復(fù)習(xí)光合作用知識(shí)

1、復(fù)習(xí)光合作用知識(shí)作者:日期:復(fù)習(xí)光合作用知識(shí)一.學(xué)習(xí)內(nèi)容：復(fù)習(xí)光合作用，理解光合作用的重要意義，知道光合作用的概念，場(chǎng)所，基本條件和過(guò)程，葉綠 體是綠色植物光合作用的場(chǎng)所，光合色素的是光合過(guò)程中進(jìn)行光能轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)，光合過(guò)程的暗反應(yīng)是有機(jī)物合成過(guò)程，掌握光合過(guò)程中光能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，C3植物、C4植物的區(qū)別。二.學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1. 光合作用的意義2. 光合作用的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程3. 光合作用有機(jī)物的生成4. 提高光合作用的效率 三.學(xué)習(xí)難點(diǎn)：1. 光合作用的意義2. 光合作用的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，有機(jī)物生成過(guò)程3. 生物固氮四.復(fù)習(xí)過(guò)程： 1 .光合作用概念范圍:綠色植物（葉綠體） 條件:光照?qǐng)鏊喝~綠體內(nèi)反

2、應(yīng)物：二氧化碳、水 產(chǎn)物:有機(jī)物（糖類(lèi)、脂類(lèi)、某些氨基酸） 能量轉(zhuǎn)換：光能轉(zhuǎn)化換為有機(jī)物中的化學(xué)能 酶:多種酶的參與（類(lèi)囊體上光反應(yīng)有關(guān)的酶2.光合作用色素A.色素分布：色素分布在內(nèi)囊體的膜上，色素分子可以吸收、轉(zhuǎn)換光能 B .色素種類(lèi)：，具有光合色素的生物（藍(lán)藻，褐藻等）、氧氣葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)有關(guān)的酶）類(lèi)囊體葉葉啲膜上葉綠素a綠 素 （3/4）葉綠素b類(lèi)胡蘿卜素"（嚴(yán)）葉黃素匸胡蘿卜素（橙黃色（藍(lán)綠色）（黃綠色）（黃色） 藍(lán)紫光紅光籃紫光色素功能：（1 ）具有吸收和轉(zhuǎn)換光能作用的色素絕大多數(shù)葉綠素a全 部 葉綠素b,胡蘿卜素，葉黃素這些色素吸收光能，通過(guò)共振傳遞光能給特殊狀態(tài)的葉綠

3、素（2）吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠色a,吸收其他色素傳來(lái)的光能，轉(zhuǎn)換成電能色素特點(diǎn)：是脂溶性色素，分離時(shí)利用紙層析法分離。由于色素在不同的溶劑中溶解度不一樣 的運(yùn)動(dòng)速度不一樣，可達(dá)到分離目的，從上開(kāi)始：胡蘿卜素、葉黃素、3.光合作用的過(guò)程光合作用：是葉綠體內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)變化過(guò)程。I-能量轉(zhuǎn)換：光能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能水光解釋放氧氣葉綠素,在濾紙上 a,葉綠素b。光合作用匚物質(zhì)變化：一|二氧化碳的固定和還原糖類(lèi)等物質(zhì)的形成同化作用:光能自養(yǎng)）物康薦優(yōu)=無(wú)機(jī)韌T/HP, HT有機(jī)物（韌貫代謝）能量厠匕光能十活躍的化學(xué)能r穩(wěn)定化學(xué)能（能量代謝、（1 ）光合作用的能量轉(zhuǎn)換過(guò)

4、程光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段 光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換： 哦能轉(zhuǎn)換成電能三階段：一 電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能<1>光能轉(zhuǎn)換成電能 場(chǎng)所：葉綠體類(lèi)囊體膜上 物質(zhì)：葉綠體色素光能色盍持殊狀態(tài)的葉綠色2失去電孑隹謹(jǐn)給輔酶II激愛(ài)失去電子的葉綠素a 弔雖還原剤）電子被吞取水被分斡NA DP* +2e+H* 酶.HA DPH4H * 十 Oa+ -4e< 供氫I能量傳遞轉(zhuǎn)換過(guò)程:光能ZNADP*NADPHa分子C:電子供體特殊狀態(tài)的葉綠素 A失去電子，成為強(qiáng)氧化劑電子受體接受電子并將其傳給內(nèi)囊體上的電子傳遞鏈，生成 電子供體將電子給葉綠素 A,自身被氧化，并

