高三生物第一轮复习材料7——光合作用1光合作用一、基础扫描1、光合作用的概念:植物通过,利用,把和转化成储存能量的有机物,并且释放出的过程。判断:绿色植物的体色一定是绿色的()2、光合作用的场所:----叶绿体(因为其中含有与光合作用有关的和)(1)酶:存在于囊状结构薄膜(类囊体)上的酶参与反应;存在于叶绿体基质中的酶参与反应(2)色素叶绿素a:色叶绿素:占3/4,不稳定,在叶和秋叶中易分解叶绿素b:色种类胡萝卜素:色类胡萝卜素:占1/4,,稳定,在老叶和秋叶中不易分解叶黄素:色作用:、、光能吸收:叶绿素主要吸收光和光(a、b有何不同?);类胡萝卜素主要吸收光传递:所有色素吸收的光能,都要传给少数处于特殊状态下的分子转化:特殊状态下的叶绿素a能将能转化成能因此,大多数叶绿素a的作用是和光能,少数处于特殊状态下的叶绿素a的作用是和光能,叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素的作用是和光能解释以下现象:叶绿素的绿色、叶绿体的绿色、植物的绿色、老叶和秋叶的黄色、3、光合作用的总反应式:4、光合作用的过程:分为和两个阶段。比较:光反应暗反应条件场所物质变化能量变化影响因素应用联系高三生物第一轮复习材料7——光合作用25、光合作用的重要意义(1)(绿色植物是“绿色工厂”)光合作用是生物界最基本的物(2)(绿色植物是“能量转换器”)质代谢和能量代谢(3)维持大气中和的相对平衡(4)促进生物进化:光合作用促进了生物的产生(提供O2)和生物的成功登陆(O2形成了臭氧层,吸收了大部分紫外线,从而对陆生生物起保护作用)实例:蓝藻——最早出现的能进行光合作用的绿色植物(特点有:原核、分裂产生后代、能进行但没有叶绿体、能进行有氧呼吸但、有细胞壁但主要由组成、是植物有核糖体)二、难点突破1、光合作用的发现科学家实验过程实验现象实验结论普里斯特利①绿色植物+点燃的蜡烛②绿色植物+小鼠蜡烛不容易熄灭小鼠不容易窒息死亡植物能萨克斯曝光绿叶遮光深蓝色无颜色变化绿色叶片在光合作用中产生了,光合作用必需在条件下进行恩格尔曼水绵极细光束黑暗好氧菌无空气完全曝光好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位好氧菌分布在叶绿体所有受光部位植物的光合作用产物之一是:,它是由释放出来的,该实验证实光合作用的场所是。鲁宾和卡门H218O、CO2向植物提供H2O、C18O2释放18O2释放O2光合作用释放的氧气全部来自恩格尔曼实验的巧妙之处:①选材好:水绵有叶绿体,且螺旋状分布在细胞中,便于和分析②环境奇:将临时装片放在的环境中,排除了环境中光线和O2的影响③细光线、菌好氧:能够准确地判断出水绵细胞中的部位④光暗比:水绵放在黑暗(局部照光)和曝光的条件下进行对照实验黑暗几小时碘碘碘高三生物第一轮复习材料7——光合作用32、光合作用(1)色素吸收的光能,有二方面的作用,即用于和(2)光反应和暗反应的联系:光反应为暗反应提供和;暗反应为光反应提供、和(3)C3化合物的二个去向是形成和(4)在叶绿体中,ATP是在上生成,又在中被消耗的(5)光合作用中能量的转换途径:光能电能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能光合作用中C原子的转移途径:光合作用中H原子的转移途径:H2O(CH2O)3、影响光合作用的因素(1)水(水在光合作用中的作用:)(2)光强:①不同生物的光照需求不同:②光强对光合作用的具体影响是:(3)CO2:①CO2对光合作用的具体影响是:②增加CO2的具体措施:(4)温度:①影响原因;②光合午休的解释:(5)矿质元素:N在光合作用中的作用:P在光合作用中的作用:K在光合作用中的作用:Mg在光合作用中的作用:高三生物第一轮复习材料7——光合作用4有关影响光合作用速率的几组曲线分析及应用(1)光照强度①图象(如右图)②关键点含义光照强度:植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加,同化CO2的速度也相应增加,但当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用:当植物在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强度增加到一定强度后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少时,这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点,此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。如图所示:光补偿点在不同的植物是不一样的,主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时,阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率,增加产量;而阴生植物应当种植在阴湿的条件下,才有利于生长发育,光照强度大,蒸腾作用旺盛,植物体内因失水而不利于其生长发育,如人参、三七、胡椒等的栽培,就必须栽培于阴湿的条件下,才能获得较高的产量。相应习题:36(2)光照面积①图象(如右图)②关键点含义OA段表明随叶面积的不断增大。光合作用实际量不断增大,A点为光合作用面积的饱和点,随叶面积的增大,光合作用不再增加,原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段干物质量随光合作用增加而增加.而由于A点以后光合作用量不再增加,而叶片随叶面积的不断增加OC段呼吸量不断增加,所以干物质积累量不断降低,如BC段。植物的叶面积指数不能超过C点,若超过C点,植物将人不敷出,无法生活下去。③应用适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长,封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。相应习题:17、39高三生物第一轮复习材料7——光合作用5(3)CO2浓度和矿质元素①图象(如右图)②关键点含义CO2是光合作用的原料,矿质元素直接或间接的影响光合作用,在一定范围内,随CO2和矿质元素的增多,光合作用速度逐渐提高,但到A点,即CO2和矿质元素达到饱和,光合作用不再随CO2和矿质元素浓度的提高而增加。但当CO2浓度升高到浓度很高时影响了植物的呼吸作用,而导致光合作用下降。矿质元素浓度在很高时,也会影响光合作用速度。如氮肥过多,会造成农作物徒长倒伏。矿质元素过高还会造成细胞质壁分离,影响细胞的生命活动。③应用“正其行,通其风”,温室内充CO2,即为提高CO2浓度、增加产量。