2011年高三生物一轮复习精品课件：必修5-4_能量之源光与光合作用

场所
条件
叶绿体
只在光下进行活ຫໍສະໝຸດ 胞(主要在线粒体)有光、无光都能进行
联系
2.光合作用与细胞呼吸的计算 (1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原 料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来表示。但 由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合 速率和真正光合速率。 (2)在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸， 实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量， 称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速 率＋呼吸速率。如图所示：

⑬淀粉
5．1939年，美国的鲁宾和卡门利用 ⑭同位素标记法证 明了光合作用释放的氧气来自水。 6．20世纪40年代，美国的卡尔文利用同位素技术最终探 明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。


2．萨克斯实验是怎么对照的？实验组和对照组分别是 什么？
四、光合作用的过程 1．光合作用反应式：

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。


5．下列①～④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．①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．③图中，阴生植物的b点值一般比阳生植物的低 C．④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)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．②图中Y因素最有可能代表光照强度
[H]和ATP 减少或没有 增加 增加 增加
(CH2O) 合成量
减少或 没有 增加 减少或 没有 减少
突然光照CO2供 应不变
光照不变停止 CO2供应 光照不变CO2供 应不变(CH2O) 运输受阻
(2)光合作用强度表示方法 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吸收CO2的量。 ③单位时间内光合作用放出O2的量。


2．(2010年泰安一中检测)下列是新鲜绿叶的四种光合色 素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是( )
A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发 B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)＜ (丙＋丁) C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最 大 D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光 【答案】 B
二、叶绿体的结构和功能 1．结构 (1)一般呈扁平的椭球形或球形，具有 ，内部有基 ⑤双层膜 粒和 ，基粒是由 堆叠而成。 ⑥基质 ⑦类囊体 (2)吸收光能的色素分布于 ，与光合 作用有关的酶分布在 。 2．功能：是进行 的场所。 ⑧类囊体薄膜

⑨叶绿体基质和类囊体薄膜上 ⑩光合作用

实验步骤 提取色素：称量5 g绿色叶片并剪碎

操作要点 ①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 叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多 的色素。 ③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2～3次。 ④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。


3．暗反应阶段有光无光都可以进行，是否可以说暗反 应与光反应没有关系。
五、化能合成作用 1．概念：某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧化 时所释放的能量来制造 的合成作用。 有机物 氧化成HNO 和 2．实例：硝化细菌能利用 2 NH3 HNO3时所释放的能量，将CO2和水合成为糖类。 3．自养生物和异养生物 (1)自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将无机物合成有 机物，因此属于自养生物。 (2)导养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用 环境中 来维持自身的生命活动，属于 异养生物。 有机物


1．(2009年广东华南师大附中水平测试)某同学提取 得到叶绿体色素溶液后，取一圆形滤纸，在滤纸中央 滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液 扩散得到右图结果，则1、2、3、4四条色带依次表 示 ( )
A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b C．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素 D．叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素 【解析】 色素随层析液扩散形成1、2、3、4四条不同 色素带，色素在层析液中溶解度不同，扩散速度不同， 溶解度大的扩散速度快，位于最外圈即图中色素带1,1是 胡萝卜素；溶解度小的扩散速度慢，位于最里圈的是叶 绿素b,2、3分别是叶黄素和叶绿素a。 【答案】 A

二、光合作用的过程 1．光合作用过程图解


2．反应式及元素去向

3．光反应与暗反应比较
比较项目
场所 条件 反应产物
光反应
囊状结构薄膜上 色素、光、酶、水、 ADP、Pi、NADP＋
暗反应
叶绿体的基质 多种酶、CO2、ATP、 [H](NADPH) 有机物、ADP、Pi、水 ①CO2的固定：CO2＋ C52C3 ②CO2的还原：
第4节
能量之源——光与光合作用
一、色素的种类及作用 绿叶中的色素有叶绿素和类胡萝卜素两类，前者包 括 和 两种，含量约占3/4，主 ②叶绿素b ①叶绿素a 要吸收 ；后者包括 ④胡萝卜素和叶黄 ③红光和蓝紫光 两种，含量约占1/4，主要吸收蓝紫光。 素


1．正常植物的叶片为什么呈绿色？秋天有些植物的 叶片变黄的原因是什么？


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 (1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应， 可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤 溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 (2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料， 可提高农作物产量。

2．光合作用的过程 (1)光反应 条件： ⑯光、色素、酶 场所：叶绿体囊状结构薄膜上


能量变化：光能→ ⑰ATP
中活跃的化学能
(2)暗反应 场所：叶绿体的基质中 条件： ⑱[H]、ATP、酶(多种)


能量变化：ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学 能
3．光合作用强度 (1)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。 (2)影响因素 、土壤中的水、 矿质 ⑳CO2浓度 和光(光的光照强度、光照时间的长短和光质) 元素
[H](NADPH)、O2、 ATP
物质变化
2H2O4[H]＋O2↑ADP ＋Pi＋能量 ATP
(CH2O)＋C5＋H2O
比较项目
光反应
暗反应
能量变化
ATP、NADPH中活 光能―→电能―→ATP、 跃的化学能―→糖类 NADPH中活跃的化学能 等有机物中稳定的化 学能 光能转变为化学能，水 光解产生O2和[H] 同化CO2形成 (CH2O)
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

三、影响光合作用的外界因素及应用 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。


4．化能合成作用与光合作用有何异同？
思考探讨提示： 1．叶绿体中叶绿素的含量多，且对绿光吸收最少，故 呈绿色。秋天气温低，叶绿素分解，而类胡萝卜素稳定， 呈现黄色。 2．萨克斯实验中叶片事先处于黑暗中，对于遮光组， 仍处于黑暗状态下，相当于不做处理，故为对照组：而 曝光组，从黑暗状态下转变为光照下，相当于给予了光 照处理，应为实验组。当然也可如此判断：该实验研究 的因素是光照，故用光照处理的即为实验组。
实质
联系
①光反应为暗反应提供[H](NADPH)和能量ATP ②暗反应产生的ADP和Pi、NADP＋为光反应合 成ATP、NADPH提供原料

(1)不同条件下，叶绿体中C3、C5、[H]、ATP及(CH2O) 合成量的动态变化
条件 停止光照CO2供 应不变
C3 增加 减少 减少 增加
C5 下降 增加 增加 减少

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。 应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如图虚 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。


2．CO2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。 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。 (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。

【解析】 ②图中Y因素最有可能代表温度，而不是光 照强度；光照强度增加到一定程度时，光合速率不再增 加，但是不会立即下降。 【答案】 D


6．(2009年杭州模似)植物的生理活动受多种因素影响， 下列叙述中不正确的是 ( )
A．若适当提高温度，则Y点应向右移动 B．若曲线表示阴生植物，则Y点应向左移动 C．若横坐标为CO2浓度，曲线表示C4植物，则Y点应向 左移动 D．处于Y点时细胞中能产生ATP的细胞器只有线粒体 【答案】 D