復習光合作用知識

1、復習光合作用知識作者:日期:復習光合作用知識一.學習內容：復習光合作用，理解光合作用的重要意義，知道光合作用的概念，場所，基本條件和過程，葉綠 體是綠色植物光合作用的場所，光合色素的是光合過程中進行光能轉換的基礎，光合過程的暗反應是有機物合成過程，掌握光合過程中光能的能量轉換過程，C3植物、C4植物的區(qū)別。二.學習重點：1. 光合作用的意義2. 光合作用的能量轉換過程3. 光合作用有機物的生成4. 提高光合作用的效率 三.學習難點：1. 光合作用的意義2. 光合作用的能量轉換過程，有機物生成過程3. 生物固氮四.復習過程： 1 .光合作用概念范圍:綠色植物（葉綠體） 條件:光照場所：葉綠體內反

2、應物：二氧化碳、水 產物:有機物（糖類、脂類、某些氨基酸） 能量轉換：光能轉化換為有機物中的化學能 酶:多種酶的參與（類囊體上光反應有關的酶2.光合作用色素A.色素分布：色素分布在內囊體的膜上，色素分子可以吸收、轉換光能 B .色素種類：，具有光合色素的生物（藍藻，褐藻等）、氧氣葉綠體基質暗反應有關的酶）類囊體葉葉啲膜上葉綠素a綠 素 （3/4）葉綠素b類胡蘿卜素"（嚴）葉黃素匸胡蘿卜素（橙黃色（藍綠色）（黃綠色）（黃色） 藍紫光紅光籃紫光色素功能：（1 ）具有吸收和轉換光能作用的色素絕大多數葉綠素a全 部 葉綠素b,胡蘿卜素，葉黃素這些色素吸收光能，通過共振傳遞光能給特殊狀態(tài)的葉綠

3、素（2）吸收、傳遞、轉換光能少數處于特殊狀態(tài)的葉綠色a,吸收其他色素傳來的光能，轉換成電能色素特點：是脂溶性色素，分離時利用紙層析法分離。由于色素在不同的溶劑中溶解度不一樣 的運動速度不一樣，可達到分離目的，從上開始：胡蘿卜素、葉黃素、3.光合作用的過程光合作用：是葉綠體內進行的復雜的能量轉換和物質變化過程。I-能量轉換：光能轉換成穩(wěn)定的化學能水光解釋放氧氣葉綠素,在濾紙上 a,葉綠素b。光合作用匚物質變化：一|二氧化碳的固定和還原糖類等物質的形成同化作用:光能自養(yǎng)）物康薦優(yōu)=無機韌T/HP, HT有機物（韌貫代謝）能量厠匕光能十活躍的化學能r穩(wěn)定化學能（能量代謝、（1 ）光合作用的能量轉換過

4、程光反應階段光反應階段暗反應階段 光能在葉綠體中的轉換： 哦能轉換成電能三階段：一 電能轉換成活躍的化學能活躍的化學能轉換成穩(wěn)定的化學能<1>光能轉換成電能 場所：葉綠體類囊體膜上 物質：葉綠體色素光能色盍持殊狀態(tài)的葉綠色2失去電孑隹謹給輔酶II激愛失去電子的葉綠素a 弔雖還原剤）電子被吞取水被分斡NA DP* +2e+H* 酶.HA DPH4H * 十 Oa+ -4e< 供氫I能量傳遞轉換過程:光能ZNADP*NADPHa分子C:電子供體特殊狀態(tài)的葉綠素 A失去電子，成為強氧化劑電子受體接受電子并將其傳給內囊體上的電子傳遞鏈，生成 電子供體將電子給葉綠素 A,自身被氧化，并

5、激活水光解酶, 水被光解A:處于特殊狀態(tài)的葉綠素電子受體ATP 和 N A DPH 最終從水中的電子H 2070 2+ 2 H+2e在光的照射下，少數處于特殊狀態(tài)的葉綠素A不斷失去電子和獲得電子，從而形成電子流，光能就不斷的轉換成了電能。<2>電能轉換成活躍的化學能輔酶n：煙酰胺酰嘌呤二核苷磷酸，英文簡寫NA Dp +NA DP +能得到兩個電子和一個還原氫生成NAD P H（還原性輔酶n ）N ADPH將ADP轉換成ATP,已活躍的化學能的形式儲物質轉換 NAD P + +2 e +H +能量轉換電能7活躍的化學能同時，葉綠體利用光能轉換成的另一部分電能 存起來。lNADPH （

