2016一轮复习光与光合作用.

2016高考第一轮复习第十讲能量之源——光与光合作用考点直击项目内容要求考点1.光合作用的基本过程Ⅱ2.影响光合作用速率的环境因素Ⅱ3.叶绿体中色素的提取和分离Ⅱ重难点1.明确光反应和暗反应两个阶段及整个光合作用过程的物质变化和能量变化2.理解光合作用的实质、意义和应用用什么提取？分离的方法是？H2OCO2[H]1O2酶多种酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的还原一、光合作用过程2色素分布在_____?有关的酶分布在______和________?类囊体的薄膜上类囊体的薄膜叶绿体基质中请注意区分色素和叶绿素！1、请写出光合作用反应式，并标明元素去向2、请画出光合作用过程图解一、光合作用过程1、反应方程式及元素去向6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体b、H的转移：H2OHC6H12O6H2Oc、C的转移：CO2C3糖类a、O的转移：H2OO2一、光合作用过程呼吸方程式及元素去向？一、光合作用过程2、光合作用图解二、光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶、水多种酶、CO2、[H]、ATP光能转化为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解：2H2O光4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+光能ATP酶C3的还原：2C3（CH2O）+C5+H2O[H]，ATP酶联系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP；2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供ADP和Pi；CO2的固定：CO2+C52C3酶三、条件骤变时物质量的变化CO2浓度不变光反应[H]、ATPC3C5（CH2O）光照突然减弱光照突然增强积累、增加消耗、减少光照不变暗反应C3C5[H]、ATP（CH2O）CO2突然减少CO2突然增加积累、增加消耗、减少三、条件骤变时物质量的变化（1）停止光照时：光反应立刻停止，ATP、[H]不再产生，原有的ATP、[H]继续还原C3直至耗尽。同时，ADP不断积累含量增加，C3由于ATP、[H]缺乏不能被正常还原掉而积累，含量增加。ATP、[H]耗尽后，C3还原停止。C3的还原停止后，原有C5仍继续参与CO2的固定，直至全部被消耗，CO2的固定逐渐停止。此时，C5含量接近0，C3含量达到最大。请回答：在深夜，叶片中C3、C5含量如何？（2）CO2供应停止时C02固定立刻停止C3的还原停止ADP含量接近0，光反应停止增加CO2浓度注意：1、这些变化都是条件改变后短期内的变化2、当光暗反应正常进行时，C3含量大约为C5的二倍。2、光合作用强度的表示方法：•①单位时间内光合作用产生糖的数量。•②单位时间内光合作用放出O2的量。•③单位时间内光合作用吸收CO2的量。1、光合作用强度概念：指植物在单位时间内通过光合作用制造有机物的数量。四、影响光合作用强度的因素？CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体五、影响光合作用强度的因素？CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体(色素、酶）①Mg、N、P等矿质元素；②酶的活性受温度等影响。光照强度、光质、光照时间；反应物浓度①作为反应物和反应的媒介；②水分→气孔关闭→CO2供应3、因素：积累①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。•曲线分析：•A点光照强度为0，此时只进行有氧呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。•AB段表明：随光照增强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。•AB段表明：到B点时，有氧呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度＝细胞呼吸强度，称B点对应的光照强度为光补偿点。此时，叶肉细胞不和外界进行气体交换①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。•BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。称C点对应的光照强度为光饱和点。①光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。•应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如图蓝线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。真光合速率：是指实际发生在叶绿体中的光合作用速率。描述对象是叶绿体，反映其进行光合作用的快慢。表观（净）光合速率：是指叶绿体的真光合速率减去同时发生在线粒体中的呼吸作用速率剩余的部分。净光合作用描述的是叶肉细胞或者叶片。净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率补充1：光合作用强度的相关概念真光合速率：是指实际发生在叶绿体中的光合作用速率。描述对象是叶绿体，反映其进行光合作用的快慢。表观（净）光合速率：是指叶绿体的真光合速率减去同时发生在线粒体中的呼吸作用速率剩余的部分。净光合作用描述的是叶肉细胞或者叶片。思考：光合速率是指总（真）光合还是净光合？补充1：光合作用强度的相关概念光合速率：是指单位时间,单位叶面积吸收二氧化碳的量或放出氧气的量。一般来说，光合作用速率是指净光合。思考：答题过程中如何区分净光合和真光合？补充1：光合作用强度的相关概念真正光合速率O2产生(生成)速率CO2固定速率有机物产生(制造、生成)速率净光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率真光合、净光合表述方法：生产、产生速率，固定速率——指释放速率、吸收速率速率——指真光合速率净光合速率补充1：光合作用强度的相关概念补充1：光合作用强度的相关概念真光合、净光合常用计算公式1．光合作用产生氧气量（叶绿体产氧量）=实测氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。