高中生物 3-5-2光反应、碳反应、环境课件 必修1

1、第第2课时光反应、碳反应、环境因素影响光合速率课时光反应、碳反应、环境因素影响光合速率 光反应与碳反应光反应与碳反应 类囊体膜类囊体膜 nadph atp o2 atp h 、 、o2和电子和电子 nadph nadph 3碳反应的场所：碳反应的场所： ，最终产物是，最终产物是 。二氧化。二氧化 碳还原为糖的一系列反应称为碳还原为糖的一系列反应称为 。 4碳反应的第一步：在酶的作用下，碳反应的第一步：在酶的作用下，1分子的分子的 与与1个个 结合，形成结合，形成1个六碳分子，这个六碳分子随即分解个六碳分子，这个六碳分子随即分解 成成2个个 分子。第二步：三碳分子接受来自分子。第二步：三碳分子接

2、受来自 的氢和来的氢和来 自自 的磷酸基团，形成的磷酸基团，形成1分子分子 。 5三碳糖分子离开卡尔文循环，或在三碳糖分子离开卡尔文循环，或在 被利用，或运到被利用，或运到 。在叶绿体内能作为合成。在叶绿体内能作为合成 、 和和 的原的原 料而被利用，但大部分是运至叶绿体外，并且转变成料而被利用，但大部分是运至叶绿体外，并且转变成 ，供，供 植物体所有细胞利用。植物体所有细胞利用。 叶绿体基质叶绿体基质三碳糖三碳糖 卡尔文循环卡尔文循环 二氧化碳二氧化碳 五碳糖五碳糖(rubp) 三碳三碳 nadph atp 三碳糖三碳糖(磷酸磷酸) 叶绿体内叶绿体内 叶绿体外叶绿体外淀粉淀粉 蛋白质蛋白质脂

3、质脂质 蔗糖蔗糖 思维激活思维激活 光光反应与碳反应是同时进行的吗？反应与碳反应是同时进行的吗？ 提示提示 光反应为碳反应提供光反应为碳反应提供atp和和nadph，它们是同时进行的，它们是同时进行的， 不过光反应结束后，碳反应仍可利用积累的不过光反应结束后，碳反应仍可利用积累的atp和和nadph进行一进行一 段时间。段时间。 1光系统光系统和光系统和光系统比较比较 光光反应包括许多个反应，其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白反应包括许多个反应，其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白 质复合体质复合体(称为光系统称为光系统和光系统和光系统)中的电子被光激发的反应。光中的电子被光激发的反应。光 系统

4、系统中，光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态。中，光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态。 这个高能电子随后丢失能量而进入光系统这个高能电子随后丢失能量而进入光系统，这时一部分丢失的，这时一部分丢失的 能量便转化为能量便转化为atp中的能量。光系统中的能量。光系统中丢失的电子由水中的电中丢失的电子由水中的电 子补充。子补充。 光系统光系统中，也有一个叶绿素分子中的低能电子被光激发，成为中，也有一个叶绿素分子中的低能电子被光激发，成为 另一个高能电子，这个高能电子的作用是将另一个高能电子，这个高能电子的作用是将nadp 还原为 还原为 nadph。nadph是一种强还原剂，是碳

5、反应中所必需的。光系是一种强还原剂，是碳反应中所必需的。光系 统统中被激发并丢失能量的电子则由来自光系统中被激发并丢失能量的电子则由来自光系统的电子来补充。的电子来补充。 2光反应与碳反应的区别与联系光反应与碳反应的区别与联系 项目光反应碳反应 实质光能转变为化学能，并放出o2 同化co2形成有机物(酶促反 应) 时间短促，以微秒计较缓慢 条件需叶绿素、光、酶 不需叶绿素和光，需要多种 酶 场所在叶绿体内基粒类囊体膜中进行在叶绿体基质中进行 联系 (1)光反应为碳反应提供nadph和atp，碳反应为光反应提供 adp、pi、nadp； (2)没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，有机物无法

