光合作用专题复习.ppt

光合作用 考纲解读 知识点： 1.光合作用的基本过程。 a.叶绿体的有关结构 b.叶绿体中的色素 c.光合作用的探究历程 d.光合作用的过程 2.影响光合作用的各种因素及在实践中的应 用。 分析解读 高考命题主要集中在光合作用的过程，光 合作用影响因素及其相关试验设计等知识 的考查，也是教材的重难点之一。这部分 知识常以曲线模型分析题、图解分析题、 实验设计题等题型再现光合作用的过程及 知识分析推理过程。 命题规律 1.考查内容 围绕光合作用的过程进行命题，通过对该过程的 反应物、生成物、放映场所、条件以及影响因素 及其与呼吸作用的关系等进行全方位考查。该部 分题目综合性强，紧密联系实际 2.考查形式 有选择题和非选择题两种题型，是历年高考的重 点和热点问题 基质 酶 光合作用 叶绿体是进行 的场所。 外膜内膜 类囊体膜基粒 . 色素酶 1.下列标号各代表： 2.在上分布有光合作用所需的 和 ，在中也分布有光 合作用所需的 。 叶绿体中的色素 叶绿素a：蓝绿色 叶 绿 素 吸收红光和蓝紫光 叶绿素b：黄绿色 胡萝卜素：橙黄色 类胡萝卜素 吸收蓝紫光 叶黄素：黄色 功能：吸收、传递和转换光能 光合作用的探究历程 1771年（英）普里斯特利的实验 植物可以更新空气； 1779年，荷兰科学家英格豪斯的 实验； 1785年，明确绿叶在光下放出的 是氧气，吸收的是二氧化碳； 1845年，梅耶指出，植物在进行 光合作用时，把光能转变成化学 能储存起来； 恩吉尔曼实验的结果 分析：这一巧妙的实验说明了什么？ 好氧型细 菌 水绵 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片， 发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区 域 1864年，萨克斯(德)的实验 （置于暗处几小时） 思考：目的是什么？ 一半遮光 一半曝光 为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽 1864年，（德）萨克斯的实验 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉； 20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同 位素标记实验： 结论： 光合作用产生的氧气全部来自水， 而不是来自CO2。 光合作用的过程 光反应 暗反应 划分依据:反应过程 是否需要光能 H2O 类囊体膜 酶 Pi ADPATP 酶光、色素、 叶绿体内的类囊体膜上 水的光解：H2O H + O2 光能 （还原剂） ATP的合成：ADPPi 能量（光能） ATP 酶 （1）光反应阶段 条件 ： 场所： 物质变化： 能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 H CO2 糖类 五碳化合物 C5 蛋白质 脂质 CO2的 固定 三碳化合物 2C3 C3的 还原 基质 多种酶 H ATP （2）暗反应阶段 CO2的固定：CO2C5 2C3 酶 C3的还原： 条件： 场所： 物质变化： 能量变化： 叶绿体的基质中 多种酶、 ATP中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能 ADP+Pi H 、 ATP 2C3 (CH2O) + C5 酶 糖类 H 、ATP 光反应阶段暗反应阶段 光，色素，酶色素，酶 类囊体的薄膜上叶绿体基质中 水的光解； ATP的合成 CO2的固定；C3的还原 ATP中活 跃化学能 光 能 ATP中活 跃化学能 有机物 中稳定 化学能 暗反应为光反应提供ADP和Pi。 条件 场所 物质变化 能量变化 联 系 光反应为暗反应提供H和ATP， 光合作用的总反应式： 6CO2+12H2O 叶绿体 光能 C6H12O6+6O2+6H2O 命题考查方式 考查光合作用的场所 2009安徽卷 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-淀粉是在基质中合成的 D 光合作用过程中，条件骤变时物质量的变化 （2009海南卷） 在其他条件适宜的情况下， 在供试植物正常进行光合作用时，突然停 止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分 析，在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变 化是（ ） A C3和C5都迅速减少 B C3和C5都迅速增加 C C3迅速增加， C3迅速减少 D C3迅速减少， C3迅速增加 C 三、影响光合作用的外界条件 表面（观 ）光合作 用速率 实际光 合作用 速率 该叶片中 细胞呼吸 速率 =- 总光合速率净光合速率呼吸速率 .光照强度 .温 度 .CO2 浓度 .矿质元素 .