高三生物光及光合作用復(fù)習(xí)

1、第第11講講 能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用走進高考走進高考 第一關(guān)第一關(guān):教材關(guān)教材關(guān)一一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)實驗實驗:綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離(紙層析法紙層析法)色素的種類和功能葉綠素色素的種類和功能葉綠素( )葉綠素葉綠素a(藍綠色藍綠色)葉綠素葉綠素b(黃綠色黃綠色)主要吸收主要吸收_和和_光光類胡蘿卜素類胡蘿卜素( )胡蘿卜素胡蘿卜素(橙黃色橙黃色)葉黃素葉黃素(黃色黃色)主要吸收主要吸收_光分布于葉綠體光分布于葉綠體3414紅光紅光藍紫藍紫藍紫藍紫結(jié)構(gòu)外表結(jié)構(gòu)外表:雙層膜內(nèi)部基質(zhì)雙層膜內(nèi)部基質(zhì):含暗反應(yīng)所需酶含暗反應(yīng)所需酶基?；?/p>

2、:由類囊體重疊而成由類囊體重疊而成,增大膜面積增大膜面積,分布著分布著_和光反應(yīng)和光反應(yīng)所需所需_決定功能決定功能:光合作用的場所光合作用的場所證明恩格爾曼的實驗證明恩格爾曼的實驗色素色素酶酶二二 光合作用光合作用的原理和應(yīng)用的原理和應(yīng)用概念概念:探究歷程探究歷程:1771年普利斯特利年普利斯特利(英英) 1779年英格豪斯年英格豪斯(荷荷) 1845年梅耶年梅耶(德德) 1864年薩克斯年薩克斯(德德) 1880年年恩格爾曼恩格爾曼(美美) 1939年魯賓年魯賓 卡門卡門(美美)()()()()() 2222COH OCH OO 光能 動力葉綠體 場所原料產(chǎn)物ATP NADPH(【H】)葉綠

3、體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)固定固定還原還原10ATP NADPH意義意義制造有機物制造有機物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,儲存在有機物中光合作用是最基本的儲存在有機物中光合作用是最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝物質(zhì)代謝和能量代謝維持大氣中維持大氣中O2與與CO2相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定促進生物進化促進生物進化:無氧呼吸生物無氧呼吸生物 有氧呼吸生物有氧呼吸生物;水水生生物生生物 陸地生物陸地生物應(yīng)用應(yīng)用:提高農(nóng)作物產(chǎn)量措施提高農(nóng)作物產(chǎn)量措施(如控制光照強弱和溫度的高低如控制光照強弱和溫度的高低,提提高高CO2濃度濃度) 藍藻光合() 23OO形成臭氧層三三 化能合成作用化能合成作用同化作用類型同化作用類型自養(yǎng)

4、型自養(yǎng)型:自己將無機物合成有機物并儲存能量自己將無機物合成有機物并儲存能量異養(yǎng)型異養(yǎng)型:利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物化能合成作用化能合成作用:利用體外環(huán)境中某些利用體外環(huán)境中某些_所釋放的所釋放的能量合成有機物能量合成有機物無機物氧化無機物氧化解讀高考解讀高考 第二關(guān)第二關(guān):考點關(guān)考點關(guān)考點考點1 “綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離”實驗分析實驗分析1. 原理解讀原理解讀(1)各種色素能溶解在有機溶劑各種色素能溶解在有機溶劑(無水乙醇等無水乙醇等)中形成溶液中形成溶液,使色使色素從生物組織中脫離出來素從生物組織中脫離出來 (2)各種色素都能溶解在層析液中各種色素都能

5、溶解在層析液中,但是在層析液中的溶解度但是在層析液中的溶解度不同不同 溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得快溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得快,反之反之則慢則慢,因而不同色素可以在濾紙上擴散而分開因而不同色素可以在濾紙上擴散而分開,各種色素分子各種色素分子在濾紙上可形成不同的色素帶在濾紙上可形成不同的色素帶 2. 實驗流程圖示實驗流程圖示3. 實驗疑難點撥實驗疑難點撥(1)實驗中幾種化學(xué)試劑的作用實驗中幾種化學(xué)試劑的作用無水乙醇可溶解葉綠體中的色素無水乙醇可溶解葉綠體中的色素 二氧化硅破壞細胞結(jié)構(gòu)二氧化硅破壞細胞結(jié)構(gòu),使研磨充分使研磨充分 碳酸鈣防止研磨過程中色素被破壞碳酸鈣防止研

6、磨過程中色素被破壞 (2)實驗成功的關(guān)鍵實驗成功的關(guān)鍵葉片要新鮮葉片要新鮮 顏色要深綠顏色要深綠,含有較多色素含有較多色素 研磨要迅速研磨要迅速 充分充分 葉綠素不穩(wěn)定葉綠素不穩(wěn)定,易被活細胞內(nèi)的有易被活細胞內(nèi)的有機酸破壞機酸破壞 充分研磨使葉綠體完全破裂充分研磨使葉綠體完全破裂,提取較多的色素提取較多的色素 濾液細線要畫得細濾液細線要畫得細 齊齊 直直,這樣可以防止色素帶重疊這樣可以防止色素帶重疊 且要重復(fù)且要重復(fù)23次次,以增加色素量以增加色素量,使色素帶更加清晰使色素帶更加清晰 濾液細線不能觸及層析液濾液細線不能觸及層析液,否則色素溶解到層析液中否則色素溶解到層析液中,濾紙條上得不到色素

7、帶濾紙條上得不到色素帶 知識拓展知識拓展植物葉中色素的化學(xué)性質(zhì)與葉色的關(guān)系植物葉中色素的化學(xué)性質(zhì)與葉色的關(guān)系色素種色素種類類葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b胡蘿卜胡蘿卜素素葉黃素葉黃素分子式分子式C55H72N4MgC55H70O6N4MgC40H56C40H56O2化學(xué)性化學(xué)性質(zhì)質(zhì)四種色素都不溶于水四種色素都不溶于水,而溶于酒精而溶于酒精 丙丙酮酮 石油醚等有機溶劑中石油醚等有機溶劑中葉綠素的葉綠素的化學(xué)性質(zhì)沒有類胡蘿卜素穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)沒有類胡蘿卜素穩(wěn)定,葉綠素葉綠素的合成易受光照的合成易受光照 溫度和溫度和Mg的影響的影響,這這些條件對類胡蘿卜素影響小些條件對類胡蘿卜素影響小 植物葉植物葉色色正