6、合成。总之，光反应是碳反应的物质和能量的准备阶段，碳反 应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。二者是光 合作用全过程的两个阶段，既有区别又紧密联系，是缺一不可 的整体 【巩固巩固1】 下下图所示为叶绿体中色素、蛋白质等成分在膜上的分布。图所示为叶绿体中色素、蛋白质等成分在膜上的分布。 在图示结构上在图示结构上()。 a此生物膜为叶绿体内膜此生物膜为叶绿体内膜 b产生的产生的atp可用于植物体的各项生物活动可用于植物体的各项生物活动 c发生的能量转换是：光能发生的能量转换是：光能化学能，此化学能可贮存于化学能，此化学能可贮存于atp与与 nadph中中 d在图示结构中可完成光反应与碳反应

7、在图示结构中可完成光反应与碳反应 解析解析色素存在于叶绿体类囊体膜上，而非叶绿体内膜；光反应色素存在于叶绿体类囊体膜上，而非叶绿体内膜；光反应 产生的产生的atp只用于碳反应；在类囊体膜上只能进行光合作用的光只用于碳反应；在类囊体膜上只能进行光合作用的光 反应，碳反应需在叶绿体基质中进行。光反应可将光能转化为化反应，碳反应需在叶绿体基质中进行。光反应可将光能转化为化 学能贮存于学能贮存于atp和和nadph中，故只有中，故只有c选项正确。选项正确。 答案答案c 3外界环境骤变时光合作用中三碳酸、外界环境骤变时光合作用中三碳酸、nadph、atp、adp、 nadp 等物质变化规律 等物质变化规

8、律 根根据图解从来源去路分析据图解从来源去路分析 改变条件 三碳 分子 rubp nadph和 atp o2 (ch2o) 合 成量 nadp adppi 光照强 弱，co2 供应不变 增加减少减少产生减少减慢增加 光照弱 强，co2 供应 减少增加增加 产生加 快 增加减少 光照不变， 减少co2 供应 减少增加增加产生减慢减少减少 光照不变， 增加co2 供应 增加减少减少产生加快增加增加 【巩固巩固2】 离离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突 然中断然中断co2气体的供应，则短暂时间内叶绿体中气体的供应，则短暂时间内叶绿体中c 3

9、(三碳酸三碳酸)与与 c5(rubp)化合物相对含量的变化是化合物相对含量的变化是()。 ac3化合物增多、化合物增多、c5化合物减少化合物减少 bc3化合物增多、化合物增多、c5化合物增多化合物增多 cc3化合物减少、化合物减少、c5化合物增多化合物增多 dc3化合物减少、化合物减少、c5化合物减少化合物减少 解析解析在光合作用碳反应过程中，在光合作用碳反应过程中，c3化合物和化合物和c5化合物的转化可化合物的转化可 简单表示为：简单表示为：c5co2c3(三碳酸三碳酸)c5(rubp)，如果突然中断，如果突然中断 co2的供应，新的的供应，新的c3化合物不能产生，原有化合物不能产生，原有c

10、3化合物还原过程仍在化合物还原过程仍在 进行。因此，造成进行。因此，造成c3(三碳酸三碳酸)化合物减少，化合物减少，c5(rubp)化合物增多。化合物增多。 答案答案c 1光合速率又称光合速率又称_，是指，是指_(如一定的如一定的 叶面积叶面积)在单位时间内进行多少光合作用在单位时间内进行多少光合作用(如如_ _)。 2表观光合速率是指在表观光合速率是指在_条件下，人们测得的条件下，人们测得的co2吸收吸收 量是植物量是植物_ 。 3真正光合速率是指植物在真正光合速率是指植物在_条件下，植物从外界环境条件下，植物从外界环境 中吸收的中吸收的co2的量，的量，_呼吸作用释放的呼吸作用释放的co2

