精講10 光合作用【知識架構(gòu)+考點(diǎn)精講】 高考生物一輪復(fù)習(xí)查漏補(bǔ)缺課件（新教材新高考）

一、綠葉中色素的提取和分離1.提取原理？2.分離原理？3.選材？4.步驟、方法、原因:①提取色素（研磨→過濾→收集濾液）

加SiO2的目的？加CaCO3的目的？研磨要迅速、充分，目的？過濾時(shí)要用單層尼龍布不用濾紙的原因？②制備濾紙條：a.剪去兩角的目的？b.距剪角的一端1cm處用鉛筆畫一細(xì)線的目的？③畫濾液細(xì)線：a.濾液細(xì)線要細(xì)直齊

目的？b.怎樣使濾液細(xì)線上積累較多的色素？c.待濾液干后再畫下一次，原因？

④分離色素：不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因？

層析時(shí)試管口塞嚴(yán)原因？5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

畫出濾紙條上的色素帶、顏色、主要吸收光譜6.色素的功能？分類和含量？影響葉綠素合成的因素？葉綠體捕獲光能、進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)？葉綠體結(jié)構(gòu)圖？二、光合作用的原理1.光合作用總反應(yīng)式、過程圖解2.寫出光反應(yīng)階段、暗反應(yīng)階段的：場所、物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)化；聯(lián)系？3.唯一不需要酶催化的反應(yīng)？葉綠體中，NADPH、ATP、ADP的移動(dòng)方向？NADPH的來源、去向、作用？ATP的作用？光合作用過程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)？中間產(chǎn)物？判斷：光反應(yīng)、暗反應(yīng)既有水的消耗，又有水的生成4.C3、C5分別指什么？P104相關(guān)信息5.（1）陰天時(shí)，短時(shí)間內(nèi)NADPH、ATP、C3、C5、(CH2O)的量如何變化？（2）夏季高溫中午，短時(shí)間內(nèi)NADPH、ATP、C3、C5、(CH2O)的量如何變化？

（3）NADPH、ATP變化始終相同，C3、C5變化始終相反。對嗎？6.分析反應(yīng)物中C、O、H元素的去向？再加上有氧呼吸考慮呢？7.影響光合作用的因素？（真正)光合速率的表示方法？光合速率與呼吸速率的關(guān)系？判斷：植物光合作用產(chǎn)生的ATP的量遠(yuǎn)大于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP量。三：化能合成作用與光合作用相同點(diǎn)、區(qū)別?探究學(xué)習(xí)1.提取原理：

2.分離原理：

3.選材：

4.步驟、方法、原因:①提取色素（研磨→過濾→收集濾液）

加SiO2的目的：

加CaCO3的目的：

研磨要迅速、充分，目的：

過濾時(shí)要用單層尼龍布不用濾紙的原因：

收集濾液的試管口塞嚴(yán)：

②制備濾紙條：a.剪去兩角的目的：

b.距剪角的一端1cm處用鉛筆畫一細(xì)線的目的：

③畫濾液細(xì)線：a.濾液細(xì)線要細(xì)直齊

目的？各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同

b.怎樣使濾液細(xì)線上積累較多的色素？

c.畫的時(shí)候注意待濾液干后再畫下一次，原因：

④分離色素：

不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因：

層析時(shí)試管口塞嚴(yán)：

綠葉中色素的提取和分離色素功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1.提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。2.分離原理：不同的色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快。3.選材：應(yīng)選取鮮綠（色素含量高）、含水量少（水多了不利于提?。┑娜~片。4.步驟、方法、原因:①提取色素（研磨→過濾→收集濾液）

加SiO2的目的：有助于研磨充分

加CaCO3的目的：防止研磨中色素被破壞

研磨要迅速、充分：迅速是為了防止無水乙醇揮發(fā)；

充分是使葉綠體充分被破壞，色素完全釋放。

過濾時(shí)要用單層尼龍布不用濾紙的原因：a.色素分子較大，不易透過濾紙

b.濾紙易吸附色素，降低色素濃度

收集濾液的試管口塞嚴(yán)：防止乙醇揮發(fā)和色素氧化②制備濾紙條：a.剪去兩角的目的：防止色素在濾紙條邊緣擴(kuò)散過快，使色素帶平齊。b.距剪角的一端1cm處用鉛筆畫一細(xì)線的目的：標(biāo)記作用③畫濾液細(xì)線：a.濾液細(xì)線要細(xì)直齊

