1、高频考点探究高频考点探究考点考点叶绿体中色素的吸收光谱和合成叶绿体中色素的吸收光谱和合成1色素与吸收光谱2不同颜色温室大棚的光合效率(1) 光合效率最高无色透明大棚：日光中各色光均能透过无色透明大棚，而有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收。(2) 光合效率最低绿色塑料大棚：叶绿素对绿光的吸收最少。3影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄(秋天）。(3)必需元素：叶绿素中含 N、Mg 等必需元素，缺乏 N、Mg 将
2、导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。【典例】(2011年龙岩一检)关于植物体中色素的描述，错误的是()A叶绿体色素与 ATP 的合成有关B液泡中的色素也参与光合作用C叶绿体色素与 O2 和H的形成有关D叶绿体色素能吸收和传递光能解题思路叶绿体色素能吸收和传递光能，将水光解成O2和H，并将水光解后多余的能量合成 ATP；液泡中的色素没有叶绿素，不参与光合作用。答案B考点考点光合作用过程光合作用过程1光合作用过程图解2光合作用反应式(1)光合作用的产物：主要是糖类，包括单糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)
3、，其中以蔗糖和淀粉最为普遍，但蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物。(2)元素的去向氧元素碳元素： CO2C3 (CH2O)氢元素： H2OH(CH2O)C3C5H和 ATP(CH2O)CO2 供应不变停止光照增加 减少 减少或没有 减少或没有突然光照减少 增加增加增加光照不变停止 CO2 供应 减少 增加增加减少或没有CO2 供应增加增加 减少减少增加光照不变，CO2供应不变(CH2O)运输受阻增加 减少增加减少3叶绿体处于不同条件下 C3 、C5 、H 、ATP、(CH2O)合成量的动态变化光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化
4、H2O 分解成 O2 和H形成 ATP二氧化碳被固定；C3被H还原，最终形成糖类；ATP 转化成 ADP 和 Pi能量转换光能转化为化学能，储存在 ATP 中ATP 中的化学能转化为糖类中储存的化学能4.光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系光反应阶段暗反应阶段联系物质：光反应阶段产生的H，在暗反应阶段用于还原 C3能量：光反应阶段生成的 ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助 C3 形成糖类，ATP 中的化学能转化为储存在糖类中的化学能续表【典例 】下图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()A结构 A 中的能量变化是光能转变为 ATP 中的化学能B供给 14CO2
5、，放射性出现的顺序为 CO2C3甲C结构 A 释放的 O2 可进入线粒体中D如果突然停止 CO2 的供应,短时间内 C3 的含量将会增加D温度温度pH强度强度频率频率浇水浇水Mg2+施肥施肥空气空气中的中的浓度浓度（五）光合作用的应用（五）光合作用的应用探究：探究：光照强度光照强度对光合作用强度的影响对光合作用强度的影响 1 1、实验原理：、实验原理：2 2、实验步骤：、实验步骤：自变量自变量的设置：的设置：因变量因变量的检测：的检测：无关变量无关变量的控制：的控制：强、中、弱三种光照强、中、弱三种光照 同一时间段内各实验装置中小圆形同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量叶片浮起的数量使
6、小圆形叶片内的气体逸出；使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用等。放入黑暗处待用等。 在光合作用的过程中植物吸收在光合作用的过程中植物吸收COCO2 2并释放并释放OO2 2，释放，释放OO2 2的多少与光合作用的强度密切相关，的多少与光合作用的强度密切相关， OO2 2溶解度很小，积累溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片上浮的数量，来比较光合作用的强弱。内叶片上浮的数量，来比较光合作用的强弱。 取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆叶片30片（注意避开大的叶脉）。将小圆叶片置于注射器内，并让注射
7、器吸入清水，待排除注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可重复几次。将内部空气逸出的小圆行叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。这样的叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。取3只烧杯，分别倒20ml富含co2的清水(事先可用口通过玻璃管向清水内吹气）。分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照（光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定）。观察并记录同一时段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。烧杯编号不同光照条件下小叶圆片上浮的数目5分钟上浮数10分钟上浮数15分钟上浮数1距40W