11、的量，即植物的量，即植物 实际所实际所_的的co2的量。表观光合速率的量。表观光合速率_真正光合速真正光合速 率。率。 环境因素影响光合速率环境因素影响光合速率 光合强度光合强度一定量的植物一定量的植物 释放多少氧气、释放多少氧气、 消耗多少二氧化碳消耗多少二氧化碳 光照光照 从外界环境吸收的从外界环境吸收的co2总量总量 光照光照 加上加上 同化同化 小于小于 4影响光合速率的环境因素影响光合速率的环境因素 (1)光强度。光合速率随光强度的增加而光强度。光合速率随光强度的增加而_，但在强度达到，但在强度达到 全日照之前，光合作用已达到全日照之前，光合作用已达到_时的速率，即光强度时的速率，即

12、光强度 再增加光合速率再增加光合速率_ 。因为在光饱和点的光强度下，光。因为在光饱和点的光强度下，光 合作用的光反应已达到最快的速率，所以光强度再增加也不能合作用的光反应已达到最快的速率，所以光强度再增加也不能 使光合速率使光合速率_ 。 (2)温度。光合作用也有一个最适温度，和温度。光合作用也有一个最适温度，和_有最适温度有最适温度 一样。一样。 (3)二氧化碳浓度。空气中二氧化碳浓度。空气中co2浓度的增加会使光合速率浓度的增加会使光合速率_。 增加增加 光饱和点光饱和点 也不会增也不会增 增加增加 酶反应酶反应 加快加快 空气中二氧化碳的浓度、土壤中水分的多少、光照的长短与强弱、空气中二

13、氧化碳的浓度、土壤中水分的多少、光照的长短与强弱、 光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用的环境因素。选光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用的环境因素。选 择其中一种因素，通过实验分析它对光合作用的影响。光合作用择其中一种因素，通过实验分析它对光合作用的影响。光合作用 的进行可以通过一定时间内原料的消耗量或产物生成量来研究。的进行可以通过一定时间内原料的消耗量或产物生成量来研究。 例如：可以用排水法收集一定时间内黑藻经光合作用所产生的氧例如：可以用排水法收集一定时间内黑藻经光合作用所产生的氧 气量；可以用精密气量；可以用精密ph试纸测定在密闭系统中黑藻经光合作用后溶试纸测定在密闭系统

14、中黑藻经光合作用后溶 液液ph的改变推算出的改变推算出co2浓度的变化。浓度的变化。 1【案例案例】 课课题：探究光质题：探究光质(不同波长的光不同波长的光)对水生黑藻光合作用对水生黑藻光合作用 强度的影响强度的影响 假设：白光下黑藻的光合作用最强。假设：白光下黑藻的光合作用最强。 实验材料：黑藻，水，碳酸氢钠，大烧杯，实验材料：黑藻，水，碳酸氢钠，大烧杯，100 w聚光灯，不同颜聚光灯，不同颜 色的玻璃纸。色的玻璃纸。 实验的可变因素：光质的不同实验的可变因素：光质的不同(包括红、绿、白三种颜色包括红、绿、白三种颜色)。 实验中通过红、绿、白三种颜色玻璃纸包住实验中通过红、绿、白三种颜色玻璃

15、纸包住100 w聚光灯的方法控聚光灯的方法控 制可变因素的变化。制可变因素的变化。 实验中通过观察实验中通过观察(或检测或检测)单位时间内黑藻经光合作用后溶液单位时间内黑藻经光合作用后溶液ph的的 改变，来测量光合作用速率。改变，来测量光合作用速率。 观察实验并得出结论。观察实验并得出结论。 2光合速率表示的方法光合速率表示的方法 (1)单单位时间内光合作用消耗位时间内光合作用消耗co2的量；的量； (2)单位时间内光合作用释放单位时间内光合作用释放o2的量。的量。 3影响光合速率的环境因素影响光合速率的环境因素 (1)光光照强度照强度(甲图甲图) a点：只进行细胞呼吸；点：只进行细胞呼吸；a

