高三一輪復(fù)習(xí)光合作用

1、第三講第三講 能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用考綱要求：考綱要求：1 1、光合作用的基本過(guò)程、光合作用的基本過(guò)程 2 2、影響光合作用速率的環(huán)境因素、影響光合作用速率的環(huán)境因素 實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離過(guò)程實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離過(guò)程 基?；＃?lèi)囊體組成）（類(lèi)囊體組成）基質(zhì)基質(zhì)捕獲捕獲（一）葉綠體結(jié)構(gòu)（一）葉綠體結(jié)構(gòu)光合作用場(chǎng)所一定是葉綠體嗎？光合作用場(chǎng)所一定是葉綠體嗎？葉綠體是光合作用的場(chǎng)所葉綠體是光合作用的場(chǎng)所恩格爾曼恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)暗暗處、處、極極細(xì)細(xì)光光束束照照射射光光下下照照射射2.2.葉綠體是光合作用葉綠體是光合作用的場(chǎng)所的場(chǎng)所結(jié)論：結(jié)論：1.O1.O2 2是

2、由葉綠體釋放的是由葉綠體釋放的水綿、水綿、 好氧細(xì)菌好氧細(xì)菌自身對(duì)照自身對(duì)照，自變量為光照（照光處與不照光處，黑暗與完自變量為光照（照光處與不照光處，黑暗與完全曝光），因變量是氧氣釋放（好氧菌的分布）全曝光），因變量是氧氣釋放（好氧菌的分布）薩克斯：薩克斯：自身對(duì)照自身對(duì)照，自變量為光照（一半曝光，自變量為光照（一半曝光，一半遮光），因變量是淀粉合成（顏色變化）一半遮光），因變量是淀粉合成（顏色變化）（注意：饑餓處理注意：饑餓處理）魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照相互對(duì)照，自變量為，自變量為標(biāo)記物質(zhì)標(biāo)記物質(zhì)，因變量為，因變量為氧氣的放射性氧氣的放射性運(yùn)用了運(yùn)用了同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法

3、有利證明光合作用釋放的有利證明光合作用釋放的氧氣氧氣來(lái)自來(lái)自水水卡爾文的實(shí)驗(yàn)卡爾文的實(shí)驗(yàn)小球藻小球藻14CO214C6H12O6CO2 C3 (CH2 O)CO2C5運(yùn)用運(yùn)用同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法探明了探明了碳碳在光合在光合作用中的轉(zhuǎn)化途徑作用中的轉(zhuǎn)化途徑（二）實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離（二）實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離1 1、色素的、色素的提取提取實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，可用無(wú)水乙醇中，可用無(wú)水乙醇無(wú)水乙醇提取綠提取綠葉中的色素葉中的色素2 2、色素的、色素的分離分離實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 各種色素在各種色素在層析液層析液

4、中的溶解度不同中的溶解度不同溶解度溶解度高高，擴(kuò)散速度，擴(kuò)散速度快快，位于，位于上面上面溶解度溶解度低低，擴(kuò)散速度，擴(kuò)散速度慢慢，位于，位于下面下面捕獲捕獲紙層析法紙層析法提取色素提取色素制備濾紙條制備濾紙條畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)色素分離色素分離觀察結(jié)果觀察結(jié)果鮮嫩、顏色深綠鮮嫩、顏色深綠的葉片；稱(chēng)取、剪碎；加入的葉片；稱(chēng)取、剪碎；加入SiO2和和CaCO3、10ml無(wú)水乙醇，無(wú)水乙醇，迅速迅速研磨并用研磨并用單層尼單層尼龍布龍布過(guò)濾，過(guò)濾后及時(shí)用棉塞將試管塞嚴(yán)過(guò)濾，過(guò)濾后及時(shí)用棉塞將試管塞嚴(yán)距剪去距剪去兩角兩角的濾紙一端的濾紙一端1cm處用處用鉛筆鉛筆畫(huà)一條細(xì)線(xiàn)畫(huà)一條細(xì)線(xiàn)用毛細(xì)吸管吸取色素濾液

5、，沿鉛筆線(xiàn)畫(huà)一細(xì)線(xiàn)，用毛細(xì)吸管吸取色素濾液，沿鉛筆線(xiàn)畫(huà)一細(xì)線(xiàn)，待待干后干后再畫(huà)一兩次。線(xiàn)要再畫(huà)一兩次。線(xiàn)要細(xì)、齊、直細(xì)、齊、直。將適量層析液倒入試管，插入濾紙，將適量層析液倒入試管，插入濾紙，棉塞塞緊棉塞塞緊試管口。注意，試管口。注意，細(xì)線(xiàn)不能觸及層析液細(xì)線(xiàn)不能觸及層析液濾紙條上呈現(xiàn)濾紙條上呈現(xiàn)四條顏色、寬四條顏色、寬度不同的色素度不同的色素胡蘿卜素（橙黃色）胡蘿卜素（橙黃色）葉綠素（藍(lán)綠色）葉綠素（藍(lán)綠色）葉綠素（黃綠色）葉綠素（黃綠色）葉黃素（黃色）葉黃素（黃色）優(yōu)化探究?jī)?yōu)化探究P P5454 葉綠素（鎂元素）葉綠素（鎂元素） 類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)胡蘿卜素 處理處理 A BSiO2(少量）少量）