8、台灯15cm,2%NaHCO3溶液，1592距40W台灯25cm，2%NaHCO3溶液，0253距40W台灯35cm，2%NaHCO3溶液，0113 3、实验结果：、实验结果： 考点考点影响光合作用强度的环境因素影响光合作用强度的环境因素 1.光照的影响光照的影响（一）单因素对光合作用的影响（应用）应用）(1)光照强度的影响光照强度的影响A点：黑暗时，点：黑暗时， 只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段：弱光下，段：弱光下，光合作用光合作用小于小于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O2B点：光补偿点，点：光
9、补偿点，光合作用光合作用等于等于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2（光照强度只有在（光照强度只有在 B 点以上时，植物才能正常生长）点以上时，植物才能正常生长）BC1段：强光下，段：强光下，光合作用光合作用大于大于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O2白光白光红光或蓝紫光红光或蓝紫光绿光绿光最强：最强：次之：次之：最弱：最弱：（2）光质的影响）光质的影响 不同波长的光不同波长的光应用：光合速率与光强度的关系应用：光合速率与光强度的关系1. 对植物而言，光照对植物而言，光照越强越好吗越强越好吗?2. 请在图上画出阴生请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的植物胡椒光合速率的曲线曲线? 10 2010 5 0 5
10、- -放出放出吸收吸收 O2(mg/dm2h)光照强度光照强度 (klx) ABCDE阴生植物的阴生植物的 A 点上移，点上移，B 点较小，点较小，C 点较低点较低间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能理利用光能适当提高光照强度可增加大棚作物产量适当提高光照强度可增加大棚作物产量 光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用吸收或释放量吸收或释放量CO202.温
11、度温度在一定范围内温度对光合作用的影响在一定范围内温度对光合作用的影响一定范围内温度一定范围内温度 哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在该哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在该地区农作物的生长季节里，阳光充沛、昼地区农作物的生长季节里，阳光充沛、昼夜温差大。请试分析：夜温差大。请试分析： 为何当地出产的哈密瓜会比其他地区出产为何当地出产的哈密瓜会比其他地区出产的甜？的甜？ 如果想在福建地区比较甜的哈密瓜，理论如果想在福建地区比较甜的哈密瓜，理论上你认为可以采取哪些措施？上你认为可以采取哪些措施？ 温度温度影响影响酶酶的活性的活性光合作用是在光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影的催化下进行的，温度直接影
12、响响 ；B B点表示：点表示： ；BCBC段表示：段表示： ； 酶的活性酶的活性酶酶此温度条件下，光合速率最高此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降超过最适温度，光合速率随温度升高而下降 温室栽培中，温室栽培中，白天可适当提高温度，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。从而提高作物产量（有机物积累量）。3.CO2浓度浓度 分析：分析：图图 1 和图和图 2 表示在一定范围内，光合作用速率随表示在一定范围内，光合作用速率随 CO2浓度的增加而增大，但当浓度的增加而增大，但当 CO2
13、浓度增加到一定范围后，光浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加合作用速率不再增加 图图 1 中中 A 点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的 CO2 浓度，即浓度，即 CO2 补偿点；图补偿点；图 2 中的中的 A点表示进行光合作用点表示进行光合作用所需所需 CO2 的最低浓度的最低浓度 图图 1 和图和图 2 中的中的 B 和和 B点都表示点都表示 CO2 饱和点饱和点 应用：应用：在农业生产上可以通过在农业生产上可以通过“正其行，通其风正其行，通其风”，增施农家，增施农家肥等增大肥等增大 CO2 浓度，提高光合作用速率浓度，提高光合作用速率H H2
