光合作讲义.docx

基本知识点检测1.光合色素分布于 上，色素的种类包括： （蓝绿色），叶绿素b（ 色），胡萝卜素（ 色）， （黄色）；色素的功能是 。分离色素方法： 法。2.绿叶中色素的提取和分离：提取原理：色素不溶于 ，能溶于 、丙酮（作为提取液）等有机溶剂。分离原理：色素在层析液中的 不同：溶解度大的随层析液在滤纸上扩散的 ，跑的 ；四种色素从上到下依次胡萝卜素、 、 、 。SiO2有助于 ，CaCO3作用 。 3识图并回答问题1）此细胞器是： 2）1 ；2 ；3 ；4 .4填写图中过程名称并回答1）写出各标号的名称：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2）光反应为暗反应提供了 和 。 暗反应为光反应提供了 和 。3）光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的_ _和_ _。4）光合作用产生的，其中的C来自反应物中的_，O来自_，H来自_；光合作用释放出的O2来自反应物中的_。5）图中从叶绿体的_部位传递到叶绿体的_部位，用于_ _。图中从叶绿体的_部位传递到叶绿体的_部位。6）暗反应包括 和 两个过程。暗反应中中的能量来自于ATP和 。7）光合作用的能量转化是光能 。8）当光照突然停止，CO2供应不变，短时间内ATP ，H ，C3 ，C5 （填增加或减少）。当光照不变，CO2供应增加，短时间内ATP ，H ，C3 ，C5 。9）叶绿体中叶绿素a和叶绿素b主要吸收_ _光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收_ _光。5.化能合成作用：硝化细菌能将土壤中的NH3氧化成 ，进而氧化成 ，利用化学反应中释放出的 ，将CO2和H2O合成为 ，供其维持自身的生命活动。考点1 绿叶中的色素及其提取和分离一、基本知识点回顾1.绿叶中的色素叶绿素a叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中色素叶绿素b（类囊体薄膜） 胡萝卜素类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶黄素2.绿叶中的色素的提取和分离（1）实验原理提取原理：叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中（或丙酮中），所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。分离原理：色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散的快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散的慢，因而可用层析液将不同色素分离。（2）实验过程中的操作注意事项及操作目的实验过程注意事项操作目的提取色素选取新鲜绿色叶片使滤液中色素含量高研磨时加入10ml无水乙醇溶解叶片中色素研磨时加入少许SiO2，CaCO3充分研磨和保护色素迅速、充分研磨防止溶剂挥发，充分溶解色素盛放滤液的试管管口加棉塞防止溶剂挥发和色素被氧化实验过程注意事项操作目的分离色素滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸条上扩散速度快滤纸条的一端减去两角防止层析液在滤纸条边缘扩散快滤纸细线要直、细、齐使分离的色素带平整、不重叠滤液细线干燥后重复画2-3次使分离的色素带清晰、便观察滤液细线不能触及层析液防止色素直接溶解到层析液中（3）实验结果及分析结果如下表色素种类色素颜色含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿色a蓝绿色最多较低较低叶绿色b黄绿色较多最低最慢结果分析色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。相邻两色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近 的是叶绿素a和叶绿素b如果用圆形滤纸分布会是怎样？本章节考试中常作为命题热点，选择、填空均有出现，需强化掌握知识点【典例1】在做植物实验的暗室中，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装（ ） A红光灯 B绿光灯C白炽灯 D蓝光灯【典例22012四川高考】.（7分）科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答： （1）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入 ，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光和色素，缺失的色素带应位于滤纸条的 。答案：CaCO3、最下端考点2 光合作用的基本原理及基本过程一、基本知识点讲解1.概念：光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并且是释放出氧气的过程。2.光合作用场所：叶绿体1、分布：绿色植物叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中2、形态：扁平的椭球形或球形外膜3、结构 内膜基粒：由两个以上的类囊体组成，含色素和酶基质：含酶4、功能：光合作用的场所3.光合作用的光反应与暗反应 根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段暗反应阶段所需条件光、色素、酶CO2、H、ATP、酶时间短促较缓慢场所叶绿体内囊体的薄膜叶绿体的基质过 程 水的光解： 2H2O4H + O2 ATP的合成：（光合磷酸化） ADP + Pi + 光能ATP CO2的固定： CO2 + C5 2C3 C3的还原； 2C3 + H +ATP CH2O）+C5实质光能 化学能，释放O2同化CO2，形成（CH2O）总反应式CO2 + H2O（CH2O）+ O2物质变化无机物CO2、H2O 有机物（CH2O）能量转换光能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供H+ ATP，暗反应为光反应提供ADP+Pi。两阶段枢纽为H和CO2光反应必须在有光的条件下才能进行，暗反应虽然在有光无光条件下均可进行，但需要光反应提供H和ATP，因此在暗处，暗反应不能长时间进行。4.