5、激活水光解酶, 水被光解A:處于特殊狀態(tài)的葉綠素電子受體ATP 和 N A DPH 最終從水中的電子H 2070 2+ 2 H+2e在光的照射下，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素A不斷失去電子和獲得電子，從而形成電子流，光能就不斷的轉(zhuǎn)換成了電能。<2>電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能輔酶n：煙酰胺酰嘌呤二核苷磷酸，英文簡(jiǎn)寫(xiě)NA Dp +NA DP +能得到兩個(gè)電子和一個(gè)還原氫生成NAD P H（還原性輔酶n ）N ADPH將ADP轉(zhuǎn)換成ATP,已活躍的化學(xué)能的形式儲(chǔ)物質(zhì)轉(zhuǎn)換 NAD P + +2 e +H +能量轉(zhuǎn)換電能7活躍的化學(xué)能同時(shí)，葉綠體利用光能轉(zhuǎn)換成的另一部分電能 存起來(lái)。lNADPH （

6、強(qiáng)還原能力）光能f電能一活跌餉化學(xué)能一L ATP冶高能®酸鍵）CHQCOjNA D P H是很強(qiáng)的還原劑，可以將二氧化碳最終還原成糖類(lèi)等有機(jī)物 ADP+繼續(xù)接受電子<3> 活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能暗反應(yīng)中，二氧化碳被固定形成 C3化合物，在酶的作用下，接受NAD PH和 能量，并被N ADPH還原，經(jīng)復(fù)雜的酶促反應(yīng)，最終生成含穩(wěn)定化學(xué)能的化合物。，自身被氧化成NA TP釋放出來(lái)的HADP- HADPH ATP ADP + PiOTaOCQjG的還原 光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)換過(guò)程葉綠體一基質(zhì)暗反應(yīng)光反應(yīng)C03 + 6 酶.2C丄原t料HQ酶、色素6 + H +ATP舍壘恒定

7、葉綠體、光C 6H 12 0 6 + 6 02 + 6 H 2O總反應(yīng)式:6 C O2 +12 H 2 O4. 光合作用的意義最重要的新陳代謝，是所有生物生存的基石。光合作用是生物界最基礎(chǔ)的，意義：(1)自然界的能量來(lái)源、物質(zhì)來(lái)源(2)調(diào)節(jié)大氣中的二氧化碳、氧氣的比例，對(duì)生物的生存進(jìn)化有重要意義5. 光反應(yīng)與暗反應(yīng)比較(1 )光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較項(xiàng)目光合作用呼吸作用附錄項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)光能轉(zhuǎn)化為活躍化學(xué)能(AT P、:H)，放出氧氣活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)(CH20)時(shí)間短促、以微秒計(jì)較緩慢條件需葉綠素、光、酶不需要葉綠素和光、需要酶場(chǎng)所在葉綠體的類(lèi)囊體膜上在葉綠體的基質(zhì)中物質(zhì)變

8、化光2H2O4H + O 2光酶A D P+PiA T PCO 2的固定C O2+ C5C 3酶HC 02的還原（C H20）能量變化葉綠素將光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能 儲(chǔ)存在A TP中A T P中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖等 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能(2)光合作用與呼吸作用比較區(qū) 別反應(yīng)部位葉綠體主要在線粒體都是雙層膜細(xì)胞器、具 有能量轉(zhuǎn)化功能，有自 己的DN A所需條件光、色素、酶CO2 和 H20O 2和H 20、有機(jī)物、酶所用的酶(系統(tǒng))不同， 在基質(zhì)和膜上都有分 布物質(zhì)變化無(wú)機(jī)物有機(jī)物無(wú)機(jī)物 有機(jī)物31小分子有機(jī)物光合作用：同化作用 呼吸作用：異化作用 兩者共同作用完成能 量在生物圈內(nèi)的流動(dòng) 全過(guò)

