植物的光合作用
第四章植物的光合作用
一、练习题目
(一)填空
1．实测表明，离体叶绿素的荧光强度较高，为_____，活体叶绿素的荧光强度较低，为______。
2．在光合过程中，主要是_____和_____两种元素发生了电子得失。
3．高等绿色植物的叶绿体随_____与_____而发生移动。
4．光合色素传递光量子是以_____方式，因为它们具有一系列的_____体系。
5．C4植物淀粉是在_____中形成的，而C4植物是在_____中形成的。
6．光合过程中，淀粉形成的部位是在_____，蔗糖形成的部位是在_____。
7．在生长季节，影响作物光呼吸的外界条件是_____、_____、_____。
8．C4植物的CO2补偿点是_____，C3植物的CO2补偿点是_____。
9．光合作用的反应中心包括：______、_____、_____。
10．叶绿素分子中有两个羧基，分别是被_____与_____酯化。
11.胡萝卜素有_____种同分异构体，其中以_____胡萝卜奉含量最高。
12．菠菜叶片光合色素纸层析的色素环，自内向外依次是：_____、_____、_____、_____；其颜色分别为_____、_____、_____、_____。
13．叶绿索提取液透射光视之呈_____色，反射光视之呈_____色。
14．鲜嫩菠菜叶片光合色素的95％酒精提取液，进行皂化反应时，有时呈现出三层：上层为_____色，内含_____素；中层为_____色，内含_____素。
15．在制液浸标本时，常预先用CuS04溶液处理，其目的是_____，其原因是_____。
16．光合作用的原初反应是在_____进行的。
17．PSI的反应中心色素是_____，PSⅡ的反应中心色素是_____。
18．推测光合作用包含两个光化学反应的证据是_____、_____。
19．按照功能，光合色素可分为_____和_____。
20．C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2的受体分别是_____、_____、_____。
21．C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2后的第一个产物分别是_____、_____、_____。
22．C3植物、C4植物和CAM植物催化C02固定的酶分别是_____、_____、_____。
23．C4植物固定CO2是在_____中进行，而同化C02是在_____中完成的。
24．C4植物固定C02形成的C4化合物，进入维管束鞘细胞发生脱羧，至少有三种类型，它们是：_____、_____、_____。
25．光呼吸的生化过程是在_____、_____、_____等细胞器中进行的。
26．在光呼吸过程中吸收O2的细胞器有______和_______；释放C O2的细胞器有_____、_______；生成氨基酸的细胞有_______、________。
27．为筛选低光呼吸的作物品种，常常采用________法。
28．调节Rubisco所催化反应方向的关键因素是_______。
29．对于光能利用率，理论计算至少是_______，而实际上仅为_______。
30．目前已发现的光呼吸抑制剂有________、_______、________。
31．在叶绿素分子中，Mg居于________的中央，形成______，具有_____性，在类囊体膜中伸入_______层。
32．能够证明光合作用是在叶绿体内进行的证据是_______。
33．证明光合作用包括光反应和暗反应的实验分别是_______和_______。
34．究其实质，光合过程实际上是一个_______过程。
35．从能量角度出发，光合过程实际上进行了光能的______、_______、_______。
36．叶绿体中的基粒是由_______垛叠而成的。
(二)选择
1．PSI的反应中心是()
(1)Z·P680·Q(2)PC·P700·P430(3)Z·P700·Q(4)PC，P680·P430
2．光呼吸的底物是()
(1)甘油酸(2)甘氨酸(3)乙醛酸(4)乙醇酸
3．下列4种波长的光量子，其量子产额最高的是()
(1)700nm(2)600nm(3)500nm(4)400nm
4．P680的电子受体是()
(1)NADP+(2)Q(3)PQ(4)NAD+
5．在光合链中既传H+，又传e-的传递体是()
(1)Q(2)PQ(3)PC(4)CytC
6．C4植物在叶肉细胞形成的MAL，转移至维管束鞘细胞，脱羧后变成PYR，并经酶的作用变成PEP，此酶是()
(1)PEP羧化酶(2)PEP羧激酶(3)丙酮酸激酶(4)丙酮酸磷酸双激酶
7．C4植物在叶肉细胞形成的MAL，转移至维管束鞘细胞，经酶催化脱羧释放CO2，此酶是()
(1)PEP羧化酶(2)PEP羧激酶(3)NADP—苹果酸酶(4)丙酮酸磷酸双激酶
8．非环式光合磷酸化的产物是()
(1)NADPH2、ATP、O2(2)NADH2、ATP、O2(3)NADPH2、ATP(4)NADH2、ATP
9．植物的光合色素对可见光的吸收峰主要在()
(1)红光区与橙光区(2)蓝紫光区与绿光区(3)绿光区与红光区
(4)红光区与蓝紫光区
10．叶绿素生物合成的初始物质是()
(1)天冬氨酸与草酰乙酸(2)天冬氨酸与α—酮戊二酸(2)谷氨酸与α—酮戊二酸
(4)谷氨酸与草酰乙酸
11．水稻叶片从叶绿体向细胞质输出的糖类是()
(1)丙糖(2)丙糖磷酸(3)蔗糖(4)蔗糖磷酸
12．在下列物质中，为Calvin循环所必需的是()
(1)C02、ATP、NADPH2(2)光合色素、H20、RuBP(3)C02、PEP、ATP
(4)H20、Fd、PQ
13．光合产物从叶绿体运出的形式是()
(1)G—l—P(2)F—6—P(3)3—PGA(4)TP
14．维持植物生长所需的最低光强是()
(1)高于光补偿点(2)等于光补偿点(3)低于光补偿点(4)不一定
15．下列植物中属于CAM类的植物是()
(1)玉米(2)小麦(3)花生(4)仙人掌
16．在C4途径中，能够由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并发生脱羧的物质是()
(1)OAA与ASP(2)MAL与GLU(3)MAL与ASP(4)OAA与GLU
17．CAM植物固定C02的受体物质是()
(1)PEP与RuBP(2)PEP与PYR(3)RuBP与PYR(4)PYR与OAA
18．CAM植物固定C02后的第一个产物是()
(1)OAA与ASP(2)3—PGA与ASP(3)OAA与3—PGA(4)MAL与ASP
19．可作为提取光合色素的有机溶剂是()
(1)乙醇(2)水(3)乙酸(4)乙醚(5)丙酮
20．C4植物能适应的外界因子是()
(1)高光强(2)低光强(3)高温(4)低温(5)低C02
21．在光合作用研究中做出重大贡献的科学家有()
(1)Calvin(2)Levitt(3)Hill(4)Went(5)Emerson
22．在红光区与蓝紫光区各有一个吸收峰的光合色素有()
(1)叶黄素(2)叶绿素a(3)光敏素(4)叶绿素b(5)胡萝卜素
23．在光反应过程中，类囊体膜内外两侧发生显著变化的是()
(1)TP(2)C02(3)H+(4)pH(5)Mg2+
24．在叶绿素生物合成过程中，由原叶绿素酸酯一叶绿素酸酯时，需要的是() (1)H20(2)CO2(3)Mg(4)2H(5)光
25．参与H2O光解和O2释放的元素是()
(1)Mn(2)C1(3)Mo(4)B(5)Zn
26．RuBP羧化酶在光下被活化的原因是()
(1)间质内Mg2+减少(2)间质内Mg2+增多(3)间质内pH升高
(4)间质内pH降低(5)间质内pH、Mg2+不变
27．非环式光合磷酸化的结果是()
(1)水光解(2)02释放(3)NADH2形成(4)NADP H2形成(5)ATP形成
28．维持C4途径正常运转的重要酶是{)
(1)RuBP羧化酶(2)RuBP加氧酶(3)PEP竣化酶(4)PEP羧激酶（5）磷酸丙酮酸双激酶
29．在光呼吸代谢过程中，过氧化体内的几种重要的酶是()
(1)乙醇酸氧化酶(2)乙醛酸氧化酶(3)过氧化氢酶(4)过氧化物酶
(5)NADH羟基丙酮酸还原酶
30．水分亏缺时导致光合速率降低的主要原因是()
(1)气孔开度增大(2)气孔阻力增大(3)C02同化受阻(4)光合面积减少
(5)光合产物积累
31.光合作用的直接产物有()
(1)02(2)糖类(3)蛋白质(4)脂类(5)有机酸
32．在光合过程中，连接光反应与暗反应的物质是()*
(1)RuBP(2)ATP(3)NADH2(4)NADPH2(5)PEP
33．光合链中含Fe的传递体有()
(1)Cytb(2)Cytf(3)PC(4)Fd(5)P430(X)
34．采光用分光光度法测定叶绿素a与叶绿素b的含量，这两种色素最大吸收峰的波长是()
(1)663与645nm(2)430与435nm(3)633与470nm(4)645与540nm
35．光合作用中的聚光色素是()
(1)叶黄素(2)叶绿素b(3)花青素(4)胡萝卜素(5)细胞色素
36．叶绿素的吸收光谱为()
(1)红光区(2)橙光区(3)黄光区．(4)绿光区(5)蓝紫光区
37．下列是光合作用总反应式中所涉及的几个物质，其中反应后所生成的产物为() (1)O2(2)CO2(3)H2(4)CH2O(5)光
38．完成光呼吸生化过程的细胞器是()
(1)乙醛酸体(2)过氧化体(3)线粒体(4)叶绿体(5)核糖体
39．属于C3植物的有()
(1)小麦(2)水稻(3)玉米(4)高梁(5)甘蔗
40．与C4植物相比，C3植物的特征高于C4植物的是()
(1)光合速率(2)光呼吸(3)光饱和点(4)C02饱和点(5)C02补偿点
41．CAM植物固定C02的受体物质是()
(1)RuBP(2)OAA(3)MAL(4)PYR(5)PEP
42．发现某些植物通过C4途径固定C02的科学家是()
(1)Calvin(2)Hatch(3)Emerson(4)Slack(5)Dixon
(三)判断
1．一般来说，源叶内无机磷的含量高有利于光合产物向外输出。
2．全部光合色素均能吸收红光与蓝紫光。
3．所有的光合色素均能产生荧光与磷光。
4．叶绿素的荧光波长等于或大于吸收光的波长。
5．光合作用是个氧化还原过程，因为C02中的O与C两种元素发生了电子得失。
6．有人认为，叶绿体中的基粒是一种片层结构。
7．光合作用的原初反应包括光能的吸收，传递及02的释放。
8．反应中心色素既能吸收光能又能转换光能。
9．Fe是叶绿素合成的必需因子，因为只有当Fe存在时才能形成原叶绿素酸酯。
10．光合色素的吸收光谱与光合作用的作用光谱存在着明显差异。
11．全部叶绿素b是天线色素，而全部叶绿素a则是反应中心色素。
12．在光合电子传递链中全是传电子的传递体。
13．在光合电子传递链中只有Cytf、Cytb559是含Fe的传递体。
14．叶绿素的生物合成可分为与光无关的酶促反应阶段和与光有关的转化阶段。
15．绿色植物生命活动所需的能量，最终都是来自光合作用。
16．光合过程的原初反应是在类囊体膜上进行的，而电子传递过程则是在间质中完成的。17．Emerson与Hill在光合作用的研究中贡献很大。因为Emerson发现了双光增益效应，并提出光合单位的概念，而Hill发现了水的光解反应，还提出了“Z”字形光合链的模型。18．由于蓝光量子的能量高于红光量子，所以光合过程中蓝光的光能转换率显著高于红光的光能转换率。
19．只有非环式光合磷酸化才能引起水的光解。
20．红降现象与双光增益效应证明光合过程中存在由两个光系统引起的光化学反应。21．所谓暗反应就是与光毫无关系的化学反应。
22．C3植物只有C3途径，同样C4植物也只有C4途径。
23．CAM植物叶肉细胞中的苹果酸含量夜高昼低。
24．在光合链中H20是最终电子供体，NAD+是最终电子受体。
25．PEP羧化酶对C02的亲和力与Km值明显高于RuBP羧化酶。
26．由于光合缘故，致使所有绿色植物白天气孔开放，夜间关闭。
27．在植物生长发育的温度范围内，C02补偿点随温度的升高而升高。
28．光呼吸必须在光下发生，同样暗呼吸也只能在暗中进行。
29．Warburg曾认为，光合作用的量子需要量是4。
30．净光合速率为零时的最低温度与最高温度，分别称为光合作用的冷限与热限。
(四)名词
光合作用三线态非环式光合磷酸化光能利用率
光合速率反应中心环式光合磷酸化复种指数
光合生产率光系统假环式光合磷酸化叶面积系数
光合势光合单位偶联因子同室效应
脂库同化力光调节酶水合补偿点
类囊体量子需要量Pi运转器光合作用的冷限与热限光合色素量子产额C3途径与C3植物
天线色素光合链C4途径与C4植物
反应中心色素爱因斯坦值CAM途径与CAM植物
荧光与荧光现象红降现象光呼吸
磷光与磷光现象爱默生反应光饱和现象与光饱和点
荧光产额希尔反应与希尔氧化剂光补偿点
缺绿病P700C02饱和点
原初反应P680C02补偿点
第一单线态PQ穿梭瓦布格效应
第二单线态光合磷酸化光合午休现象
(五)问题
1．写出光合作用的表达通式，并根据通式说明光合作用的重要意义。
2．简述光合作用的特点。
3．详细说明叶绿体的结构与功能。
4．光合放出的02来自何种物质、如何证明?
