第10讲光与光合作用.ppt

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1、基础梳理基础梳理1叶绿体叶绿体一、捕获光能的色素和叶绿体的结构一、捕获光能的色素和叶绿体的结构(1)结构模式图：结构模式图：双层膜双层膜暗反应暗反应色素色素与光反应有关的酶与光反应有关的酶决决定定(3)功能：进行功能：进行 的场所的场所光合作用光合作用证证明明(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于 被光束照射被光束照射的部位。的部位。叶绿体叶绿体叶绿体膜两层，基质基粒来组成，类囊体来堆叠，叶绿体膜两层，基质基粒来组成，类囊体来堆叠，上有色素酶附着，吸收光能来转化，光合作用好场所。上有色素酶附着，吸收光能来转化，光合作用好场所。巧记巧记2色素的种类和功能色素的种类

2、和功能色素色素功能功能 ：蓝绿色：蓝绿色吸收吸收 ：黄绿色：黄绿色叶黄素：叶黄素： 色色 吸收吸收胡萝卜素：胡萝卜素： 色色叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b蓝紫光和红光蓝紫光和红光黄黄橙黄橙黄蓝紫光蓝紫光(1)叶绿体和液泡中叶绿体和液泡中都有色素都有色素，但只有叶绿体中的色素参与光能，但只有叶绿体中的色素参与光能的捕获。的捕获。(2)叶绿体中的色素叶绿体中的色素只存在只存在于光反应部位于光反应部位叶绿体类囊体的薄叶绿体类囊体的薄膜上，与光合作用有关的膜上，与光合作用有关的酶存在于两个部位酶存在于两个部位叶绿体类囊体叶绿体类囊体的薄膜上和基质中。的薄膜上和基质中。特别

3、提醒特别提醒二、光合作用的探究历程二、光合作用的探究历程科学科学家家实验过程实验过程结论结论萨克萨克斯斯绿叶在光合作用中产绿叶在光合作用中产生了生了_恩格恩格尔曼尔曼氧是由氧是由_释放释放出来的，出来的，_是是绿色植物进行光合作绿色植物进行光合作用的场所用的场所鲁宾鲁宾和卡和卡门门光合作用释放的氧全光合作用释放的氧全部来自部来自_淀粉淀粉叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体18O2O2H2O2过程过程 (1)区别区别 光、色素、酶光、色素、酶类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上H+O2ATPATP中活跃中活跃的化学能的化学能酶酶叶绿体基质叶绿体基质C3CH2O有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能(2)联系联系

4、:光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供 ；暗反为光；暗反为光反应提供反应提供 。H和和ATP ADP、Pi 三、光合作用的过程三、光合作用的过程1反应式：反应式： 。光合作用过程的光合作用过程的“一、二、三、四一、二、三、四”巧记巧记1概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些_氧化时氧化时所释放的能量制造所释放的能量制造_的合成作用。的合成作用。2实例：硝化细菌能利用实例：硝化细菌能利用 时所释放的化学能，将时所释放的化学能，将 合成糖类。合成糖类。3绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于_生生物，而人、动物、真

5、菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于机物，属于_生物。生物。四、化能合成作用四、化能合成作用无机物无机物有机物有机物氨的氧化氨的氧化二氧化碳和水二氧化碳和水 自养自养异养异养要点探究要点探究考点一叶绿体中色素的种类和功能考点一叶绿体中色素的种类和功能 1、实验：绿叶中色素的提取和分离、实验：绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取与分离绿叶中色素的提取与分离(1)实验原理实验原理提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。乙醇等有机溶剂提取色素。分离

6、：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。(2)实验步骤实验步骤(1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。(3)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色制备滤纸条时，要将滤

7、纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。(4)滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画要求待滤液干后再画12次。次。(5)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带或色素较少。条上得不到色素带或色素较少。注意事项注意事项实验成功的关键实验成功的关键实验中的注意事项及操作目的实验中的注意事项及操作目的过程过程注意事项注意事项操作目的操作目的提提取取色色素素(1)选新鲜

