5.3光合作用與能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)學(xué)案高一上學(xué)期生物人教版必修1

一輪復(fù)習(xí)黃驊中學(xué)高二生物學(xué)科導(dǎo)學(xué)案一輪復(fù)習(xí)姓名班級第11講能量之源——光與光合作用一、捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)（一）色素的提取與分離1、實驗原理：（提取）葉綠體中的色素溶解于有機(jī)溶劑如，形成色素溶液，所以可以提取葉綠體中的色素。(分離)四種色素在層析液中的不同，因而隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同溶解度擴(kuò)散速度快，溶解度擴(kuò)散速度慢2、實驗流程研缽色素提?、俜Q取5g綠色葉片剪碎研缽色素提?、诩尤肷倭康?，，和10ml的研磨漏斗過濾收集到試管內(nèi)并塞緊管口制濾紙條將干燥的濾紙剪成6cm長，1cm寬的紙條，剪去制濾紙條在距剪角一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線濾液劃線用細(xì)吸管吸少量的濾液沿鉛筆線處小心均勻地劃一條后再重復(fù)劃次濾液劃線色素分離倒入燒杯適量層析液色素分離將濾紙條下端插入層析液中用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯觀察結(jié)果3、實驗結(jié)果分析：色素種類顏色吸收光譜濾紙條位置葉綠素（約占）葉綠素a（約占1/4）胡蘿卜素葉黃色思考：加入二氧化硅，碳酸鈣，無水乙醇的目的分別是？（二）葉綠體1、結(jié)構(gòu)決定外表：雙層膜決定內(nèi)部：基質(zhì)，含有與有關(guān)的酶基粒，由類囊體堆疊而成，分布有色素和與有關(guān)的酶2、功能：進(jìn)行的場所。證明證明3、恩格爾曼的實驗：好氧細(xì)菌只分布于部位二、光合作用的發(fā)現(xiàn)過程探究過程普利司特利實驗薩克斯實驗恩格爾曼實驗魯賓和卡門實驗發(fā)現(xiàn)問題植物能否從空氣得到什么？綠葉在光合作用中產(chǎn)生什么物質(zhì)?氧氣是哪里產(chǎn)生的?氧來自什么?實驗驗證（可以圖示實驗過程）得出結(jié)論三、光合作用的過程光合作用過程可根據(jù)是否，分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段?？偡磻?yīng)式：（一）光合作用過程圖解（二）光反應(yīng)和暗反應(yīng)比較過程項目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件場所物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供，二者緊密聯(lián)系，缺一不可。思考：光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、[H]、ATP和O2及（CH2O）合成量的影響四、光合作用原理的應(yīng)用1、光合作用強(qiáng)度：是指植物在單位時間內(nèi)制造糖類的數(shù)量。可通過測定一定時間內(nèi)數(shù)量或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量表示。2、影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素（1）空氣中（2）土壤中（3）光照以及光的成分（4）溫度的高低等3、曲線分析（見55頁）⑴單分子因素光照強(qiáng)度用圖解表示A點時：AB段：B點時：B點后：②光照面積與物質(zhì)量關(guān)系③CO2濃度與CO2吸收量及光合作用速率關(guān)系④溫度與光合速率關(guān)系⑤礦質(zhì)元素與光合速率關(guān)系⑵多因子因素對光合速率的影響光照強(qiáng)度與溫度溫度與光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度與CO2濃度五、光合作用與有氧呼吸的比較光合作用有氧呼吸代謝類型物質(zhì)變化能量變化實質(zhì)場所條件聯(lián)系六、化能合成作用1、化能合成作用概念：能量2、實例：硝化細(xì)菌2NH3＋3O22HNO2＋2H2O＋能量能量2HNO2＋2O22HNO3＋能量6CO2＋6H2ＯＣ6H12O6＋6O2第3節(jié)能量之源——光與光合作用【高考目標(biāo)導(dǎo)航】1、光合作用的基本過程2、影響光合作用速率的環(huán)境因素【基礎(chǔ)知識梳理】一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、捕獲光能的色素（1）綠葉中色素的提取和分離①可以利用無水乙醇提取綠葉中的色素，在研磨時還應(yīng)加入少許二氧化硅和碳酸鈣，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素別破壞。②分離的原理是利用色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的再濾紙上擴(kuò)散的快，反之則慢。③層析的結(jié)果：四條色素帶從上往下依次為：橙黃色（胡蘿卜素）→黃色（葉黃素）→藍(lán)綠色（葉綠素a）→黃綠色（葉綠素b）（2）色素的種類和吸收光譜色素種類顏色吸收光譜濾紙條位置葉綠素（約占3/4）葉綠素a藍(lán)綠色主要吸收藍(lán)紫光和紅光中下層葉綠素b黃綠色最下層類胡蘿卜素（約占1/4）胡蘿卜素橙黃色主要吸收藍(lán)紫光最上層葉黃色黃色中上層二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能1、葉綠體的結(jié)構(gòu)外表：雙層膜內(nèi)部：基質(zhì)，含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶基粒，由類囊體堆疊而成，分布有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶2、葉綠體的功能進(jìn)行光合作用的場所。3、恩格爾曼的實驗：好氧細(xì)菌只分布于葉綠體被光束照射的部位三、光合作用的探究歷程1、直到18世紀(jì)中期，人們一起以為只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。2、1771年，英國的普利斯特利的實驗證實：植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣。3、1779年，荷蘭的英格豪斯證明了植物體的綠葉在更新空氣中不可缺少。4、1785年，隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn)，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。