8、常葉子的葉綠素和類胡蘿卜素的分子比正常葉子的葉綠素和類胡蘿卜素的分子比例為例為31,所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色 寒冷時寒冷時,葉綠素分子易被破壞葉綠素分子易被破壞,類胡蘿類胡蘿卜素較穩(wěn)定卜素較穩(wěn)定,顯示出類胡蘿卜素的顏色顯示出類胡蘿卜素的顏色,葉子變黃葉子變黃 秋天降溫時秋天降溫時,植物體為適應(yīng)植物體為適應(yīng)寒冷寒冷,體內(nèi)積累了較多的可溶性糖體內(nèi)積累了較多的可溶性糖,有利有利于形成紅色的花青素于形成紅色的花青素,而葉綠素因寒冷而葉綠素因寒冷逐漸降解逐漸降解,葉子呈現(xiàn)紅色葉子呈現(xiàn)紅色 例析例析1下圖表示葉綠體色素的提取和分離實驗的部分材料和下圖表示葉綠體色素的提取和分離實驗的

9、部分材料和用具用具 據(jù)圖回答據(jù)圖回答:(1)圖中步驟圖中步驟加入研缽內(nèi)的物質(zhì)加入研缽內(nèi)的物質(zhì):A_10 mL,作用作用是是_;B_少許少許,作用是研磨得充作用是研磨得充分分;C_少許少許,作用是作用是 _ (2)圖中步驟圖中步驟將糨糊狀的研磨液倒入漏斗中將糨糊狀的研磨液倒入漏斗中,漏斗底部放有漏斗底部放有 _ (3)圖中步驟圖中步驟剪去兩角的作用是剪去兩角的作用是_,畫濾液畫濾液細線的要求是細線的要求是_ (4)圖中步驟圖中步驟中關(guān)鍵應(yīng)注意中關(guān)鍵應(yīng)注意_;加蓋加蓋的目的是的目的是_;色素帶最寬的是色素帶最寬的是_,擴擴散速度最快的是散速度最快的是_ 無水乙醇無水乙醇溶解色素溶解色素二氧化硅二氧

10、化硅碳酸鈣碳酸鈣防止色素被破壞防止色素被破壞單層尼龍布單層尼龍布防止色素帶不整齊防止色素帶不整齊細細 齊齊 直直層析液不要沒及濾液細線層析液不要沒及濾液細線防止層析液揮發(fā)防止層析液揮發(fā)葉綠素葉綠素a胡蘿卜素胡蘿卜素解析解析:(1)研磨時需要加入研磨時需要加入3種物質(zhì)種物質(zhì):10 mL無水乙醇無水乙醇,作用是溶作用是溶解色素解色素;二氧化硅可以增大摩擦力二氧化硅可以增大摩擦力,使細胞和葉綠體破碎使細胞和葉綠體破碎;細胞細胞研磨破碎后研磨破碎后,會溢出有機酸會溢出有機酸,為防止葉綠素中的鎂被氫取代為防止葉綠素中的鎂被氫取代,破破壞葉綠素壞葉綠素,研磨時需加入少許碳酸鈣中和有機酸研磨時需加入少許碳酸

11、鈣中和有機酸 (2)過濾研磨液時過濾研磨液時,漏斗基部不能用濾紙漏斗基部不能用濾紙,因為色素可因為色素可吸附在濾紙上吸附在濾紙上 一般用一層尼龍布過濾一般用一層尼龍布過濾 (3)剪去兩角的作用是防止兩邊色素擴散過快剪去兩角的作用是防止兩邊色素擴散過快 畫濾液細線的畫濾液細線的要求是細要求是細 齊齊 直直 (4)層析時的關(guān)鍵技術(shù)是不能讓層析液沒及濾液細線層析時的關(guān)鍵技術(shù)是不能讓層析液沒及濾液細線,否則否則,濾濾液細線會被層析液溶解液細線會被層析液溶解,不能分離不能分離 4種色素溶于層析液中種色素溶于層析液中,因因溶解度的差異溶解度的差異,造成在濾紙條上擴散速度不同造成在濾紙條上擴散速度不同,從而

12、達到分離從而達到分離的目的的目的 由于有的層析液有毒由于有的層析液有毒,而且可以揮發(fā)而且可以揮發(fā),所以要加蓋所以要加蓋 色素帶的寬度是由各種色素含量不同造成的色素帶的寬度是由各種色素含量不同造成的,含量越多含量越多,色素帶越色素帶越寬寬,一般植物葉片中葉綠素一般植物葉片中葉綠素a含量最多含量最多,所以葉綠素所以葉綠素a色素帶最寬色素帶最寬 擴散速擴散速度最快的是胡蘿卜素度最快的是胡蘿卜素,在色素帶的最上一層在色素帶的最上一層 方法技巧方法技巧:從色素帶的寬度知色素含量的多少依次為從色素帶的寬度知色素含量的多少依次為:葉綠葉綠素素a葉綠素葉綠素b葉黃素葉黃素胡蘿卜素胡蘿卜素 從色素帶的位置知在層

13、析液中溶解度大小依次為從色素帶的位置知在層析液中溶解度大小依次為:胡蘿卜胡蘿卜素素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b 在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素與葉綠素b,距距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素 互動探究互動探究1:(1)甲同學(xué)利用新鮮的玉米綠色葉片進行甲同學(xué)利用新鮮的玉米綠色葉片進行“葉綠體葉綠體色素提取和分離色素提取和分離”實驗實驗,在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶,其中呈黃綠色的色素帶為其中呈黃綠色的色素帶為_ (2)該同學(xué)改變層析液組成后繼續(xù)進行實驗該同學(xué)改變

14、層析液組成后繼續(xù)進行實驗,濾紙條上只出現(xiàn)濾紙條上只出現(xiàn)了黃了黃 綠兩條色素帶綠兩條色素帶 他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條,用用乙醚分別溶解條帶上的色素乙醚分別溶解條帶上的色素,濃縮后用一分析儀器檢測濃縮后用一分析儀器檢測,通過通過分析色素溶液的分析色素溶液的_來判斷條帶的色素種類來判斷條帶的色素種類 葉綠素葉綠素b吸收光譜吸收光譜(3)實驗結(jié)束幾天后實驗結(jié)束幾天后,乙乙 丙兩同學(xué)發(fā)現(xiàn)部分預(yù)留葉片已變黃丙兩同學(xué)發(fā)現(xiàn)部分預(yù)留葉片已變黃 乙同學(xué)認為這是由于葉片中某些色素降解所造成的乙同學(xué)認為這是由于葉片中某些色素降解所造成的,丙同學(xué)丙同學(xué)則認為某些色素含量增加造成的則認