8、绿色的叶片选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高使滤液中色素含量高(2)研磨时加无水乙醇研磨时加无水乙醇溶解色素溶解色素(3)加少量加少量SiO2和和CaCO3研磨充分和保护色素研磨充分和保护色素(4)迅速、充分研磨迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶防止乙醇挥发，充分溶解色素解色素(5)盛放滤液的试管管口盛放滤液的试管管口加棉塞加棉塞防止乙醇挥发和色素氧防止乙醇挥发和色素氧化化易错警示易错警示分分离离色色素素(1)滤纸预先干燥处理滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速使层析液在滤纸上快速扩散扩散(2)滤液细线要直、细、滤液细线要直、细、匀匀使分离出的色素带平整使分离出的色素带平整不重叠不重叠(3)滤

9、液细线干燥后再画滤液细线干燥后再画两次两次使分离出的色素带清晰使分离出的色素带清晰分明分明(4)滤液细线不触及层析滤液细线不触及层析液液防止色素直接溶解到层防止色素直接溶解到层析液中析液中2. 色素的种类和吸收光谱：色素的种类和吸收光谱：色素种类色素种类叶绿素叶绿素(3/4)类胡萝卜素类胡萝卜素(1/4)叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色分布分布叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上吸收光谱吸收光谱 A为叶绿素，主要吸收红光为叶绿素，主要吸收红光 和蓝紫光；和蓝紫光；B为类胡萝卜素，为类胡萝卜素， 主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光

10、2. 色素的功能：色素的功能：吸收、传递光能：叶绿素吸收、传递光能：叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。、胡萝卜素和叶黄素。转换光能：只有少数处于特殊状态的叶绿素转换光能：只有少数处于特殊状态的叶绿素a能将光能转换能将光能转换为电能。为电能。3. 影响叶绿素合成的因素：影响叶绿素合成的因素：光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色；光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色；温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄；而使叶片变黄；镁等无机盐：镁是构成叶绿素的成分，缺镁叶片变黄。镁等无机盐

11、：镁是构成叶绿素的成分，缺镁叶片变黄。4. 不同颜色温室大棚的光合效率：不同颜色温室大棚的光合效率：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；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；叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。命题设计命题设计下图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断下图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为用作实验材料的叶片颜色为()A红

12、色红色B黄色黄色C绿色绿色 D紫色紫色在叶绿体色素提取和在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点上的四条色素带距点样处的距离由近及远样处的距离由近及远分别是：叶绿素分别是：叶绿素b b、叶、叶绿素绿素a a、叶黄素、胡萝、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。材料的叶片应呈黄色。B 1叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。无水乙醇可提取叶绿体中的色素。2由于无水乙醇会挥发，所

13、以滤液收集后，要及时用棉塞将试由于无水乙醇会挥发，所以滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发或伤害身体。管口塞紧，以免滤液挥发或伤害身体。3如果在圆形滤纸中央点一滴层析液，对叶绿体中的色素进行如果在圆形滤纸中央点一滴层析液，对叶绿体中的色素进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。蓝绿色、黄色、橙黄色。4对滤纸条的分析对滤纸条的分析(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；从色素带的宽度可推知色素含量的多少；(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小；从色素带的位置可推知色素在层

14、析液中溶解度大小；(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素与叶绿素b，距离，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。技法提炼技法提炼植物更植物更新空气新空气要点探究要点探究考点二考点二 光合作用的探索历程光合作用的探索历程5. 反应式及氧元素的来源去路：反应式及氧元素的来源去路： 特别提醒特别提醒1. 在光合作用的发现中，大多数科学家们利用了对照实验，在光合作用的发现中，大多数科学家们利用了对照实验，使结果和结论更科学、准确。使结果和结论更科学、准确。(1)萨克斯：自身对照，自变量为光照萨克斯：自身对照，自变量

15、为光照(一半曝光与另一半遮光一半曝光与另一半遮光)，因变量为颜色变化。因变量为颜色变化。(2)恩格尔曼：自身对照，自变量为光照恩格尔曼：自身对照，自变量为光照(照光处与不照光处；照光处与不照光处；黑暗与完全曝光黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分布。，因变量为好氧菌的分布。(3)鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质(H218O与与C18O)，因变量为因变量为O2的放射性。的放射性。(4)普里斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。普里斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。2. 萨克斯在做实验时，把绿叶放在黑暗处处理一段时间，目萨克斯在做实验时，把绿

