第5章第4节光合作用3
第4节 光合作用与能量转化 第3课时 光合作用原理的应用
曲线点、 段
进行的生理过程
气体转移情况 对应的生理状态模型
① 只进行呼吸作用,对应
A点 的数值为该植物的② ______呼__吸__速__率____
吸收O2、释放CO2
AB段
呼吸作用、光合作用同时
进行且呼吸作用强度
吸收O2、释放CO2
③ 大于 光合作用强度
(续表)
曲线点、 段
进行的生理过程
气体转移情况 对应的生理状态模型
酶的② 最适温度 ,光合作用强度最大
BC段
随着温度升高,酶的活性③ 下降 50 ℃左右光合作用强度几乎为零
,光合作用强度④ 减小 ,
3.该图像在农业生产上有什么指导意义?
如图所示,在最适温度和光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速 率随环境中CO2浓度的变化情况,下列说法错误的是( B )。 A.植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感 B.当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等 C.d点时植物甲细胞内的C3含量比b点的高 D.适当降低光照强度,b点将向右移动
A.C-A为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率
B.C-B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率
C.A-B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率
D.实验过程中,乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定
活动2 探究CO2浓度对光合作用强度的影响 分析CO2浓度对植物CO2吸收量和释放量的影响曲线,与同学讨论并思考下列问题。
______对_ 照
实验,即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行校正。
3.请参照光照强度对某阳生植物CO2吸收量和释放量的影响曲线图,画出光照强度 对阴生植物CO2吸收量和释放量的影响曲线。
2020-2021生物第一册学案:第5章第4节第三课时光合作用原理的应用含解析
2020-2021学年生物新教材人教版必修第一册学案:第5章第4节第三课时光合作用原理的应用含解析第4节第三课时光合作用原理的应用知识点一光合作用的影响因素1.下图是夏季晴朗的白天某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图,下列叙述错误的是()A.AB段光照强度增大导致光合作用强度逐渐增强B.与B点相比,C点因气孔关闭,光合作用强度较弱C.DE段光照强度减小导致光合作用强度逐渐减弱D.据图可知,随光照强度增大,光合作用强度逐渐增强答案D解析夏季晴朗的白天7点以后光照强度逐渐增强,AB段光合作用强度逐渐增强,A正确;中午12点左右,为了降低蒸腾作用,气孔部分关闭,CO2供应减少,所以C点光合作用强度较B点弱,B 正确;下午14点以后光照逐渐减弱,DE段光合作用强度逐渐减弱,C正确;由图可知,12点左右光照强度大,但光合作用强度减弱,D错误。
2。
如图表示蓝细菌光合作用与光照强度的关系。
下列表述正确的是()A.a点时,蓝细菌细胞只进行呼吸作用,其场所是细胞质基质和线粒体B.b点时,光合速率等于呼吸速率C.当光照强度为X时,细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.限制a、b、c点光合速率的主要因素都是光照强度答案B解析a点时,光照强度为0,蓝细菌细胞只进行呼吸作用,蓝细菌细胞呼吸作用的场所是细胞膜和细胞质,A错误;b点时,蓝细菌细胞既不吸收CO2,也不释放CO2,此时光合速率等于呼吸速率,B正确;蓝细菌是原核生物,无线粒体和叶绿体,C错误;图中c点后,限制光合速率的主要因素不再是光照强度,D错误。
3.科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如图。
请据图判断下列叙述不正确的是()A.光照强度为a时,造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B.光照强度为b时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同C.光照强度为a~b时,曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高D.光照强度为a~c时,曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高答案D解析光照强度为a时,影响曲线Ⅱ、Ⅲ光合作用强度的温度、光照强度相同,而CO2浓度不同,A正确;光照强度为b时,影响曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度的CO2浓度和光照强度相同,而温度不同,B正确;在光照强度为a~b时,曲线Ⅰ、Ⅱ都未达到光饱和点,光合作用强度随光照强度增强而升高,C正确;在光照强度为a时,曲线Ⅲ已达到光饱和点,在光照强度为a~c时,随光照强度增强,曲线Ⅲ光合作用强度不再增加,D错误。
新人教生物必修1课件:第5章 第4节 第3课时 光合作用的原理和应用(二)
(1)温度对光合作用强度的影响是怎样起作用的?
