1、考纲要求 1. 光合作用的基本过程（II） 2. 影响光合作用速率的环境因素（II） 3. 实验：叶绿体色素的提取和分离 第3讲 光合作用，及其与呼吸作用的关系 非选择题更常见 多以曲线图为信息载体 环境因素对光合作用的影响以及光合作用和呼吸作 用的综合几乎每年必考！ 理综卷一定要多训练，给自己设定一个时间，在规定的时 间内完成。 没时间的话就有针对性的刷题，比如选择题容易错，那就 可以只作选择题。 考试的时候一定要舍得，先把那些能够拿的分数，太难的 题先放一放。 理科也是要背诵的啊！生物需要背的最多，物理公式，化 学的方程式通通都熟记和背诵 其他班的班会课笔记： 国庆我一定按照学校作息安排
2、学习！如果我睡到自然醒， 我就打死我自己！ 1. 提取原理： 色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中。 P98细节 如果只有95%的乙醇怎么办？ 加入适量的无水碳酸钠 2. 分离原理（纸层析法）： 不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色 素。溶解度高的扩散速度快，反之则慢 3. 试剂： SiO2 CaCO3 无水乙醇 使研磨充分 保护叶绿素 溶解色素 实验：绿叶中色素的提取与分离 4. 注意事项： 制备滤纸条：画铅笔线前 剪去滤纸条一端两角 防止层析液在滤纸条边缘扩 散过快。 画滤液细线：用毛细吸管吸 取少量滤液，沿铅笔线画， 重复画（积累色素）， 细齐直（防止色素带出现重叠 ）
3、 实验：绿叶中色素的提取与分离 实验：绿叶中色素的提取与分离 1.实验原理 提取：无水乙醇 分离：层析液 2.实验步骤 提取色素：称量研磨（无水乙醇/SiO2/CaCO3)过滤 （单层尼龙布，不能用滤纸）收集（棉塞） 制备滤纸条：剪去两角（防止形成弧形色素带） 画滤液细线：重复画（积累色素），细齐直（防止色素带 出现重叠） 分离色素：层析液不能触及滤液细线/烧杯盖上皿盖 4. 注意事项： 层析液层析：将滤纸条放入层析液， 层析液不能没及滤液细线。 5. 结果分析： 类胡萝卜素(占1/4) 叶绿素(占3/4) 胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）叶黄素（黄色） 叶绿素叶绿素a a
4、（蓝绿色）（蓝绿色） 叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色） 滤液细线 在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、 丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示 使用,“-表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结 果依次应为() 叶绿素溶液类胡萝卜素溶液 实验表明： 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光， 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 6. 色素的吸收光谱 类胡萝卜素(占1/4) 叶绿素(占3/4) 胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）叶黄素（黄色） 叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色） 叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色） 滤液细线 吸收蓝紫光和红光 主要吸收蓝
5、紫光 到底捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？ 7. 色素分布在？ 位于叶绿体中类囊体的薄膜上 （注意：类囊体薄膜不属于叶绿体内膜，属于生物膜） 光合色素的作用？ 吸收、传递、转化光能 叶绿体 结构 功能 分布 观察 外膜 内膜 基粒 叶绿体基质 ：由类囊体堆叠而成（增加酶和色素的附着面积） ：酶和少量核酸 光合作用的场所（养料制造车间、能量转化站） 绿色植物叶肉细胞等。 取藓类或黑藻，或菠菜下表皮 （下表皮叶绿体少而大） 外膜 内膜 类囊体 基粒 基质 8. 色素的吸收光谱的相关应用 P99 温室种蔬菜时，应该选择什么玻璃或塑料薄膜? 蓝紫色和红色，最好是白色！ 用绿色的玻璃可以吗？ no
6、，色素对绿光吸收最少，同理补充光照也不选择绿色 为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了? 寒冷时叶绿素易破坏，而类胡卜素较稳定。 色素相关判断 1. (2017年全国卷III）类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用 于光反应中ATP的合成（ ） 2. 光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质（ ） 3. (2014海南卷）黄绿色叶片在光反应中不能产生ATP( ) 黄绿色叶片仍然含叶绿素和类胡萝卜素 类胡萝卜素不吸收红光 色素相关判断 2017年全国卷III 叶片在640-660nm波长光下释放的氧气 是由叶绿素参与光合作用引起的（ ） 类胡萝卜素(占1/4) 叶绿素(占3/4) 胡萝卜素（橙黄色）胡
