第09講+光合作用與能量轉(zhuǎn)化-高考生物一輪復(fù)習(xí)課件

能量轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程？光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能直接用于各種生命活動(dòng)①②③光合作用呼吸作用ATP水解光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑，是生物圈得以維持運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。

因此，有人稱光合作用是“地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”第9講光合作用與能量轉(zhuǎn)化第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用必修一綠葉中色素的提取和分離1光合作用的過程2影響光合作用的因素及應(yīng)用3考點(diǎn)光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4C3植物、C4植物和CAM植物及光呼吸5綠葉中色素的提取與分離1綠葉中色素的提取與分離1

白化苗由于不能形成葉綠素，無法進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡?？梢?，葉片中的色素與光能的捕獲有關(guān)。綠葉中有哪些色素呢？玉米（白化苗）玉米（正常苗）綠葉中色素的提取與分離11.提取原理一、實(shí)驗(yàn)原理2.分離原理無水乙醇可以用體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉來替代。用

提取色素（色素能溶解在有機(jī)溶劑中）。用

分離色素。層析液

綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；反之則慢。這樣，綠葉中色素就會(huì)隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開。

紙層析法分離的方法：綠葉中色素的提取與分離1二、材料用具新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉：色素含量高）、干燥的定性濾紙、研缽、無水乙醇、層析液、二氧化硅、碳酸鈣等。三、方法步驟1.提取綠葉中的色素2.分離色素3.觀察與記錄（1）制備濾紙條

（2）畫濾液細(xì)線（3）分離綠葉中的色素1.提取綠葉中的色素12①稱取5g的綠葉，剪碎，放入研缽中。②放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再放入10mL

無水乙醇，迅速、充分地研磨。SiO2CaCO3無水乙醇訊速充分作用作用作用作用作用防止乙醇揮發(fā)有助于研磨充分防止色素被破壞溶解、提取色素葉綠體能夠被充分破壞，使得色素能充分被釋放出來1.提取綠葉中的色素1234③將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進(jìn)行過濾。④將濾液收集到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)。用單層尼龍布過濾，過濾葉脈及二氧化硅等并且不吸附色素。盛放濾液的試管用橡膠塞塞緊，防止無水乙醇的揮發(fā)。2.分離色素——紙層析法（1）制備濾紙條干燥的定性濾紙為什么要剪去兩角？避免層析液在邊緣擴(kuò)散過快（邊緣效應(yīng)），使其同步到達(dá)細(xì)線1cm鉛筆線剪去兩角2.分離色素——紙層析法（2）畫濾液細(xì)線為了積累更多的色素使分離色素帶更明顯。

用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線畫一條細(xì)線（可將濾液倒入培養(yǎng)皿，再用蓋玻片蘸取濾液，在橫線處按壓出均勻的細(xì)線）。★注意：細(xì)齊直，待濾液干后，再畫一兩次。2.分離色素——紙層析法（3）分離色素防止色素溶解在層析液中為何要蓋上培養(yǎng)皿？防止層析液揮發(fā)，因其易揮發(fā)且有毒。插濾紙條層析液培養(yǎng)皿將適量的層析液倒入燒杯中，將濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下）插入層析液（細(xì)線不能浸入）中，觀察色素帶及其顏色并記錄。3.觀察與記錄0.5秒延遲符，無意義，可刪除.葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）色素含量(色素帶寬度):葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素溶解度(擴(kuò)散速度):胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b距離最遠(yuǎn):距離最近：葉黃素和胡蘿卜素葉綠素a和葉綠素b胡黃ab向前走3.觀察與記錄胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b色素種類色素含量色素帶寬度

溶解度擴(kuò)散速度胡蘿卜素

葉黃素

葉綠素ａ

葉綠素ｂ

最窄較窄最寬較寬最少較少最多較多最高較高較低最低最快較快較慢最慢色素的功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能色素的顏色是由其反射的光所決定綠葉中色素的提取與分離1四、實(shí)驗(yàn)分析（1）收集到的濾液綠色過淺的原因分析a.未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。b.使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。c.一次加入大量的無水乙醇提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。d.未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。1.綠葉中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象分析

四、實(shí)驗(yàn)分析(4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶：沒經(jīng)干燥處理，濾液線不能達(dá)到細(xì)、齊的要求，使色素?cái)U(kuò)散不一致造成的。a.忘記畫濾液細(xì)線。b.濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長，色素全部

溶解到層析液中。忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。(2)濾紙條色素帶重疊：(3)濾紙條看不到色素帶綠葉中色素的提取與分離1五、光合色素的吸收光譜陽光是由不同波長的光組合成的復(fù)合光，在穿過三棱鏡時(shí)，不同波長的光會(huì)分散開，形成不同顏色的光帶，稱為光譜。五、光合色素的吸收光譜色素的吸收光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果A.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同C.類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，不吸收紅光P一99，學(xué)科交叉：葉綠體中的色素只吸收

，

而對紅外光和紫外光等不吸收?？梢姽馕濉⒐夂仙氐奈展庾V——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證恩格爾曼實(shí)驗(yàn)——示意圖

1881年,德國科學(xué)家恩格爾曼(T.Engelmann,1843-1909)做了這樣的實(shí)驗(yàn)。水綿(葉綠體呈螺旋帶狀分布)色素吸收用于光合作用的光都是

，吸收藍(lán)紫光最多，紅光次之，綠光最少?？梢姽饪梢姽獾牟ㄩL是400-760nm綠葉中色素的提取與分離1六、光合色素的功能吸收、傳遞（四種色素）、轉(zhuǎn)化（只有少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a）光能葉綠素a:C55H72O5N4Mg葉綠素b:C55H70O6N4Mg胡蘿卜素：C40H56葉黃素：C40H56O2小結(jié)1:光合色素影響葉綠素合成的三大因素(1)光照

光照是影響葉綠素合成的主要因素，植物在黑暗中一般不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度

溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成；另外，低溫時(shí)葉綠素分子易被破壞，因而秋天葉片變黃。(3)礦質(zhì)元素