6、CaCO3(少量）少量） 95乙醇乙醇（10ml) 蒸餾水（蒸餾水（10ml） （1）色素）色素吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能光能胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素葉綠素葉綠素葉綠素葉綠素類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)胡蘿卜素（約占（約占1/41/4）（約占（約占3/43/4）（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）（黃綠色）（2）功能：）功能：（3）影響葉綠素的因素：）影響葉綠素的因素：光照、溫度、必需元素等。光照、溫度、必需元素等。紅光紅光和藍(lán)紫光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光0波長(zhǎng)50100葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)胡蘿卜素葉綠體中的色素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光葉綠

7、體中的色素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光葉片為什么往往是綠色的呢？延伸：無(wú)色透明溫室大棚植物生長(zhǎng)最好！延伸：無(wú)色透明溫室大棚植物生長(zhǎng)最好！光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量變化變化物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量變化變化類(lèi)囊體類(lèi)囊體薄膜上薄膜上葉綠體葉綠體基質(zhì)中基質(zhì)中H2O的光解的光解ATP的合成的合成光能光能活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能 （ATP）CO2的固定（的固定（CO2C3）ATP的水解的水解C3的還原（的還原（C3糖類(lèi)等有機(jī)物糖類(lèi)等有機(jī)物）活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能 （ATP） ( (有機(jī)物有機(jī)物) )C5色素色素光光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H酶酶酶

8、酶（CH2O）COCO2 2吸收吸收光解光解能能固定固定還原還原光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)H2O基?；蝾?lèi)囊體薄膜上基?；蝾?lèi)囊體薄膜上基質(zhì)中基質(zhì)中 CO2+H2O光能光能葉綠體葉綠體(CH2O) + O2光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度 變化引起變化引起 產(chǎn)生量變化產(chǎn)生量變化 ，導(dǎo)致，導(dǎo)致C C3 3還原過(guò)程受到影響還原過(guò)程受到影響，而，而二氧化碳的固定過(guò)程正常進(jìn)行二氧化碳的固定過(guò)程正常進(jìn)行。H ATPCO2濃度變化直接濃度變化直接影響二氧化碳的固定過(guò)程，影響二氧化碳的固定過(guò)程，而而光反應(yīng)光反應(yīng)沒(méi)有受到影響，沒(méi)有受到影響，C3C3還原過(guò)程也不受影響。還原過(guò)程也不受影響。CO2+ H2O(CH2O)+O2光能光能葉

9、綠體葉綠體影響光合作影響光合作用的環(huán)境因用的環(huán)境因素：素：H2O CO2光（光（光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間）溫度溫度礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素呼吸呼吸真正真正光合光合速率速率1、光、光OBCACO2吸收吸收CO2釋放釋放呼吸速率呼吸速率凈光凈光合速合速率率光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度光飽和點(diǎn)光飽和點(diǎn)D光補(bǔ)償點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)A A、光照強(qiáng)度、光照強(qiáng)度A A點(diǎn)：光合作用為點(diǎn)：光合作用為0 0，只有呼吸作用；，只有呼吸作用；ABAB段：光合作用增強(qiáng)，呼吸作用不變，但呼吸大于光合；段：光合作用增強(qiáng)，呼吸作用不變，但呼吸大于光合；B B點(diǎn)：光合作用等于呼吸作用（點(diǎn)：光合作用等于呼吸作用（光補(bǔ)償點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)）；）

10、；BCBC段：光合作用增強(qiáng)，呼吸作用不變，但呼吸小于光合；段：光合作用增強(qiáng)，呼吸作用不變，但呼吸小于光合；C C點(diǎn)：光合作用不再增加（點(diǎn)：光合作用不再增加（光飽和點(diǎn)光飽和點(diǎn)），限制因素：內(nèi)因），限制因素：內(nèi)因（色素、酶色素、酶）、外因（）、外因（COCO2 2濃度、溫度濃度、溫度等）等）B B、光質(zhì)：、光質(zhì)：白光白光紅光紅光藍(lán)紫光藍(lán)紫光。 綠光綠光C C、光照時(shí)間：、光照時(shí)間：在生產(chǎn)上應(yīng)用在生產(chǎn)上應(yīng)用: : a.a.適當(dāng)提高光照強(qiáng)度適當(dāng)提高光照強(qiáng)度b.b.陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽(yáng)生植物陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽(yáng)生植物低，故可以低，故可以間作，間作，合理利用光能。合理利用光能。

