2013届高三一轮复习课件1-3-3

2．反应式及元素去向
3．光反应与暗反应的比较
项目
光反应
暗反应
不需要色素，需要 酶，有光、无光都 可以
条件
需色素、酶，必须在 光下
场所
叶绿体的类囊体薄膜 上
叶绿体的基质中
项目
光反应 ①水的光解：
暗反应 ①CO2的固定：CO2＋
2H2O 物质变 O2 化
4[H]＋ C5 2C3
②ATP的合成： ADP＋Pi＋能量 ATP
相同光照时间内，若光照和黑暗间隔处理比一直光照有机
物积累多，因为[H]、ATP基本不积累，利用充分；但一直光照
会造成[H]、ATP的积累，利用不充分。
[2012·江苏宿迁模拟]如图所示，图甲为叶绿体结构与功能
示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3(三碳化合物)相对含
量在一天24小时内的变化，请据图分析：
(2)生产上的应用：温室栽培植物时，白天适当提高温度，
晚上适当降温，增加昼夜温差，以降低细胞呼吸消耗有机物。
3．CO2浓度对光合速率的影响
(1)关键点的含义
①在一定范围内，植物光合速率随CO2 浓度增大而加快；
当CO2 浓度达到一定值时，再增加CO2 浓度，光合速率也不再 增加，甚至减弱(细胞呼吸被抑制)。 ②图1中A点表示光合速率等于呼吸速率时的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
次是H2O、CO2 、C3 和C5 。(2)Ⅰ是基粒，由许多类囊体组成，
在其上发生光反应，其上含有参与光反应的色素和酶。(3)Ⅱ是 叶绿体基质，发生暗反应。光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗
反应为光反应提供ADP和Pi等。(4)图中从B点开始C3 含量下降，
至Ⅰ点C3 含量不再变化，说明光合作用从B点开始，到Ⅰ点结 束。(5)(6)(7)在B点前无光照，不能进行光反应，不能进行C3的
④BC段：表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加
强，到C点以上不再加强，C点所示光照强度称为光饱和点。限 制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素的含量以 及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。
(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。
色素和酶
(3)光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供 ADP和Pi等 (4)B Ⅰ (5)无光不进行光反应，C3不能被还原 (6)气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，CO2的固定减弱 (7)高
1．光照强度对光合速率的影响 (1)光照强度与光合作用强度的关系曲线分析
①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2
光合作用的概述
1．过程
2．原理的应用
(1)光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制 造 或 糖类 的数量。可通过测定一定时间内 产物 生成的数量来定量表示。 (2)影响光合作用强度的因素：空气中 壤中 水分 的多少；光照的 温度的高低等。 CO2 的浓度；土 成分 ； 原料 消耗
成，相应波段的光的吸收值下降。550 nm波长的光吸收值低，
而670 nm的光吸收值高，叶绿素a转换的光能多，生成的ATP 多，还原的C3增多，故叶绿体中C3含量减少。 [答案] A
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，只是吸收量少。
1．光合作用过程图解
2．叶绿体中色素的种类、含量及功能 (1)色素的种类、含量
色素 种类
⑨类 胡萝 卜素
色素名 称 ⑩胡萝 约占 卜素 1/4 叶黄素
含量
颜色 ⑪橙黄色 黄色 蓝绿色 ⑮黄绿色
溶解度 最大
吸收光的 种类(主要) ⑫蓝紫光
叶绿 素
约占 3/4
⑬叶绿 素a
⑭叶绿 素b
⑯红光、蓝紫光 最小 ⑱传递 和转换光能。
长短 与强弱和光的
名师点拨
①光反应中产生的[H]与细胞呼吸中产生的[H]并不是同一 种物质。 ②暗反应有光、无光均可进行，但需要光反应提供的[H]和 ATP，因此在暗处，暗反应不能长时间进行。
1．概念：某些细菌能够利用体外环境中某些 无机物氧化时 所释放的能量 来制造有机物的过程。 2．实例：硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸和硝酸时释放的
②CO2的还原：2C3 (CH2O)＋C5＋H2O
项目
光反应
暗反应
ATP中的活跃化学能转化 能量 光能转化成活跃的化学 为糖类等有机物中稳定的 变化 能储存在ATP中 化学能 ①光反应为暗反应提供[H]和能量(ATP) ②暗反应产 生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。如图：
联系
4.光反应和暗反应中C3、C5、ATP和CO2之间的转化关系
1．“绿叶中色素的提取和分离”实验
(1)色素提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 ①无
水乙醇 中。 ②无水乙醇
(2)色素提取液：
。
(3)色素分离原理：四种色素在层析液中 ③溶解度 不同， 溶解度高的扩散速度 ④快 。
(4)色素分离方法： ⑤纸层析 法。
(5)分离结果：滤纸条上呈现 (6)该实验中化学物质的作用： 二氧化硅的作用是 ⑧防止色素被破坏 。 ⑦使研磨充分 ；碳酸钙的作用是 ⑥四 条色素带。
度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
(2)生产上的应用 ①对农田里的农作物应“正其行，通其风”； ②对温室作物来说，应增施农家肥料或使用CO2发生器。
4．多因子影响
曲 线 模 型
(1)P点：此点之前，限制光合速率的因素为横坐标所 标示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断 关键 提高； 点含 (2)Q点：此点时，横坐标所标示的因子，不再是影响 义 光合速率的因素，影响因素为坐标图中三条曲线所标 示出的其他因素 (1)增加光合速率 ①在一定光照强度下，白天适当提高温度，可提高光 合速率； ②当温度适宜时，可适当增加光照强度或CO2浓度以 应用 提高光合速率(如阴天时给大棚补充光照，大棚内增施 农家肥等)； (2)降低呼吸消耗 夜晚或阴天时(若不补充光照)可适当降低大棚内温度 以降低呼吸消耗
量可表示此时细胞呼吸的强度。 ②AB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，这是因为细胞呼吸释放的CO2 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。