目的？各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同

b.怎樣使濾液細(xì)線上積累較多的色素？待濾液干后，再重畫一兩次。c.畫的時(shí)候注意待濾液干后再畫下一次，原因：防止濾液擴(kuò)散使濾液細(xì)線過寬，影響分離效果

④分離色素：

不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因：防止色素溶解在層析液中

層析時(shí)試管口塞嚴(yán)：防止層析液揮發(fā)綠葉中色素的提取和分離5.結(jié)果分析：a.色素提取液呈淡綠色(顏色過淺)的原因分析：①研磨不充分，色素未能充分提取出來②選取的葉片顏色不是濃綠色或稱取的綠葉過少或放置數(shù)天的菠菜葉，色素含量少③加入的無水乙醇過多，色素溶液濃度?、芪醇犹妓徕}或加入過少，色素分子部分被破壞b.色素帶不明顯(顏色過淺)的原因可能是什么？上面的4條再加上下面2條⑤分離時(shí)試管口未用棉塞塞緊試管口，導(dǎo)致層析液揮發(fā)⑥濾液細(xì)線未重復(fù)畫，導(dǎo)致濾液細(xì)線中的色素量太少c.濾紙條無色素帶①濾液細(xì)線觸及到了層析液②忘記畫濾液細(xì)線綠葉中色素的提取和分離d.色素帶不整齊\重疊，其原因有？①畫濾液細(xì)線，未做到細(xì)直齊②濾紙條一端的兩角剪得不對稱色素功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能元素組成？葉綠素：CHONMg胡蘿卜素：CH葉黃素：CHO思考1.畫出濾紙條上的色素帶、顏色、主要吸收光譜、色素的功能（1）可見光的范圍？（2）四種素色吸收光的波長差異？都能用于光合作用嗎（3）植物工廠為什么不用綠光源？（4）適當(dāng)遮光條件下，葉綠素會(huì)發(fā)生怎樣的變化以適應(yīng)遮光環(huán)境？（5）影響葉綠素形成的因素？（6）正常葉子為綠色、秋天葉片變黃、變紅的原因？（4）①葉綠素含量會(huì)升高，有利于吸收更多的光，以適應(yīng)遮光環(huán)境。②葉綠素a/葉綠素b的值會(huì)降低,因?yàn)檎陉幁h(huán)境中藍(lán)光比例較大，葉綠素b比葉綠素a對藍(lán)光的吸收峰值更高，

以適應(yīng)遮光環(huán)境。（5）光照、溫度、無機(jī)鹽（N、Mg等）6）綠色：正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3∶1，且對綠光吸收最少，反射較多，所以正常葉片總是綠色變黃：寒冷時(shí)，葉綠素合成受阻，同時(shí)葉綠素不穩(wěn)定，在低溫下易被破壞或降解，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示

出類胡蘿卜素的顏色。變紅：秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素在低

溫下易被破壞或降解拓展閱讀——光質(zhì)對光合作用的影響二、探索葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：葉綠體見光部位有氧氣產(chǎn)生。葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所。水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長光的照射下，葉綠體會(huì)釋放氧氣，適于好氧細(xì)菌在此分布葉綠體功能：①葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所。②能夠吸收特定波長的光光合作用的場所只能是葉綠體嗎？結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)？線粒體葉綠體（扁平的橢球形或球形）亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖分布真核細(xì)胞中（蛔蟲除外）植物的綠色部分結(jié)構(gòu)外膜、內(nèi)膜、嵴、基質(zhì)外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)增大膜面積的方式內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴類囊體堆疊成基粒功能物質(zhì)的分布有氧呼吸酶：線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜色素：類囊體

酶：葉綠體基質(zhì)、類囊體膜完成的生理過程有氧呼吸二、三階段光合作用全過程形成的ATP的去路用于除光合作用以外的各項(xiàng)生命活動(dòng)用于暗反應(yīng)中C3的還原作用時(shí)間與生理功能不停的發(fā)揮作用，有氧呼吸的主要場所只有在光下才發(fā)揮作用，光合作用的場所相同點(diǎn)1.均具有雙層膜結(jié)構(gòu)2.均具有能量轉(zhuǎn)換功能3.均既消耗水又產(chǎn)生水