16、叶放在黑暗处处理一段时间，目的是消耗掉叶片中原有的营养物质。如果不进行该步操作，的是消耗掉叶片中原有的营养物质。如果不进行该步操作，可能会使后来的结果即遮光处仍出现蓝色，因为其中原有的可能会使后来的结果即遮光处仍出现蓝色，因为其中原有的营养物质没有被充分地消耗掉。营养物质没有被充分地消耗掉。3. 应用普利斯特利的实验装置和萨克斯的实验处理方法可以应用普利斯特利的实验装置和萨克斯的实验处理方法可以验证验证CO2是光合作用必需的原料，在实验时应注意对植物的是光合作用必需的原料，在实验时应注意对植物的饥饿处理。饥饿处理。归纳拓展归纳拓展1. 应用普利斯特利的实验装置和萨克斯的实验处理方法可以验应用普

17、利斯特利的实验装置和萨克斯的实验处理方法可以验证证CO2是光合作用必需的原料，在实验时应注意要将植物在暗是光合作用必需的原料，在实验时应注意要将植物在暗处处理几个小时，消耗掉叶片中的营养物质。处处理几个小时，消耗掉叶片中的营养物质。2. 应用鲁宾和卡门的同位素标记法可以追踪应用鲁宾和卡门的同位素标记法可以追踪CO2和和H2O是是C、H、O等元素在光合作用中的转移途径。等元素在光合作用中的转移途径。3. 卡尔文实验过程及现象卡尔文实验过程及现象14C标记的标记的14CO2小球藻小球藻同位素追踪其放射性同位素追踪其放射性14CO4C3(CH2O)。1. 实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅

18、具有细而长实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。分析研究。2. 排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进3. 观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够观测指

19、标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。4. 实验对照设计得妙：进行黑暗实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照局部光照)和曝光的对比实验，和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。从而明确实验结果完全是由光照引起的。 恩格尔曼实验方法的巧妙之处恩格尔曼实验方法的巧妙之处易错警示易错警示光反应光反应暗反应暗反应条件条件必须在光下必须在光下有光、无光都可以有光、无光都可以场所场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质物质物质转化转化要点探究要点探究考点三考点三 光合作用过程光合作用过程1. 光反

20、应与暗反应的比较：光反应与暗反应的比较：光反应光反应暗反应暗反应能量能量转化转化光能光能ATP中活跃的化学能中活跃的化学能有机物中稳定的化有机物中稳定的化学能学能联系联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应，暗反应为光反应提供提供ADP和和Pi，如图：，如图：2. 光合作用过程中元素去向：光合作用过程中元素去向：特别提醒特别提醒1. 若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用甲：一直光照甲：一直光照10分钟；乙：光照分钟；乙：光照5秒，黑暗秒，黑暗5秒，持续秒，持续20分钟，分钟，则光合作用制造的有机物：甲则光合作用制造的有机物：

21、甲乙乙(暗反应时间长暗反应时间长)。2. CO2中中C进入进入C3但不进入但不进入C5，最后进入，最后进入(CH2O)，C5中中C不进不进入入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。，可用放射性同位素标记法证明。3. 光合作用光反应产生的光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。只能来自细胞呼吸。3. 条件骤变时物质量的变化：条件骤变时物质量的变化：条件条件首先变化物质首先变化物质随后变化物质随后变化物质CO2供应不变，突然光照供应不变，突然光照 H、ATP增加增加C3减少

22、，减少，C5增加增加CO2供应不变，停止光照供应不变，停止光照H、ATP减少减少C3增加，增加，C5减少减少光照不变，光照不变，CO2供应增加供应增加 C3增加，增加，C5减少减少H、ATP减少减少光照不变光照不变CO2，供应停止，供应停止 C3减少，减少，C5增加增加H、ATP增加增加特别提醒特别提醒外界因素对光合作用影响的实质外界因素对光合作用影响的实质影响因素影响因素产生影响产生影响影响过程影响过程光照强度光照强度影响水的光解产生影响水的光解产生H 影影响响ATP的形成的形成主要是光反应阶段主要是光反应阶段CO2浓度浓度影响影响C3的合成的合成主要是暗反应阶段主要是暗反应阶段温度温度影响

23、光合作用酶的活性影响光合作用酶的活性关键一点关键一点1如图为叶绿体的结构与功能示意图，请据图判断下列有关说如图为叶绿体的结构与功能示意图，请据图判断下列有关说法中不正确的是法中不正确的是 ()命题设计命题设计A叶片呈绿色是由于叶片呈绿色是由于上含有大量叶绿素上含有大量叶绿素B能够将光能转换为稳定的化学能的过程是在能够将光能转换为稳定的化学能的过程是在上完成的上完成的C中中CO2被固定并还原成图中的甲物质被固定并还原成图中的甲物质D、上酶的种类、功能不相同上酶的种类、功能不相同为叶绿体类囊体薄膜，其上含有大量叶绿素为叶绿体类囊体薄膜，其上含有大量叶绿素暗反应在叶绿体基质，将活跃的化学能转化为稳定