15、為某些色素含量增加造成的 根據(jù)所學(xué)知識根據(jù)所學(xué)知識,你將如何設(shè)你將如何設(shè)計實驗來判斷兩個同學(xué)的觀點是否正確計實驗來判斷兩個同學(xué)的觀點是否正確?從預(yù)留的葉片中挑選出足量的從預(yù)留的葉片中挑選出足量的 份量相等份量相等 大小相近的已變大小相近的已變黃的葉片和尚未變黃的葉片為實驗材料黃的葉片和尚未變黃的葉片為實驗材料,在相同條件下在相同條件下,再次再次進行葉綠體色素的提取分離實驗進行葉綠體色素的提取分離實驗 測定和記錄實驗結(jié)果測定和記錄實驗結(jié)果,比較比較這兩種葉片各種色素的組成及含量后這兩種葉片各種色素的組成及含量后,得出結(jié)論得出結(jié)論 解析解析:葉綠體的四種色素中葉綠體的四種色素中,葉綠素葉綠素b呈黃

16、綠色呈黃綠色,黃色色素帶含黃色色素帶含有葉黃素有葉黃素 胡蘿卜素胡蘿卜素,綠色部分含有葉綠素綠色部分含有葉綠素a 葉綠素葉綠素b,它們它們的吸收光譜不同的吸收光譜不同,因此可用吸收光譜來判斷因此可用吸收光譜來判斷 要判斷葉片變黃要判斷葉片變黃是由于某些色素分解還是某些色素增加造成的是由于某些色素分解還是某些色素增加造成的,可通過變黃葉可通過變黃葉和未變黃葉色素提取分離的結(jié)果作對照和未變黃葉色素提取分離的結(jié)果作對照,比較兩組色素的組成比較兩組色素的組成及含量即可及含量即可 考點考點2葉綠素及吸收光譜葉綠素及吸收光譜1.影響葉綠素形成的外因影響葉綠素形成的外因(1)光是影響葉綠素形成的主要條件光是

17、影響葉綠素形成的主要條件:一般植物在黑暗中生一般植物在黑暗中生長都不能合成葉綠素長都不能合成葉綠素,葉片發(fā)黃葉片發(fā)黃 例如根不見光例如根不見光,質(zhì)體為無色質(zhì)體為無色素的白色體素的白色體,故根為無色故根為無色 然而然而,藻類藻類 蕨類和松柏科植物在蕨類和松柏科植物在黑黑暗中可合成葉綠素暗中可合成葉綠素,但比在光照下合成少但比在光照下合成少 (2)溫度溫度:葉綠素的生物合成過程葉綠素的生物合成過程,絕大部分都有酶的參與絕大部分都有酶的參與 一般來說一般來說,葉綠素形成的最低溫度是葉綠素形成的最低溫度是-4,秋天葉片變黃和早秋天葉片變黃和早春寒潮過后水稻秧苗變白等現(xiàn)象春寒潮過后水稻秧苗變白等現(xiàn)象,都

18、與低溫抑制葉綠素形成有都與低溫抑制葉綠素形成有關(guān)關(guān) (3)礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素:植物缺植物缺N Mg Fe Mn Cu或或Zn等元素時等元素時,就就不能形成葉綠素不能形成葉綠素,呈缺綠病呈缺綠病 N Mg都是組成葉綠素的元素都是組成葉綠素的元素,不不可缺少可缺少 Fe Mn Cu Zn等可能是葉綠素形成過程中某些等可能是葉綠素形成過程中某些酶的酶的活化劑活化劑,在葉綠素形成過程中起間接作用在葉綠素形成過程中起間接作用 2.熒光現(xiàn)象熒光現(xiàn)象葉綠素溶液在透射光下呈綠色葉綠素溶液在透射光下呈綠色,但在反射光下呈紅色但在反射光下呈紅色(葉綠素葉綠素a為血紅色為血紅色,葉綠素葉綠素b為棕紅色為棕紅色),此為

19、熒光現(xiàn)象此為熒光現(xiàn)象 因為葉綠素分因為葉綠素分子吸收的光能有一部分消耗于分子內(nèi)部振動上子吸收的光能有一部分消耗于分子內(nèi)部振動上,輻射出的能量輻射出的能量就小就小,根據(jù)波長與光子能量成反比的規(guī)律根據(jù)波長與光子能量成反比的規(guī)律,反射光的波長比入反射光的波長比入射光的波長要長一些射光的波長要長一些 3.葉綠素葉綠素a與葉綠素與葉綠素b的比較的比較(1)含量含量:葉綠素葉綠素a大約是葉綠素大約是葉綠素b的的3倍倍 (2)顏色顏色:葉綠素葉綠素a為藍綠色為藍綠色,葉綠素葉綠素b為黃綠色為黃綠色 (3)功能功能:葉綠素葉綠素a可以吸可以吸收和傳遞光能收和傳遞光能,少數(shù)處于特殊少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素狀態(tài)的

20、葉綠素a還可將光能還可將光能轉(zhuǎn)換成電能轉(zhuǎn)換成電能;葉綠素葉綠素b只能吸只能吸收和傳遞光能收和傳遞光能 (4)吸收光譜吸收光譜:葉綠素葉綠素a的吸收光譜在長波光區(qū)的吸收光譜在長波光區(qū)(640660nm的紅橙光的紅橙光)強于葉綠素強于葉綠素b,但但在短波光區(qū)在短波光區(qū)(430450 nm的藍的藍紫光紫光)弱于葉綠素弱于葉綠素b 如圖如圖:知識拓展知識拓展1.連續(xù)光譜連續(xù)光譜:可見光可見光 三棱鏡三棱鏡 赤赤 橙橙 黃黃 綠綠 青青 藍藍 紫紫 吸收光譜吸收光譜:可見光可見光 色素溶液色素溶液 三棱鏡三棱鏡 紅光紅光 藍光藍光 紫光區(qū)出現(xiàn)強暗帶紫光區(qū)出現(xiàn)強暗帶,綠光區(qū)幾乎無變化綠光區(qū)幾乎無變化(說明

21、綠光吸收非常少說明綠光吸收非常少) 應(yīng)用應(yīng)用:(1)不同顏色的光線會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生不同的影不同顏色的光線會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生不同的影響響 (2)不同的植物對不同波長的光有不同的反應(yīng)不同的植物對不同波長的光有不同的反應(yīng) 所以根據(jù)所以根據(jù)植物不同的品種植物不同的品種,選擇不同的色膜選擇不同的色膜,就能改善作物的光合品質(zhì)就能改善作物的光合品質(zhì) 2.關(guān)于影響葉綠素合成的條件及吸收光譜問題關(guān)于影響葉綠素合成的條件及吸收光譜問題,均可作均可作為探究素材考查探究和實驗?zāi)芰樘骄克夭目疾樘骄亢蛯嶒災(zāi)芰?例析例析2有甲有甲 乙乙 丙丙 丁丁4盆長勢均勻的植物置于陽光下盆長勢均勻的植物置于陽光下(如如圖所