16、b段：随光照强度增强，光合作用强度段：随光照强度增强，光合作用强度 逐渐增大但仍小于细胞呼吸强度；逐渐增大但仍小于细胞呼吸强度；b点点(光补偿点光补偿点)：光合作用强度：光合作用强度 等于细胞呼吸强度；等于细胞呼吸强度；bc段：随光照强度不断增强，光合作用强度段：随光照强度不断增强，光合作用强度 逐渐增大且大于细胞呼吸强度；逐渐增大且大于细胞呼吸强度；c点点(光饱和点光饱和点)：光合作用强度达：光合作用强度达 到最大值。到最大值。 (2)co2浓度浓度(图乙图乙) 在一定范围内，光合作用强度随在一定范围内，光合作用强度随co2浓度的增加而增大，但当浓度的增加而增大，但当co2 浓度增加到一定程

17、度后，光合作用强度不再增加。曲线中浓度增加到一定程度后，光合作用强度不再增加。曲线中a点：只点：只 进行细胞呼吸；进行细胞呼吸；b点点(co2补偿点补偿点)：光合作用强度等于细胞呼吸强：光合作用强度等于细胞呼吸强 度；度；c点点(co2饱和点饱和点)：光合作用强度达到最大值。：光合作用强度达到最大值。 影响影响co2饱和点补偿点的内因与影响光饱和点和补偿点的内因相饱和点补偿点的内因与影响光饱和点和补偿点的内因相 同。例如，植物在上图中同。例如，植物在上图中c点时光合作用强度不再上升，完全可能点时光合作用强度不再上升，完全可能 是受色素的影响，光反应产物是受色素的影响，光反应产物nadph和和a

18、tp不足造成的，也可能不足造成的，也可能 是受酶活性或酶浓度的影响，导致碳反应的是受酶活性或酶浓度的影响，导致碳反应的co2固定和还原能力有固定和还原能力有 限。限。 外因外因 a温度：影响酶活性。温度：影响酶活性。 b光照强度：上图中植物之所以在光照强度：上图中植物之所以在c点后光合产量不能上升，也点后光合产量不能上升，也 完全可能是因为光照不足光反应受限，完全可能是因为光照不足光反应受限，nadph和和atp的数量有限的数量有限 而影响了碳反应的速度。而影响了碳反应的速度。 (3)温度温度(图丙图丙) b点对应的温度是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于此温点对应的温度是最适温度，此时光

19、合作用最强，高于或低于此温 度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。 特别提醒特别提醒影响光合作用的因素还有内因，如色素、酶等；且影响光合作用的因素还有内因，如色素、酶等；且 环境因素还有水、无机盐等。环境因素还有水、无机盐等。 各种环境因素，对光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合各种环境因素，对光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合 地起作用。下图为多因子变量对光合速率的影响。地起作用。下图为多因子变量对光合速率的影响。 p点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其不断点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其不断

20、 加强，光合速率不断提高。当到加强，光合速率不断提高。当到q点时，横坐标所表示的因素不再点时，横坐标所表示的因素不再 是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图 示中其他因子的措施。示中其他因子的措施。 (4)与光合作用有关矿质元素的供应与光合作用有关矿质元素的供应 曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提 高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高 使植物吸水困难从而导致光合作用速率

21、下降。使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降。 应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增 施肥料，可以提高作物的光合作用。施肥料，可以提高作物的光合作用。 (5)叶龄叶龄 曲线分析：随幼叶的不断生长，光合作用增强；到壮叶后基本稳曲线分析：随幼叶的不断生长，光合作用增强；到壮叶后基本稳 定；成为老叶后，光合作用逐渐下降。这与叶片内的叶绿素有关。定；成为老叶后，光合作用逐渐下降。这与叶片内的叶绿素有关。 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶以促使茎叶蔬应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶以促使茎叶蔬 菜及时换新