7、萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）叶黄素（黄色） 叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色） 叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色） 滤液细线 吸收蓝紫光和红光 主要吸收蓝紫光 400+ 600+ 400+ 色素相关判断 2017年全国卷III 光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速 率随光波长的变化来表示（ ） 例. 为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙 醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，图为滤纸层析的 结果（I、为色素条带）下列叙述错误的是 A. 强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B. 类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C. 色素、吸收光谱的吸收峰波长不同 D. 画滤液线
8、时，滤液在点样线上只能画一次 强光照导致类胡萝卜素含量 增加，叶绿素含量减少 D 色素相关判断 2017年全国卷III 植物光合作用的作用光谱是通过测量光合 作用对不同波长光的反应（如O2的释放）来绘制的下列叙 述错误的是（） A .类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合 成 B .叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来 绘制 C .光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变 化来表示 D .叶片在640-660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光 合作用引起的 色素相关判断 2016年全国卷II 通常红外光和紫外光可以被叶绿体的色素 吸收用于光合作用（ ）
9、 D细节题 下列关于色素的说法，正确的是（ ） A.蓝藻中所含的叶绿素和藻蓝素主要游离在细胞质中 B.秋天树叶变黄，说明叶片开始大量合成类胡萝卜素 C.用无水乙醇提取紫色洋葱的色素 D.用水做层析液观察花青苷的色素带 基础知识 光合作用的概念 绿色植物通过_，利用_，将_转化 为储存着能量的_，并释放出_的过程。 叶绿体光能二氧化碳和水 有机物氧气 一定要有叶绿体？ 不一定，蓝藻具有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用。 考点1 光合作用的探究历程 二.光合作用的探索历程 污浊的空气更新的空气 1.普利斯特利：植物可更新污浊的空气2.英格豪斯：只有在阳光照射下，植物只有绿叶才能更新 污浊的空气 光
10、能 绿叶 3.1785年：绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化 碳 CO2 + H2O O2 4.梅耶：根据能量转化和守恒定律，进行光合作用，光能 转化为化学能 储存化学能 的有机物 + 5.萨克斯：绿色叶片在光合作用时产生淀粉 （ CH2O) + 6.恩格尔曼：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作 用的场所 叶绿 体 7.鲁宾和卡门：光合作用释放的氧气来自水8.卡尔文：二氧化碳中的碳在光合作用中转化为有机碳的 途径 C3 1. 1771年普利斯特利实验 结论：植物可以更新浑浊的空气 为什么有人重复他 的实验 ，却得到相 反的结论呢？实验不足：未考虑到光照的影响 考点1 光合作用的探究历程
11、 密闭钟罩+绿色植物+蜡烛蜡烛不易熄灭 密闭钟罩+绿色植物+小鼠小鼠不易窒息 死亡 实验组I ： 实验组II ： 对照组I ： 密闭钟罩+蜡烛蜡烛易熄灭 对照组II ： 密闭钟罩+小鼠小鼠易窒息死亡 自变量 2. 1779年，英格豪斯的实验 结论1：实验只有在阳光照射下才能成功； 另外证实：植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。 考点1 光合作用的探究历程 4. 1845年，德国科学家梅耶依据能量守恒定律指出：植物 光合作用时，把光能转换成_储存起来。 3. 1785年，拉瓦锡发现了空气的组成，科学家才明确绿 叶在光下吸收的是_，释放的是_。氧气二氧化碳 化学能 考点1 光合作用的探究历程 5.
