生物复习光合作用

会计学1生物复习光合作用生物复习光合作用（一）光合作用的研究历程（一）光合作用的研究历程实施者实验过程和实验现象实验结论普里斯特利点燃的蜡烛与绿色植物，密闭蜡烛不熄灭小鼠与绿色植物，密闭小鼠不易窒息植物更新空气萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉恩格尔曼O2是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所鲁宾、卡门光合作用释放的氧全部来自水绿叶黑暗12h遮光曝光碘液碘液深蓝色无颜色变化向植物提供H218O、CO2释放18O2H2O、C18O2释放O2四、光合作用四、光合作用1.下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是 ()AY2的质量大于Y3的质量B中小球藻的质量大于中小球藻的质量C中水的质量大于中水的质量D试管的质量大于试管的质量（二）光合作用的过程和实质（二）光合作用的过程和实质1. 光合作用的过程光合作用的过程2. 表达式表达式CO2 + H2O （CH2O）+ O2光能叶绿体 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O光能叶绿体3光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较比较比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段概念指光合作用第一阶段中的化学反应，必须有光才能进行指光合作用第二阶段中的化学反应，有没有光都可以进行实质光能转变为化学能，并放出O2同化CO2形成有机物(酶促反应)条件需光和色素、光、酶、水不需叶绿素，有光无光均可，需要多种酶、ATP、H、CO2场所在叶绿体内的类囊体的薄膜上进行在叶绿体内的基质中进行比较项目比较项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段物质转化水的光解：2H2O 4HO2ATP的合成：ADPPi能量 ATPCO2的固定：CO2C5 2C3C3的还原：2C3HATP (CH2O)C5ADPPi能量转化光能活跃的化学能，并部分储存在ATP中ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能3光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较光解酶酶酶4.光反应和暗反应的关系光反应和暗反应的关系光光反反应应暗暗反反应应光叶绿体的色素ATPH2OO2CO2（CH2O）酶C3H酶C5ADP+Pi酶5光照与光照与CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、C6H12O6合合成量的影响成量的影响光照由强变弱CO2 浓度不变光反应减弱H减少ATP减少暗反应C3还原减弱CO2固定仍正常进行C3含量上升C5含量下降（CH2O）合成量减少光照由弱变强CO2 浓度不变光反应增强H增多ATP增多暗反应C3还原增强CO2固定仍正常进行C3含量下降C5含量上升（CH2O）合成量增加5光照与光照与CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、C6H12O6合合成量的影响成量的影响光照不变CO2 浓度减小H相对增加ATP相对增加暗反应C3还原仍正常进行CO2固定减弱（CH2O）合成量相对减少C3含量下降C5含量上升4光照与光照与CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、C6H12O6合合成量的影响成量的影响5光照与光照与CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、C6H12O6合合成量的影响成量的影响光照不变CO2 浓度增加H相对减少ATP相对减少暗反应C3还原仍正常进行CO2固定增强（CH2O）合成量相对增加C3含量上升C5含量下降2下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上（ ）A生物膜为叶绿体内膜B可完成光合作用的全过程C发生的能量转换是：光能电能化学能D产生的ATP可用于植物体的各项生理活动（三）影响光合作用的因素（三）影响光合作用的因素1单因子影响单因子影响（1 1）光照强度）光照强度在生产上的应用：在生产上的应用： 延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间绿色植物进行光合作用的时间。 增加光合作用面积：合理密植。增加光合作用面积：合理密植。（2）CO2浓度浓度在生产上的应用：在生产上的应用： 对农田里的农作物应合理密植，对农田里的农作物应合理密植，“正其行，通其风正其行，通其风”。 对温室作物来说，应增施农家肥料或使用对温室作物来说，应增施农家肥料或使用CO2发生器。发生器。（3）温度）温度在生产上的应用：在生产上的应用： 冬天，温室栽培可适当提高温度。冬天，温室栽培可适当提高温度。 夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温度，降低酶温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低细胞呼吸强度，保证有机物的积累。的活性，以降低细胞呼吸强度，保证有机物的积累。（4）水分）水分 水分既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质；水分既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质；另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。进入植物体内。（5）必需矿质元素）必需矿质元素 矿质元素直接或间接影响光合作用。矿质元素直接或间接影响光合作用。N是构成叶绿素、酶是构成叶绿素、酶、ATP等的元素；等的元素；P是构成是构成ATP等的元素，参与叶绿体膜的构等的元素，参与叶绿体膜的构成；成；Mg是构成叶绿素的元素；是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成与运输。影响糖类的合成与运输。在生产上的应用：在生产上的应用：预防干旱。预防干旱。在生产上的应用：在生产上的应用：合理施肥。合理施肥。（6）绿叶的面积）绿叶的面积OA段表示随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，段表示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，超过点为光合作用面积的饱和点，超过A点时，随叶面积的增大，光点时，随叶面积的增大，光合作用实际量不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下合作用实际量不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段表示干物质量随光合作用增加而增加。而由于段表示干物质量随光合作用增加而增加。而由于A点以后光点以后光合作用量不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量不断增加合作用量不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量不断增加(OC段段)，所以干物质积累量不断降低，如，所以干物质积累量不断降低，如BC段。段。