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外部因素对光合作用的影响

外部因素对光合作用的影响
外部因素对光合作用的影响

外部因素对光合作用的影响

植物的光合作用经常受到外界环境条件和内部因素的影响而发生变化。表示光合作用变 化的指标有光合速率和光合生产率。

光合速率(photosynthetic rate 是指单位时间、单位叶面积吸收 CO 2的量或放出O 2的量。 常用单位有卩molCO 2 ? m -2 ? s -1和卩molO 2 ? dm -2 ? h -1。一般测定光合速率的方法都没有把叶 片的呼吸作用考虑在内,所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数,称为 表观光 合速率(apparent photosynthetic rate 或净光合速率(net photosynthetic rate 。如果把表观光合速 率加上呼吸速率,则得到总(真正)光合速率。

光合生产率(photosynthetic produce rate)又称净同化率(net assimilation rate, NAR),是指

植物在较长时间(一昼夜或一周)内,单位叶面积生产的干物质量。常用 g ? m -2 ? d -1表示。

光合生产率比光合速率低,因为已去掉呼吸等消耗。

一、光照

光是光合作用的能量来源,是形成叶绿素的必要条件。此外,光还调节着碳同化许多酶 的活性和气孔开度,因此光是影响光合作用的重要因素。

1、光照强度

(1)光强一光合曲线(也称需光量曲线)

在暗中叶片无光合作用,只有呼吸作用释放 CO 2。随着光强的增高,光合速率相应提高, 当达到某一光强时,叶片的光合速率与呼吸速率相等,净光合速率为零,这时的光强称为 光 补偿点(light compensation point )。在一定范围内,光合速率随着光强的增加而呈直线增加; 但超过一定光强后,光合速率增加转慢;当达到某一光强时,光合速率就不再随光强增加而 增加,这种现象称为光饱和现象(light saturatio n )。光合速率开始达到最大值时的光强称为 光饱和点(light saturation point)。 如下图所示:

就賢T

阳主怙植瀚 ° 1 ~~ASM

一般来说,光补偿点高的植物其光饱和点往往也高。例如,草本植物的光补偿点与光饱 和点

率速

用作

光净

通常高于木本植物;阳生植物的光补偿点和光饱和点高于阴生植物;C4 植物的光饱和点高于C3 植物。光补偿点和光饱和点是植物需光特性的两个主要指标,光补偿点低的植物较耐荫,如大豆

的光补偿点低于玉米,适于和玉米间作。环境条件不适宜,往往降低光饱和点和光饱和时的光合

速率,并提高光补偿点。从光合机理来看,C3 植物的量子效率应比C4 植物的大,因为C4植物每固定1分子C02要比C3植物多消耗2个ATP。但实际上C4植物的表观量子产额常等于或高于C3 植物,这是由于C3 植物存在光呼吸的缘故。

植物出现光饱和点的实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的

增加而提高。因此,限制饱和阶段光合作用的主要因素有C02扩散速率(受C02浓度影响)和

C02固定速率(受羧化酶活性和RuBP再生速率影响)等。所以,C4植物的碳同化能力强,其光饱

和点和饱和光强下的光合速率也较高。

在光强-光合曲线的不同阶段,影响光合速率的主要因素不同。弱光下,光强是控制光合的

主要因素,曲线的斜率即为表观量子效率。曲线的斜率大,表明植物吸收与转换光能的色素蛋白

复合体可能较多,利用弱光的能力强。实测的表观量子效率一般在0.03?0.05之间。

随着光强增高,叶片吸收光能增多,光化学反应速率加快,产生的同化力多,于是CO2固定

速率加快。此外,气孔开度、Rubisco活性及光呼吸速率也影响直线阶段(A)的光合速率,因为

这些因素都会随光强的提高而增大,其中前二者的提高对光合速率有正效应,后者有负效应。

(2)光合作用的光抑制光是植物光合作用所必需的,然而,当植物吸收的光能超过其所需时,过剩的光能会导致光合效率降低,这种现象称为光合作用的光抑制(photoinhibition of photosyn- thesis)。

光抑制现象在自然条件下是经常发生的,因为晴天中午的光强往往超过植物的光饱和点,即使是群体内的下层叶,由于上层枝叶晃动,也不可避免地受到较亮光斑的影响。很多植物,如水稻、小麦、棉花、大豆等,在中午前后经常会出现光抑制,轻者光合速率暂时降低,过后尚能恢复;重者叶片发黄,光合活力便不能恢复。如果强光与其它不良环境(如高温、低

温、

干旱等)同时存在,光抑制现象更为严重。

关于光抑制的机理,一般认为光抑制主要发生在PSII。在特殊情况下,如低温弱光也会导致PSI 发生光抑制。正常情况下,光反应与暗反应协调进行,光反应中形成的同化力在暗反应中被及时用掉。但由于叶绿体基质中的C02浓度往往很低,接近C02补偿点,当光照过强时,光能过

剩。一方面因NADP +不足使电子传递给02,形成超氧阴离子自由基(0 ),另一方面会导致还原态电子的积累,形成三线态叶绿素(chlT),chlT 与分子氧反应生成单线态氧(102)。0 和102都是化学性质非常活泼的活性氧,如不及时清除,它们会攻击叶绿素和PSII 反应中心的

D1 蛋白,从而损伤光合机构。

植物在长期的进化过程中也形成了多种光保护机制。(1)细胞中存在着活性氧清除系统,

如超氧化物歧化酶(S0D)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(P0D)、谷胱甘肽、抗坏血酸、类胡萝卜素等,它们共同防御活性氧对细胞的伤害;(2)通过代谢耗能,如提高光合速率,增强光呼吸和Mehler 反应等;(3)提高热耗散能力,如依赖叶黄素循环的非辐射能量耗散。

(4)PSII 的可逆失活与修复。

2、光质

在太阳辐射中,对光合作用有效的是可见光。在可见光区域,不同波长的光对光合速率的影响不同。光合作用的作用光谱与叶绿体色素的吸收光谱是大致吻合的。在自然条件下,植物或多

或少受到不同波长的光线照射。例如,阴天不仅光强减弱,而且蓝光和绿光的比例增加;树木冠

层的叶片吸收红光和蓝光较多,造成树冠下的光线中绿光较多,由于绿光对光合作用是低效光,

因而使本来就光照不足的树冠下生长的植物光合很弱,生长受到抑制。

水层也可改变光强和光质。水层越深,光照越弱。水层对红光和橙光的吸收显著多于蓝光和

绿光,深水层的光线中短波光相对增多。所以含有叶绿素、吸收红光较多的绿藻分布于海水的表层,而含有藻红蛋白、吸收蓝绿光较多的红藻则分布在海水的深层,这是藻类对光照条件适应的一种表现。