12、1864年萨克斯的实验 饥饿处理 光照 酒精脱色 碘蒸汽处理 结论： 绿叶光合作用产生淀粉(还证明了光合作用需要光) 谁是实验组？谁是对照组？ 遮光是对照组(已知结果即对照组，因为耗尽淀粉肯定没反应) 考点1 光合作用的探究历程 6. 1880年，恩格尔曼实验(取材是重点) 考点1 光合作用的探究历程 结果： 结论： 光 照 处 理 好氧细菌分布于叶绿体被光束照射的部位。 验证了光合作用需要光照 / 光合作用产生O2。 证明了叶绿体是光合作用的场所。 6. 1880年，恩格尔曼实验(取材是重点) 考点1 光合作用的探究历程 无 氧 黑 暗 条 件 水绵_ 好氧细菌_ 叶绿体大且呈带状,方便处理
13、观察 可确定释放氧气部位； 6. 1880年，恩格尔曼实验 考点1 光合作用的探究历程 光 照 处 理 无 氧 黑 暗 条 件 设置无氧_ 设置黑暗和极细光线_ 装片曝光_ 排除O2对好氧菌移动的影响 使叶绿体分为有光无光对照实验 再一次验证结论 6. 1880年，恩格尔曼实验 考点1 光合作用的探究历程 CO2 HO (CH2O) O 光能 叶绿体 光 照 处 理 无 氧 黑 暗 条 件 二.光合作用的探索历程 3.恩格尔曼实验 排除干扰妙 对照妙 ： 极细光速照射的叶绿体 黑暗中的叶绿体（极细光束照射 不到的叶绿体） 完全曝光的叶绿体 光合色素主要吸收蓝 紫光和红光（用于光 合作用释放氧气
14、，吸 引好氧细菌。） 继续探究： 随着人们的不断探究，光合作用渐渐解开面纱，正是光合 作用解释了植物的生长之迷。 考点1 光合作用的探究历程 CO2 HO (CH2O) O 光能 叶绿体 原料有CO2 HO释放的O2到底来自于谁 ？ C18O2CO2 H2OH218O 光照下的小 球藻悬液 O2 18O2 高考实验设计 光合作用的原料有水和二氧化碳，光合作用 释放的O2到底来自CO2还是H2O？ 7. 1939年，鲁宾和卡门用同位素标记法标记氧原子 文字表述： 向甲小球藻提供C18O2和O2，向乙小球藻提供CO2和H218O ，置于光下培养，分析两组的氧气。 结果甲：乙是16：18，结论光合作
15、用释放的氧全部来自于水 考点1 光合作用的探究历程 二.光合作用的探索历程 3.恩格尔曼实验 观测指标妙 ： 好氧细菌能准确定位氧气产 生部位 材料妙： 水绵叶绿体螺旋带状，便于 观察 实验结论 叶绿体是光合作用的场所 氧气是叶绿体释放的 光合作用必需要有光照 8. 20世纪40年代，美国科 学家卡尔文为了探明CO2中 的碳在光合作用中转化成有 机物中碳的途径。用14CO2 供小球藻进行光合作用追踪 其放射性。 一般答法： CO2 C3 (CH2O) 考点1 光合作用的探究历程 提醒 就像这次考试，注意 C3有多种元素。 实际上CO2中的氧也是该途 经CO2 C3 (CH2O) 年代科学家结论
16、 1771普利斯特利 植物可以 . 1864萨克斯绿叶通过光合作用产生 . 1880恩格尔曼光合作用场所是_。 1939鲁宾和卡门 光合作用释放的氧气是来自 . 194_卡尔文卡尔文循环碳CO2先到_再到_ 更新空气 淀粉 水 C3 CO2HO (CH2O)O 光能 叶绿体 叶绿体 (CH2O) 总结 光合作用探索历程中，有几个实验比较重要 总方程式： 考点1 光合作用的探究历程 典例 下列有关探究光合作用过程的描述，正确的是（ ） A. 将充分的暗处理后的天竺葵叶片一半遮光，光照一段时间 ，遮光部分遇碘变蓝 B. 载有水绵和好氧细菌的临时装片，用透过三棱镜的光照射 一段时间，绿光区域聚集细菌
17、最多 C. 向绿色植物提供H218O和CO2，光照一段时间，释放的气 体含有18O2 D. 向小球藻提供14CO2，光照一段时间，14C5化合物先于 14C3化合物出现 考点1 光合作用的探究历程 C b绿色和a白色，可以探究光合作用需要叶绿体(预期只有组b 碘蒸汽处理变蓝色)。 b绿叶不遮光和c遮光，可探究光合作用需要光照(预期只有 组b碘蒸汽处理变蓝色)。 处理：都要事先把植物置于暗处做饥饿处理，排除原有淀粉 对实验结果的干扰。 . 叶绿体类囊体薄膜 光照、色素、酶 ATP H ATP 光反应 O2 考点2 光合作用的过程 1.过程分解 (水的光解) 叶绿体基质 CO2、酶、ATP、H C