4.均與自然界的碳循環(huán)有關(guān)5.均具有少量的DNA和RNA（半自主性細(xì)胞器）比較線粒體與葉綠體1.希爾發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2），在光照下可以釋放出氧氣。像這樣，離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)。思考：1.希爾的實(shí)驗(yàn)說明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？不能說明。希爾反應(yīng)僅說明了離體葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)?水的光解,產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾,也沒有直接觀察氧元素的轉(zhuǎn)移。三、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)2.請你以小球藻為實(shí)驗(yàn)材料，利用同位素標(biāo)記技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧全部來自于水，簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路。3.希爾的實(shí)驗(yàn)說明水的光解與糖的合成不是用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，理由是？魯賓、卡門對比實(shí)驗(yàn)證明了光合作用中O2的來源四—卡爾文循環(huán)真實(shí)發(fā)現(xiàn)歷程美國加州大學(xué)放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的卡爾文和本森等人采用了兩項(xiàng)新技術(shù)：①14C同位素標(biāo)記與測定技術(shù)；②雙向紙層析技術(shù)（能把光合產(chǎn)物分開）。1.飼喂14CO2與定時(shí)取樣。向正在進(jìn)行光合作用的藻液中注入14CO2使藻類與14CO2接觸，每隔一定時(shí)間取樣，

并立即殺死。2.濃縮樣品與層析。用甲醇將標(biāo)記化合物提取出來，將樣品濃縮后點(diǎn)樣于層析紙上，進(jìn)行雙向紙層析，使

光合產(chǎn)物分開。3.鑒定分離物。照光30秒，發(fā)現(xiàn)放射性出現(xiàn)在3－磷酸甘油酸（PGA）、核酮糖－1,5－二磷酸（RuBP）、

葡萄糖（C6H12O6）等多種化合物上。思考：（1）如何確定放射性首先出現(xiàn)在哪種化合物中呢？

（2）CO2中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑如何確定呢？縮短光照時(shí)間每隔一段時(shí)間，定時(shí)取樣檢測說明：多次實(shí)驗(yàn)，將反應(yīng)時(shí)間縮短到0.5s時(shí)，14C標(biāo)記物首先出現(xiàn)在3－磷酸甘油酸（PGA）即C3上，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，14C出現(xiàn)在核酮糖－1,5－二磷酸（RuBP）即

C5和一種六碳糖（C6）中。根據(jù)被14C標(biāo)記的化合物出現(xiàn)時(shí)間的先后，推測生化過程。四—卡爾文循環(huán)真實(shí)發(fā)現(xiàn)歷程光合作用的產(chǎn)物除了糖類外，還有氨基酸和脂類

卡爾文用小球藻做實(shí)驗(yàn)材料，將帶有14C標(biāo)記的CO2通入到盛有小球藻的玻璃器皿中，給予充足的光照。每隔一定時(shí)間取樣，并將樣品立即加入到煮沸的乙醇中，以殺死小球藻，終止酶的作用。用乙醇將標(biāo)記化合物提取出來，再通過雙向紙層析法分離，使光合產(chǎn)物分開，并通過一定的方法鑒定其成分。根據(jù)被14C標(biāo)記的化合物出現(xiàn)時(shí)間的先后，推測暗反應(yīng)生化過程。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)照光30秒后，發(fā)現(xiàn)放射性出現(xiàn)在3－磷酸甘油酸（PGA）、核酮糖－1,5－二磷酸（RuBP）、葡萄糖（C6H12O6）等多種化合物上。將反應(yīng)時(shí)間縮短到0.5s時(shí)，14C標(biāo)記物首先出現(xiàn)在3－磷酸甘油酸（PGA）即C3上。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，14C出現(xiàn)在核酮糖－1,5－二磷酸（RuBP）即C5和一種六碳糖（C6）中。時(shí)間、光合產(chǎn)物的種類及數(shù)量吸收熱量，避免扁圓形燒瓶中溫度發(fā)生變化對實(shí)驗(yàn)造成影響殺死小球藻，終止反應(yīng)；溶解提取有機(jī)物原理：在層析液中溶解度越大的物質(zhì)，在濾紙上隨層析液擴(kuò)散速度越快，反之越慢

優(yōu)點(diǎn)：將第一次層析重疊或距離較近的物質(zhì)通過第二次層析徹底分離1.該實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量？2.圖中水槽中水的作用？3.乙醇快速煮沸的目的？4.雙向紙層析法的的原理及優(yōu)點(diǎn)？

