光合作用知识总结

高考热点——光合作用

一．基础知识

1. 反应方程式：226126226CO +12H O C H O +6O +6H O −−

→光

2. 过程：

光反应 暗反应

条件 光、色素、酶

CO2、ATP 、[H]、多种酶

场所 类囊体薄膜上

叶绿体基质中

物质

变化

22H O [H]+O −−→光酶水的光解： 2ATP ADP+Pi+ATP+H O −−→酶的合成：光能 2253CO CO +C 2C −−→酶的固定： ATP [H]3352C 2C C +CH O −−−−→、酶的还原： 能量 变化

光能转化为ATP 中活跃的化学能

ATP 中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能

联系

光反应为暗反应提供ATP 和[H]，暗反应为光反应提供ADP 、Pi 、NADP +

过程图如下：（同学们试着去判断图中各个字母代表的含义）

注：①色素的功能与分布：吸收、传递、转化光能；只分布在类囊体薄膜上

②光反应产生的ATP 只用于暗反应，不用于其它的生命活动。

③与光反应相比，暗反应需要的酶更多，因此受温度的影响更大。

3. 元素转移：（对于绿色植物，要同时分析光合作用和呼吸作用）

661262222C H O +6O +6H O C O +12H O +

−−→酶有氧呼吸：能量

226126226CO +12H O C H O +6O +6H O −−→光光合作用：

关键：有氧呼吸中先考虑第三阶段；光合作用中先考虑H 2O 的光解

若给绿色植物提供H 218O ，则O 2，CO 2，H 2O ，C 6H 12O 6都会出现18O 的标记。

4. C 3、C 5、ATP 、[H]的含量变化( 4种情况）

53ATP [H]C C ↑↑↑↑↓光照：、、、 53ATP [H C C ↓↓↓↓↑光照：、

、、 235CO C C ATP [H]↑↑↓↓↓浓度：、、、 235C O C C A T P [H

]↓↓↑↑↑浓度：、、、 从做题来看，很多同学还是掌握不好，4种情况容易混淆，不能快速有效的解题。那么我们来观察一下，这4种情况实际上只是两种变化：光照或者CO 2的变化。而不管是光照还是CO 2的变化，总有一个量可以直接判断。如CO 2浓度增加，直接影响C 3增加；CO 2浓度降低，则C 3减少。同理，光照与ATP 、[H]成正比。这一点相信大家很容易就能判断出来。

进一步观察、分析上面4种情况之后发现：无论条件怎么变化，ATP 、[H]、C 5的变化总一致，而C 3与它们3个的变化总相反。（大家发现了吗？）

解题的关键是依据题目找准到底是谁在变化，是光照还是CO 2，然后运用我们的简便方法：

①光照的变化先影响ATP 、[H]，两者呈正相关；CO 2的变化先影响C 3，两者呈正相关

②ATP 、[H]、C 5的变化总是一致，C 3与ATP 、[H]、C 5的变化总是相反

二、光合作用的影响因素——光照强度

1. 曲线分析

A 点：光照强度为0，只进行呼吸作用（如图2），释放的CO 2量可以表示呼吸强度。

而且随光照强度的增加，呼吸强度不变。

AB 段：随光照强度增加，光合作用强度也逐渐增强，CO 2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO 2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度（图3）

B 点：细胞呼吸释放的CO 2全部用于光合作用，即光合作用强度等于呼吸作用强度（图4） B 点所示的光照强度称为光补偿点。光照强度只有在B 点以上时，植物才能正常生长（才 能积累有机物）。

BC 段：随着光照强度不断增加，光合作用强度不断增强，此时细胞呼吸释放的CO 2不足光合作用使用，植物还需要从外界吸收CO 2（图5），此时光合作用强度大于呼吸作用强度。 C 点：光合作用强度最大，C 点所示的光照强度称为光饱和点。

2. 限制因素

C 点之前限制光合作用的阶段是光反应，限制因素是光照强度；

C 点之后限制光合作用的阶段是暗反应，限制因素主要是温度和CO 2浓度。

3.补偿点和饱和点的移动问题

①改变某一因素（如适当增加CO2浓度），使光合作用增强，呼吸作用不变，则

A点不变，B点左移，C点右上移，D点（光饱和点）右移。

分析：改变前：B点时，光合作用=呼吸作用，记作光合1=呼吸1

改变后：适当增加CO2浓度，光合作用增强，则光合2>光合1，而呼吸作用不变，则呼吸2=呼吸1

综上：光合2>光合1=呼吸1=呼吸2，即光合2>呼吸2，意味着此时已经超过了光补偿点，那么改变后的光补偿点必然在B点前面，所以B点左移。

如前文所述，C点之前的限制因素主要为温度和CO2浓度，则增加CO2浓度后C点时光合作用可以继续增加，所以C点右上移，D点（光饱和点）右移。

②改变某一条件（如缺镁，降低CO2浓度），使光合作用减弱，呼吸作用不变，则

A点不变，B点右移，C点左下移，D点左移。

4.光合午休现象

夏季晴朗的中午，光照过强，温度太高，植物蒸腾作用太强，因为缺水将气孔关闭，CO2的吸收迅速减少，导致光合速率下降，这种现象称为“光合午休”。

想一想，此时植物体内的A TP、[H]、C3、C5含量如何变化？

5.阴生植物的B点前移，C点较低，在农业生产上可以间作套种，合理密植，充分利用

光能。

三．光合作用速率和细胞呼吸速率的测定

化学反应速率的表示方法：单位时间内反应物的减少量或产物的增加量。

那呼吸速率如何测定呢？让植物只进行呼吸作用，怎么实现？（置于黑暗环境中）

1.呼吸速率的表示方法：将植物置于黑暗环境中，测定一定时间内实验容器内O2减少

量，CO2增加量或有机物减少量。

如果植物在有光的条件下，情况会是怎样？这是，植物既进行呼吸作用：消耗O2生成CO2，又进行光合作用：消耗CO2生成O2。

若植物向外释放O2，则意味生成的O2多于消耗的O2，即光合>呼吸，O2释放量的多少表示光合作用比呼吸作用大了多少，即净光合速率。

若植物从外界吸收CO2，意味着消耗的CO2多于生成的CO2，即光合>呼吸。CO2的吸收量多少就可以表示净光合速率的大小。

2.净光合速率的表示方法：光照条件下，植物一定时间内O2释放量，CO2吸收量或有机

物积累量。

3.真正光合速率的表示方法：一定时间内O2产生量、CO2固定量、或有机物制造量。总结：真正光合速率= 净光合速率+ 呼吸速率

光合作用O2产生量= O2释放量+ 细胞呼吸耗氧量

光合作用CO2固定量= CO2吸收量+ 细胞呼吸CO2释放量

光合作用= 有机物积累量+ 细胞呼吸有机物消耗量

有机物制造量