11、c.c.延長(zhǎng)光合作用時(shí)間延長(zhǎng)光合作用時(shí)間( (例：例：輪作輪作) )d.d.對(duì)溫室大棚用無(wú)色透明玻璃對(duì)溫室大棚用無(wú)色透明玻璃e.e.遇連陰天，溫室需補(bǔ)光，選用遇連陰天，溫室需補(bǔ)光，選用 _光最有光最有效效 紅（藍(lán)）紅（藍(lán)）2、CO2濃度濃度CO2濃度濃度0 0在在一定范圍內(nèi)隨著一定范圍內(nèi)隨著CO2濃度濃度的升高，光合作用的強(qiáng)度增強(qiáng)。的升高，光合作用的強(qiáng)度增強(qiáng)。但當(dāng)?shù)?dāng)COCO2 2增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。A點(diǎn)點(diǎn)表示植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用表示植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用 B點(diǎn)點(diǎn)表示光和速率等于呼吸速率表示光和速率等于呼吸速率； 限制限制C點(diǎn)因素是酶及

12、光照強(qiáng)度。點(diǎn)因素是酶及光照強(qiáng)度。BCCO2吸收吸收CO2放出放出應(yīng)用：應(yīng)用： 大田大田合理密植合理密植“正其行，通其風(fēng)正其行，通其風(fēng)”；溫室溫室施用有機(jī)肥施用有機(jī)肥或干冰?；蚋杀?。COCO2 2濃度濃度光合速率光合速率A3、水 水是光合作用的原料和反應(yīng)的介質(zhì)，如果缺水是光合作用的原料和反應(yīng)的介質(zhì)，如果缺水既可水既可直接直接影響光合作用，又可影響光合作用，又可間接間接影響光合影響光合作用（作用（如：中午溫度過(guò)高，植物蒸騰作用丟失如：中午溫度過(guò)高，植物蒸騰作用丟失大量的水，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，限制大量的水，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，限制COCO2 2的進(jìn)入）的進(jìn)入） 應(yīng)用：合理灌溉。應(yīng)用：合理灌溉。4、溫度、溫度影

13、響酶的活性影響酶的活性溫度溫度光合強(qiáng)度光合強(qiáng)度（1）農(nóng)田：受季節(jié)限制）農(nóng)田：受季節(jié)限制（2）溫室：）溫室： 夜晚適當(dāng)降溫，保持晝夜溫差，夜晚適當(dāng)降溫，保持晝夜溫差，保證有機(jī)物的積累保證有機(jī)物的積累適時(shí)播種適時(shí)播種 5、礦質(zhì)元素、礦質(zhì)元素氮氮：各種酶、各種酶、HH、ATPATP、葉綠素、葉綠素磷磷：HH、ATPATP、葉綠體膜、葉綠體膜鎂鎂：葉綠素的重要成分葉綠素的重要成分鉀鉀：與糖類(lèi)的合成運(yùn)輸有關(guān)。與糖類(lèi)的合成運(yùn)輸有關(guān)。應(yīng)用：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高農(nóng)作物的產(chǎn)量的措施應(yīng)用：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高農(nóng)作物的產(chǎn)量的措施 提高光合作用的強(qiáng)度提高光合作用的強(qiáng)度降低呼吸作用強(qiáng)度降低呼吸作用強(qiáng)度 夜晚適當(dāng)降低溫度夜晚適當(dāng)降低

14、溫度提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施1 1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間2 2、適當(dāng)提高、適當(dāng)提高COCO2 2濃度：濃度：大田大田合理密植、合理密植、 溫室大棚溫室大棚：使用干冰、碳酸氫銨、有機(jī)肥等：使用干冰、碳酸氫銨、有機(jī)肥等3 3、白天適當(dāng)提高溫度、白天適當(dāng)提高溫度4 4、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量：合理灌溉、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量：合理灌溉5 5、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量：合理施肥、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量：合理施肥圖中圖中A A點(diǎn)表示：點(diǎn)表示： ；原因是：原因是： ；隨葉面積指數(shù)的增加，光合作用實(shí)際量不隨葉面積指數(shù)的增加，光合作用

15、實(shí)際量不再增加再增加有很多葉片被遮擋有很多葉片被遮擋302010光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度光光合合速速率率PQ光光合合速速率率溫度溫度PQ302010光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度光光合合速速率率PQ光光合合速速率率溫度溫度PQ考點(diǎn)四考點(diǎn)四、光合作用和呼吸作用的關(guān)系光合作用和呼吸作用的關(guān)系光合作用與有氧呼吸的比較光合作用與有氧呼吸的比較光合作用有氧呼吸區(qū)別場(chǎng)所所需條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光合作用為有氧呼吸提供光合作用為有氧呼吸提供 ；呼吸作用為光合作用提；呼吸作用為光合作用提供供 。葉綠體葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體光、色素、酶等光、色素、酶等O O2 2、酶等、酶等無(wú)機(jī)物合成有無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物機(jī)物有機(jī)