2．光合作用CO2固定量（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。•1.NaHCO3溶液作用：（CO2缓冲液）•玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。•2.光合速率测定装置：•植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是光合速率。•3.条件•整个装置必须在充足光下。补充2：光合作用强度的测量方法：为什么右移代表净光合？如何解释？•1.NaHCO3溶液作用：（CO2缓冲液）•玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。•2.光合速率测定装置：•植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是光合速率。•3.条件•整个装置必须在充足光下。补充2：光合作用强度的测量方法：此时，植物叶肉细胞光合大于呼吸，线粒体并不直接和外界进行气体交换，整个叶片仅从外界吸收CO2，放出氧气。CO2由缓冲液提供不影响压强。思考：该装置是否能直接测定真光合速率？只能直接测得净光合速率补充2：光合作用强度的测量方法：怎样测定植物呼吸速率？改进措施：1、遮光2、将装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液。（液滴左移）如何校正环境对实验的影响？换成大小相似的死的植物②CO2浓度•(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。②CO2浓度图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。②CO2浓度•(2)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。②CO2浓度③温度•(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，温室栽培也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。④必需元素供应矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。应用措施：合理施肥（但施肥太多，浓度过高会会使植物失水萎蔫）可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。矿质元素⑤水分•(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。•(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。⑥叶龄OA段——幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。AB段——壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。BC段——老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用措施：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。内因：外因：基因决定酶种类数量不同光（强度、光质，时间）CO2浓度温度矿质元素水分叶龄不同植物光合作用不同；不同部位（叶）光合作用不同；不同叶龄的叶光合作用不同。影响光合作用因素总结P点之前，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子（图示中另一个变量暂时不是限制因子）。P点Q点之间，随横轴因子不断加强，光合速率不断提高。这时每个图形中的两个变量都是限制因子。Q点及以后，横坐标所表示的因子，不再是限制光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示中的另一个因子。因另一因子变量取值有限，故无法据图判断该因子的最适数值。关键点含义：四、光合作用图形分析1、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强，a点右移，b点右移D.如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移五、曲线的移动类型题：D解析：a点是CO2补偿点，此时限制光合作用速率的因素是CO2浓度。根据暗反应阶段，低浓度CO2导致C3形成不足，当适当增加光照强度时，光反应阶段提供的［H］和ATP增加，一方面可促进C3的还原进行，加快有机物和C5的形成速率；另一方面，C5的增加也会促进碳固定的进行，即在较低浓度的条件下就可保持原有的光合作用速率，所以a点左移。反之，降低光照强度则a点右移。b点是CO2饱和点，该处限制光合作用速率上升的原因是光反应阶段提供的［H］和ATP相对不足，所以适当增强光照强度可提供更多的［H］和ATP，从而消耗更多的C3，进而促进碳固定的进行，故b点右移。反之，则b点左移。a点时，光合强度=呼吸强度红线为增强光照，绿线为减弱光照。曲线移动的[方法技巧]①若呼吸速率基本不变，条件改变使光合速率增强时，a点向移动，b点向移动。②若呼吸速率基本不变，条件改变使光合速率下降时，B点向移动，C点向移动。左右右左下五、曲线的移动类型题：•2．(2015年山东省诸城一中)如下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。有关叙述中不正确的是•A．曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高•B．曲线中b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高•C．在一定范围内增加光照和CO2浓度，有利于提高光合效率•D．曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶数量•【答案】A原则：光照强度相同则光反应强度相同，CO2浓度相同则暗反应强度相同。五、曲线的移动类型题：(1)原核生物蓝藻虽然没有叶绿体，但也能进行光合作用，原因是其含有与光合作用有关的色素和酶（片层结构）。(2)不同颜色温室大棚的光合效率(注意应用)①无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。②叶绿素对