高中生物总复习-光合作用

生物易错点（生物）【光合作用】先来个要背的，色素的作用：吸收传递转化。光合呼吸的具体过程在此省略，影响光合作用的因素也省略；我们接下来就直接进入光合呼吸常见图像的整理。（这个是多年做题得来的经验，一般教辅上不会归纳这些知识的。）{1}类正弦函数图像适用背景：密闭玻璃罩里的绿色植物（感觉这个图画的比较奇怪，二氧化碳浓度还能是负的，它的意思应该是和初始玻璃罩内二氧化碳浓度相比较的浓度）ＡＢ段（０－２时）：凌晨时分，植物只进行呼吸作用，放出二氧化碳。ＢＣ段（２－６时）（按照我们老师的说法是２－５时）：植物仍然只进行呼吸作用，不同的是温度降低，呼吸速率减慢。ＣＤ段（６－８时）：太阳升起，植物开始进行光合作用，但尚未达到光补偿点。Ｄ点：植物达到光补偿点，即光合作用强度等于呼吸作用强度。接下来二氧化碳浓度就开始降低了。ＤＥ段（８－１１时）：光合作用强度大于呼吸作用强度，植物开始有净积累量。ＥＦ段（１１－１４时）：午休阶段。温度过高，为防止蒸腾失水，气孔关闭，胞间二氧化碳增大，吸收二氧化碳含量减少，暗反应速率下降，进而总（净）光合速率下降。ＦＧ段（１４－１８时）：午休解除。净光合速率上升。Ｇ点：植物达到光补偿点。ＧＨ点（１８－２０时）：温度降低，光照减弱，呼吸作用强于光合作用。ＨＩ点（２０－２４时）：光照彻底消失，二氧化碳浓度加速上升。{2}甲图：作为两种植物的比较，在此侧重谈阴生植物的特点，阳生植物特点对比可推出。阴生植物适合于弱光环境。在一定的弱光条件下（不能太弱），阴生植物生长的会比阳生植物生物易错点（生物）更好。在群落演替的过程中，当高大的乔木逐渐成为优势种，光照被抢夺时，自然选择了一部分耐受弱光的植物。阴生植物的叶片肥厚，叶绿体大、多，光合作用的效率更高，因而光补偿点也更靠前了。还有一个原因是无光照时，阴生植物呼吸作用强度比阳生植物弱。阴生植物光饱和点较低，这也可以看作是自然选择的一个结果。提高光照利用率：阴生植物和阳生植物间种套作。乙图放这个图做什么呢，我们可以来提取一下信息，不要觉得很无趣，高考就考信息提取与概括这些奇怪的题目。只看一条曲线，这就是一个普通的净光合速率随温度变化的钟型曲线，再加上一条呢？信息可就多了。首先，我们发现大气二氧化碳浓度并不是饱和的。这也就意味着我们可以通过提高二氧化碳的浓度来提高光合速率。相同温度下两条曲线差距的长度有什么意义呢？也就是将大气二氧化碳浓度提升到饱和二氧化碳浓度光合速率的提升量，我们可以发现在３５度时这个提升是最大的。那么，我们怎样提高二氧化碳浓度？施放干冰，施放有机肥都是可行的。有机肥也就是农家肥，可以补充微量元素，不过这和二氧化碳有什么关系？原因在于微生物的分解作用（分解作用其中很重要的一个环节就是呼吸作用，是包含关系），这个过程是比较缓慢的。另外，加速空气流动也是很有必要的，这样才会有二氧化碳随时来补充，这和开窗户透气是一个道理，“正其风，通其行”是经典的概括。其次，我们发现两条曲线的最适温度并不是重合的，也就是说，最适温度还与二氧化碳浓度有关。这是一个双变量的问题，进而我们因此可以推测二氧化碳的浓度影响了酶的活性，在双变量的影响下，结果往往是多变的。比如说，双变量组合条件下的实验，两个最优条件的搭配有时候不一定是最好的，因为两个变量可能存在叠加或是排斥效应，这也就导致了结果偏差。做生物实验题时，这是尤其需要注意的一点。当然有些双变量也是不受影响的，比如在不同温度下，最适ＰＨ是相同的。随后，我们还可以发现，温度在饱和二氧化碳浓度时作用效应更明显。（曲线波动幅度更大）当二氧化碳达到饱和，不再成为限制条件时，温度自然就成为了影响光合作用的主要因素，所以温度的效应就明显了。而在二氧化碳浓度较低时，就有二氧化碳不足在限制光合速率增长，导致光合速率变化幅度小。{3}上图是一个曾经让我百思不得其解的实验装置。碳酸氢钠溶液有什么意义？一些教辅这样说：可以维持空气中二氧化碳浓度的稳定。根据高中化学知识，碳酸氢钠只有在固态的时候加热才会分解产生二氧化碳。在向老师求证后，得出的结论是，这个装置是命题人来搞笑的。如果真的存在这样一种强大的溶液，那我们就勉强称它为二氧化碳缓冲液吧。生物易错点（生物）{4}事实上，那个错误装置的灵感来自这个实验：用光照射不同浓度碳酸氢钠溶液中的叶圆片，观察叶片上浮的时间。因为叶片通过光合作用产生了氧气，气体托起叶片上升。光合作用越强，单位时间产生氧气越多，上浮时间就越短。在碳酸氢钠溶液中，随溶液酸性增强会有二氧化碳产生，浓度越大产生越多，上浮时间自然缩短。