学案：光合作用MicrosoftWord文档.doc

光合作用学案一、光合作用的概念（1）概念：绿色植物通过 ，利用 ，把 转化成储存能量的 ，并且释放出 的过程。（2）总反应式： 二、捕获光能的色素和实验1.“绿叶中色素的提取与分离”实验 （1）色素提取液： （相似相溶原理）。 （2）色素分离方法： 法。 （3）色素分离原理：四种色素在层析液中 不同，溶液度高的扩散速度 。 （4）分离结果：滤纸条上自上而下呈现四条色素带。 （5）该实验中化学物质的作用：二氧化硅的作用是 ；碳酸钙的作用是 ；丙酮的作用是 。2.叶绿体中色素的种类、含量及作用色素名称颜色溶解度色素种类含量吸收光的种类（主要）最大叶黄素黄色蓝绿色 叶绿素最小含量最多的色素为 ，含量最少的为 ；在滤纸条上两者之间相距最远的为 ；光合作用中最有效的光为 ，最无效的光为 。色素在光合作用中的作用是 、 和 光能。三、光合作用的过程1.过程光反应暗反应场所条件酶等物质变化能量变化光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能例1 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.H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中 C.CO2的固定过程发生在囊状结构体薄膜上 D.光合作用的产物淀粉是在基质中合成的2.反应式及元素去向CO2+H2O （CH2O）+O2 （1）氧元素：H2O ； CO2 （2）碳元素：CO2 （3）氢元素：H2O 3.光反应和暗反应的关系光反应为暗反应提供 和 。C3 和C5含量变化分析： 。例2 下图为光反应、暗反应联系示意图，据图回答下列问题：（1）填出图中字母所表示的物质：a ， b ，c ，d 。 （2）光反应为暗反应提供了 和 。（3）光合作用中的能量转变是:光能 。（4）若对某植物作如下处理：（甲）持续光照10分钟，（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟，若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是 （ ）A.甲多于乙 B.甲少于乙 C.甲和乙相等 D.无法确定四、影响光合作用强度的因素及曲线1.光照强度与光合作用强度的关系曲线分析A点： 。AB段： 。B点： 。BC段： C点： 。2.CO2浓度对光合作用强度的影响（1）曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大， 但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。（2）点含义：图1中A点表示 ，即CO2补偿点；图2中的A点表示 ；图1和图2中的B和B点都表示 。（3）应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。3.温度对光合作用速率的影响 (1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用 有关酶的活性而影响光合作用速率。(2)应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用 ,以提高光合作用速率；晚上适当降低 ，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。4.多因子对光合速率的影响曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为 ，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示中的其他因子。 例3 如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述中不正确的是 ( )A.曲线ab点，叶绿体中C3浓度降低B.曲线bd点，叶绿体中C5浓度升高C.曲线bc点，叶绿体中C5浓度几乎不变D.d点时，限制光合作用速率的环境因素主要有光照强度、二氧化碳浓度和温度等例4. 科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是（ ）A.光照强度为a时，造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同B.光照强度为 b 时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同C.光照强度为ab时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高D.光照强度为ac时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高例5.下列曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中，不正确的是 ( )A.图中的X因素可表示CO2浓度，植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低B.图中，阴生植物的b点值一般比阳生植物的低C.图中Z因素（Z3Z2Z1）可以表示CO2浓度,当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度D.图中Y因素最有可能代表光照强度例6 请回答下列有关光合作用的问题。 （1）光合作用受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。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条件下，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 千勒克斯时,光合速度（率）不再增加。当温度为30，光照强度小于L3千勒克斯时，光合速度（率）的限制因素是 。根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克斯，温度分别为10、20和30时的光合速度（率）。（3）丙图表示在适宜光照强度下测定的叶片光合作用强度（以CO2吸收速率表示）与CO2浓度的关系。若适当增大光照强度，则a点和b点如何移动？ 。若适当降低光照强度，则a点和b点又如何移动？ 。（4）据丁图回答、三个小问题。强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是 。乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 （a、b、c、d）。当光照强度从a到b时， 植物光合作用强度增加的最快。（5）植物光合作用产生的O2来自H2O,还是来自CO2？请写出简单的实验设计思路证明你的结论。 例7 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25和30，如图曲线表示该植物30时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是 （ ）A.a点上移，b点左移，m值增加B.a点不移，b点左移，m值不变C.a点上移，b点右移，m值下降D.a点下移，b点不移，m值上升例8 如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：（1）图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质,则A、B、C、D依次是 。（2）在a中发生的过程称为 ，在a中含有的参与此过程的物质是 。（3）在a中发生的能量转变是 。（4）图乙中，从 点开始合成有机物，至 点有机物合成终止。（5）AB段C3含量较高，其主要原因是 。 (6)G点C3含量极少，其原因是 。（7）G点与F点相比，叶绿体中还原氢含量较 （填“高”或“低”）。五、净光合速率和真正光合速率的表示方法及相互关系1表示方法(1)净光合速率：常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。(2)真正(实际)光合速率：常用O2产生量、CO2固定量或有机物的产生量来表示。2相互关系在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段表示植物净光合速率，OAOD段表示真正光合速率，它们的关系为：真正光合速率净光合速率呼吸速率。3.测定方法(1)呼吸速率：将该装置置于 环境中，单位时间内液滴移动的距离表示植物的呼吸速率。(2)净光合速率：将该装置置于某一光照条件下，单位时间内液滴移动的距离表示该光照下植物的净光合速率。(3)真正光合速率：将(1)(2)测得的数值 ，得到的就是真正光合速率。4相关计算植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)实测植物氧气释放量细胞呼吸耗氧量。(2)光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)实测植物CO2消耗量细胞呼吸CO2释放量。