二、二氧化碳

1、CO2 —光合曲线

由CO2-光合曲线可以看出,在光下CO2浓度为零时,叶片只有呼吸放出C02。

随着CO2浓度增高光合速率增加,当光合速率与呼吸速率相等时,外界环境中的CO2浓度即为CO2补偿点。当CO2浓度继续提高,光合速率随CO2浓度的增加变慢,当CO2浓度达到某一范围时,光合速率达到最大值(Pm),光合速率开始达到最大值时的CO2浓度被称为CO2 饱和点。如图所示:

在低CO2浓度条件下,CO2浓度是光合作用的限制因子,直线的斜率(CE)受羧化酶活性和量的限制。因而,CE被称为羧化效率。CE值大,则表示在较低的CO2浓度下有较高的光合速率,亦即Rubisco的羧化效率较高。

在饱和阶段,CO2已不再是光合作用的限制因子,而CO2受体的量,即RuBP的再生速率成了影响光合的因素。由于RuBP的再生受同化力供应的影响,所以饱和阶段的光合速率反映了光反应活性,即光合电子传递和光合磷酸化活性,因而Pm被称为光合能力。

C4植物的CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物。因为C4植物PEPC的Km低,对CO2亲和力高,并具有浓缩CO2及抑制光呼吸的机制,所以CO2补偿点低,即C4植物可利用较低浓度的CO2;C4植物CO2饱和点低的原因,与C4植物每固定一分子CO2要比C3植物多消耗2个ATP有关。因为在高CO2浓度下,光反应能力成为限制因素。尽管C4植物CO2 饱和点比C3植物的低,但其饱和点时的光合速率却往往比C3植物的高。

2、CO2供应

陆生植物所需的CO2主要是从大气中获得的,CO2从大气到达叶绿体羧化部位的途径分别是:大气一-气孑L叶肉细胞间隙一-叶肉细胞原生质一-叶绿体基质,所对应的阻力分别是re、rs、ri、rm分别表示扩散层阻力、气孔阻力、叶肉阻力和羧化阻力。其中较大的阻力为rs与rm。CO2从大气至叶肉细胞间隙为气相扩散。而从叶肉细胞间隙到叶绿体基质为液相扩散。扩散的动力为CO2浓度差。光合速率与大气至叶绿体间的CO2浓度差成正比,而与大气至叶绿体间的总阻力成反比。凡是能提高CO2浓度差和减少阻力的因素都可促进

CO2流通从而提高光合速率。如建立合理的作物群体结构,加强通风,增施CO2肥料等,均

能显著提高作物光合速率。增施CO2对C3植物的效果优于C4植物,这是由于C3植物的CO2 补偿点和饱和点较高的缘故。

三、温度

光合作用的暗反应是由酶催化的化学反应,其反应速率受温度影响,因此温度也是影响光合速率的重要因素。在强光、高C02浓度下,温度对光合速率的影响比在低C02浓度下的影响更大,因为高C02浓度有利于暗反应的进行。

光合作用有温度三基点,即光合作用的最低、最适和最高温度。温度的三基点因植物种类不同而有很大差异。耐寒植物的光合作用冷限与细胞结冰温度相近;而起源于热带的喜温植物,如玉米、高粱、番茄、黄瓜、橡胶树等在温度低于10°C时,光合作用即受到明显抑制。

低温抑制光合的原因主要是低温导致膜脂相变,叶绿体超微结构破坏以及酶的钝化。高温抑制光合的原因,一是膜脂和酶蛋白的热变性,二是高温下光呼吸和暗呼吸加强,净光合速率下降。C4植物的光合最适温度一般在40C左右,高于C3植物的最适温度(25C左右),这与PEPC的最适温度高于Rubisco的最适温度有关。温度对光合机构的影响涉及到叶绿体膜的稳定性,而膜的稳定性与膜脂脂肪酸组成有关,膜脂不饱和脂肪酸的比例随生长温度的提高而降低。热带植物比温带植物的热稳定性高,因而其光合最适温度和最高温度均较高。如下表所示:

植物种类

最高温度

最低温度最适温度

草本植物:热带C4植物5?7 35?50 ?60

C3农作物-2?0 45 40 ?50

阳生植物-2?0 20?40 ?50

(温带)-2?0 30 约40

阴生植物-2?0 20?25 ?30

CAM植物-7?2 30 30 ?40

(夜间固定CG)0?5 10?45 ?50

木本植物:春天开花植物和咼-5?1 20 42 ?55

山植物-3?1 5?15 40 ?45

热带和亚热-5?3 10 ?20 35 ?42

带常绿阔叶乔木25 ?30

干旱地区硬15 ?35

叶乔木和灌木15 ?25

温带冬季落10 ?25

叶乔木

常绿针叶乔

在自然的C02浓度和光饱和条件下,不同植物光合作用的温度三基点(C )

昼夜温差对光合净同化率有很大的影响。白天温度较高,日光充足,有利于光合作用进行;夜间温度较低,可降低呼吸消耗。因此,在一定温度范围内,昼夜温差大,有利于光合产物积累。

四、水分

水是光合作用的原料之一,没有水,光合作用无法进行。但是,用于光合作用的水只占蒸腾失水的1%,因此,缺水影响光合作用主要是间接原因。

1、气孔关闭

气孔运动对叶片缺水非常敏感,轻度水分亏缺就会引起气孔导度下降,导致进入叶内的C02减少。

2、光合产物输出减慢

水分亏缺使光合产物输出变慢,光合产物在叶片中积累,对光合作用产生反馈抑制作用

3、光合机构受损

中度的水分亏缺会影响PSII、PSI 的天线色素蛋白复合体和反应中心,电子传递速率降低,光合磷酸化解偶联,同化力形成减少。严重缺水时,甚至造成叶绿体类囊体结构破坏,不仅使光合速率下降,而且供水后光合能力难以恢复。

4、光合面积减少

水分亏缺使叶片生长受抑,叶面积减小,作物群体的光合速率降低。水分过多也会影响光合作用。土壤水分过多时,通气状况不良,根系活力下降,间接影响光合作用。

五、矿质营养

矿质营养直接或间接影响光合作用。N、P、S、Mg 是叶绿体结构中组成叶绿素、蛋白质和片层膜的成分;Cu、Fe 是电子传递体的重要成分;磷酸基团在光、暗反应中均具有重要作用,它是构成同化力ATP 和NADPH 以及光合碳还原循环中许多中间产物的成分;Mn 和Cl 是光合放氧的必需因子;K 和Ca 对气孔开闭和同化物运输具有调节作用。因此,农业生产中合理施肥的增产作用,是靠调节植物的光合作用而间接实现的。