18、O22C3 2C3 (CH2O) ATP有机物 暗反应 （CO2的固定） （C3的还原 ） 1.过程分解 考点2 光合作用的过程 2. 光反应和暗反应之间的关系： 光反应为暗反应提供H、ATP 暗反应为光反应提供ADP和Pi。 so ATP和ADP的移动方向？ ATP从类囊体薄膜叶绿体基质 ADP从叶绿体基质类囊体薄膜 考点2 光合作用的过程 思考 光反应的产物能排出叶绿体的是？ O2，(CH2O) 强调 暗反应包括CO2的固定，C3的还原，CO2的固定不 需要H,ATP 考点2 光合作用的过程 3.光合作用的总反应式 CO2 + H2O（CH2O) + O2 光能 叶绿体 6CO2 + 12
19、 H2OC6H12O6 +6H2O+ 6O2 光能 叶绿体 分析 光合作用中C，O 的转移途径 考点2 光合作用的过程 水的光解 暗反应 其实只考水中的O去向O2(光反应) 以及CO2的去向(CH2O)+H2O(暗反应) 第阶段 第阶段 口诀：糖水去二氧 水的光解 元素去向别用光合简式 暗反应 某次考试 将盛有适量小球藻和培养液的密闭容器放到黑暗 的环境中，先通入18O2，然后给予适宜的光照，一段时间后 ，在小球藻合成的有机物中能够检测到18O，请用文字和箭 头写出18O在小球藻细胞内的转化过程 。 教辅280 在实验过程中，用H218O培养黑藻，发现实验者 体内细胞中的(小分子)有机物出现了
20、18O元素，分析可能的转 化途径是：_。 模拟题6 小白鼠吸入 18O2尿液中会含有 H218O，呼出的二 氧化碳含有18O，写出它们的途经，不是一模一样的题？ CO2突然减小，C3，C5，H和ATP的含量如何变化？ C3合成速率减慢，消耗速率不变，导致C3减少(2011高考) C5合成速率不变，消耗速率减慢，导致C5积累。 随后暗反应整体降低，ATP和H多出而积累 考点2 光合作用的过程 4.物质变化 光照突然减小，H，ATP，C5，C3的含量如何变化？ 光反应降低，产生ATP和H减少 C5合成速率减慢，消耗速率不变，所以C5减少 C3消耗速率减慢，合成速率不变，所以C3积累 考点2 光合作
21、用的过程 4.物质变化 考试的时候时间紧张怎么办： C3和C5，H，ATP永远成反比 没时间分析，都写增加或都写减少，对一个 五光三碳 例如 光照强度不变时，CO2浓度增加时： C3含量 ； C5含量 ； H和ATP含量 。 光五碳三，即三碳化合物和CO2成正比 增加 减少 减少 考点2 光合作用的过程 但是简答题还是得学会分析原理！ 条件C3C5H和ATP模型分析 光照由强 变弱CO2 供应不变 光照由弱 变强CO2 供应不变 增加减少减少 减少 增加增加 条件C3C5H ATP模型分析 光照不变 ，CO2由充 足到不足 光照不变 ，CO2由不 足到充足 减少增加增加 增加减少减少 2011
22、年全国卷（9分）在 光照等适宜条件下，将培 养在CO2浓度为1%环境 中的某植物迅速转移到 CO2浓度为0.003%的环 境中。 1）图中物质A是 _（C3化合物、C5化合物） 2）在CO2浓度为1%的环境中，物质B浓度比A的低，原因是 _ _ _；将CO2浓度从1%迅速降低到 0.003%后，物质B浓度升高的原因是 _ _。 C3化合物 暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含 量稳定，根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5 化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时， C5化合物的合成速率不变， 消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 2011年（9分）在光照等 适宜条件下，将
23、培养在 CO2浓度为1%环境中的 某植物迅速转移到CO2浓 度为0.003%的环境中， 其叶片暗反应中C3和C5化 合物微摩尔浓度的变化趋 势如下图。 3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反 应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的 _（低、高）。 （4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要 的光照强度比CO2浓度为1%时的_（高、低），其原 因_。 高 低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和H少 前面问题都是环境条件骤变对含量的影响，如果问的是合 成量呢？如图，ba C5含量 ； C3含量 ； C3的接下来一段时间的生成量