5、1864年，德國的薩克斯的實驗證實了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。6、1939年，美國的魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來自水。7、20世紀(jì)40年代，美國的卡爾文，利用同位素標(biāo)記技術(shù)最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。四、光合作用的基本過程光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個連續(xù)的過程。五、光合作用原理的應(yīng)用1、光合作用強(qiáng)度：是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量?？赏ㄟ^測定一定時間內(nèi)原料消耗的數(shù)量或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量表示。2、影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素（1）空氣中二氧化碳的濃度（2）土壤中水分的多少（3）光照長短與強(qiáng)弱以及光的成分（4）溫度的高低等六、化能合成作用1、概念：某些細(xì)菌利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物的合成作用。2、實例：硝化細(xì)菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3時所釋放的化學(xué)能，將二氧化碳和水合成為糖類。3、自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物（1）自養(yǎng)生物：綠色植物和硝化細(xì)菌都能將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為自身組成物質(zhì)，因此屬于自養(yǎng)生物。（2）異養(yǎng)生物：人、動物、真菌以及大多數(shù)細(xì)菌只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動，屬于異養(yǎng)生物?！疽c名師透析】一、“綠葉中色素的提取和分離”的實驗分析1、原理解讀：（1）色素的提?。嚎梢杂脽o水乙醇（或丙酮）作溶劑提取綠葉中的色素，而不能用水，因為葉綠體中的色素不能溶于水。（2）色素的分離：利用色素在層析液中的溶解度不同進(jìn)行分離，溶解度大的在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。2、實驗流程圖示：（1）提取色素：加入少許SiO2、CaCO3和10mL無水乙醇迅速研磨并用單層尼龍布過濾（2）制備濾紙條：長與寬略小于試管，在一端剪去兩角；在距剪去兩角的一端1cm處畫鉛筆線。（3）畫濾液細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取色素綠葉沿鉛筆線畫一條直且均勻的濾液細(xì)線；（4）色素分離：將濾液條插入有3mL層析液的試管中，有濾液細(xì)線的一端朝下。（5）觀察結(jié)果：濾紙條上有四條顏色寬度不同的色素帶，如圖。3、實驗中幾種化學(xué)試劑的作用：（1）無水乙醇用于提取綠葉中的色素。（2）層析液用于分離綠葉中的色素。（3）二氧化硅可增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。（4）碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。4、實驗中的注意事項：（1）選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。（2）提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。（3）畫濾液細(xì)線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細(xì)線要細(xì)、直，且干燥后重復(fù)畫一兩次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素擴(kuò)散的起點相同。（4）色素分離：濾液細(xì)線不要觸及層析液，否則濾液細(xì)線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。【典例】在做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得的實驗結(jié)果依次應(yīng)為()甲乙丙丁丙酮－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A．①②③④ B．②④①③C．④②③① D．③②①④【解析】由于甲在提取過程中用的是水，而色素不溶于水，因此得到的提取液中不含色素，得到的結(jié)果對應(yīng)②；乙的操作正常，得到的結(jié)果對應(yīng)④；丙在研磨過程中沒有加入CaCO3，部分色素分子被破壞，得到的結(jié)果對應(yīng)①；丁在研磨過程中沒有加入SiO2，使研磨不充分，提取的色素含量較少，得到的結(jié)果對應(yīng)③?！敬鸢浮緽二、光合作用的過程分析1、過程圖解2、反應(yīng)式及元素去向方程式：CO2＋H218O（CH2O）＋18O2。（1）O元素：H218O→18O2 （2）C元素：14CO2→14C3→（14CH2O）。（3）H元素：H218O→[H]→（CH2O）。3、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較光反應(yīng)暗反應(yīng)條件必須在光下有光無光都可以場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化光能轉(zhuǎn)導(dǎo)ATP中活躍的化學(xué)能再到有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi，如圖4、光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、[H]、ATP和O2用（CH2O）合成量的影響CC6H12O6合成量減少仍正常進(jìn)行暗反應(yīng)C3還原減弱光反應(yīng)減弱CO2供應(yīng)不變光照強(qiáng)→弱1、O2產(chǎn)生減少ATP減少[H]減少CO2固定仍正常進(jìn)行C3含量上升C5含量下降C6H12O6合成量增加仍正常進(jìn)行暗反應(yīng)C3還原增強(qiáng)光反應(yīng)增強(qiáng)CO2供應(yīng)不變光照弱→強(qiáng)2、O2產(chǎn)生增多ATP增多[H]增多CO2固定仍正常進(jìn)行C3含量下降C5含量上升C6H12O6合成量減少仍正常進(jìn)行[H]相對增加ATP相對增加上述兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化速度變慢，O2產(chǎn)生減少暗反應(yīng)減少CO2供應(yīng)光照不變3、CO2固定減弱C3還原仍正常進(jìn)行C3含量下降C5含量C6H12O6合成量增加仍正常進(jìn)行[H]相對減少ATP相對減少上述兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化速度變快，O2產(chǎn)生增加暗反應(yīng)增加CO2供應(yīng)光照不變4、CO2固定增強(qiáng)C3還原仍正常進(jìn)行C3含量上升C5含量下降【典例】下圖表示光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系，據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述不正確的是()A．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH([H])B．光反應(yīng)和暗反應(yīng)某些物質(zhì)可循環(huán)利用C．光反應(yīng)產(chǎn)生的O2釋放到大氣中，至少要穿過4層膜D．三碳化合物和酶在暗反應(yīng)中沒有被消耗利用【解析】由圖可知，ATP、NADPH等在光反應(yīng)和暗反應(yīng)中循環(huán)利用；光反應(yīng)產(chǎn)生的O2釋放到大氣中，要穿過類囊體膜、葉綠體兩層膜和細(xì)胞膜，共4層膜，C3化合物在暗反應(yīng)中用于合成有機(jī)物。【答案】D三、影響光合速率的環(huán)境因素及應(yīng)用1、光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響A點：光照強(qiáng)度為0，此時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細(xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。B點：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（光照強(qiáng)度只有在B點以上時，植物才能正常生長），B點所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點。BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點以上不再加強(qiáng)了，C點所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點。2、CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增大而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。圖1中A點表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點；圖2中的A′點表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B′點都表示CO2飽和點。3、溫度對光合作用速率的影響溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。4、必需元素供應(yīng)對光合速率的影響在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。5、水分的供應(yīng)對光合作用速率的影響水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。四、光合作用與細(xì)胞呼吸1、光合作用與有氧呼吸的比較光合作用有氧呼吸代謝類型合成作用（或同化作用）分解作用（或異化作用）物質(zhì)變化無機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物無機(jī)物能量變化光能→化學(xué)能（儲能）化學(xué)能→ATP、熱能（放能）實質(zhì)合成有機(jī)物，儲存能量分解有機(jī)物、釋放能量，供細(xì)胞利用場所葉綠體活細(xì)胞（主要在線粒體）條件只在光下進(jìn)行有光、無光都能進(jìn)行聯(lián)系3、光合作用與細(xì)胞呼吸的計算：（1）光合作用速率表示方法：通常以一定時間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等產(chǎn)物的生成數(shù)量來表示。但由于測量時的實際情況，光合作用速率又分為表觀光合速率和真正光合速率。（2）在有光條件下，植物同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，實驗容器中O2增加量、CO2減少量或有機(jī)物的增加量，稱為表觀光合速率，而植物真正光合速率＝表觀光合速率＋呼吸速率。如圖所示：（3）呼吸速率：將植物置于黑暗中，實驗容器中CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量，即表示呼吸速率。（4）一晝夜有機(jī)物的積累（用CO2量表示）可用下式表示：積累量＝白天從外界吸收的CO2量－晚上呼吸釋放的CO2量。第三課時能量之源光和光合作用課本回歸一、綠葉中色素的提取與分離1．實驗原理(1)葉綠體中的色素容易溶解在________中。(2)各種色素在層析液中的________不同；________的色素在濾紙上擴(kuò)散的速度快，位于________，________的色素在濾紙上擴(kuò)散得慢，位于________。2．實驗結(jié)果層析過程中，濾紙條上會出現(xiàn)四條色素帶，自上而下依次是：________(橙黃色)、葉黃素(________)、________(藍(lán)綠色)、葉綠素b(________)。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能1．結(jié)構(gòu)一般呈扁平的________，有________層膜，內(nèi)部的基粒是由________堆疊而成的。吸收________的色素位于________上，與光合作用有關(guān)的酶分布在________和________中。2．功能進(jìn)行光合作用的場所，利用________將無機(jī)物合成____，同時將光能轉(zhuǎn)化為________儲存在有機(jī)物中。