六、光合作用的日变化

外界的光强、温度、水分、CO2 浓度等每天都在不断变化着,因此,光合作用也呈现明显的日变化。在温暖、晴朗、水分供应充足的天气,光合速率变化随光强而变化,呈单峰曲线,日出后光合速率逐渐提高,中午前后达到高峰,以后降低,日落后净光合速率出现负值。光强相同的情况下,一般下午的光合速率低于上午的,这是由于经上午光合后,叶片中的光合产物有所积累,发生反馈抑制的缘故。如果气温过高,光照强烈,光合速率日变化呈双峰曲线,大的峰出现在上午,小的峰出现在下午,中午前后光合速率下降,呈现光合“午睡” 现象(midday depressio n)b这种光合速率中午下降的程度随土壤含水量的降低而加剧。引起光合“午睡”的原因主要是大气干旱和土壤干旱。在干热的中午,叶片蒸腾失水加剧,如果此时土壤水分亏缺,植物的失水大于吸水,引起气孔导度降低甚至叶片萎蔫,使叶片对CO2 吸收减少。午间高温、强光、CO2 浓度降低也会产生光抑制,光呼吸增强,这些都会导致光合速率下降。还有人提出,光合“午休”现象与气孔运动内生节奏有关。

由上述可见,光合“午休”现象是多种因素综合影响的结果。由光合“午休”造成的损失可达光合生产的30%以上,是作物产量形成的一大漏洞。在生产上要采取适当措施,如适时灌溉,选用抗旱品种等,避免或减轻光合“午休”现象。据报道,在大豆鼓粒期的干热天气下进行喷灌,可提高空气湿度,降低蒸气压亏缺和叶温,提高叶片含水量,并通过改善生理生态因子而增加气孔导度,减少气孔因素对光合作用的限制,控制非气孔限制的发生,减轻或克服光合“午睡”,有明显的增产作用。

光合作用的影响因素和原理的应用(含标准答案)-(1)

第23课时光合作用的影响因素和原理的应用 [目标导读] 1.通过探究光照强弱对光合作用强度的影响实验,学会研究光合作用影响因素的方法。2.联系日常生活实际,思考影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。3.阅读教材,了解化能合成作用。 [重难点击]影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。 一探究光照强弱对光合作用强度的影响 多种环境因素对光合作用有着重要的影响,其中光照的影响最为重要。 1.光合作用强度的表示方法 错误! 2.探究光照强弱对光合作用强度的影响 (1)实验原理:抽去小圆形叶片中的气体后,叶片在水中下沉,光照下叶片进行光合作用产生氧气,充满细胞间隙,叶片又会上浮。光合作用越强,单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。 (2)实验流程 打出小圆形叶片(30片):用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径=1cm) ↓ 抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O2)等 ↓ 小圆形叶片沉水底:将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水 ↓的烧杯中,小圆形叶片全部沉到水底 强、中、弱三种光照处理:取3只小烧杯,分别倒入20 mL富含CO2的清水,各放入 10片小圆形叶片,用强、中、弱三种光照分别照射 ↓ 观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 (3)实验现象与结果分析:光照越强,烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多,说明在一定范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用强度不断增强。 3.结合细胞呼吸,人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系,请分析: (1)说出各点代表的生物学意义

①A点:光照强度为零,只进行细胞呼吸。 ②B点:光合作用强度等于呼吸作用强度,为光补偿点。 ③C点:是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度,即光饱和点。 (2)说出各线段代表的生物学意义 ①OA段:呼吸作用强度。 ②AB段:随光照增强,光合作用增强,但仍比呼吸作用弱。 ③BD段:光合作用强度继续随光照强度的增强而增加,而且光合作用强度大于呼吸作用。 ④DE段:光合作用强度达到饱和,不再随光照强度的增强而增加。 归纳提炼 1.除了光照强度对光合作用有一定影响外,光谱成分也对光合作用强度有影响。红光和蓝紫光有利于光合作用,绿光不适合光合作用。太阳光中各种色光均衡,对植物最有利。 2.光合作用速率或称光合作用强度,是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行光合作用生成有机物的量(通常用释放多少O2或消耗多少CO2来表示)。包括表观光合作用速率和真正光合作用速率,它们和光照强度的关系如下图: 活学活用 1.通过实验测得一片叶子在不同光照强度下CO2吸收和释放的情况如图1所示。图2所示细胞发生的情况与图1曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是() 问题导析(1)图1中A点细胞只进行细胞呼吸,与图2中的B图相对应。 (2)AB段呼吸作用强度大于光合作用强度,线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用外,还有部分释放到细胞外,对应图2中的A图。

(完整版)光合作用知识点总结

第五章细胞的能量供应和利用 第四节能量之源——光与光合作用 一、主要知识点回顾 1、色素分类 叶绿素a 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 叶绿体中色素叶绿素b (类囊体薄膜)胡萝卜素 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶黄素(保护叶绿体免受强光伤害) 2、色素提取和分离实验注意事项: ⑴、丙酮的用途是提取(溶解)叶绿体中的色素; ⑵、层析液的的用途是分离叶绿体中的色素; ⑶、石英砂的作用是为了研磨充分; ⑷、碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏; ⑸、分离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中; 3、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并且释放出O2的过程。 4、光合作用作用过程(重点) 联系:光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。

条件:一定需要光 场所:类囊体薄膜, 产物:[H]、O 2和能量 光反应阶段 过程:(1)水的光解,水在光下分解成[H]和O 2 (光合作用释放的氧气全部来自水) (2)形成ATP :ADP+Pi+光能?→?酶ATP 能量变化:光能变为ATP 中活跃的化学能 条件:有没有光都可以进行 场所:叶绿体基质 暗反应阶段 产物:糖类等有机物和五碳化合物 过程:(1)CO 2的固定:1分子C 5和CO 2生成2分子C 3 (2)C 3的还原:C 3在[H]和A TP 作用下,部分还原 成糖类,部分又形成C 5 能量变化:ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能 5、影响光合作用的环境因素:光照强度、CO2浓度、温度、光照长短、光的成分等 (1)光照强度:在一定的光照强度范围内,光合作用的速率随着光照强度的增加而加 快。 (2)CO2浓度:在一定浓度范围内,光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。 (3)温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率 最快,高于或低于最适温度,光合作用速率下降。 6、农业生产以及温室中提高农作物产量的方法 ⑴、控制光照强度的强弱;⑵、控制温度的高低;⑶、适当的增加作物环境中二氧化碳的 浓度;⑷、延长光合作用的时间; ⑸、增加光合作用的面积-----合理密植,间作套种;⑹、 温室大棚用无色透明玻璃;⑺、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温;⑻、 温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。 7、化能合成作用:利用体外环境中的某些无机物氧化分解所释放的能量制造有机物。 光 合 作 用 的 过 程