14、 2OO是光合作用的原料。在一定范围内是光合作用的原料。在一定范围内,H,H2 20 0越多，光越多，光合速率越快，但到合速率越快，但到A A点时，即点时，即H H2 2OO达到饱和时，光合达到饱和时，光合速率不再增加。速率不再增加。 4. 4.水分水分 分析：分析： 影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合 用，又会导致叶片气孔关闭，限制用，又会导致叶片气孔关闭，限制 CO2 进入叶片，从而间接影响进入叶片，从而间接影响光合作用。光合作用。 应用：根据作物的需水规律合理灌溉。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。NN：P P：磷脂、：磷脂、K
15、K：MgMg： 5. 5.矿质元素：矿质元素：分析：分析：在一定浓度范围内，增大必需元在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫高而导致植物渗透失水而萎蔫应用：应用：根据作物的需肥规律，适时、适根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量量地增施肥料，可提高农作物产量6.光照面积光照面积一般情况下，光合作用实际量与叶面积呈正一般情况下，光合作用实际量与叶面积呈正相关；相关；当达到面积饱和点后，因很多叶被挡在光补当达到面积饱和点后，因很
16、多叶被挡在光补偿点以下，光合作用不再增加，但呼吸加强，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。因此干物质的积累量不断降低。提高农作物产量的措施：提高农作物产量的措施：延长光合作用时间：延长光合作用时间：增加光合作用面积：增加光合作用面积：增加光能利用率增加光能利用率提高光合作用效率提高光合作用效率控制光照强弱控制光照强弱控制光质控制光质控制控制CO2供应供应控制必需矿质元素供应适时适量施肥控制必需矿质元素供应适时适量施肥提高复种指数提高复种指数温室中人工光照温室中人工光照合理密植合理密植间作套种间作套种通风透光通风透光在温室中施有机肥，在温室中施有机肥，使用使用CO
17、CO2 2发生器发生器阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物 提高农作物光合强度的措施：提高农作物光合强度的措施： 注意多用一些适当、适量、合理等字眼注意多用一些适当、适量、合理等字眼1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植、合理密植 光照强度、温度和光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的浓度对光合作用的影响是影响是综合性综合性的，但在某些情况下会有一个的，但在某
18、些情况下会有一个起起限制性限制性的主要因素。的主要因素。 综合因素和主要因素：综合因素和主要因素：8(11分)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是_，捕获光能的色素中含量最多的是_。(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供_。(3)光照强度低于8102molm-2s-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是_；光照强度为1014102molm-2s-1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能
19、的原因是_。(4)分析图中信息，PEPC酶所起的作用是_；转基因水稻更适合栽种在_环境中。(高考四高考四2013川卷川卷)叶绿体叶绿体叶绿素叶绿素aC5H和和ATP光照强度光照强度CO2供应已充足且光照强度已达饱和点供应已充足且光照强度已达饱和点增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率强光强光2.多因素对光合作用的影响（应用）应用）在在 P 点之前，限制点之前，限制光合速率的因素应为光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增随着该因素的不断增强，光合速率不断提强，光合速率不断提高高在在 Q 点时，横坐标点时，横坐标所表示
20、的因素不再是所表示的因素不再是影响光合速率的因素，影响光合速率的因素，要提高光合速率，可要提高光合速率，可适当提高图示的其他适当提高图示的其他因素的含量或强度等因素的含量或强度等 （2007山东理综）山东理综）以测定的以测定的CO2吸收量与释吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是：下列分析正确的是： A光照相同时间，光照相同时间，35时光合作用制造的有机物时光合作用制造的有机物的量与的量与30时相等时相等 B光照相同时间，在光照相同时间，在20条件下植物积累的有条
21、件下植物积累的有机物的量最多机物的量最多 C温度高于温度高于25时，光时，光合作用制造的有机物的量合作用制造的有机物的量开始减少开始减少 D两曲线的交点表示光两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等消耗的有机物的量相等1不同条件下光照强度对光合作用曲线的影响(1)当原温度是光合作用的最适温度时，降低温度，其他条件不变，a点上移，b点左移，d点下移。(2)当上图表示阳生植物的光合作用强度时，则阴生植物的a点上移，b点左移，d下移(3)干旱初期，对呼吸作用影响不大， a 点不变，但植物气孔关闭，CO2 吸收量少， 则 b 点右移，d 下移。(4)当 CO2