22、叶，都是根据此原理。菜及时换新叶，都是根据此原理。 【巩固巩固3】 夏夏季，在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下，季，在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下， 猕猴桃的净光合作用强度猕猴桃的净光合作用强度(实际光合速率与呼吸速率之差实际光合速率与呼吸速率之差)变化曲线变化曲线 不同，表示晴天的曲线图是不同，表示晴天的曲线图是()。 解析解析a选项曲线表示高温、干旱天气时，猕猴桃净光合作用强度选项曲线表示高温、干旱天气时，猕猴桃净光合作用强度 变化。高温干旱时，植物气孔长时间处于关闭状态，变化。高温干旱时，植物气孔长时间处于关闭状态，co2吸收减少，吸收减少， 从而影响到光合作用的碳反

23、应，所以光合速率比较低，只有在上从而影响到光合作用的碳反应，所以光合速率比较低，只有在上 午一段时间，气孔逐渐开放，光合速率才有可能增加；午一段时间，气孔逐渐开放，光合速率才有可能增加；b选项曲线选项曲线 表示晴天时猕猴桃的净光合作用强度变化。夏季晴天时，中午因表示晴天时猕猴桃的净光合作用强度变化。夏季晴天时，中午因 光照强、温度高，植物体为了防止水分过多蒸发，气孔会关闭，光照强、温度高，植物体为了防止水分过多蒸发，气孔会关闭， 此时此时co2的吸收也会减少，从而影响光合作用碳反应，净光合作用的吸收也会减少，从而影响光合作用碳反应，净光合作用 强度也就下降了，所以，这种条件下植物净光合作用强度

24、应该有强度也就下降了，所以，这种条件下植物净光合作用强度应该有 两个峰值；两个峰值； c选项曲线表示多云时猕猴桃的净光合作用强度变化。多云时，气选项曲线表示多云时猕猴桃的净光合作用强度变化。多云时，气 孔开放的程度比较大，孔开放的程度比较大，co2吸收比较多，这样往往不会出现两个峰吸收比较多，这样往往不会出现两个峰 值，但光照强度较晴天弱，所以最大峰值小于晴天；值，但光照强度较晴天弱，所以最大峰值小于晴天；d选项曲线表选项曲线表 示阴天时猕猴桃的净光合作用强度变化。阴天时植物光合作用强示阴天时猕猴桃的净光合作用强度变化。阴天时植物光合作用强 度比较低，而此时细胞呼吸还比较高，这样净光合作用强度

25、相对度比较低，而此时细胞呼吸还比较高，这样净光合作用强度相对 来说比较低。来说比较低。 答案答案b 光反应与碳反应的关系光反应与碳反应的关系 au在光合作用中的作用是吸收和传递光能在光合作用中的作用是吸收和传递光能 bv吸收光能后被激发，使吸收光能后被激发，使h2o分解，产生电子流分解，产生电子流 cw为为co2的还原剂的还原剂 du至至y的能量转换在叶绿体囊体膜上进行的能量转换在叶绿体囊体膜上进行 思维导图：思维导图： 深度剖析深度剖析本题考查光合作用的过程分析。其中本题考查光合作用的过程分析。其中u起的作用主要是起的作用主要是 吸收和传递光能，吸收和传递光能，v是特殊状态的叶绿素是特殊状态

26、的叶绿素a，作用是将水分子分解，作用是将水分子分解， 从而产生氧气和从而产生氧气和h ，从而形成电子流，将光能转化为电能， ，从而形成电子流，将光能转化为电能，w为为 二氧化碳的还原剂，在还原二氧化碳的过程中将能量贮存在有机二氧化碳的还原剂，在还原二氧化碳的过程中将能量贮存在有机 物中，成为稳定的化学能，由物中，成为稳定的化学能，由u至至y表示光合作用的全过程，其场表示光合作用的全过程，其场 所是叶绿体，包括叶绿体类囊体膜和叶绿体基质。所是叶绿体，包括叶绿体类囊体膜和叶绿体基质。 答案答案d 规律方法规律方法当外界条件骤变时，光反应与碳反应中物质变化情况当外界条件骤变时，光反应与碳反应中物质变

