搜索
第三讲能量之源—光与光合作用考纲要求：1、光合作用的基本过程Ⅱ2、影响光合作用速率的环境因素Ⅱ实验：叶绿体色素的提取和分离过程基粒（类囊体组成）外膜内膜基质色素与光反应有关的酶与暗反应有关的酶，少量DNA、RNA考点一、捕获光能的色素（一）叶绿体结构▲光合作用场所一定是叶绿体吗？叶绿体是光合作用的场所——恩格尔曼的实验暗处、极细光束照射光下照射2.叶绿体是光合作用的场所结论：1.O2是由叶绿体释放的水绵、好氧细菌自身对照，自变量为光照（照光处与不照光处，黑暗与完全曝光），因变量是氧气释放（好氧菌的分布）萨克斯：自身对照，自变量为光照（一半曝光，一半遮光），因变量是淀粉合成（颜色变化）（注意：饥饿处理）鲁宾和卡门的实验相互对照，自变量为标记物质，因变量为氧气的放射性运用了同位素标记法有利证明光合作用释放的氧气来自水卡尔文的实验小球藻14CO214C6H12O6CO2C3(CH2O)CO2C5运用同位素标记法探明了碳在光合作用中的转化途径（二）实验：绿叶中色素的提取和分离1、色素的提取实验原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可用无水乙醇提取绿叶中的色素2、色素的分离实验原理：各种色素在层析液中的溶解度不同溶解度高，扩散速度快，位于上面溶解度低，扩散速度慢，位于下面考点一、捕获光能的色素纸层析法提取色素制备滤纸条画滤液细线色素分离观察结果鲜嫩、颜色深绿的叶片；称取、剪碎；加入SiO2和CaCO3、10ml无水乙醇，迅速研磨并用单层尼龙布过滤，过滤后及时用棉塞将试管塞严距剪去两角的滤纸一端1cm处用铅笔画一条细线用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔线画一细线，待干后再画一两次。线要细、齐、直。将适量层析液倒入试管，插入滤纸，棉塞塞紧试管口。注意，细线不能触及层析液滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素胡萝卜素（橙黄色）叶绿素ａ（蓝绿色）叶绿素ｂ（黄绿色）叶黄素（黄色）优化探究P54造成色素提取液绿色浅的主要原因有哪些？①绿叶不鲜嫩，色素含量太少；②研磨不充分，色素未能充分提取；③绿叶过少或提取液（无水乙醇等）加入过多，导致色素溶液的浓度低；④未加碳酸钙或加入量过少，导致部分色素分子被破坏。叶龄0含量叶绿素（镁元素）类胡萝卜素例1：分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜叶，并按下表所示添加试剂，经研磨，过滤得到三种不同颜色得溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。处理ABCSiO2(少量）＋＋＋CaCO3(少量）－＋＋95％乙醇（10ml)＋－＋蒸馏水（10ml）－＋－试回答：（1）A、B、C处理得到得溶液得颜色分别是什么？并分析原因？黄绿无色深绿（1）色素吸收、传递、转换光能胡萝卜素叶黄素叶绿素ａ叶绿素ｂ叶绿素类胡萝卜素（约占1/4）（约占3/4）（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）（2）功能：（3）影响叶绿素的因素：光照、温度、必需元素等。红光和蓝紫光蓝紫光0波长50100叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？例2.有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B(如图)，经过一段时间，各盆中长势从最旺到最差依次是：甲、乙、丙、丁延伸：无色透明温室大棚植物生长最好！光反应暗反应物质变化能量变化物质变化能量变化类囊体薄膜上叶绿体基质中H2O的光解ATP的合成光能→活跃的化学能（ATP）CO2的固定（CO2→C3）ATP的水解C3的还原（C3→糖类等有机物）活跃的化学能→稳定的化学能（ATP）(有机物)C5考点二、光合作用的过程色素光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]酶酶（CH2O）CO2吸收光解能固定还原光反应暗反应H2O基粒或类囊体薄膜上基质中光合作用具体过程CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O2山东理综7．右图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布，下列叙述正确的是（）A．生物膜为叶绿体内膜B．可完成光合作用的全过程C．发生的能量转换是：光能→电能→化学能D．产生的ATP可用于植物体的各项生理活动C例题：离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是C3减少，C5增多停止CO2供应时：C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高。停止光照时：C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。光照强度变化引起产生量变化，导致C3还原过程受到影响，而二氧化碳的固定过程正常进行。[H]ATPCO2浓度变化直接影响二氧化碳的固定过程，而光反应没有受到影响，C3还原过程也不受影响。CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体考点三、光合作用的影响因素影响光合作用的环境因素：H2OCO2光（光照强度、光质、光照时间）温度矿质元素(真正)光合速率(表观)净光合速率O2CO2葡萄糖光合作用强度通常用光合速率表示，即单位面积叶片在单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量可以测出净光合速率和呼吸速率，只能计算出真正光合速率真正光合速率=净光合速率+呼吸速率产生、生成量释放、增加量固定、利用量、需要量吸收量、减少量制造、生产、合成、积累量、净生产量生成的量这株植物在光下1小时光合作用共产生克葡萄糖该叶片在10℃、5000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是mg.。。。则1小时积累的葡萄糖是克。根据关键字来判断是总光合还是净光合？在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖克。真正光合量真正光合量净光合量真正光合量将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理1h，罩内CO2含量增加了25mg；再给以1h的充足光照，罩内CO2减少了36mg，则后一个小时光合作用固定CO2____________mg。