那么为什么之后时间又变长了呢？原因就和把叶片放到高浓度蔗糖溶液里一样，渗透失水，必然影响光合作用。{5}这个图是一个非常经典的图像，用于检验你对净光合速率、总（真）光合速率的辨析。光照下ＣＯ２吸收量反映了净光合速率，黑暗下ＣＯ２释放量反映了呼吸速率，而真正的光合速率是两条曲线的值相加。由此可见大约35度时总光合作用最强。此图并不完整，大家可以试着补出右边的图像和总光合作用的图像。之后我们可以推测：真光合速率将会在３５℃之后下降，在４５℃左右减为０，呼吸作用的最适温度会比光合作用要高（这个是普遍规律），大约在４０℃左右，然后就会下降。当然这个也要因植物而异，因为每个植物的酶都不一样（根本原因就是遗传物质不同），在该图的这类植物中以上最适温度都是普遍适用的。然而植物的生长主要看净光合速率，因此２５℃是植物的最适生长温度。既然谈到了温度，在农业生产中怎样提高产量呢？前提是在温室栽培。白天适当提高温度（适当这个词是你需要学会使用的，它很可能就是一个踩分点），光合作用会加快，呼吸作用也会加快，当然你要相信“适当”一词保证了光合速率提高更快。晚上适当降低温度，目的是降低呼吸作用的强度。昼夜温差大有利于有机物积累，原因就一目了然了。生物易错点（生物）C3植物和C4植物C3植物：在光合作用过程中，CO2中的C只被转移到C3中。如：小麦、水稻、大豆、马铃薯C4植物：在光合作用过程中，CO2中的C首先被转移到C4中，然后再转移到C3中。如：高粱、玉米、甘蔗（一）C3植物和C4植物叶片结构的特点维管束鞘细胞不含叶绿体，叶肉细胞排列疏松，都含有叶绿体，围绕维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面：维管束鞘细胞（含有没有基粒的叶绿体）外面：是一部分叶肉细胞（含有正常的叶绿体）（二）C3途径和C4途径C3植物：C3途径C4植物：C3途径和C4途径三、影响光合作用的因素•光合速率：光合作用的强度，又称为光合速率。•光合作用速率可以用一定量的植物（如一定量的叶面积）在单位时间内进行光合作用释放O2或消耗CO2的量来表示。•影响光合作用的因素：•内在因素：植物体自身生长发育的不同阶段、生长状态•外在因素：光照强度、CO2浓度、温度、其他方面（如水、矿质元素）1、光照强度A点处光照强度=0，不进行光合作用，只进行呼吸作用B点处CO2吸收量=CO2释放量，也就是CO2的净含量为0，此时的光照强度为光补偿点。C点处所对应的光照强度为光饱和点，也就是即使光照强度再增加，光合作用强度也增加很少总光合作用：植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。净光合作用：在光照下制造的有机物总量（或吸收CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。2、温度在一定温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。在一定光照强度下，提高温度可以促进光合作用，同样也可以促进呼吸作用3、CO2浓度植物能够进行光合作用积累有机物质的最低CO2浓度称为CO2补偿点，例如图中的A点。在一定范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用强度也增加，如图中A、B之间范围内。当CO2浓度继续增加时，光合作用强度不再增加或增加很少，此时的CO2浓度称为CO2的饱和点，如图中的B点。如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而下降，甚至引起植物CO2中毒，影响植物正常的生长发育。例如图中B、C之间。4、矿质元素1）氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分2）磷也是NADP+和ATP的要组成成分，在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要作用3）绿色植物通过光合作用合成糖类、以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官，都需要钾生物易错点（生物）4）镁是叶绿素的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素