5章4节光与光合作用

高中生物高考第一轮复习第4节-光与光合作用一、光合作用概述：1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质，同时释放O2。2、总反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体CO2+H2O*

(CH2O)+O2*

光能叶绿体光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？请用一个化学反应式表示出来。3、场所：主要是叶绿体光合作用的场所只能是叶绿体吗？

不是。蓝藻、光合细菌等，具体部位在细胞膜上光合作用的具体过程是如何被人们认识和发现的哪？

普

里

斯

特

利

的

实

验结论：植物可以更新空气二、光合作用探索历程：萨克斯实验（置于暗处48小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光使叶子里的淀粉消耗完，避免影响实验的准确性酒精溶液这个过程叫脱色，这样做的目的是？为什么要用酒精？使叶子中的叶绿素溶解，避免遮挡反应的颜色。叶绿素只溶解在有机溶剂中，如酒精，丙酮等。验证：遮光曝光分别用碘蒸汽处理叶片，发现遮光的没有变成蓝色，曝光的则呈现深蓝色。光合作用需要光，光合作用能产生淀粉。恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照鲁宾和卡门的实验（同位素示踪法）结论：光合作用释放的氧全部来自水。如何证明CO2是光合作用的必需原料？NaOH溶液蒸馏水三、光合作用的意义（1）为生物生存提供了物质来源（2）为生物生存提供了能量来源（3）维持了大气中O2和CO2的相对稳定

(4)对生物的进化有直接意义。叶绿体中的色素H2ONADPHATPADP+Pi水的光解O22C3C5三碳糖多种酶参加催化CO2还原固定C5的再生五、光合作用的过程：条件：过程：场所：光反应总结：2H2OO2+4H++4e-光色素光、色素、酶叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜水的光解：NADPH的形成：ATP的形成：用于碳反应ADP+Pi+

电能ATP酶（活跃化学能）NADP++2e+H+

NADPH酶暗反应总结：CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATPNADPH

、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等

有机物中稳定的化学能2C3

三碳糖（或糖类）酶NADPH、ATPC5的再生：2C3

C5

酶NADPH

、ATPADP+Pi注意：1、暗反应在叶绿体基质中进行，首先一个CO2和一个五碳分子形成2个三碳分子（3－磷酸甘油酸），2、接着每个三碳分子接受NADPH和ATP形成1分子三碳糖，3、三碳糖在叶绿体内可形成淀粉、蛋白质和脂质，在叶绿体外形成蔗糖。光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、NADPH、多种酶光能转换成电能再变成活跃的化学能（ATP、NADPH中）活跃的化学能变成稳定的化学能光反应为暗反应提供NADPH和ATP暗反应为光反应提供NADP+和ADP和PiCO2的固定：CO2＋C52C3酶ADP+Pi2C3

C5

酶ADP+Pi2C3

三碳糖2H2OO2+4H++4e-光色素NADP++2e+H+

NADPH酶ADP+Pi+

电能ATP

酶C3的还原：ATPNADPH

、C5的再生：NADPH

、ATP酶

叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化条件C3C5NADPH和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变增加下降减少或没有减少或没有突然光照CO2供应不变减少增加增加增加光照不变停止CO2供应减少增加增加减少或没有光照不变CO2供应增加增加减少减少增加光照、CO2供应不变、(CH2O)运输受阻增加减少增加减少4.化能合成作用：原理：还原CO2所需要的ATP和[H]是通过氧化无机物NH3

、NO2-、H2S、SO、H2、Fe2+等而获得的。化能自养类型：硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等NH3+O2→HNO2+能量HN02+O2→HNO3+能量C02+H2O→(CH2O)+O2六、影响光合速率的环境因素