22、 浓度较低时，其他条件不变， a 点不变，b 点右移，d 下移。2.不同条件下 CO2(光)补偿点的移动规律(1)若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。(2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄摄取的无机物转变成为自身的组成物质取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物并储存了能量的一类生物 异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有不能直接利用无机物制成有机物机物，只能把从外界，只
23、能把从外界摄取的现成的有机摄取的现成的有机物物转变成自身的组成物质，并储存了能转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物量的一类生物 四、化能合成作用四、化能合成作用概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用释放的能量来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2
24、HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量光合作用细胞呼吸代谢类型 合成代谢(或同化作用)分解代谢(或异化作用)场所叶绿体活细胞(主要在线粒体中)条件光、色素、酶、水酶、有光无光均可进行物质变化无机物 有机物有机物 无机物能量变化光能化学能(储能)化学能ATP热能(放能)考点考点光合作用与细胞呼吸的比较及代谢类型1光光合作用与细胞呼吸的比较合作用与细胞呼吸的比较分解分解光合作用细胞呼吸实质合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量意义实现了物质和能量的转化维持大气中 O2 和CO2
25、的相对平衡促进了生物的进化为生命活动供能为体内物质合成提供原料续表光合作用细胞呼吸联系光合作用为细胞呼吸提供物质和能量基础，细胞呼吸为光合作用提供原料进化：光合作用影响呼吸类型的产生共同维持自然界的碳循环续表 【典例】(2011 年宁波八校联考)下图表示某高等植物光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，下列说法正确的是( )A2 过程消耗的 ATP 来自 1、3、4、5 过程产生的 ATPB1、2 过程发生在叶绿体中，3、4、5 过程在线粒体中进行C1过程产生的 NADPH参与2过程，3和4过程产生的H与 氧结合生成水D高等植物所有的细胞都可以进行 1、2、3、4、5 过程C2.生物的新陈代谢
26、类型生物的新陈代谢类型讨论：讨论：光合作用有何意义？光合作用有何意义？CO2O2五、光合作用的意义五、光合作用的意义为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。促进了生物的进化。促进了生物的进化。据统计：据统计：1 1、地球表面的绿色植物每
27、年大约制造了、地球表面的绿色植物每年大约制造了44004400亿吨有机物。亿吨有机物。 2 2、地球表面的绿色植物每年储存的能量约、地球表面的绿色植物每年储存的能量约为为7.117.1110101818KJKJ，这个数字大约相当于，这个数字大约相当于240000240000个三门峡水电站每年所发出的电力，个三门峡水电站每年所发出的电力，相当于人类在相当于人类在 工业生产、日常生活和食物工业生产、日常生活和食物营养上所需要的能量的营养上所需要的能量的100100倍。倍。课外读课外读间间 作作 一茬一茬有两种或两种以上生育季节相近的作有两种或两种以上生育季节相近的作物，在同一块田地上成行或成带（多
28、行）物，在同一块田地上成行或成带（多行）间隔种植的方式。公元间隔种植的方式。公元6世纪世纪齐民要术齐民要术叙述了桑与绿豆或小豆间作、葱与胡荽间叙述了桑与绿豆或小豆间作、葱与胡荽间作的经验。作的经验。套套 作作 在前季作物生长后期的株在前季作物生长后期的株 、 行或畦间播种行或畦间播种或栽植后季作物的种植方式。套作的两种或栽植后季作物的种植方式。套作的两种或两种以上作物的共生期只占生育期的一或两种以上作物的共生期只占生育期的一小部分时间，是一种解决前后季作物间季小部分时间，是一种解决前后季作物间季节矛盾的复种方式节矛盾的复种方式 。主要方式有：小麦套。主要方式有：小麦套玉米或再套甘薯或大白菜；玉米或再套甘薯或大白菜；轮 作 在同一块田地上有顺序地在同一块田地上有顺序地在季节间在季节间和年度间轮换种植和年度间轮换种植不同作物，是用地不同作物，是用地养地相结合的一种生物学措施。有利养地相结合的一种生物学措施。有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害；能有效地改善土壤的理化性状，草害；能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力。调节土壤肥力。
