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第四节能量之源—光合作用张泷一、探究实验：绿叶中色素的提取和分离1、实验结果：种类颜色含量叶绿素b胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素(占总量3/4)类胡萝卜素(占总量1/4)(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)分子式(C55H72O5N4Mg)(C40H56)(C40H56O2)(C55H72O5N4Mg)注意：在滤纸条上距离最近的两条色素带和距离最远的两条色素带?代表：层析液的溶解度不同，越靠上的溶解度越大。代表：色素的含量①色素带数量的代表什么？②色素带宽窄的代表什么？③色素带位置的代表什么？※代表：色素的种类1.在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是（）A.未加石英砂，研磨不充分B.一次加入大量的无水乙醇提取C.分次加入少量无水乙醇提取D.使用放置数天的菠菜叶C对应训练2、色素与吸收光谱紫蓝青绿黄橙红太阳叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光光合色素的功能：吸收、传递、转换光能温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃？3、荧光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色，但在反射光下呈红色，此为荧光现象2.下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素（）A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素a、叶绿素bA对应训练二、光合作用的探究历程1、实验者2、实验过程及现象3、实验结论特别指出恩格尔曼P100萨克斯P102鲁宾和卡门P102O2叶绿体H2O有机物阳光CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且放出氧的过程。CO2三、光合作用概念1、光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶、水等多种酶、CO2、[H]、ATP光能转化为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解：2H2O光4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+光能ATP酶C3的还原：2C3（CH2O）+C5+H2O[H]，ATP酶联系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP；2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供ADP和Pi；CO2的固定：CO2+C52C3酶四、光合作用的原理7对应训练3.右图为叶绿体亚显微结构图，下列关于其结构与功能的叙述，不正确的是()A.①和②均为选择透过性膜B.光反应的产物有O2、[H]、ATP等C.③上的反应需要光，不需要酶，④上的反应不需要光需要多种酶D.光能转变为活跃的化学能在③上进行；活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成C4.叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（）A叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B水在光下分解为[H]和氧气的过程发生在基质内C二氧化碳的固定过程发生在类囊体薄膜上D光合作用的产物淀粉是在叶绿体基质中合成的D对应训练2、光合作用反应方程式及元素去向6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体b、H的转移：H2OHC6H12O6H2Oc、C的转移：CO2C3糖类a、O的转移：H2OO2光合作用的原理四、光合作用的原理3.条件骤变时物质含量的变化①CO2浓度不变光反应[H]ATPO2C3C5（CH2O）光照减弱光照增强H2OCO2[H]O2酶多种酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的还原积累、增加消耗、减少四、光合作用的原理3.条件骤变时物质含量的变化②光照不变暗反应C3C5[H]ATPO2（CH2O）CO2浓度减少CO2浓度增加H2OCO2[H]O2酶多种酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的还原积累、增加消耗、减少CO2固定过程减慢，C3形成量减少;而C3的还原过程仍在进行。6.下图是改变CO2浓度后与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线，请回答：（3）光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度，但前者主要影响光合作用的，后者主要影响光合作用的。C3光反应暗反应（1）曲线a表示的化合物是，曲线b表示的化合物是；（2）在CO2浓度降低时，曲线a表示的化合物的含量迅速下降的原是：C5对应训练植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。③O2的产生量3、相关概念五、影响光合作用强度的因素及应用：2、观测指标：（一）光合作用强度：1、概念：①有机物的合成（产生）量②CO2的固定量呼吸速率？实际光合速率=净光合速率+呼吸速率将植物置于黑暗中，测定容器中CO2增加量，O2减少量(或描述为：植物黑暗条件下CO2的释放量，O2的吸收量)或植物有机物减少（消耗）量。净光合速率？将植物置于光下，测定容器中CO2减少量，O2增加量(或描述为：光下植物对CO2的吸收量，O2的释放量)或有机物增加（积累）量。将植物置于光下，植物消耗的CO2，产生的O2，制造的葡萄糖呼吸作用实际光合速率？光照强度ABC光补偿点CO2释放速率CO2吸收速率o纵坐标的值实指净光合速率A点对应的纵坐标的绝对值实指呼吸速率光饱和点最大净光合速率呼吸速率最大光合速率（二）、曲线分析其大小主要受温度影响ABCD时间ABCCO2吸收速率o纵坐标的值实指净光合速率A点对应的纵坐标的绝对值实指呼吸速率最大净光合速率呼吸速率最大光合速率（二）、曲线分析其大小主要受温度影响S1S2S3呼吸消耗(有机物)量=(有机物)储存量=(有机物)制造量=S1+S2S3-S1S3+S2酵母菌或植物的非绿色器官呼吸速率随O2浓度的变化A点:只进行无氧呼吸C点及以后:只进行有氧呼吸A～C之间:无氧呼吸+有氧呼吸B点对应的氧浓度下，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸又很微弱，消耗的有机物最少．