光合作用(1)课件

影响叶绿素合成的因素（1）光照光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄（2）温度温度可影响与叶绿素合成有关的酶活性，进而影响叶绿素的合成，低温时叶绿素分子易被破坏，而类胡萝卜素分子较为稳定，使叶子变黄（3）必需元素叶绿素中还有N，Mg等必需元素，缺乏N，Mg将会导致叶绿素无法合成，叶变黄(1)(2)拓展注意色素与叶片颜色正常绿色叶色变黄叶色变红正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比列为3：1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄秋天降温时，植物体为了适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色叶绿体基质结构外膜内膜基粒（片层薄膜——类囊体）酶色素（含有DNA,RNA，核糖体）二实验探究实验常考易错点萨克斯实验黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照，检测试剂为碘蒸气检测前用酒精水浴加热处理，目的是溶解色素鲁宾卡门用的实验方法为同位素标记法2.上述实验中对照实验设置（1）萨克斯：自身对照，自变量为是否照光（一半曝光与另一半遮光），因变量为叶片是否制造出淀粉（2）鲁宾和卡门：相互对照自变量为标记物质（H2O与CO2,因变量为O2的放射性）三四42或五六七消耗1同一时间内，光合作用强度=细胞呼吸强度时所对应的光照，称为光补偿点同一时间内，呼吸作用强度达到最大时这时所对应的光照强度曲线如红线所示③应用：大棚内适当补充光照；延长光照时间；通过轮作延长全年内单位土地面积上植物光合作用的时间。【高考警示】光合作用强度影响因素中的两个易忽略点(1)易忽略温度改变对光合作用强度的影响。温度改变时，不管是光反应还是暗反应均会受影响，但主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)易忽略CO2浓度对光合作用强度的影响。CO2浓度很低时，光合作用不能进行；当CO2浓度大于某值时，光合作用才能进行。对于植物来说，也存在CO2的补偿点和饱和点，CO2浓度过大时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响到光合作用强度。八--化能合成作用九细胞呼吸与光合作用的关系1.光合作用和细胞呼吸关系图解2.光合作用与有氧呼吸的区别：3.光合作用与有氧呼吸的联系：(1)物质方面：(2)能量方面：.(过程示意图)如图是植物体内两个有着相互联系的生理过程，有关叙述正确的是(多选)(

)A.甲、乙过程分别发生在植物细胞的叶绿体和线粒体中B.乙过程也能产生[H]，与甲过程中产生的[H]不相同C.乙过程产生的CO2、H2O可用于甲过程，促进(CH2O)

的生成D.两过程产生的ATP利用途径相同解析甲过程为光合作用，发生在植物细胞的叶绿体中，乙过程为有氧呼吸，场所为细胞质基质和线粒体。甲过程中产生的[H](NADPH)与乙过程中产生的[H](NADH)并不相同。有氧呼吸产生的CO2、H2O可用于光合作用。光合作用过程中产生的ATP用于暗反应，有氧呼吸过程中产生的ATP用于各种生命活动。答案

BC4.光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段还原C3用于第三阶段还原O2光反应阶段产生三个阶段都产生用于C3还原供能用于各项生命活动(植物C3的还原除外)十光合速率与呼吸速率消耗光合作用积累量呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。有机物积累量的表示方法：一昼夜有机物的积累量(用CO2的量表示)可用式子表示为：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。

在光下，植物净光合速率与实际光合速率的计算：①植物黑暗条件下的耗O2量即为植物的呼吸强度。②光合作用(实际)产O2量=实测的O2释放量+呼吸耗O2量。③光合作用CO2消耗量=实测的CO2消耗量+呼吸CO2释放量。④光合作用葡萄糖净生产量=光合作用(实际)葡萄糖生产量-呼吸葡萄糖消耗量。【高考警示】实际光合强度≠净光合强度(1)用单位时间内植物光合作用从周围空气中吸收CO2的量或单位时间内光合作用放出O2的量来测定光合作用的强度，所测数据为净光合强度。即：净光合强度=实际光合强度-呼吸强度。(2)细胞呼吸无论在有光还是无光条件下一直进行，即在进行光合作用时细胞呼吸也未停止。植物的实际光合强度的描述语有“有机物的合成量、O2的生成量、CO2的消耗量”，净光合强度的常用描述语有“O2的释放量、CO2的吸收量”等。例1.(表格计算类)某研究小组从当地一湖泊取得一桶水样，取12L水样分装在6只玻璃瓶内，并用剩余的水样测得最初溶氧量为10mg/L。将装有水样的6只玻璃瓶分别置于不同光照强度下，24h后测得各瓶中的溶氧量。记录数据如下表(假设不同光照强度对水样生物的呼吸强度不产生影响)。下列叙述正确的是(

