能够使叶绿体里的色素溶解出来；层析液的作用是分离这些色素；二氧化硅会破坏植物细胞的构造，从而让研磨过程更彻底；碳酸钙则用来避免在研磨时色素遭到损坏。

实验重点在于，研磨必须快速且彻底，因为叶绿素不稳定，容易被破坏，只有充分研磨才能获得更多色素；收集滤液后，需立即用棉塞封住试管口，避免滤液蒸发；滤液细线要画得既细又直，并且要富含色素，因此滤液干透后要重复绘制2到3次；滤纸上的滤液细线绝不能接触层析液，否则滤液中的色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上无法显现色素带。

色素提取液呈现浅色，主要由于以下因素：研磨操作不够细致，导致色素无法被充分释放出来；实验过程中未添加碳酸钙，造成叶绿素分子遭到损伤；采集的叶片量偏少，或者丙酮用量过多，最终造成色素提取液中的有效成分浓度偏低。

(二)光合作用的过程

依据能量来源的差异，光合作用划分为两个步骤。这两个步骤，能够借助表格形式进行对比分析。有助于深化对相关知识的认识程度。

1.区别

项目

光反应阶段

暗反应阶段

所需条件

必须有光

有光无光均可

进行场所

类囊体的薄膜上

叶绿体内的基质中

物质变化

H2O分解成O2和［H］；形成ATP

碳原子被捕获，C3分子经氢接受体作用转化为糖，ATP分解为ADP与无机磷酸

能量转换

光能转变为化学能，储存在ATP中

ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能

2.联系

物质：光反应阶段产生的，在暗反应阶段用于还原C3。

能量：光反应环节产生的ATP，在暗反应环节里将其包含的化学能量释放出来，用以辅助C3合成糖质，ATP中的化学能量因而转变为储藏在糖质里的化学能量。

(三)影响光合作用的因素及在生产上的应用

非生物因素

对光合作用的影响

在生产上的应用

延长光照时间；增加光照面积；控制光照强度；光质。

轮作；合理密植；间作；温室大棚使用无色透明玻璃。

温度

光合作用需要多种酶参与

适时播种，温室大棚中白天适当提高温度，晚上适当降低温度。

二氧化碳浓度

适当提高其浓度，能提高光能利用率。

增施农家肥料，恰当安排植株间距，温室里要适时透气，还要借助化学装置制造二氧化碳。

必需矿质元素

矿质元素会直接或间接影响光合作用。

科学调配养料，增加天然肥料和化学肥料，同时进行土壤翻耕。在不用土壤种植的情况下，要关注空气流通，及时更换营养液，并适量补充水分进行稀释。

水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。

合理灌溉，大棚中还要注意空气湿度。

第四点，某种影响光合作用的条件，短时间内，对叶绿体内特定化学物质的多少（形成速度）造成改变

光线强弱或二氧化碳水平骤然变动时，即刻会波及C3、C5、ATP以及（CH2O）的产出量，随后会改变叶肉组织里这些物质的多少。详细情况可参见后附表格。

光 照

二 氧 化 碳

较强→弱(黑暗)

弱→较强

较高→低

低→较高

ATP、

减少或没有

增加

增加

减少

C3

增加

减少

减少

增加

C5

减少

增加

增加

减少

(CH2O)

减少或没有

增加

减少

增加

(五)C3、C4植物的结构特点(供选学)

C3植物与C4植物的区别在于其固定二氧化碳的方式。C3植物仅采用C3代谢途径，而C4植物则同时运用C3和C4两种途径。C3植物的维管束鞘细胞中不含叶绿体，C4植物的维管束鞘细胞内则存在无基粒的叶绿体，且这类细胞体积相对较大。不仅如此，C4植物具有标志性的“花环型”构造，其维管束鞘细胞周围环绕着特定的叶肉细胞群，而C3植物则不具备这一结构特征。可列表如下：

植物类型

C3植物

C4植物

植物类

型举例

典型的温带植物

典型的热带或亚热带植物

叶片的

解剖结构

无“花环型结构”

维管束鞘及周围的一部分叶肉细胞构成“花环型”结构

叶绿体

的类型

有1种类型的叶

绿体：主要位于叶肉细胞中

有2种类型的叶绿体：叶

肉细胞的叶绿体正常；维

管束鞘细胞的叶绿体没有基粒

(六)光合作用坐标图上“点”的移动问题归纳

1.关于“光补偿点”和“光饱和点”的移动问题

(1)相关概念

光补偿点代表特定光照下，植物光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等的光照程度。光饱和点则表示在某一光强区间内，植物光合作用强度随光照增强而增强，当光照增强到某个数值后，光合作用强度不再增加的光照程度。如果植物长时间处于光补偿点以下的光照程度，其生长将受到阻碍。右图：a点为光补偿点，b点则为光饱和点。