三、光合作用的探究歷程時間探究結(jié)果1771年植物可以更新因蠟燭燃燒或動物呼吸而變污濁的________1779年________在更新空氣中不可缺少1785年綠葉在光下放出的氣體是________，吸收的是________1864年光合作用的產(chǎn)物是________1993年利用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來自______20世紀(jì)40年代利用同位素示蹤技術(shù)探明了________的轉(zhuǎn)化途徑四、光合作用的基本過程1．光反應(yīng)(1)場所：葉綠體的________上。(2)條件：________________。(3)物質(zhì)變化①水的光解：色素分子吸收光能將水分解成________。②ATP的合成：利用色素分子吸收________將ADP和Pi合成________。(4)能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)開_______。2．暗反應(yīng)(1)場所：________。(2)條件：________、________、________、CO2。(3)物質(zhì)變化①CO2的固定：CO2與C5結(jié)合，形成________。②C3的還原：在有關(guān)酶的作用下，________接受ATP釋放的能量并且被________還原，經(jīng)過一系列的變化，形成________及________。(4)能量變化：__________轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。3．光合作用原理的應(yīng)用(1)光合作用強(qiáng)度是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造________的數(shù)量。(2)影響光合作用強(qiáng)度的外界因素包括_____________________________、土壤中的礦質(zhì)元素、水、______、______等。五、化能合成作用1．概念某些細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中某些________時所釋放的化學(xué)能來制造有機(jī)物，這種合成作用叫做化能合成作用。2．實例硝化細(xì)菌能夠利用________氧化成HNO2和HNO3時所釋放的化學(xué)能將________合成糖類。答案：一、1.(1)有機(jī)溶劑(2)溶解度溶解度高上方溶解度低下方2.胡蘿卜素黃色葉綠素a黃綠色二、1.橢球形或球形雙類囊體光能類囊體薄膜類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)2.光能有機(jī)物化學(xué)能三、空氣光和綠葉氧氣二氧化碳淀粉水二氧化碳中碳四、1.(1)類囊體薄膜(2)光、色素、酶(3)[H]和氧氣光能ATP(4)ATP中活躍的化學(xué)能2.(1)葉綠體基質(zhì)(2)酶ATP[H](3)兩個C3C3[H]糖類C5(4)ATP中活躍的化學(xué)能3.(1)有機(jī)物(2)空氣中的CO2濃度光照強(qiáng)度溫度五、1.無機(jī)物氧化2.氨CO2和H2O1．原理解讀(1)色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。(2)各種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，反之則慢，從而使各種色素相互分離。2．實驗流程圖示3．實驗中幾種化學(xué)試劑的作用(1)無水乙醇用于提取綠葉中的色素。(2)層析液用于分離綠葉中的色素。(3)二氧化硅可增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。(4)碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。4．實驗中的注意事項(1)選材：應(yīng)選取新鮮、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。(3)畫濾液細(xì)線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細(xì)線要細(xì)、直，且干燥后重復(fù)畫一兩次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素擴(kuò)散的起點相同。(4)色素分離：濾液細(xì)線不要觸及層析液，否則濾液細(xì)線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。5．色素提取液呈淡綠色的原因分析(1)研磨不充分，色素未能充分提取出來。(2)稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小。(3)未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。1．普利斯特利的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象(2)實驗分析①缺少空白對照，實驗結(jié)果說服力不強(qiáng)，應(yīng)將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于玻璃罩內(nèi)，作為空白對照。②沒有認(rèn)識到光在植物更新空氣中的作用，而將空氣的更新歸因于植物的生長。③限于當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水平的限制，沒有明確植物更新氣體的成分。2．薩克斯的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象(2)實驗分析①設(shè)置了自身對照，自變量為照光和遮光，因變量是顏色變化(有無淀粉生成)。②實驗的關(guān)鍵是饑餓處理，以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，增強(qiáng)了實驗的說服力。為了使實驗結(jié)果更明顯，在用碘處理之前應(yīng)用熱酒精對葉片進(jìn)行脫綠處理。③本實驗除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了光是光合作用的必要條件。3．水綿實驗(1)實驗過程及結(jié)論實驗結(jié)論①葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。②O2是由葉綠體釋放的。(2)實驗分析本實驗設(shè)計的巧妙之處在于①選擇水綿作實驗材料，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)胞確定O2釋放的部位，便于觀察。②沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了O2和光的干擾。