(完整版)光合作用知识点归纳总结

光合作用相关考点总结 知识点一、捕获光能的色素 1、提取和分离叶绿体中的色素 (1)原理:叶绿体中的色素能溶解于。叶绿体中的色素在中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。 (2)方法步骤: ①提取绿叶中色素:称取菠菜叶2g→剪碎置于研钵→放入少许_______和_______→加入 5mL______→迅速研磨→过滤→收集滤液(试管口用______塞严) ②制备滤纸条: ③画滤液细线: ④分离色素:滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中,滤液细线不能触及到 ,用培养皿盖住小烧杯。 (3)结果分析: ●无水乙醇的用途是___________________________, ●层析液的的用途是__________________; ●二氧化硅的作用是______________; ●碳酸钙的作用是_____________________________; ●滤纸条上的细线要求画得细而直,目的是保证层析后分离的色素带;便于观 察分析; ●分离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是____________________________; ●层析装置要加盖的原因是_; ●是否可以用滤纸代替尼龙布过滤____________________________________________; 叶绿素主要吸收和利用胡萝卜素和叶黄素主要吸收。1.结构与功能的关系 (1)基粒和类囊体增大了受光面积。 (2)类囊体的薄膜上分布着酶和色素,利于光反应的顺利进行。 (3)基质中含有与暗反应有关的酶。 2.色素的分布与作用 (1)分布:叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上。 (2)作用:色素可吸收、传递光能 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,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。 (3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。光合作用过程中物质和能量的变化 光 反 应 阶 段 条件光、色素、酶 场所在类囊体的薄膜上 物质变化水的分解:2H2O → 4[H] + O2↑ ATP的生成:ADP + Pi → ATP 能量变化光能→ATP中的活跃化学能 暗 反 条件酶、ATP、[H](有光、没光都行) 场所叶绿体基质 光酶

光合作用和呼吸作用(讲义)及其知识点

光合作用和呼吸作用 复习大纲: (一)比较光合作用和呼吸作用的结构基础; (二)加深理解光合作用和呼吸作用的过程; (三)光合作用和呼吸作用的相关计算。 (一)光合作用和呼吸作用的结构基础 1.叶绿体的亚显微结构 (在基质和类囊体的薄膜上分布着许多与光合作用有关的酶) 5—外膜6---内膜7---类囊体8----叶绿体基质 9---叶绿体基粒 (要求学生学会画简略的结构图) ①叶绿体外膜: 外膜的渗透性很大,如核苷、无机磷、蔗糖等许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。 ②叶绿体内膜: 内外膜间隙约为10~20nm,内膜对通过物质的选择性很强,CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸等可通过内膜,ATP、ADP己糖磷酸,葡萄糖及果糖等够过内膜较慢,蔗糖不可以通过内膜,需要特殊的转运体才可以通过内膜。(联系膜的选择透过性) ③类囊体: 类囊体是单层膜围成的扁平小囊,沿叶绿体的长轴平行排列,膜上有光合色素,又称光合膜。其主要成分是蛋白质和脂类(6:4)。全部类囊体实质上是一个相互贯通的封闭系统。 ④基粒: 定义:在叶绿体基质中由许多圆盘状类囊体堆叠而成的摞状结构 特征:叶绿体基粒有许多囊状结构薄膜组成,表面有很多色素,是色素的载体。叶绿体基粒由10-100个类囊体重叠而成,因而又称囊状基粒,基粒和基粒之间有膜片层相连。叶绿体基质中越有40~60个叶绿体基粒。 化学成分:蛋白质,磷脂分子,酶。 ④基质: 内膜和类囊体之间的空间,主要成分有:酶,叶绿体DNA,蛋白质合成体系(DNA,RNA,核糖体) 2.线粒体的亚显微结构 在内膜和基质中分布着许多与有氧呼吸有关的酶) 1---外膜2---内膜3---嵴4---线粒体基质 ①线粒体外膜 ②线粒体内膜

影响光合作用的因素教案

影响光合作用的因素教学设计 一、教材分析 教材上关于光合作用这一部分内容只介绍了光合色素、光合作用的原理和应用、光合作用的过程和化能合成作用,而影响光合作用的因素以及这些因素是怎样影响光合作用的,并没有过多提及。但是,在实际应用中,这些与农业生产息息相关,在历年高考中也占据了十分重要的地位,所以,这一部分的内容是不可忽略的。 二、学情分析 这节课的授课对象是高一年级的学生,是在学习了光合作用的相关知识后的一个拓展内容。虽然他们刚刚进入高中,但是已经具备了一定的逻辑思考能力。而且经过前几节课的铺垫,对光合作用相关知识也已经有了一定的理论知识基础。 三、教学目标 1、掌握光合作用过程中,外界条件的变化对光合作用的进行有着怎样 的影响。 2、通过对影响因素的分析,培养学生良好的思维品质,初步学会科学 研究的一般方法,锻炼科学探究能力。 3、能够将所学知识与实际生活相联系,更好的应用于生产生活实践, 使学生认识到生物科学的价值,从而提高对生物的兴趣。 四、教学方法设计 板书和多媒体相结合,利用板书进行上节课有关光合作用过程的回顾,并引出本节课的内容。因为课程所需要的图像比较多,所以本节课以多媒体教学为主,板书为辅。 五、教学设计 通过上节课的学习,同学们已经了解了光合作用的大致过程,那么咱们首先来回顾一下这个过程(利用板书进行一个简单的复习) 根据光合作用的过程,我们可以看到二氧化碳和光照都会影响光合作用的进行,那么它们的变化会使光合作用有怎样的改变呢?我们今天一起来探讨一下。 在探讨光合作用的变化之前,咱们先来看几个概念(PPT给出):呼吸速率、净光合速率、总(真正)光合速率,并用二氧化碳的释放、二氧化碳的吸收、氧气的释放、氧气的吸收、有机物的积累来表示上述三个概念。 了解以上几个概念,那么开始进行今天的主要内容: 1、光照强度与光合作用的关系 (1)

高中生物 必修1 光合作用 知识点全面总结 (word20页)