5．荧光是如何产生的?为何活体叶片难以观察到荧光现象?
6．简述PQ在光合电子传递过程中的重要意义。
7．什么是希尔反应?写出反应式，有何意义?
8．简述“Z”字形光合链的特点。
9．试说明光合磷酸化的机理。
10．绘出一般植物的光合速率与光强变化的曲线图，并对曲线各部分的特点加以说明。11．说明瓦布格效应的机理。
12．光呼吸的生理意义。
13．试解释C4植物比C3植物光呼吸低的原因。
14．冬季温室栽培作物为什么应该避免高温?
15．简述叶色的变化及其原因。
16．说明无机磷对光合碳循环的调节作用。
17．说明CAM植物光合碳代谢的特点和鉴别CAM植物的方法。
18．举例说明提高作物光能利用率的途径。
19．试分析光能利用率很低的原因。
20．红降现象与双光增益效应说明了什么?请予以扼要解释。
21．在植物生理教材中指出：红光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。请予以解
释。
22．如何从理论上证明植物的光能利用率寸达10％以上?
23．小麦经Calvin循环同化6molCO2，需要多少同化力？至少需要多少光量子？同时能释放多少O2？Calvin循环的光能转换率是多少?
24．假定在光反应中每吸收10mol650nm的红光量子可形成2mol NADPH2和3molATP，试求光反应的能量转换率。
25．假定同化1mol C02为碳水化合物，实际需5mol650nm的红光量子和5mol400nm 的蓝光量子，已知lmol葡萄糖彻底氧化产能686千卡，求光合作用的能量转换率。
26.T.Engelmann将一个好气性细菌与一个长丝状藻共同放在一个载玻片上，并给丝藻照以连续的单色光。结果发现，细菌仅集聚在被紫光和红光照到的丝藻附近，通过该实验应得出什么结论？
27.在下列几种处理中，试验开始时小球藻的重量相同，最后照光的总时间与总强度一致，试比较试验结束各组小球藻的重量，并简述原因。(1)690nm的单色连续照射；(2)用660nm与730nm两种单色的光连续照射；(3)用660nm与730nm两种单色光闪光照射（时间间隔为0.1秒）。
28.如在缺C02的条件下对绿叶照光，能观察到荧光；若提供C02照光时则荧光猝灭。试解释之。
二、参考答案
(一)填空
1．10％、0.1％一1％21．3-PGA、OAA、OAA(夜间)和
2．C、O3-PGA(白天)
3．光照方向、光照强度22．RuBPCase、PEPCase、PEPCase(夜4．诱导共振、共轭双键间)和RuBPCase(白天)
5．叶肉细胞、维管束鞘细胞23．叶肉细胞、维管束鞘细胞
6．叶绿体、细胞质24．NADP-苹果酸酶类型、NAD—苹果7．CO2、光强、O2酸酶类型、PEP-羧激酶类型
8．2-5μl·L-1、50μl·L-125．叶绿体、过氧化体、线粒体
9．反应中心色素(P)、原初电子受体26．叶绿体、过氧化体；叶绿体、线粒
(A)、原初电子供体(D)体；过氧化体、线粒体
10．甲醇、叶醇27．同室效应
11．3、β28．02分压／C02分压
12．叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜29．15％-20％、0.5％-3.5％素；黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色30．NaHS03、2,3—环氧丙酸、α—羟13．绿、暗红基磺酸盐
14．黄、类胡萝卜素；绿、叶绿素31．卟啉环、镁卟啉、亲水、蛋白质15．保持叶片绿色、Cu取代Mg而形成稳32．希尔反应
定的铜代叶绿素33．希尔反应实验(光反应)、闪光处理16．反应中心后有光合产物形成(暗反应)
17．P700、P68034．氧化还原
18．红降现象、双光增益效应35．吸收转换贮存
19．天线色素、反应中心色素36．类囊体
20．RuBP、PEP、PEP(夜间)和
RuBP(白天)
(二)选择
1．(2)12.(1)22．(2，4)33．(1，2，4，5)
2．(4)13．(4)23．(3，4，5)34．(1)
3．(1)14．(1)24．(4，5)35.(1，2，4)
4．(2)15．(4)25．(1，2)36．(1，5)
5．(2)16．(3)26．(2，3)37．(1，4)
6．(4)17．(1)27．(1，2，4，5)38．(2，3，4)
7．(3)18．(3)28．(3，4，5)39．(1，2)
8．(1)19．(1，5)29．(1，3)40．(2，5)
9．(4)20．(1，3，5)30．(2，3，4，5)41．(1，5)
10．(3)21．(1，3，5)31．(1，2，3，4，5)42．(2，4)
11．(2)32．(2，4)
(三)判断
]．√6．√11．×16．×21．×26．×
2．×7．×12．×17．√22．×27．√
3．×8．√13．×18．×23．√28．×
4．√9.√14．√19．×24．×29．×
5.×10．×15．√20．√25．×30．√
(四)名词
光合作用：绿色植物利用太阳光能，将CO2与H2O合成有机物质，并放出O2的过程。
光合速率：亦叫光合强度，指单位叶面积在单位时间内同化CO
2或释放O
2
的量(或者积
累干物质的量)。
光合生产率：又称净同化率，指生长植株的单位叶面积在一天内进行光合作用减去呼吸作用和其它消耗之后净积累的干物质。
光合势：指单位土地面积上，作物全生育期或某一阶段生育期内有多少平方米叶片在进行干物质生产。
脂库：指存在于叶绿体间质中的嗜锇颗粒，它是叶绿体脂类合成、贮存的场所。
类囊体：指构成叶绿体基粒的基本组分，由单层膜形成的扁平小囊，是光能吸收与转换的场所，即光合膜。
光合色素：指存在于叶绿体内，参与光能的吸收、传递与转换的色素分子。在陆生高等植物包括叶绿素和类胡萝素。
天线色素：又称聚光色素，包括绝大部分的叶绿素A、全部的叶绿b、胡萝卜素和叶黄素，无光化学活性，其功能是吸收并传递光能至反应中心色素。
反应中心色素：指具布光化学活性的特殊状态的少数叶绿素a，既吸收光能，又转换光能(即引起光化学反应)。
荧光与荧光现象：叶绿素分子的激发态电子未被受体接受，从第一单线态回到基态时所发射的光，即为荧光。叶绿素提取液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色称荧光现象。
磷光与磷光现象：叶绿素分子受光激发后，其激发态电子从三线态回到基态时所发射的光即为磷光；当荧光出现后，立即中断电源，用灵敏的光学仪器还能看到暂短的“余辉”，即为磷光现象。
荧光产额：指发射荧光的量子数与所吸收光量子数的比值。
缺绿病：指植物因缺乏N、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn等营养元素时叶绿素不能合成而引
起的黄化现象。
原初反应：指光合色素分子被光激发到引起第一个光化学反应的过程，完成了光能向电能的转换，其实质是由光所引起的氧化还原过程。包括光能的吸收、传递与转换。
第一单线态：指光合色素分子受红光量子撞击时，其电子由基态跃迁后所处的激发态。
第二单线态：指光合色素分子受蓝光量子撞击时，其电子由基态跃迁后所处的激发态。
三线态：指激发态电子放出一部分能量(热的形式)而处于的能级较低的激发态。
反应中心：亦称光合作用中心，指能够发生原初反应的场所，在组成上包括中心色素分子(P)，原初电子供体(D)和原初电子受体(A)。
光系统：指能引起光化学反应的体系，包括1个反应中心色素分子，若干辅助色素分子和—些电子传递体。业已明确，有两个光系统，即PSI和PSⅡ。
光合单位：由Emersm(1932)提出，早期概念是指，每同化1分子CO
2或释放1分子O
2
所需的叶绿素分子数目(约2400—2500)；现代看法是指，每吸收与传递1个光量子到反应中心所需要协同作用的色素分子。经过汁算，每个光合单位有一个反应中心色素分子和250—300个聚光色素分子。
同化力：指光合电子传递与光合磷酸化过程中所形成的ATP与NADPH2，可用于C02的还原，是联系光反应与暗反应的活跃化合物。
量子需要量：指同化1分子C0
2或释放1分子O
2
所需要的光量子数。通常认为是8。
量子产额：又叫光合效率，指吸收1个光量子所能同化的C02分子数或释放O2的分子数。通常认为是l／8。
光合链：由能发生氧化还原变化的一系列电子传递体组成的将水光解时产生的电子依次传至NADP+的总轨道。
爱因斯坦值：指1mol(6.02×1023)光量子所含的能量，(与波长有关)。例如，700nm的红光所含能量为170kJ／爱因斯坦，400nm的紫光所含的能量300KJ／爱因斯坦。
红降现象：指用长波红光(大于685nm)照射时光合效率明显下降的现象。
爱默生效应：亦称双光增益效应，指用长波红光(大于685nm)和短波红光(约650nm)同时照射时，其光合效率明显高于以这两种光单独照射时光合效率之和的现象。
希尔反应与希尔氧化剂：Hill于1937年发现。系指在有适当电子受体存在时，离体叶绿体在光下能使水分解，并释放02的反应，叫希尔反应。在希尔反应中能接受氢及电子的受体，被称之为希尔氧化剂(如NAD+、NADP+等)。
P700：PSI的反应中心色素分子，是于700nm处有一吸收峰的特殊状态叶绿素a分子。
P680：PSⅡ的反应中心色素分子，是于680nm处有一吸收峰的特殊状态叶绿素a分子。
PQ穿梭：PQ是光合链中的一个组分，数量很多，可在膜内移动。伴随着PQ的氧化还原，可使类囊体膜外侧的2H+不断地移至膜内侧，与此同时将2e—传至Fe—S蛋白。PQ的这种氧化还原往复变化，称之为PQ穿梭。
光合磷酸化：指光下叶绿体把光合电子传递与磷酸化作用相偶联，使ADP与Pi形成ATP 的过程。
非环式光合磷酸化：通过PSI与PSⅡ进行的，电子传递是单向的开放通路，能引起H20
的光解和O
2的释放，并生成ATP和NADPH
2
。
环式光合磷酸化：只通过PSI进行的，电子传递是一个闭合回路。既不引起H20的光解，也不形成NADPH2，只有ATP的形成。
假环式光合磷酸化：由PSI与PSⅡ进行的，虽然能引起H
2
0的光解与02的释放，但不能生成NADPH2，只形成ATP。
偶联因子：由于PQ穿梭使类囊体膜外的2H+不断地移至膜内，产生跨膜质子动子势差(?pmf)，在ATP合成酶复合体的作用下，使H+由类囊体膜内返回膜外，并使ADP十Pi—ATP。
因此将ATP合成酶复合体称为偶联因子(CFo—CF l)。