9、程能量變化儲(chǔ)存能量：光能 化學(xué)能釋放能量：化學(xué)能熱能及A TP中的化學(xué)能等聯(lián) 系光合作用為呼吸作用提供氧氣，呼吸作用位光合作 用提供CO2光合作用位幾乎所有 的生物提供物質(zhì)能量 來(lái)源，呼吸作用是能量 的利用6.提高光合作用效率(1 ) C 3植物和C4植物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)項(xiàng)目C3植物C4植物維管束鞘細(xì) 胞不含葉綠體呈“花環(huán)”結(jié)構(gòu)，細(xì)胞較大列 緊密，含無(wú)基粒的葉綠體，且數(shù) 量多，個(gè)體大葉肉細(xì)胞細(xì)胞排列疏松，都含葉綠體圍繞維管束鞘的一圈細(xì)胞排列 緊密，含有正常葉綠體地理分布適于溫度較低的環(huán)境中，溫帶和寒帶地區(qū)適于溫度較高地區(qū)，熱帶和亞熱 帶地區(qū)進(jìn)化鑒別進(jìn)化中出現(xiàn)較早，蕨類(lèi)、裸子植物和木 本植物都是C3植物

10、進(jìn)化中出現(xiàn)較晚，比 C3植物高 等；只有在早本植物屮才有 C4 植物常見(jiàn)植物大麥、大豆、馬鈴署、菜豆、菠菜等高粱、玉米、甘蔗、莧菜等由于C 3植物和C4植物在結(jié)構(gòu)上的差異，兩者在固定CO 2時(shí)有不同的途徑(2 )C 4植物光合作用的特點(diǎn)NADPHMAD.F+ATPATP + Pi(3)基本特點(diǎn)： 在C 4植物中有C 4途徑也有C3途徑C4途徑發(fā)生在葉肉細(xì)胞的葉綠體中，C3途徑發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞葉綠體中S途徑起到傳遞集中CO2作用，將外界的光合原料傳遞到維管束鞘細(xì)胞葉綠體內(nèi)合成 ' 有機(jī)物在傳送C 02的過(guò)程中，要消耗能量，來(lái)自 ATP提供能量二氧化碳的轉(zhuǎn)移通過(guò)草酰乙酸、丙酮酸完成，不是

11、氣體直接通過(guò)細(xì)胞傳遞C4途徑中固定CO 2的酶（PE P羧化酶）有很強(qiáng)的親和能力，可以將大氣中的低濃度 CO 2 固定下來(lái) C4途徑固定C 02的能力要比C3途徑中的強(qiáng)，起到 CO 2泵的作用,提高了 C4植物利用 C 02的能力 干旱條件下，葉片氣孔關(guān)閉，C4植物能利用葉肉細(xì)胞間隙的低濃度C02光合,C3植物不能（3 ）光合作用效率光合效率：綠色植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物中所含的能量，與光合作用中吸收的光能 的比值光合效率 = 光合作用制造的有機(jī)物中的能量/光合作用中吸收的光能的比值提高作物產(chǎn)量方法：提高農(nóng)作物對(duì) 光能的利用率II-延長(zhǎng)光合作用時(shí)間C人工光照，延長(zhǎng)生長(zhǎng)馭 提高復(fù)種指數(shù)等）

12、増加光合作用面積（間種，套種諄）I-JS高光合效率C控制光照、光合庾料、植物營(yíng)養(yǎng)元盍等）（4 ）光強(qiáng)對(duì)光合作用的影響光照的重要性：是光合作用基本條件，直接影響作物的光合作用效率 光強(qiáng)的影響：不同的作物對(duì)光照的強(qiáng)弱需求不同|-陽(yáng)主植物=強(qiáng)光下生圧艮好，如水稻、玉養(yǎng)向日荃等 理-光成分的影響：不同顏色的光對(duì)農(nóng)作物的光合作用效率有一定的影響 對(duì)光合效率的影響L陰生植物=較弱光照生長(zhǎng)晨好，如：戰(zhàn)欄等能量相等的單色光照射綠色植物：紅光和藍(lán)紫光有利于提高光合作用效率黃綠光不利于提高光合作用效率 對(duì)光合作用產(chǎn)物的成分的影響不同的單色光照射綠色植物藍(lán)紫光照射，光合產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪含量較多紅光照射下，光合產(chǎn)物

