1.实质 光 CO2+H2O——(CH2O)+O2 叶绿体 1)同化二氧化碳,制造有机物;(物质变化)
2)将光能转化为化学能储存在有机物中。(能量变化) 从公式中可思考光合作用的意义:2.意义
光合作用是生物界最基础的,最重要的新陈代谢,是所有生物生存的基石。
1)生物的食物(养料)能量来源;(CH2O)
2)维持大气中的二氧化碳、氧气含量的相对稳定;(CO2被消耗,释放O2)3)使有氧呼吸的生物出现成为可能,推动了生物的进化。(释放O2,有氧呼吸产能效率高,加速进化) 思考:实现 CO2+H2O——(CH2O)+O2,需要什么条件?你怎样理解它肯定是需要特定的条件的?——喝水时,呼出的二氧化碳和水接触……
3.条件:光(外)、色素和酶(内) 思考:光合作用需要的色素和酶在哪里?4.场所:叶绿体(提供了光合作用需要的色素和酶) 思考:叶绿体如何利用这些条件和原料来制造有机物?5.过程:根据光是否必须参与:1)光反应:类囊体/基粒 ADP 光 ATP H2O———[H]+O2 色素、酶2)暗反应:基质 酶 CO2+C5——2C3 (固定) ATP ADP 2C3+[H] ———(CH2O)+C5 (还原) 酶读懂:课本示意图。分析:a.其中的能量转化过程:光能——ATP中活跃的化学能—— (CH2O)中稳定的化学能;b.桥梁物质:[H]和ATP;c.外界条件变化时,相关物质的含量变化 离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断(或增加/强)二氧化碳供应(或光照),叶绿体中[H]和ATP、C3、C5的相对含量和(CH2O)的合成量短期内如何变化?(可表示成相关曲线)d.在其他条件适宜并等同的情况下,分别持续和间隔光照(以5秒为间隔)离体的叶绿体相同时间(20分钟),二者(CH2O)的合成量是否相同? 回顾:以上知识是怎样获得的?6.发现重点关注:萨克斯、恩格尔曼、卡门、鲁宾、卡尔文实验思想方法。 7.影响植物光合作用的内外因素 1)环境因素a.光的成分(或光质/波长/颜色):不同色素(……)对不同波长的光的吸收能力不同。直接影响光反应。b.光照强度:是光的属性,指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量来量度。 (05江苏生物)4、下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是( )B
A.无光合作用,有呼吸作用
B.光合作用与呼吸作用达到动态平衡
C.无呼吸作用,有光合作用
D.光合作用与呼吸作用都不进行
c.CO2浓度:直接影响暗反应。(06广东生物)42.(4)C02浓度对植物光合作用强度影响的规律如右图。
当外界C02浓度处于A时,植物叶片光合作用所固定的C02量与 相等;为提高封闭大棚内作物产量,棚内人工释放C02应控制在 (填图中字母)浓度为宜。
d.温度:主要是影响暗反应酶的活性。 (07山东.8)(05上海生物)32、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______________影响了光合作用的___________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是__________________________________。
(2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_____________影响了光合作用的________所致。
(3)图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中________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__________________。
答案:32、(1)二氧化碳和温度 暗反应 施放干冰,增加二氧化碳浓度(或燃烧柴草)或适当升温 (2)光波长(或光质) 光反应 (3)光反应和暗反应 Z3、Z2、Z1
(07北京理综) 3.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,得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是
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
答案:D
e.矿质元素:N(酶等)、P(ATP等)、Mg(叶绿素等)、K(合成、转运有机物)等。f.水分:主要是间接影响。 2)遗传因素a.阳生植物、阴生植物利用光能的差异;(07全国理综II)30(22分)
回答下列I、II小题:
I、右图表示光照强度对A、B两种C3植物光合作用强度的影响。据图回答:
(1)A、B两种植物光合作用过程中对光能利用的差异是___________________________。
(2)在农业生产中,与B植物相比,A植物应种植在______________条件下。
答案:30 I、(8分)
(1)在低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高,在高于P光照强度下A植物光能利用
率比B植物的高。
(2)较强光照
b.C3、C4植物利用低浓度CO2能力的差异。
( )10、右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下,两种
植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是D
A.当光照强度增加到一定程度时,光合作用强度不再增加,即达到饱和
B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和
C.C4植物比C3植物光能利用率高
D.水稻是阴生植物,玉米是阳生植物
3)发育因素不同生长发育期利用光能的差异。 备考:a.能解释以光合作用强度/光合作用速率/二氧化碳吸收速率 /氧气释放速率/有机物合成速率为纵坐标,以光照强度、CO2浓度、时间(光合作用强度的日变化)等各种影响因素为横坐标的曲线中各点(光饱和点、光补偿点、CO2饱和点、CO2补偿点)的含义或各段的成因; 真正光合速率(总光合速率)=表观光合速率(净光合速率)+呼吸速率 相同时间内: 光合作用二氧化碳消耗量 = 光合作用二氧化碳吸收量 + 呼吸作用二氧化碳产生量(近似等于暗环境下二氧化碳释放量) 光合作用有机物合成量/制造量(总量) = 光合作用有机物积累量(净量) + 呼吸作用有机物分解量/消耗量 一般地,所测的光合速率都是表观光合速率(净光合速率)。b.综合运用光合作用和呼吸作用的原理,解释、提出农作物的增产措施 农作物光合作用总量减去呼吸消耗总量所得的有机物的累积量,是形成作物产量的物质基础。而累积的有机物中储存的能量来自于光能,因此,提高光能利用率是使作物增产的必然途径。