高三生物一轮复习课件5：光与光合作用

光与光合作用考点直击项目内容要求考点1.光合作用的基本过程Ⅱ2.影响光合作用速率的环境因素Ⅱ3.叶绿体中色素的提取和分离Ⅱ重难点1.明确光反应和暗反应两个阶段及整个光合作用过程的物质变化和能量变化2.理解光合作用的实质、意义和应用用什么提取？分离的方法是？H2OCO2[H]1O2酶多种酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的还原一、光合作用过程2色素分布在____

_?有关的酶分布在______和_____

___?类囊体的薄膜上请注意区分色素和叶绿素！类囊体的薄膜叶绿体基质中1、请写出光合作用反应式，并标明元素去向2、请画出光合作用过程图解一、光合作用过程

1、反应方程式及元素去向6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体b、H的转移：H2OHC6H12O6+H2Oc、C的转移：CO2C3

糖类a、O的转移：H2OO2呼吸方程式及元素去向？

2、光合作用图解二、光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶、水多种酶、CO2

、[H]、ATP光能转化为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解：2H2O

光4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+光能

ATP酶C3的还原：2C3

（CH2O）+C5+H2O[H]，ATP酶联系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP；2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供ADP和Pi；CO2的固定：CO2+C52C3酶三、条件骤变时物质量的变化CO2浓度不变光反应[H]、ATPC3C5（CH2O）光照突然减弱

光照突然增强积累、增加消耗、减少光照不变暗反应C3C5[H]、ATP（CH2O）CO2突然减少

CO2突然增加积累、增加消耗、减少1、停止光照时：

光反应立刻停止，ATP、[H]不再产生，原有的ATP、[H]继续还原C3直至耗尽。同时，ADP不断积累含量增加，C3由于ATP、[H]缺乏不能被正常还原掉而积累，含量增加。ATP、[H]耗尽后，C3还原停止。C3的还原停止后，原有C5仍继续参与CO2的固定，直至全部被消耗，CO2的固定逐渐停止。此时，C5含量接近0，C3含量达到最大。请回答：在深夜，叶片中C3、C5含量如何？2、CO2供应停止时：CO2固定立刻停止C3的还原停止ADP含量接近0，光反应停止增加CO2浓度注意：1、这些变化都是条件改变后短期内的变化2、当光暗反应正常进行时，C3含量大约为C5的二倍。2、

光合作用强度的表示方法：①单位时间内光合作用产生糖的数量。②单位时间内光合作用放出O2的量。③单位时间内光合作用吸收CO2的量。1、光合作用强度

概念：

指植物在单位时间内通过光合作用制造有机物的数量。四、影响光合作用强度的因素？CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体

CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体(色素、酶）①Mg、N、P等矿质元素；②酶的活性受温度等影响。光照强度、光质、光照时间；反应物浓度①作为反应物和反应的媒介；②水分→气孔关闭→CO2供应3、因素：积累①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行有氧呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。

AB段表明：随光照增强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；

①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。AB段表明：

到B点时，有氧呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度＝细胞呼吸强度，称B点对应的光照强度为光补偿点

。此时，叶肉细胞不和外界进行气体交换①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。称C点对应的光照强度为光饱和点。①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如图蓝线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。真光合速率：是指实际发生在叶绿体中的光合作用速率。描述对象是叶绿体，反映其进行光合作用的快慢。表观（净）光合速率：是指叶绿体的真光合速率减去同时发生在线粒体中的呼吸作用速率剩余的部分。净光合作用描述的是叶肉细胞或者叶片。净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率补充1：光合作用强度的相关概念思考：

光合速率是指总（真）光合还是净光合？真光合速率：是指实际发生在叶绿体中的光合作用速率。描述对象是叶绿体，反映其进行光合作用的快慢。表观（净）光合速率：是指叶绿体的真光合速率减去同时发生在线粒体中的呼吸作用速率剩余的部分。净光合作用描述的是叶肉细胞或者叶片。补充1：光合作用强度的相关概念即在光下植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，应存在如下关系：1．光合作用实际产氧量（叶绿体产氧量）=实测植物氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。2．光合作用实际CO2消耗量（叶绿体消耗CO2量）=实测植物CO2消耗量+细胞呼吸CO2释放量。3．光合作用葡萄糖净产量（葡萄糖积累量）=光合作用实际葡萄糖生产量（叶绿体产生或合成葡萄糖量）－细胞呼吸葡萄糖消耗量。①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。光合速率：是指单位时间,单位叶面积吸收二氧化碳的量或放出氧气的量。