葉綠素中含N、Mg等礦質(zhì)元素，若缺乏將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，老葉先變黃；Fe是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也會(huì)導(dǎo)致葉綠素合成受阻，幼葉先變黃。小結(jié)2:植物色素比較項(xiàng)目光合色素細(xì)胞液色素存在部位葉綠體液泡溶解性脂溶性水溶性代表種類類胡蘿卜素和葉綠素花青素顏色橙黃、黃、綠紅、藍(lán)、紫顏色變化不隨pH改變變化顏色隨pH改變變化顏色紅莧菜：炒菜菜湯出色，因?yàn)槭撬苄缘幕ㄇ嗨?。胡蘿卜：炒菜菜湯不出色，因?yàn)槭侵苄缘暮}卜素。小結(jié)2:植物色素銀杏的葉秋季為什么變黃了？

秋季，葉片的葉綠素分子在低溫下易被破壞，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定，所以顯出類胡蘿卜素的顏色。秋天楓葉變紅色的原因是什么？

秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色。葉片呈綠色？

正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例為3∶1，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色。綠葉中色素的提取與分離11.用這種方法有什么好處？不同

顏色的光照對植物的光合作用

會(huì)有什么影響？2.為什么不使用綠色的塑料薄膜

或補(bǔ)充綠色光源？選無色透明的塑料薄膜，為了讓各種波長的太陽光都穿過塑料薄膜，即讓植物吸收更多的光能；大棚內(nèi)照明燈在功率相同的情況下，最好選紅光和藍(lán)紫光。紅光是長波更容易被吸收。習(xí)題鞏固1.如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，下列與之有關(guān)的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A.應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液B.應(yīng)將濾液滴在b處，而不能滴在a處C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是得到四個(gè)不同顏色的同心圓D.實(shí)驗(yàn)得到的若干個(gè)同心圓中，最大的一個(gè)圓呈橙黃色B教材深挖：新教材P一101，拓展應(yīng)用1海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻、紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象是如何造成的？教材深挖：新教材P一101，拓展應(yīng)用1藻類色素種類含量最多的色素綠藻葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，反射綠光褐藻葉綠素a、葉綠素c、胡蘿卜素、6種葉黃素某種葉黃素主要吸收綠光藍(lán)紫光，反射紅黃光紅藻葉綠素a、葉綠素d、胡蘿卜素、葉黃素、藻紅素、藻藍(lán)素藻紅素主要吸收藍(lán)紫光,反射紅光擴(kuò)展：藻類都必須含有的光合色素是葉綠素a,因?yàn)槿~綠色a是轉(zhuǎn)化光能的色素。其他色素主要是吸收和傳遞光能。教材深挖：新教材P一101，拓展應(yīng)用1藻類含量最多的色素水層及主要存在的光綠藻葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，反射綠光淺水層：存在紅光和藍(lán)紫光。褐藻某種葉黃素主要吸收綠光和藍(lán)紫光，反射紅黃光中水層：存在綠光、藍(lán)紫光紅藻藻紅素主要吸收藍(lán)紫光,反射紅光深水層：存在藍(lán)紫光教材深挖：新教材P一101，拓展應(yīng)用1

海洋中的藻類垂直分布是海洋群落垂直結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)，有效的避免的競爭，充分利用了光能。

水對紅、橙光的吸收比對藍(lán)、綠光的吸收要多,即到達(dá)深水層的光線是短波長的光,因此,吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍(lán)紫光和綠光較多的褐藻分布于海水中層，吸收藍(lán)紫光較多的紅藻分布于海水的深層。綠葉中色素的提取與分離1這些捕獲光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？綠葉中色素的提取與分離1七、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用1.葉綠體的形態(tài)(光鏡下)一般呈扁平的橢球形或球形。2.葉綠體的結(jié)構(gòu)(電鏡下)外膜內(nèi)膜基質(zhì)核糖體DNA類囊體基粒光合作用的酶分布在基粒的類囊體薄膜上和基質(zhì)中。眾多的基粒和類囊體，極大得擴(kuò)展了受光面積，擴(kuò)大色素和酶的附著位點(diǎn)。綠葉中色素的提取與分離1八、葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證葉綠體除了吸收光能以外，還有什么功能嗎？1.實(shí)驗(yàn)者：德國科學(xué)家恩格爾曼2.實(shí)驗(yàn)材料：水綿易于觀察，作為釋放氧氣的觀察指標(biāo)。

注：水綿的葉綠體呈螺旋帶狀分布，細(xì)菌為需氧菌，可以運(yùn)動(dòng)。八、葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證3.實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象

極細(xì)光束

均勻光照水綿好氧細(xì)菌極細(xì)光束照射完全曝光黑暗無空氣好氧細(xì)菌集中于葉綠體被光束照射的部位好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有受光部位結(jié)論：葉綠體光合作用釋放氧氣，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境，

可排除光線和氧的干擾。八、葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三棱鏡結(jié)論：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光恩格爾曼實(shí)驗(yàn)二綜合上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出：照射水綿好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光的區(qū)域葉綠體主要吸收紅光與藍(lán)紫光用于光合作用放出O2。實(shí)驗(yàn)分析——恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處①實(shí)驗(yàn)材料的選擇：選擇水綿——具有細(xì)而長的螺旋帶狀葉綠體便于觀察。②排除干擾的方法：沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了環(huán)境中氧氣和光的干擾。③觀察指標(biāo)的設(shè)計(jì)：通過檢測需氧細(xì)菌的分布，準(zhǔn)確地判斷出釋放氧氣的部位。④實(shí)驗(yàn)對照的設(shè)計(jì)：用極細(xì)的光束照射，獲得光照部位和無光照

部位的對照實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行黑暗條件下局部光照

和完全暴露在光下的對照實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)結(jié)