24、的化学能暗反应在叶绿体基质，将活跃的化学能转化为稳定的化学能为叶绿体基质，进行暗反应形成有机物甲为叶绿体基质，进行暗反应形成有机物甲酶催化的化学反应不相同酶催化的化学反应不相同B 2. 近年来南极上空的臭氧空洞逐渐增大，地表紫外线照射量增近年来南极上空的臭氧空洞逐渐增大，地表紫外线照射量增加，紫外线为高能量光线，在生物体内易激发超氧化物形成，致加，紫外线为高能量光线，在生物体内易激发超氧化物形成，致使脂质氧化而破坏其功能。据此分析，植物短暂暴露在高紫外线使脂质氧化而破坏其功能。据此分析，植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合作用能力立即明显受到抑制的原因主要是条件下，光合作用能力立即明显受到抑制的

25、原因主要是 ()A光合作用酶受到破坏光合作用酶受到破坏B囊状膜受到破坏囊状膜受到破坏C暗反应受抑制暗反应受抑制 DDNA受到破坏受到破坏紫外线破坏植物的膜结构紫外线破坏植物的膜结构B 膜结构膜结构1. 内部因素对光合作用速率的影响内部因素对光合作用速率的影响(1)同一植物的不同生长发育阶段同一植物的不同生长发育阶段曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。依次是幼苗期、营养生长期、开花期。应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时

26、、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。要点探究要点探究考点四考点四 光合作用速率的影响因素光合作用速率的影响因素(2)同一叶片的不同生长发育时期同一叶片的不同生长发育时期曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之下降。破坏，光合速率随之下降。应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换

27、新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的有机物。有机物。2. 单因子变量对光合作用的影响单因子变量对光合作用的影响(外界因素外界因素)(1)光照光照光合作用的动力光合作用的动力光照时间越长，产生的光合产物越多。光照时间越长，产生的光合产物越多。光质，由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光质，由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少，故不同波长的光对光合作用的影响不一样，建温室时光最少，故不同波长的光对光合作用的影响不一样，建温室时，选用无色透明的玻璃，选用无色透明的玻璃(或塑料薄膜或塑料薄膜)做顶棚，能提高光能利用做

28、顶棚，能提高光能利用率。率。光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光光照强度：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。合作用速率。(1)外界条件变化时，外界条件变化时，CO2(光光)补偿点移动规律：补偿点移动规律：呼吸速率增加，呼吸速率增加，CO2(光光)补偿点应右移；呼吸速率减小，补偿点应右移；呼吸速率减小，CO2(光光)补偿点应左移。补偿点应左移。呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降，呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降，CO2(光光)补补偿点右移；条件的改变使光合速率上升时，偿点右移；条件的改变使光合速率上升时，CO2(光光)补偿点左移。补偿点左移。

29、(2)对于有饱和点对于有饱和点(平衡点平衡点)的坐标曲线，分析其限制因素的时候的坐标曲线，分析其限制因素的时候要分两部分：要分两部分：达到饱和点以前的限制因素，为横坐标表示的因素；达到饱和点以前的限制因素，为横坐标表示的因素；达到饱和点以后的限制因素，为横坐标表示的因素以外的因达到饱和点以后的限制因素，为横坐标表示的因素以外的因素。素。应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。易错警示易错警示(2)光照面积光照面积曲线分析：曲线分析：OA段表

30、明随叶面积的不断增大，光合作用实际量段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。足。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC段段)不断增加，所以干物质积累量不断降低不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段段)。应用：

31、适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。有机物，造成不必要的浪费。(3)CO2浓度浓度曲线分析：图曲线分析：图1中中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即浓度，即CO2补偿点；图补偿点；图2中的中的A点表示进行光合作用所需点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。两图中的的最低浓度。两图中的B和和B点都表示点都表示CO2饱和点，两图都饱和点，两图都表

32、示在一定范围内，光合作用速率随表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大。浓度增加而增大。应用：大田要应用：大田要“正其行，通其风正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可，多施有机肥；温室内可适当补充适当补充CO2，即适当提高，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。浓度可提高农作物产量。(4)必需矿质元素必需矿质元素曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。过高而导致植物光合作用速率