（7）叶龄）叶龄随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断增加素含量不断增加，光合速率不断增加(OA段段)。壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态，光合速率基壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态，光合速率基本稳定本稳定(AB)段。段。老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降(BC段段)。在生产上的应用：在生产上的应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。2. 多因子影响多因子影响P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子。取适当提高图示的其他因子。3下列措施及对应的生物学原理的叙述错误的是（ ）A农田种植作物一年两茬，可延长光合作用时间B栽种秆矮、叶直而小的作物，能增加种植密度，有益于增大光合面积C温室条件下，通过增施农家肥可以提高作物对有机物的吸收D经常疏松土壤可以促进植物充分利用土壤中的矿质营养4下列有关碗豆的叙述，正确为是( ) A.萌发初期，种子的有机物总重量增加 B.及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害 C.进人夜间，叶肉细胞内ATP合成停止 D.叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多（四）叶绿体中色素的提取和分离（四）叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中的各种色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇或丙酮溶液中，可以用无水乙醇或丙酮溶液提取叶绿体中的色素。层析液（ 20份石油醚+2份丙酮+1份苯）是脂溶性有机溶剂。各种色素在层析液中溶解度不同：溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。几分钟之后，叶绿体中的色素就在扩散过程中分离开来。滤纸条上呈现不同的色素带。分离原理提取原理色素带层析液胡萝卜素叶黄素叶绿素 a叶绿素 b滤液细线25红、蓝紫光最强红、蓝紫光最强自然界中少数细菌通过氧化体外环境中某些无机物NH4+、NO2-、H2S 等释放出来的能量将二氧化碳和水合成为糖类。硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等原理：化能自养类型2NH3 +3O2 2HNO2 + 2H2O +能量2HNO2 +O2 2HNO3 + 能量6CO2 + 6H2O C6H12O6 +6O2能量5.有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表（净光合速率以CO2吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定）。下列相关分析，不正确的是（ ）A光强大于0.1mmol光子/m2.s，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少B光强小于0.5mmol光子/m2.s ，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量C光强大于0.7mmol光子/m2.s ，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度D龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果。6.将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标，。实验结果如下表所示：温度（）5101520253035光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.50 3.25 3.75 3.50 3.00黑暗中释放CO2（mg/h）0.50 0.751.001.502.25 3.00 3.50(1)昼夜不停地光照，温度在35时该植物能否生长？(2)昼夜不停地 光照，该植物生长的最适宜温度是_。(3)每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在10的条件下，该植物能否生长？为什么？7.下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（时间单位、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是( )A.在9：3011：00之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓B.在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D.在18：30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：叶绿素含量低，导致光能吸收不足；_，导致_。8荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。(注：“”表示未测数据。)“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累_；D的叶肉细胞中，ATP含量将_。“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。（3）与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_。（4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是_的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是_。9.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，实验装置如左图所示。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 调节天平平衡；用100W的灯泡作为光源，先将灯泡置于距装置20厘米处，15分钟后观察并记录指针偏转方向和格数。加大灯泡与装置间距离，过15分钟再观察记录；连续重复步骤。 实验结果绘制如右图所示，请回答下列问题:(1)该实验的自变量是_，通过_进行调控。(2)请据实验结果分析回答:B点与A点比较,光合强度较大的是_点,指针偏转的方向_。C点表示的是_。CD段形成的原因是_，与C点相比较，D点指针向_偏转。若此曲线与横轴相交于E点，则E点的含义是_。(3)若用此装置测定水稻幼苗的呼吸强度，需要对此装置进行_处理，如果此时水浴温度下降，指针的偏转会受影响，从内在因素分析是因为_。10某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是( ) A光吸收差异显著，色素带缺第2条 B光吸收差异不显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条 D光吸收差异不显著，色素带缺第3条11.中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。I.提取叶绿素 II.探究pH对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25）下进行实验，方法和结果如下表。 