果是由光照引起的。課堂小結(jié)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)論無水乙醇，層析液葉綠素類胡蘿卜素紅光藍(lán)紫光藍(lán)紫光色素葉黃素胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b（藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）含量約占3/4含量約占1/4葉綠體中類囊體的薄膜位置功能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能課堂小結(jié)捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體1.分布：主要在葉肉細(xì)胞，少數(shù)分布在幼嫩的莖、果實(shí)中。2.形態(tài)：呈扁平的橢球形或球形可根據(jù)光照強(qiáng)弱來改變自己的狀態(tài)外界光照較強(qiáng)，葉綠體以側(cè)面接收光照外界光照較弱，葉綠體以正面接收光照保證接收到充分的光照，又可避免被強(qiáng)光灼傷。3.結(jié)構(gòu)：葉綠體外膜內(nèi)膜基粒:由兩個(gè)以上的類囊體組成含有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶基質(zhì)：含多種與暗反應(yīng)有關(guān)的酶，是暗反應(yīng)的場所。透明有利于光照的透過擴(kuò)展了膜的受光的面積，擴(kuò)大色素和酶的附著位點(diǎn)，是光反應(yīng)的場所。習(xí)題鞏固1.植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的A習(xí)題鞏固2.(2021·遼寧，2)植物工廠是通過光調(diào)控和通風(fēng)控溫等措施進(jìn)行精細(xì)管理的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，常采用無土栽培技術(shù)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A.可根據(jù)植物生長特點(diǎn)調(diào)控光的波長和光照強(qiáng)度B.應(yīng)保持培養(yǎng)液與植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相同C.合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量D.適時(shí)通風(fēng)可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度B習(xí)題鞏固3..如圖是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況,以下說法正確的是()A.色素乙在濾紙上的擴(kuò)散速度最快B.提取色素時(shí)加入乙醇是為了防止葉綠素分解C.水稻在開花時(shí)節(jié),葉片中色素量是(甲+乙)<(丙+丁)D.四種色素都能溶解在層析液中,丁色素的溶解度最大D光合作用的過程2光合作用的過程2一、光合作用指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體2.過程1.概念(CH2O)表示糖類3.實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。將無機(jī)物合成有機(jī)物，光能轉(zhuǎn)換為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。光合作用的過程2二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——19世紀(jì)末19世紀(jì)60年代，科學(xué)家總結(jié)出光合作用的反應(yīng)式。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體CO2O2C+H2O甲醛多個(gè)縮合糖類很多年來，人們一直以為：甲醛→糖

1928年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖類。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——1931年，尼爾

1931年，微生物學(xué)家尼爾（C.B.VanNiel）將細(xì)菌光合作用與綠色植物的光合作用加以比較，提出了以下光合作用的通式∶CO2+2H2A→（CH2O）+2A+H2O。

光合細(xì)菌在光下同化CO2而沒有O2的釋放，O2不是來自二氧化碳而是水。因此他第一次提出光在光合作用中的作用是將水光解。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——1937年，希爾

1937年，英國植物學(xué)家希爾(R.Hill)發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣。希爾反應(yīng)4Fe3+

（或其他氧化劑）+2H2O4Fe2++4H++O2

光能葉綠體二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——1937年，希爾4Fe3+

（或其他氧化劑）+2H2O4Fe2++4H++O2

光能葉綠體1.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說明水的光解與糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？能。因?yàn)閼腋∫褐袥]有CO2，糖類合成時(shí)需要CO2中的碳元素。2.希爾反應(yīng)是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？不能，反應(yīng)體系中可以還存在其他氧元素供體。希爾進(jìn)一步研究證實(shí)，植物光合作用的光反應(yīng)是氧分子的產(chǎn)生，而不是二氧化碳的還原，氧的產(chǎn)生是由于葉綠體以草酸鐵作受氫體所致，其機(jī)理與完整細(xì)胞光合放氧過程相一致。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——1941年，魯賓和卡門O2全部來自于H2O嗎？

相互對照，自變量為標(biāo)記物質(zhì)(H218O與C18O2)，因變量為O2的相對分子質(zhì)量不同。（同位素標(biāo)記方法）（對比實(shí)驗(yàn)的方法）魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)說明：光合作用釋放的氧來自于水。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——1954年，阿爾農(nóng)

1954年，美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)：在給葉綠體光照時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi等物質(zhì)時(shí)，體系中就會(huì)有ATP出現(xiàn)。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。H2OO2+2H+

+能量光照葉綠體ADP+Pi

ATPATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)——1964年，卡爾文

1964年以后，美國科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。同位素標(biāo)記法、顯微自顯影技術(shù)。結(jié)論：光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2

上述實(shí)驗(yàn)表明，光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水，氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。P103

習(xí)題鞏固1.（2018浙江選考）實(shí)驗(yàn)中常用希爾反應(yīng)來測定除草劑對雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)基本過程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍(lán)色變成無色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進(jìn)行希爾反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(

)相同濃度除草劑處理下，單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變化快的品種受除草劑抑制效果更顯著B.與品種乙相比，除草劑抑制品種甲類囊體的功能較強(qiáng)C.除草劑濃度為K時(shí)，品種乙的葉綠體能產(chǎn)生三碳糖D.不用除草劑處理時(shí)，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲B光合作用的過程2三、光合作用的過程根據(jù)是否需要光能，將光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）兩個(gè)階段。三、光合作用的過程光反應(yīng)

類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶Ⅱ條件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+場所：類囊體薄膜上主要產(chǎn)物：O2、ATP、NADPH三、光合作用的過程光反應(yīng)

光合作用第一階段的化學(xué)反應(yīng)，必須有光才能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作光反應(yīng)階段。物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解：ATP的合成：H2OO2+H++e-

光色素NADPH的合成：光能能量轉(zhuǎn)變ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ADP+Pi+能量ATP+H2O酶NADP++H++e-NADPH酶三、光合作用的過程暗反應(yīng)

ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶NADPH酶能量條件：有沒有光都可以，需多種酶、CO2、ATP、NADPH場所：葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)物：（CH2O）、ADP、Pi、NADP+卡爾文循環(huán)(同位素標(biāo)記法)三、光合作用的過程暗反應(yīng)

物質(zhì)轉(zhuǎn)化CO2的固定：C3的還原：2C3

(CH2O)+C5酶ATP、NADPH能量轉(zhuǎn)變光合作用第二階段的化學(xué)反應(yīng)，有沒有光都能進(jìn)行，這個(gè)階段叫作暗反應(yīng)階段。CO2＋C5

2C3酶ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能三、光合作用的過程葉綠體中的色素可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能酶三、光合作用的過程葉綠體中的色素可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)NADP+NADPH酶物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP+。

三、光合作用的過程1.NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是什么？從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)。2.NADP+和ADP的移動(dòng)途徑呢？從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜。3.水分解為氧和H＋的同時(shí)，被葉綠體奪去兩個(gè)電子。電子經(jīng)傳遞，可用