光调节酶：指Calvin循环中，光下被活化、暗中被钝化的酶类。例如RuBP羧化酶、NADP —GAP脱氢酶、FBP酯酶、SBP酯酶、Ru—5—P激酶。
Pi运转器：存在于叶绿体内膜，能够运转丙糖磷酸(TP)和无机磷酸(Pi)，使二者对等交换，将TP运至细胞质的专一载体。
C3途径与C3植物：由于C02固定后的第一个产物是一种三碳化合物(3-PGA)，故称该途径为C3途径，亦即Calvin循环；只具有C3途径固定C02的植物，叫C3植物。例如小麦、水稻、大豆等。
C4途径与C4植物：由于C02固定后的第一个产物是一种四碳化合物(OAA)，故称该途径为C4途径；以C4途径固定C02的植物叫C4植物。例如玉米、高粱，甘蔗。
CAM途径与CAM植物：由于适应干旱的进化过程中，夜间气孔开放，吸收C02形成苹果酸贮于液泡，白天气孔关闭，苹果酸脱羧放出C02进入Calvin循环，这一生化途径叫CAM 途径；具有CAM途径的植物叫CAM植物。例如景天，龙舌兰、仙人掌等。
光呼吸：指绿色植物在光下吸收0
2放出C0
2
的过程，是与光合作用密切相关的一种特
殊呼吸作用(底物是乙醇酸)。
光饱和现象与光饱和点：在一定范围内光合速率随光强增加而增加，但超过一定范围之后，光合速率增加很慢，以致达到某一光强时光合速率不再增加的现象，叫光饱和现象；开始达到光饱和现象时的光强叫光饱和点。
光补偿点：在光饱和点以下，光合速率随光强减弱而降低，并逐渐接近于呼吸速率。当光合速率与呼吸速率相等时，净光合速率为零，此时的光强即为光补偿点。
C02饱和点：在一定范围内光合速率随C02浓度的增加而增加，当达到一定程度时，光合速率不再增加时的外界C02浓度，即为C02饱和点。
C02补偿点：指在C02饱和点以下，光合速率等于呼吸速率时的环境中的C02浓度。
瓦布格效应：指02对植物光合作用产生抑制的现象。
光合午休现象：指在盛夏的高光强和高温度条件下，光合速率呈双峰曲线变化：一个是在上午，另一个在下午，中午降低而呈“午休”现象。
光能利用率：指单位面积土地上植物光合积累有机物质所含能量占照射在同一块地面上日光能量的百分比。
复种指数：指全年内农作物的收获面积对土地面积之比。
叶面积系数：指作物叶面积与栽培作物的土地面积之比，通常以4—5为宜。
同室效应：将C3植物(如小麦)和C4植物(如玉米)的幼苗同居一室，共处一盘，在密封条件下，温、光、水、气、肥等生态条件完全一致的情况下，用以筛选高光效变异植株的方法。
水合补偿点：指净光合速率为零时的叶片水势。
光合作用的冷限与热限：分别指净光合速率为零时的最低温度与最高温度。
诱导共振：是光合色素吸收光能后在各个分子之间传递光能的一种方式。当一个色素分子吸收一个光量子受激后，其中的高能电子振幅增大，会诱导附近的另一个色素分子中的某个电子受激而发生振动即引起共振，这一过程叫激发传递，即一个色素分子的激发态电子将能量传给下一个色素分子的电子，前者失去能量停止振动(回到基态)；后者获得激发能于是振动起来(变为激发态)，并以同样方式激发第三个色素分子，不断传递直至反应中心色素分子。在诱导共振过程中，发生能量损失(但很低)。需要指出的是，在这一过程中，毫无分子间的电子转移，完全是因为色素分子结构中的共轭双键体系(电荷分布)而引起的。
(五)问题
1．6CO 2+6H 2O 2－→C 6H 12O 6+6O 2或CO 2+H 2O ——→(CH 2O)+O 2光合作用的意义：①无机物转变为有机物：地球植物每年将2×1011吨的碳素转化为5×1011的有机物。②光能转换成化学能：地球植物每年蓄积太阳光能达7×1021J 。③维持大气CO 2与O 2的相对平衡：光合吸收CO 2，放出O 2，既消耗CO 2为7×1011吨，又释放O 2达5.53×1011吨，起到净化空气的作用。
2．光合作用最突出的特点就是一个氧化还原过程。其中H 2O 是电子供体(还原剂)，C02是电子受体(氧化剂)。①H 2O 被氧化到O 2水平；②CO 2被还原到CH 2O 水平；③氧化还原过程所需能量来自光能，即发生光能的吸收、转换与贮存。
3．①被膜：叶绿体由内外双层膜(合称被膜)包裹，是控制物质交流的屏障(尤其内膜选择性更强)。②基粒：叶绿体含40—60个基粒，每个基粒由10—100个类囊体垛叠而成，基粒之间由间质片层连接。每个类囊体是由单层膜构成，PSI 与PS Ⅱ均在类囊体膜上，其作用是完成光反应(将光能转换成活跃化学能)。③间质：主要成分是蛋白质；即含各种酶类，主要与CO 2的固定和同化有关的酶类，其作用是完成暗反应(将活跃化学能变成稳定化学能将无机物变成有机物)；嗜锇颗粒，起脂库作用；DNA(具有部分自主性)和核糖体(合成蛋白质等)。
4．光合放出的O 2来自于H 20。证明方法是：①采用希尔反应：H 2O+A(电子受体)——→AH 2+1/2O 2；②利用稳定同位素18O ：、CO 2+H 218O →CH 2O+1/218O 2。
5．叶绿素分子受红光量子(能量较低)所激发的电子处于第一单线态；而受蓝紫光量子(能量较高)所激发的电子处于第二单线态，但极不稳定，不能用于光化学反应，因而放出一部分能量(热)降到第一单线态。由于离体条件下，光合膜被破坏，所以处于第一单线态的电子因无受体而回到基态，以红光形式释放能量，此即为荧光。还有部分第一单线态电子降至三线态后再回到基态(即磷光)。在活体叶片，叶绿体中光合膜完好无损，处于第一线态的电子用于光化学反应(传至电子受体)故极少发生荧光现象。
6．①PQ 数量多，具亲脂性，在膜内可移动(即PQ 穿梭)，有可能使几个电子传递链同时接通。②PQ 是光合链中唯一的既传电子又传质子的组分，它把H 2O 光解过程所产生的H +与e -用于NADP +的还原与ATP 的形成。③由于PQ 的穿梭，每次将2H +由类囊体膜外侧转移到膜内侧，形成跨膜的高能态质子动力势差(⊿pmf)，并在CFo —CF 1的作用下形成ATP 。
7．希尔反应是英国科学家Hill 于1937年发现的水光解反应。即在有适当的电子受体存在下，离体叶绿体在光下使H 20分解，放出O 2的反应。H 2O+A ——→AH 2+1/2O 2。其意义在于：①光合作用研究历程的一次飞跃(光合机理研究进入一个崭新阶段)；②研究电子传递的开始，为Hill 提出“Z”字形光合链模型奠定一定的基础；③开始用细胞器研究光合作用；④证明O 2来源于H 20。
8．“Z ”字形光合链是由1个PSI 和1个PS Ⅱ串联组成的，其特点是：①PSI 与PS Ⅱ以串联方式协同完成电子从H 2O 向NADP +的传递。其中，PSI 承担长波光反应，其主要特征是NADP +还原为NADPH 2；PS Ⅱ承担短波光反应，其主要特征是H 20的光解与02的释放。②在PSI 与PS Ⅱ之间存在着一系列电子传递体，具有不同的氧化还原电位。其中，PQ 通过穿梭可形成跨类囊体膜的H +梯度。③在“Z”链起点，H 20是最终电子供体(提供4H +和4e —)，并放出02；在“Z ”链终点，NADP +是最终电子受体(被还原为NADPH+H +)。④在“Z ”链中有两个部位发生偶联作用，形成ATP(ADP 十Pi →ATP)。⑤在“Z ”链中，只有两处(P 680→Q 、P 700→F 430)的电子传递逆着能量梯度进行，需要光能予以推动，其余的电子传递都是顺着能量梯度自发进行的。
9.关于解释光合磷酸化的机理，曾提出过变构学说。中间产物学说和化学渗透学说，其中，Motchell 的化学渗透学说受到重视。该学说认为，伴随着电子传递和氧化还原的进行，产生一种高能态，即质子动力势(pmf)，由质子浓度差和电位差组成。其产生过程是：PQ 具光能
绿色细胞光能绿色细胞
光能叶绿体叶绿体
光能
亲脂性，在膜内可移动，一方面将所接受的e -传给Fe-S 蛋白，另一方面将类囊体膜外的H +转移至膜内，同时膜内H 2O 光解也释放H +。这样，便形成了跨类囊体膜的H +梯度(膜内高膜外低)，同时膜内电位高膜外电位低。因此，产生质子动力势差(?pmf)，这就是光合磷酸化的动力。在ATP 合成酶复合体(CFo —CF l )的作用下，使H +由膜内返回膜外，于是把这部分能量用于ADP+Pi —→ATP
10．光合速率随光强变化的曲线如右图所示。①当光强很
弱时，光合速率低于呼吸速率(横坐标下的一段曲线)；②净光合速-率为零时的光强为光补偿点，此时光合速率与呼吸速率相等；③在
一定的光强范围内，光合速率随光强的增加而增加(曲线的斜线部分)，此时光强是限制因子(其它因子适宜)；④当光强达到某一限度时，光合速率不再增加，此时的光强即为光饱和点。产生光饱和
现象的原因可能是多方面的，其一是强光下光合色素与光化学反
应来不及吸收与利用过多的光能；其二是CO 2的固定与还原相对较慢，
同化力积累，造成反馈性抑制。11．O 2对光合作用产生抑制的现象叫瓦布格效应。其原因是：①O 2提高Rubisco 的加氧活性，提高C 3植物的光呼吸，消耗已固定的光合产物。②O 2能与NADP +竞争光合链上传递的电子，降低NADPH 2生成量，阻碍CO 2的还原。③强光下，O 2加速光合色素的光氧化，减少同化力的形成。④O 2可形O 22-、1O 2、HO +、H 2O 2等活性氧，损伤光合膜。
12．①通过光呼吸削除乙醇酸的伤害；②通过光呼吸防止高光强对光合器的破坏；③通过光呼吸消除O 2过多的伤害；④对某些氨基酸(等氨酸、丝氨酸)生物合成的补充。
13．①解剖特征：C 4植物(如玉米)的叶片具“花环”状结构，外侧为叶肉细胞，能够固定CO 2；内侧为维管束鞘细胞，能够还原CO 2。②C 4植物具两种羧化酶：PEP 羧化酶存在于叶肉细胞，对CO 2的K m 值低，固定CO 2能力强：RuBP 羧化酶存在于维管束鞘细胞。③C 4植物的四碳二羧酸途径是附加在卡尔文循环的“CO 2泵”，一方面固定外来的CO 2，同时也固定自身产生的CO 2。与之相比，C 3植物无论从解剖特征上还是生化途径上均无上述的明细分工。CO 2的固定与同化均由RuBP 羧化酶完成，而且RuBP 羧化酶对CO 2固定的能力低于PEP 羧化酶，(因为其K m 值高于PEP 羧化酶的K m 值)。，
14．温室中的光照较弱，由于光强较低，光合速率亦低。如果温室内温度较高，呼吸速率便会增高，很容易达到光补偿点，即净光合速率为零。由于白天没有光合积累，夜间呼吸还要消耗有机物质，造成消耗大于积累，时间过久，导致植物早衰或死亡。
