第10講能量之源——光與光合作用[最新考綱]1.光合作用的基本過(guò)程(Ⅱ)2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)3.實(shí)驗(yàn):葉綠體色素的提取和分離知識(shí)梳理一、捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)1.葉綠體(1)結(jié)構(gòu)模式圖(4)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn):好氧細(xì)菌只分布于

被光束照射的部位。光合作用

葉綠體葉綠素b葉綠素a葉黃素胡蘿卜素葉黃素胡蘿卜素類(lèi)胡蘿卜素（占總量的1/4）葉綠素b葉綠素a葉綠素（占總量的3/4）作用吸收光的顏色擴(kuò)散速度溶解度顏色色素的種類(lèi)較低較慢最低最慢最高最快較高較快藍(lán)綠黃綠橙黃黃色紅橙光藍(lán)紫光藍(lán)紫光吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能二、光合作用的發(fā)現(xiàn)

請(qǐng)按時(shí)間先后順序排列下列事件（）①德國(guó)科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉②美國(guó)科學(xué)家魯賓和門(mén)采用同位素標(biāo)記法證明，光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自參加反應(yīng)的水③英國(guó)科學(xué)家普里斯特利指出植物可以更新空氣④德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼用水綿做實(shí)驗(yàn)證明，氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所

A．①②③④

B④③②①

C．③①④②

D①③②④

C三、光合作用的過(guò)程光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較基粒(囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上)葉綠體基質(zhì)中需光,色素和酶不需光和色素;需多種酶2H2O光4[H]+O2

②C3的還原：2C3(CH2O)

[H],ATP

酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茉俎D(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能，光ADP+PiATP酶ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能三、光合作用的過(guò)程①Co2的固定：

CO2+C5

酶

2C3解析:根據(jù)光合作用的過(guò)程可知,a、b為光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H],c為CO2。若CO2降至極低水平,則暗反應(yīng)中C3產(chǎn)生量降低,從而導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]積累。B

有甲、乙、丙、丁4盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)光下，甲品紅光照射；乙綠色光照射；丙添加品紅色濾光片A；丁添加綠色濾光片B(如圖)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，各盆中長(zhǎng)勢(shì)最旺的和長(zhǎng)勢(shì)最差的依次是下列哪一組（）A甲、乙B乙、丙C甲、丁D丙、丁C(2004年全國(guó))．離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定光合作用時(shí)，如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，短暫時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對(duì)含量的變化是（）A．C3化合物增多、C5化合物減少B．C3化合物增多，C5化合物增多C．C3化合物減少，C5化合物增多D．C3化合物減少，C5化合物減少C(2006年江蘇)光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，下列參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是()A．H20、C02、ADPC.C02、NADPH、ATPC．H20、C02、ATP

D．NADPH、H20、ADPB下圖為光照和CO2濃度改變后，與光合作用有關(guān)的C5化合物和C3化合物在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。(1)曲線b表示

，曲線a表示

，(2)由(1)得出光照強(qiáng)度和C02濃度與光合作用的關(guān)系是：前者主要影響

；后者主要影響

。C3C5光反應(yīng)暗反應(yīng)四、影響光合作用的因素和化能合成作用（一）影響光合作用的因素(1)光合作用強(qiáng)度①含義：植物在_____________通過(guò)光合作用制造糖類(lèi)的數(shù)量。單位時(shí)間內(nèi)

(2)影響光合作用的環(huán)境因素有___________、____________水分、及光的成分、溫度的高低等。產(chǎn)物生成_

CO2濃度光照強(qiáng)度

(1)光照強(qiáng)度①曲線分析(如圖):A點(diǎn):只呼吸不光合;植物釋放CO2,吸收O2。1、光照強(qiáng)度ABCABC

右圖表示的是光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線，該曲線是通過(guò)實(shí)測(cè)一片葉子在不同光照強(qiáng)度條件下的CO2吸收和釋放的情況。你認(rèn)為下列四個(gè)選項(xiàng)中，能代表細(xì)胞中發(fā)生的情況與曲線中B點(diǎn)相符的是下圖中的甲、乙兩圖為—晝夜中某作物植株對(duì)C02的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：（1）甲圖曲線中C點(diǎn)和E點(diǎn)(外界環(huán)境中C02濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？（2）根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是

點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是

點(diǎn)（3）乙圖中FG段C02吸收量逐漸減少是因?yàn)?/p>

，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的

和

逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度，使化合物數(shù)量減少，影響了C02固定。DBFE光照減弱ATP【H】Oabcde光合作用的強(qiáng)度二氧化碳的濃度a→b：b→c：c→d：d→e：CO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；隨CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；CO2濃度再增加，光合作用強(qiáng)度保持不變；CO2深度超過(guò)一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，或抑制呼吸作用。2、二氧化碳濃度11、施用農(nóng)家肥能提高溫室作物光合作用效率的理由中，正確的是()