)A.1号瓶中的生物光合作用产生的O2量小于呼吸作用消耗的O2量B.6号瓶中所有生物呼吸作用消耗的O2量为10mg/(L·24h)C.4号瓶中生物通过光合作用产生的O2量为20mg/(L·24h)D.光照强度至少为bklx时，瓶中生物的产氧量可满足呼吸作

用所需解析表中1号瓶置于无光照条件下，瓶中生物不能进行光合作用，故测定的数据可表示该瓶生物在24h内呼吸后剩余的O2量，即其呼吸作用消耗O2的速率(呼吸强度)为10－4＝6[mg/(L·24h)]；由于假设不同光照强度对水样生物的呼吸强度不产生影响，故所有实验装置中的生物呼吸强度均为6mg/(L·24h)；4号瓶中生物实际光合作用产生的O2量为24＋6－10＝20mg/(L·24h)；同理，2号瓶中生物总的呼吸作用强度与光合作用强度相等。答案C例2.(过程图与柱状坐标图综合)甲图是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中1、2、3、4、5表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。乙图是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果。请据图回答下列问题：解析甲图是光合作用和呼吸作用的生理过程，1是有氧呼吸第一阶段，2是有氧呼吸第二阶段，3是有氧呼吸第三阶段，4是光反应，5是暗反应；A是丙酮酸，B是[H]，C是ADP和Pi，D是ATP和[H]。线粒体、叶绿体都是双层膜细胞器，CO2从线粒体进入叶绿体，穿过4层膜，8层磷脂分子层。(1)甲图中在生物膜上发生的生理过程有________(用图中数字表示)，A表示________，D表示__________。CO2由2过程产生到5过程利用，至少穿过_____层磷脂分子层。3和4丙酮酸ATP和[H]8解析总光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，最大的总光合作用强度＝3.5＋3.0＝6.5；因为白天黑夜都是12小时，所以最有利于植物生长的温度的计算公式就是：(2)从乙图中可以看出，光合作用速率最大时的温度为________。假设每天光照12小时，最有利于植物生长的温度是________。分析图中柱状图变化，可看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的________不同。(净光合作用强度－呼吸作用强度)×12，由图可知20℃时，(3.25－1.5)×12＝21，差值最大；光合作用的最适温度为30℃，而呼吸作用强度在35℃最大，所以光合作用和呼吸作用的酶所需要的最适温度不同。答案30℃

20℃最适温度3.光合作用或细胞呼吸强度速率测定方法的归类(1)液滴移动法测净光合速率①测细胞呼吸速率：NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用释放的CO2，容器内因植物细胞呼吸消耗O2而使气体压强减小，毛细管内的水滴左移，单位时间内液滴左移的体积即是有氧呼吸速率。对照组应将所测生物灭活，其他各项处理应与实验组完全一致。若被测生物为植物，整个装置必须遮光处理。(2)叶圆片上浮法：利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。②测净光合速率：NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移，单位时间内液滴右移的体积即是光合速率。(4)黑白瓶法：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，而白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为表观光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。(3)半叶法：将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度，曝光的一半测得的数据变化值代表表观光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。(3)条件：整个装置必须在光下。动态分析：当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律：①若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。②若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。③阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。例3.(文字流程图和柱状坐标图综合)如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：(1)从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______，光合速率可表示为________。在13℃～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度________(增强、减弱、不变)，实际光合作用的强度________(增强、减弱、不变)。解析呼吸速率可用单位时间有机物的减少量来表示，所以是X。净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示，而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量，所以是Y＋2X。在13℃～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度很明显在逐渐增强，光合作用强度也在逐渐增强。X

Y＋2X增强增强(2)恒定在上述____℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了___mg。解析单位时间的净光合作用的积累量是Y＋X,10小时的积累量是10(Y＋X)，再黑暗10小时，只有呼吸，消耗的有机物的量是10X，经过10小时光照，10小时黑暗，剩余的有机物的量是10Y，据此题图可知在14℃时，增重最多，增加的量是30mg。1430例4.对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验，请回答下列问题：(1)将该植物对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图甲)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)，则b－a所表示的是__________________________________。解析设实验开始，两侧截取同等面积的叶片的干重为X，则12小时细胞呼吸消耗的有机物＝X－a，因此a＝X－12小时细胞呼吸消耗的有机物，b－X＝12小时细胞光合作用积累的有机物，b＝12小时细胞光合作用积累的有机物＋X，因此b－a＝(12小时细胞光合作用积累的有机物＋X)－(X－12小时细胞呼吸消耗的有机物)＝12小时细胞光合作用积累的有机物＋12小时细胞呼吸消耗的有机物