5.通入14CO2后，第一個(gè)出現(xiàn)放射性的物質(zhì)是什么？

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出CO2中C的轉(zhuǎn)移路徑。6.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)，卡爾文發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間內(nèi)放射性14C不僅在糖類中積累，在氨基酸和脂類中也同樣積累，說明了什么？思考1.畫出濾紙條上的色素帶、顏色、主要吸收光譜2.“色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)中，不屬于實(shí)驗(yàn)要求的是？A.提取高等植物葉綠體中的色素B.用紙層析法分離色素C.了解各種色素的吸收光譜D.驗(yàn)證葉綠體中所含色素的種類3.植物細(xì)胞中的色素都分布在葉綠體中嗎？4.植物體吸收光能的色素，除存在于葉片的一些細(xì)胞中外，還存在于哪些部位的細(xì)胞中？5.海洋中的藻類植物，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻。它們在海水中的垂直分布依次是淺、中、深，這與光能的捕獲有關(guān)嗎？還存在于植物幼嫩的莖和果實(shí)等器官的一些含有光合色素的細(xì)胞中不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光所形成的，即紅藻反射紅光，綠藻反射綠光，褐藻反射黃光；水對紅橙光的吸收比對藍(lán)綠光的吸收要多一些，即達(dá)到深水層的光是短波長的光；吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方類囊體薄膜上的色素可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解能量C52C3多種酶(CH2O)糖類、水CO2固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)H+e-NADPH酶酶能量場所：類囊體薄膜場所：葉綠體基質(zhì)1.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所？物質(zhì)變化和能量變化？光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系？2.色素的作用？唯一不需要酶催化的反應(yīng)？葉綠體中，NADPH、ATP、ADP的移動(dòng)方向？

NADPH的來源、去向，作用？ATP的作用？C3、C5分別指什么？光合作用過程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)？中間產(chǎn)物？判斷：光反應(yīng)、暗反應(yīng)既有水的消耗，又有水的生成3.光合作用的產(chǎn)物有哪些？元素轉(zhuǎn)移分析？4.改變條件（陰天時(shí)、夏季高溫中午），C3、C5、［H］、ATP、(CH2O)在短暫時(shí)間內(nèi)的變化？判斷：NADPH、ATP變化始終相同，C3、C5變化始終相反。三、光合作用過程三、光合作用過程思考：1.唯一不需要酶催化的反應(yīng)2.葉綠體中，NADPH、ATP、ADP的移動(dòng)方向？3.NADPH的作用？4.光合作用的產(chǎn)物：不只是糖類，也有氨基酸、脂肪等5.既有水的分解也有水的生成1.色素吸收光能2.從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)

從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜3.①活潑的還原劑；②儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用生理過程?場所?物質(zhì)變化?能量變化

？

蛋白質(zhì)的功能？H+的運(yùn)輸方式？ATP的形成機(jī)理？電子傳遞過程中的能量變化是什么？電子的供體和受體？深入思考生理過程：光反應(yīng)場所：葉綠體類囊體薄膜物質(zhì)變化：水的光解、NADPH、ATP的合成能量變化：光能→NADPH、ATP中活躍的化學(xué)能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能；

電子傳遞;H+的運(yùn)輸;催化（催化水的光解、NADPH和ATP的合成）PQ主動(dòng)運(yùn)輸H+、ATP合酶協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸H+在傳遞電子的同時(shí)，通過主動(dòng)運(yùn)輸建立膜兩側(cè)的H+濃度梯度，H+由ATP合酶順濃度梯度運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)催化ATP的合成光能→電能→NADPH、ATP中活躍的化學(xué)能電子供體：H2O電子受體NADP+深入思考ATP合成酶由CF0和CF1兩部分組成，合成ATP依賴于類囊體薄膜兩側(cè)的H+濃度差，圖中使膜兩側(cè)H+濃度差增加的過程有:____________________________？PQ將基質(zhì)側(cè)的H+轉(zhuǎn)移到內(nèi)腔；水分子的光解產(chǎn)生H+；NADPH形成消耗H+氧氣進(jìn)入同一細(xì)胞的線粒體被利用，需要穿過幾層膜？53.改變條件，C3、C5、［H］、ATP在短暫時(shí)間內(nèi)的變化4.連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析思考：減少CO2的供應(yīng)，短暫時(shí)間內(nèi)C3、C5怎么變？原因是什么？①C3減少，原因：減少CO2的供應(yīng)，C3的合成速率減慢，而C3的消耗速率不變，所以C3的含量減少②C5增多，原因：減少CO2的供應(yīng)，C5的消耗速率減慢，而C5的合成速率不變，所以C5的含量增多深入思考