提示: 温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作 用强度的。
(2)尝试描述曲线的意义。
提示:DG 段随温度的升高光合速率逐渐加强;至 G 点时达到最大;GH 段表 示随温度的升高,光合速率快速下降,直至光合作用完全停止。
二、化能合成作用 阅读教材 P105 最后两自然段,回答下列问题: 1.归纳判断自养生物与异养生物的依据,并分析它们的本质区别。
1.光合作用强度可以用多种指标表示,以下不适合的是( A.植物体鲜重增加量 C.O2 释放量
)
B.植物体干重增加量 D.CO2 吸收量
解析:植物光合作用消耗 CO2,产生有机物和 O2,因此,光合作用强度 的指标可以是 B、C、D 选项中的指标。植物体鲜重增加量主要是水分的增 加,不能作为光合作用强度的指标。
[答案] B
[例 2]
(重庆高考 )如图是水生植物黑藻
在光照等环境因素影响下光合速率变化的示 意图,下列有关叙述正确的是( )
A. t1→t2, 叶绿体类囊体膜上的色素吸收 光能增加,基质中水光解加快、O2 释放增多 B.t2→t3,暗反应限制光合作用。若在 t2 时刻增加光照,光合速率将 再提高 C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、 暗反应速率增强 D.t4 后短暂时间内,叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高,C3 还原后的直 接产物含量降低
不断增强 (同一时间内产生
O2 越多,浮起的叶片越多)。
二、化能合成作用 1.化能合成作用 (1)概念: 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 有机物 。 (2)实例: 硝化细菌能利用氧化 NH3 类,供自身利用。 2.自养生物和异养生物 (1)自养生物: ①特点:能将无机环境中的 CO2 和 H2O 转化为有机物的生物。 ②代表生物:进行光合作用的生物(如 绿色植物 );进行化能合成作用的生物 (如 硝化细菌 )。 释放的化学能将 CO2 和 H2O 合成为糖
人教版生物必修1课件:第5章 第4节 第3课时 影响光合作用的因素和化能合成
[题组冲关]
1.下图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片
②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。
(2)CO2浓度
①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,提高光合速率。
解析: 沉入水底的叶片是由于细胞间隙的空气被抽取掉,所以哪 一个叶片最先产生大量的氧气,充入到细胞间隙中,哪一个叶片就 最先浮上来。由于自来水中含有CO2,25 ℃的温度较为适宜,光照 是光合作用的必需的条件,所以C选项所示的叶片最先浮起来。
3.光合作用强度可以用多种指标表示,以下不适合的是 ( A )
4.化能合成作用是指生物利用某些无机物氧化时 释放的化学能合成有机物的合成作用。
5.硝化细菌是进行化能合成作用的典型生物。
一、光合作用原理的应用 1.光合作用强度 (1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造 糖类的数量 。
(2)影响因素和衡量指标:[填图]
土壤中 水分的多少
光合作用强度影响因素空光温气照度中的的长C高短O低与2 的强浓弱度以及光的成分
4.植物的光合作用受温度(T)和光照强度(L)的影响。下图表明植 物在3种不同的光照强度下消耗CO2的情况。分析在-5~0 ℃ 和20~30 ℃温度范围内,光合作用的限制因素分别是 ( C )
新教材高中生物第五章第4节 能量之源—光与光合作用
5、光合作用过程的正确顺序是(D)
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能
④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤①
B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤
D.③④②①⑤
6、在暗反应中,固定二氧化碳的物质是(B )
A.三碳化合物 B.五碳化合物
C.[H]
D.氧气
2H2O O2
2C3
酶
吸收
4[H]
固定
14CO2 → 14C3 → (14CH2O) 14C5
H2O
O2
请分析光下的植物突然停止光照后,其 体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?
请分析光下的植物突然停止CO2的供应后, 其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?
停止 光照
光反应 停止
停止CO2 供应
固定 受阻
[H]
ATP
还原 继续
鲁宾和卡门的实验
(同位素标记法)
CO2
18O2
C18O2
O2
光照射下的 小球藻悬液
H218O
H2O
证明: 光合作用所释放的氧气来自水。
鲁宾和卡门的实验
同位素标记法:用放射性同位素标记 的化合物,化学性质不会改变。科学家 通过追踪放射性同位素标记的化合物, 可以弄清化学反应的详细过程。这种方 法叫做同位素标记法。
体薄膜
酶
叶绿体
O2
4[H]
ATP 供能 酶
ADP+Pi
叶绿体基质
CO2
2C3
还
固
原
定
C5
(CH2O)
光反应 类囊体薄膜上
暗反应 叶绿体基质
2.暗反应阶段
概念: 光合作用的第二个阶段中的化学反应,
2020-2021学年高中生物新教材人教版必修1学案:第5章 第4节 第3课时 光合作用原理的应用
姓名,年级:时间:第3课时光合作用原理的应用课标要求核心素养1.理解影响光合作用的环境因素。
2.简述化能合成作用。
1.科学探究——根据实验目的,设计实验探究光合作用的影响因素,会分析相关的实验装置。
2。
社会责任—-能够根据光合作用原理指导生产实践。
知识导图新知预习·双基夯实一、光合作用原理的应用1.光合作用强度的概念:植物在单位时间内通过光合作用制造__糖类的数量__。
2.光合作用强度的影响因素和衡量指标:(1)影响因素:(2)衡量指标:①__原料__消耗的数量。
②__产物__生成的数量.3.探究光照强弱对光合作用强度的影响:取材错误!↓排气错误!↓沉水错误!↓分组:取3只小烧杯,分别倒入20 mL富含__二氧化碳__的清水、放入10片小圆形叶片↓光照:分别对这3个实验装置进行__强、中、弱__三种光照↓观察并记录:同一时间段内各实验装置中__小圆形叶片浮起的数量__二、化能合成作用1.概念: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__有机物__的合成作用。