33、下降。应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。施肥料，可以提高作物的光能利用率。(5)温度温度曲线分析：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。响光合作用速率。应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保

34、证植物率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。有机物的积累。曲线分析：曲线分析：OP段限制光合速率的因素应为横坐标所表示的段限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子，随其OP段不断加强，光合速率不断提高。段不断加强，光合速率不断提高。PQ段，段，图中标出的双因子共同起作用。当到图中标出的双因子共同起作用。当到Q点之后，横坐标所表示点之后，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，可的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的另一因子的方法。采取适当提高图示中的另一因子的方法。3. 多因子变量对光合作用速率

35、影响的分析多因子变量对光合作用速率影响的分析(外界因素外界因素)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时充入适量的增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时充入适量的CO2，进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照，进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过提高光照强度、调节温度或增加过提高光照强度、调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合浓度等来充分提高光合速

36、率，以达到增产的目的。速率，以达到增产的目的。各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。特别提醒特别提醒命题设计命题设计1. 甲图和乙图表示某植物在适宜的甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度条件下光合作用速率浓度条件下光合作用速率与环境因素之间的关系，下列相关描述中错误的是与环境因素之间的关系，下列相关描述中错

37、误的是()C3减少减少H、ATP增加增加A甲图中，在甲图中，在a点限制光合作用速率的主要因素是光照强度，点限制光合作用速率的主要因素是光照强度，在在b点限制光合作用速率的主要因素是温度或点限制光合作用速率的主要因素是温度或CO2浓度浓度B从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合作用速率会随从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合作用速率会随着温度的升高而降低着温度的升高而降低C温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作用速率的温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作用速率的D若光照强度突然由若光照强度突然由a变为变为b，短时间内叶肉细胞中，短时间内叶肉细胞中C3的含量的含量会增加会增加 没有达到饱和点，

38、限制因素为横坐标表示的因素没有达到饱和点，限制因素为横坐标表示的因素达到饱和点以后，限制因素为横坐标表示的因素以外的因素达到饱和点以后，限制因素为横坐标表示的因素以外的因素最适温度最适温度光增强光增强2. 如图表示环境因素对绿色植物光合作用速率的影响，据图分如图表示环境因素对绿色植物光合作用速率的影响，据图分析，正确的是析，正确的是()A当处于当处于a或或b点时，叶肉细胞的细胞质基质、线粒体基质和点时，叶肉细胞的细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质中均可产生叶绿体基质中均可产生ATPB当所处环境中缺镁时，在当所处环境中缺镁时，在CO2含量不变的情况下，含量不变的情况下，a点可能点可能降到降到b点

39、点C与与a点相比，点相比，b点时叶绿体中三碳化合物含量较多点时叶绿体中三碳化合物含量较多Da点与点与b点光合作用速率差异的原因是光照强度和点光合作用速率差异的原因是光照强度和CO2浓度浓度的不同的不同 光合呼吸同时进行光合呼吸同时进行呼吸第一阶段呼吸第一阶段呼吸第二阶段呼吸第二阶段进行的暗反应，不产生进行的暗反应，不产生ATP，应该是类囊体薄膜上，应该是类囊体薄膜上色素减少色素减少最大光合减小最大光合减小光照相同，光照相同，b点点CO2少，所以固定形成的少，所以固定形成的C3少少光照相同光照相同B 技法提炼技法提炼对于有饱和点对于有饱和点(平衡点平衡点)的坐标曲线，分析其限制因素的时候要分的坐

40、标曲线，分析其限制因素的时候要分两部分：两部分：(1)达到饱和点以前的限制因素，为横坐标表示的因素。达到饱和点以前的限制因素，为横坐标表示的因素。(2)达到饱和点以后的限制因素，为横坐标表示的因素以外的因达到饱和点以后的限制因素，为横坐标表示的因素以外的因素。素。1混淆表观光合作用速率与真正光合作用速率混淆表观光合作用速率与真正光合作用速率净光合速率：常用一定时间内净光合速率：常用一定时间内O2释放量、释放量、CO2吸收量或有机物吸收量或有机物积累量表示。积累量表示。(1)表观表观(净净)光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法：光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法：真正光合速率：常用一定