A.促進(jìn)植物對(duì)水的吸收

B.提高了溫室內(nèi)C02的濃度

C.提高了光照強(qiáng)度

D.礦質(zhì)元素含量高10高考回顧B[同類(lèi)變式]12、下面各圖表示在一定范圍內(nèi)，不同環(huán)境因素與水稻葉片光合作用強(qiáng)度的關(guān)系，其中錯(cuò)誤的是（）A3、溫度的影響4、必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)哪些必需元素會(huì)影響光合作用？（1）N：是各種酶和ATP的重要組成成分。（2）P：是葉綠體膜和ATP的重要組成成分。（3）K：影響糖類(lèi)的合成和運(yùn)輸（4）Mg：葉綠素的重要組成成分。圖甲、乙、丙分別表示某植物光合作用速率與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系、溫度與光合速率之間的關(guān)系及葉綠體色素對(duì)不同波長(zhǎng)光線的相對(duì)吸收量：⑴若甲圖所示曲線為陰生植物，則陽(yáng)生植物曲線與此相比較C點(diǎn)___（填“上/下/左/右/不變”）移，A點(diǎn)____（填“上/下/左/右/不變”）移⑵由乙圖知，40℃時(shí)，植物體___(能/不能)顯示生長(zhǎng)現(xiàn)象；而5℃時(shí)狀態(tài)可用甲圖中____（填“A/B/C”）點(diǎn)表示⑶用玻璃大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇光強(qiáng)為_(kāi)____（填“A/B/C”）、溫度為_(kāi)___℃（填一個(gè)具體數(shù)值），及_________（填透明或不透明）的玻璃。右下不能Bc25透明

(2)應(yīng)用:溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合作用酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)充入適量的CO2進(jìn)一步提高光合速率,當(dāng)溫度適宜時(shí),要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。（二）光合作用與化能合成作用的比較

光能綠色植物、藍(lán)藻五、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離【實(shí)驗(yàn)原理】

(1)提取:綠葉中的色素溶于

而不溶于水,可用

等有機(jī)溶劑提取色素。

(2)分離:各種色素在

中溶解度不同,

__________的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,反之則慢,從而使各種色素相互分離。有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇層析液溶解度高步驟：[注意事項(xiàng)]1．為什么提取液用無(wú)水乙醇而不用水？用丙酮可以嗎？2．為什么研磨時(shí)要加入少量的CaCO3和SiO2?3．為什么濾液線要重復(fù)畫(huà)，且線要細(xì)、直？4．層析時(shí)、為什么不能讓濾液細(xì)線觸及層析液？試分析分離色素時(shí)色素帶顏色過(guò)淺的原因。提示：(1)葉片顏色太淺。(2)葉片放置時(shí)間太久。(3)研磨不充分。(4)未加CaCO3。(5)加入提取液量太多。(6)研磨時(shí)間太長(zhǎng)。

提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是

（）。

A.進(jìn)行紙層析——制取濾液——在濾紙條上畫(huà)線——將實(shí)驗(yàn)材料研磨

B.制取濾液——進(jìn)行紙層析——在濾紙條上畫(huà)線——取濾液——再畫(huà)線

C.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨——在濾紙條上畫(huà)線——制取濾液——進(jìn)行紙層析

D.將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨——制取濾液——在濾紙條上畫(huà)線——進(jìn)行紙層析D[典例]如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖，下列有關(guān)敘述，正確的是()A．t1→t2，葉綠體類(lèi)囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B．t2→t3，暗反應(yīng)(碳反應(yīng))限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高C．t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變，暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低A有關(guān)光合作用的計(jì)算難點(diǎn)熱點(diǎn)注意以下幾條基本原理：（1）有光和無(wú)光條件下，植物都進(jìn)行呼吸作用（2）光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量=實(shí)測(cè)的氧氣釋放量+呼吸作用耗氧量（3）光合作用實(shí)際CO2消耗量N=實(shí)測(cè)的CO2吸收量+呼吸作用CO2釋放量（5）計(jì)算時(shí)，應(yīng)該先列出光合作用和呼吸作用的反應(yīng)式，然后列出方程予以計(jì)算。（4）實(shí)際光合作用葡萄糖生產(chǎn)量=光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量+呼吸作用葡萄糖消耗量。相關(guān)曲線識(shí)別表觀光合速率測(cè)定方法(1)裝置圖如下,整個(gè)裝置必須放置在光下,對(duì)照組放一盆死植物,以排除溫度、壓強(qiáng)等外界因素的干擾。(2)NaHCO3溶液作用:玻璃瓶中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定,滿足了綠色植物光合作用的需求。(3)植物光合速率指標(biāo):植物光合作用釋放氧氣,使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移。單位時(shí)間內(nèi)水滴右移的體積即是凈光合速率。從經(jīng)過(guò)饑餓處理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積相同的葉圓片（見(jiàn)下圖），稱(chēng)其干重。在不考慮葉片內(nèi)有機(jī)物向其他部位轉(zhuǎn)移的情況下進(jìn)行分析.

（1）葉圓片y比葉圓片x

（輕或重)，原因是

________________________________。

重光合作用積累了有機(jī)物，重量增加（2）(y-x)g可代表

________________

。

（3）葉圓片z比葉圓片Y

(重或