27、化情况 外界条件三碳酸rubpnadph和atp 三碳糖 合成量 突然停止光照co2供应 不变 增加减少减少或没有减少或没有 突然增加光照co2供应 不变 减少增加增加增加 光照不变，突然停止 co2供应 减少增加减少或没有减少或没有 光照不变，突然增加 co2供应 增加减少减少增加 光照不变，co2供应不 变(三碳糖)运输受阻 增加减少增加减少 【例例2】 在在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不 同条件下的净光合作用强度同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之实际光合作用强度与呼吸作用强度之 差差)，结果如图，结

28、果如图(假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生 长正常，栽培管理条件相同长正常，栽培管理条件相同)。 影响光合速率的因素影响光合速率的因素 (1)在曲线在曲线a中，与中，与11时相比，时相比，13时植株叶绿体内时植株叶绿体内c3酸与酸与c5(rubp)相相 对含量较高的是对含量较高的是_(c3或或c5)；在；在11时和时和13时分别摘取植株上时分别摘取植株上 部成熟叶片用碘蒸气处理，部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较时所取叶片显色较_(深或浅深或浅)。 ( 2 ) 曲 线曲 线 b 的 峰 值 低 于 曲 线的 峰 值 低 于 曲 线

29、 a ， 其 两 个 主 要 决 定 因 素 是， 其 两 个 主 要 决 定 因 素 是 _(光照强度、环境温度、空气中光照强度、环境温度、空气中co2含量含量)。曲线。曲线c高于高于 曲线曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的_用于用于co2 还原；若在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中还原；若在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中 _元素的含量，主要促进植株体内元素的含量，主要促进植株体内_和和_等等 生物大分子的合成。生物大分子的合成。 (3)69时和时和1618时，曲线时，曲线b高于曲线高于曲线a，主要原因是此时段棚内，主要原因是此时

30、段棚内 _较高。较高。 思维导图：思维导图： 深度剖析深度剖析本题以曲线图的形式考查分析问题、获取信息、解决本题以曲线图的形式考查分析问题、获取信息、解决 问题的能力。问题的能力。(1)结合一天中光照特点和曲线图所示信息可知，结合一天中光照特点和曲线图所示信息可知，a曲曲 线在线在13时左右的净光合作用强度出现下降的原因是高温和强光照时左右的净光合作用强度出现下降的原因是高温和强光照 使蒸腾作用过快，散失水分过多，从而导致部分气孔关闭，使蒸腾作用过快，散失水分过多，从而导致部分气孔关闭，co2吸吸 收量减少，光合速率下降，单位时间单位面积内积累的有机物减收量减少，光合速率下降，单位时间单位面积

31、内积累的有机物减 少少(但总积累量在增加但总积累量在增加)。因此，在。因此，在13时，时，c5含量会多，同时含量会多，同时(ch2o) 的量也会增多，用碘蒸气处理时，显色较深。的量也会增多，用碘蒸气处理时，显色较深。(2)光反应能够为酸光反应能够为酸 反应提供反应提供atp和和nadph，相比曲线，相比曲线b，曲线，曲线c是在白天补充光照的是在白天补充光照的 条件下形成的，因此能够制造更多的条件下形成的，因此能够制造更多的atp和和nadph，光合效率较，光合效率较 高。利用豆科植物做绿肥，能够提高土壤中的氮元素的含量。高。利用豆科植物做绿肥，能够提高土壤中的氮元素的含量。 (3)温度能够影响