15．植物的叶色主要是绿色的叶绿素与黄色的类胡萝卜素之间比例的综合表现。在正常叶片，叶绿素与胡萝卜素的分子比为3：l ，叶绿素a 与叶绿素b 也为3：l ，叶黄素与胡萝卜素为2：1；由于叶绿素含量占绝对优势，所以正常叶片呈绿色。但是，叶片行将衰老、条件异常或秋天来临，叶绿素合成少降解多，而类胡萝卜素比较稳定，因而叶片呈黄色；至于秋天某些植物(如银杏、枫树类)叶子因气温渐低而积累糖分，后者再转化为花色素类，故使叶片呈红色
16．在光下，类囊体膜上的光反应启动时，消耗Pi 产生ATP 和NADPH 2，有利于CO 2的同化，并不断产生丙糖磷酸(TP)。与此同时，通过叶绿体被膜上的"Pi 运转器”。叶绿体间质中的TP 可与叶肉细胞质中的Pi 进行对等交换，即TP 进人细胞质：Pi 进入叶绿体间质。于是，Pi 通过光合磷酸化参与ATP 的形成，后者可活化PGA 激酶和Ru —5—P 激酶，促进卡尔文循环的运转。可是，当Pi 供应不足时，与TP 交换的Pi 减少，致使ATP 生成量减少，上述两种酶的活性降低，甚至钝化，于是光合碳循环减慢。
17．①CAM 植物光合碳代谢的特点：一是夜间气孔开放固定CO 2：PEP+CO 2OAA ，
CO 2
光饱和点光强
光
补
偿
点
OAA+2H，贮于液泡，酸度升高，淀粉减少；二是白天气孔关闭，同化CO2：MAL 从液泡返回细胞质，脱羧放出CO
(MAL PYR+CO2）)，进入卡尔文循环，形成光合产物，
2
酸度降低，淀粉增加。②鉴别方法：一是观察气孔昼夜运动状况(昼闭夜开)；二是测定肉质茎pH值的变化状况(昼高夜低)。
18．光能利用率是指单位土地面积上作物全部光合产物中贮存的能量占照射在该地块上日光能量的百分比。总的说来，提高作物的光能利用率就是提高作物的光合性能。具体说来，①增加光合面积：—是合理密植，尽早使作物的叶面积系数达到并保持在4～5；二是改善株型(这对高秆作物尤为重要)，叶小、叶厚、直立(互不遮荫)，分蘖密集等。②提高光合效率：一是增加CO2浓度，如选好作物行向，便于通风，增施有机肥，深施碳铵；二是降低光呼吸，如施用NaHSO3、α一羟基磺酸盐、2，3一环氧丙酸等光呼吸抑制剂；采用“同室效应”法筛选光呼吸低的品种或品系。③延长光合时间：一是提高复种指数；二是人工补充光照；三是调节肥水，防止叶片早衰；四是采用保护地栽培，延长生育期或适时早播。
19．植物光能利用率很低的原因：①辐射到地面的太阳光是可见光的一部分(约占太阳总辐射能的40％～50%)；②照射到叶片上的光能，10％～15％被反射掉，5％透射掉，而被吸收的80％～85％大多以热能消耗于蒸腾过程(占76.5％～84.5％)，真正用于光合过程的仅占0.5％～3.5％；③叶片光合能力的限制：如叶片早衰、呼吸(包括光呼吸)消耗、CO2供应不足、水分亏缺、营养不足、环境胁迫、病虫伤害等。
20．所谓红降现象就是用长波红光照射时量子产额大大降低的现象；而双光增益效应则是指同时用长波红光与短波红光照射时量子产额高于二者单独照射之和的现象。从这两种现象，使人们有理由推测，光合过程包含两个光化学反应，分别由两个色素系统吸收的光推动：一个吸收短波红光(680nm)即PSⅡ，另一个吸收长波红光(700nm)即PSI。而且，从这两种现象可以预示：PSⅡ与PSI是以串联的方式协同动作的。后来证实，这种推测完全正确。PS Ⅱ与PSI串联成“Z”链，并在两种不同波长的光推动下，PSⅡ与PSI启动两个光化学反应，反应的结果导致水的光解、电子传递、光合磷酸化、直至同化力(ATP与NAKPH2)的形成。而且，只有PSⅡ与PSI以串联的方式协同动作，才能形成同化力：否则，只有一个光
O的光解但不能系统引起的光化学反应，或者只形成ATP(环式光合磷酸化)，或者虽引起H
2
形成NADPH2(假环式光合磷酸化)，因而最终影响CO2的还原。
21．业已明确，陆生植物的光合色素基本上分为两类，一类是叶绿素，吸收红光与蓝紫光；另一类是类胡萝卜素，吸收蓝紫光。但是，天线色素所吸收的光量子只有传至反应中心色素分子才能引起光化学反应。被传至反应中心的光量子，引起反应中心色素分子的电子受激而呈激发态。蓝紫光量子能量较高(60～70千卡)，受激电子处于第二单线态，寿命极短(10-15s)，不能引起光化学反应，只有散失一部分能量(以热能形式)降至第一单线态才能用于光化学反应；而红光量子能量较低(40千卡)，受激电子处于第一单线态，寿命较长(10-9s)，比较稳定，能够引发光化学反应。由此可见，从光能吸收到传至反应中心色素，引起光化学反应，红光能量损失最少，因而光合效率最高；蓝紫光损失能量较多，故光合效率较低；而光合色素基本上不吸收绿光，所以光合效率最低。
22．现在认为，光合作用的量子需要量为8～10，即每同化1分子CO2需要8～10个光量子，产生1／6分子葡萄糖。所以，光合过程产生1分子葡萄糖则需要48～60个光量子。如果全部以能量最高的蓝光光量子计算，则光能利用率是：
4.18×686/(4.18×70×60)～4.18×686/(4.18×70×48)=16.33%～20.42%
注：1分子葡萄糖彻底氧化产能4.18×686KJ,1个蓝光量子的能量为4.18×70KJ。
23．业已证实，每同化1molCO2，需要2molNADPH2，3molATP，至少需要8mol光量子，同时释放1molO2，所以，同化6molCO2，则需：
NADPH2:2×6=12(mol)；光量子：8×6=48(mol)．
ATP：3×6=18(mol)；O2：l×6=6(mol)
光能转换率：4.18×686/(4.18×70×48)=20.42％(全部蓝光量子计算)
光能转换率：4.18×686/(4.18×44×48)=32.48％(全部以红光量子计算)
24．根据公式E=Nhc／λ进行计算：
(1)10个红光量子E=10×(6.023×1023×6.61×l0-32×3×1010)/650
=10×28600／650=440(千卡)
(2)2molNADPH2完全氧化释放的能量：52.5×2=105(千卡)
（3）3molATP完全氧化释放的能量：7.5×3=22.5(千卡)
光能转换率：4.18×(105+22.5)/(4.18×44×10)=28.98%
25．根据公式E=Nhc／λ计算：
(1)5mol红光量子的能量：5×28600／650=220(千卡)
(2)5mol蓝光量子的能量：5×28600／400=357.5(千卡)．
(3)光能转换率：686/（220+357.5）×1/6=19.8%
26．业已证明，好气性细菌只有在有O2条件下才能生活，而它在该实验条件下所需的O2是由丝藻提供的。这是因为，叶绿素的吸收光谱是蓝紫光与红光，类胡萝卜素的吸收光谱是蓝紫光。这就是说，这两部分光传至反应中心能够引起光化学反应，最终导致水的光解，。所以，细菌多集聚于被紫光和红光照射到的丝藻部分。
放出O
2
27．试验结束后，(1)处理的小球藻重量最轻，(2)处理的居中，(3)处理的最重。其原因是：（1）处理产生“红降现象”，(2)处理出观“双光谱增益效应”，PSⅠ与PSⅡ均发生光化
同化；(3)处理不但有双光增益效应，学反应，最终形成同化力(NADPH，ATP)，用于CO
2
而且闪光处理更能合理利用光能。也就是说，由于正常条件下光反应形成同化力的速率大大高于CO2同化的速率，因而通过闪光处理可减少同化力的过剩而造成的损耗。在处理时间与总光强相同的条件下，闪光能更有效更合理更完全地利用光能。
28．荧光只发生在叶绿素。被光合色素吸收的光量子只有传至反应中心色素后才能引起光化学反应，反应结果是形成ATP和DNDPH2，用于CO2。但无CO2时；同化力过剩造成反馈性抑制，导致原初反应变慢，过剩的处于第一线态的电子降回基态，于是产生荧光。
第1节植物的光合作用
第4章绿色植物是有机物的生产者 一、选择题 1.把蒜瓣种下，若在一直露天环境下则长成绿色的蒜苗，若长期在黑暗中则长成蒜黄，由此可推测，与叶绿素的形成有关的是（） A. 光 B. 温度 C. 土壤 D. 空气 2.在生物圈的水循环中，一般来说，水分进入植物体，再由植物体返回大自然的途径是（） A. 土壤中的水分→根毛细胞→（根、茎、叶）筛管→气孔→大自然 B. 土壤中的水分→根毛细胞→（根、茎、叶）导管→气孔→大自然 C. 土壤中的水分→（根、茎、叶）导管→根毛细胞→气孔→大自然 D. 土壤中的水分→（根、茎、叶）筛管→根毛细胞→气孔→大自然 3.下列各实验装置中，能迅速、安全地脱去叶绿素的是（） A. B. C. D. 4.正常情况下，根毛表皮以内的各层细胞，由外向内，细胞液浓度（） A. 依次递减 B. 依次递增 C. 均相同 D. 不能确定 5.绿色植物在光下制造淀粉的实验步骤依次应该是（将以下步骤排序）（） ①向清水漂洗后的叶片加碘液后用清水冲洗掉碘液 ②实验植物在暗处置一昼夜 ③观察叶片遮光与未遮光部分的颜色 ④把遮光处理后的叶片放入酒精中隔水加热溶解叶片中的叶绿素 ⑤把叶片的一部分作遮光处理再移到光下． A. ①②③④⑤ B. ②③⑤④① C. ③④⑤①② D. ②⑤④①③ 6.构成植物叶片的下列细胞中，能进行光合作用的有（） ①叶肉细胞②保卫细胞③无色素的叶表皮细胞． A. ① B. ①② C. ①②④ D. ①②③
7.图是“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤，下列说法错误的是（） A. ①是转运和耗尽叶片原有的淀粉 B. ②是为了设置对照实验 C. ③是溶解叶片中的叶绿素 D. ④叶片遮光部分遇碘液变蓝色 8. 某同学在“探究阳光与有机物的关系”实验时，先将植物放在暗室中24小时，再用一长条铝箔纸包住叶片的一部分，放置在阳光下4小时后，取下此叶片用酒精隔水加热，去除叶绿素，清水漂洗后在叶片上滴加数滴碘液，叶片颜色变化正确的选项是（） A. B. C. D. 9.如图是光合作用的实验中的部分装置．实验时先将植物放在暗室中24小时，再用一长条铝箔纸包住其中一叶片的部分（右图），放置在阳光下4小时后，取下此叶片用酒精隔水加热，去除叶绿素，清水漂洗后在叶片上滴加数滴碘液，叶片颜色变化正确的是（） A. B. C. D. 10.做“绿叶在光下合成淀粉”实验，正确的顺序是：（） ①黑暗处理②酒精脱色③选叶遮光④滴加碘液⑤阳光照射⑥清水漂洗． A. ①③⑤②④⑥ B. ①③⑤②⑥④ C. ③①②⑤④⑥ D. ①③⑤ ④②⑥ 11.我国规定的植树节是每年的（） A. 4月12日 B. 5月4日 C. 7月1日 D. 3月12日
植物的光合作用教学设计
