1、考纲定位考纲定位1.光合作用的基本过程光合作用的基本过程()2.影响光合作用速率的环境因素影响光合作用速率的环境因素()3.叶绿体色素的提取和分离叶绿体色素的提取和分离(实验实验)能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用思考：下列转变需经哪些生理过程才能实现？思考：下列转变需经哪些生理过程才能实现？光能光能糖类等有机物中稳定的化学能糖类等有机物中稳定的化学能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能直接用于各种生命活动直接用于各种生命活动光合作用光合作用细胞呼吸、细胞呼吸、ATPATP合成合成ATPATP水解水解一、光合作用一、光合作用光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体
2、，利用，利用光能光能，把把二氧化碳和水二氧化碳和水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并，并且释放出且释放出氧气氧气的过程。的过程。场所场所条件条件产物产物原料原料1总反应式总反应式 物质变化：二氧化碳和水合成有机物能量变化：光能变为有机物的化学能阅读课本P103104页归纳光合作用过程 2过程光、色素、酶光、色素、酶 类囊体薄膜类囊体薄膜 HO2 ATP ATP中活跃的化学能中活跃的化学能 酶、酶、H、ATP 叶绿体基质叶绿体基质 2C3(CH2O)C5H2O 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 (1)叶绿体是光合作用的主要场所。叶绿体是光合作用的主要场所。()(2)光合
3、作用需要的酶只分布在叶绿体基质中。光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中。()(3)没有光反应，暗反应不能进行。没有光反应，暗反应不能进行。()(4)没有暗反应，光反应仍能正常进行。没有暗反应，光反应仍能正常进行。()1(2014新课标全国卷新课标全国卷)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。参与。()5(2011海南高考海南高考)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。液泡中色素吸收的光能用于光合作用。()6(2014海南高考海南高考)进入叶绿体的进入叶绿体的CO2不能被不能被NADPH直接还原。直接还原。9(2009安徽高考安徽高考)H2O在光下分解为在光下分解
4、为H和和O2的过程发生在叶绿体的过程发生在叶绿体基质中。基质中。()10(2010天津高考天津高考)在叶肉细胞中，在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质。叶绿体基质、线粒体基质。()13(2012浙江高考浙江高考)停止供水，植物光合速率下降，这是由于水停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合作用产物在植物体内运输的主要介是光合作用的原料，又是光合作用产物在植物体内运输的主要介质。质。()14(2011新课标全国卷新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁培养液中培养一段时间番茄幼苗在缺镁培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作
5、用强度下降的原因是光反应强度后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度降低，暗反应强度降低。降低，暗反应强度降低。()ATP合成光合色素CO2三碳化合物三碳化合物类囊体薄膜上如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法有误的是()AA中合成ATP的部位在基粒类囊体薄膜上BB中的ATP用于还原三碳化合物CA、C中合成ATP所需的能量来源相同DD中能量的去向是用于耗能的生命活动C光能光能有机物稳定的化学能有机物稳定的化学能3.光合作用过程分析光合作用过程分析 1.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物()3.正常生长的绿藻，照光培正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，养一段时间后
6、，用黑布迅速用黑布迅速将培养瓶罩上，将培养瓶罩上，此后绿藻细此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的胞的叶绿体内不可能发生的现象是（现象是（）A.O2的产生停止的产生停止 B.CO2的固定加快的固定加快C.ATP/ADP比值下降比值下降 D.NADPH/NADP+比值下比值下B注：注：(1)光合作用中光合作用中光反应产生的光反应产生的ATP只供暗反应利用只供暗反应利用，而细胞呼吸产生的而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。可供各项生命活动利用。(2)生成生成1分子分子葡萄糖实际需要葡萄糖实际需要6分子分子CO2,6分子五碳化分子五碳化合物参加固定。合物参加固定。(3)光下并不是只进行光合作用，