22、示圖所示),甲添加品紅色光甲添加品紅色光,乙添加綠色光乙添加綠色光,丙添加品紅色濾光片丙添加品紅色濾光片A,丁添加綠色濾光片丁添加綠色濾光片B,經(jīng)過一段時間經(jīng)過一段時間,各盆中長勢最旺各盆中長勢最旺和長勢最差的依次是下列的哪一組和長勢最差的依次是下列的哪一組( )A. 甲和乙甲和乙B. 乙和丙乙和丙C. 甲和丁甲和丁D. 丙和丁丙和丁解析解析:植物長勢取決于其自身光合作用的強度植物長勢取決于其自身光合作用的強度 植物進行植物進行光合作用時主要吸收紅橙光和藍紫光光合作用時主要吸收紅橙光和藍紫光,圖甲不僅有正常陽光圖甲不僅有正常陽光,還補加了品紅色光還補加了品紅色光,因而光合作用最強因而光合作用最

23、強,長勢最旺長勢最旺 丁因陽光丁因陽光透過綠色濾光片透過綠色濾光片B后只有綠色光后只有綠色光,而植物光合作用幾乎不吸收而植物光合作用幾乎不吸收綠光綠光,因而丁長勢最差因而丁長勢最差 答案答案:C互動探究互動探究2-1:將將4支盛有等量衣藻溶液的密閉試管支盛有等量衣藻溶液的密閉試管,在暗室中在暗室中放置一定時間后放置一定時間后,放在圖中放在圖中a b c d所示位置所示位置,經(jīng)照射經(jīng)照射1 h后后,取出衣藻加熱脫色取出衣藻加熱脫色,滴加碘液滴加碘液,則呈現(xiàn)藍色較淺的應(yīng)是哪支則呈現(xiàn)藍色較淺的應(yīng)是哪支試管中的衣藻試管中的衣藻( )A. aB. bC. cD. d解析解析:光合作用在白光下效率最高光合

24、作用在白光下效率最高,其次是紅光和藍紫光其次是紅光和藍紫光,葉綠葉綠素對綠光吸收量最少素對綠光吸收量最少,圖中太陽光經(jīng)三棱鏡折射后照射到圖中太陽光經(jīng)三棱鏡折射后照射到b試試管的是紅光管的是紅光,照射到照射到d試管的是藍紫光試管的是藍紫光,c試管上的光是綠光試管上的光是綠光 答案答案:C互動探究互動探究2-2:下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜(顏色深顏色深 淺淺分別表示吸收量多分別表示吸收量多 少少) 甲甲 乙兩圖分別是乙兩圖分別是( )A. 胡蘿卜素胡蘿卜素 葉綠素的吸收光譜葉綠素的吸收光譜B. 葉綠素葉綠素 胡蘿卜素的吸收光譜胡蘿卜素的吸收光譜C. 葉黃素葉黃素

25、葉綠素的吸收光譜葉綠素的吸收光譜D. 葉黃素葉黃素 胡蘿卜素的吸收光譜胡蘿卜素的吸收光譜解析解析:(見本知識點內(nèi)容見本知識點內(nèi)容) 答案答案:B實施者實施者科學(xué)家科學(xué)家實驗過程實驗過程 方法方法實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論1771年年普利斯特利普利斯特利(英英)植物更新空氣植物更新空氣1779年年英格豪斯英格豪斯(荷荷) 植物更新空氣植物更新空氣 只有在光照下且只有在光照下且只有綠葉才只有綠葉才能更能更新空氣新空氣植物更新空氣需植物更新空氣需要綠葉和陽要綠葉和陽光光1845年年梅耶梅耶(德德)根據(jù)能量轉(zhuǎn)換根據(jù)能量轉(zhuǎn)換 和守恒定律和守恒定律推測推測植物進行光合作植物進行光合作用時用時,把光能

26、把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來能儲存起來1864年年薩克斯薩克斯(德德)綠色葉片光合作綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉用產(chǎn)生淀粉1880年年恩格爾曼恩格爾曼(美美)O2是葉綠體釋是葉綠體釋放出來的放出來的,葉綠葉綠體是光合作用體是光合作用場所場所1939年年魯賓魯賓 卡卡門門(美美)光合作用釋放光合作用釋放的氧全部來自的氧全部來自水水特別提醒特別提醒:在光合作用的發(fā)現(xiàn)中在光合作用的發(fā)現(xiàn)中,科學(xué)家們利用了對照實驗科學(xué)家們利用了對照實驗,使使結(jié)結(jié)果和結(jié)論更科學(xué)果和結(jié)論更科學(xué) 準確準確 (1)薩克斯薩克斯:自身對照自身對照,自變量為光照自變量為光照(一半曝光與另一半遮光一半曝光與另一半遮光),因變量為

27、顏色變化因變量為顏色變化 (2)恩格爾曼恩格爾曼:自身對照自身對照,自變量為光照自變量為光照(照光處與不照光處照光處與不照光處;黑黑暗與完全曝光暗與完全曝光),因變量為好氧菌的分布因變量為好氧菌的分布 (3)魯賓和卡門魯賓和卡門:相互對照相互對照,自變量為標記物質(zhì)自變量為標記物質(zhì)(H218O與與 C18O2),因變量為因變量為O2的放射性的放射性 (4)普利斯特利普利斯特利:缺少空白對照缺少空白對照,實驗結(jié)果說服力不強實驗結(jié)果說服力不強 例析例析3-1下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下量相等的條件下,小球藻進行光合作用的實驗示

28、意圖小球藻進行光合作用的實驗示意圖 一段時一段時間后間后,以下相關(guān)比較不正確的是以下相關(guān)比較不正確的是( ) A.Y2的質(zhì)量大于的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量的質(zhì)量B. 中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量中小球藻的質(zhì)量C. 中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量中水的質(zhì)量D. 試管試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量的質(zhì)量 解析解析:Y1和和Y3是是O2,Y2和和Y4是是18O2,因此因此Y2的質(zhì)量大于的質(zhì)量大于Y3;中中小球藻中含有小球藻中含有(CH218O)的有機物的有機物,而而中小球藻含有中小球藻含有(CH2O)的有機物的有機物,故故中小球藻質(zhì)量大于中小球藻質(zhì)量大于;和和中的水都

29、為中的水都為H218O,且含量相同且含量相同,因此質(zhì)量相等因此質(zhì)量相等;在試管在試管和和原有質(zhì)量相原有質(zhì)量相等的情況下等的情況下,中釋放出的是中釋放出的是18O2,而而中釋放出的是中釋放出的是O2,故剩故剩余重量余重量大于大于 答案答案:C例析例析3-21883年德國生物學(xué)家年德國生物學(xué)家C.Engelman設(shè)計了一個實驗設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜研究光合作用的光譜 他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀的水他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀的水綿體上綿體上,并在水綿的懸液中放入好氧細菌并在水綿的懸液中放入好氧細菌,觀察細菌的聚集情觀察細菌的聚集情況況(如圖如圖),他得出光合作用的紅光區(qū)和藍光區(qū)最強他得

