光合作用一轮复习

叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光能
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三、光合作用的探索历程
1、光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化 成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。 2、光合作用的实质 合成有机物，储存能量
四、光合作用的过程
光能 (CH2O) +*O2 CO2+H2*O 叶绿体
划分依据:反应过程是否需要光能
2
3
6.记录实验数据
实验结果
烧杯编号 处理条件 1 距40W台灯15cm, 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯25cm， 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯15cm， 清水， 室温 5分钟上浮数 1 10分钟上浮数 15分钟上浮数 5 9
2
0
2
5
3
0
0
0
1．光照强度
例：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小 室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下 测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表 示)，测定结果如图。下列相关叙述，正确的 是
0
A
B
CO2
释 c 放 量
CO2浓度
外界CO2浓度
A:进行光合作用所需最 低外界CO2浓度 B:CO2饱和点
c:呼吸作用强度。只有呼吸，没有光合作用 d:CO2补偿点 光合作用吸收的CO2＝呼吸作用释放的CO2 a:CO2饱和点。光合速率不再随CO2浓度的增加而增加
ad段:(在一定范围内)光合速率随CO2浓度的增大而加快
光反应 暗反应
类囊体膜
H2O
酶
[H]
光反应阶段
进入叶绿 体基质， 参与暗反 应
ATP 供暗反 Pi ＋ADP 应使用 场所： 叶绿体的类囊体薄膜上 条件： 光、色素、酶、水 光能 （还原剂） [H] + O2 水的光解：H2O 物质变化 酶 ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP ATP的合成：
能量变化
滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？ 这说明了什么？
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色）
叶绿素由C、H、O、N、Mg构成
色素吸收的光谱
叶绿素溶液 类胡萝卜素溶液
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
叶 绿 素 和 类 胡 萝 卜 素 的 吸 收 光 谱
暗反应阶段
能量变化 ATP中活跃的化学能
ATP [H] 、
ADP+Pi 糖类
糖类中稳定的化学能
2C3
C 3的 还原 （CH2O糖类
CO2的 固定
C5
CO2
讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。
光 反 应
[H]
ATP
2C3
C 3的 还原 CO2的 固定
（CH2O糖类
C5
CO2
光合作用原理的应用
c
a
d
光照强度
3 CO2浓度
1）适当提高 CO2浓度
b
c
a
d
光照强度
阴生植物的光补偿点、光饱和点＜阳生植物
• 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。
＜
（2）日变化(光照时间)：
光合作用速率与光照强度、时间的关系
光照强度
光合作用速率
O
10 12
14
一天的时间
夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系
光合作用速率与光照强度、时间的关系
光照强度（夏天）
光合作用速率（夏天）
O
10 12
14
一天的时间
春天一天中日照强度与光合作用速率的关系
应用：控制好光强 、光照时间
措施：
①大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制 在光饱和点，至少要在光补偿点之上；
②通过轮作,延长光合作用时间
（3）光质
哪一株植物生长状况更好?
红色 玻璃
白光 ↓ ↓ 红光
白光 绿色 ↓ 玻璃 ↓ 绿光
无色 玻璃
①多施有机肥或农家肥 ②大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2 浓度、增加产量 ③种植蘑菇
CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中 毒或气孔关闭，抑制光合作用。
3.温度
4.水分
光合作用强度 盛夏
A
O
水分
7
10
12
14
18
植物夏季为何“午休”？
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
A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移 D．如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移
2．温度
若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分 别为25和30，如图曲线表示该植物在25时光合作 用速率与光照强度的关系，若将温度提高到30的 条件下（原光照强度和CO2浓度不变），理论上分 析曲线c、d点位置如何变化
秋季, 气温降低, 叶绿素分解，叶片中的叶黄素、 胡萝卜素开始显露；形成了花青素，花青素遇酸 变红
二、叶绿体的结构和功能
德国植物学家萨克斯研究发现叶绿素并非普遍分布在植 物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来 人们称之为叶绿体。
外膜
内膜
基质
基粒
类囊体
恩格尔曼实验
结论:
氧气是叶绿体释放出来的。
影响光合作用的各种因素
注意P、Q点的含义
探究：环境中影响光合作用强度的因素
实验原理：
利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体， 使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2 并排除O2，产生O2的多少与光合作用的强度密切 相关， O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下 沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片上浮 的数量及时间长短，来比较光合作用的强弱。
2、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散
快，中间扩散慢保证使滤液能同步到达滤液细线 3、滤液细线细、直、齐是防止色素带重叠而影 响分离效果
4、重复画滤液细线2-3次，是为了积累更多的色素