第三单元之—光合作用 一、叶绿体的结构与功能 (一)叶绿体的结构模型. (二)相关知识 1、.叶绿体是真核细胞进行光合作用的场所 2、叶绿体由两层膜(内膜和外膜)包围而成,内部有许多基粒,基粒和基粒之间充满了基质。 3、每个基粒都有许多个类囊体构成,类囊体薄膜上含有吸收、传递和转化光能的色素以及光反应所需的酶,是光反应的场所。 4、基质中含有暗反应所需的酶,是进行暗反应的场所。 5、光合色素的相关知识。 (1)叶绿体色素的种类及含量: 叶绿素a 叶绿素(3/4) 叶绿素b 叶绿体色素 胡萝卜素 类胡萝卜素(1/4) 叶黄素 (2)叶绿体色素的分布:叶绿体类囊体薄膜上。 (3)叶绿体色素的功能:吸收,传递(4种色素),转化光能(只有少量的叶绿素a把光能转为电能) (4)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。(例如韭黄,蒜黄) 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(秋末)时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。 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。

(5)叶绿体色素的吸收光谱: ①叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。 ②叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光。色素对绿光吸收最少。对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。 经过色素吸收后,光谱出现两条黑带。说明:叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光。 (6)叶绿体色素的性质:易溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂,不溶于水,叶绿素的性质不稳定,易被破坏,类胡萝卜素性质相对稳定。 (7)植物叶片的颜色与所含色素的关系: 正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色 叶色变黄寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄 叶色变红秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色 6、色素的提取和分离实验。 (1)原理解读: ①色素的提取:叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水,可以用无水乙醇(或丙酮)作溶剂提取绿叶中的色素,而不能用水,因为叶绿体中的色素不能溶于水。 ②色素的分离原理:利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离,溶解度大的在滤纸上扩散得快,反之则慢。从而使各种色素分离。 (2)选材:应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片,以保证含有较多的色素。 (3)过程:省略。 (4)结果分析:

光合作用和呼吸作用高考题型分析

光合作用和呼吸作用专题一、光照强度、温度、CO2浓度对光合作用的影响 P点时,影响光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随其因子的不断增强,光合速率不断提高,当到达Q点时,横坐标所表示的因素,不再影响光合速率,要提高光合速率,可适当调整图示的其他因子。 应用:温室栽培时,在一定的光照强度下,白天适当地提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时充入适量的CO2,进一步提高光合速率,当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度,以提高光合速率。总之,要根据具体情况,通过增加光照强度,调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率,以达到增产的目的。 例1、(07北京)科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是( D ) A、光照强度为a时,造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 % B、光照强度为b时,造成曲线I和II光合作用强度差异的原因是温度的不同 C、光照强度为a~b,曲线I、II光合作用强度随光照强度升高而升高 D、光照强度为a~c,曲线I、III光合作用强度随光照强度升高而升高 例2、(05上海)回答有关光合作用的问题。下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时,光合作用合成量和光强度的关系。 (1)图中X1、X2、X3的差异是由于某种原因_二氧化碳和温度_影响了光合作用的暗反应所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量,由X3增加为X1,最常采取的简便而有效的措施施放干冰,增加二氧化碳浓度(或燃烧柴草)或适当升温_ 。 (2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_光波长(或光质)_影响了光合作用的光反应_所致。 (3)图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中光反应和暗反应_反应的不同,如果Z因素代表植物生长发育期,则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是_Z3、Z2、Z1__。 : 二、光照和CO2浓度变化对光合作用中各物质合成量的影响 CO2浓度不变光反应[H]ATP C3C5: (CH2O)光照减弱↓↓↓↑↓↓' 光照增强 ↑↑↑↓↑↑ … 光照不变 暗反应C3C5[H]ATP(CH2O) CO2浓度减少! ↓ ↓↑↑↑↓ CO2浓度增加↑… ↑ ↓↓↓↑ 练习1:将单细胞绿藻置于适宜的条件下培养,经过一段时间后, 突然停止光照,发现绿藻体内C3的含量突然上升,这是由于( B ) ①光反应仍在进行,形成[H ] 和ATP ②光反应停止,不能形成[H ] 和ATP

光合作用和呼吸作用(大题)

《光合作用与呼吸作用》专项练习 1.为研究不同光照强度下水稻的光合作用,某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验,实验装置如图一所示。 实验原理: 该装置中水稻苗光合作用产生的气体,可使浮力 增大,使天平指针发生偏转。 实验步骤: ①调节天平平衡; ②用灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20cm 处, 15 min 后观察并记录指针偏转方向和格数; ③加大灯泡与装置间的距离,过15 min 再观察记录; ④连续重复步骤③。 实验结果绘制如图二,请回答下列问题: (1)该实验的自变量是 ,除上述步骤所述方法外,还可能通过______________ 改变自变量。 (2)请据图二分析回答: ①B 点与C 点比较,光合强度较大的是_____点;C 点 与D 点相比积累有机物较多的点是 点。 ②D 点时光合作用强度______(填“大于”、“小于”或 “等于”)呼吸作用强度。 ③与B 点相比较,D 点指针向________偏转,此时指针 位于天平原点0的 侧。 (3)如果进行正常光合作用的叶片,叶绿体中的[H]含量相对稳定,在a 点时突然停止供给CO 2,能表示叶绿体中[H]含量变化曲线的是 。 (1)光照强度 调节灯泡的功率 (2)①B C ②小于 ③左 右 (3)B 解析:突然停止供给CO2,叶片光合作用暗反应阶段受到抑制,消耗光反应阶段产生 的[H]的量减少,[H]的积累量增多。 35.(10分)回答下列有关绿色植物新陈代谢的问题。 材料1 科学家通过对绿色植物转换CO 2的研究得到:①在一定浓度范围内,绿色植物对外界CO 2的转换为定值;②绿色植物光合作用利用的CO 2来自于外界与呼吸作用两方面。现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据。(已测得呼吸作用释放CO 2为0.6u 参与形成1分子有机物C ) 图一 图二