(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成葡萄糖量)细胞呼吸葡萄糖消耗量。例9.为测定某池塘不同深度的日均氧气浓度变化，采用如下方法：从池塘不同深度取水样，每份水样分为三组，A组立即测定水体氧气浓度；B、C两组分别放入不透光瓶和透光瓶中，将瓶密封后放回与原取样深度相同的位置，24小时后取出，测定瓶中氧气浓度，与A组比较，计算氧气浓度变化量。绘制如图曲线，图中纵坐标表示池水深度，横坐标表示氧气浓度变化量(mg/L)。下列叙述错误的是() A不透光瓶数值反映了生物体细胞呼吸消耗的氧气量B水深14 m范围内随池水深度的增加光合作用强度下降C该池塘2 m深处水层生产者一昼夜制造的氧气总量为1.5 mg/LD该池塘4 m深处水层生物不能进行光合作用光合作用检测题1.下列关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是( ) A.叶绿体色素与ATP的合成有关 B.叶绿体色素参与ATP的分解 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2.下列有关光合作用的叙述正确的是 ( ) A.无氧条件下，光合作用是细胞内ATP的唯一来源 B.在暗反应过程中酶和C5化合物的数量因消耗而不断减少 C.在较强光照下，光合作用强度随着CO2浓度的提高而增强 D.在白天，叶绿体可为线粒体提供O2，用于有机物的氧化分解3.下图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( ) A.该反应的场所是叶绿体的囊状结构 B.C3生成C6H12O6需要H、ATP和多种酶 C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成D.无光条件有利于暗反应进行4.如图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系，对其描述不正确的是 ( )A.如果横坐标是CO2含量,则a为红光，b为白光B.如果横坐标是CO2含量,则a为强光，b为弱光C.如果横坐标是光照强度，a的CO2含量较高，b 的CO2含量较低D.如果横坐标是光照强度，a温度较适宜,b温度较低5如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和H的含量发生的变化依次是() A升、升、升、升B降、降、降、降C降、升、升、升 D升、升、降、6如图甲、乙、丙分别表示不同条件对植物光合作用的影响，下列对相关图分析正确的是() A若甲图所示曲线为阴生植物，则阳生植物曲线与此相比较C点向左移B由乙图知，在5 时的状态可用甲图中的A点表示C丙图中B曲线代表叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱D用玻璃大棚种植蔬菜时，白天应选择甲图中的C点对应的光强、温度为25 及无色的玻璃，这样植物会长得快7.下图是研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速率的实验装置，下列说法错误的是( ) A.将整个装置放在光下，毛细管内的红色液滴会向左移动 B.将整个装置置于暗室，一段时间后检查红色液滴是否移动，可以证明光是光合作用的必要条件C.当NaHCO3溶液浓度不变时，在容器B内加入少量蠕虫，对红色液滴移动不产生明显影响D.为使对照更具说服力，应将伊尔藻置于含蒸馏水（不含NaHCO3）的容器中8.图一是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分别指出图一中表示时间的字母与 图二中（1）、（2）、（3）、（4）所发生的生理活动相对应的选项是 ( ) A.d、e、f、g B.d、c、b、aC.e、g、a、h D.f、c、b、d9.图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线；图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，真正光合速率受光照强度影响的变化曲线；图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。请据图回答：（1）图1中，在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是 。（2）图2中，de段的限制因子是 ；e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量 （填“高”、“低”、“基本一致”）；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量 （填“高”、“低”、“基本一致”）。（3）图3中，在光照强度较强时，叶绿体产生的氧气的去路有 （填字母）。光合作用的反应式是 。10. 根据下图回答有关问题：（1）若将甲装置用来探究CO2是否是光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是 。若用来探究元素X是否为植物的必需矿质元素，则还应该再增加一个装置，做法是 。（2）若将甲装置中的1%NaHCO3溶液换成等量的1%NaOH溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是 。（3）乙图表示该植物的非绿色器官在不同氧浓度时,CO2释放量和O2吸收量的变化。当氧浓度为 时, 无氧呼吸最弱；当氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 倍。11.一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%）、呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系及光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系,如下图所示。请据图回答下列问题：（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式： ； 。（2）影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是 ；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在 条件下测量。（3）由图丙可知，40时，植物体 （填“能”或“不能”）显示生长现象；而5时的状态可用图甲中 （填“A”、“B”或“C”）点表示。（4）用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为 点对应的光照强度，温度为 最佳。（5）在图甲和图乙中绘制下列有关曲线：图甲中光合作用强度是用CO2吸收量（mol/h）表示的,请改用O2的吸收量（mol/h）表示光合作用强度，并在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系。（6）由图甲看，当植物生长在缺镁元素的土壤中时B点向 移动。12.请回答下列有关植物细胞代谢有关的问题：（1）甲图中物质M、N分别是 ，过程a反应的场所是 。（2）图乙表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。在温度为10时，光照强度大于 千勒克司后，该植株光合速度不再随光照强度增加而增加。当温度为20时，光照强度由4千勒克司瞬时上升至12千勒克司，此刻该植株叶绿体内C5化合物（RuBP）的含量将 。（3）图丙表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的 倍。13（16分）绿色植物光合作用的影响因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。图Babcd光合速率x图AI请根据图A影响光合作用的因素分析：(1) 如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响光合作用的 阶段，此时内部限制性因素最可能是 。若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物的光合作用曲线最可能是。(2) 如果横坐标代表温度，温度主要通过影响 来影响光合速率。(3) 如果横坐标代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用主要是影响 的产生，此时内部限制性因素最可能是 。 图B是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：(1)以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是 mL/h。(2)用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率为低，原因是 .(3)假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