于NADP＋與H＋結(jié)合形成NADPH。NADPH的作用是什么？①活潑的還原劑；②儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用?？傊夥磻?yīng)是暗反應(yīng)所需物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。反應(yīng)階段光反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)部位反應(yīng)條件物質(zhì)變化能量變化產(chǎn)物相同點(diǎn)實(shí)質(zhì)葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)葉綠體色素、酶、光能酶H2OH++O2酶ADP+Pi+能量ATP酶光能→活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能NADPH、ATP、O2ADP、Pi、（CH2O）、C5都包括物質(zhì)變化和能量變化把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存起來NADP++H+NADPH酶CO2+C52C3酶2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPH并不是所有過程都需要酶的催化，色素吸收光能不需要酶的催化。光合作用的過程2四、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移1.若有機(jī)物為(CH2O)：2.若有機(jī)物為C6H12O6：CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O26CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6O2+6H2O四、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移1.3H的轉(zhuǎn)移：2.14C的轉(zhuǎn)移：3.18O的轉(zhuǎn)移：3H2O(C3H2O)光反應(yīng)NADPH暗反應(yīng)（14CH2O）14CO2

CO2的固定14C3

C3的還原（CH218O）18O2

H218O光反應(yīng)C18O2

C3CO2的固定C3的還原必修1P104“相關(guān)信息”：C3是指三碳化合物——3－磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)。光合作用的過程2五、環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析1.“來源－去路”法葉綠體中的色素可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原NADP+NADPHCO2濃度不變NADPH、ATP

C3C5

（CH2O）光照減弱光照增強(qiáng)減少減少減少減少增加增加增加增加五、環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析1.“來源－去路”法葉綠體中的色素可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原NADP+NADPH光照不變NADPH、ATPC3C5

（CH2O）CO2濃度減少CO2濃度增加增加增加增加增加減少減少減少減少五、環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析2.模型法①圖1中曲線甲表示

，曲線乙表示

。②圖2中曲線甲表示

，曲線乙表示

。③圖3中曲線甲表示

，曲線乙表示

。④圖4中曲線甲表示

，曲線乙表示

。C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C3C5、NADPH、ATP光合作用的過程2六、光合作用的意義1.制造有機(jī)物，為自身及異養(yǎng)生物提供營養(yǎng)物質(zhì)。2.轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太陽的光能，為生命活動(dòng)提供能量。3.為有氧呼吸的生物提供氧氣；維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡，從而緩解溫室效應(yīng)。光能通過驅(qū)動(dòng)光合作用而驅(qū)動(dòng)生命世界的運(yùn)轉(zhuǎn)。4.形成臭氧（O3），吸收紫外線，保護(hù)地球生物。5.對生物的進(jìn)化有重要的作用。（為好氧生物的出現(xiàn)提供了氧氣）習(xí)題鞏固2.對3株大小，長勢相同的植株分別進(jìn)行如下處理：甲連續(xù)光照5h，再在黑暗中5h；乙先光照1h，再在黑暗中1h，連續(xù)交替共10h；丙先光照5s，再在黑暗中5s，連續(xù)交替共10h。在其他條件相同的情況下，它們體內(nèi)有機(jī)物含量是（）A.丙=乙>甲B.甲=乙=丙

C.丙>乙>甲D.甲>乙>丙C光反應(yīng)停止后，暗反應(yīng)還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，設(shè)光反應(yīng)停止后，暗反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行3s。暗反應(yīng)時(shí)間越長，（CH2O）含量越多。連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析2.在總光照時(shí)間、總黑暗時(shí)間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物的積累量要多。隨著光照和黑暗的交替進(jìn)行，光照和黑暗間隔處理處理組在光下產(chǎn)生的NADPH和ATP能夠及時(shí)的利用和再生，從而促進(jìn)了暗反應(yīng)的進(jìn)行。1.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成?；芎铣勺饔媚軌蚶皿w外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物的合成作用。例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量硝化細(xì)菌光合作用與化能合成作用項(xiàng)目光合作用化能合成作用區(qū)別能量來源代表生物綠色植物相同點(diǎn)光能無機(jī)物氧化釋放的能量硝化細(xì)菌都能將CO2和H2O等無機(jī)物合成有機(jī)物

教材隱性知識(shí)：①源于必修1P104“相關(guān)信息”：光合作用的產(chǎn)物有一部分是_____，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以進(jìn)入

，再通過韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈?。淀粉篩管小結(jié)自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物:綠色植物人、動(dòng)物、真菌、大多數(shù)細(xì)菌等生物光能自養(yǎng)型（光合作用）光合細(xì)菌硝化細(xì)菌化能自養(yǎng)型（化能合成作用）習(xí)題鞏固1.判斷?？颊Z句，澄清易混易錯(cuò)(1)細(xì)胞中不能合成ATP的部位是葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的

膜結(jié)構(gòu)(

)(2)H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中(

)(3)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，

可完成暗反應(yīng)過程(

)(4)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對照組相比，

其葉片光合作用強(qiáng)度下降的原因是光反應(yīng)強(qiáng)度和暗反應(yīng)強(qiáng)度

都降低(

)××√√習(xí)題鞏固2.下圖為光合作用暗反應(yīng)的產(chǎn)物磷酸丙糖的代謝途徑，研究表明，磷酸丙糖轉(zhuǎn)移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足時(shí)，TPT活性降低。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A.Pi輸入葉綠體減少時(shí)，磷酸丙糖

從葉綠體輸出減少B.暗反應(yīng)中磷酸丙糖的合成需要

消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPC.葉肉細(xì)胞的光合產(chǎn)物主要是以蔗糖形式運(yùn)出細(xì)胞的D.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可通過增加CO2濃度來提高作物中蔗糖的含量D習(xí)題鞏固3.(2021·廣東，12)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，下列敘述正確的是（

）A.Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結(jié)合D習(xí)題鞏固4.下圖是番茄植株的葉肉細(xì)胞中進(jìn)行光合作用的示意圖，PSⅡ和PSⅠ是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合物，是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的光系統(tǒng)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.自然界中能發(fā)生光合作用的生物，

不一定具備PSⅡ和PSⅠ系統(tǒng)B.光反應(yīng)過程將吸收的光能轉(zhuǎn)換為活

躍的化學(xué)能全部儲(chǔ)存在ATP中C.在ATP合成酶的作用下，H＋順

濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)提供分子勢能，促進(jìn)ADP和Pi合成ATPD.PSⅡ中的色素吸收光能后，將H2O分解為O2和H＋，產(chǎn)生電子傳遞