植物的光合作用教学设计 一、教学目标: 学习目标:学生能够通过对光合作用发现过程的学习，分析并掌握其原料、条件、产物、场所和理解光合作用的过程。 重点:掌握光合作用的原料、条件、产物、场所 难点：理解光合作用的过程 二、教学过程 导入: 师：出示 １、生态系统中，人们把植物称为什么?为什么？ 2、从柳苗生长之谜说起 生:结合所学知识思考并回答问题1,阅读资料思考柳苗生长之谜中的问题。 新课推进: 一、探究光在植物生长中的作用 师;出示 （一）思考题 １、实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理? 2、实验选用的叶片，一部分被遮光,一部分不遮光，这两部分在实验中各有什么时候作用? 3、你怎样解释在酒精溶液的绿叶脱色而使酒精溶液变绿的实验现象？
４、用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化，这种实验结果说明什么? (二）模拟实验动画：“探究光在植物生长中的作用” 生：结合查阅教材内容和观看实验过程的动画,独立思考和解决上述问题。 师:出示问题答案并纠正学生的误区。 （三）分析实验现象和结果 师：结合视屏过程引导生分析实验现象和结果。 生:完成P54表格。 二、植物光合作用及其场所 (一)、探究光合作用的场所 师：绿色植物是有机物的生产者,植物的绿色和光合作用有什么关系的?有机物的“加工厂”主要分布在植物体的哪一器官? 生:阅读教材P55德国科学家恩吉尔曼利用水绵探究植物光合作用场所实验过程,思考光合作用的产物和场所。 师:出示恩吉尔曼实验过程图片并讲解并补充讲解光合作用的原料为二氧化碳和水。 生：理解光合作用的场所在叶绿体并完成对Ｐ56胡萝卜、仙人掌、银边春藤可以进行光合作用的部位的辨别。 （二）观察叶片和叶绿体的结构 师：出示叶片结构和叶绿体结构图。 生:通过观察图片感受叶片和叶绿体结构。
植物的光合作用Photosynthesis
第三章植物的光合作用Photosynthesis in Plant 一、名词解释： 1.光合作用（photosynthesis） 2 .光合膜（photosynthetic membrane）3.量子效率(quantum efficiency) 4. 荧光现象与磷光现象（Fluorecence and phosphorecence）5.反应中心色素reaction centre pigment 6.聚光色素light-harvesting pigment或antenna pigment（天线色素) 7 Primary reaction 原初反应8.光合反应中心(Photochemical reaction centre) 9.红降(red drop) 10.爱默生效应（Emerson effect）11.光系统（photosystem）12.光合链（photosynthetic reaction）13.PQ循环（PQ cycle） 14.光合磷酸化photosynthetic phosphorylation or photophosphorylation 15. 希尔反应16. 磷酸运转器17.同化能力（assimilatory power）18.碳同化CO2 assimilation in photosynthesis 19.卡尔文循环（C3途径，还原戊糖途径）C3 photosynthetic pathway (Calvin cycle, RPPP) 20.C4途径C4 photosynthetic pathway 21.景天科酸代谢Crassulacean acid metabolism (CAM) pathway22.光呼吸（photorespiration） 23.光补偿点light compensation point(LCP) 24. light saturation point(LSP) 25.光合作用的光抑制Photoinhibition 26.二氧化碳补偿点CO2 compensation point27.二氧化碳饱和点CO2saturation point28.光合“午休现象”(midday depression of photosynthesis) 29.光能利用率Efficiency for solar energy utilization30.光合速率(photosynthetic rate) 31.净光合速率(net photosynthetic rate，Pn) 二、写出下列符号的中文名称 PQ PC Fd NADP +RuBP PGA GAP DHAP FBP F6P G6P Ru5P PEP CAM TP HP OAA CF 1 - CF 0 PS Ⅰ PS ⅡBSC Mal FNR Rubico 三、填空题 1. 光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。 2. 叶绿素分子的头部是环，具有亲性，它的尾部是，具有亲性。
光合作用的过程
光合作用的过程 ?光合作用过程： 1、光合作用的概念： 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、光合作用图解： 3、光合作用的总反应式及各元素去向 ?光反应与暗反应的比较：
? ?易错点拨： 1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产 物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿 体基质中。 知识拓展： 1、氮能够提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所：光合 作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。 2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反 应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。 ①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合 速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。 ②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的 淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。 3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球 上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为
植物光合作用
植物生理学光合作用12 共40个单选题，答对37个 一、单选题（每题2分，共40题） 1.Rubisco是双功能酶，在CO2/O2比值相对较高时，主要发生（ C ）反应。正确 A.加氧反应大于羧化反应A B.加氧反应B C.羧化反应C 2.温室效应的主要成因是大气（ D ）含量增多造成的。正确 A.O3+ CO2 A B.CO2+SO2 B C.HF+CH4 C D.CO2+CH4 D 3.光呼吸的底物是（ C ）。正确 A.丝氨酸A B.甘氨酸B C.乙醇酸C D.乙醛酸D 4.CAM途径中最先固定CO2的产物是（ B ）。正确 A.Mal A B.OAA B
C.Asp C D.Glu D 5.夜间，CAM植物的液泡内积量大量的（ C ）。正确 A.氨基酸A B.糖类B C.有机酸C D.CO2 D 6.CAM植物PEPCAse固定CO2在（ B ）中。正确 A.叶肉细胞的叶绿体间质A B.叶肉细胞的细胞质B C.维管束鞘细胞的叶绿体间质C D.维管束鞘细胞的细胞质D 7.C4植物光合过程中，OAA还原为Mal在（ B ）中。错误正确答案：A A.叶肉细胞的叶绿体间质A B.叶肉细胞的细胞质B C.维管束鞘细胞的叶绿体间质C D.维管束鞘细胞的细胞质D 8.玉米的PEPCase固定CO2在（ B ）中。正确 A.叶肉细胞的叶绿体间质A B.叶肉细胞的细胞质B C.维管束鞘细胞的叶绿体间质C
D.维管束鞘细胞的细胞质D 9.C4植物叶肉细胞中固定CO2的受体是（ A ）。正确 A.PEP A B.PGA B C.Ru5P C D.RuBP D 10.光合碳循环中最先形成的C6糖是磷酸（ D ）。正确 A.核酮糖A B.赤藓糖B C.葡萄糖C D.果糖D 11.C3途径固定CO2的酶是（ C ）。正确 A.PEP羧化酶A B.PEP羧激酶B C.RuBP羧化酶C D.Ru5Pp激酶D 12.光合碳循环(C3途径)中的CO2受体是（ D ）。正确 A.PEP A B.PGA B C.Ru5P C D.RuBP D
植物的光合作用
植物的光合作用 第一节光合作用的意义、特点与度量 一.光合作用的概念与意义 二.光合作用的过程与特点 1.过程:光反应(直接需光阶段) 暗反应(不直接需光阶段). 2.特点:氧化还原反应。H2O被氧化,CO2被还原,还原所需能量来源于阳光。 第二节叶绿体与光合色素 一.叶绿体 1.形态: 2.构造: 外:双层膜; 内:水溶性基质,基粒片层和基质片层: 3.叶绿体的成分 二.光合色素 (一)光合色素种类及其作用、地位 1.种类及含量:2类4种 叶绿素类(75%)：叶绿素a:叶绿素b=3:1 类胡萝卜素(25%):叶黄素:胡萝卜素= 2:1 2.不同色素在光合作用中的地位: (1)反应中心色素: 不但能够吸收光能，而且能进行光化学反应（能量转化）的色素。是少量的以特殊状态存在的叶绿素a。 (2)聚光色素(天线色素.辅助色素): 只能够吸收光能，但不能进行光化学反应的色素。吸收的光能要传给中心色素才能完成能量转化。 种类: (二)叶绿素的特点 1. 叶绿素的分子结构特点: 由Mg卟啉头部和叶绿醇尾部构成;头和尾不在一个平面上,呈90度。 卟啉头部亲水,叶醇尾部亲脂，决定了在类囊体膜上的排列。 2.化学特性: (1) 能发生皂化反应 (2)能发生Mg的取代反应:形成H代(去镁)或铜代叶绿素。 (3)溶解性: 3.光学特性: (1)有选择性吸收光谱:吸收红光和蓝紫光。 (2)有荧光现象:离体叶绿素，透射光呈绿色，反射光呈暗红色； (3)有磷光现象:中断光源后，用光学仪器可观察到微弱的发光现象。 (三)类胡萝卜素 1.结构特点:不饱和碳氢化合物. 2.吸光特性:吸收蓝紫光. 3.生理作用:
植物的光合作用
植物的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用中考试题汇编 山东省费县教研室徐波 1．（2010·深圳市）2010上海世博会主题馆拥有世界最大的5000平方米生态绿墙，栽种上海本地的绿色植物，成为世博园里“绿色的明珠”。生态绿墙不仅能够美化环境，还能够帮助吸收园区内二氧化碳，降低夏季温度，这一功能是由植物的哪些生命活动来实现的 A．光合作用和呼吸作用 B．光合作用和蒸腾作用 C．呼吸作用和蒸腾作用 D．气体扩散和蒸腾作用 2．（2010·深圳市）在观察了叶片的结构后，晓东将刚摘下的叶片放人70度的热水中，很快发现叶片表面产生许多的小气泡，并且下表皮的气泡比上表皮的气泡多，这种现象说明 A．叶片下表面的光照弱 B．叶片上表面含叶绿体比下表面的多 C．叶片下表面产生的氧气多 D．叶片下表面的气孔多 3．（2010·景德镇）我们行进在公园里时，经常发现草坪上有爱心提示牌：“请勿践踏，爱护我”。这是因为经常践踏草坪会造成土壤板结，从而影响草的生长。其中的科学道理是 A．植物缺少无机盐，影响生长 B．植物缺少水，影响光合作用 C．土壤缺少氧气，影响根的呼吸 D．气孔关闭，影响蒸腾作用 4．（2010·承德市）图4表示一昼夜中二氧化碳、氧进出植物叶片的情况，你认为哪幅图所示的现象发生在夜间 5．（2010·宿州）绿色植物在生物圈水循环中有重要作用，主要是因为它的 A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．吸收作用 6．（2010·内江市）当踏入山林时，会感到空气特别地清新和湿润，这主要是由于 A．植物的光合作用和呼吸作用 B．植物的分泌物有杀菌作用
C．植物的光合作用和蒸滕作用 D．茂盛的林木遮住了大部分太阳光 7．（2010·威海市）绿色植物蒸腾作用的意义不包括 A．降低叶片的温度 B．促进植物对水分的吸收 C．增加空气湿度，增加降水量 D．有利于植物进行呼吸作用 8．（2010·威海市）呼吸作用是生物的共同特征，其根本原因在于 A．生命活动每时每刻都需要氧 B．生命活动都需要能量作为动力 C．呼吸作用产生的水是生命活动所必需的 D．呼吸作用产生的二氧化碳必须及时排出 9．（2010·乐山市）下列有关光合作用的叙述中，不正确的是 A．光合作用的条件之一是必须要有光照 B．光合作用是一切生物生存的根本保障 C．光合作用的场所是叶绿体 D．绿色植物所有的器官都能进行光合作 10．（2010·乐山市）为了提高温室中的蔬菜产量，应将温度控制为 A．白天比晚上高 B．晚上比白天高 C．晚上和白天都高 D．晚上和白天都低 11．（2010·乐山市）绿色植物在光下能进行的生命活动是 ①光合作用②呼吸作用③蒸腾作用④吸收水和无机盐 A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 12．（2010·苏州市）一株生理功能正常的绿色植物，在下图所示的五种不同条件下都能持续进行的生理活动是
植物的光合作用
1．通过演示实验和对实验，。果的分析，使学生掌握光合 作用的概念。 2．通过对光合作用的概念和光合作用的公式的分析，使 学生理解光合作用的实质。 植物的光合作用 绵阳普明中学校胡亭 I、课前分析： 一、教材分析： 光合作用是绿色植物重要的生理功能之一，是本章教材的重点内容。教材通过演示实验分别介绍了光合作用的产物、原料和条件，并在此基础上概括总结出光合作用的概念、实质和意义。因此，在教学过程中，要努力做好演示实验，并积极引导学生对演示实验的结果进行科学的分析，逐步深入认识绿色植物的光合作用。 二、学情分析： II、教学目的： 1．通过演示实验和对实验，。果的分析，使学生掌握光合 作用的概念。 2．通过对光合作用的概念和光合作用的公式的分析，使 学生理解光合作用的实质。 3．使学生了解光合作用的意义和应用。 Ⅲ、教学重点： 1．光合作用所需原料、条件和产物的演示实验。 2．光合作用的概念和实质。 Ⅳ、教学难点： 光合作用的实质。 Ⅴ、教学方法： 演示实验和讲述相结合。安排二课时。
Ⅵ、教学准备： 1．光合作用需要氧气的实验装置。（放在各班教室向阳的窗台上，让学生观察产生和收集氧气的过程。） 2．光合作用吸收二氧化碳的实验装置和实验结果。 3．说明光合作用需要叶绿素的实验结果。（经酒精脱色和碘液处理的银边天竺葵叶片。） Ⅶ、教学过程： （第一课时） 引言：我们已经了解了叶的形态和结构，知道绿叶在光下能制造淀粉。绿叶 在光下制造有机物（主要是淀粉）的生理活动，我们称为光合作用。光合作用需 要什么原料、条件，有什么产物，这些问题还需要我们进矿步探索研究。（引出 课题：第三节有机物的制造一一光合作用） 一、光合作用的产物（板书） 教师指出：绿叶在光下制造淀粉的实验，证明光合作用的产物有淀粉。（板 书） 启发思考：光合作用是否还有其他产物？ 教师把光合作用产生氧气的实验装置由教室的窗台移到讲台桌上。并加以简 单介绍。 问：根据平时的观察，看到金鱼藻在光照下有什么现象发生？（学生回答： 有气泡产生）。 启发思考：光照下金鱼藻产生的气体会是什么气体？ 教师指出：我们可以来检验收集到的气体。教师进行气体检验示范之后，问： 将要熄灭的小木棍遇到该气体时有什么现象发生？（学生回答：重新燃烧）问：这种现象说明产生的是什么气体？ 结论：氧气。（板书） 启发思考：绿叶在光下制造淀粉产生氧气都需要什么原料呢？ 二、光合作用的原料（板书） 教师出示并简单介绍光合作用吸收二氧化碳的实验装置。指出实验中氢氧化 钠溶液的作用，以及实验的简单过程。
(完整版)光合作用教学设计
《光合作用的原理和应用（第一课时）》教学设计 普通高中生物新课程必修1《分子与细胞》模块(人教版) 福安二中阮建英 一、教材分析与教学设计思路 光合作用是植物体最基本的新陈代谢，是生物界物质和能量的基本来源。光合作用知识的掌握为生态系统结构和功能的学习奠定基础，当今人类社会面临的粮食、资源、环境等问题与光合作用有着密切联系,所以光合作用知识在全书教材中占有重要地位，是整个高中阶段的重点，也是高考必考的知识点。 本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程对光合作用的光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究，引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质，掌握本节重点；同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析，使学生体会经典实验所蕴含着科学探究的一般方法，初步建立科学探究的能力。 二、学情分析 对于本节内容，学生在初中已有一定的知识基础，学生的基本情况如下： ●对光合作用大体内容基本了解 ●对光合作用发现史有待于系统研究 ●对光合作用详细的过程有待深入探究 三、教学目标设计 １、知识目标： （1）学生能够描述光合作用的认识过程。 （2）描述光反应、暗反应过程的物质变化和能量转化。 ２、能力目标： （1）尝试进行实验设计，学会控制自变量、设置对照实验。 （2）在有关实验、资料分析、思考与与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力及分享信息的能力。 ３、情感、态度和价值观目标： 通过光合作用的探究历程，学生能体验前人设计实验的技能和思维方式，同时能认识到科学是在不断的观察、实验和探索中前进的。通过光反应和暗反应关系的分析，能树立科学的辨证观点。 四、重点难点及确立依据： 1.教学重点
植物的光合作用教学设计
《植物的光合作用》教学设计 一、教材分析： 1、教材内容 通过完成“绿叶在光下制造有机物”的实验，了解绿色植物在光下能制造有机物——淀粉，同时知道光照是绿叶制造有机物不可缺少的条件，最后，归纳出光合作用的概念及光合作用对生物圈的重要作用。从而认识到绿色植物的重要性，培养学生爱护植物的情感。 2、教材分析——地位、作用 “绿色植物通过光合作用制造有机物”，是义务教育的重要目标之一，而初中生物课程又是承担这一重要任务的主要学科课程之一。“绿色植物通过光合作用制造有机物”是在学生学习了第一单元中的“生态系统”，第二单元中的“食物链和食物网”，学生了解生态系统的成分，了解作为消费者，赖以生存的食物能量归根结底来自绿色植物—生产者。 光合作用是生物圈中有机物的来源之本，通过光合作用的学习，可以使学生从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性。为培养学生爱护绿色植物的情感打下理性知识的基础。本节课以光合作用中的一个经典实验——绿色植物在光下产生有机物为载体，旨在引导学生对实验的探究，建立光合作用的模型，掌握控制实验条件、设置对照、选择实验材料等规则，进而能创造性地设计实验进行科学探究，领悟科学精神，提高生物科学素养 3、知识体系 植物光合作用的条件是光照 植物的光合作用光合作用合成淀粉等有机物 光合作用的定义 光合作用原理在生产上的应用 4、编写意图 本节从海尔蒙特的实验入手，创设情境，提出问题：“有机物从哪里来”，通过探究“绿叶在光下制造淀粉”，使学生知道是绿色植物的光合作用为大自然生产了有机物。绿色植物是生物圈中作用最大的生物之一，与生物圈中其他生物包括人类的生存和发展关系极为密切，还利用图片、表格、生动的文字创设发现解决问题的情境，探究活动引导学生制定探究计划并完成探究活动，学生从不同的侧面获得科学方法的训练有利于培养学生的科学探究能力，通过探究活动渗透对绿色植物的爱，激发学生爱护绿色植物的美好情感，使教学内容的组织沿着学生的认知发展规律逐步展开。 5、教材分析——重点、难点
水生植物的光合作用