一般来说，光合作用速率是指净光合。思考：答题过程中如何区分净光合和真光合？补充1：光合作用强度的相关概念真光合、净光合表述方法：生产、产生速率，固定速率——指释放速率、吸收速率速率——指真光合速率净光合速率补充1：光合作用强度的相关概念真光合、净光合常用计算公式1．光合作用产生氧气量（叶绿体产氧量）=实测氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。2．光合作用CO2固定量（叶绿体消耗CO2量）=实测植物CO2消耗量+细胞呼吸CO2释放量。3．光合作用葡萄糖积累量=光合作用实际葡萄糖生产量（叶绿体产生或合成葡萄糖量）－细胞呼吸葡萄糖消耗量。补充1：光合作用强度的相关概念1.NaHCO3溶液作用：（CO2缓冲液）玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。2.光合速率测定装置：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。单位时间内水滴右移的体积即是光合速率。3.条件整个装置必须在充足光下。补充2：光合作用强度的测量方法：为什么右移代表净光合？如何解释？此时，植物叶肉细胞光合大于呼吸，线粒体并不直接和外界进行气体交换，整个叶片仅从外界吸收CO2，放出氧气。CO2由缓冲液提供不影响压强。思考：该装置是否能直接测定真光合速率？只能直接测得净光合速率1.NaHCO3溶液作用：（CO2缓冲液）玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。2.光合速率测定装置：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。单位时间内水滴右移的体积即是光合速率。3.条件整个装置必须在充足光下。补充2：光合作用强度的测量方法：怎样测定植物呼吸速率？改进措施：

1、遮光2、将装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液。（液滴左移）如何校正环境对实验的影响？换成大小相似的死的植物补充2：光合作用强度的测量方法：②CO2浓度(1)曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。

②CO2浓度图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。②CO2浓度(2)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。②CO2浓度③温度(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。(2)应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，温室栽培也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。④必需元素供应

矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。

应用措施：合理施肥（但施肥太多，浓度过高会会使植物失水萎蔫）可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。矿质元素⑤水分(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。⑥叶龄OA段——幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。AB段——壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。BC段——老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用措施：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。内因：外因：基因决定酶种类数量不同光（强度、光质，时间）CO2浓度温度矿质元素水分

叶龄不同植物光合作用不同；不同部位（叶）光合作用不同；不同叶龄的叶光合作用不同。影响光合作用因素总结P点之前，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子（图示中另一个变量暂时不是限制因子）。P点Q点之间，随横轴因子不断加强，光合速率不断提高。这时每个图形中的两个变量都是限制因子。Q点及以后，横坐标所表示的因子，不再是限制光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示中的另一个因子。因另一因子变量取值有限，故无法据图判断该因子的最适数值。关键点含义：五、光合作用图形分析将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是()A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B.如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移C.如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移D.如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移六、曲线的移动类型题：D解析：a点是CO2补偿点，此时限制光合作用速率的因素是CO2浓度。根据暗反应阶段，低浓度CO2导致C3形成不足，当适当增加光照强度时，光反应阶段提供的［H］和ATP增加，一方面可促进C3的还原进行，加快有机物和C5的形成速率；另一方面，C5的增加也会促进碳固定的进行，即在较低浓度的条件下就可保持原有的光合作用速率，所以a点左移。反之，降低光照强度则a点右移。b点是CO2饱和点，该处限制光合作用速率上升的原因是光反应阶段提供的［H］和ATP相对不足，所以适当增强光照强度可提供更多的［H］和ATP，从而消耗更多的C3，进而促进碳固定的进行，故b点右移。反之，则b点左移。a点时，光合强度=呼吸强度红线为增强光照，绿线为减弱光照。曲线移动的[方法技巧]①

若呼吸速率基本不变，条件改变使光合速率增强时，a点向

移动，b点向

移动。②

若呼吸速率基本不变，条件改变使光合速率下降时，B点向

移动，C点向

移动。左右右左下(2015年山东省诸城一中)如下图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。有关叙述中不正确的是