41、时间内真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、产生量、CO2固定量或有机固定量或有机物产生量表示。物产生量表示。(2)表观光合作用速率与真正光合作用速率的关系：表观光合作用速率与真正光合作用速率的关系：易错警示易错警示绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点点)。绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。的数据为净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。2补偿点和饱和点并不是固定不变的补偿点和饱和点并不是固定不

42、变的植物的光植物的光(CO2)补偿点和光补偿点和光(CO2)饱和点受外界环境影响，当外饱和点受外界环境影响，当外界环境变化时，光界环境变化时，光(CO2)补偿点和饱和点都会发生相应变化，规补偿点和饱和点都会发生相应变化，规律如下：律如下：(1)若呼吸速率增加，若呼吸速率增加，CO2(光光)补偿点应右移，反之应左移。补偿点应右移，反之应左移。(2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光光)补偿点应右移，反之应左移。补偿点应右移，反之应左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，阴生植物与阳生植物相比，CO2(光光)补偿点和饱和点都相应补

43、偿点和饱和点都相应向左移动。向左移动。测定光合作用速率图解测定光合作用速率图解知识拓展知识拓展1“半叶法半叶法”测定原理：将对称叶片的一部分测定原理：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一遮光，另一部分部分(B)不做处理，并采用适当的方法不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射转移。在适宜光照下照射6小时后，在小时后，在A、B的对应部位截取同的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，MA初始

44、质量初始质量6小时内呼吸作用有机物的消耗量，小时内呼吸作用有机物的消耗量，MB初始质量初始质量6小时内小时内叶片光合作用有机物的总产量叶片光合作用有机物的总产量6小时内呼吸作用有机物的消小时内呼吸作用有机物的消耗量，所以耗量，所以B叶片被截取部分在叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物小时内光合作用合成的有机物总量总量MMBMA。2气体体积变化法测定原理：气体体积变化法测定原理：(1)甲装置在黑暗条件下植物进行细胞呼吸，由于甲装置在黑暗条件下植物进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸溶液吸收了细胞呼吸产生的收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的体，所以单位时间内红色液滴左移的体

45、积为细胞呼吸积为细胞呼吸O2的吸收速率，可代表呼吸速率；的吸收速率，可代表呼吸速率；(2)乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的体积为植物氧气的释放速率，可代表净光合速红色液滴右移的体积为植物氧气的释放速率，可代表净光合速率；率；(3)真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。3气体体积变化法中物理误差的校正：为防止气压、温度等气体体积变化法中物理误差的校正：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应

46、设置对照实验，即使用死亡的绿色植物因素所引起的误差，应设置对照实验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。行校正。要点探究要点探究 考点五考点五 光合作用与有氧呼吸的关系光合作用与有氧呼吸的关系1. 区别：区别：光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸物质变化物质变化 无机物无机物 有机物有机物有机物有机物 无机物无机物能量变化能量变化 光能光能化学能化学能(储能储能)化学能化学能ATP中活跃的化中活跃的化学能、热能学能、热能(放能放能)实质实质合成有机物，储存能合成有机物，储存能量量分解有机物、释放能量

47、、分解有机物、释放能量、供细胞利用供细胞利用场所场所叶绿体叶绿体活细胞活细胞(主要在线粒体主要在线粒体)条件条件只在光下进行只在光下进行有光、无光都能进行有光、无光都能进行2. 联系：联系：命题设计命题设计1. 将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现浓度可出现的变化趋势是的变化趋势是()A一直降低，直至为零一直降低，直至为零B一直保持稳定，不变化一直保持稳定，不变化C降低至一定水平时保持相对稳定降低至一定水平时保持相对稳定D升

48、高至一定水平时保持相对稳定升高至一定水平时保持相对稳定解析：解析：在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定。内的二氧化碳浓度就保持相对稳定。C 2. 夏季晴朗的一天，甲乙两株

49、同种植物在相同条件下夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是 ()A甲植株在甲植株在a点开始进行光合作用点开始进行光合作用B乙植株在乙植株在e点有机物积累量最多点有机物积累量最多C曲线曲线bc段和段和de段下降的原因相同段下降的原因相同D两曲线两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭光合速率光合速率=呼吸速率呼吸速率18点点bc段下降：光照太强，段下降：光照太强，气孔关闭，叶片吸收的气孔关闭，叶片吸收的CO2少，少，de段下降的原段下降的原因是光照强度减弱因是光照强度减弱D