合理施肥可促进叶片面积增大,提高酶的合成率,增加光合作用速率。相应习题:20、28、31、35(4)温度①图象(如右图)②关键点含义②温度:植物所有的生活过程都受温度的影响,因为在一定的温度范围内,提高温度可以提高酶的活性,加快反应速度。光合作用也不例外,在一定的温度范围内,在正常的光照强度下,提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。如图所示。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。③应用冬天,温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培又可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当降低温室的温度,以降低呼吸作用,保证植物有机物的积累。相应习题:18(3)(5)叶龄①图象(如右图)②关键点含义OA段为幼叶,随幼叶的不断生长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合作用速率不断增加。AB段为壮叶,叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,光合速率也基本稳定。BC段为老叶,随着叶龄的增加,叶片内叶绿素被破坏,光合速率也随之下降。③应用农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶,都是根据其原理。又可降低其呼吸作用消耗有机物。(6)多种因素的影响高三生物第一轮复习材料7——光合作用6①图象(如右图)②关键点含义P点时.限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子的不断加强,光合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子。要想提高光合速率,可采取适当提高图示的其他因子。③应用温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合作用中酶(特别是光反应酶)的活性,提高光合速率,同时适当充加CO2,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度,以提高光合速率。总之,可根据具体情况。通过增加光照强度、调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率,以达到增产的目的。归类总结1、注重对影响光合作用速率因素的分析和应用因素对光合作用的影响应用单因子影响光光照强度(1)一般情况下,光合作用与光照强度呈正相关,光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长。(2)光照强度达到一定程度(光合作用的饱和点),光合作用速率不再增加。(1)阴生植物的光补偿点和光饱和点较低,注重间作套种,合理采伐;(2)适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长,封行过早;(3)合理密植,增加光合作用面积;(4)注重轮作,延长光合作用时间;(5)注重处理营养生长。波长通常情况下,在红光下光合作用最快,蓝紫光次之,绿光最差,但白光最理想。光照面积(1)一般情况下,光合作用实际量与叶面积呈正相关;(2)当达到面积饱和点后,因很多叶被挡在光补偿点以下,光合作用不再增加,但呼吸加强,因此干物质的积累量不断降低。高三生物第一轮复习材料7——光合作用7温度温度低,酶促反应慢,光合速率低。随温度升高、光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光合速率降低。温室栽培时,冬天适当升温,夏天适当降温;白天升至光合最适温度,晚上降低室温,减慢呼吸,积累有机物。叶龄(1)幼叶不断生长,叶面积不断增大,叶绿体(素)不断增加,光合速率不断加快;(2)壮叶光合速率不断加快;(3)枣叶内叶绿体被破坏,光合速率减慢。农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶,降低呼吸消耗有机物CO2、水和矿质元素C02和水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影响光合作用,在一定范围内CO2、H2O和矿质元素越多,光合作用速率越快,但当达到各自的饱和值时,就不再增加多因子影响综合调整各因子,设法使光合速率达到最大值温室栽培时,把光、温、CO2、H2O、矿质元素调整到最适量的范围,让光合作用达到最佳效果。细胞呼吸基础扫描一、细胞呼吸:生物体内的有机物(糖类、脂肪、蛋白质,主要是葡萄糖)在细胞内经过一系列氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出的总过程,(又叫生物氧化、呼吸作用)二、()呼吸:是呼吸作用的主要形式,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸细胞呼吸()呼吸三、有氧呼吸1、定义:2、总反应式:3、场所:和(主要场所是)四、无氧呼吸1、定义:一般是指细胞在条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出能量的过程。在微生物中也可称为。高三生物第一轮复习材料7——光合作用82、总反应式:酒精发酵:乳酸发酵:3、场所:五、细胞呼吸的意义1、供能:ATP用于各种耗能的生命活动(细胞分裂、染色体的复制和移动、植株生长、主动运输、肌肉收缩、神经冲动及冲动的传导、新物质的合成、分泌、生物发光或生物放电热能,用于维持体温);不消耗ATP的过程有:自由扩散、协助扩散、渗透作用、吸胀作用、蒸腾作用2、供原料:为新陈代谢提供原料,如细胞呼吸的中间产物丙酮酸等是合成氨基酸的原料GPT谷氨酸+丙酮酸α—酮戊二酸+丙氨酸,此反应过程称为作用难点突破一、呼吸作用的实质:氧化分解有机物,释放能量,形成ATP有氧呼吸:有氧气参加的氧化还原反应对比:氧化还原反应无氧呼吸:无氧气参加的氧化还原反应二、有氧呼吸三个阶段的比较第一阶段第二阶段第三阶段场所反应物生成物生成ATP数量需氧与否三、有氧呼吸、无氧呼吸的比较见课本四、光合作用与呼吸作用的比较项目光合作用呼吸作用附录区别反应部位都是双层膜细胞器、具有能量转化功能,有自己的DNA所需条件所用的酶(系统)不同,在基质和膜上都有分布物质变化光合作用:同化作用高三生物第一轮复习材料7——光合作用9能量变化呼吸作用:异化作用两者共同作用完成能量在生物圈内的流动全过程联系光合作用位几乎所有的生物提供物质能量来源,呼吸作用是能量的利用五、有关光合作用和呼吸作用的计算1、光合作用和呼吸作用的原