13、中糖類(lèi)較多（5 ）二氧化碳的供應(yīng)影響：< 1> C02濃度很低時(shí)，綠色植物不僅不能制造有機(jī)物 ，還消耗體內(nèi)的有機(jī)物（曲線在X軸下 方）<2 >在一定濃度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨 C02濃度的增加而加強(qiáng)（X軸上方曲線斜率為正）光合作用強(qiáng)度m斗CCz/dnA hr）二氧化碳濃度<3> 達(dá)到一定濃度后，光合作用強(qiáng)度不再隨C0 2濃度的改變而改變（斜率為0部分）< 4>繼續(xù)提高CO 2濃度,光合強(qiáng)度下降（斜率為負(fù)部分）該曲線的縱軸單位：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，單位面積葉片生成有機(jī)物的量，用CO 2表示。曲線的繪制考慮到光合作用和呼吸作用的共同影響，是植物的凈光合作用。

14、應(yīng)用：通常作物周?chē)?CO 2濃度比較的低，隨著光合作用的進(jìn)行還會(huì)降低，作物常處“CO2饑餓狀態(tài)”。廠確保農(nóng)田良好的通風(fēng)，透光（充分利用光購(gòu) 提ft較多C6） 捉高cOm濃度一 使用農(nóng)糜肥ta生物發(fā)®產(chǎn)生co,）L增加溫S中G6的濃度（使用農(nóng)家肥、等呷C6發(fā)生器）（6）必須礦質(zhì)元素的供應(yīng)< 1 >礦質(zhì)元素的重要作用：催化光合作用過(guò)程中的各種K a NADP+和ATP刖重要組咸成分L葉綠素.a物激盍K組應(yīng)元素1- N也DP壞I ATP的重S組成成分隣一葉綠體膜結(jié)構(gòu)和功能L夢(mèng)與fi物罰呼唳作用< 2> 礦質(zhì)元素對(duì)光合的影響氮：缺乏時(shí)，植株矮小，葉小色淡（葉綠素含量

15、少），花少，籽實(shí)不飽滿(mǎn)過(guò)多時(shí)，葉大鮮綠，光合旺盛，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，易倒伏磷:缺乏時(shí)，蛋白質(zhì)合成受阻，抗性降低用磷脂酶將離體葉綠體膜上的磷脂水解，光合其他條件具備但過(guò)程受阻 鉀:對(duì)糖類(lèi)的合成和運(yùn)輸影響，促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，各種酶的輔助因子光合作用合成糖類(lèi)，將糖類(lèi)運(yùn)輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官植物對(duì)礦質(zhì)元素的利用需要適量，過(guò)多過(guò)少都會(huì)造成不良的影響。缺乏任何一種礦質(zhì)元 素都會(huì)引起特有的生理病癥。每種植物的病癥因缺乏的元素的種類(lèi)和數(shù)量。不同元素間相互作 用,病癥更復(fù)雜。<3>應(yīng)用：鉀供應(yīng)充足，糖類(lèi)合成加強(qiáng)，纖維素木質(zhì)素含量高，莖稈堅(jiān)韌，抗倒伏。葉菜多施氮肥，籽實(shí)類(lèi)作物后期不宜大

16、量施氮肥，,是幾乎整個(gè)五.學(xué)習(xí)指導(dǎo)：光合作用是中學(xué)階段要掌握的一個(gè)重要的代謝，是生物界的最重要的新陳代謝生物界的物質(zhì)和能量的來(lái)源，其它的生物都直接或間接的以光合作用為基礎(chǔ)生存。光合作用的完 成物質(zhì)轉(zhuǎn)換作用，將無(wú)機(jī)碳元素轉(zhuǎn)化成能儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)換成其他生物可以利用 的化學(xué)能。光合作用過(guò)程中水的氧被氧化成氧氣，二氧化碳被還原有機(jī)物中的碳，光合作用光反應(yīng)的進(jìn)行需要光照條件，暗反應(yīng)的進(jìn)行，需要有光反應(yīng)提供的能量和還原能力，兩者相互聯(lián)系成一個(gè)統(tǒng)一體?！灸M試題】1. 植物進(jìn)行光合作用時(shí)，如供給同位素1' C標(biāo)記的二氧化碳，對(duì)于了解光合作用過(guò)程中的哪一項(xiàng)最有意義（）A. 光合作用過(guò)程中放