③設(shè)置了對照實驗，自變量為光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)，因變量是好氧細(xì)菌的分布。4．魯賓和卡門的實驗(1)實驗過程及結(jié)論H218O＋CO2―→植物―→18O2H2O＋C18O2―→植物―→O2光合作用釋放的O2全部來自水。(2)實驗分析設(shè)置了對照實驗，自變量是標(biāo)記物質(zhì)(H218O和C18O2)，因變量是O2的放射性。1．光合作用過程圖解2．反應(yīng)方程式及元素去向3．葉綠體處于不同條件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH2O)合成量的動態(tài)變化項目條件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量光照不變停止CO2供應(yīng)減少增加增加減少或沒有光照不變CO2供應(yīng)增加增加減少減少增加光照不變，CO2供應(yīng)不變，(CH2O)運輸受阻增加減少增加減少停止光照CO2供應(yīng)不變增加下降減少或沒有減少或沒有突然光照CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加1．探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響及相關(guān)分析實驗流程項目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量甲10片20mL強(qiáng)多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少(2)實驗結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片產(chǎn)生的O2多，浮起的多。)(3)光照強(qiáng)度與光合作用速率的關(guān)系曲線分析應(yīng)用①曲線分析A點光照強(qiáng)度為0，此時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細(xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度B點：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(光照強(qiáng)度只有在B點以上時，植物才能正常生長)，B點所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點。BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點以上不再加強(qiáng)了，C點所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點。②應(yīng)用：陰生植物的B點前移，C點較低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。2．CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響(1)曲線分析：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增強(qiáng)。圖1中A點表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點；圖2中的A′點表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B′點都表示CO2飽和點。(2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光能利用率。3．溫度對光合作用速率的影響(1)曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度，也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物的積累。4．必需元素供應(yīng)對光合速率的影響(1)曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。5．水分的供應(yīng)對光合作用速率的影響(1)影響：水是光合作用的原料，缺水即可直接影響光合作用，又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。1．區(qū)別與聯(lián)系光合作用有氧呼吸代謝類型合成作用(或同化作用)分解作用(或異化作用)物質(zhì)變化無機(jī)物合成有機(jī)物有機(jī)物分解成無機(jī)物能量變化光能―→化學(xué)能(儲能)化學(xué)能―→ATP、熱能(放能)實質(zhì)合成有機(jī)物，儲存能量分解有機(jī)物、釋放能量，供細(xì)胞利用場所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無光都能進(jìn)行聯(lián)系

(1)光合作用速率表示方法：通常以一定時間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等產(chǎn)物的生成數(shù)量來表示。但由于測量時的實際情況，光合作用速率又分為表觀光合速率和真正光合速率。(2)在有光條件下，植物同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，實驗容器中O2增加量、CO2減少量或有機(jī)物的增加量，稱為表觀光合速率，而植物真正光合速率＝表現(xiàn)光合速率＋呼吸速率。如圖所示：(3)呼吸速率：將植物置于黑暗中，實驗容器中CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量，即表示呼吸速率。(4)一晝夜有機(jī)物的積累量(用CO2量表示)可用下式表示：積累量＝白天從外界吸收的CO2量－晚上呼吸釋放的CO2量。知識網(wǎng)絡(luò)體系顏色主要吸收光譜定性濾紙上出現(xiàn)的色素層析圖譜色素素葉綠素色素素葉綠素a藍(lán)綠色紅光、藍(lán)紫光位于中下層葉綠素b黃綠色位于最下層類胡蘿卜素胡蘿卜素橙黃色藍(lán)紫光位于最上層葉黃素黃色位于中上層光反應(yīng)光合作用過程光反應(yīng)光合作用過程暗反應(yīng)條件：需光、色素分子和酶物質(zhì)變化：水的光解：2H2O→4[H]+O2ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP能量轉(zhuǎn)換：光能→ATP中的活潑的化學(xué)能部位：葉綠體基質(zhì)中條件：需多種酶和CO2物質(zhì)變化：CO2的固定：CO2+C5→2C3C3的還原:2C3+12[H]+ATP→C