30、出光合作用的紅光區(qū)和藍光區(qū)最強 這個實驗這個實驗的思路是的思路是( ) A.細菌對不同的光反應(yīng)不一細菌對不同的光反應(yīng)不一,細菌聚集多的地方細菌聚集多的地方,細菌光細菌光合作用強合作用強B. 好氧細菌聚集多的地方好氧細菌聚集多的地方,O2濃度高濃度高,水綿光合作用強水綿光合作用強,則在該種光照射下植物光合作用強則在該種光照射下植物光合作用強C. 好氧細菌聚集多的地方好氧細菌聚集多的地方,水綿光合作用產(chǎn)生的有機物水綿光合作用產(chǎn)生的有機物多多,則在該種光照射下植物光合作用強則在該種光照射下植物光合作用強D. 聚集的好氧細菌大量消耗光合作用產(chǎn)物聚集的好氧細菌大量消耗光合作用產(chǎn)物O2,使使水水綿的光合作

31、用速度加快綿的光合作用速度加快,則該種光有利于光合作用則該種光有利于光合作用 解析解析:好氧細菌的生活中是需要氧氣的好氧細菌的生活中是需要氧氣的,因此在好氧細因此在好氧細菌聚集的地方應(yīng)該是氧氣多的地方菌聚集的地方應(yīng)該是氧氣多的地方,也就是水綿光合作也就是水綿光合作用強的地方用強的地方 答案答案:B互動探究互動探究3-1:為證實葉綠體有放氧功能為證實葉綠體有放氧功能,可利用含有水綿與好可利用含有水綿與好氧細菌的臨時裝片進行實驗氧細菌的臨時裝片進行實驗,裝片需要給予一定的條件裝片需要給予一定的條件,這些這些條件是條件是( )A. 光照光照 有空氣有空氣 臨時裝片中無臨時裝片中無NaHCO3稀溶液稀

32、溶液B. 光照光照 無空氣無空氣 臨時裝片中有臨時裝片中有NaHCO3稀溶液稀溶液C. 黑暗黑暗 有空氣有空氣 臨時裝片中無臨時裝片中無NaHCO3稀溶液稀溶液D. 黑暗黑暗 無空氣無空氣 臨時裝片中有臨時裝片中有NaHCO3稀溶液稀溶液解析解析:葉綠體必須在有光照的條件下葉綠體必須在有光照的條件下,由由NaHCO3稀溶液提供稀溶液提供CO2和和H2O作為原料作為原料,通過光合作用才能產(chǎn)生氧氣通過光合作用才能產(chǎn)生氧氣;要通過觀要通過觀察好氧細菌在葉綠體周圍分布集中察好氧細菌在葉綠體周圍分布集中,在其他部位分布稀少而證在其他部位分布稀少而證明水綿光合作用產(chǎn)生了氧氣明水綿光合作用產(chǎn)生了氧氣,臨時裝

33、片必須隔絕空氣臨時裝片必須隔絕空氣,才能排才能排除無關(guān)變量的干擾除無關(guān)變量的干擾,形成對照形成對照 答案答案:B互動探究互動探究3-2:(2009長沙質(zhì)檢長沙質(zhì)檢)普里斯特利把一只小白鼠和一普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi)盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi),結(jié)果小白鼠和植物都能存活很結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時間長時間 但后來有人重復(fù)這個實驗但后來有人重復(fù)這個實驗,卻有的能成功卻有的能成功,有的不能有的不能成功成功 以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法,不正確的是不正確的是( ) A.該實驗并不科學(xué)該實驗并不科學(xué),沒有可重復(fù)性沒有可重復(fù)性B. 該實驗的成功與否該實驗的成功

34、與否,要看是否將裝置置于陽光下要看是否將裝置置于陽光下C. 該實驗說明光合作用釋放的氧氣與小白鼠需要的氧達到了該實驗說明光合作用釋放的氧氣與小白鼠需要的氧達到了平衡平衡D. 該實驗說明光合作用需要的該實驗說明光合作用需要的CO2與小白鼠呼出的與小白鼠呼出的CO2達到達到了平衡了平衡 解析解析:普里斯特利的實驗成功與否的關(guān)鍵普里斯特利的實驗成功與否的關(guān)鍵,是要把裝置是要把裝置置于陽光下置于陽光下 普里斯特利的實驗雖然把實驗裝置置于普里斯特利的實驗雖然把實驗裝置置于陽光下陽光下,取得了成功取得了成功,但他卻忽視了一點但他卻忽視了一點,即沒有明確地即沒有明確地說明將實驗裝置置于陽光下是取得實驗成功的

35、必要條說明將實驗裝置置于陽光下是取得實驗成功的必要條件件 所以后來的科學(xué)工作者在重復(fù)該實驗時所以后來的科學(xué)工作者在重復(fù)該實驗時,置于陽光置于陽光下的取得了成功下的取得了成功,不置于陽光下的則遭到失敗不置于陽光下的則遭到失敗 答案答案:A考點考點4光能轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)換1.色素在光能轉(zhuǎn)換中的作用色素在光能轉(zhuǎn)換中的作用(1)吸收吸收 傳遞光能傳遞光能:絕大多數(shù)的葉綠素絕大多數(shù)的葉綠素a,全部葉綠素全部葉綠素b 葉黃素和胡蘿卜素葉黃素和胡蘿卜素 (2)吸收吸收 轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)換光能:少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a 2.光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換過程光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換過程3. 光能轉(zhuǎn)換中的重要物

36、質(zhì)光能轉(zhuǎn)換中的重要物質(zhì)(1)最初電子供體是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素最初電子供體是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a;最終電子和最終電子和氫供體氫供體H2O;最終電子和氫受體最終電子和氫受體NADP+ (2)NADPH既是能量既是能量(活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能)的載體的載體,也是還原劑也是還原劑 (3)NADPH ATP和和NADP+ ADP+Pi將光將光 暗反應(yīng)連接在暗反應(yīng)連接在一起一起 (4)有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移:NADPH ATP由基粒類囊體膜由基粒類囊體膜 基基質(zhì)質(zhì);NADP+ ADP+Pi由基質(zhì)由基質(zhì) 基粒類囊體膜基粒類囊體膜 (5)光反應(yīng)不僅需要有關(guān)酶光反應(yīng)不僅需要有關(guān)酶,還需要色素還需