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。实验组号叶绿素溶液（mL）调pH至处理时间（min）溶液颜色3.0Y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色根据所学知识和实验结果，请回答：（1）提取食用叶绿素的X应该为_，原因是_。注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。实验组号叶绿素溶液（mL）调pH至处理时间（min）溶液颜色3.0Y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色（2）表中Y应该为_，原因是_。（3）若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。“光补偿点光补偿点”和和“光饱和点光饱和点”的移动的移动（1）上图代表的是阴生植物，如果改为阳生植物，a、b两点则如何移动？ 阳生植物其光补偿点和光饱和点都高于阴生植物，故a、b点均应向右移。（2）当温度或CO2浓度改变时,植物的光补偿点在坐标轴上的位置将怎样移动 ? 植物的光补偿点和光饱和点不是固定数值，它们会随外界条件的变化而变动，当CO2浓度增高或温度降低时，呼吸作用减弱，因此光补偿点降低，a点向左移。在封闭的温室中，温度较高，CO2较少，这会使光补偿点提高而对光合积累不利。在这种情况下应适当降低室温，通风换气，或增施CO2才能保证光合作用的顺利进行。“光补偿点光补偿点”和和“光饱和点光饱和点”的移动的移动（3）当土壤或培养液中缺乏Mg时，a点如何移动？ 因为Mg中植物生长必须的矿质元素，与叶绿素的合成密切相关，缺Mg时植物对光能的利用率下降，因此a点必须向右移才能使得此时：光合作用强度=呼吸作用强度。“光补偿点光补偿点”和和“光饱和点光饱和点”的移动的移动12.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25、30，如图所示曲线表示该植物在30时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别是（ ）Aa点上移，b点左移，m值增大 Ba点不移，b点左移，m值不变Ca点上移，b点右移，m值减小 Da点下移，b点不移，m值增大13.育种专家测定了22时，某作物A、B两个品种在不同CO2浓度下的CO2吸收量，以及黑暗条件下的CO2释放量，结果如下表。CO2补偿点补偿点（mmol/mol）CO2饱和点饱和点（mmol/mol）CO2饱和点时饱和点时CO2吸收量吸收量mmol/(m2h）黑暗条件下黑暗条件下CO2释放量释放量mmol/(m2h） A品种品种0.061.06115.2072.00B品种品种0.051.1386.4039.60（1）CO2饱和点时，A品种的总光合速率为mmol/(m2h)。（2）若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多mg/m2。（相对原子量：C-12，O-16，H-1）（3）若其他条件不变，温度上升至27，CO2补偿点将 ,原因是 。2. 表达式表达式CO2 + H2O （CH2O）+ O2光能叶绿体 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O光能叶绿体（三）影响光合作用的因素（三）影响光合作用的因素1单因子影响单因子影响（1 1）光照强度）光照强度在生产上的应用：在生产上的应用： 延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间绿色植物进行光合作用的时间。 增加光合作用面积：合理密植。增加光合作用面积：合理密植。（4）水分）水分 水分既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质；水分既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质；另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。进入植物体内。（5）必需矿质元素）必需矿质元素 矿质元素直接或间接影响光合作用。矿质元素直接或间接影响光合作用。N是构成叶绿素、酶是构成叶绿素、酶、ATP等的元素；等的元素；P是构成是构成ATP等的元素，参与叶绿体膜的构等的元素，参与叶绿体膜的构成；成；Mg是构成叶绿素的元素；是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成与运输。影响糖类的合成与运输。在生产上的应用：在生产上的应用：预防干旱。预防干旱。在生产上的应用：在生产上的应用：合理施肥。合理施肥。（6）绿叶的面积）绿叶的面积OA段表示随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，段表示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，超过点为光合作用面积的饱和点，超过A点时，随叶面积的增大，光点时，随叶面积的增大，光合作用实际量不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下合作用实际量不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段表示干物质量随光合作用增加而增加。而由于段表示干物质量随光合作用增加而增加。而由于A点以后光点以后光合作用量不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量不断增加合作用量不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量不断增加(OC段段)，所以干物质积累量不断降低，如，所以干物质积累量不断降低，如BC段。段。6.将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标，。实验结果如下表所示：温度（）5101520253035光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.50 3.25 3.75 3.50 3.00黑暗中释放CO2（mg/h）0.50 0.751.001.502.25 3.00 3.50(1)昼夜不停地光照，温度在35时该植物能否生长？(2)昼夜不停地 光照，该植物生长的最适宜温度是_。(3)每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在10的条件下，该植物能否生长？为什么？注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。实验组号叶绿素溶液（mL）调pH至处理时间（min）溶液颜色3.0Y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色（2）表中Y应该为_，原因是_。（3）若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。12.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25、30，如图所示曲线表示该植物在30时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别是（ ）Aa点上移，b点左移，m值增大 Ba点不移，b点左移，m值不变Ca点上移，b点右移，m值减小 Da点下移，b点不移，m值增大