5、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色 素溶解于层析液中而无法分离
(橙黄色)
(黄色) (蓝绿色) (黄绿色)
3.将气体逸出的叶片放入一次性杯中保存
4.将3个烧杯编号后，分别加入2个40ml NaHCO3 溶液、1个40ml清水，并各放入10片抽去气体的 叶片
5.按实验记录表进行操作
烧杯编 号 1 处理条件 距40W台灯15cm, 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯25cm， 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯15cm， 清水， 室温 5分钟上浮数 10分钟上浮数 15分钟上浮数
白光 ↓ ↓ 白光
A
B
C
温室大棚一般使用无色透明玻璃
（ ）光照面积
最 大 总 光 合 量 /%
4
总光合量 呼吸量
净光合量
叶面指数
合理利用光能的方法 1、合理密植：增加光合作用面积 2、防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼 吸强于光合, 影响生殖生长
2.CO2
CO2
吸 收 量
0
a d
●
光 合 速 率
1、叶片为什么往往是绿色的呢？ 叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加 上叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。
2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？
可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只 允许红光或蓝光通过。还可以选择无色透明塑料 薄膜可以通过所有波长的可见光，光合效率最强。
3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？
表示净光合量（表观光合量） ①叶片吸收”CO2量或实验容器内CO2的减 少量 ②叶片释放”O2量或实验容器内O2的增加 量 ③叶片积累”葡萄糖量或植物重量（有机 物）增加量 ⑵表示总光合量（实际光合量） ①叶绿体“吸收”CO2量 ②叶绿体“释放”O2量 ③植物或叶绿体“产生”葡萄糖量
1.光
CO2 吸 收 量 mg/dm2·h CO2
CO2 光合速率（强度）
BC段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段光合强度＞呼吸强度
CO2 吸 收 量 mg/dm2·h
光合速率（强度）
C （光饱和点）
阳生植物 阴生植物
净 光 合 速 率 呼 吸 速 率 实 际 光 合 速 率 （ 总 值 ）
0
CO2
（光补偿点） B
光照强度
释 放 A （呼吸强度） 量
光能
电能
ATP中活跃的化学能
光 反 应
H2O
类囊体 膜 酶
[H] Pi ＋ADP
ATP
叶绿体基质
2C3
C 3的 还原
CO2的 固定
暗反应
C5
（CH2O糖类 卡尔文循环
CO2
场所： 叶绿体的基质中 条件： [H] 、ATP、酶、CO2 CO2的固定： 2＋C5 酶 CO 2C3 物质变化 酶 2C3 CH2O)+H2O+C5 C3的还原：
c
b a
d
e
b:CO2的补偿点
c:CO2的饱和点
a—b: CO2太低，农作物消耗光合产物； b—c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c—d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；
d—e: CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭， 抑制光合作用。
应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度 措施：
（1）光照强度
光 合 速 率
C
0
A
B
光照强度
0
A
释 放 量
光照强度
C 吸 收 量 0 CO2 B 光照强度 释 A 放 量 ABC点以及AB段、BC段各代表的意义，？
A:光照强度为0, 只进行细胞呼吸, 释放的CO2量表明呼吸强度 B:光合作用强度＝呼吸作用强度,呼吸释放的CO2全用于光合作用 C:光合强度最大点，C点以后限制光合作用的不再是光照强度 AB段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段呼吸强度＞光合强度
实验方法
间接测O2生成速率，来比较不同光照强度和不同CO2 浓度条件下光合作用的强度 。
材料用具
新鲜腊梅叶片，打孔器，注射器，40W台灯，100ml烧 杯，镊子，NaHCO3溶液，一次性纸杯，标签纸，清水 等
实验步骤：
1.用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开 叶的主脉）
2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶 片沉入水底
光合作用强度概念 植物在光照下单位时间内通过光合作用制造糖 类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗或 产物生成的数量来定量地表示。
三、光合作用速率(光合速率）
1、概念：
单位时间、单位叶面积吸收的CO2的量或放出O2 的量，称为光合作用速率，简称为光合速率
一般测定光合速率的方法中都没有把叶片的 呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际上 是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观 光合速率或净光合速率。如果把表观光合速 率+呼吸速率，则得到总（真正）光合速率。 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
应用措施：
合理灌溉。
5.矿质元素
N、P、K等元素
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
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。
6.叶龄 OA段——幼叶。随幼叶的不断 生长，叶面积增大，叶绿体增 多，叶绿素含量增加，光合速 率增加。 AB段——壮叶。叶片面积、叶 绿体和叶绿素都处于稳定状态， 应用措施： 光合速率稳定。 农作物、果树管 BC段——老叶。随叶龄的 理后期适当摘除 增加，叶绿素被破坏，光 老叶、残叶。可 合速率也随之下降。 降低其呼吸作用 消耗有机物。
第四节 能量之源—光和光合作用
一、捕获光能的色素
本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色 素和学习对色素进行提取和分离的方法
1、为什么选择新鲜的绿叶？ 色素含量较高 2、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？
防止乙醇挥发和色素被氧化
色素的提取方法
溶解法
色素的分离的方法
纸层析法
1、层析液是易挥发且有一定毒性， 层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的 挥发。