水生植物的光合作用 水生植物是水域生态系统和湿地生态系统中重要的组成部分，但是水环境具有流动性，温度变化平稳，光照时间弱，含氧量少，有机物积累量少，那么要想在水中生存，水生植物就一定有一套特殊的机制来满足光合作用的需要。 水生植物对水环境的形态适应性 1、根 主要起固定植物体的作用。水生植物在长期演化过程中，根在形态、结构、功能上 都发生了退化，有的甚至无根，根的分支减少，无根毛，表皮细胞都具有吸收作用， 内部维管束发生退化。 2、茎 水生植物形态与陆生植物相比也发生了很大的改变。气孔减少,但在茎中存在气室 供呼吸，茎幼嫩纤细，有叶绿体。茎基本上由薄壁细胞组成，细胞间隙发达，利于 漂浮和气体交换，内部维管束主要集中在茎中央，有利于抵抗外部损伤。 3、叶 挺水叶与陆生植物有相同的构造。浮水叶为背腹异面叶，背部海绵组织发达，有很 多气囊便于浮在水面上，同时还含有很多晶体，便于抵抗外界环境的压力。沉水叶 的叶型常为裂叶或异叶型，表皮层薄,叶表皮含有大量的叶绿体, 机械组织不发达, 细胞间隙大。 光照对水生植物的影响 光合作用是沉水植物最重要的代谢活动。光照是沉水植物生长的限制性因子,而且决定了沉水植物在水下分布的最大深度.在水中, 由于水体溶解物、悬浮颗粒以 及水深的影响,光照不足的现象在水体中最易发生, 水体光强是沉水植物生长的必需环境因子。另外, 光在水中的衰减依赖于波长、光强和光质, 它们均随水体深度而变化。 为了适应水体中迅速衰减的光照条件, 沉水植物在形态学及生理机制上发生大量变化以最大限度地吸收光辐射。从形态上看, 沉水植物的叶片通常仅几层细胞厚(2或3层), 很多种类的叶片分裂纤细, 以增大单位生物量的叶面积, 从而有利于其对有限资源如光和无机碳等的利用。大多数沉水植物叶片的表皮细胞中含有叶绿体, 这是与陆生植物最显著的区别。陆生植物的叶绿体一般仅局限于叶肉细胞, 除了在保卫细胞中外, 很少在表皮细胞中出现。从生理上看, 所有的沉水植物都是阴生植物, 叶片的光合作用在全日照的很小一部分时即达到饱和, 沉水植物的光饱和点及光补偿点比陆生阳生植物低很多。较低的光补偿点对沉水植物实现碳的净获得具有十分重要的意义, 因为入射辐射光强必须在光补偿点以上, 植物才能生长。而低光补偿点的植物在一天中的较长时间内
植物体的光合作用(精)
第六章植物体的光合作用 教学内容： 光合色素的结构和理化性质 光合作用过程 光合作用的主要机理 光呼吸、 C3 与C4 植物的生理特征差异 影响光合作用的因素。 重点和难点： 重点：光合作用的主要机理 光呼吸 C3 与C4 植物的生理特征差异 光强和CO2等因素对光合作用的影响 难点：光合作用的机理。 教学方式：课堂讲授。教师多媒体讲授，动画讲解光合作用过程。 光合作用：指绿色植物吸收光能，把CO2和H2O合成有机物，同时释放O2的过程。 地球上一年中通过光合作用约吸收 2.0×1011t碳素，合成5×1011t有机物，同时将2×1021J 的日光能转化为化学能，并释放出 5.35×1011 t氧气。 光合作用意义：1、把无机物转变成有机物。 2、将光能转变成化学能。 3、维持大气O2和CO2的相对平衡。 光合作用是地球上规模最巨大的把太阳能转变为可贮存的化学能的过程，也是规模最巨大的将无机物合成有机物和从水中释放氧气的过程。它是生物界获得能量、食物以及氧气的根本途径，所以被称为是“地球上最重要的化学反应”。因此，没有光合作用也就没有繁荣的生物世界。 绿色植物中，进行光合作用的细胞器是叶绿体。
第一节叶绿体和光合色素 一、叶绿体 叶片是光合作用的主要器官，而叶绿体是光合作用最重要的细胞器。 1、形态 高等植物的叶绿体主要分布在叶片的叶肉细胞中，大多呈扁平椭圆形，每个细胞中叶绿 体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有10至数百个叶绿体。（图4-2） 2、基本结构 叶绿体是由叶绿体被膜、基质和类囊体3部分组成 ①被膜：由2层单位膜组成，被膜上无叶绿素，它的主要功能是控制物质的进出，维持光 合作用的微环境。 ②基质：指被膜以内的物质。基质是进行C同化的场所，它含有还原CO2的全部酶系，因而 在基质中能进行多种多样复杂的生化反应。 ③类囊体：是由单层膜围起的扁平小囊。分为基质类囊体（基质片层）和基粒类囊体（基 粒片层）2类。光合作用分为光反应和C反应两大阶段，由于光反应是在类囊 体膜上进行的，所以称类囊体膜为光合膜。 3、类囊体膜上的蛋白复合体 类囊体膜上含有由多种亚基、多种成分组成的蛋白复合体，主要有4类，它们参与了光能吸收、传递与转化、电子传递、H+输送以及ATP合成等反应。 光系统Ⅰ（PSI） 光系统Ⅱ（PSⅡ） Cytb6/f复合体（细胞色素简称Cyt） ATP酶复合体（ATPase） 二、光合色素 在光合作用的反应中吸收光能的色素称为光合色素。
植物的光合作用
植物的光合作用教学设计 一、教材分析 在学习了绿色植物的蒸腾作用之后，继续学习绿色植物的光合作用这一重要的生理现象，是本章教材的重点内容。光合作用是绿色植物的一项非常重要的生理功能，因此，“绿色植物的光合作用”这一节既是本章的重点，也是全书的重点。在初中生物教学中，光合作用的概念是学生学的第一个复杂的重要概念，虽然学生有了一定的知识基础，但是光合作用的原理比较抽象，初一的学生相应的知识铺垫又不够，所以如何以概念和形成途径使学生掌握光合作用概念，是本节的教学重点。光合作用是生物圈中有机物的来源之本，通过光合作用的学习，可以使学生从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性。通过一系列的实验设计、操作、探究和讨论，使学生对实验的设计原理、技巧，有更深层次的感悟。通过实验还可以培养学生的实验操作技能、合作精神和探究能力。所以本节知识要用具体的，形象的实验进行教学。让学生体验到由现象到理论的过程，即通过感性认知上升到理性知识。由于本节知识较多，所以第一节课只分析光合作用的产物。 二、教学目标 （一）、知识与能力
1、知道绿色植物通过光合作用制造有机物。 2、实验验证绿叶在光下制造淀粉；光是光合作用的必要条件。 3、验证绿色植物产生氧气。 4、尝试设计实验方案，掌握操作技能。 （二）、过程与方法 通过实验，让学生积极参与探索知识的发生过程，认识绿叶在光下制造的有机物是淀粉，从中归纳出光合作用的概念。采用小组实验,合作探索，突出过程探索式教学。（三）、情感、态度与价值观 通过实验探索、明确绿色植物光合作用的重要性，培养学生热爱大自然、热爱生物的情感态度，培养学生的合作精神，形成严谨求实的科学态度。 三、重点、难点 教学重点：探究绿色植物在光下形成淀粉，光是形成淀粉的条件。 教学难点：明确光合作用的原理 四、课前准备 1 、自制ppt课件 2 、盆栽天竺葵（将它先放黑暗处一昼夜，然后将叶的一部分上下两面用黑纸遮住，再放在光下几小时） 3 、材料用具:盆载天竺葵、金鱼藻、大烧杯、小烧杯（小
(完整版)光合作用曲线图分析大全
有关光合作用的曲线图的分析 1.光照强度对光合作用强度的影响 （1）、纵坐标代表实际光合作用强度还是净光合作用强度？ 光合总产量和光合净产量常用的判定方法： ①如果CO2 吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量； ②（光下）CO2 吸收量、O2释放量和葡萄糖积累量都表示光合净产量； ③光合作用CO2 吸收量、光合作用O2释放量和葡萄糖制造量都表示光合总产量。 因此本图纵坐标代表的是净光合作用强度。 （2）、几个点、几个线段的生物学含义： A点：A点时光照强度为0，光合作用强度为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。净光合强度为负值由此点获得的信息是：呼吸速率为OA的绝对值。 B点：实际光合作用强度等于呼吸作用强度（光合作用与呼吸作用处于动态衡），净光合作用强度净为0。表现为既不释放CO2也不吸收CO2（此点为光合作用补偿点） C点：当光照强度增加到一定值时，光合作用强度达到最大值。此值为纵坐标（此点为光合作用饱和点） N点：为光合作用强度达到最大值（CM）时所对应的最低的光照强度。（先描述纵轴后横轴） AC段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐增加 AB段：此时光照较弱，实际光合作用强度小于呼吸作用强度。净光合强度仍为负值。此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余。表现为释放CO2。 BC段：实际光合作用强度大于呼吸作用强度，呼吸产生的CO2不够光合作用所用，表现为吸收CO2。 CD段：当光照强度超过一定值时，净光合作用强度已达到最大值，光合作用强度不随光照强度的增加而增加。 （3）、AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素 在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值之后，限制因素主要是其它因素了 AC段：限制AC段光合作用强度的因素主要是光照强度。 CD段：限制CD段光合作用强度的因素主要是外因有：CO2浓度、温度等。内因有：酶、叶绿体色素、C5 （4）、什么光照强度，植物能正常生长？ 净光合作用强度> 0，植物才能正常生长。 BC段（不包括b点）和CD段光合作用强度大于呼吸作用强度，所以白天光照强度大于B点，植物能正常生长。 在一昼夜中，白天的光照强度需要满足白天的光合净产量 > 晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。
植物生理学第三章 植物的光合作用