變式訓(xùn)練判斷圖中的虛線和實(shí)線各代表的是C3和C5中的哪種化合物，改變的條件是什么？圖一：虛線：C3

實(shí)線：C5改變的條件：降低光照強(qiáng)度或適當(dāng)增加CO2濃度圖二：虛線：C3

實(shí)線：C5改變的條件：適當(dāng)增加光照強(qiáng)度或降低CO2濃度高暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定，根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍思考：圖二在低CO2濃度條件下，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，C3的濃度將比C5的濃度

，原因是？4.連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析深入思考與A組相比，B組在單位光照時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的有機(jī)物的量

，依據(jù)：。

高

B組只用了A組一半的光照時(shí)間，其光合產(chǎn)物相對含量卻是A組的94％（1）光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供的[H]和ATP在葉綠體中有少量的積累,在光反應(yīng)停止時(shí),碳反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間,有機(jī)物還能繼續(xù)合成。（2）一直光照條件下,會(huì)造成[H]、ATP利用不充分;

光照和黑暗間隔條件下,[H]、ATP基本不積累,能夠被充分利用;（間隔時(shí)間越短，制造有機(jī)物越多）

因此在光照時(shí)間相同的條件下,光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用,甲一直光照10分鐘,黑暗處理10分鐘;乙光照5秒,黑暗處理5秒,持續(xù)20分鐘,則光合作用制造的有機(jī)物:甲

乙。若將B組每次光照和黑暗時(shí)間設(shè)定為7.5毫秒，其他條件不變，則光合產(chǎn)物的相對含量

94%三維設(shè)計(jì)P83T6五、光合作用與呼吸作用的關(guān)系三地五所（一）物質(zhì)上的聯(lián)系：分析元素轉(zhuǎn)移：O、C、H（二）能量上的聯(lián)系：植物光合作用產(chǎn)生的ATP的量遠(yuǎn)大于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP量。（一）物質(zhì)上的聯(lián)系：分析元素轉(zhuǎn)移：O2、CO2、H2O（二）考查光合作用與細(xì)胞呼吸中能量轉(zhuǎn)化及利用C六、化能合成作用1.概念：自然界中的某些細(xì)菌，能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用稱化能合成作用。2.方程式：硝化作用和化能合成作用1.外因：2.內(nèi)因：七、光合作用影響因素分析

①CO2濃度②光照：光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光質(zhì)、光照面積③溫度④水分⑤礦質(zhì)元素光合作用強(qiáng)度：指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量色素的數(shù)量、酶的數(shù)量和活性有機(jī)物的積累原理：影響酶的活性，主要制約暗反應(yīng)?！緫?yīng)用】a.適時(shí)播種；b.溫室：⑴晴天：白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差

⑵連續(xù)陰雨天：白天和晚上均降溫【應(yīng)用】適時(shí)地、適量地增施肥料原理：（1）水是光合作用的原料，缺水可直接影響光合作用（2）缺水→氣孔開放程度降低→CO2進(jìn)入受阻→間接影響光合作用【應(yīng)用】合理灌溉1.A點(diǎn)含義：2.限制B點(diǎn)的因素：3.光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，A、B移動(dòng)

1.A’點(diǎn)含義：2.B’點(diǎn)含義：3.限制B’點(diǎn)的因素：光合作用開始所需的最低CO2濃度光合作用強(qiáng)度最大時(shí)所需的最低CO2濃度光照強(qiáng)度、溫度光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度

溫度、光照強(qiáng)度A點(diǎn)：左移B點(diǎn)：右上方移【應(yīng)用】提高CO2的措施：正其行，通其風(fēng)”增施有機(jī)肥：微生物分解有機(jī)物補(bǔ)充CO2并提供礦質(zhì)元素適當(dāng)使用碳酸氫銨肥料1.如何判斷曲線圖中縱坐標(biāo)代表的是總的還是凈值？2.特殊區(qū)段分析：（1）A、B、C點(diǎn)、AB段、BC段的含義？對應(yīng)圖2中的過程？ （2）C點(diǎn)前、后的主要限制因素？（3）葉肉細(xì)胞A、B點(diǎn)產(chǎn)生ATP的場所？3.判斷某點(diǎn)氧氣和二氧化碳流動(dòng)方向？B點(diǎn)：

