光合作用2（碳反應、影響因素及拓展（C4、光呼吸）） 【知識精講+高效課堂】高考生物一輪復習課件

第12講

光合作用2

碳反應、影響因素

及拓展（C4、光呼吸）①向藻類細胞光合作用的原料中加入14CO2②連續(xù)60s取樣，將藻類細胞置于熱酒精中③分離溶解物中的分子（雙向紙層析法）④進行放射性顯影，以確定放射性的部位5s取樣時產生的放射性物質60s取樣時產生的放射性物質再溶解，化學分析，表明是3-磷酸甘油酸（C3）實驗過程實驗結果

依次出現(xiàn)的放射性物質代表了碳反應過程中各種產物依次出現(xiàn)的順序6碳反應研究——卡爾文循環(huán)思考：

為什么要換層析液？思考：

為探究哪一種物質與CO2結合生成C3，如何設計實驗？相對含量時間/s1%

CO20.003%

CO23-磷酸甘油酸（C3）蘋果酸（C4）乙醇酸（C2）RuBP（C5）X＋CO2→C36碳反應過程6.1場所：葉綠體基質（提供酶、原料等）6.2物質變化6.3能量變化CO2的固定：C3酸的還原：CO2＋C5→2C3

酶2C3＋ATP＋NADPH→3-磷酸甘油醛酶ATP和NADPH中的化學能轉變?yōu)樘穷惖确€(wěn)定化合物中的化學能卡爾文循環(huán)6三碳酸3五碳糖（RuBP）

3二氧化碳6三碳糖5三碳糖RuBP的再生：5C3→3C5

酶光反應與碳反應的區(qū)別和聯(lián)系項目光反應碳反應區(qū)別條件光、色素、酶ATP、NADPH、CO2、多種酶場所類囊體薄膜葉綠體基質物質變化水的光解、ATP和NADPH的合成CO2的固定、C3的還原能量轉化光能→ATP和NADPH中的化學能ATP和NADPH中的化學能→穩(wěn)定化合物（CH2O）中的化學能聯(lián)系①物質聯(lián)系：光反應為暗反應提供NADPH和ATP，暗反應為光反應提供NADP+、ADP和Pi。②能量關系：光反應產生的ATP和NADPH中的化學能轉化為碳反應中儲存在糖類等有機物中的化學能?？傊?，光反應是碳反應所需物質和能量的準備階段，碳反應是光反應的繼續(xù)，是物質和能量轉化的完成階段?？栁难h(huán)模擬題提示2：

3-磷酸甘油醛（三碳糖）的去路：大部分（5/6）用于五碳糖的再生；出循環(huán)的三碳糖（1/6）可以在葉綠體中合成淀粉，大部分

運出葉綠體在細胞溶膠中合成蔗糖。（穩(wěn)定條件下）模擬題提示1：

模擬題（包括教師用書）將ATP和NADPH中的化學能稱為不穩(wěn)定的化學能，實際上應該指ATP和NADPH這樣的不穩(wěn)定化合物中的化學能。物質才有穩(wěn)定/不穩(wěn)定之分，能量沒有。模擬題提示3：

條件改變，如光照強度減弱或CO2濃度下降后，葉綠體內的C5、C3酸、NADPH和ATP的含量（速率）變化。注意：短時間與長時間；含量與速率6三碳糖5三碳糖1三碳糖P104圖3-247環(huán)境因素對光合作用強度的影響7.1

光合作用強度是指植物單位葉面積、單位時間內通過光合作用制造糖類（有機物）的量。7.2

凈光合速率與光合速率（速率要強調單位面積）凈光合速率

＝

總光合速率-呼吸速率

生產中關注凈光合作用

氣孔既是蒸騰作用時水分子運出細胞的通道，也是CO2進入植物葉片的通道。7.3光合作用強度的影響因素7.4探究環(huán)境因素對光合作用的影響（P105-106）思考：

①據圖示該實驗的因變量可能是什么？②浙科版實驗所提供材料可以探究哪些因素？③若在聚光燈和反應室之間添加盛水的玻璃柱，可能的原因是什么？人教版裝置示意圖及部分材料（2006高考理綜T30）為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產生和消耗，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預測實驗結果的基礎上，繼續(xù)完成實驗步驟的設計和預測實驗結果，并對你的預測結果進行分析。實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、真空泵、暗培養(yǎng)箱、日光燈(實驗過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2,在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計)。實驗步驟和預測實驗結果：(1)剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水和NaHCO3洗溶液的兩支試管中。此時，葉片均浮在液面上。(2)用真空泵抽去兩支試管內液體中和葉肉細胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部。(3)......分析預測的結果:dacb光照強度M高CO2濃度低CO2濃度7.5多因素對光合作用強度的影響（光照強度與CO2濃度）思考：

①光飽和點與光補償點的含義②限制因子的概念③據圖總結：條件改變光飽和點與光補償點的移動規(guī)律fg拓展知識3

C4植物、CAM途徑與光呼吸C4植物，往往生活在炎熱、干旱地區(qū)，其氣孔開度小，胞間CO2濃度低，為了能更有效的利用低濃度的CO2進行光合速率，進化出CO2濃縮機制，可以在維管束鞘細胞中創(chuàng)造較高濃度的CO2水平。提示：

影響氣孔開放的因素會影響到二氧化碳供應，因此胞間二氧化碳濃度通常并不等于環(huán)境中二氧化碳濃度。實際光合作用直接利用的CO2是細胞內的。CO2H2OO2思考：

如何判斷氣孔因素是否是影響光合作用的限制因子？葉肉細胞維管束鞘細胞葉肉細胞維管束鞘細胞C3植物C4植物草酰乙酸蘋果酸------C4植物CAM途徑（景天酸科代謝）黑夜：氣孔開放白天：氣孔關閉思考：

①黑夜，植物能進行卡爾文循環(huán)嗎？②白天，植物進行光合作用CO2來源？③白天，降低大氣CO2濃度，植物的光合作用怎么變化？④C4途徑的植物固定CO2的物質有？RuBP羧化/加氧酶（簡稱Rubisco）光呼吸RuBP(C5)U2-磷酸乙醇酸C2乙醇酸C23-PGA(C3)3-PGA(C3)甘油酸(C3)卡爾文循環(huán)一系列復雜反應（涉及過氧化物酶體，線粒體）CO2

催化RuBP與CO2反應的酶全稱為RuBP羧化/加氧酶（簡稱Rubisco）O2與CO2是競爭關系，當O2濃度高時，催化RuBP與O2結合（保護機制）補充藍細菌的CO2濃縮機制碳泵2021年天津高考T15蛋白質外殼光合作用光能化學能水的光解ATP碳反應光反應糖類等有