6、強還原能力）光能f電能一活跌餉化學能一L ATP冶高能®酸鍵）CHQCOjNA D P H是很強的還原劑，可以將二氧化碳最終還原成糖類等有機物 ADP+繼續(xù)接受電子<3> 活躍的化學能轉換成穩(wěn)定的化學能暗反應中，二氧化碳被固定形成 C3化合物，在酶的作用下，接受NAD PH和 能量，并被N ADPH還原，經復雜的酶促反應，最終生成含穩(wěn)定化學能的化合物。，自身被氧化成NA TP釋放出來的HADP- HADPH ATP ADP + PiOTaOCQjG的還原 光合作用的物質轉換過程葉綠體一基質暗反應光反應C03 + 6 酶.2C丄原t料HQ酶、色素6 + H +ATP舍壘恒定

7、葉綠體、光C 6H 12 0 6 + 6 02 + 6 H 2O總反應式:6 C O2 +12 H 2 O4. 光合作用的意義最重要的新陳代謝，是所有生物生存的基石。光合作用是生物界最基礎的，意義：(1)自然界的能量來源、物質來源(2)調節(jié)大氣中的二氧化碳、氧氣的比例，對生物的生存進化有重要意義5. 光反應與暗反應比較(1 )光反應與暗反應的比較項目光合作用呼吸作用附錄項目光反應暗反應實質光能轉化為活躍化學能(AT P、:H)，放出氧氣活躍化學能轉變成穩(wěn)定化學能儲存起來(CH20)時間短促、以微秒計較緩慢條件需葉綠素、光、酶不需要葉綠素和光、需要酶場所在葉綠體的類囊體膜上在葉綠體的基質中物質變

8、化光2H2O4H + O 2光酶A D P+PiA T PCO 2的固定C O2+ C5C 3酶HC 02的還原（C H20）能量變化葉綠素將光能轉化成活躍的化學能 儲存在A TP中A T P中的活躍化學能轉化為糖等 有機物中穩(wěn)定的化學能(2)光合作用與呼吸作用比較區(qū) 別反應部位葉綠體主要在線粒體都是雙層膜細胞器、具 有能量轉化功能，有自 己的DN A所需條件光、色素、酶CO2 和 H20O 2和H 20、有機物、酶所用的酶(系統)不同， 在基質和膜上都有分 布物質變化無機物有機物無機物 有機物31小分子有機物光合作用：同化作用 呼吸作用：異化作用 兩者共同作用完成能 量在生物圈內的流動 全過

9、程能量變化儲存能量：光能 化學能釋放能量：化學能熱能及A TP中的化學能等聯 系光合作用為呼吸作用提供氧氣，呼吸作用位光合作 用提供CO2光合作用位幾乎所有 的生物提供物質能量 來源，呼吸作用是能量 的利用6.提高光合作用效率(1 ) C 3植物和C4植物結構特點項目C3植物C4植物維管束鞘細 胞不含葉綠體呈“花環(huán)”結構，細胞較大列 緊密，含無基粒的葉綠體，且數 量多，個體大葉肉細胞細胞排列疏松，都含葉綠體圍繞維管束鞘的一圈細胞排列 緊密，含有正常葉綠體地理分布適于溫度較低的環(huán)境中，溫帶和寒帶地區(qū)適于溫度較高地區(qū)，熱帶和亞熱 帶地區(qū)進化鑒別進化中出現較早，蕨類、裸子植物和木 本植物都是C3植物

10、進化中出現較晚，比 C3植物高 等；只有在早本植物屮才有 C4 植物常見植物大麥、大豆、馬鈴署、菜豆、菠菜等高粱、玉米、甘蔗、莧菜等由于C 3植物和C4植物在結構上的差異，兩者在固定CO 2時有不同的途徑(2 )C 4植物光合作用的特點NADPHMAD.F+ATPATP + Pi(3)基本特點： 在C 4植物中有C 4途徑也有C3途徑C4途徑發(fā)生在葉肉細胞的葉綠體中，C3途徑發(fā)生在維管束鞘細胞葉綠體中S途徑起到傳遞集中CO2作用，將外界的光合原料傳遞到維管束鞘細胞葉綠體內合成 ' 有機物在傳送C 02的過程中，要消耗能量，來自 ATP提供能量二氧化碳的轉移通過草酰乙酸、丙酮酸完成，不是