2.实例:硝化细菌错误!3.自养生物和异养生物:┃┃活学巧练__1.光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与实验装置的距离来调节光照强度。
(√)2.探究实验中,小圆形叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生了CO2。
(×)3.绿色植物和硝化细菌都为自养生物,都可通过光合作用制造有机物。
(×)4.化能合成作用与光合作用所利用的无机物原料都是CO2和H2O.(√)5.原核生物都是异养生物。
(×)6.自养生物合成有机物时只能利用光能。
(×)思考:1.在实验中,叶片下降的原因是什么?叶片上浮的原因是什么?影响叶片上浮的外界因素主要是什么?提示:抽出气体后,细胞间隙充满水,叶片下降。
光合作用产生的O2导致叶片上浮。
影响叶片上浮的主要外界因素是光照强度,即光照强度影响光合作用强度,进而影响叶片上浮。
高中生物必修一第五章第四节能量之源-光与光合作用
第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素1.实验:绿叶中色素的提取和分离①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
②色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙,二氧化硅有助于充分研磨,碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2.分类叶绿素a(蓝绿色)叶绿素(含量约占3/4)绿叶中的色素叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素(含量约占1/4)叶黄素(黄色)①最上层的是:胡萝卜素;②最下层是:叶绿素b;③最宽的色素带是:叶绿素a;3.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要存在于叶绿体中。
【习题一】下列关于光合色素的叙述,错误的是()A.叶绿素a和叶绿素b都含镁元素B.胡萝卜素在层析液中的溶解度最大C.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素,是光合作用的场所.主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成,其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体.光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上.2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg.类胡萝卜素不含Mg.3、分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素.溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢.滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b.【解答】解:A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素,类胡萝卜素不含Mg.A正确;B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,在滤纸条上扩散的最快,B正确;C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,C正确;D、植物呈现绿色是由于,叶绿素几乎不吸收绿光,绿光被反射回来的缘故,D 错误。
故选:D。
【习题二】为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带).下列叙述正确的是()A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B.强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成C.四种色素在层析液中溶解度大小是I<Ⅱ<Ⅲ<ⅣD.色素分离过程中如果滤液线触及石油醚,会缩短得到四条色素带的时间【分析】析题图:滤纸条从上到下依次是:Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a(最宽)、Ⅳ叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关.强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照.【解答】解:A、根据题图来看:强光照导致了该植物叶绿素含量降低,绿色变浅,A错误;B、强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,可见强光照可抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成,B正确;C、四种色素在层析液中溶解度大小是I>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,C错误;D、素分离过程中如果滤液线触及石油醚,色素会溶解在层析液,D错误。
人教版高中生物必修一优质课件:第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
(三)光合作用的过程:
1、写出光合作用的总反应式: 2、根据是否需要光,光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式:
CO2+H2
O*
* ( CH O ) +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