給PSⅠ將NADP＋和H＋結(jié)合形成NADPHB光系統(tǒng)及電子傳遞鏈2.電子(e－)經(jīng)過電子傳遞鏈：質(zhì)體醌→細(xì)胞色素b6f復(fù)合體→質(zhì)體藍(lán)素→光系統(tǒng)Ⅰ→鐵氧還蛋白→NADPH。1.光系統(tǒng)Ⅱ進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生氧氣和H＋和自由電子(e－)，光系統(tǒng)Ⅰ主要是介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生。光系統(tǒng)及電子傳遞鏈3.電子傳遞過程是高電勢到低電勢(光系統(tǒng)Ⅱ和Ⅰ中的電子傳遞由于光能的作用，從而逆電勢傳遞，這是一個(gè)吸能的過程)，因此，電子傳遞過程中釋放能量，質(zhì)體醌利用這部分能量將質(zhì)子(H＋)逆濃度從類囊體的基質(zhì)側(cè)泵入到囊腔側(cè)，從而建立了質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度。光系統(tǒng)及電子傳遞鏈當(dāng)然，光系統(tǒng)Ⅱ在類囊體的囊腔側(cè)進(jìn)行的水的光解產(chǎn)生質(zhì)子(H＋)以及在類囊體的基質(zhì)側(cè)H＋和NADP＋形成NADPH的過程，為建立質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度也有所貢獻(xiàn)。4.類囊體膜對質(zhì)子是高度不通透的，因此，類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子只能通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度流出的能量來合成ATP。習(xí)題鞏固1.下圖所示生理過程中，P680和P700表示兩種特殊狀態(tài)的葉綠素，M表示某種生物膜，其中乙側(cè)的H＋濃度遠(yuǎn)高于甲側(cè)，在該濃度差中儲(chǔ)存著一種勢能，該勢能是此處形成ATP的前提。據(jù)圖分析，下列說法正確的是（

）A.乙側(cè)的H＋完全來自甲側(cè)B.生物膜M是葉綠體類囊體薄膜，屬于葉綠體內(nèi)膜C.CF0和CF1與催化ATP的合成、

轉(zhuǎn)運(yùn)H＋有關(guān)，很可能是蛋白質(zhì)D.該場所產(chǎn)生的NADPH和ATP將參與暗反應(yīng)中CO2的固定C影響光合作用的因素及應(yīng)用3影響光合作用的因素及應(yīng)用3一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響1.實(shí)驗(yàn)原理（1）葉片含有空氣，上浮葉片下沉O2充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮抽氣光合作用產(chǎn)生O2（2）根據(jù)單位時(shí)間小圓形葉片浮起的數(shù)量的多少，

探究光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。①自變量：光照強(qiáng)弱②因變量：光合作用強(qiáng)度一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響2.材料用具打孔器、注射器、5WLED臺(tái)燈、米尺、燒杯、綠葉。3.方法步驟（1）打孔：用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片，打孔時(shí)避開大葉脈。因?yàn)榇笕~脈部分含有的葉綠體少。該實(shí)驗(yàn)中所取的葉片大小和生理狀態(tài)應(yīng)該是相同的，打孔時(shí)要取葉片的相同部位。一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響（2）將圓形小葉片置于注射器內(nèi)，注射器內(nèi)吸入清水，待排出

注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并

緩慢地拉動(dòng)活塞，使圓形小葉片內(nèi)的空氣逸出。重復(fù)2～3

次。處理后的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全部沉到

水底。一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響（3）將處理過圓形小葉片放入清水中，黑暗保存，小圓形葉片

全部沉到水底。防止光照干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果（4）取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水。（1%~2%的NaHCO3溶液）一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響（5）分組實(shí)驗(yàn)：分別將10片葉圓片投入3只盛20mLNaHCO3的小燒

杯中并調(diào)整5W臺(tái)燈距離（10、20、30cm）。

吸收光的熱量，避免光照時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置中溫度的變化對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。盛水玻璃柱：一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響

項(xiàng)目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量110片20mL強(qiáng)多210片20mL中中310片20mL弱少（6）觀察并記錄結(jié)果4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響5.注意事項(xiàng)(1)葉片上浮的原因是：(2)打孔時(shí)要避開

，因?yàn)槠渲袥]有葉綠體，而且會(huì)延長圓形

小葉片上浮的時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)為確保溶液中CO2含量充足，圓形小葉片可以放入

溶液中。光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，釋放氧氣，使葉肉細(xì)胞間隙充滿了氣體，浮力增大，葉片上浮。大的葉脈NaHCO3NaHCO3緩沖液的作用是：維持裝置中CO2濃度的穩(wěn)定，為光合作用提供CO2。一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響6.變量分析自變量控制方法因變量觀察指標(biāo)光照強(qiáng)度通過調(diào)節(jié)LED燈與實(shí)驗(yàn)裝置間的距離來決定單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的圓形小葉片上浮的數(shù)量光合作用強(qiáng)度（產(chǎn)氧速率）7.實(shí)驗(yàn)拓展控制溫度、光照強(qiáng)度相同，在各燒杯中加入不同濃度的NaHCO3溶液，可以用于探究CO2濃度對光合速率的影響。

NaHCO3溶液濃度太高，使葉片滲透失水，不利于光合作用。習(xí)題鞏固1.如圖表示測定金魚藻光合作用強(qiáng)度的密閉實(shí)驗(yàn)裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測O2量的變化。已知光飽和點(diǎn)是指植物光合速率達(dá)到最大時(shí)的最小光照強(qiáng)度。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.NaHCO3溶液可以為金魚藻光合作用提供CO2B.單色光照射時(shí)，相同光照強(qiáng)度下一定時(shí)間內(nèi)用紅光比用綠光測到的O2量多C.氧氣傳感器測到的O2量就是金魚藻

光合作用產(chǎn)生的O2量D.拆去濾光片，改變光照強(qiáng)度，并將所得數(shù)據(jù)繪制成曲線可推知其光飽和點(diǎn)C習(xí)題鞏固2.(2022·昆明高三期末)某實(shí)驗(yàn)小組為驗(yàn)證KHCO3對某植物幼苗光合作用的影響，進(jìn)行了甲、乙兩組不同處理的實(shí)驗(yàn)，甲組用差速離心法制備葉綠體懸液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙組將等量植物幼苗葉片切割成1mm2的葉小片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后在適宜光照、20℃恒溫條件下用氧電極測量這兩組植物的O2釋放速率，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A.本實(shí)驗(yàn)的自變量是KHCO3的濃度，