7、细胞呼吸同时进行，光下并不是只进行光合作用，细胞呼吸同时进行，如果有氧气释放，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度；如果有氧气释放，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度；如果有二氧化碳释放，说明光合作用强度小于细胞呼吸如果有二氧化碳释放，说明光合作用强度小于细胞呼吸强度。强度。3在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为0.003%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为1%的环境中，其叶绿体中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。相关说法错误的是()AA曲线表示曲线表示C3，B曲线表示曲线表示C5B夏季夏季“午休现象午休现象”时时C3、C5变化与本图不一致变化与本图不一致C适当增加光强，叶肉细胞中的
8、适当增加光强，叶肉细胞中的C3、C5会同时增加会同时增加D当当CO2浓度又变为浓度又变为0.003%时，图中曲线将再次发生变化时，图中曲线将再次发生变化C(3)光照和光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响浓度变化对光合作用物质含量变化的影响 当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、H、ATP的含量变化可以采用下图分析：P63页右上表如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()A结构结构A中的能量变化是光能转变为中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能中的化学能B供给供给14CO2，放射性出现的顺序为，放射性出现的顺序为CO2C3甲甲
9、C结构结构A释放的释放的O2可进入线粒体中可进入线粒体中D如果突然停止如果突然停止CO2的供应，短时间内的供应，短时间内C3的含量将会增的含量将会增加加D4.捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构(1)叶绿体叶绿体结构模式图结构模式图结构结构双层膜双层膜 基质基质 暗反应暗反应 基粒基粒 色素色素 与光反应与光反应 决定决定功能：进行功能：进行_的场所。的场所。证明证明恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于_被光束照射的部位。被光束照射的部位。(课本课本P100)光合作用光合作用 叶绿体叶绿体 图示识读图示识读根据下图回答问题：根据下图回答问题：(1)图中图中a、b
10、两个生理过程发生的场所是两个生理过程发生的场所是_，若适当提高，若适当提高CO2浓度，短时间内图中浓度，短时间内图中C的含量变化是的含量变化是_。(2)图中物质图中物质D为为_，D的生成量可代表光的生成量可代表光合作用的强度。除此之外，下列哪些选项也能够代表光合作用强度？合作用的强度。除此之外，下列哪些选项也能够代表光合作用强度？_。AO2的释放量的释放量BC3化合物的量化合物的量CC5化合物的量化合物的量 DCO2的吸收量的吸收量(3)经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收CO2，却不能合成，却不能合成D，原因，原因是是_。下降下降叶绿体基质叶绿体基质(CH2O)(
11、或有机物、糖类或有机物、糖类)AD没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供H和和ATP(2)绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离1原理解读原理解读(1)提取：叶绿体中的色素溶于提取：叶绿体中的色素溶于_而不溶于而不溶于_，可用，可用_等有机溶剂提取色素。等有机溶剂提取色素。(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。有机溶剂有机溶剂水水无水乙醇无水乙醇2实验流程实验流程蓝
12、绿蓝绿 黄绿黄绿 橙黄橙黄 黄黄 类囊体薄膜类囊体薄膜 叶绿素叶绿素 红光红光 蓝紫蓝紫 类胡萝卜素类胡萝卜素 蓝紫蓝紫 5.光合作用的影响因素及应用1内部因素(1)与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会影响光合作用，如图所示。应用：阴生植物的光补偿点和光应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。合理利用光能。2外部因素(1)单因子因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段，制约_及_的产生，进而制约暗反应欲使植物生长，必须使光
13、照强度大于_ATPNADPH光补偿点光补偿点温室大棚适当提高光照强度可以提高光合速率二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约_的生成大气中CO2浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用C3应用：应用：大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”温室中可增施有机肥有机肥，以增大CO2浓度温度通过影响_进而影响光合作用(主要制约暗反应)酶活性酶活性大田中适时播种温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累必需矿质元素可通过所构成的与光合作用相关的化合物对光合作用产生直接或间接影响，如K可影响光合产物的运输和积累合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率施用有机肥，有机肥被_分解后