请分析光下的植物突然停止光照后,其体 内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化? C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后,其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化? 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ ( CH O ) 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察; 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰; 用极细的光束照射,叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位,相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所,它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg -0.1 kg 质量
结论:植物的物质积累不是 来自于土壤,而是完全来源 于水。
直到18世纪中期,人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料,而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所: 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件: 多种酶、
CO2的固定:CO2+C5
高中生物必修一第五章第四节光合作用(共47张PPT)
图一
图二
1、图二曲线和图一曲线有何不同,A、B、C三点的含义是什么?
A
AB
B
B点之后
光饱和点
光补偿点
阳生 阴生
若图中两条曲线分别代表阴生植物和阳生植物,请把 它们区分出来。
B 和 B′点都表示 CO2 饱和点。
应用:“正其行,通其风”,增施农家肥
3.温度对光合作用速率的影响
应 增大昼夜温差:
用
白天调到光合作用最适温度,夜晚适当降温,以降低作物细胞 呼吸,减少有机物的消耗,保证有机物的积累,促进作物生长。
水对光合速率的影响
夏季中午温度高 蒸腾作用强 叶片缺水
气孔关闭
结论: 植物可以更新空气
二、1779年英格豪斯(荷兰)实验
黑暗
光下
①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。 ②植物体只有绿叶才能更新空气。
一段时间后
结论:植物可 以更新空气
一段时间后
三、1785年,人们才明确绿叶在光下放出的是 氧气,吸收的是二氧化碳。
四、德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律 明确指出,植物在进行光合作用时,把光能转 换成化学能储存起来。
ch光合作用中c3c5atph的含量变化h减少atp减少c3含量上升c5含量下降ch2o合成量减少光照强弱co2供应丌变光照丌变减少co2供应含量上升ch2o合成量减少h相对增加atp相对增加条件c3c5h和atpch2o合成量光照减弱co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变增加co2供应光照不变减少co2供应减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加hatp变化同步c3c5变化相反变化发生在短时间内后又建立新平衡
2019-2020学年人教版生物必修一讲义:第5章 第4节 第3课时 光合作用原理的应用和化能合成作用
第3课时 光合作用原理的应用和化能合成作用一、光合作用原理的应用 1.光合作用强度(1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)表示方法:用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。
(3)影响因素2.探究光照强度对光合作用的影响 取材⎩⎨⎧器材:打孔器目的:制备小圆形叶片30片↓排气⎩⎨⎧器材:注射器目的:使小圆形叶片中的气体逸出↓沉水⎩⎨⎧条件:放在黑暗处原因:细胞间隙充满了水↓分组:取3只小烧杯,分别倒入20 mL 富含二氧化碳的清水、分别放入10片小圆形叶片↓光照:分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照 ↓观察并记录:同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 3.在生产实践中的应用1.概念: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有机物的合成作用。
2.实例硝化细菌⎩⎨⎧能量来源:将氨氧化成硝酸释放的能量反应物:水和二氧化碳产物:糖类3.自养生物和异养生物1.光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度和光照强度等外界因素。
() 2.光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与实验装置的距离来调节光照强度。
() 3.温度对光合作用强度的影响主要是影响酶的活性。
() 4.探究实验中,小圆形叶片浮起的原因是叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的。
() 5.除了绿色植物,自然界中少数细菌,如硝化细菌也可以通过光合作用制造有机物。
() 提示:1.√ 2.√ 3.√4.×小圆形叶片浮起的原因是光合作用产生的氧气。
5.×硝化细菌进行化能合成作用。
1.实验中准备好的小圆形叶片为什么放入黑暗处盛有清水的烧杯中?提示:防止小圆形叶片实验开始前进行光合作用。
2.实验中小圆形叶片下沉在烧杯底部的原因是什么?光照后小圆形叶片为什么会上升?提示:实验中小圆形叶片中的气体逸出,因此下沉。
小圆形叶片进行光合作用产生了O2,小圆形叶片的密度变小,因此上升。
3.炎热的夏季,成团的水绵为什么漂浮在水面上?提示:光合作用旺盛,释放氧气使水绵团上浮。
人教版生物必修第五章第四节-光合作用和呼吸作用的关系(很实用、很全面)
√C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k—v) mol/瓶
D.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k—v) mol/瓶
√C.给水稻提供C18O2,则产生18O2必须依次经历光合作用、有氧呼吸、再
一次光合作用 D.小白鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到H218O,呼出的二氧化碳也可
能含有18O