影响光合作用的因素

影响光合作用的因素: 光合作用是在植物有机体的内部和外部的综合条件的适当配合下进行的。因此内外条件的改变也就一定会影响到光合作用的进程或光合作用强度的改变。影响光合作用强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。 ①光照强度:植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加,同化CO2的速度也相应增加,但当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,当植物在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强度增加到一定强度后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少时,这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点,此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制如图。 光补偿点在不同的植物是不一样的,主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时,阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率,增加产量;而阴生植物应当种植在阴湿的条件下,才有利于生长发育,光照强度大,蒸腾作用旺盛,植物体内因失水而不利于其生长发育,如人参、三七、胡椒等的栽培,就必须栽培于阴湿的条件下,才能获得较高的产量。 植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用,总光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的CO2总量)。净光合作用是指在光照下制造的有机物总量(或吸收的CO2总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的CO2)后,净增的有机物的量。 ②温度:植物所有的生活过程都受温度的影响,因为在一定的温度范围内,提高温度可以提高酶的活性,加快反应速度。光合作用也不例外,在一定的温度范围内,在正常的光照强度下,提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。如图所示。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。 ③CO2浓度:CO2是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点,即在此CO2浓度条件下,植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度,植物的光合作用就会低于呼吸作用,消耗大于积累,长期如此植物就会死亡。一般来说,在一定的范围内,植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度就不再增加或增加很少,这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高,光合作用不但不会增加,反而要下降,甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。如图所示。 ④必需矿质元素的供应:绿色植物进行光合作用时,需要多种必需的矿质元素。如氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分,磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现,用磷脂酶将离休叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后,在原料和条件都具备的情况下,这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍,可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。又如绿色植物通过光合作用合成糖类,以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中,都需要钾。再如镁是叶绿体的重要组成成分,没有镁就不能合成叶绿素。等等。 5、有氧呼吸和无氧呼吸的比较 有氧呼吸和无氧呼吸的公共途径是呼吸作用第一阶段(糖酵解),是在细胞质基质中进行。在没有氧气的条件下,糖酵解过程的产物丙酮酸被[H]还原成酒精和CO2或乳酸等,在不同的生物体由于酶的不同,其还原的产物也不同。在有氧气的条件下,丙酮酸进入线粒体继续被氧化分解。如图。由于无氧呼吸哪有机物是不彻底的,释放的能量很少,转移到A TP中的能量就更少,还有大量的能量贮藏在不彻底的氧化产物中,如酒精乳酸等。有氧呼吸在有氧气存在的条件下能把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和H2O,把有机物中的能量全部释放出来,约有44%的能量转移到ATP中。所以有氧呼吸为生命活动提供的能量比无氧呼吸多得多,在进化过程中绝大部分生物选择了有氧呼吸方式,但为了适应不利的环境条件还保留了无氧呼吸方式。 6、影响呼吸作用的因素: ①温度:温度能影响呼吸作用,主要是影响呼吸酶的活性。一般而言,在一定的温度范围内,呼吸强

光合作用知识点总结

知识点一、叶绿体中的光合色素的种类、分布、颜色、作用 知识点二、光合色素提取与分离 [提取原理]叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂。故常用无水乙醇提取绿叶中的色素。[分离原理]叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同: 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度快;反之,则慢。 [过程]1、研磨:CaCO3是为了保护色素;SiO2是为了研磨充分;乙醇提取色素。 2、制备滤纸条,注意一端应减去两角。 3、画滤液线时,要用力均匀,且等滤液线晾干后再画下一次,重复3-4次。 4、用纸层析法分离色素时,滤液线要在层析液的上方,不要触及层析液。 知识点三、光合作用的过程、实质

知识点五:光合作用与呼吸作用的比较 1)光 a、光强度:在一定范围内,光合作用速率随光照强度的增强而加快。 b、光质:复色光(白光)下,光合速率最快; 单色光中,红光下光合速率较快,蓝紫光次之,绿光最差。 故温室大棚常用无色透明薄膜。 2)温度 温度通过影响酶活性来影响光合速率。在一定范围内随温度升高,光合速率增大;温度过高会使酶活性下降,从而使光合速率减小。 生产中的应用:适时播种;温室栽培农作物时,白天适当升温,晚上适当降温。 3)CO2浓度 植物光合速率在一定范围内随CO2浓度增大而加快,但CO2达一定浓度时,光合速率不再增加。 生产中,常用合理密植、通风、施CO2(干冰)、施有机肥的方法,来增加CO2 (4)必需矿质元素:矿质元素会直接或间接影响光合作用。Mg等是合成叶绿素的必需元素(5)水分 水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。另外,水还影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体,所以水对光合作用影响很大, 生产上,应合理灌溉,预防干旱。 知识点七:提高植物光能利用率的途径 1、延长光照时间:如:轮作、补充人工光照 2、增加光合作用面积:合理密植、改善株型 3、提高强光合效率(速率):?适当增加光照强度?控制温度?提高CO2浓度

光合作用-影响光合作用的因素

1.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) (1)分析影响光合作用速率的内外因(从底物、条件和产物分析) (2)总结光合作用原理在农业生产方面的应用 分析影响光合作用的因素,我们要从光合作用的反应式出发,从反应物、产物和反应条件三个方面入手。 光合作用强度(光合速率):植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。 对坐标曲线分析采用:识轴→明点→析线 一、单因子变量对光合作用影响的曲线分析 1.光照强度 (1)原理:影响光反应阶段,制约ATP及NADPH的产生,进而制约暗反应 (2)曲线 光补偿点:光合作用强度与呼吸作用强度相等时刻的光照强度。光照强度>光补偿点,植物才能生长。 光饱和点:光合作用强度达到饱和时的最低光照强度。 (3)应用:温室大棚适当提高光照强度可以提高光合作用速率。 判断光补偿点的移动 (1)光合作用增强,呼吸作用不变或减弱 若外因使光合速率大于呼吸速率,左移。 (2)光合作用不变或减弱,呼吸作用增强 若外因使光合速率小于呼吸速率,右移。

判断光饱和点的移动 植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高。影响暗反应的因素如CO2浓度、温度(影响酶的活性)、pH(影响酶的活性)会影响光饱和点。所以我们在分析时要抓住这一本质,如果外界因素使暗反应增强,则光饱和点右移,反之,则左移。 分析表中数据可知,若其他条件不变,当pH由9.0增大到10.0时水葫芦的光补偿点最可能(左移/右移/不移动)。光饱和点最可能(左移/右移/不移动)。 【例2】图甲表示某植物体在30℃恒温时的光合速率(以植物体对O2的吸收或释放量计算)与光照强度的关系。

光合作用和呼吸作用知识总结

光合作用和呼吸作用学习资料 考试大纲解读 重难点突破 一、酶 1、酶的化学本质及作用 酶是产生的具有作用的,绝大多数酶是,少数酶是。 2、酶的特性 ⑴.:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 ⑵.:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ⑶.作用条件较温和 ①最适pH和温度下,酶活性,温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显。 ②过酸、过碱或高温下,酶将。 二、细胞的能量通货——ATP 1.ATP的结构和功能 (1) ATP分子结构简式 ATP是的英文名称缩写,其结构简式是,