16、物分解成無(wú)有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物機(jī)物光能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)光能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能定的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)有機(jī)物中的化學(xué)能釋放出來(lái)，熱能釋放出來(lái)，熱能釋放、轉(zhuǎn)移給能釋放、轉(zhuǎn)移給ATP有機(jī)物、有機(jī)物、O2CO2光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸HH來(lái)來(lái)源源來(lái)自水的分解來(lái)自水的分解來(lái)自第一、第二階段來(lái)自第一、第二階段用用途途用于還原用于還原C3形成形成（CH2O）用于還原用于還原O2生成水生成水來(lái)來(lái)源源來(lái)自光反應(yīng)來(lái)自光反應(yīng)有氧呼吸三個(gè)階段均有氧呼吸三個(gè)階段均產(chǎn)生產(chǎn)生ATPATP；無(wú)氧呼吸；無(wú)氧呼吸只有第一階段產(chǎn)生只有第一階段產(chǎn)生ATPATP用用途途用于暗反應(yīng)，還原用于暗反應(yīng)，還原C3形成形成（CH2O）作為能量通貨

17、用于各作為能量通貨用于各項(xiàng)生命活動(dòng)項(xiàng)生命活動(dòng)ATPCO2濃度濃度0 0ABCO2吸收吸收CO2放出放出 光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度光飽和點(diǎn)光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)1 1、呼吸速率基本不變，條件的改變使、呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降光合速率下降時(shí)，時(shí)， 光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右右移，移， 光飽和點(diǎn)應(yīng)光飽和點(diǎn)應(yīng)左下左下移移2 2、呼吸速率基本不變，條件的改變使、呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率增加光合速率增加時(shí)，時(shí)， 光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)左左移，移， 光飽和點(diǎn)應(yīng)光飽和點(diǎn)應(yīng)右上右上移移3 3、呼吸速率增加，、呼吸速率增加， 光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右右移；移； 呼吸速率減小，呼吸速率減小， 光補(bǔ)

18、償點(diǎn)應(yīng)光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)左左移移預(yù)測(cè)預(yù)測(cè). .原創(chuàng)卷原創(chuàng)卷( (五五) )第第3 3、4 4題題【變式訓(xùn)練】已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的【變式訓(xùn)練】已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是最適溫度分別是25 25 、30 30 ，如圖所示曲線(xiàn)表，如圖所示曲線(xiàn)表示該植物在示該植物在30 30 時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度調(diào)節(jié)到系。若將溫度調(diào)節(jié)到25 25 的條件下（原光照強(qiáng)度的條件下（原光照強(qiáng)度和和COCO2 2濃度不變），從理論上講，圖中相應(yīng)點(diǎn)的移濃度不變），從理論上講，圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)分別是動(dòng)分別是a a點(diǎn)上移，點(diǎn)上移，b b點(diǎn)左移，點(diǎn)左移，m m值增大

19、值增大甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，天， 晝夜中某作物植株對(duì)晝夜中某作物植株對(duì)C02C02的吸收和釋放狀況的示的吸收和釋放狀況的示意圖。意圖。甲圖曲線(xiàn)中甲圖曲線(xiàn)中C C點(diǎn)和點(diǎn)和E E點(diǎn)（外界環(huán)境中點(diǎn)（外界環(huán)境中C02C02濃度變化為零）處，濃度變化為零）處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？呼吸作用釋放呼吸作用釋放C0C02 2的量等于光合作用吸收的量等于光合作用吸收C0C02 2的量時(shí)的量時(shí) 將一植物放在將一植物放在密閉密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進(jìn)行培的玻璃罩內(nèi)，置于室外進(jìn)行培養(yǎng)。假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中養(yǎng)。假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同，用相同，用CO2CO2測(cè)定儀測(cè)得了測(cè)定儀測(cè)得了夏季一天中夏季一天中該玻璃罩內(nèi)該玻璃罩內(nèi)CO2CO2的濃度變化情況，繪制成如圖所示曲線(xiàn)，下列的濃度變化情況，繪制成如圖所示曲線(xiàn)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是有關(guān)說(shuō)法正確的是( () )A ABC段較段較AB段段CO2增加減慢，是因?yàn)榈蜏厥怪参锖粑黾訙p慢，是因?yàn)榈蜏厥怪参锖粑饔脺p弱作用減弱B BCO2下降從下降從D點(diǎn)開(kāi)始，說(shuō)明植物進(jìn)行光合作用是從