11、氣體直接通過細胞傳遞C4途徑中固定CO 2的酶（PE P羧化酶）有很強的親和能力，可以將大氣中的低濃度 CO 2 固定下來 C4途徑固定C 02的能力要比C3途徑中的強，起到 CO 2泵的作用,提高了 C4植物利用 C 02的能力 干旱條件下，葉片氣孔關閉，C4植物能利用葉肉細胞間隙的低濃度C02光合,C3植物不能（3 ）光合作用效率光合效率：綠色植物通過光合作用制造的有機物中所含的能量，與光合作用中吸收的光能 的比值光合效率 = 光合作用制造的有機物中的能量/光合作用中吸收的光能的比值提高作物產量方法：提高農作物對 光能的利用率II-延長光合作用時間C人工光照，延長生長馭 提高復種指數等）

12、増加光合作用面積（間種，套種諄）I-JS高光合效率C控制光照、光合庾料、植物營養(yǎng)元盍等）（4 ）光強對光合作用的影響光照的重要性：是光合作用基本條件，直接影響作物的光合作用效率 光強的影響：不同的作物對光照的強弱需求不同|-陽主植物=強光下生圧艮好，如水稻、玉養(yǎng)向日荃等 理-光成分的影響：不同顏色的光對農作物的光合作用效率有一定的影響 對光合效率的影響L陰生植物=較弱光照生長晨好，如：戰(zhàn)欄等能量相等的單色光照射綠色植物：紅光和藍紫光有利于提高光合作用效率黃綠光不利于提高光合作用效率 對光合作用產物的成分的影響不同的單色光照射綠色植物藍紫光照射，光合產物中蛋白質和脂肪含量較多紅光照射下，光合產物

13、中糖類較多（5 ）二氧化碳的供應影響：< 1> C02濃度很低時，綠色植物不僅不能制造有機物 ，還消耗體內的有機物（曲線在X軸下 方）<2 >在一定濃度范圍內，光合作用強度隨 C02濃度的增加而加強（X軸上方曲線斜率為正）光合作用強度m斗CCz/dnA hr）二氧化碳濃度<3> 達到一定濃度后，光合作用強度不再隨C0 2濃度的改變而改變（斜率為0部分）< 4>繼續(xù)提高CO 2濃度,光合強度下降（斜率為負部分）該曲線的縱軸單位：單位時間內，單位面積葉片生成有機物的量，用CO 2表示。曲線的繪制考慮到光合作用和呼吸作用的共同影響，是植物的凈光合作用。

14、應用：通常作物周圍的 CO 2濃度比較的低，隨著光合作用的進行還會降低，作物常處“CO2饑餓狀態(tài)”。廠確保農田良好的通風，透光（充分利用光購 提ft較多C6） 捉高cOm濃度一 使用農糜肥ta生物發(fā)®產生co,）L增加溫S中G6的濃度（使用農家肥、等呷C6發(fā)生器）（6）必須礦質元素的供應< 1 >礦質元素的重要作用：催化光合作用過程中的各種K a NADP+和ATP刖重要組咸成分L葉綠素.a物激盍K組應元素1- N也DP壞I ATP的重S組成成分隣一葉綠體膜結構和功能L夢與fi物罰呼唳作用< 2> 礦質元素對光合的影響氮：缺乏時，植株矮小，葉小色淡（葉綠素含量

15、少），花少，籽實不飽滿過多時，葉大鮮綠，光合旺盛，營養(yǎng)生長旺盛，機械組織不發(fā)達，易倒伏磷:缺乏時，蛋白質合成受阻，抗性降低用磷脂酶將離體葉綠體膜上的磷脂水解，光合其他條件具備但過程受阻 鉀:對糖類的合成和運輸影響，促進蛋白質的合成，各種酶的輔助因子光合作用合成糖類，將糖類運輸到塊根、塊莖和種子等器官植物對礦質元素的利用需要適量，過多過少都會造成不良的影響。缺乏任何一種礦質元 素都會引起特有的生理病癥。每種植物的病癥因缺乏的元素的種類和數量。不同元素間相互作 用,病癥更復雜。<3>應用：鉀供應充足，糖類合成加強，纖維素木質素含量高，莖稈堅韌，抗倒伏。葉菜多施氮肥，籽實類作物后期不宜大