32、酶的活性，因此，温度也会影响光合作用强度，温度能够影响酶的活性，因此，温度也会影响光合作用强度， 在在69时和时和1618时，时，b条件下比条件下比a条件下棚内温度较高，因此，条件下棚内温度较高，因此， 净光合作用强度相对较高。净光合作用强度相对较高。 答案答案(1)c5(rubp)深深(2)光照强度、空气中光照强度、空气中co2含量含量atp、 nadph(h)氮氮(n)蛋白质核酸蛋白质核酸(3)温度温度 技法必备技法必备 (1)对对照设计照设计 本部分的实验都要求设计对照实验，对照实验的设计方法有：本部分的实验都要求设计对照实验，对照实验的设计方法有： 条件对照。实验中对对照组作了部分处理

33、，所以叫条件对照。条件对照。实验中对对照组作了部分处理，所以叫条件对照。 如验证酶的高效性实验，加入新鲜肝脏如验证酶的高效性实验，加入新鲜肝脏(h2o2酶酶)的一组为实验组，的一组为实验组， 加入二氧化锰或加入二氧化锰或fe3 (无机催化剂 无机催化剂)的一组就是对照组。的一组就是对照组。 相互对照。不单独设立对照组，而是几个实验组相互对照。如相互对照。不单独设立对照组，而是几个实验组相互对照。如 证明氧气浓度对有氧呼吸速率的影响，设置的不同浓度的氧气，证明氧气浓度对有氧呼吸速率的影响，设置的不同浓度的氧气， 各实验组进行相互对照。各实验组进行相互对照。 代谢类实验的设计方法和实验操作代谢类实

34、验的设计方法和实验操作 (2)平衡控制平衡控制 植物体本是一个相互联系的统一整体，在代谢活动中，影响因素植物体本是一个相互联系的统一整体，在代谢活动中，影响因素 较多，因此要特别注意实验的平衡控制。如探究在某一温度下植较多，因此要特别注意实验的平衡控制。如探究在某一温度下植 物体的呼吸速率，就要求在黑暗中进行，排除光合作用的干扰，物体的呼吸速率，就要求在黑暗中进行，排除光合作用的干扰， 还要注意实验植物的生长状态、水分和矿质元素的供应、氧气浓还要注意实验植物的生长状态、水分和矿质元素的供应、氧气浓 度等一系列其它因素。度等一系列其它因素。 (3)水培法水培法 有些实验要用水培法。如必需的矿质元

35、素的鉴定；以小球藻等藻有些实验要用水培法。如必需的矿质元素的鉴定；以小球藻等藻 类植物为实验材料，进行有关光合作用、细胞呼吸的实验设计。类植物为实验材料，进行有关光合作用、细胞呼吸的实验设计。 (4)饥饿处理饥饿处理 在进行光合作用的实验设计中，对实验植物一般要进行饥饿处理，在进行光合作用的实验设计中，对实验植物一般要进行饥饿处理， 其目的是消耗掉叶片细胞内储存的有机物，方法是将植物放在黑其目的是消耗掉叶片细胞内储存的有机物，方法是将植物放在黑 暗的环境中一段时间，一般是暗的环境中一段时间，一般是24 h。 (5)二氧化碳缓冲液二氧化碳缓冲液nahco3溶液溶液 在探究植物的光合作用速率的实验

36、中，常常在一个密闭的环境中在探究植物的光合作用速率的实验中，常常在一个密闭的环境中 要保持相对稳定的二氧化碳浓度，因此需要用到要保持相对稳定的二氧化碳浓度，因此需要用到nahco3溶液，根溶液，根 据据nahco3与与h2co3的平衡反应，来维持相对稳定的二氧化碳浓度。的平衡反应，来维持相对稳定的二氧化碳浓度。 这里需要注意这里需要注意nahco3与与naoh的作用的区别。的作用的区别。 (6)光合作用与细胞呼吸速率的测定方法光合作用与细胞呼吸速率的测定方法 通常用密闭容器内气体体积的变化量通常用密闭容器内气体体积的变化量(速率速率)来测定光合作用与细胞来测定光合作用与细胞 呼吸速率，两者都要