37、要色素,暗反應(yīng)只需要酶暗反應(yīng)只需要酶 例析例析4下圖所示為葉綠體中色素蛋白質(zhì)成分在膜上的分布下圖所示為葉綠體中色素蛋白質(zhì)成分在膜上的分布 在圖示結(jié)構(gòu)上在圖示結(jié)構(gòu)上( )A. 生物膜為葉綠體內(nèi)膜生物膜為葉綠體內(nèi)膜B. 可完成光合作用的全過程可完成光合作用的全過程C. 發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是:光能光能 電能電能 化學(xué)能化學(xué)能D. 產(chǎn)生的產(chǎn)生的ATP可用于植物體的各項生理活動可用于植物體的各項生理活動解析解析:由圖可知由圖可知,該膜結(jié)構(gòu)上可完成光能的吸收和轉(zhuǎn)化過程該膜結(jié)構(gòu)上可完成光能的吸收和轉(zhuǎn)化過程,即即該膜結(jié)構(gòu)為葉綠體基粒囊狀結(jié)構(gòu)該膜結(jié)構(gòu)為葉綠體基粒囊狀結(jié)構(gòu)(類囊體類囊體)的薄膜的薄膜,

38、在這里可以在這里可以完成光反應(yīng)過程完成光反應(yīng)過程,能完成光能能完成光能 電能電能 化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)化化,該過程所產(chǎn)生的該過程所產(chǎn)生的ATP全部用于光合作用的暗反應(yīng)全部用于光合作用的暗反應(yīng) 答案答案:C互動探究互動探究4:光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,下列參與下列參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是( )A. H2O CO2 ADPB. CO2 NADPH ATPC. H2O CO2 ATPD. NADPH H2O ADP解析解析:光合作用暗反應(yīng)包括光合作用暗反應(yīng)包括CO2的固定和的固定和C3的還原兩個階的還原兩個階段段,CO2的固定可用的

39、固定可用CO2+C5 2C3來表示來表示,C3在在ATP供供能能 NADPH供能及作還原劑的條件下形成供能及作還原劑的條件下形成C5和糖類和糖類 搞清搞清這兩個過程這兩個過程,答案就不難得出了答案就不難得出了 酶答案答案:B考點考點5 光合作用的過程分析光合作用的過程分析1. 光合作用過程圖解光合作用過程圖解2. 反應(yīng)方程式及元素去向反應(yīng)方程式及元素去向3. 光照與光照與CO2濃度變化對植物細胞的濃度變化對植物細胞的C3 C5 ATP (CH2O)合成量的影響合成量的影響當外界因素中光照強度弱當外界因素中光照強度弱 CO2濃度驟然變化時濃度驟然變化時,短時間內(nèi)將短時間內(nèi)將直接影響光合作用過程中

40、直接影響光合作用過程中C3 C5 H ATP及及C6H12O6生生成量成量,進而影響葉肉細胞中這些物質(zhì)的含量進而影響葉肉細胞中這些物質(zhì)的含量,它們的關(guān)系歸納它們的關(guān)系歸納如下如下:條件條件C3C5【H】和】和ATP(CH2O)合成合成量量停止光照停止光照CO2供應(yīng)不變供應(yīng)不變增加增加下降下降減少或沒有減少或沒有減少或沒有減少或沒有突然光照突然光照CO2供應(yīng)不變供應(yīng)不變減少減少增加增加增加增加增加增加光照不變光照不變停止停止CO2供應(yīng)供應(yīng)減少減少增加增加增加增加減少或沒有減少或沒有光照不變光照不變CO2供應(yīng)增供應(yīng)增加加增加增加減少減少減少減少增加增加光照不變光照不變CO2供應(yīng)不供應(yīng)不變變(CH2

41、O)運運輸受阻輸受阻增加增加減少減少增加增加減少減少特別提醒特別提醒:(1)判斷某物質(zhì)的含量變化時判斷某物質(zhì)的含量變化時,一定要從外界條件改變時短時一定要從外界條件改變時短時間內(nèi)對該物質(zhì)來源和去路的影響來考慮間內(nèi)對該物質(zhì)來源和去路的影響來考慮,且是相對含量的變化且是相對含量的變化 (2)暗反應(yīng)有光無光都能進行暗反應(yīng)有光無光都能進行 若光反應(yīng)停止若光反應(yīng)停止,暗反應(yīng)可持續(xù)暗反應(yīng)可持續(xù)進行一段時間進行一段時間,但時間不長但時間不長,故晚上一般認為只進行呼吸作用故晚上一般認為只進行呼吸作用,暗反應(yīng)不進行暗反應(yīng)不進行 (3)相同時間內(nèi)相同時間內(nèi),若光照和黑暗間隔處理就比一直光照的有機若光照和黑暗間隔處

42、理就比一直光照的有機物積累多物積累多,因為因為H ATP基本不積累基本不積累,利用充分利用充分;但一直光照會但一直光照會造成造成H ATP的積累的積累,利用不充分利用不充分 例析例析5圖圖1表示光合作用部分過程的圖解表示光合作用部分過程的圖解,圖圖2表示改變光照后表示改變光照后,與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細胞內(nèi)的變化與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細胞內(nèi)的變化曲線曲線 根據(jù)圖回答根據(jù)圖回答:(1)圖圖1中中A表示的物質(zhì)是表示的物質(zhì)是_,它由它由_產(chǎn)生產(chǎn)生,其作其作用主要是用主要是_ (2)圖圖1中中ATP形成所需的能量最終來自于形成所需的能量最終來自于_ 若用放射性同位素

43、標記若用放射性同位素標記14CO2,則則14C最終進入的物質(zhì)是最終進入的物質(zhì)是_ 用于用于C3的還原的還原太陽光能太陽光能(CH2O)水在光下分解水在光下分解H(3)圖圖2中曲線中曲線a表示的化合物是表示的化合物是_,在無光照時在無光照時,其含其含量迅速上升的原因是量迅速上升的原因是: _ (4)曲線曲線b表示的化合物是表示的化合物是_,在無光照時在無光照時,其其含量下降的原因是含量下降的原因是: _ C3CO2與與C5結(jié)合形成結(jié)合形成C3和和C3不能被還原不能被還原C5C5與與CO2結(jié)合形成結(jié)合形成C3,且且C3不能被還原為不能被還原為C5解析解析:(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是和光反應(yīng)為

44、暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是和ATP,由此可確定由此可確定A是是,是由水光解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的是由水光解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的,其作用主要是用于其作用主要是用于C3的還原的還原 (2)光反應(yīng)中光反應(yīng)中,光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲存于光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲存于ATP等化合物等化合物中中,14CO2的同化途徑為的同化途徑為14CO214C3(14CH2O) (3)(4)題干中已說明曲線題干中已說明曲線a b表示表示C3和和C5的含量變化的含量變化,光照停光照停止后止后,光反應(yīng)停止光反應(yīng)停止,H和和ATP下降下降,C3的還原減弱直至停止的還原減弱直至停止,而而CO2的固定仍將進行的固定仍將進行,因此因此C3含