三、真光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 1、3者关系: 真光合作用-__呼__吸__作___用___=_净__光___合__作__用___。 其中真光合作用也叫:_总___光__合__作__用____、_实__际__光__合__作___用____。
⑥能量方面
光能→_A__T_P_中___活__跃__的__化__学___能___→_稳__定__的__化___学__能_
热能 ATP中活跃的化学能
各项生命活动
1.下列是几个放射性同位素示踪实验,对其结果的叙述错误的是 A.提供15N标记的氨基酸给细胞,粗面内质网上的核糖体和游离核糖体均
将出现放射性 B.给水稻提供14CO2,则14C的转移途径大致是:14CO2→14C3→(14CH2O)
植物(向外界)释放O2的量— 净
植物吸收CO2的量—净 产物中能转化为淀粉或其它有机物的量— 净
叶绿体吸收CO2的量/生成C6H12O6的量— 总
封闭小室内O2的增加量/CO2的减少量— 净
植物光合作用速率— 总
离体叶绿体所测出的光合速率— 总
① 1、哪一根代表真光合,哪一根 ② 代表净光合呢?
①代表真光合,②代表净光合。 2、判断理由是? 真光合≥0 净光合可以为负值。
高中生物必修一 同步讲义第5章 第4节 第3课时 光合作用原理的应用
第3课时光合作用原理的应用题组一探究光照强度对光合作用强度的影响1.检查植物的光合作用速率是否增加的最有效的方法是检查()A.光合作用产生的水量B.CO2的消耗量C.植物体的叶绿素含量D.植物体葡萄糖的氧化量2.下列关于探究光照强度对光合速率的影响实验的叙述,错误的是()A.实验过程中注射器的作用是排除小圆片内的气体B.可以通过观察小圆片上浮所需要的时间来反映光合速率C.实验的自变量是光照强度,可在相同的距离下放置不同瓦数的灯泡D.如果升高环境温度,小圆片上浮时间会缩短3.图甲表示在一定的光照强度下,植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路,找出图甲在图乙中的位置()A.AB之间B.BC之间C.C点以后D.B点4.图甲所示为研究光合作用的实验装置。
用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片,再用注射器抽出叶圆片中的气体直至叶圆片沉入水底,然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中,给予一定的光照,测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(如图乙),以研究光合作用速率与NaHCO3 溶液浓度的关系。
下列有关分析正确的是()A.在ab段,随着NaHCO3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐减小B.在bc段,单独增加光照、提高温度或提高CO2浓度,都可以缩短叶圆片上浮的时间C.因配制的NaHCO3溶液中不含O2,所以整个实验过程中叶片不能进行细胞呼吸D.在c点以后,因NaHCO3溶液浓度过高,使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降题组二影响光合作用强度的因素5.如图表示夏季晴朗的白天某种绿色植物叶片光合作用强度变化曲线。
下列对此图描述错误的是()A.ab段光合作用强度变化的主要原因是光照强度B.bc段光合作用强度下降是因为部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降C.de段光合作用强度变化的主要原因是温度D.从图中可以推断限制光合作用的因素有光照强度、温度和CO2浓度6.如图为某科研小组测定桂花在不同光照条件下的净光合速率,下列有关说法错误的是()A.桂花的叶绿体中有大量由类囊体堆叠而成的基粒,极大地扩展了受光面积B.若适当提高温度,光合作用的增加值小于细胞呼吸的增加值,则光补偿点右移C.曲线与横坐标的交点处,净光合速率为0,说明光照强度太低,桂花不进行光合作用D.为了促进桂花幼苗的快速生长,苗木培育工作者可在夜间适当补充红色或者蓝紫色光源7.如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况。
新教材2023年高中生物 第5章第4节 第3课时 光合作用原理的应用 夯基提能作业 新人教版必修1
第5章第4节第3课时A 级·基础达标练一、选择题1.某研究小组进行了探究环境因素对某植物光合作用影响的实验,实验结果如图所示。
下列分析正确的是( D )A.若将CO2浓度改为温度,则此关系也成立B.若e点为正常植物的光饱和点,则b-c段影响光合作用速率的环境因素主要有光照强度、CO2浓度、温度C.图中c、d两点相比,c点植物叶肉细胞中C3的含量要低一些D.图中a、c两点相比,c点时植物叶肉细胞中参与C3还原的NADPH和ATP多解析:图中CO2浓度1大于CO2浓度2,若将CO2浓度改为温度,温度影响酶的活性,所以温度和光合作用的强度并不是线性关系,则此关系不一定成立,A错误;若e点为正常植物的光饱和点,即达到e后,光合作用的速率不再随着光照强度的增加而上升,b-c段影响光合作用速率的主要环境因素则不包含光照强度,B错误;图中c、d两点相比,d点二氧化碳浓度更低,二氧化碳固定速率更慢,植物叶肉细胞中C3的含量要低一些,C错误;a点植物比c点时光照强度更弱,光反应速率更慢,产生用于C3还原的NADPH和ATP更少,D正确。
故选D。
2.下列措施不能实现农业增产的是( C )A.在初夏晴天中午,对温室大棚进行通风处理B.采用轮作的方式,可以提高土壤中养分的利用率,防治病虫害C.种植水稻时,应缩小株距和行距,以增加水稻植株的数量D.农作物生长发育过程中,及时去掉作物下部衰老变黄的叶片解析:在初夏晴天中午,由于气温较高,植物的蒸腾作用过于旺盛导致气孔部分关闭,影响了植物对二氧化碳的吸收,使得光合作用强度降低,因此对温室大棚通风,一定程度上增加二氧化碳的浓度,有利于光合作用的进行,使产量增加,A正确;不同作物的养分种类、数量、时期和利用效率不同,将营养生态位不同而又具互补作用的作物进行合理轮作,可以协调养分供应,均衡地利用土壤中的各种养分。
还能够使病原菌和害虫的寄主发生变化,改变生态环境和食物链组成,从而减轻病害,提高产量,B正确。
新人教高中生物第5章第4节光合作用与能量转化 光合作用的过程和光合作用原理的应用及影响光合作用的因素
5.4 光合作用与能量转化-【新教材】人教版 (2019 )高中 生物必 修1课 件 (共25张PPT)
1、请分析光下的植物突然停止光照后,其 体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?
