高一生物第9讲 光与光合作用

第9讲 光与光合作用
考点一 捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程
1．捕获光能的色素及色素的吸收光谱
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。

[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中( ) (2)叶绿素a 和叶绿素b 都含有镁元素( )
(3)叶绿素a 和叶绿素b 在红光区的吸收峰值不同( ) (4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光( ) (5)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多( ) 2.为什么叶片一般呈现绿色？
3.为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？
2．叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图
(2)结构⎩⎪⎨⎪⎧
外表：①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧ ①基质：含有与暗反应有关的酶
①基粒：由类囊体堆叠而成，分布有 色素和与光反应有关的酶
↓决定
(3)功能：进行光合作用的场所。

3．光合作用的探究历程(连线)
下面是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，请分析：
(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？
(2)恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是什么？
(3)萨克斯实验中进行“黑暗”处理的目的是什么？
(4)萨克斯实验中在染色前通常用酒精对叶片进行脱色处理，目的是什么？
(5)两实验设计中是如何形成对照的？
考点二光合作用的基本过程
1．概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

2．过程
3．反应式
(1)产物为(CH2O)：
(2)产物为C6H12O6：
4．光反应和暗反应的比较
5.光合作用和化能合成作用的比较
(1)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中()
(2)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉()
(3)离体的叶绿体基质中添加A TP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程()
(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低()
(5)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，其叶绿体内CO2的固定立即停止()
(6)光合作用和细胞呼吸均能产生[H]，二者还原的物质不同()
(7)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖()
1、分析光合作用的过程图解
(1)图中的甲表示光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上。

(2)乙表示暗反应阶段，又称作卡尔文循环。

(3)图中的物质a是[H]，物质c是CO2。

(4)图中的ATP不能(填“能”或“不能”)运出所在的细胞器，用于其他生命活动。

2．光合作用C、H、O的转移途径
(1)H ：3H2O――→光反应[3H]――→暗反应
(C3H2O)。

(2)C ：14CO2――→CO2的固定14C3――→C3的还原
(14CH2O)。

(3)O ：H182O――→光反应18O2; C18O2――→CO2的固定C3――→C3的还原
(CH182O)。

3．环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。

示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
(2)物质含量变化的比较
1．光照强度
(1)原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。

光照强度增加，光反应速度加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。

(2)曲线分析
①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸。

①AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。

①B点：为光补偿点，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞
呼吸强度。

①BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强了。

①D点：为光饱和点，限制D点以后光合作用强度不再增加的内部因素是光合色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。

(3)应用：①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；①阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。

2．CO2浓度
(1)原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。

(2)曲线分析
图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

B点和B′点对应的CO2浓度都表示CO2饱和点。

(3)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，提高光合速率。

3．温度
(1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用，主要制约暗反应。

(2)曲线
(3)应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。

4．水分和矿质元素
(1)原理
①水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。

另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。

①矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。

如镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应。

(2)曲线
(3)应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，
合理灌溉和施肥。

据图分析多因素对光合作用的影响
(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是什么？
(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子还是影响光合速率的主要因素吗？此时的限制因素分别是什么？
(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥有哪些益处？
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