無關(guān)變量為適宜光照、20℃恒溫條件B.KHCO3濃度為0.05mol·L－1時(shí)，兩組實(shí)驗(yàn)

的O2釋放速率存在差異的原因是光合速率不同C.由該實(shí)驗(yàn)可推斷，隨著KHCO3濃度的增大，小葉片的O2釋放速率會(huì)一直增大D.加入清水組的小葉片中無O2釋放，原因可能是光合作用產(chǎn)生的

O2通過呼吸作用被消耗了D影響光合作用的因素及應(yīng)用3二、光合作用強(qiáng)度可用單位時(shí)間內(nèi)CO2的消耗量，或單位時(shí)間內(nèi)O2的產(chǎn)生量來表示。是光合作用反應(yīng)強(qiáng)弱的指標(biāo)。一般用植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過光合作用制造糖類的量（即光合作用速率，是化學(xué)中的一種反應(yīng)速率）來衡量。植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還進(jìn)行呼吸作用。實(shí)際測量到的光合作用指標(biāo)是凈光合作用速率，稱為表觀光合速率。光合作用產(chǎn)生的O2=釋放到空氣中的O2+呼吸作用消耗的O2二、光合作用強(qiáng)度線粒體葉綠體O2釋放O2（可以測得）葉肉細(xì)胞CO2吸收CO2（可以測得）總光合作用=

凈光合作用+

呼吸作用有機(jī)物的制造量CO2固定或消耗量O2的產(chǎn)生量有機(jī)物積累量CO2吸收量O2的釋放量有機(jī)物的消耗量CO2的釋放量O2的吸收量二、光合作用強(qiáng)度

測定方法：①先將植物置于黑暗中，測量呼吸速率

。②在有光條件下，測定凈光合速率。③計(jì)算：真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。O2釋放量0O2吸收量光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)···ABC呼吸速率凈光合速率總光合速率二、光合作用強(qiáng)度①對象：葉綠體：直接總光合。②對象：植株、葉片、細(xì)胞：見下表檢測指標(biāo)呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2O2有機(jī)物釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量影響光合作用的因素及應(yīng)用3三、影響光合作用的因素及應(yīng)用

CO2+H2O（CH2O)+O2光能葉綠體光：光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間CO2的濃度H2O礦質(zhì)元素（Mg合成葉綠素）溫度外因內(nèi)因酶的種類、數(shù)量色素的含量葉齡不同葉面指數(shù)（疏密）主要因素（外因：“三度”）：

光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度環(huán)境中CO2濃度、葉片氣孔導(dǎo)度1.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABC呼吸速率光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈光合總光合限制因素：CO2濃度、溫度、酶含量等D呼吸A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，CO2釋放量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段：光合作用<呼吸作用B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。BC段：光合作用>呼吸作用C點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度最大。C點(diǎn)之前限限制光合作用因素是光照強(qiáng)度。D點(diǎn)：光飽和點(diǎn)，增加光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度不再增加。1.外部因素A:只進(jìn)行呼吸作用B：光合作用=呼吸作用細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用BC：光合作用>呼吸作用AB：光合作用<呼吸作用（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】1.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABC呼吸速率光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈光合總光合D呼吸思考1：（植物體）在B點(diǎn)時(shí)，那么它的葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度

呼吸作用強(qiáng)度。（大于、等于、小于）總結(jié)：

葉綠體吸收CO2的速率是總光合速率，葉肉細(xì)胞和植物體吸收CO2的速率是凈光合速率。當(dāng)植物體的V光合=V呼吸時(shí)，則葉肉細(xì)胞V光合>V呼吸。大于1.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABCDES2S1S3思考2：在圖甲中,呼吸作用消耗有機(jī)物的量可表示為

,凈光合作用量可表示為

，光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量可表示為

。(用S1、S2、S3和數(shù)學(xué)符號(hào)表示)

S1+S2S3+S2S3-S11.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】——應(yīng)用①溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)

，以提高光合速率，

使作物增產(chǎn)；溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜遇到陰雨天時(shí)給溫室補(bǔ)充光照應(yīng)當(dāng)給予紅光或藍(lán)紫光。優(yōu)先選擇紅光。光照強(qiáng)度1.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】——應(yīng)用②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一般間作。原因是：a.兩種植物的根系深淺搭配，合理的利用了不同層次土壤內(nèi)水分和養(yǎng)分。b.兩種植物高矮結(jié)合，充分利用了不同層次的陽光。（與P選二25，群落的垂直結(jié)構(gòu)聯(lián)系，P選二32，立體農(nóng)業(yè)聯(lián)系）玉米——大豆1.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】——應(yīng)用③延長光合作用時(shí)間，通過輪作或套作。輪作在同一塊田地上，按預(yù)定的種植計(jì)劃，輪換種植不同的作物。【連作：在同一塊地上長期連年種植一種作物】玉米，輪作花生原因是：（1）不同作物吸收土壤中的營養(yǎng)元素的種類、數(shù)量及比例各不相同，根系深淺與吸收水肥的能力也各不相同，輪作還可以均衡利用土壤中的礦質(zhì)元素。（2）每種作物都有一些專門為害的病蟲雜草，輪作能夠改變原有的食物鏈，防止病蟲害；抑制雜草生長，減輕草害。1.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】——應(yīng)用③延長光合作用時(shí)間，通過輪作或套作。套作在同一塊田地上，在前季作物的生育后期，在其株行間播種或移栽后季作物的種植方式。玉米套種花生果園套種油菜1.外部因素（1）光照強(qiáng)度【單位：勒克斯（lx）】——應(yīng)用④光合作用與P選二24種間關(guān)系的聯(lián)系2020年廣東省高三上學(xué)期聯(lián)考2（12分）輪作是指在同一田塊上有順序地季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物的種植方式。豆科植物苜蓿是優(yōu)良的牧草，農(nóng)民將其引入小麥的作物體系形成草田輪作系統(tǒng)，可以減少化肥的使用和增加農(nóng)作物產(chǎn)量，回答以下問題∶（2）研究發(fā)現(xiàn)，施氮肥對苜蓿--小麥輪作系統(tǒng)的冬小麥光合速率的增強(qiáng)效果并不明顯，原因是_________________;由此可見，該輪作系統(tǒng)可以減少農(nóng)田氮肥的使用。