24、。 增加 减少 减少也就是想如果反应弱了 ，所有东西接下来一段 时间新生成量都会减弱 H2O 呼吸作用光合作用 CO 2 H2O 光反应 暗反应 有氧 有氧 1.物质循环 考点3 光合作用和呼吸作用的关系 光反应 类囊体薄膜 暗反应 叶绿体基质 有氧 细质 有氧 线质 有氧 线膜 考点3 光合作用和呼吸作用的关系 1.物质循环 2.能量转化 细节 1）图1中至过程能产生ATP的有_（填序号）， 其中进行的场所是_ ，表示光合作用的暗反应 阶段的是_（填序号）。（3分） 2）黑暗中该细胞能进行的生理过程是_填序号 ） 表示有氧呼吸第一阶段，表示有氧呼吸第二阶段， 表示有氧呼吸第三阶段；表示光合作
25、用的光反应， 表示三碳化合物的还原，表示光合作用过程中的二氧化 碳的固定。 细胞质基质 3. 根据关键词判断真光合和净光合 真光合速率净光合速率 CO2 O2 有机物 释放量（黑暗）固定量吸收量 消耗量（黑暗） 吸收量（黑暗）产生量释放量 有机物 制造量积累量 呼吸速率 关系： 总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 考点3 光合作用和呼吸作用的关系 光合呼吸，存在线段_ 光合呼吸，存在线段_ 光合呼吸，存在线段_ 表示总光合速率的是_。 表示净光合速率的是 ， 1和2 1、2和3 1、2和4 2和3 3 4. 根据细胞代谢 5. 根据曲线辨别“三率” 呼吸速率： 净光合速率： 总光合速率：
26、 (即) 光照为0只进行呼吸，该值即呼吸速率。 (即) 该曲线的读数就代表净光合速率。 (即) = 呼吸速率 + 净光合速率 O A D 表示总光合速率的是_。 表示净光合速率的是 ， 或 4. 根据代谢图解判断“三率” +或+ CO2 CO2 CO2 O2 O2 O2 考点3 光合作用和呼吸作用的关系 考点4 影响光合作用的因素及应用 基础 光合作用强度的概念（课本P104） 光合作用强度是指植物在单位时间（单位叶面积）内通过光 合作用制造的糖类的数量。 以上制造表示的是真光合作用强度 2.真（总）光合速率，净光合速率，呼吸速率 图示图形解读应用 光 照 强 度 如 何 影 响 找出呼吸速率
27、 ，光补偿点，光 饱和点 描述曲线的变 化趋势及各自的 影响因素（AC， CE，E之后） 植物白天的 光照强度？ 阳生植物和 阴生植物？ 间种套作（ 含义） 1.影响因素光照强度 A点含义： AB 含义： B点含义： BC 含义： C点含义： 光照为0，只呼吸作用 CO2 吸收 A 光照BC CO2 释放 考点4 影响光合作用的因素及应用 光饱和点，CO2等限制 光合呼吸 光合呼吸，光补偿点 光合呼吸 AB段： 箭头： BC段： C点： 光照为0，只进行呼吸作用，释放CO2量为呼吸速率。 光合开始，但光合速率比呼吸速率小，所以CO2释放。 光补偿点，光合速率 = 呼吸速率 变式 如图为夏天的一
28、个晴天植物与外界CO2交换情况。 考点4 影响光合作用的因素及应用 CO2 释放 BA D C F E H GI CO2 吸收 24h 凌晨3-4h温度下降，呼吸速率下降，释放CO2减少 CD段： DE段： 光照增强，光合作用大于呼吸作用。 温度太高，光照太强，为减少蒸腾部分气孔关闭， CO2供应不足影响暗反应(光合午休)。 该植物在_点光合速率最大。D 考点4 影响光合作用的因素及应用 CO2 释放 BA D C F E H GI CO2 吸收 24h 变式 如图为夏天的一个晴天植物与外界CO2交换情况。 CO2 释放 BA D C F E H GI CO2 吸收 24h 积累有机物 制造有
29、机物(光合作用) 消耗有机物(呼吸作用) 变式 如图为夏天的一个晴天植物与外界CO2交换情况。 一天中哪一点点有机物积累量最大？ 经过一整天，该植物有机物积累量多少？ 积累有机物，制造有 机物，消耗有机物分 别位于什么区段？ S-S-S H S SS CO2 释放 BA D C F E H GI CO2 吸收 24h CO2 浓度 C 密闭玻璃温室中的情况 HAI 24h 净光合速率 考点4 影响光合作用的因素及应用 斜率为0时代 表。 C和H光合=呼吸 4个，因为粗线4个点斜率为0，细线和x轴4个交点 看粗线斜率或细线数值，36h最大 看粗线 例题 将某绿色植物置于 密闭容器内暗处理后,测得