45、量相對升高含量相對升高,C5含量相對下降含量相對下降,即即a表示表示C3,b表示表示C5 互動探究互動探究5-1:進行正常光合作用的葉片進行正常光合作用的葉片,如果在葉綠體的如果在葉綠體的NADPH與與NADP+含量相等的情況下含量相等的情況下,突然停止供給突然停止供給CO2,請在請在圖中繪出葉綠體中圖中繪出葉綠體中NADPH含量的變化曲線含量的變化曲線 解析解析:在光合作用暗反應(yīng)階段中在光合作用暗反應(yīng)階段中,發(fā)生發(fā)生CO2的固定和的固定和C3還原還原,其其中中C3還原過程需要消耗光反應(yīng)提供的還原過程需要消耗光反應(yīng)提供的NADPH和和ATP,當當CO2供應(yīng)不足時供應(yīng)不足時,固定產(chǎn)生的固定產(chǎn)生的

46、C3減少減少,C3還原利用的還原利用的NADPH和和ATP減少減少,NADPH積累積累;由于光合作用過程中發(fā)生著由于光合作用過程中發(fā)生著NADP+與與NADPH的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化,并且兩者總量穩(wěn)定并且兩者總量穩(wěn)定(曲線表明最初兩者含量均為曲線表明最初兩者含量均為1),因此因此,隨著葉綠體中隨著葉綠體中NADP+的的逐漸消耗逐漸消耗,NADPH的生成減慢的生成減慢,最終最終NADPH的總量接近葉綠的總量接近葉綠體中最初體中最初NADP+與與NADPH的總和的總和 答案答案:互動探究互動探究5-2:有人設(shè)計了一個光合作用實驗有人設(shè)計了一個光合作用實驗 實驗前在溶液實驗前在溶液中加入破損了外膜和內(nèi)

47、膜的葉綠體及一定量的中加入破損了外膜和內(nèi)膜的葉綠體及一定量的ATP和和H,然然后分連續(xù)的后分連續(xù)的 兩個階段兩個階段,按圖所示的條件進行實驗按圖所示的條件進行實驗 試分試分析回答析回答:(1)除糖類外除糖類外,階段階段積累的物質(zhì)主要有積累的物質(zhì)主要有_ (2)請在上圖中繪出階段請在上圖中繪出階段合成糖的速率的可能曲線合成糖的速率的可能曲線 C3 ADP Pi答案答案:考點考點6 影響光合作用的因素及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用影響光合作用的因素及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用1. 單因子影響單因子影響因素因素圖像圖像關(guān)鍵點的含義關(guān)鍵點的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用在生產(chǎn)上的應(yīng)用單因單因子子影影響響光光照照強強度度A點光照

48、強度為點光照強度為0,此時只進行呼吸作此時只進行呼吸作用用,釋放釋放CO2量量,即為呼吸強度即為呼吸強度 AB段表明隨光照強度加強段表明隨光照強度加強,光合光合作用逐漸加強作用逐漸加強,CO2的釋放量逐漸的釋放量逐漸減少減少,有一部分用于光合作用有一部分用于光合作用;到到B點時點時,呼吸作用釋放的呼吸作用釋放的CO2全部全部用于光合作用用于光合作用,即光合作用強度即光合作用強度=呼吸作用強度呼吸作用強度,稱稱B點為光補償點點為光補償點(植物白天光照強度應(yīng)在光補償植物白天光照強度應(yīng)在光補償點以上點以上,植物才能正常生長植物才能正常生長) BC段表明隨著光照強度不斷加強段表明隨著光照強度不斷加強,

49、光合作用強度不斷加強光合作用強度不斷加強,到到C點以點以上不再加強了上不再加強了 C點為光合作用點為光合作用的飽和點的飽和點延長光合作用時間延長光合作用時間:通通過一年多茬種植過一年多茬種植,延長全年內(nèi)單位延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色土地面積上綠色植物進行光合作植物進行光合作用的時間用的時間光光合合面面積積OA段表明隨葉面積的不斷增大段表明隨葉面積的不斷增大,光合光合作用實際量不斷增大作用實際量不斷增大,A點為光合點為光合作用面積的飽和點作用面積的飽和點,隨葉面積的隨葉面積的增大增大,光合作用不再增加光合作用不再增加,原因是原因是有很多葉被遮擋在光補償點以下有很多葉被遮擋在光補償點以下 OB段

50、干物質(zhì)量隨光合作用增段干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加加而增加,而由于而由于A點以后光合作點以后光合作用量不再增加用量不再增加,而葉片隨葉面積而葉片隨葉面積的不斷增加的不斷增加OC段呼吸量不斷增段呼吸量不斷增加加,所以干物質(zhì)積累量不斷降低所以干物質(zhì)積累量不斷降低如如BC段段適當間苗適當間苗 修剪修剪 合合理密植是增加光理密植是增加光合作用面積的重合作用面積的重要措施要措施CO2濃度濃度在一定范圍內(nèi)在一定范圍內(nèi),植植物光合作用速率物光合作用速率隨隨CO2濃度增大濃度增大而加快而加快;但達到但達到一定濃度時一定濃度時,再增再增加加CO2濃度濃度,光合光合作用速率也不再作用速率也不再增加增加,甚至減弱甚

51、至減弱(細胞呼吸抑制細胞呼吸抑制)施用有機肥及采施用有機肥及采取其他措施取其他措施,如提如提高大田或溫室高大田或溫室CO2濃度濃度溫度溫度光合作用是在酶光合作用是在酶催化下進行的催化下進行的,溫溫度直接影響酶的度直接影響酶的活性活性保持晝夜溫差保持晝夜溫差,白白天適當提高溫度天適當提高溫度,以提高光合作用以提高光合作用;晚上適當降低溫晚上適當降低溫室的溫度室的溫度,以降低以降低呼吸作用呼吸作用,保證植保證植物有機物的積累物有機物的積累葉齡葉齡隨幼葉不斷生隨幼葉不斷生長長,葉面積不斷增大葉面積不斷增大,葉內(nèi)葉綠體不斷增多葉內(nèi)葉綠體不斷增多,葉綠素含量不斷增加葉綠素含量不斷增加,光合速率不斷增加光

52、合速率不斷增加;壯葉時壯葉時,葉面積葉面積 葉綠體葉綠體 葉綠素都葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)處于穩(wěn)定狀態(tài),光合速光合速率基本穩(wěn)定率基本穩(wěn)定;老葉時老葉時,隨葉齡隨葉齡增加增加,葉內(nèi)葉綠素被破葉內(nèi)葉綠素被破壞壞,光合速率下降光合速率下降農(nóng)作物農(nóng)作物 果樹管理后果樹管理后期適當摘除老葉期適當摘除老葉 殘殘葉葉必需礦質(zhì)元素必需礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用直接或間接影響光合作用 N Mg Fe Mn等是葉綠素生物合成所必需的元素等是葉綠素生物合成所必需的元素;K P等參與碳水化合物代謝等參與碳水化合物代謝,缺乏時會影響糖缺乏時會影響糖類的轉(zhuǎn)變和運輸類的轉(zhuǎn)變和運輸;P參與葉綠體膜的構(gòu)成及參與葉綠體膜的構(gòu)成及