苜蓿是豆科植物，根系共生的固氮生物具有生物固氮作用，增加了土壤中氮含量(3分)1.外部因素（2）CO2濃度1.多施有機(jī)肥或農(nóng)家肥；2.溫室栽培植物時(shí)還可使用CO2發(fā)生器等；3.大田中還要注意通風(fēng)透氣。應(yīng)用：C點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率D點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)，E點(diǎn)后限制因素為光照強(qiáng)度和溫度、酶的數(shù)量和活性等B點(diǎn)

：進(jìn)行光合作用所需

CO2的最低濃度。AB：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。CO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2DE分解者將有機(jī)肥分解為二氧化碳和無機(jī)鹽圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B點(diǎn)和B′點(diǎn)對應(yīng)的濃度都表示CO2飽和點(diǎn)。1.外部因素（3）溫度O溫度A光合速率BC最適溫度下植物光合作用最大，植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時(shí)植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低，光合速率會(huì)減弱。O121410一天的時(shí)間光合作用強(qiáng)度1.適時(shí)播種2.溫室中,白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫3.植物“午休”現(xiàn)象（氣孔關(guān)閉）應(yīng)用：1.外部因素（4）礦質(zhì)元素N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分應(yīng)用：合理施肥①在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可______光合作用速率，

但當(dāng)超過一定濃度后，植物光合作用速率

。提高下降

②土壤中礦質(zhì)元素溶液濃度過高，植物光合作用速率下降的原因可能是:

。溶液濃度過高，導(dǎo)致植物吸水困難甚至失水1.外部因素（5）水應(yīng)用：合理澆灌、預(yù)防干旱c.缺水氣孔關(guān)閉限制CO2進(jìn)入葉片光合作用受影響a.水是光合作用的原料b.水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的需水規(guī)律，合理灌溉。圖2曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，是因?yàn)闇囟雀?，蒸騰作用過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了

的供應(yīng)。CO21.外部因素（6）光質(zhì)①大棚顏色：讓相同強(qiáng)度的日光照射（大棚問題）（能讓同色光透過）

白色透明>紅色>藍(lán)紫色>綠色②用相同強(qiáng)度光源照射（燈泡問題）

紅光>藍(lán)紫光>白光>綠光說明：雖然四種光合色素都能吸收藍(lán)紫光，

但它是短波，沒有紅光容易吸收。1.外部因素多因子對光合速率的影響及應(yīng)用光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對光合作用的綜合作用P點(diǎn)及P點(diǎn)之前：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子

的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷

。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素主要

為各曲線所表示的因子。提高1.外部因素多因子對光合速率的影響及應(yīng)用光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對光合作用的綜合作用應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶

的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)增加

，進(jìn)一步

提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加

和CO2濃度

以提高光合速率。CO2濃度光照強(qiáng)度習(xí)題鞏固(1)停止供水后，光合速率下降。這是由于水既是

的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)

的主要介質(zhì)。1.某植物在停止供水和恢復(fù)供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如圖所示。請回答下列問題：(2)在溫度、光照相同的條件下，圖中A點(diǎn)與B點(diǎn)相比，光飽和點(diǎn)低的是___點(diǎn)，其主要原因是

。光合作用運(yùn)輸B氣孔開度降低，CO2吸收減少(3)停止供水一段時(shí)間后，葉片發(fā)黃，原因是

。此時(shí)類囊體結(jié)構(gòu)被破壞，提供給暗反應(yīng)的

減少。

葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解)，類胡蘿卜素的顏色顯露出來NADPH和ATP2.內(nèi)部因素（1）植物自身的遺傳特性陰生植物呼吸作用較弱，對光的利用能力也不強(qiáng)陽生植物是指在強(qiáng)光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽性植物。陰生植物是指在弱光條件下比強(qiáng)光條件下生長良好的植物。光照強(qiáng)度0CO2吸收CO2釋放ABC陽生植物呼吸速率陰生植物A1B1C1DD1光補(bǔ)償點(diǎn)：B>B1光飽和點(diǎn)：D>D1應(yīng)用：間作套種2.內(nèi)部因素（2）植物葉片的葉齡、葉綠素含量、酶的活性和數(shù)量、有機(jī)物的輸出情況、氣孔導(dǎo)度等活性性活2.內(nèi)部因素（2）植物葉片的葉齡、葉綠素含量、酶的活性和數(shù)量、有機(jī)物的輸出情況、氣孔導(dǎo)度等生產(chǎn)實(shí)踐中，可適時(shí)噴施植物激素中的脫落酸，起到調(diào)節(jié)氣孔開度的作用。葉片的有機(jī)物輸出越多，其光合速率越快。若將一株植物的果實(shí)去除，則去除的果實(shí)越多，其光合速率________，兩片相鄰的葉片，若一片遮光，則另一片葉子的光合速率會(huì)________。越慢增強(qiáng)2.內(nèi)部因素（3）植物葉面積指數(shù)不再增加合理密植2.內(nèi)部因素（4）光合作用產(chǎn)物積累對光合作用強(qiáng)度的影響2.內(nèi)部因素（4）光合作用產(chǎn)物積累對光合作用強(qiáng)度的影響光合產(chǎn)物（蔗糖）從葉片中輸出的速率會(huì)影響葉片的光合速率。光合產(chǎn)物積累到一定的水平后會(huì)影響光合速率的原因有∶

①反饋抑制。例如蔗糖的積累會(huì)反饋抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶的活性，使細(xì)胞質(zhì)以及葉綠體中磷酸丙糖含量增加，從而景響CO2的固定;

②淀粉粒的影響。葉肉細(xì)胞中蔗糖的積累會(huì)促進(jìn)葉綠體基質(zhì)中淀粉的合成與淀粉粒的形成，過多的淀粉粒一方面會(huì)壓迫與損傷類囊體，另一方面，由于淀粉粒對光有遮擋，從而直接阻礙光合膜對光的吸收。課堂小結(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化光合作用光合作用應(yīng)用概念反應(yīng)式探究歷程影響因素：光照、溫度、二氧化碳、水分、礦質(zhì)元素