(2)相关移动问题

该图所示为耐阴植物，倘若换成喜阳植物，点a和点b会怎样变动？

阳生植物的光补偿点和光饱和点都比阴生植物要高，因此a点和b点都应该向右移动。

当气温或二氧化碳含量发生变化时，植物的光补偿点在坐标轴上的具体位置会如何变化？

植物的光补偿点和光饱和点并非恒定不变，它们会随着外界环境的变化而调整。比如，当CO2浓度提升或温度下降时，植物呼吸作用会减弱，因此光补偿点会下降，a点向左移动。在封闭的温室环境中，温度偏高而CO2含量不足，这会导致光补偿点上升，对光合积累产生负面影响。遇到这种情况，需要适当降低室温，加强通风，或者增加CO2供应，这样才能确保光合作用的正常进行。

③当土壤或培养液中缺乏Mg时，a点如何移动?

镁是植物生长不可或缺的矿物质，对叶绿素的形成起着关键作用，缺少镁会导致植物吸收光能的能力减弱，所以a点需要向右调整，这样才能达到光合作用强度和呼吸作用强度相等的状态。

2.关于“CO2补偿点”和“CO2饱和点”移动问题

(1)相关概念

二氧化碳平衡点表示外界二氧化碳浓度达到植物光合作用吸收量与呼吸作用释放量相等的状态。二氧化碳饱和点指在特定浓度区间内，植物光合速率随二氧化碳浓度提升而提高，但超出某个阈值后，即使继续增加二氧化碳浓度，光合速率也不再增长的外界浓度值。植物若长期处于二氧化碳平衡点之下，其生长发育将受到阻碍。通常情况下，C4植物吸收二氧化碳的平衡点和最大效率点都比C3植物要低些。参照下图：a位置代表平衡点，b位置则是最大效率点。

(2)相关移动问题

①上图代表C3植物，如果改为C4植物，图像如何?

C4植物与C3植物不同，它们借助“CO2泵”机制，使得CO2补偿点和CO2利用效率均低于C3植物，这一特性是鉴别C4植物的重要依据，所以a点和b点都向左移动。右图中显示，植物B属于C4类型，因为它在较低CO2水平下展现出较快的CO2交换能力。

②如果光照强度增加，a、b两点如何移动?

a点的意思是光合作用速率与呼吸作用速率相等，假如光照强度略微提高，光合作用速率会加快（呼吸作用速率不变），那么合成的有机物会超过呼吸作用消耗的量，需要通过减少CO2浓度来重新达到平衡点，植物光合作用的CO2平衡点会向左移动；当光照增强时，光反应会变得更活跃，从而产生更多的ATP和NADPH，这会推动暗反应的进行，因此植物吸收的CO2量会增加，b点会向右移动。

高中生物影响光合作用的因素考点

光照

光合作用属于光生物化学类型反应，因此光合效率会伴随光照强度提升而提升。不过当光照强度超出某个限度时，光合效率的提升会逐渐减缓，最终达到一个平台期，这个现象源于光照主要作用于光反应环节，而暗反应环节（涉及二氧化碳和酶的催化效能等因素）存在固有的能力上限。

2二氧化碳

二氧化碳是绿色植物进行光合作用所需的基本物质，它的丰沛程度决定了光合作用中暗反应环节的开展情况。当二氧化碳的含量在一定限度内得到提升时，光合作用的效率会随之增强，然而当二氧化碳的浓度达到某个阈值后，光合作用的速率便不再继续攀升，这主要是因为光反应环节所生成的产物数量存在上限。

3温度

光合作用的暗阶段涉及酶促反应过程，温度对酶的功能有显著作用。温度和光合效率之间的联系，实际上和酶与温度的关联类似，都存在一个最佳值。

4矿质元素

矿物质成分对光合作用有直接影响或间接作用。比如：氮元素，它参与合成叶绿素、酶、ATP以及NADP等物质。磷元素，它也是ATP、NADP等物质的组成成分。镁元素，它属于叶绿素分子的一部分。

5水分

水分是光合作用原料之一，缺乏时可使光合速度下降。

6日变化

植物白天会进行能量转换，通常在正午时分效率最显著，然而当夏季酷热时，中午的光合效率会降低，呈现出一种短暂的停滞状态。

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