叶片面积 影响光合作用的因素 返回 COCO 2 2 吸吸 收收 量量 O COCO 2 2 释释 放放 量量 光照强度 黑暗中呼吸所放出的CO2 光补偿点光补偿点 光饱和点光饱和点 净光合量 总光合量 阴生植物阴生植物 A B C 阳生植物 （一）光照强度对光合作用的影响 COCO 2 2 补偿点补偿点 COCO 2 2 饱和点饱和点 C3植物植物 C4植物 COCO 2 2 吸吸 收收 量量 O COCO 2 2 释释 放放 量量 COCO 2 2 浓度浓度 A B C 下页 （三） COCO 2 2 浓度对光合作用的影响 ab: ab: bc: bc: cd: cd: de: de: a c b d e CO2的补偿点 CO2的饱和点 b b点点 c c点点 COCO 2 2 太低，太低，农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物； 随随COCO 2 2 的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强； COCO 2 2 浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变； COCO 2 2 深度超过一定限度，将引起原生深度超过一定限度，将引起原生 质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用 。 COCO 2 2 浓度对光合作用的关系 下页 （2006年四川卷5题）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 下图。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 (1)光合器官的组成成分。 N、Mg叶绿素，Fe、Cu光合链电子递体 。 (2)参与酶活性的调节。 Mn、Cl和Ca与放O2有关。 (3)参与光合磷酸化。PATP。 (4)参与光合碳循环与产物运转。P、K、B (5) 调节气孔开闭,K+对光合作用影响也很大。 （四） 矿质元素对光合作用的影响 叶面积指数与光合作用的关系 （五） 叶面积叶面积对光合作用的影响 下页 多因素对光合作用的影响 知识拓展应用 典型例题 （2009全国卷）31.(8分) （1）右图表示A、B两种植物的光照等其他条件适宜的情况下，光合作用 强度对环境中CO2浓度变化的响应特性。据图判断在CO2浓度为300 (接近大气CO2浓度)时，光合作用强度较高的植物是_。 （2）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，在光照等其他条件 适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的植物是_，原 因是 _ _ _ _。 B A 在低浓度CO2条件下，B植物利用低CO2进行光合 作用的能力弱，积累的光合产物少。 (3)当植物净固定CO2量为0时，表明植物 _ 光合作用固定的CO2与呼 吸作用释放的CO2量相等 延长光合作用时间 大田：复种（一年种两茬或三茬） 温室：人工光照 增加光合作用面积 改变株型、合理密植 提高光合作用效率 （1）控制光照强弱（阳生植物和阴生植物） （2）增加水分和二氧化碳。 （3）增加矿质元素的供应 （4）控制温度，大棚作物白天可适当升高温度，夜晚适 当降低温度。 提高光能利用率的措施（提高产量） 返回 呼吸作用和光合作用的比较 物质 变化 能量 变化 场所 条件 呼吸作用光合作用 光、色素、酶氧气、酶 叶绿体细胞质基质、线粒体 无机物有机物有机物无机物 光能有机物 化学能 有机物化学能ATP +热能 联系 1.共同完成有机物和能量的代谢 2.光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气 有氧呼吸为光合作用提供二氧化碳 光合作用与细胞呼吸的联系 A B C D CO2 O2 CO2 O2 光合作用与细胞呼吸的联系 A B E G CO2 O2 CO2 O2 有关光合作用的计算有关光合作用的计算 （1）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用 （2）光合作用实际产氧量 = 实测的氧气释放量 +呼吸作用耗氧量 （3）光合作用实际CO2消耗量 = 实测的CO2消耗 量 + 呼吸作用CO2释放量 （5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的 反应时，然后列出方程予以计算。 （4）光合作用葡萄糖净生产量 = 实际光合作用 葡萄糖生产量 - 呼吸作用葡萄糖消耗量。 下页 命题视角 例题、将某一绿色植物置于密闭的玻 璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2 的含量每小时增加8mg，给予充足光照后 ，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若 上述光照条件下光合作用每小时能产生葡 萄糖30mg，请回答： （1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度 与黑暗时呼吸作用的强度差是 mg。 分析：黑暗时呼吸作用的强度为8mg/h 光合作用 实际CO2 消耗量 实测CO2 消耗量 呼吸作用 CO2释放量 36mg30/1808mg 0 6 44mg 例题、将某一绿色植物置于密闭 的玻璃容器内，在一定条件下不给光 照，CO2的含量每小时增加8mg，给 予充足光照后，容器内CO2的含量每 小时减少36mg，若上述光照条件下光 合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请 回答： （2）在光照时，该植物每小时葡萄 糖净生产量是 mg。 