14、既可补充CO2又可提供各种矿质元素微生物微生物番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是()A光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变B图像(2)多因子含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高；Q点时，横坐标所表示的因子不再是限制光合速率的因素，限制因素为坐标图中所标示出的其他因子应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当补充CO2，进一步提高光合速率；当温度适宜
15、时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率外界因素对光合作用影响的实质影响因素产生影响影响过程光照强度影响水的光解产生H影响ATP的形成主要是光反应阶段CO2浓度影响C3的合成主要是暗反应阶段温度影响光合作用酶的活性想一想：什么叫光合速率？它分为几种类型，关系如何？想一想：什么叫光合速率？它分为几种类型，关系如何？光合速率或称光合速率或称光合强度光合强度是指一定量的植物是指一定量的植物(如一定的叶面如一定的叶面积积)在在单位时间内进行光合作用的量单位时间内进行光合作用的量(如释放多少氧，消耗如释放多少氧，消耗多少多少CO2)。类型类型净光合速率净光合速率真正光合速率真正光合速率净光合
16、速率：植物从外界环境净光合速率：植物从外界环境吸收吸收的的CO2总量。总量。真正光合速率：植物在光照条件下，植物从外界环境中真正光合速率：植物在光照条件下，植物从外界环境中吸收的吸收的CO2的量的量加上加上呼吸作用释放的呼吸作用释放的CO2的量的量净光合速率小于真正光合速率净光合速率小于真正光合速率六六.光合作用和细胞呼吸光合作用和细胞呼吸1光合作用与有氧呼吸的区别：光合作用与有氧呼吸的区别：光合作用有氧呼吸物质变化能量变化实质场所叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用无机物 有机物有机物 无机物光能稳定的化学能(储能
17、)稳定的化学能 ATP中中活跃的化学活跃的化学能、热热能(放能)2.光合作用与有氧呼吸的联系：光合作用与有氧呼吸的联系：(1)物质方面物质方面2.光合作用与有氧呼吸的联系：光合作用与有氧呼吸的联系：(2)能量方面能量方面3光合作用与细胞呼吸的计算总结光合作用与细胞呼吸的计算总结(1)光合速率与呼吸速率的表示方法光合速率与呼吸速率的表示方法净光合速率：常用一定时间内净光合速率：常用一定时间内O2 _量、量、CO2 _量量或有机物或有机物_量表示。量表示。真正光合速率：常用一定时间内真正光合速率：常用一定时间内O2 _量、量、CO2 _量或有机物量或有机物_量表示。量表示。呼吸速率：植物置于呼吸速
18、率：植物置于_环境中，测定实验容器内环境中，测定实验容器内CO2增增加量、加量、O2减少量或有机物减少量。减少量或有机物减少量。释放释放吸收吸收积累积累产生产生固定固定产生产生黑暗黑暗(2)净光合速率与真正光合速率的关系净光合速率与真正光合速率的关系绿色组织在绿色组织在_条件下或非条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点点)。绿色组织在有光条件下光合作绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为数据为_。黑暗黑暗净光合速率净光合速率(2)净光合速率与真正光合速率的关系净光合速率与真正光合速率的关系真正光合速率净光合速率
19、呼真正光合速率净光合速率呼吸速率，关系式用吸速率，关系式用O2、CO2或葡萄或葡萄糖的量表示如下：糖的量表示如下：a光合作用产氧量氧气释放量光合作用产氧量氧气释放量_；b光合作用固定光合作用固定CO2量量CO2吸收量吸收量 _量量；c光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分增重部分)_。细胞呼吸耗氧量细胞呼吸耗氧量细胞呼吸释放细胞呼吸释放CO2细胞呼吸消耗葡萄糖量细胞呼吸消耗葡萄糖量6(2014天津高考天津高考)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是列叙述正确的是()A过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体
20、中进行过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行B过程产生的能量全部储存在过程产生的能量全部储存在ATP中中C过程产生的过程产生的(CH2O)中的氧全部来自中的氧全部来自H2OD过程和中均能产生过程和中均能产生H，二者还原的物质不同，二者还原的物质不同角度角度1光合作用和有氧呼吸的联系光合作用和有氧呼吸的联系D7(2014石景山区期末石景山区期末)下图所示为甘蔗的叶肉细胞内的系列反应下图所示为甘蔗的叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是过程，下列有关说法正确的是()A过程消耗过程消耗CO2释放释放O2，过程消耗，过程消耗O2释放释放CO2B过程只发生在叶绿体基质，过程只发生在线粒体基质