③B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(光照强度只有在B点以上时，植物才 能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。
2．温度对光合速率的影响
(1)关键点的含义
光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。 一 般 植 物 在 10℃ ～ 35℃ 下 正 常 进 行 光 合 作 用 ， 其 中 AB 段 (10℃～35℃)随温度的升高光合作用逐渐加强，B点(35℃)以后 酶活性下降，光合作用开始下降，50℃时光合作用完全停止。
[2012·陕西西安调研]下图表示叶绿体色素吸收光能的情况，
根据此图并结合所学知识，判断以下说法中正确的是(
)
①少数特殊状态下的叶绿素a对420nm、670nm光的转换率
较高
②在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树，目的是通 过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度 ③据图可知，用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利 于提高光合作用强度
(2)功能： ⑰吸收
、
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？ 提示：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，使叶 片呈现黄色。
小贴士
名师点拨 ①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，对其他波长的光并非不吸收，只是吸收量少。 ②由于叶绿素的含量多，因此正常植物的叶呈现绿色。秋 季，叶绿素被破坏，叶子表现出类胡萝卜素的颜色。
(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg
将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程 中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。
4．叶绿体功能的实验验证
(1)实验过程及现象
(2)设置了对照实验
自变量：光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光) 因变量：好氧细菌的分布 (3)实验结论 ①叶绿体是进行光合作用的场所。 ②O2是由叶绿体释放的。
④土壤中缺乏镁时，420 nm～470 nm左右波长的光的利用
量显著减少 ⑤由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3 的量减少
A．①④⑤
B．①③④⑤
C．②③④⑤
D．①②④⑤
[解析]
由图可知，叶绿素a的吸收高峰为420 nm和670 nm，
叶绿素b的吸收高峰为470 nm和640 nm左右，少数特殊状态的 叶绿素a能转换光能，在420 nm和670nm时转换效率较高。叶绿 体色素不吸收绿光；白光中各种波长的光都有，其光合作用效 率高于某一单色光。叶绿素中含Mg，缺Mg导致叶绿素不能合
(1)停止光照、CO2 供应不变，短时间内C3 、C5 、ATP、
ADP相对含量变化
(2)停止CO2 供应、光照不变，短时间内C3 、C5 、ATP、
ADP相对含量变化
(3)同理可分析并得出： 突 然 增 强 光 照 ， CO2 供 应 不 变 时 ， 短 时 间 内 ， ATP↑ ， ADP↓，C3↓，C5↑ 突然增加CO2 供应，光照不变，短时间内，ATP↓，ADP↑， C3↑，C5↓
有机物合成终止。 (5)AB段C3含量较高，其主要原因是__________________。 (6)G点C3含量极少，其原因是_____________________。 (7)G点与F点相比，叶绿体中[H]含量较________(填“高” 或“低”)。
[思路点拨]
[解析]
(1)据光合作用过程可知，图甲中A、B、C、D依
叶黄素 (黄色)
主要吸收蓝紫 光
2.叶绿体中色素的分布与作用 (1)分布：类囊体的薄膜上。 (2)作用：吸收光能并将光能转变为储存于ATP中的化学能， 同时还将H2O分解为[H]和O2。
3．影响叶绿素合成的因素
(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑
暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 (2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而 影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子 变黄。
(1)图甲中A、B、C、D分别表示C、D依次是__________________。 (2)在Ⅰ中发生的过程称为________，在Ⅰ中含有的参与此 过程需要的条件是________。 (3)Ⅰ中发生的反应与Ⅱ中发生反应的物质联系是______。
(4)图乙中，从________点开始合成有机物，至________点
(1)比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主
还原，因此在AB段C3含量较高，B点之后，开始进行光合作用，
C3 含量相对下降，Ⅰ点无光照，光合作用停止。G点C3 含量少 的原因是植物因“光合午休”，气孔关闭，CO2供应不足，C3 合成减少，C3少，[H]消耗少，因此G点[H]含量高于F点。
[答案] (1)H2O、CO2、C3、C5
(2)光反应
化学能 将二氧化碳和水合成为糖类。
2：绿色植物和硝化细菌在代谢方面有什么异同点？ 提示：相同点：都能将无机物合成有机物，即都是自养生 物。不同点：在合成有机物时利用的能量不同，绿色植物利用 光能，硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能。
1．叶绿体中色素种类及其吸收光谱
色素种类 叶绿素 (含量约 占3/4) 类胡萝卜 素 (含量约 占1/4) 叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b (黄绿色) 胡萝卜素 (橙黄色) 吸收光 主要吸收红光 和蓝紫光 吸收光谱图示
环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综 合起作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要
作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因
子。
[2012·山东烟台检测]某实验小组用小球藻进行实验，探究
影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入盛有适宜且
相同温度的培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。移动台灯 可改变光源与试管的距离；CO2浓度分别设置为0.03%和0.05%， 根据实验结果绘制成曲线1、曲线2(如图所示)。请分析回答下 列问题：