37、求实验在一个密闭的环境中进行。呼吸速率，两者都要求实验在一个密闭的环境中进行。 能力展示能力展示 光光照和二氧化碳是影响光合作用的重要因素。某生物兴趣小组欲照和二氧化碳是影响光合作用的重要因素。某生物兴趣小组欲 通过下列装置探究光照强度和二氧化碳浓度对光合作用强度的影通过下列装置探究光照强度和二氧化碳浓度对光合作用强度的影 响规律。响规律。(下图为测定光合作用速度的仪器下图为测定光合作用速度的仪器)请设计实验步骤并分析请设计实验步骤并分析 实验结果。实验结果。 解析解析缓冲液用以调节小室内缓冲液用以调节小室内co2的量，使其浓度保持在一个定值。的量，使其浓度保持在一个定值。 小灯泡可以调节光照

38、强度。小室内气体体积的变化可根据毛细管小灯泡可以调节光照强度。小室内气体体积的变化可根据毛细管 内水柱的移动距离测得。为了防止光照引起小室内气体的物理性内水柱的移动距离测得。为了防止光照引起小室内气体的物理性 膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验结果进行校膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验结果进行校 正。那么对照组小室内应放置同样大小的死叶片和等量同样的缓正。那么对照组小室内应放置同样大小的死叶片和等量同样的缓 冲溶液作为对照。冲溶液作为对照。 答案答案实实验步骤验步骤 (1)在一密闭小室内放置一片某作物新鲜叶片和二氧化碳缓冲溶液，在一密闭小室内放置一片某作物新鲜叶片和二

39、氧化碳缓冲溶液， 在另一密闭小室内放置同样大小的死叶片和等量同样的缓冲溶液在另一密闭小室内放置同样大小的死叶片和等量同样的缓冲溶液 作为对照。作为对照。 (2)固定适宜光强固定适宜光强(如如20 kl x)，依次调节二氧化碳缓冲液为 ，依次调节二氧化碳缓冲液为200 mg/ml、400 mg/ml、600 mg/ml、800 mg/ml、1 000 mg/ml，分别测出光合速率值。，分别测出光合速率值。 (3)固定适宜浓度二氧化碳缓冲液固定适宜浓度二氧化碳缓冲液(如如600 mg/ml)，依次调节光强为，依次调节光强为 5 klx、10 klx、15 klx、20 klx、25 klx、30

40、klx、35 klx、40 klx， 分别测出光合速率值。分别测出光合速率值。 (4)根据毛细管内水柱的移动距离测定两小室内气体体积的变化。根据毛细管内水柱的移动距离测定两小室内气体体积的变化。 (5)计算出两小室内气体体积的差值并在坐标系中绘出光强度和二计算出两小室内气体体积的差值并在坐标系中绘出光强度和二 氧化碳浓度对光合速率的影响曲线。氧化碳浓度对光合速率的影响曲线。 结果提示结果提示 光强度和二氧化碳浓度对光合速率的影响曲线如下图：光强度和二氧化碳浓度对光合速率的影响曲线如下图： 解析解析光反应进行的部位是叶绿体类囊体膜，主要完成水的分解光反应进行的部位是叶绿体类囊体膜，主要完成水的分

41、解 和和atp的合成；在光合作用过程中需要多种酶的参与；温度为的合成；在光合作用过程中需要多种酶的参与；温度为0 ， 有些植物仍可以进行光合作用，只是光合作用的速率很慢；还原有些植物仍可以进行光合作用，只是光合作用的速率很慢；还原 剂剂nadph只能在碳反应中起还原作用，在光反应中无还原作用。只能在碳反应中起还原作用，在光反应中无还原作用。 答案答案d 2如图甲表示某种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线，图如图甲表示某种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线，图 乙表示某种植物光合速率在不同光照强度下，受乙表示某种植物光合速率在不同光照强度下，受co2浓度影响的变浓度影响的变 化曲线。化曲线。a点与点与c点相比较，点相比