C點(diǎn)：。

4.改變條件，點(diǎn)的移動(dòng)問題三維P885.陰生植物與陽生植物6.提高產(chǎn)量的措施？7.圖像變形若適當(dāng)提高CO2濃度，B、C？B：左移C：右上方移在較長時(shí)間連續(xù)陰雨的環(huán)境中，生長受到顯著影響的植物是？陰生植物的適應(yīng)性特征是什么？陰生植物色素多的原因？圖2【應(yīng)用】①大棚陰雨天應(yīng)補(bǔ)充光照②根據(jù)陽生、陰生植物對光照的不同要求，間作、套種農(nóng)作物可合理利用光能。①不過原點(diǎn)的曲線代表的是凈值；②題干交代“測定”的值——一定是凈值（4）判斷：植物處于光補(bǔ)償點(diǎn)，葉肉細(xì)胞光合=呼吸葉肉細(xì)胞CO2的來源？

葉肉細(xì)胞處于光補(bǔ)償點(diǎn)，植物光合=呼吸整株植物光合＞呼吸，植物才能正常生長。1.b1點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所

2.①b1點(diǎn)的含義

②d點(diǎn)的限制因素

③d點(diǎn)對應(yīng)的氣體的流動(dòng)方向④若適當(dāng)增加CO2濃度，則d點(diǎn)的移動(dòng)方向細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度CO2、溫度右下移曲線圖變形光合作用中的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)思考：呼吸消耗量：總光合作用量：凈積累量：S1+S3S2+S3S2—S1消耗的、利用的、制造的、產(chǎn)生的——

值吸收的、釋放的、測定的、積累的——

值1.30℃和35℃光合作用制造的有機(jī)物的量關(guān)系？2.哪個(gè)溫度下，有機(jī)物的積累量最多？對關(guān)鍵量的理解C、E點(diǎn)意義：接受光照時(shí)間：光合作用強(qiáng)度最高的點(diǎn)：積累有機(jī)物最多的點(diǎn)：春季的某一晴天盛夏的某一晴天光合速率＝呼吸速率B-FE甲乙F-G段CO2吸收量逐漸減少原因？主要影響的階段？DE段光合作用強(qiáng)度降低，原因？主要影響的階段？D自然環(huán)境，一晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖溫度高，（蒸騰作用過強(qiáng)，）氣孔開放程度減小，CO2吸收減小晴朗夏季，密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線AC段：無光照，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。BC段：溫度降低，細(xì)胞呼吸減弱(曲線斜率下降)。CD段：4時(shí)后，微弱光照，開始進(jìn)行光合作用，但光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。D點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。DH段：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。其中FG段下降慢，是因?yàn)闅饪钻P(guān)閉造成的。H點(diǎn)：隨光照減弱，光合作用強(qiáng)度下降，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，直至光合作用完全停止。圖中I點(diǎn)低于A點(diǎn)：一晝夜，密閉容器中CO2濃度減小，即光合作用大于細(xì)胞呼吸，植物生長若I點(diǎn)高于A點(diǎn)：光合作用小于細(xì)胞呼吸，植物體內(nèi)有機(jī)物積累量減少，植物不能生長若I點(diǎn)等于A點(diǎn)：光合作用等于細(xì)胞呼吸，植物體內(nèi)有機(jī)物積累量不變，植物不生長分析比較各圖中P點(diǎn)以前、PQ段、Q點(diǎn)以后的限制因素是什么？影響光合速率的多因素綜合分析[注意]各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子，因此在分析相關(guān)問題時(shí)，應(yīng)抓關(guān)鍵因子。1.探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響——通過調(diào)整光源與燒杯距離實(shí)現(xiàn)對自變量的控制2.探究二氧化碳濃度對光合作用強(qiáng)度的影響——通過限定吹氣時(shí)間控制自變量，制成不同濃度的CO2水溶液3.探究溫度對光合作用強(qiáng)度的影響——各實(shí)驗(yàn)組的溫度通過水浴保溫進(jìn)行控制4.探究光質(zhì)對光合作用強(qiáng)度的影響——用功率相同顏色不同的燈泡提供不同的光質(zhì)因變量？