6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2原料条件产物怎样才能提高光合速率？CO2浓度

水分

光照

矿质元素

温度光合作用的影响因素及其应用：光照强度温度CO2浓度矿质元素水光反应ATPNADPH光合作用酶的活性暗反应C3的量酶色素ATP膜光反应反应介质1、光白光红光绿光最强：次之：最弱：（1）光质不同波长的光（2）光强度B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0吸收量CO2C2ABC1cabb(总光合量)=

a(净光合量)

+c(呼吸作用)光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。AB光照强度0吸收CO2C2C1abcA点：黑暗时，只进行细胞呼吸CO2O2AB段：弱光下，光合作用小于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B点：光补偿点，光合作用等于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：强光下，光合作用大于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2光合速率与光强度的关系1.对植物而言，光照越强越好吗?2.请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?102010505-放出吸收O2(mg/dm2h)光照强度

(klx)ABCDE2、温度——影响酶的活性①光合作用是在

的催化下进行的，温度直接影响

；②B点表示：

；③BC段表示：

；酶的活性酶此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降

将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：日温(℃)夜温(℃)11172330—33.2cm19.9cm2330.7cm24.9cm15.8cm1716.8cm10.9cm—

温室栽培中，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点a—b:CO2太低，农作物消耗光合产物；

b—c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；

c—d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；

d—e:CO2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。acbde3、影响光合作用的因素——CO2第11讲│要点探究第11讲│要点探究1.如何提高大田和温室中的CO2含量?CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。2.请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?CO2浓度光合速率0AB光合速率的日变化:两个时间段为何光合速率不同？H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光合速率越快，但到A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。4、影响光合作用的因素——H2ON：酶及NADPH和ATP的重要组分P：磷脂、NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分5、矿质元素：综合因素和主要因素：

光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的，但在某些情况下会有一个起限制性的主要因素。如：夏季早晨和正午光合作用下降，主要因素分别是光照强度、CO2等。温度、光照强度、CO2的含量、水分、矿质元素等影响光合作用的主要外界因素（应用）光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是()D提高农作物光合强度的措施：

注意多用一些适当、适量、合理等字眼1、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高CO2浓度4、适当提高温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植八、光合作用和需氧呼吸的比较：光合作用需氧呼吸区别代谢类型同化作用异化作用与光的关系在光下才能进行与光无关，每时每刻进行条件光、酶、色素酶、O2进行的时间绿色植物在光下进行只要是活细胞时刻在进行反应部位叶绿体细胞溶胶、线粒体物质变化CO2+H2O转变成有机物有机物分解成CO2+H2O能量转换光能电能化学能有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能联系光合作用为所有生物提供有机物和O2，需氧呼吸为光合作用提供CO2和水光合作用实际产O2量光合作用实际CO2消耗量

光合作用C6H12O6净生产量

光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率九、光合作用的计算：＝实测O2释放量＋呼吸作用耗O2量＝实测CO2消耗量＋呼吸作用CO2释放量＝光合作用实际C6H12O6生产量－呼吸作用C6H12O6消耗量第11讲│要点探究第11讲│要点探究第11讲│要点探究第11讲│要点探究第11讲│要点探究第11讲│要点探究第11讲│要点探究第11讲│要点探究第11讲│要点探究1、测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：

A.植物体内葡萄糖的生成量

B.植物体内叶绿体的含量

C.二氧化碳的吸收量

D.植物体内水的消耗量2、生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（）A(09浙江理综)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是A、无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B、CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C、光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATPD、夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量D3、如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。下列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点产生的限制因素是叶绿体中酶数量A四、色素的提取和分离——纸层析法

1、实验原理提取：色素能溶解在无水乙醇（丙酮）中分离：色素在层析液中溶解度不同，使四种色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同而分离四、色素的提取和分离——纸层析法1、提取色素：烘干、粉碎、研磨（碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇），过滤（单层尼龙布）。2、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线3、画滤液细线：细、直、齐，重复几次。4、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细线。胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b1．用有机溶剂提取、纸层析法分离叶绿体色素的实验，不能证实的是()A.叶