光合作用的总反应式及元素转移情况其中：H2OO2氧元素CO2(CH2O)碳元素：CO2C3(CH2O)氢元素：H2O H (CH2O)几点说明：当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、(CH20)、及ATP和ADP含量变化解题技巧写出相应的反应过程，根据条件来判断相应物质变化情况条件C3C5H和ATP（CH2O）光照强度由强到弱CO2供应不变增加减少减少或没有减少或没有光照强度由弱到强CO2供应不变减少增加增加增加光照强度不变，CO2含量由充足到不足减少增加增加减少或没有光照强度不变，CO2含量由不足到充足增加减少减少增加本章节考试中常作为命题热点，选择、填空均有出现，重中之重【典例1】（2013海南卷10）某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是（ ）A.a、b和dB.a、c和eC.c、d和eD.b、c和e【典例2】（2013新课标全国卷2）关于叶绿素的叙述，错误的是A叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B被叶绿素吸收的光可用于光合作用C叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【典例3】（2013海南卷2）关于细胞代谢的叙述，错误的是A.无氧呼吸能产生ATP，但没有H的生成过程B.有氧呼吸过程中产生的H可在线粒体内氧化生成水C.某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物D.光合作用光反应阶段产生的H可在叶绿体基质中作为还原剂【典例4】（2013四川卷8）将玉米的PEPC 酶基因导入水稻后，测的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 8102mols-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是 ；光照强度为 1014102mols-1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是 。 （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。答案：叶绿体、叶绿素a、C5、H和ATP、光照强度、光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消、增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率、强光考点三 影响光合作用的因素及应用1、内部因素（1）与植物自身的遗传性有关，如阴性植物，阳生植物（2）植物叶片的叶龄、叶面积指数等2、外部因素光的波长叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。光照强度植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加光照时间光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。温度温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。CO2浓度在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的CO2水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。3、光合作用的应用： 、提高光照强度：农业上采用套种、合理密植等措施使农作物充分吸收阳光以达增产目的。 、延长光照时间。 、增加光合作用的面积：合理密植，间作套种。 、温室大棚用无色透明玻璃。 、适当提高温度：温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。 、增加CO2的浓度：温室栽培多施有机肥或放置干冰。 考试中常常与光合作用结合考察，近几年考试中考察基本知识点，没有出现难题，还是掌握基本知识点即可 以下图为例说明光合作用的光合速率变化曲线下图曲线可称为“表现光合速率”变化曲线。请分析曲线上各点或段的含义：a点：光照强度为0时，C O 2的释放速率，即呼吸速率。（可推算呼吸作用释放C O 2量）ab段（不含Ab点）：随光照强度由O上升到b， C O 2的表现释放速率渐小。是由于光合速率随光照强度上升而上升，C O 2的吸收速率渐增；呼吸速率不变，C O 2的真正释放速率不变，两者的代数和渐小导致的。表现光合速率为负值。b点：光照强度为b时， C O 2的真正释放速率刚好等于C O 2的真正吸收速率，是由于此时的光合速率等于呼吸速率导致的。即表现光合速率为0，把此时的光照强度（b）称为“光补偿点”。bc段（不含Bc点）：光照强度大于光补偿点以后，C O 2的真正吸收速率开始在大于C O 2的真正释放速率，是由于此时的光合速率开始大于呼吸速率导致的。表现光合速率渐增。c点：光照强度为d时（或大于d时），C O 2的真正吸收速率达到最大值，不再变化；呼吸速率也不变，C O 2的真正释放速率不变；两者的代数和不再变化。表现光合速率达最大值。把此时的光照强度（d）称为“光饱和点”。光合作用速率与细胞呼吸速率1.呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器中CO2增加量、氧气减少量或有机物减少量。2、净光合作用和真正光合作用（1）净光合速率：除去呼吸作用（2）真正光合速率：包括呼吸作用真正光合速率=净光合速率+呼吸速率本章节属于光合作用中难点，只需理解即可，不做高要求【典例1】（2013大纲版全国卷31）某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收 CO的速率和遮光（完全黑暗）后释放 CO的速率。吸收或释放 CO的速率随时间变化趋势的示意图如下（吸收或释放 CO的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放 CO的量），回答下列问题：（）在光照条件下，图形 ABC 的面积表示 ，该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用，其中图形 B 的面积表示 ，从图形 C 可推测该植物存在另一个 的途径，CO进出叶肉细胞都是通过 的方式进行的。 （）在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形 （填“A”或“B”）的面积变小，图形 （填“A”或“B”）的面积增大，原因是 。答案：净光合作用，呼吸作用放出的CO2量，释放的CO2，自由扩散，A，B,光合速率降低，呼吸速率增强其他考点4、化能合成作用概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是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，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细