停止 光反应 光照 停止
NADPH ↓ 还原
C3 ↑
ATP↓
受阻
C5 ↓
2、 请分析光下的植物突然停止CO2的供应
或相同瓦数台灯离实验装置的距离 (2)因变量: 光合作用强度
检测方法: 相同时间小圆形叶片浮起的数量
(3)无关变量: 要求相同且适宜 温度等,用中间的盛水玻璃柱 吸收热量排除干扰
探究光照强弱对光合作用强度的影响
项目 小圆形
烧杯
叶片
甲
10片
乙
10片
丙
10片
加富含 CO2
的清水 20 mL 20 mL 20 mL
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
土壤溶液浓度过高而导致
图5
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,可以提高农作物产量。
(五)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。
对比项 目 条件 场所 物质变 化
能量转 换 联系
(3)光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
必须有光
有光无光均可
类囊体的薄膜
叶绿体基质
H2O分解成O2和H+; ADP和Pi形成ATP
CO2被固定;C3被NADPH还原,最 终形成糖类;ATP转化成ADP和Pi;
必修一 第五章 第4节 光合作用与能量转化
第4节光合作用与能量转化1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处?用人工光源生产蔬菜,可以避免由于自然环境中光照强度不足,导致光合作用强度低而造成的减产,同时人工光源的强度和不同色光是可以调控的,可以根据植物生长的情况进行调节,以使蔬菜产量达到最大。
2、为什么要控制二氧化碳浓度,营养液成分和温度等条件?影响光合作用的因素很多,既有植物自身条件,也有外界环境条件,二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件,因此要进行控制,以便让植物达到最佳的生长状态。
3、捕获和转化光能的唯一的生物学途径是什么?光合作用4、对于高等植物来说,叶片是进行光合作用的主要器官。
这些植物的叶片多数是绿色的,说明其中有绿色的色素。
在玉米地里有时可以看到叶片中不含绿色色素的白化苗,在种子中储存的养分耗尽就会死去。
这说明什么问题?叶片中的绿色色素可能与光能的捕获有关。
5、提取色素和分离色素的试剂分别是什么?提取色素,用无水乙醇。
分离色素用层析液。
6、分离绿叶中色素的原理是什么?绿叶中的色素不止一种,他们都能溶解在层析液中,但不同的色素,溶解度不同,溶解度高的,随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,这样滤液中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
7、提取色素,要用无水乙醇,如果只有95%的乙醇应该怎么办?将体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠。
8、二氧化硅、碳酸钙的作用分别是什么?二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙,可防止研磨中色素被破坏。
9、研磨时为什么要迅速、充分的研磨?迅速研磨,是因为无水乙醇易挥发。
充分研磨,是为了让滤液中获得足够量的色素。
10、过滤滤液时是选用的滤纸吗?如果不是,那应该选择什么?原因是什么?不是滤纸,而选择单层尼龙布。
滤纸会吸附色素。
11、哪些措施都是为了让滤液中含有足够量的色素?选用新鲜的绿叶;剪去叶片中不含色素的主脉;用无水乙醇充分溶解色素;研磨时添加二氧化硅;充分研磨;过滤时选用单层尼龙布。
12、将滤纸条减去两个角的目的是什么?为了让滤液细线更加平、直。
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
(含量占1/4)
胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素(黄色)
叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素
(含量占3/4)
叶绿素b(黄绿色)
因色素中叶绿素含量较多,故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论:只有在阳光照射下才能成功,只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论:光合作用中产生了淀粉(糖类)。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质(淀粉)消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光,另一半遮 光? 为了进行对照,而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异,使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验,第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长,得知植物生长需 要吸收二氧化碳,同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论:植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论:光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径,称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
人教版生物必修第五章第四节-光合作用的原理和应用(很实用、很全面)
(CH2O)
光反应阶段 (_类__囊__体___薄__膜__)
暗反应阶段 (_叶__绿__体___基__质__)
4、光反应和暗反应的比较
项目 条件 场所 物质变化 能量变化 速度快慢
光反应
暗反应
_光__、色素、酶
_A_T_P_、[H]、_C_O__2、多种酶
类__囊___体__薄__膜__
叶__绿___体__基__质__
条件 C3含量 C5含量 [H]和ATP (CH2O)的量
光照变弱
___↑___ __↓____ __↓____ ___↓___
光照变强
__↓____ __↑____ __↑____ __↑____
CO2减少