同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中被抽去空氣的圓形小葉片浮起的數(shù)量

或浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素的控制P105也可配制不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液作為CO2來源用LED燈做光源

在白熾燈和植株之間增加一個(gè)盛滿水的水槽，吸收熱量，避免光照對燒杯內(nèi)水溫產(chǎn)生影響測定植物光合速率1.原理①瓶中NaHCO3溶液保證容器內(nèi)CO2濃度恒定，滿足光合作用需求②植物光合作用吸收CO2（但恒定），釋放O2，使液滴右移。2.條件：置于光照下3.對照組設(shè)置：死亡植物+等量NaHCO3溶液（防止氣壓、溫度等物理膨脹因素影響）拓展一、光呼吸

二、C4途徑

三、景天酸代謝途徑（CAM途徑）四、光合作用產(chǎn)物運(yùn)輸拓展一、光呼吸

（2021·濰坊一模）光呼吸是O2/CO2偏高時(shí)與光合作用同時(shí)發(fā)生的生理過程，是經(jīng)長期進(jìn)化形成的適應(yīng)機(jī)制。光呼吸和暗反應(yīng)關(guān)系密切，機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．光呼吸可保證CO2不足時(shí)，暗反應(yīng)仍能正常進(jìn)行B．光合作用的光反應(yīng)強(qiáng)于暗反應(yīng)容易導(dǎo)致光呼吸發(fā)生C．光呼吸過程雖消耗有機(jī)物，但不產(chǎn)生ATPD．抑制光呼吸能大幅度提高光合作用強(qiáng)度

綠色植物中RUBP酶(Rubisco)具有雙重活性。在暗反應(yīng)中，Rubisco酶能夠以CO2為底物實(shí)現(xiàn)CO2的固定；在光下，當(dāng)O2濃度高、CO2濃度低時(shí)，O2會(huì)競爭Rubisco酶，在光的驅(qū)動(dòng)下將碳水化合物氧化生成CO2和水，該反應(yīng)稱為光呼吸。光呼吸是一個(gè)高耗能的反應(yīng)，正常生長條件下光呼吸就可損耗掉光合產(chǎn)物的25～30%。光呼吸Rubisco的催化方向取決于CO2與O2的濃度比，請推測具體的情況。當(dāng)CO2與O2的濃度比高時(shí)，Rubisco催化羧化反應(yīng)增強(qiáng)（CO2的固定）當(dāng)CO2與O2的濃度比低時(shí)，Rubisco催化的加氧增強(qiáng)2.研究發(fā)現(xiàn)，光合產(chǎn)物1/3以上要消耗在光呼吸底物上。生產(chǎn)實(shí)際中，常通過適當(dāng)升高CO2濃度達(dá)到增產(chǎn)的目的，請分析并解釋其原理。(從光合作用原理和Rubisco催化反應(yīng)特點(diǎn)兩個(gè)方面作答)CO2濃度升高可促進(jìn)光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而提高光合作用強(qiáng)度；同時(shí)還可以促進(jìn)Rubisco催化更多的C5與CO2結(jié)合，減少與O2的結(jié)合，從而降低光呼吸速率。3.根據(jù)圖中光呼吸與光合作用暗反應(yīng)的關(guān)系推測，抑制光呼吸對農(nóng)作物生產(chǎn)的意義是？①抑制光呼吸可以減少其對ATP和NADPH的消耗②有利于植物進(jìn)行卡爾文循環(huán)合成糖類，使農(nóng)作物增產(chǎn)4.植物在干旱天氣和過強(qiáng)光照下，光呼吸的積極意義是什么？在干旱高光強(qiáng)，葉片氣孔關(guān)閉或外界CO2濃度降低時(shí),光呼吸釋放的CO2能被暗反應(yīng)再利用,以維持CO2濃度低時(shí)暗反應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)碳循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)）光照、葉肉細(xì)胞消耗能量（NADPHATP）消耗氧氣，放出CO2

（不定項(xiàng)）小麥體內(nèi)只有一條固定CO2的途經(jīng)，即卡爾文循環(huán)，也稱為C3途經(jīng)；甘蔗除了具有C3途經(jīng)外，還有另外一條途經(jīng)，即C4途經(jīng)。比較甘蔗和小麥的葉片結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，小麥的維管束鞘細(xì)胞不含葉綠體，光合作用的全過程在葉肉細(xì)胞的葉綠體中完成。而甘蔗的葉肉細(xì)胞的葉綠體中基粒發(fā)達(dá)，維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中無基粒。甘蔗細(xì)胞暗反應(yīng)中CO2固定過程如下圖所示，能有效利用較低濃度的CO2。下列敘述正確的是（