第三章植物的光合作用 一、名词解释 1. C3途径 2. C4途径 3. 光系统 4. 反应中心 5. 原初反应 6. 荧光现象 7. 红降现象8. 量子产额9. 爱默生效应 10. PQ循环11. 光合色素12. 光合作用 13. 光合单位14. 反应中心色素15. 聚光色素 16. 解偶联剂17. 光合磷酸化18. 光呼吸 19. 光补偿点20. CO2补偿点21. 光饱和点 22. 光能利用率23. 光合速率 二、缩写符号翻译 1. Fe-S 2. PSI 3. PSII 4. OAA 5. CAM 6. NADP＋ 7. Fd 8. PEPCase 9. RuBPO 10. P680、P700 11. PQ 12. PEP 13. PGA 14. Pheo 15. RuBP 16. RubisC(RuBPC) 17. Rubisco(RuBPCO) 18.TP 三、填空题 1. 光合作用的碳反应是在中进行的，光反应是在中进行的。 2. 在光合电子传送中最终电子供体是，最终电子受体是。 3. 在光合作用过程中，当形成后，光能便转化成了活跃的化学能；当形 成后，光能便转化成了稳定的化学能。 4. 叶绿体色素提取掖液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。 5. P700的原初电子供体是，原初电子受体是。 6. 光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。 7. 光合作用中释放的氧气来自于。 8. 与水光解有关的矿质元素为。 9. 和两种物质被称为同化能力。 10. 光的波长越长，光子所持有的能量越。 11. 叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在，另一个在。 12. 光合磷酸化有三种类型：、、。 13. 根据C4化合物和催化脱羧反应的酶不同，可将C4途径分为三种类型：、、。 14. 一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为；叶黄素和胡萝卜素的 分子比例为。 15. 光合作用中，淀粉的形成是在中，蔗糖的形成是在中。 16. C4植物的C3途径是在中进行的；C3植物的卡尔文循环是在中进行的。 17. C4植物进行光合作用时，只有在细胞中形成淀粉。 四、选择题 1. C3途径是由谁发现的?( ) A．Mikhell B．Hill C．Calvin D．Hatch 2. C4途径是由哪位植物生理学家发现的?( ) A．Calvin B. Hatch and Slack C．Emerson D．Hill 3. 光合产物主要以什么形式运出叶绿体?( )
植物的光合作用和呼吸作用
植物的光合作用和呼吸作用 第3单元生物圈中的绿色植物 第6章绿色 节植物光合作用的发现 内容精讲 在海尔蒙特的实验中，柳树增加的质量是多少？柳树增重的绝大部分物质于什么？土壤减少的质量是多少？主要是什么物质？本实验的结论是什么？ 剖析：海尔蒙特的实验中使用了定量测定的方法，通过数据来分析和得出结论。柳树增加的质量是82.5-2.5=80g。 柳树增重的绝大部分物质于水。 土壤减少的质量是100-99.9＝0.1g，主要是无机盐。 海尔蒙特得出的实验结论是柳树的生长主要是由水引起的。 在普利斯特莱的实验中，三部分实验分别说明了什么？ 剖析：实验一中，蜡烛与植物，老鼠与植物都是互利的，如蜡烛不容易熄灭，蜡烛能使气体变坏，植物能更新空气，使气体变好，小鼠不容易窒息而死；实验二中，植物不能获得坏气体无法正常生长；实验三中，蜡烛和老鼠都需要好气体才能生长。现在我们知道，“好气体”是氧气，“坏气体”是二氧化碳。
在光照下，普利斯特莱让一支蜡烛在内有薄荷枝条的玻璃罩里燃烧至熄灭。10d以后，薄荷枝条仍是繁茂的。当他重新点燃熄灭的蜡烛时，蜡烛又重新明亮地燃烧起来。普利斯特莱关于植物是否能清洁空气的问题有了初步的答案。实验发现植物消耗掉由蜡烛产生的二氧化碳，而提供氧气使蜡烛能够重新燃烧。这种氧气也足以维持一只老鼠的生命。缺少植物的玻璃罩里充满二氧化碳，却缺少氧气，导致老鼠死亡。因此，普利斯特莱认为，植物消耗二氧化碳而产生氧气，火焰和动物都得靠氧气才能延续和生存。这个实验也表明二氧化碳和动物都得靠氧气才能延续和生存。这个实验也表明二氧化碳和阳光是影响植物生长的因素。 问题1：在普利斯特莱的实验中，若在玻璃罩外套上黑色塑料袋，则老鼠与植物将分别出现什么现象？在有光的条件下将实验中的植物、蜡烛、老鼠放在同一个玻璃罩下，将会发生什么现象？玻璃罩内无光时，老鼠与植物能否共存？ 在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而加快，但光强增加到一定强度，光合作用速率不再加快。 探究：玻璃罩内有光时，老鼠与植物能共存一段时间，植物在无光时能否进行光合作用决定了老鼠与植物还能否共存。 问题2：有光的环境下，植物、蜡烛、老鼠能否共存于玻璃罩下？各自将会有何变化？
光合作用的过程
精心整理光合作用的过程 ?光合作用过程： ? ?1、光合作用的概念： ?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、光合作用图解：? ? ? ?3、光合作用的总反应式及各元素去向 ? ?光反应与暗反应的比较： 项目光反应（准备阶段）暗反应（完成阶段）
?2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。 ?①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。 ?②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。 ? ?3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。 呼吸作用 ?呼吸作用：
? ?①规律：呼吸作用在最适温度最强，超过最适温度，呼吸酶活性下降，甚至变形失活，呼吸受抑制；低于最适温度活性下降，呼吸受抑制。? ?②应用：生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。? ?(2)O2的浓度? ?? ?①规律：在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为l0%以上，只进行有氧呼吸。? ?②应用：生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。 ?(3)CO2浓度? ?①规律：从化学平衡的角度分析，C02浓度增加，呼吸速率下降。 ?②应用：在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO：浓度具有良好的保鲜作用。?
绿色植物的光合作用习题
《第二节绿色植物的光合作用》习题 一、选择题 1、叶的主要功能是（） A、输送水和无机盐 B、制造有机物 C、吸收水和无机盐 D、释放氧气 2、植物从外界吸收无机物制造出自身所需要的物质，下列哪种物质是植物自己制造的（） A、水 B、无机盐 C、二氧化碳 D、淀粉 3、绿色植物光合作用的原料是（） A、二氧化碳和水 B、无机盐和水 C、有机物和氧 D、二氧化碳和氧气 4、绿色植物光合作用制造的有机物主要是（） A、脂类 B、蛋白质 C、糖类 D、维生素 5、樱桃种植户为提高大棚樱桃的产量，采取了以下措施，其中不能达到目的的是（） A、合理密植 B、适当增加光照时间 C、适时松土、施肥
D、保持棚内温度恒定 6、在我们生活的生物圈中，生产有机物的天然“工厂”是（） A、绿色植物 B、动物 C、人 D、土壤 7、做“绿叶制造有机物”的实验时，先将盆栽天竺葵放在暗处一昼夜的目的是（） A、让叶片内保存更多的水分 B、让叶片能吸收更多的二氧化碳 C、让叶片内的淀粉运走耗尽 D、让叶片合成更多的淀粉 8、绿色植物进行光合作用的场所和不可缺少的条件是（） A、线粒体和光 B、叶绿体和光 C、线粒体和有机物 D、叶绿体和有机物 9、提高光和作用应采取的措施是（） A、增加氧气的浓度 B、增加二氧化碳的浓度 C、多浇水 D、降低空气温度 10、为提高农作物的产量，可提高光和效率，下列哪些做法是可取的？（） ①合理密植 ②尽量密植
③间作套种 ④大面积单一作物种植 A、①④ B、①③ C、②③ D、②④ 二、填空题 11、绿色植物的光合作用是自然界其他生物最基本的物质和能量来 源。分析回答下列问题： （1）光合作用主要是在叶肉细胞的()中进行的，光合作用的产物是（）和（）。 （2）右图为二氧化碳浓度和光照强度对大鹏某种蔬光合作用强度(光合作用合成有机物的速度)的影响曲线。①a或b曲线都可以说明（）是影响光合作用强度的因素；②A点和B点的光合作用强度差异说明()是影响光合作用强度的因素。 （3)经过长期的研究和实践，人们已经总结出许多提高光合作用效率的方法，如（）、（）等。 （4）菜农不宜在蔬菜大棚内过夜，原因是（）。 12、将一盆植物和一只小白鼠一起放到一个密闭的玻璃罩中(如下图)，做如下实验：
植物光合作用的研究进展
植物光合作用的研究进展 20世纪对光合作用的探讨，向着物理学和化学两个方面不断深入。1905年英国植物学家 F.F.布莱克曼提出光合作用包括需要光照的“光反应”和不需光照的“暗反应”两个过程，二者相互依赖，光反应时吸收的能量，供给暗反应时合成含高能量的多糖等的需要。20年代，O.瓦尔堡进一步提出在光反应中不是温度而是光的强度起作用。1929～1931年荷兰微生物学家C.B.范尼尔通过比较生化研究，发现光合硫细菌与绿色植物一样，也进行光合作用。只是绿色植物的供氢体是水，而光合硫细菌的供氢体是硫化氢或其他还原性有机物。C.B.范尼尔的工作改变了长期以来认为光合作用一定要放氧的看法，扩大了光合作用的概念，对以后有深远影响。对于光合作用的重要参与物质叶绿素，早就引起人们的注意。德国化学家R.M.维尔施泰特经过了8年的努力,于1913年阐明了叶绿素的化学组成。另一位德国化学家H.菲舍尔于1940年确定了它的结构，这些都为50年代“光合作用中心”的提出，以及色素吸收光子、能量传入作用中心等的发现奠定了基础。虽然光合作用的部位早就被认为是叶绿体，但真正用实验加以证实则在20世纪30年代末40年代初。英国植物生理学家R.希尔用离体叶绿体作实验,测到放氧反应,这是绿色植物进行光合作用的标志。但是否代表光合作用未能肯定。希尔称它为叶绿体的放氧作用，亦被称为“希氏反应”。这一工作直到1951年才被证实是光合作用的一部分。1954～1955年，美国生物化学家D.I.阿尔农美国微生物学家M.B.艾伦又证明离体叶绿体不仅能放氧，而且也能同化二氧化碳。这也就证实了叶绿体确是光合作用的部位。 美国伯克利加州大学的M.卡尔文、A.A.本森、J.A.巴沙姆等，利用劳伦斯实验室制备的同位素的和其他新的生化技术，花了10年的时间于50年代中期阐明了“光合碳循环”,或称“卡尔文循环”的过程。他们证明,在叶绿体内一种 5碳糖起了二氧化碳接收器的作用经过一系列的酶促反应，不断地循环同化二氧化碳，形成一个一个的6碳糖，再聚合成蔗糖或淀粉。 光合磷酸化是光合作用中的重要的能量传递过程。1954年D.I.阿尔农在用菠菜叶绿体研究二氧化碳同化的同时，发现叶绿素受光的激发产生电子，在传递过程中与磷酸化偶联,产生ATP,电子仍回到叶绿素分子上,继续上述过程，这一过程被称为循环光合磷酸化。几乎同时别人也证明，细菌中也存在着类似的过程。