___↓___
___↑___ ___↑___
___↓___ ___↓___ ___↑___
√B.萨克斯的实验中,曝光的一半叶片是对照组,遮光的一半叶片是实验
组 C.恩格尔曼的实验中,实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D.鲁宾和卡门的实验中,用18O标记H2O,证明了光合作用产生的氧气 来自于H2O
二、光合作用的概念和过程 1、概念: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、化学反应式:
水__的___光__解__、ATP的合成
CO2的固定、C_3_的__还___原__
光能转化为活__跃___的__化__学__能_ 活_跃__的___化__学__能__转化为稳定的化学能
___速__度__很__快_____
____速__度__较__慢____
联系
光反应为暗反应提供_[H__]_和__A__T_P,暗反应为光反应提供_N__A__D__P_+、 _A__D_P__和__P_i。②一般情况下,暗反应限制光反应。
人教版第五章第4节光合作用过程和其中三个循环房瑞
光合作用过程及其中的三个循环 二、三个循环
1. C5与C3相互转化 (1)C5与C3相互转化过程
H2O
ATP
酶
酶
2C3
H++e-
ADP+Pi NADPH
酶系
酶
酶
O2
NADP+
C5 (CHO2)
CO2
光合作用过程及其中的三个循环
二、三个循环 1. C5与C3相互转化 (2)C5与C3相互转化反应式
C5
(CHO2)
O2
CO2
光合作用过程及其中的三个循环
二、三个循环 1.NADP+与NADPH相互转化
(2)NADP+与NADPH相互转化反应式
NADP++H++2e 酶
NADPH
NADPH 酶
NADP++H++2e
(3)NADP+与NADPH相互转化场所:
光反应
暗反应
NADPH的合成在叶绿体类囊体膜上,其分解在叶绿体基质中
酶
ATP
ADP+Pi+能量
(3)ATP与ADP相互转化场所 ATP合成在类囊体膜上,ATP水解在叶绿体基质中。
光合作用过程及其中的三个循环
二、三个循环 1.NADP+与NADPH相互转化 (1)NADP+与NADPH相互转化过程
ห้องสมุดไป่ตู้
H2O
ATP
2C3
酶
酶
H++e-
ADP+Pi NADPH
酶系
酶
酶
NADP+
第一章 细胞的能量供应和利用
第5章 第4节 能量之源——影响光合作用因素
O2
0
外界因素使光合作用减弱,则B、C两点向 中间移动;外界因素使光合作用增强,则 B、C两点向两边移动。
B
光补偿点
C
光饱和点
D
光照强度 呼吸速率
A
植物生长的生理基础:净光合作用>0
4
CO2 吸 收 量 mg/dm2·h
光合速率(强度)
阳生植物 阴生植物
净 光 合 速 率 呼 吸 速 率
0
CO2
B
2. 上图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(v)的关 系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下,当E<B时,增大光 合速率的主要措施是① 增大光照强度 ;当B<E<C时,限 制作物增产的主要因素是②
;当E>C时,可采 CO2浓度 取③ _________ 措施,保证作物的最大光合速率。如遇连续阴天, 遮光
21
4、水分
植物夏季为何“午休”? 水分 ①水分既是光合作用的原料,又是化学反应的媒介; ②水分是植物蒸腾的对象。缺水→气孔关闭→CO2进入 受阻→间接影响光合作用 应用措施:合理灌溉
22
5、必需矿质元素供应 • 影响: 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。 • 应用:合理施肥 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。
应用措施: ①增加光合作用面积, 如合理密植、间作和套 种; ②适当间苗、修剪,合 理施肥、浇水,避免陡 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 消耗有机物,造成不必 26 要的浪费。
名词解释 间作: 在一块田地上同时、间隔种植两种作物。如在 同时间隔播种玉米和谷子。 套种: 就是在前一季作物生长后期,播种下一季作物。是 一种解决前、后季作物之间季节矛盾的复种方式 。 如在小麦成熟之前,在垄间播种棉花。 意义: 增大了光合作用面积;增加了单位土地面积上光合 作用时间,提高了光能利用率;同时还有利于不同作物对 不同矿质元素的充分吸收;避免了同种作物长时间种植易 患某种病虫害的可能。
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B
【练4】.(2012·山东高考)夏季晴朗的一天,甲、乙 两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下 图所示。下列说法正确的是( A.甲植株在a点开始进 行光合作用 B.乙植株在e点有机物 积累量最多 C.曲线b~c段和d~e段下降的原因相同 )
D.两曲线b~d段不同的原因可能是甲植
株气孔无法关闭
D
自主学习:制造有机物的另种方式(化能合成作用) 1.化能合成作用:少数种类的细菌能利用体外环境中
2.实例:硝化细菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3 时所释放的化学能,将CO2和H2O合成为糖类。 3. (1)自养生物:能进行光合作用或化能合成作用 (2)异养生物:只能利用环境中现成有机物的生
【高考警示】 (1)在黑暗中测得单位时间CO2释放量即为呼吸速 率,没有说明的情况下,白天也是一样的呼吸速 率。 (2)白天植物并不只进行光合作用。植物在白天 时同时进行光合作用和细胞呼吸。CO2的吸收量 是指植物从外界环境中吸收的CO2量,代表植物 的净光合速率,植物实际光合速率应该包含植物 呼吸产生的CO2量和从外界环境中吸收的CO2量。
④一天中有机物积累最多的时间点:e点。白天,光合 作用强度大于细胞呼吸强度,积累有机物;e点后,随 着光照的减弱,细胞呼吸强度大于光合作用强度,故 e 点时积累的有机物最多。 ⑤一昼夜有机物的净积累量表示:SP-SM-SN。SP表 示白天的净积累量,SM和SN表示夜晚的净消耗量,故SP -(SM+SN)为一昼夜的净积累量。
知识解析:呼吸速率和光合速率的关系
1.光合作用和呼吸作用的关系
(1)植物光合作用所制造的有机物可以用于呼吸作用; (2)光合作用产生的O2 (3)呼吸作用产生的CO2可以用于光合作用。
2.相关概念
(1)呼吸速率:生物体单位体积单位时间内的呼吸消耗
量。表示方法:有机物消耗量、O2消耗量、CO2产生量。