呼吸净光合量真正光合量真正光合速率1、光OBCACO2吸收CO2释放呼吸速率净光合速率光照强度光饱和点D光补偿点A、光照强度A点：光合作用为0，只有呼吸作用；AB段：光合作用增强，呼吸作用不变，但呼吸大于光合；B点：光合作用等于呼吸作用（光补偿点）；BC段：光合作用增强，呼吸作用不变，但呼吸小于光合；C点：光合作用不再增加（光饱和点），限制因素：内因（色素、酶）、外因（CO2浓度、温度等）乙丙丁甲图对应；乙图对应；丙图对应；丁图对应。甲A点A→B点B点光照强度大于B点B、光质：白光＞红光＞蓝紫光。。。＞绿光C、光照时间：在生产上应用:a.适当提高光照强度b.阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，故可以间作，合理利用光能。c.延长光合作用时间(例：轮作)d.对温室大棚用无色透明玻璃e.遇连阴天，温室需补光，选用______光最有效红（蓝）光照时间越长，光合产物越多。2、CO2浓度CO2浓度0①二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物。在一定范围内随着CO2浓度的升高，光合作用的强度增强。但当CO2增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。②A点表示植物开始进行光合作用B点表示光和速率等于呼吸速率；限制C点因素是酶及光照强度。BCCO2吸收CO2放出③应用：大田——合理密植“正其行，通其风”；温室——施用有机肥或干冰。CO2浓度光合速率A3、水水是光合作用的原料和反应的介质，如果缺水既可直接影响光合作用，又可间接影响光合作用（如：中午温度过高，植物蒸腾作用丢失大量的水，导致气孔关闭，限制CO2的进入）•应用：合理灌溉。4、温度影响酶的活性温度光合强度（1）农田：受季节限制（2）温室：夜晚适当降温，保持昼夜温差，保证有机物的积累适时播种•5、矿质元素氮：各种酶、[H]、ATP、叶绿素磷：[H]、ATP、叶绿体膜镁：叶绿素的重要成分钾：与糖类的合成运输有关。应用——合理施肥根据作物种类不同、土地的肥力条件不同等等进行合理施肥。应用：农业生产上提高农作物的产量的措施—①提高光合作用的强度②降低呼吸作用强度夜晚适当降低温度提高农作物光合作用强度的措施1、适当提高光照强度、延长光照时间2、适当提高CO2浓度：大田合理密植、温室大棚：使用干冰、碳酸氢铵、有机肥等3、白天适当提高温度4、适当增加植物体内的含水量：合理灌溉5、适当增加矿质元素的含量：合理施肥图中A点表示：；原因是：；随叶面积指数的增加，光合作用实际量不再增加有很多叶片被遮挡叶面积指数对光能利用率影响措施：间苗、修剪、30℃20℃10℃光照强度光合速率PQ曲线达到P点之前，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。从P点到Q点之间，横坐标因子和其他因子共同影响光合速率。多因素综合影响曲线分析光合速率温度PQ高CO2浓度中CO2浓度低CO2浓度优化探究P5230℃20℃10℃光照强度光合速率PQ到达Q点之后，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，可采取适当提高图中其他因子的方法。多因素综合影响曲线分析光合速率温度PQ高CO2浓度中CO2浓度低CO2浓度考点四、光合作用和呼吸作用的关系光合作用与有氧呼吸的比较光合作用有氧呼吸区别场所所需条件物质变化能量变化联系光合作用为有氧呼吸提供；呼吸作用为光合作用提供。叶绿体细胞质基质、线粒体光、色素、酶等O2、酶等无机物合成有机物有机物分解成无机物光能转变成稳定的化学能有机物中的化学能释放出来，热能释放、转移给ATP有机物、O2CO2光合作用细胞呼吸[H]来源来自水的分解来自第一、第二阶段用途用于还原C3形成（CH2O）用于还原O2生成水来源来自光反应有氧呼吸三个阶段均产生ATP；无氧呼吸只有第一阶段产生ATP用途用于暗反应，还原C3形成（CH2O）作为能量通货用于各项生命活动ATP光补偿点和饱和点的移动问题CO2浓度0ABCO2吸收CO2放出光照强度光饱和点光补偿点1、呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，光饱和点应左下移2、呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率增加时，光补偿点应左移，光饱和点应右上移3、呼吸速率增加，光补偿点应右移；呼吸速率减小，光补偿点应左移预测.原创卷(五)第3、4题甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，—昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图曲线中C点和E点（外界环境中C02浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态？呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时一天中光合作用的变化问题将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养。假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同，用CO2测定仪测得了夏季一天中该玻璃罩内CO2的浓度变化情况，绘制成如图所示曲线，下列有关说法正确的是()A．BC段较AB段CO2增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱B．CO2下降从D点开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的C．FG段CO2下降不明显，是因为光照减弱，光合作用减弱D．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量最多，光合作用最强如硝化细菌1、自养生物：2、异养生物：能将无机物合成为储有能量的有机物的生物。不能自己把无机物合成为有机物，只能利用环境中现成的有机物制成为自身的组成物质的生物。人、动物、真菌、大多数细菌等化能合成作用：利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。其中，合成有机物的能量就是来自无机化合物的分解。例如：绿色植物、蓝藻。如硝化细菌光能自养型化能自养型生物同化作用的类型生物新陈代谢的类型同化类型自养型：能利用H2O、CO2制造有机物异养型：直接利用有机物光能自养化能自养绿色植物、蓝藻、光合细菌等硝化细菌等异化类型需氧型：厌氧型：蛔虫、乳酸菌、破伤风杆菌等多数动物、植物、微生物兼性厌氧型：酵母菌、大肠杆菌乳酸菌、蓝藻的新陈代谢的类型各是什么？动物、微生物（细菌、真菌等）