53、光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和能量的傳遞光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和能量的傳遞合理施肥合理施肥水分水分直接或間接影響光合作用直接或間接影響光合作用 水是光合作用的水是光合作用的原料原料,缺水既可直接影響光合作用缺水既可直接影響光合作用,又會導(dǎo)致又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉葉片氣孔關(guān)閉,限制限制CO2進入葉片進入葉片,從而間接影從而間接影響光合作用響光合作用合理灌溉合理灌溉2. 多因子影響多因子影響多多音音字字影影響響圖象圖象關(guān)鍵關(guān)鍵點的點的含義含義P點之前點之前,包括包括P點點,限制光合速率的因素應(yīng)限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子為橫坐標所表示的因子,隨其因子的不斷隨其因子的不斷加強加強,光合速率不斷提

54、高光合速率不斷提高 當?shù)疆數(shù)絈點時點時,橫橫坐標所表示的因素坐標所表示的因素,不再是影響光合速率不再是影響光合速率的因子的因子,要想提高光合速率要想提高光合速率,可采取適當提可采取適當提高圖示的其它因子高圖示的其它因子應(yīng)用應(yīng)用溫室栽培時溫室栽培時,在一定光照強度下在一定光照強度下,白天適當白天適當提高溫度提高溫度 增加光合酶的活性增加光合酶的活性,提高光合提高光合速率速率,也可同時適當增加也可同時適當增加CO2,進一步提高進一步提高光合速率光合速率 當溫度適宜時當溫度適宜時,可適當增加光可適當增加光照強度和照強度和CO2濃度以提高光合作用速率濃度以提高光合作用速率 總之總之,可根據(jù)具體情況可根

55、據(jù)具體情況,通過增加光照強度通過增加光照強度 調(diào)節(jié)溫度或增加調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光濃度來充分提高光合速率合速率,以達到增產(chǎn)的目的以達到增產(chǎn)的目的深化拓展深化拓展:1. 補償點和飽和點的移動補償點和飽和點的移動(1)補償點含義補償點含義:光合作用等于呼吸作用光合作用等于呼吸作用,若改變某一因素若改變某一因素(如光如光照照 CO2濃度濃度),使光合作用增大使光合作用增大(減小減小),而呼吸作用不受影響而呼吸作用不受影響,因此為使光合作用因此為使光合作用=呼吸作用呼吸作用,則補償點應(yīng)左移則補償點應(yīng)左移(右移右移);若改變?nèi)舾淖兡骋灰蛩啬骋灰蛩?如溫度如溫度),使呼吸作用增大使呼吸作用增

56、大(減小減小),為使二者相等為使二者相等,則補則補償點應(yīng)右移償點應(yīng)右移(左移左移) (2)飽和點含義飽和點含義:當橫坐標對應(yīng)的因素對光合作用最大值不產(chǎn)當橫坐標對應(yīng)的因素對光合作用最大值不產(chǎn)生影響時生影響時,若改變某一因素使光合作用增大若改變某一因素使光合作用增大(減小減小),則飽和點應(yīng)則飽和點應(yīng)右右(左左)移移 (3)陰生植物的光補償點前移陰生植物的光補償點前移,光飽和點較低光飽和點較低 2. 注意晴天注意晴天 陰天對光合作用坐標曲線的影響陰天對光合作用坐標曲線的影響例析例析6-1(2009江蘇江蘇,25)某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實驗?zāi)逞芯啃詫W(xué)習(xí)小組采用盆栽實驗,探探究土壤干旱對某種植物葉片光

57、合速率的影響究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響 實驗開始時土實驗開始時土壤水分充足壤水分充足,然后實驗組停止?jié)菜缓髮嶒灲M停止?jié)菜?對照組土壤水分條件保持對照組土壤水分條件保持適宜適宜,實驗結(jié)果如下圖所示實驗結(jié)果如下圖所示 下列有關(guān)分析正確的是下列有關(guān)分析正確的是(多多選選)( ) A.葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢B. 葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C. 實驗實驗24天天,光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的引起的D. 實驗實驗24天天,光合速率下降可能是由葉

58、片內(nèi)光合速率下降可能是由葉片內(nèi)CO2濃度濃度下降引起的下降引起的 解析解析:由圖可知葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降由圖可知葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢趨勢,A項正確項正確;由圖甲和圖乙對比可知由圖甲和圖乙對比可知:光合速率下降光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降先于葉片葉綠素含量下降,B項正確項正確;實驗實驗24天天,光合速光合速率下降可能是由水分減少或率下降可能是由水分減少或CO2減少引起的減少引起的,而葉綠素而葉綠素含量在這一時間內(nèi)沒有改變含量在這一時間內(nèi)沒有改變,所以所以C項錯項錯,D項正確項正確 答案答案:ABD例析例析6-2將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室將川芎植株的

59、一葉片置于恒溫的密閉小室,調(diào)節(jié)小室調(diào)節(jié)小室CO2濃度濃度,在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度(以以CO2吸收速率表示吸收速率表示),測定結(jié)果如圖測定結(jié)果如圖 下列相關(guān)敘述下列相關(guān)敘述,正確的是正確的是( )A. 如果光照強度適當降低如果光照強度適當降低,a點左移點左移,b點左移點左移B. 如果光照強度適當降低如果光照強度適當降低,a點左移點左移,b點右移點右移C. 如果光照強度適當增強如果光照強度適當增強,a點右移點右移,b點右移點右移D. 如果光照強度適當增強如果光照強度適當增強,a點左移點左移,b點右移點右移解析解析:分析圖像可知分析圖像可知:在在

60、a點的點的CO2濃度下濃度下,CO2吸收速率為吸收速率為0,說說明光合作用與呼吸作用速率相等明光合作用與呼吸作用速率相等,在在b點的點的CO2濃度下光合作濃度下光合作用達最高速率用達最高速率 若光照強度降低若光照強度降低,則光合作用減弱則光合作用減弱,而呼吸作而呼吸作用不變用不變,只有適當提高只有適當提高CO2濃度以增強光合作用濃度以增強光合作用,才能與呼吸才能與呼吸作用達平衡作用達平衡,所以所以a點應(yīng)右移點應(yīng)右移,光照減弱導(dǎo)致光合作用減弱光照減弱導(dǎo)致光合作用減弱,所所以達最高光合作用強度時所需的以達最高光合作用強度時所需的CO2濃度要減小濃度要減小,所以所以b點要點要左移左移 如果光照強度適