【方法归纳】从以下两个角度综合分析光合作用
和细胞呼吸的曲线:
(1)光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的分析: 有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中,最典 型的就是夏季的一天中CO2的吸收和释放变化曲线图, 如图1所示。
曲线的各点含义及形成原因分析如下: a点:凌晨3时~4时,温度降低,细胞呼吸强度减弱, CO2释放减少; b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用; bc段:光合作用强度小于细胞呼吸强度; c点:上午7时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度;
3、生物在同化作用下的类型:
异养生物 只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生 命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。 自养生物:光能自养型和化能自养型
能以CO2和H2O(无机物)为原料合成糖类(有
机物)的生物。例如绿色植物、消化细菌等。
区别:所需的能量来源不同(光能、化学能)
光能自养生物
以光为能源,以CO2和H2O(无机物)为原料合 成糖类(有机物),糖类中储存着由光能转换来的能 量。例如绿色植物。
主要内容:
1、捕获光能的色素和结构 2、光合作用基本的过程 3、影响光合作用速率的环境因素及其应用 4、光合作用和呼吸作用的比较
知识解析: 光合作用与有氧呼吸的关系
1.区别
2.联系 (1)物质方面: C:CO2
暗反应
呼吸Ⅰ (CH2O) C3H4O3
呼吸Ⅱ
CO2
O:H2O O 呼吸Ⅲ 光反应 H2O 2 H:H2 O [H] 暗反应
ce段:光合作用强度大于细胞呼吸强度; d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象; e点:下午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度; ef段:光合作用强度小于细胞呼吸强度; fg段:太阳落山,光合作用停止,只进行细胞呼吸。
(2)有机物产生与消耗情况的分析(见图2):
①积累有机物时间段:ce段。c点和e点时,光合作用强 度与细胞呼吸强度相等,c~e由于光照强度的增强,光 合作用强度大于细胞呼吸强度,故不断积累有机物。 ②制造有机物时间段:bf段。b点大约为早上6点,太阳 升起,有光照,开始进行光合作用;f点大约为下午6点, 太阳落山,无光,停止光合作用。 ③消耗有机物时间段:Og段。一天24小时,细胞的生命 活动时刻在进行,即不停地消耗能量,细胞呼吸始终进
【练3】某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽 培实验,他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率 进行了24 h测定,得到下图所示曲线,则以下说法中正 确的是( )
A.c、e两点的光合速率为零 B.c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率 C.de段光合速率小于呼吸速率 D.进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段
光反应
(CH2O)
呼吸Ⅰ、Ⅱ
[H]
呼吸Ⅲ H2 O
(2)能量方面:
光能 ATP中活跃化学能 (CH2O)中稳定的化学
光反应
ATP中活跃化学能
各项生命活动
光合作用为呼吸作用提供有机物和O2,呼吸作 用为光合作用提供原料CO2,两者密切联系
化能自养生物
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制
造有机物。如硝化细菌。
A.甲缸和乙缸中都有生产者、消费者和分解者
C
B.实验中乙缸用来测定该生态系统中生物的细胞呼吸的
耗氧量
C.甲缸在30 W时生产者的细胞呼吸与光合作用强度相等
D.光照强度为45 W时,氧气的产生量是消耗量的2倍
【练2】(2013·杭州模拟)将一植物放在密闭的玻璃罩 内,置于室外进行培养,用CO2浓度测定仪测得了该玻 璃罩内CO2浓度的变化情况,绘成下图曲线。下列有关
知识解析:化能合成作用及生物类型
1、化能合成作用
利用环境中某些无机物氧化
时所释放的能量来制造有机物。
如硝化细菌、铁细菌等。 所需的能量来源:化学能
2、硝化细菌的化能合成作用过程: 2NH3+3O2
硝化细菌 硝化细菌
2HNO2+2H2O+能量
2HNO3+能量
2HNO2+O2
化能合成作用 CO2+H2O (CH2O)+O2 硝化细菌
用的O2
(4)CO2吸收量=光合作用的CO2 固定量-呼吸
作用的CO2
【练1】(2013·阜阳模拟)某同学做了一个测定不同光 照强度对植物光合作用影响的实验。他将若干小球藻、 水草及小鱼各一份,分别(完全相同)放入甲、乙两个 相同的盛有河水的玻璃缸内,使之处于气密状态,并 对乙缸进行遮光处理。实验在温度适宜的暗室中进行, 在距玻璃缸0.3 m处用不同功率的灯泡分别给予光照1 h,期间用仪器记录容器内氧气含量的变化(单位是g/ h),结果如下表。下列叙述错误的是( )
(2)光合速率:植物单位体积单位时间内的光合生产量。
①真正光合速率(总光合速率)的表示方法:有机物产
生量、O2产生量、CO2
②表观光合速率(净光合速率)的表示方法:有机物积
累量、O2释放量、CO2
3.相互关系
(1
(2)有机物积累量=光合作用的有机物产生量-
(3)O2释放量=光合作用的O2 产生量-呼吸作
【易错提醒】 (1)注意区分图1与典例图中纵坐标的含义,后者表 示细胞吸收或释放二氧化碳的量,前者表示容器内
二氧化碳浓度,两者变量不同。
(2)曲线的坡度表示反应速率的大小,坡度越大,表
明光合作用或呼吸作用速率越大。
(3)典例图中的点D、H是曲线的拐点,表明光合作用
强度等于细胞呼吸强度,分别对应于图 1中的c、e点。
说法正确的是(
)
①BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物呼 吸作用减弱 ②CO2浓度下降从DE段开始,说明植物进行光合作用是 从D点开始的 ③FG段CO2浓度下降不明显,是因为气孔关闭,叶片对 CO2的吸收减少 ④H点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收最多,光 合作用最强 C A.①② B.③④ C.①③ D.②④