30、 容器内CO2和O2浓度相等 (气体含量相对值为1),在天 气晴朗时的早6时移至阳光 下,日落后移到暗室中继续 测量两种气体的相对含量, 变化情况如图所示. 下列分析正确的是( ) A. 只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等 B. 在8-17时之间,光合速率呼吸速率,O2浓度不断上升 C. 该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量 D. 该植物从20时只进行无氧呼吸 两条曲线的变化趋势恰好 相反，因此只需要分析一 条曲线即可 8h和17h 光合=呼吸： B 正确的是？ A. 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机 物的量相等 B. 光照相同时间，35时光合作用制造的
31、有机物的量与30 时相等 C. 温度高于25时，光合作用的有机物的量开始减少 D. 光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多 B 因为30和35度，净光合(虚线)和呼吸(实线)相加相等 2.影响因素光质和光暗交替频率(2015年高考) 光质：红光和蓝紫色光更适合光合作用 光暗交替频率：光反应速度较快，可以产生较多的H和 ATP，尽管光反应停止，暗反应还是可以短时间进行， 光暗交替频率增大，就能更好地利用多出的H和ATP (题目考察光频才这么想) 光频较大时： 暗反应仍然可 以连续进行 光频较小时： H和ATP有限， 暗反应受限制 考点4 影响光合作用的因素及应用 2015高考改编 科
32、学家以生长状态相同的某种植物为材料 设计了A、B、C、D四组实验 1）A、B、C三组处理相比，随着_的 增加，使光下产生的_能够及时利用 与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。 2）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_（填 “高于，等于，低于”）D组植物合成有机物的量，依据是 _ _；C组和D组的实验结果可表明光合作用 中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的 _ 。 光照和黑暗交替频率 ATP和还原型辅酶 高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用积累相对含量 却是D组的94% 光照 基质 2.影响因素CO2 思考 找出左图呼吸作用速率，CO2补偿点和CO2饱和点
33、思考 左图曲线各段的限制因素 应用 “正其行，通其风” 施用农家肥，农作物和动物混合养殖 考点4 影响光合作用的因素及应用 总结 曲线点的移动情况 A点：代表呼吸强度变化， 只能上下移动(一般不考察，除非温度改变) F点：光饱和点只能左右移动， 光合条件不适会左移 C点：光补偿点，大小与细胞呼吸相等， 光合条件不适会右移 如提高CO2浓度，C点 移，F点 移，E点 移 若培养条件缺镁，C点 移，F点 移，E点 移 左右右上 右左左下 左右右上若增大光照强度，A点 移，B点 移，C点 移 若培养条件缺镁，A点 移，B点 移，C点 移右左左下 总结 曲线中点的移动情况 C 典例 已知某植物光合作用
34、和细胞呼吸的最适温度分别为 25和30如图表示该植物在30时光合强度与光照强 度的关系若将温度下降到25的条件下（原光照强度和 CO2浓度等不变）， 从理论上，a点 ；b点 ，m点 。 光合速率提高，呼吸速率下降 上移左移上移 细节1 “主体”不同的题目要注意 1. 植物在光补偿点的时候，叶肉细胞不释放氧气 （ ） 释放量是净光合作用，补偿点时候说明植物不释放氧气，而 不是叶肉不释放氧气，叶肉细胞释放很多氧气供自己和非绿 色部位。 (一般题目可以忽略该考点) 2. 我们常说”吸收”和“释放”表示净光合。 但如果是“叶绿体吸收”“叶绿体释放”全部变成真光合。 (考得极少) 一般不这么考的题目 看
35、清楚“主体” 如图为某植物叶肉细胞光照强度对光合速率的影响的曲线。 1）该叶肉细胞的饱和点，叶绿体单位时间吸收多少CO2？ 8个单位 2）光照强度处于a时，该植物能不能正常生长？ 不能，叶肉细胞光合作用等于呼吸作用 没有积累有机物和O2供其他植物细胞使用。 a 主体是叶绿体 动词为积累（净光合速率）先求CO2,然后换算为 葡萄糖 不能 题目中的主体是叶肉细胞，但是问的却是植物 CO2 吸收 CO2 释放 3. 影响因素温度 植物一般在10-50度进行光 合作用，最适温度约35度左 右。 应用： 温室栽培：白天适当升温(保持光合作用适宜)， 晚上适当降温(抑制呼吸作用消耗有机物)， 增加昼夜温差