(远离腺苷A的那个高能磷酸键容易断裂,也容易形成) 各字母代表的含义:A—( +);P—;~—。 (2) ATP的功能:细胞生命活动的能源物质。 2.ATP与ADP的相互转化 ⑴写出ATP与ADP的相互转化的化学反应式: (2)ATP的形成途径有 植物:和。 动物:。 三、 ATP的主要来源----细胞呼吸 1、写出有氧呼吸的总反应式: 2、有氧呼吸过程 (1)第一阶段: 场所:。 物质变化:。 能量变化:。 (2)第二阶段: 场所:。 物质变化:。 能量变化:。 (3)第三阶段:

场所:。 物质变化:。能量变化:。 用文字和箭头表示有氧呼吸的整个过程。 3、请写出无氧呼吸的总反应式: 植物:。动物:。4、有氧呼吸的过程: (1)第一阶段: 场所:。 物质变化:。 能量变化:。(2)第二阶段: 场所:。 物质变化:。 能量变化:。

3、影响细胞呼吸的因素 影响呼吸作用的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,其中主要是温度。现在简单谈谈这些因素的影响及其在生产实践中的应用。 1. 温度 温度是通过影响来影响呼吸作用的强度。 生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的。 2. 氧气浓度 在氧气浓度为零时,只进行无氧呼吸;氧气浓度为10%以下时,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;氧气浓度为10%以上时,只进行有氧呼吸。 生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用,减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。但是,在完全无氧的情况下,无氧呼吸强,分解的有机物也较多,一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜,所以一般采用低氧(5%)保存,此时有氧呼吸较弱,而无氧呼吸又受到抑制。

初中生物(光合作用和呼吸作用)

光合作用和呼吸作用 一、课标要求 1、掌握绿色植物的光合作用原理、过程、生理作用和意义 2、识记光合作用的原料、产物、条件和场所 3、绿色植物对有机物的利用 4、绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡 5、呼吸作用与温度、水分的关系 6、光合作用和呼吸作用的关系 二、知识疏理 (一)教材解读 1.绿叶在光下制造淀粉的实验(是个重点,经常考) ①将天竺葵放到黑暗处一昼夜的目的:让叶片内的有机物运走消耗干净; ②用黑纸片将叶的一部分遮住后再移到阳光下的目的:进行对照; ③叶片在酒精中隔水加热的原因:让叶绿素溶解到酒精中,最后叶片变成黄白色; ④叶片的见光部分遇碘变蓝。说明产生了有机物——淀粉。 结论:光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。 2.光合作用的概念及反应式 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能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧的过程,就叫光合作用。 光 二氧化碳+水---→有机物+氧气 叶绿体 3.光合作用的原料、条件、产物、场所 ①原料:二氧化碳+水②条件:光能 ③产物:有机物+氧④场所:叶绿体中 4.光合作用的意义 ①制造的有机物为自身提供营养物质,也是动物和人的食物来源。 ②有机物中储存的能量,是地球上一切生命所必需的最终能量来源。 ③产生氧气,吸收二氧化碳,维持生物圈中氧气和二氧化碳的平衡(碳——氧平衡)。 5.光合作用在农业生产上的应用 在农业生产上,要保证作物有效地进行光合作用的各种条件,尤其是光。种植农作物时,

应该合理密植。 6.绿色植物对有机物的利用 ①有机物用来构建植物体 ②有机物为植物的生命活动提供能量。 7、呼吸作用的概念、反应式及场所 呼吸作用——植物体吸收空气中的氧,将体内的有机物转化成二氧化碳和水,同时将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程。 场所:主要在线粒体内进行。 有机物+氧气---→二氧化碳+水 8、呼吸作用意义 呼吸作用释放出来的能量,一部分是供给植物各种生命活动需要,一部分转变成热量散发出去。 9、绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡; 绿色植物在光合作用中制造的氧,超过了自身对氧的需要,其余的氧都以气体的形式排到了大气中;绿色植物还通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,这样就维持了生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡,简称碳—氧平衡。 10、呼吸作用与光合作用的关系 呼吸作用所分解的有机物,是光合作用合成的。进行光合作用所需的能量,是呼吸作用释放出来的。 11、教材中有关光合作用、呼吸作用的实验(教师重点讲解)

影响光合作用的因素练习题

影响光合作用的因素练习题 一、内部因素对光合作用速率的影响及应用 1.同一植物的不同生长发育阶段 曲线分析:在外界条件相同的情况下,光合作用速率由弱到强依次是___________、_________、__________ 应用:根据植物在不同生长发育阶段__________速率不同,适时、适量地提供水肥及其他环境条件,以使植物茁壮成长。 2.同一叶片的不同生长发育时期 曲线分析:随幼叶发育为壮叶,叶面积增大,叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合速率______;老叶内叶绿素被破坏,光合速率随之______。 应用:农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶,都是根据其原理,可降低其___________消耗的有机物。 二、外界因素对光合作用速率的影响及应用 1.单因子因素 (1)光照强度 ①原理分析:光照强度影响光合速率的原理是通过影响____________阶段,制约________________________的产生,进而制约__________阶段。 ②图像分析:A点时只进行_________;AB段随着光照强度的增强,________强度也增强,但是仍然小于____________强度;B点时代谢特点为__________________;BC段随着光照强度的增强,光合作用强度仍不断增强;

C点对应的光照强度为____________,限制C点的环境因素可能有_________________等。 ③完成填空后,在下面的四幅图中标出A点、AB段、B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。 ④应用分析:欲使植物正常生长,则必须使光照强度大于____点对应的光照强度;适当提高_________可增加大棚作物产量。 (2)光照面积 ①图像分析:OA段表明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大,A点 为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大,光合作用强度不再增加,原因是_____________________ ②OB段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于A点以后 不再增加,但叶片随叶面积的不断增加,(OC段)不断增加,所以干物质积累量不断(BC段)。 ②应用分析:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。封顶过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。 (3)CO2浓度 ①原理分析:CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响阶段,制约生

(完整word版)能量之源——光与光合作用知识点

5-4 能量之源——光与光合作用 一、捕获光能的色素和结构 1、光合色素(Ⅱ) 2、叶绿体 (1)分布:植物叶肉细胞(主要) (2)结构特点 双层膜 基粒:由类囊体组成,类囊体膜上有光和色素、酶 基质:含与暗反应有关的酶 3、光合色素的提取与分离(Ⅱ) 二、光合作用探究历程(Ⅰ) 见课本P100-102 重点实验:恩格尔曼的水绵实验、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验

三、光合作用过程 1、方程式 2、过程(Ⅲ) 常考:光照强度变化或CO2浓度变化,各物质的含量变化(如ATP、 [H]、C3、C5等)。 3、光反应、暗反应比较

四、影响光合作用强度的因素(Ⅲ) 谨记谨记:总(真)光合速率=净光合速率+呼吸速率1、光照 (1)光照强度 A点:只进行光合作用 AB段:呼吸>光合 B点:呼吸=光合 BC段:光合>呼吸 (2)光照时间 (3)光质