16、量施氮肥，,是幾乎整個五.學習指導：光合作用是中學階段要掌握的一個重要的代謝，是生物界的最重要的新陳代謝生物界的物質和能量的來源，其它的生物都直接或間接的以光合作用為基礎生存。光合作用的完 成物質轉換作用，將無機碳元素轉化成能儲存能量的有機物，將光能轉換成其他生物可以利用 的化學能。光合作用過程中水的氧被氧化成氧氣，二氧化碳被還原有機物中的碳，光合作用光反應的進行需要光照條件，暗反應的進行，需要有光反應提供的能量和還原能力，兩者相互聯系成一個統一體?！灸M試題】1. 植物進行光合作用時，如供給同位素1' C標記的二氧化碳，對于了解光合作用過程中的哪一項最有意義（）A. 光合作用過程中放

17、出氧的來源B.光合作用中葉綠素的作用C.形成葡萄糖的過程D. CO2的吸收過程2. 葉綠體色素能夠在濾紙上擴散，其中擴散得最慢含量最多的分別是（A.胡蘿卜素、葉黃素B.葉黃素、葉綠素aC.葉綠素a、葉綠素b?D.葉綠素b、葉綠素a3. 在生物的一生中，綠色植物呼吸作用產生的 ATP較同化作用中消耗的 A T P動物呼吸作用產生的A TP較同化作用中消耗的 ATP的情況是（）D.多、多A . 少、少B.少、多C .多、少4. 關于暗反應的敘述種錯誤的是（）A. 必須接受光反應產生的能量和還原劑B. 完成二氧化碳的固定和三碳化合物的還原C. 暗反應的產物有葡萄糖、C5和水D .暗反應不需要光，只能

18、在暗處進行（ ）D.無色玻璃,如改變下列（）會使產量增加C .水量D.延長光照G.夜晚降溫5 .溫室栽培蔬菜，一般采用什么顏色的玻璃做頂棚更能提高產量A .紅色玻璃B.藍紫色玻璃C.綠色玻璃6. 番茄在適宜的溫室培養(yǎng)情況下A.氧量B. CO2量E.白天升溫F .夜晚升溫燈與燒杯之間的距離（cm）1708 090100氣泡數（個/min）161386543210（1）從圖或表中你能得出什么結論一O7. 將一枝金魚藻放在水中，如右圖所示。改變燈與燒杯的距離并通過統計藻枝放出的氣泡數，來進行不同距離時光合作用強度的測定。結果如下表。請回答下列問題（）試管.|. i 111-L燒杯-ht-d ijl

19、I d漏斗金魚藻（2）當燈與燒杯之間的距離分別為1 Ocr n和90 cm時,收集分析氣泡中氣體的成分 ，結果如下表。光爛無co.“CO有尤無光均不產生 含“C的有機物燈與燒杯之間的距離(Cm)氣體成分(%)C 0202N 210048529051 481。距離為10 cm和9 0cm時氣泡中氣體比例不同的原因 (3)請利用這種裝置構想研究溫度對光合作用影響的實驗思路: 8.下圖是光合作用過程實驗圖解：請分析實驗結果1。的細胞器中進行的。B.石也鷄生毗的(1)裝置C中產生含碳有機物是由于在裝置A中結構()進行了反應，為在結構()中進行的反應提供了 等物質的緣故。(2) 裝置B中不能產生含14C

20、的有機物，主要是結構中缺少 和(3) 此實驗說明葉綠體是進行光合作用完整的 單位。,從而提咼(4) 適當增強 ，增加 ，以及適當提高溫度可提高 含碳的有機物的產量,并能產生較多的 9. 下圖綠色植物所進行的某種活動，試據圖回答(1) 該生理活動的名稱是 (2) 它是在葉肉細胞內被稱為 C.(3) A、B、C各自所代表的物質名稱是A._(4) 需要消耗物質 A和B的生理過程的名稱是(5) 圖中編號所表示的生理過程是 屮©HiOnadfB6cqII(6) 如果在該細胞器基質中的酶因某種原因而被破壞，則這一生理活動過程的兩個階段中，最先受到影響的階段是(7) 色素吸收的 _能，在這一生理活動過程的 階段,部分被轉移到中，轉變?yōu)榛钴S的化學能；再經過這一生理過