）A.干旱環(huán)境小麥光合作用速率比甘蔗大

B.甘蔗葉肉細(xì)胞不能通過卡爾文循環(huán)產(chǎn)生有機(jī)物C.甘蔗、小麥光反應(yīng)的場所都發(fā)生在葉肉細(xì)胞中D.甘蔗、小麥暗反應(yīng)過程中CO2的受體都是PEP和RUBP拓展二、C4途徑

C4途徑

C4植物固定CO2的途徑：C4途徑發(fā)生在：葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3途徑發(fā)生在：維管束鞘細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C4植物首先將CO2固定在C4中，C4經(jīng)過一系列的變化后，又把CO2釋放出來，這有什么意義呢？C4途徑中能夠固定CO2的那種酶，對CO2具有很強(qiáng)的親合力，可以促使PEP（C3）把大氣中濃度很低的CO2固定下來，并且使C4集中到維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的葉綠體中，供維管束鞘細(xì)胞內(nèi)葉綠體中的C3途徑利用?？茖W(xué)家們把C4植物的這種獨(dú)特作用，形象地比喻成“二氧化碳泵”。

同C3植物相比，C4植物大大提高了固定CO2的能力。在干旱的條件下，綠色植物的氣孔關(guān)閉。這時(shí)，C4植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的CO2進(jìn)行光合作用，而C3植物則不能。這就是C4植物比C3植物具有較強(qiáng)光合作用的原因之一。

C4植物比C3植物光合作用強(qiáng)的原因:C4植物PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)對對CO2的親合力大，外界低CO2濃度（干旱）下，光合速率更高。（酶的角度）C4植物暗反應(yīng)在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn)行，有利于光合產(chǎn)物的就近運(yùn)輸，防止淀粉積累影響光合。（光合產(chǎn)物的角度）C4植物將CO2泵入維管束鞘細(xì)胞，改變了CO2/O2比率，改變了Rubisico的作用方向，降低了光呼吸。（光呼吸的角度）CO2的受體CO2固定后的產(chǎn)物CO2固定的場所C3還原的場所ATP和NADPH的作用對象暗反應(yīng)途徑C3植物C4植物C3C3（PEP）、C5C3C3途徑C3C4途徑C3途徑C4、C3C5葉肉細(xì)胞的葉綠體葉肉細(xì)胞的葉綠體維管束鞘細(xì)胞的葉綠體維管束鞘細(xì)胞的葉綠體C3植物和C4植物光合作用比較考點(diǎn)：C4植物與C3植物的不同，回答問題一定要全面拓展三：CAM途徑11.（10分）景天科植物有一個(gè)很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中，白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用，其部分代謝途徑如圖1；將小麥綠色葉片放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，測量在不同的光照條件下容器內(nèi)氧氣量的變化，結(jié)果如圖2，據(jù)圖回答以下問題：

（1）植物氣孔開閉的特點(diǎn)與其生活環(huán)境是相適應(yīng)的，推測景天科植物生活環(huán)境最可能是，從進(jìn)化角度看，這種特點(diǎn)的形成是的結(jié)果。該類植物夜晚吸收的CO2（填“能”或“不能”）合成葡萄糖，原因是。（2）結(jié)合圖1可知，景天科植物參與卡爾文循環(huán)的CO2直接來源于過程。（3）如果白天適當(dāng)提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速率變化是（填“增加”或“降低”或“基本不變”）。（4）圖2曲線中a點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi)，葉片細(xì)胞內(nèi)C3的量將。在5～15min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因?yàn)椤＃?）圖2中如果葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率（用氧氣產(chǎn)生量表示）是。思考：（1）景天科植物白天葉肉細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán)時(shí)所需要的CO2來自于

（答出兩種）等物質(zhì)的分解。葉肉細(xì)胞中能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會(huì)互相干擾，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上分析，原因是

。其葉肉細(xì)胞中，能夠產(chǎn)生ATP的場所是

。ATP能夠作為細(xì)胞中絕大多數(shù)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，原因是

。（2）景天科植物在夜晚黑暗條件下____（填“能”或“不能”）制造O2，理由是