24.5 例题、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器 内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时 增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量 每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用 每小时能产生葡萄糖30mg，请回答： （3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗 情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（ 填增加或减少） 。 分析：光照时有机物 净积累量 24.54 98mg 黑暗时有机物 消耗量 8/441/618020 =101mg 减少 2008年上海试卷 请回答下列有关光合作用的问题。 1.光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中， 光照强度直接影响光合作用的 过程；二氧化碳浓度 直接影响光合作用的 过程。 2.甲图表示在二氧化碳充足的情况下，某植物光合速度与 光照强度和温度的关系。 在温度为10、光照强度大于 千勒克司时，光合 速度不再增加，当温度为 30 、光照强度小于L3千勒克 司时，光合速度的限制因素是 根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司， 温度为10、20 和30 时的光合速度。 光反应 暗反应 L1 光照强度 丙图表示AB两种植物光合速度与光照强度的关系。 当在 千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合 速度相同 A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡 萄糖 mg。（计算结果保留一位小数。） A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积 累量为正值，白天平均光照速度必须大于 千勒克 6 6 10.9 光合作用与呼吸作用的试验设计试验设计 (2006年全国理综试题）30（22分） 为了解叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和 消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤 和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预 测实验结果，并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、 NaHCO3、稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗 培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空 气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。 实验步骤和预测实验结果： （1）剪取两块相同的烟草叶片分别放在盛有等量蒸 馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中，叶片均浮在 水面上。 （2）用真空泵抽走两支试管内液体中和叶肉细胞空 隙间的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均沉在 试管底部。 （3） 分析实验的结果： 试题分析 本题从考试大纲实验与探究能力之“（2）具备验证简单生物学 事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理 。（3）具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括 确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和 解释数据、根据数据作出合理的判断等”入手，以主干知识 光合作用和呼吸作用为命题点，考查学生的综合能力。 实验目的是验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产 生和消耗，是两个方面，由碳酸氢钠稀溶液可以分析出，它 可以产生二氧化碳也可以吸收二氧化碳。根据给出的实验步 骤“一组加入碳酸氢钠稀溶液，另一组加入等量的蒸馏水”可 知，本质是有无二氧化碳，所以应先验证光合作用是否产生 氧气，条件应进行光照。利用碳酸氢钠稀溶液提供的二氧化 碳产生的气体可使叶片上升。没有二氧化碳供应的不能进行 光合作用。然后给以暗处理，呼吸作用又会消耗氧气，叶片 又会下沉。 标准答案 实验步骤和预测实验结果： （3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果： NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水的叶片仍在试管底部。 （4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间，结果：NaHCO3 稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水的叶片仍在试管底部。 分析预测的结果： （1）光照下，NaHCO3稀