硝化細(xì)菌光合作用原理過程光反應(yīng)：類囊體薄膜暗反應(yīng)：葉綠體基質(zhì)化能合成作用CO2+H2O（CH2O）+O2

光能葉綠體習(xí)題鞏固1.在適宜反應(yīng)條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后，突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì)，組合正確的是（）A.紅光，ATP下降B.紅光，未被還原的C3上升C.綠光，NADPH下降D.綠光，C5上升C習(xí)題鞏固2.圖示適宜條件下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.CO2濃度大于a時(shí)，甲才能進(jìn)行光合作用

B.適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，a點(diǎn)將左移

C.CO2濃度為b時(shí)，甲、乙總光合作用強(qiáng)度相等

D.甲植物體內(nèi)NADPH的含量在CO2濃度為b時(shí)比在a時(shí)高B習(xí)題鞏固3.(2021·北京，3)將某種植物置于高溫環(huán)境(HT)下生長一定時(shí)間后，測定HT植株和生長在正常溫度(CT)下的植株在不同溫度下的光合速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是()A.兩組植株的CO2吸收速率最大值接近B.35℃時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率相等C.50℃時(shí)HT植株能積累有機(jī)物而CT植株不能D.HT植株表現(xiàn)出對高溫環(huán)境的適應(yīng)性B習(xí)題鞏固4.(2021·廣東，15)與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同(圖1所示)，造成葉綠體相對受光面積的不同(圖2所示)，進(jìn)而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運(yùn)動(dòng)的前提下，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.t2比t1具有更高的光飽和點(diǎn)(光合速率不再隨光強(qiáng)增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度)B.t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大D習(xí)題鞏固5.下圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析曲線圖并回答：（1）7～10時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)原因：（2）12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱原因：（3）14～17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷減弱原因：光照不斷減弱，光合作用強(qiáng)度不斷減弱。光照不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，光合作用強(qiáng)度明顯減弱。ABDCE時(shí)間光合作用速率6789101112131415161718習(xí)題鞏固6.下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽生植物CO2的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答：51015202530355102015光照強(qiáng)度（Klx）25CO2吸收量mg/dm2·hbcd-5a⑴該植物的呼吸速率為每小時(shí)釋放CO2___mg/dm2。⑵b點(diǎn)表示：

⑶若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時(shí)，則該植物進(jìn)行光合作用時(shí)葉綠體吸收CO2____mg。⑷若白天光照強(qiáng)度較長時(shí)期為b該植物能否正常生長？為什么？5光合作用與呼吸作用速率相等250不能正常生長。白天光照強(qiáng)度為b時(shí)，無有機(jī)物積累，而夜間消耗有機(jī)物，從全天來看，有機(jī)物的消耗多于積累，不能正常生長。習(xí)題鞏固7.如圖表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)，其他條件不變且適宜的情況下，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）BA.光照強(qiáng)度由a到b時(shí)，

葉肉細(xì)胞凈光合速率增加B.光照強(qiáng)度為b時(shí)，

光合速率等于呼吸速率C.若光照強(qiáng)度長期為c，

該綠色植物不能正常生長D.光照強(qiáng)度為d時(shí)，

單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收2個(gè)單位的CO2光照強(qiáng)度CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4光合作用與呼吸作用過程示意圖光合作用的產(chǎn)物為細(xì)胞呼吸提供了物質(zhì)基礎(chǔ)——有機(jī)物和氧氣；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可被光合作用所利用。綠色植物的光合作用與有氧呼吸的比較

光合作用

有氧呼吸在哪些細(xì)胞進(jìn)行反應(yīng)場所反應(yīng)條件物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)變聯(lián)系含葉綠體的細(xì)胞葉綠體光、色素、酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中無機(jī)物有機(jī)物線粒體（主要場所）氧氣、酶活細(xì)胞將有機(jī)物中的能量釋放出來，一部分轉(zhuǎn)移到ATP中分解有機(jī)物光合作用的產(chǎn)物為細(xì)胞呼吸提供了物質(zhì)基礎(chǔ)——有機(jī)物和氧氣；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可被光合作用所利用。光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4一、過程圖解光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4二、光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化1.光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向二、光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化1.光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向二、光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化1.光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向二、光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化1.光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向習(xí)題鞏固1.（2022，原創(chuàng)）下圖是發(fā)生在動(dòng)植物體內(nèi)的部分生理過程示意圖，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）D光反應(yīng)固定還原有二三消化吸收有、無一無二A.消耗ATP的生理過程有③⑤⑧B.消耗【H】的生理過程有③④⑦C.產(chǎn)生和消耗等量葡萄糖，過程①生成的ATP數(shù)量多于過程④D.只發(fā)生在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的生理過程有⑤⑦⑧⑨習(xí)題鞏固2.下圖表示植物葉肉細(xì)胞光合作用和細(xì)胞呼吸過程中氫元素的轉(zhuǎn)移途徑，下列相關(guān)敘述不正確的是（

）A.過程①④在生物膜上進(jìn)行B.光合作用的原料H2O中的氧可以依次經(jīng)過①②③④轉(zhuǎn)移到細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物H2O中C.植物體光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的過程③④中合成的ATP少于過程①合成的ATPD.過程①②③④都有能量的轉(zhuǎn)化B二、光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化2.光合作用和有氧呼吸的能量聯(lián)系光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合4三、光合速率與植物生長①當(dāng)凈光合速率＞0時(shí)，植物因積累有機(jī)物而生長。②當(dāng)凈光合速率＝0時(shí)，植物不能生長。③當(dāng)凈光合速率＜0時(shí)，植物不能生長，長時(shí)間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為負(fù)值，該值絕對值代表呼吸速率，該曲線代表凈光合速率；（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為0，該曲線代表真正光合速率。習(xí)題鞏固3.下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽生植物CO2的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答：51015202530355102015光照強(qiáng)度（Klx）25CO2吸收量mg/dm2·hbcd-5a⑴該植物的呼吸速率為每小時(shí)釋放

CO2___mg/dm2。⑵b點(diǎn)表示：

⑶若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時(shí)，則該植物進(jìn)行光合作用時(shí)葉綠體吸收CO2

mg。5光合作用與呼吸作用速率相等250