36、，积累有机物。 考点4 影响光合作用的因素及应用 4. 影响因素矿质元素 曲线分析：为什么后半段光合速率会下降？ 矿质元素浓度太高会导致“烧苗”(细胞无法吸水) 应用 合理施肥可促进叶绿素合成， 促进叶面积增大， 促进光合作用产物的运输和转换， 提高光合速率 考点4 影响光合作用的因素及应用 5. 影响因素水 自由水是光合作用原料，也是光合作用反应的溶剂。 应用 合理灌溉，避免水分过多导致根部淹水 缺水时，植物部分气孔关闭减弱蒸腾作用，影响CO2进入细 胞，光合作用减弱 考点4 影响光合作用的因素及应用 6. 内部因素植物种类(高考考过) 阴生植物和阳生植物 阳生植物的光补偿点和光饱和点都比较
37、大 光合速率最大值也高。 考点4 影响光合作用的因素及应用 在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四 种主要乔木幼苗叶片的生理指标）。下列正确的是（ ） A. 光强大于140molm-2s-1，马尾松幼苗叶肉细胞中产 生的O2刚好能被该细胞的线粒体吸收 B. 光强小于1255molm-2s-1，影响苦槠幼苗光合速率 的环境因素是CO2浓度 C. 输入该生态系统的总能量等于生产者积累有机物的总能量 D. 在较弱的光照条件下青冈的种群密度能够更好地增加 D 7. 内部影响因素叶龄 OA：幼叶不断生长，叶绿体和叶绿素增多，光合速率增加 AB：壮叶时，叶面积，叶绿体和叶绿素都处于稳定状态
38、 BC：老叶，叶绿素被破坏，光合速率下降 8. 叶面积指数 表示叶片面积相对土地面积的比例(题目会写给你) A点之后光合作用实际量不再增加的原因： 叶面积指数增大，很多叶片相互遮挡而不能获取足够光照， 所受光照处于光补偿点下。 B点之后干物质的量下降的 原因是： 光合作用实际量保持不变， 但是随叶面积指数增加， 呼吸量增加，干物质积累减少 例题1：如图为不同温度下 ，某植物在光照和黑暗条 件下CO2的吸收速率和释 放速率。 1) 15时该植物的总光合速率为 mg.h-1(用气体变 化速率表示），白天设置_度最有利于植物积累有机物。 15：净光合=2.5 呼吸 =1.0 3.5 2) 假设每天光
39、照12h，最有利于该植物生长的温度是 。3) 假设每天光照12h，15下这一天积累的葡萄糖的质量是 _ 积累的有机物=12h净光合-12h呼吸=12（净 光合-呼吸） 0.51 1.5 1.75 1.5 20 20 2.512 - 112 44 6 180 = 12.3mg 25 9. 多因子对光合作用速率的影响 OP(未到达最高点)限制因素 ： Q点限制因素： 那PQ段的限制因素呢？ 光照强度(不要填光照！) CO2浓度等(反正不是光照强度） 特别注意就是光照强度和CO2浓度等 9. 多因子对光合作用速率的影响 左图PQ限制因素 ： 右图PQ限制因素 ： 温度光照强度 光照温度 在严寒的冬天
40、，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效 益，但需要调节好温室的光照、温度、湿度和气体等条件 ，以提高产品的质量和品质，下列方法正确有 。 适当增加光照，以补足冬季阳光不足 尽量增加空气湿度，以降低植物蒸腾作用 向温室内定期释放二氧化碳，以增加光合作用强度 向温室内定期释放氧气，以降低呼吸作用强度 温室内尽量保持昼夜温差，以有利于有机物的积累 增加湿度会在薄膜上形成一层水膜，从而降低透光率，影 响光合作用 1. 液滴移动法：测定光合作用O2的产生 2. 黑白瓶法：测定溶氧量的变化 3. 液柱升高法：测定光合作用O2 的产生 4. 排水法：测定光合作用O2的产生 5. CO2传感器法：测定装置中C
41、O2浓度的变化 6. O2传感器法：测定装置中O2浓度的变化 7. 半叶法:测定光合作用有机物的生产量 8. 圆片上浮法：定性测定光合作用O2的产生 9. 圆片称重法 注意 这些方法都需要测呼吸速率，净光合速率， 最后两者相加得到总光合。 所不同的是用不同的装置模型来测量。 考点4 光合呼吸实验类题(去年2卷刚刚考过) 光照 既进行光合也进行呼吸作用， 所测数据为真光合和呼吸差值， 即净光合速率(一般右移)。 只进行呼吸作用(左移)， 所测数据为呼吸速率。 1. 液滴移动法 真光合 呼吸速率(装置1左移数) + 净光合(装置2右移数) NaHCO3溶液的作用是稳定CO2的浓度 ，(使影响液滴移