21、过程只发生在叶绿体基质，过程只发生在线粒体基质C过程产生过程产生H，过程消耗，过程消耗H，过程产生，过程产生H也消耗也消耗HD若过程的速率大于过程的速率，则甘蔗的干重必然增加若过程的速率大于过程的速率，则甘蔗的干重必然增加C角度角度2净光合速率与真正光合速率的计算净光合速率与真正光合速率的计算8将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和呼吸作用的影响呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的其他实验条件都是理想的)，实验以，实验以CO2的吸收量的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：与释放量为指标。实验结果如下表所示：温度/51
22、01520253035光照下吸收CO2/(mgh1)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2/(mgh1)0.500.751.001.502.253.003.50下面对该表格分析中正确的是下面对该表格分析中正确的是()A昼夜不停地光照，在昼夜不停地光照，在35 时该植物不能生长时该植物不能生长B昼夜不停地光照，在昼夜不停地光照，在20 时该植物生长得最快时该植物生长得最快C每天光照每天光照12 h，20 时该植物积累的有机物最多时该植物积累的有机物最多D每天光照每天光照12 h，30 时积累的有机物是时积累的有机物是10 时的时的2倍倍C2在一定浓度的在一定浓度
23、的CO2和适当的温度条件下，测定和适当的温度条件下，测定A植物和植物和B植物在植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是光合速率与光合速率与呼吸速率相呼吸速率相等时光照强等时光照强度度(klx)光饱和光饱和时光照时光照强度强度(klx)光饱和时光饱和时CO2吸吸收量收量(mg/100 cm2叶叶小时小时)黑暗条件下黑暗条件下CO2释放量释放量(mg/100 cm2叶叶小时小时)A植物植物13115.5B植物植物393015(注：光饱和：当光照强度增加到某一点后，再增加光照强度，光合速率也不增注：光饱和：当光照强度增
24、加到某一点后，再增加光照强度，光合速率也不增加的现象。加的现象。)A与与B植物相比，植物相比，A植物是适宜在弱光照条件下生长的植物植物是适宜在弱光照条件下生长的植物B当光照强度超过当光照强度超过9 klx时，时，B植物光合速率不再增加，原因是暗植物光合速率不再增加，原因是暗反应跟不上光反应反应跟不上光反应C当光照强度为当光照强度为9 klx时，时，B植物的总光合速率是植物的总光合速率是45 mg CO2/100 cm2叶叶小时小时D当光照强度为当光照强度为3 klx时，时，A植物与植物与B植物固定的植物固定的CO2量的差值为量的差值为4 mg CO2/100 cm2叶叶小时小时D练习关于小麦光
25、合作用的叙述，错误的是 （）A类囊体上产生的ATP可用于暗反应B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高C进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长B黑暗黑暗处理处理一昼夜一昼夜让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光用用碘蒸气碘蒸气处理这片叶，处理这片叶，发现曝光的一半呈深发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。没有颜色变化。无空气、无空气、黑暗环境黑暗环境、极细的光束照射、极细的光束照射无空气、无空气、暴露在光下暴露在光下氧气是由氧气是由叶绿体叶绿体释释放出来的，放出来的，叶绿体叶绿体是是绿色植物绿色植物进行光合进
26、行光合作用的场作用的场所。所。光照射下的光照射下的小球藻悬液小球藻悬液水水同位素同位素标记法标记法(CH2 O)+O214CO2+H2O 14光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类强化核心要点强化核心要点1.叶绿体中的色素有叶绿体中的色素有4种，即叶绿素种，即叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜、叶黄素和胡萝卜素。素。2.叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。要吸收蓝紫光。3.吸收光能的四种色素分布在类囊体膜上。吸收光能的四种色素分布在类囊体膜上。4.叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分叶绿
27、体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。5.光合作用释放的光合作用释放的O2来自于来自于H2O。6.光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能，将光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成分解成H和和O2，同时形成，同时形成ATP的过程。的过程。7.暗反应过程是在叶绿体基质内，在多种酶催化下完成的。包括暗反应过程是在叶绿体基质内，在多种酶催化下完成的。包括CO2的固定和三碳化合物的还原等过程。的固定和三碳化合物的还原等过程。8.提高光合作用强度的措施有：控制光照强弱和温度的高低、适当提高光合作用强度的措施有：控制光照强弱和温度的高低、适当增加环境中增加环境中CO2浓度等。浓度等。9.光合作用最终使光能转换成为化学能，储存在生成的糖类等有机光合作用最终使光能转换成为化学能，储存在生成的糖类等有机物中。物中。祝您成功！