A．曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高B．曲线中b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高C．在一定范围内增加光照和CO2浓度，有利于提高光合效率D．曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶数量【答案】

A原则：光照强度相同则光反应强度相同，CO2浓度相同则暗反应强度相同。(1)原核生物蓝藻虽然没有叶绿体，但也能进行光合作用，原因是其含有与光合作用有关的色素和酶（片层结构）。(2)不同颜色温室大棚的光合效率(注意应用)①无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。②叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。归纳与强调1．原理解读(1)提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。七、绿叶中色素的提取和分离2．实验流程请画出四条色素带并标注颜色(1)选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。(3)画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。(4)色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。3．实验中的注意事项八、化能合成作用

自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。2NH3+3O2

硝化细菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量CO2+H2O硝化细菌（CH2O）+O2新陈代谢同化作用把从外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质储存能量异化作用分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外释放能量能量代谢物质代谢实质：自我更新生物的新陈代谢区别：能量来源不同光合作用化能合成作用类型共同点：将无机物合成有机物，并储存能量生物：绿色植物、光合细菌；硝化细菌、铁细菌、硫细菌等异养型动物和人类；营腐生、寄生生活的细菌和真菌等。自养型同化作用的代谢型异化作用的代谢型需氧型厌氧型兼性厌氧型进行有氧呼吸，也能进行暂时的、部分的无氧呼吸只能进行无氧呼吸，氧气的存在抑制其呼吸作用（如乳酸菌、破伤风杆菌）既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸（如酵母菌）思考探讨提示：1．叶绿体中叶绿素的含量多，且对绿光吸收最少，故呈绿色。秋天气温低，叶绿素分解，而类胡萝卜素稳定，呈现黄色。2．萨克斯实验中叶片事先处于黑暗中，对于遮光组，仍处于黑暗状态下，相当于不做处理，故为对照组：而曝光组，从黑暗状态下转变为光照下，相当于给予了光照处理，应为实验组。当然也可如此判断：该实验研究的因素是光照，故用光照处理的即为实验组。1．(2009年广东华南师大附中水平测试)某同学提取得到叶绿体色素溶液后，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液扩散得到右图结果，则1、2、3、4四条色带依次表示 (

)A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bB．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素bC．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素D．叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素【解析】色素随层析液扩散形成1、2、3、4四条不同色素带，色素在层析液中溶解度不同，扩散速度不同，溶解度大的扩散速度快，位于最外圈即图中色素带1,1是胡萝卜素；溶解度小的扩散速度慢，位于最里圈的是叶绿素b,2、3分别是叶黄素和叶绿素a。【答案】

A2．(2010年郑州模拟)下图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和[H]的含量发生的变化依次是(

)A．升、升、升、升B．降、降、降、降C．降、升、升、升D．升、升、降、降【答案】

C3．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中，不正确的是(

)A．①图中的X因素可表示CO2浓度，植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低B．③图中，阴生植物的b点值一般比阳生植物的低C．④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度D．②图中Y因素最有可能代表光照强度【解析】②图中Y因素最有可能代表温度，而不是光照强度；光照强度增加到一定程度时，光合速率不再增加，但是不会立即下降。【答案】

D(1)探究绿色植物进行光合作用的条件、原料。(2)验证光合作用的产物——淀粉，处理的目的、酒精脱色处理的目的、照光与遮光对照、碘液的检验鉴定等。(3)验证光合作用过程中，O、C元素的去向——放射性同位素标记法。(4)探究影响光合作用的外界因素，如光照强度、温度、CO2浓度。(5)与呼吸作用联系考查气体变化——黑白瓶问题1．图甲表示某绿色植物的细胞代谢状况，图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系。请分析回答：(1)图甲所示的该植物细胞代谢情况可用图乙的__________点表示。(2)图乙中的a点表示____________________。(3)在光照强度大于________klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则每100cm2叶片的CO2的净吸收量为________mg。(4)若图乙曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，理论上分析b点如何变化？______________。(5)图乙中光合速率曲线是用CO2吸收量(mg/100cm2·h)表示的，如果改为用O2的吸收量(mg/100cm2.h)表示，请在图丙中绘出光照强度与光合速率关系的大致曲线a(6)为了验证光质(红光、黄光、绿光)对叶片光合作用的影响，请根据所提供的材料用具