2、CO2浓度 3、温度 4、矿质元素 N、P、K、Mg(叶绿素关键元素)五、光合作用原理的应用(Ⅰ) 六、常考曲线图(Ⅲ) 1、夏季晴朗的一天

bc段下降的原因是,正午气温过高,气孔关闭,CO2吸收减少,使暗反应减缓。 de段下降的原因是,光照强度降低。 6点、18点时,光合作用=呼吸作用。 2、密闭容器中 AB段:CO2不断增加,CO2释放较多。呼吸作用>光合作用。BD段:CO2不断减少,CO2吸收较多。呼吸作用<光合作用 DE段:CO2不断增加,CO2释放较多。呼吸作用>光合作用 经过一昼夜,大棚内植物有机物的含量会增加。 E点的CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物。

高一生物光合作用知识点归纳

高一生物光合作用知识点归纳 高一生物光合作用知识点归纳 光和光合作用 一、捕获光能的色素 叶绿体中的色素有4种,他们可以归纳为两大类: 叶绿素(约占3/4):叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色) 类胡萝卜素(约占1/4):胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色) 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。白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。因为叶绿 素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈绿色。 二、实验——绿叶中色素的提取和分离 1实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液(有机溶剂如无水 乙醇和丙酮)中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散 而分离开。 2方法步骤中需要注意的问题:(步骤要记准确) 三、捕获光能的结构——叶绿体 结构:外膜,内膜,基质,基粒(由类囊体构成)。与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。光合作用色素分布于类囊体 的薄膜上。吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶,就分布在类 囊体的薄膜上。类囊体在基粒上。 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必须的酶。

四、光合作用的原理 植物更新空气。 植物进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来。 光合作用的产物除氧气外还有淀粉。 光合作用释放的氧气来自水。(同位素标记法) CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径,这一途径称为卡尔文循环。 暗反应中,ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)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合成ATP的原料ADP和Pi 五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用 (1)光对光合作用的影响 ①光的波长 叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。 ②光照强度 植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加 ③光照时间 光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。 (2)温度 温度低,光合速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光合速率降低。

光合作用和呼吸作用答题技巧复习过程

光合作用和呼吸作用 答题技巧

精品文档 光合作用和呼吸作用综合题的答题技巧 一、命题角度 光合作用和呼吸作用综合题是最重要的高考压轴题之一。光合作用用和呼吸作用的试题综合性强、灵活性大,且与农业生产联系紧密。主要的命题角度:①多以坐标曲线、生理过程图解为背景切入,考查光合作用和呼吸作用的有关知识;②以光合作用和呼吸作用为核心的实验设计题;③相关计算题。 二、应对策略 对于曲线、图解试题,首先,要对光合作用和呼里作用的过程有彻底、全面的掌握,要以光反应和暗反应的物质变化和能量变化为主线,以影响光合作用的外界因素、叶绿体中色素的种类及吸收光谱等为主要内容,特别注意光合作用与呼吸作用等的联系。其次,要强化高考热点题型的训练,提升解题能力。 相关实验设计试题的类型:①对光合作用和呼吸作用产生或释放的气体等的定性验证、定量测定和呼吸商的定量测定;②对光合作用和呼吸作用发生场所的验证等。其解题策略:首先,要明确定性验证光合作用和呼吸作用产生或释放的气体、定量测定光合作用和呼吸作用强度、呼吸商(呼吸作用放出的CO2量/呼吸作用吸收的O2量)测定的方法(酸碱指示剂法和观叶片沉浮法、半叶法和黑白瓶法等)。其次,要仔细审题,确定试题类型。再次,要了解相关方法容易产生的误区及原因。最后,多练习同类试题,开拓思路,掌握解题规律,提高解题能力。 对于相关计算题,解题的关键是理清净光合作用量、总光合作用量、呼吸作用量这三个量的关系,此类题的解题程序可归纳如下:确定是净光合作用量还是总光合作用量→列方程求出第三个量→根据需要求出其他物质的量→根据需要求出有关物质的质量或体积。要明确:①光下直接测得的数值都是净光合作用量(净产量),②不进行光合作用时可直接测出呼吸作用量,③上述三个变量的关系式:净光合作用量=总光合作用量—呼吸作用量。 复习时,要选择一些关于光合作用和呼吸作用方面的典型题目进行训练分析,掌握解题方法、技巧,培养理解能力、获取信息的能力、实验设计能力和综合应用能力。要总结解题模型,多做变式习题。研究高考试题对生物复习具有指导作用,分析近年高考试题,可以得出解题的思路,平时复习题应以追求质量为先,要在过去的高考试题中寻找规律,多做贴近高考试题的变式习题或模拟题.以提高复习效率。 三、典题例证 例为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、溴麝香草酚蓝、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、CO2充气机、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。 实验步骤和预测实验结果: 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

光合作用知识点总结

5.4 能量之源----光与光合作用 一、 光合作用: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,并释放出氧气的过程 。 叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的 ,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的 。 化能合成作用:某些细菌,能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用。如硝化细菌,将NH 3氧化成亚硝酸,进而氧化成硝酸,利用这两个反应释放的化学能,将CO 2和H 2O 合成糖类。 二、光合作用的探究历程: ① 普里斯特利发现,植物可以更新空气。能说明消耗CO2和产生O2吗?不能 ②由于空气组成的发现,人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。 梅耶指出,植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。 ③萨克斯把绿叶放在暗处理(饥饿处理,消耗原有淀粉)的绿色叶片,酒精去除色素后,一半曝光, 另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 ④恩格尔曼用水绵进行光合作用的实验。巧妙之处在于:水绵的叶绿体是螺旋带状,便于观察。用好 氧细菌的聚集来确定氧气的产生部位。证明叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。 ⑤鲁宾,卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H 218O 和CO 2,释放的是18O 2;第二 组提供H 2 O 和C 18O ,释放的是O 2。光合作用释放的氧全部来自来水。 ⑥、卡尔文用14CO 2供给小球藻进行光合作用,通过控制供给14CO 2的时间和对中间产物的分析,探明了 CO 2转化成葡萄糖的途径(CO 2→C3→葡萄糖)即卡尔文循环。 三、光合作用过程 ※※叶绿体处于不同条件下,C3、C5、[H]、ATP 以及(CH 2O)合成量的动态变化 C3的变化与其他三种物质相反。 四、影响光合作用的外界因素主要有: 1、光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点,光合速率反而会下

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