补充：光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析O2浓度ACO2释放速率0无氧呼吸有氧呼吸BCab总曲线有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸O2的吸收速率CO2吸收CO2放出阳生植物阴生植物光照强度1.内部因素植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片（叶龄）（三）、影响光合作用强度的因素：光合速率光照强度开花期营养生长期幼苗期根据植物在不同生长发育阶段光合作用强度不同，适时适量的提供水肥条件，以使植物茁壮成长。二、影响光合作用强度的因素：1.内部因素植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片（叶龄）二、影响光合作用强度的因素：1.内部因素植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片（叶龄）OA段：AB段：BC段：幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断提高壮叶，叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。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。应用：栽培作物培养时适当摘除老叶和发黄的叶，可降低有机物消耗。温度pH强度波长浇水Mg2+施肥空气中的浓度哪些外界因素会影响光合作用的进行施肥２．外部因素光（光强、光质）、温度、CO2浓度、矿质元素、水等光照强度O2的产生量OA光照强度温度、CO2光合作用随着光照强度的变化而变化。一定范围内，随着光照逐步增强光合作用也随着加快；但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。B真光合作用①光照(1)描述曲线：点的描述线段的描述(2)点的移动描述光照强度CO2吸收CO2释放6ABC8例如：若图示为阳生植物，则阴生植物，A、B、C点如何移动？若呼吸速率增加，光补偿点如何移动？缺Mg时B点如何移动？(3)改变：若将纵坐标改为O2的吸收量，则曲线如何变化？(4)应用：(5)计算：→↑0吸收光照强度abcd释放CO2CO2f若上图示植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，该曲线表示该植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到30℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），理论上图中相应点的移动分别是：c点；a点；f点。下移右移左下移温度改变时，光补偿点和光饱和点的变化若温度不变，CO2浓度改变则c、a、f如何移动？c不动：a不动：f右上移动:29例.将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其他条件保持不变），测得氧气释放速率如下表所示。下列对该数据的分析，错误（）A.该叶片呼吸作用吸收O2的速率是0.2μL/cm2叶面·minB.当光照强度为2klx时，光合作用释放O2与呼吸作用吸收O2的速率基本相等C.当光照强度为8klx时，光合作用产生O2的速率为0.8μL/cm2叶面·minD.当光照强度超过10klx，光合作用速率不再提高光照强度（klx）02468101214O2（μL/cm2叶面·min）-0.200.20.40.81.21.21.2CCO2饱和点CO2补偿点光合作用速率②CO2浓度1、c与a、n与b是否相同？光照强度改变时，CO2补偿点和CO2饱和点的变化光反应增强，单位时间产生更多的，单位时间还原CO2量，对CO2利用率，光合速率，因此光合速率可以在更的CO2浓度下与细胞呼吸速率相等，即CO2补偿点。ATP和NADPH增大增大增大低降低②CO2浓度2、点的移动b点之后的限制因素是，而增强光照，光反应，植物暗反应固定的CO2，因此CO2饱和点。光照强度、温度增强增多右上移②CO2浓度将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示）,测定结果如图。下列相关叙述，正确的是()A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B.如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移C.如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移D.如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移D小结：一般来说，改变条件，利于光合作用的进行时，光补偿点和CO2补偿点要左移，光饱和点和CO2饱和点要右移③温度→酶活性1）温度2）温度是影响气孔开闭的因素之一→光合作用强度应用：农作物增产措施a适时播种:b温室栽培：盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，植物因为缺少CO2而光合作用强度下降。Ⅰ晴天：白天适当升温，晚上适当降温以保持较高的昼夜温差Ⅱ连续阴雨天：白天和晚上均降温“午休”现象4、必需元素的影响：1、描述曲线：2、分析下降原因：3、应用：5、水分的影响：1、影响2、应用6、多因子对光合作用速率的影响P点：Q点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法10、对应训练D高考调研48面3、43.与光合作用有关的其他曲线解读光合作用的实际量2468叶面积指数O物质的量呼吸量干物质量A、OA段，随叶面积指数的增加，光合作用实际量增加；过A点后，随着叶面积指数的增加，光合作用实际量不再增加B、OB段，随叶面积指数的增加，干物质量增加，过B点后随叶面积指数的增加干物质量减少C、由曲线OCD可以看出，叶面积指数是影响呼吸作用酶活性的重要因素D、D点以后随着叶面积指数的增加，植物将不能生活下去叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积，叶面积指数越大，叶片交错重叠程度越大，如图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系，下列说法不正确的是_______C7········e·光合作用的日变化光合作用的日变化311、下图表示的是一昼夜北方某作物植株CO2吸收量的变化。甲图为盛夏某一晴天，乙图是在春季的某一晴天。对两图的相关原因分析不正确的是A．甲图中有机物积累最多的是G点，两图中B点植物干重均低于A点时的干重B．植株有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可增加OA的绝对值C．两图中DE时间段叶绿体中三碳化合物含量均大大减少D．甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多C12、请你预期一天内大棚中CO2浓度变化的最可能情况是图中哪条曲线所示变式：时间A13、下列有关