42、动的只有氧气) 考点4 光合呼吸实验类题 NaOH 光照 呼吸 真光合 净光合 左瓶左移3个单位，右瓶右移2单位，则真光合几单位？ 真光合5个单位 左瓶左移3个单位，右瓶左移2单位呢？ 真光合1个单位 真光合 呼吸速率(装置1左移数) + 净光合(装置2右移数) NaOH 细节 如何排除外界温度、压强对瓶内气压的影响？ 设置一对照组，将植物换成死的植物，其它条件不变。 1. 液滴移动法 光照 考点4 光合呼吸实验类题 NaOH 典例 实验开始时, 针筒的读数是 0.2mL,毛细管内的 水滴在位置X。 20min后,针筒的容 量需要调至0.6mL 的读数,才能使水滴 仍维持在位置X 处。 1)
43、若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率,该植物的净 光合作用速率是 _ mL/h。 2) 在20、无光条件下,30min后,针筒的容量需要调至 0.1mL的读数,才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该 植物的实际光合速率是_ mL/h 1.2（0.6-0.2）1/3=1.2ml/h 呼吸速率：（(0.2-0.1） 1/2=0.2ml/h 1.4 1.2 3) 若将图中的 NaHCO3 换成等量 清水,重复上述实验, 20min后,要使水滴 维持在位置X处,针筒 的容量 (需向 左/需向右/不需要) 调节，为什么？ 不需要 换成清水后，即使该植物进行光合作用和有氧呼吸，气体体 积也不会改变 光
44、合：6CO26O2 呼吸：6O26CO2 2. 黑白瓶法测定光合速率(我们代谢专题最后一道) 黑，白瓶从待测深度取水样，测定含氧量，记为A(前测 ） 将黑瓶，白瓶密封后再沉入待测水体深度，一段时间后， 取出测量瓶氧含量，甲瓶为B，乙瓶为C则呼吸量_ 净光合量_ 总光合量_ C-A C-B A-B 浮游植物 浮游植物 典例 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样( 其中有植物），分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原 初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑 布置住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下 ，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量： 光照klx0ab
45、cde 白瓶溶氧量ml/L31016243030 黑瓶溶氧量ml/L333333 1）该瓶所用生物在 24h内通过细胞呼吸消耗的O2的量为 _mg/L 2）当光照强度为c klx时，24h内白瓶中植物合成的O2量为 _mg/L (10-3)=7 (24-3)=21 3）光照强度至少为 klx时，该水层生物产氧量才能 维持其正常生活的耗氧量。 净光合速率为0时，植物基本能够正常生长，即白瓶溶解氧 量与初始溶解氧相等。 a 典例 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样( 其中有植物），分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原 初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑 布置住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下 ，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量： 光照klx0abcde 白瓶溶氧量ml/L31016243030 黑瓶溶氧量ml/L333333 3. 液柱升高法：测定光合作用O2 的产生 4. 排水法：测定光合作用O2的产生 气压改变都是由O2引起 的，不能直接检测而是 以不同观测指标来呈 现。 5.CO2传感法 一天内瓶内CO2含量变化。 6.O2传感法 一天内瓶内O2含量变化 1) 在适宜条件下,先将该装置置于 条件下,此时测得 的数值代表 。 2) 再将该装置置于_下,此时测得的数值