17、出氧的來(lái)源B.光合作用中葉綠素的作用C.形成葡萄糖的過(guò)程D. CO2的吸收過(guò)程2. 葉綠體色素能夠在濾紙上擴(kuò)散，其中擴(kuò)散得最慢含量最多的分別是（A.胡蘿卜素、葉黃素B.葉黃素、葉綠素aC.葉綠素a、葉綠素b?D.葉綠素b、葉綠素a3. 在生物的一生中，綠色植物呼吸作用產(chǎn)生的 ATP較同化作用中消耗的 A T P動(dòng)物呼吸作用產(chǎn)生的A TP較同化作用中消耗的 ATP的情況是（）D.多、多A . 少、少B.少、多C .多、少4. 關(guān)于暗反應(yīng)的敘述種錯(cuò)誤的是（）A. 必須接受光反應(yīng)產(chǎn)生的能量和還原劑B. 完成二氧化碳的固定和三碳化合物的還原C. 暗反應(yīng)的產(chǎn)物有葡萄糖、C5和水D .暗反應(yīng)不需要光，只能

18、在暗處進(jìn)行（ ）D.無(wú)色玻璃,如改變下列（）會(huì)使產(chǎn)量增加C .水量D.延長(zhǎng)光照G.夜晚降溫5 .溫室栽培蔬菜，一般采用什么顏色的玻璃做頂棚更能提高產(chǎn)量A .紅色玻璃B.藍(lán)紫色玻璃C.綠色玻璃6. 番茄在適宜的溫室培養(yǎng)情況下A.氧量B. CO2量E.白天升溫F .夜晚升溫?zé)襞c燒杯之間的距離（cm）1708 090100氣泡數(shù)（個(gè)/min）161386543210（1）從圖或表中你能得出什么結(jié)論一O7. 將一枝金魚(yú)藻放在水中，如右圖所示。改變燈與燒杯的距離并通過(guò)統(tǒng)計(jì)藻枝放出的氣泡數(shù)，來(lái)進(jìn)行不同距離時(shí)光合作用強(qiáng)度的測(cè)定。結(jié)果如下表。請(qǐng)回答下列問(wèn)題（）試管.|. i 111-L燒杯-ht-d ijl

19、I d漏斗金魚(yú)藻（2）當(dāng)燈與燒杯之間的距離分別為1 Ocr n和90 cm時(shí),收集分析氣泡中氣體的成分 ，結(jié)果如下表。光爛無(wú)co.“CO有尤無(wú)光均不產(chǎn)生 含“C的有機(jī)物燈與燒杯之間的距離(Cm)氣體成分(%)C 0202N 210048529051 481。距離為10 cm和9 0cm時(shí)氣泡中氣體比例不同的原因 (3)請(qǐng)利用這種裝置構(gòu)想研究溫度對(duì)光合作用影響的實(shí)驗(yàn)思路: 8.下圖是光合作用過(guò)程實(shí)驗(yàn)圖解：請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果1。的細(xì)胞器中進(jìn)行的。B.石也鷄生毗的(1)裝置C中產(chǎn)生含碳有機(jī)物是由于在裝置A中結(jié)構(gòu)()進(jìn)行了反應(yīng)，為在結(jié)構(gòu)()中進(jìn)行的反應(yīng)提供了 等物質(zhì)的緣故。(2) 裝置B中不能產(chǎn)生含14C

20、的有機(jī)物，主要是結(jié)構(gòu)中缺少 和(3) 此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明葉綠體是進(jìn)行光合作用完整的 單位。,從而提咼(4) 適當(dāng)增強(qiáng) ，增加 ，以及適當(dāng)提高溫度可提高 含碳的有機(jī)物的產(chǎn)量,并能產(chǎn)生較多的 9. 下圖綠色植物所進(jìn)行的某種活動(dòng)，試據(jù)圖回答(1) 該生理活動(dòng)的名稱(chēng)是 (2) 它是在葉肉細(xì)胞內(nèi)被稱(chēng)為 C.(3) A、B、C各自所代表的物質(zhì)名稱(chēng)是A._(4) 需要消耗物質(zhì) A和B的生理過(guò)程的名稱(chēng)是(5) 圖中編號(hào)所表示的生理過(guò)程是 屮©HiOnadfB6cqII(6) 如果在該細(xì)胞器基質(zhì)中的酶因某種原因而被破壞，則這一生理活動(dòng)過(guò)程的兩個(gè)階段中，最先受到影響的階段是(7) 色素吸收的 _能，在這一生理活動(dòng)過(guò)程的 階段,部分被轉(zhuǎn)移到中，轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能；再經(jīng)過(guò)這一生理過(guò)