第9講光合作用第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用1．葉綠素分子的合成需要Mg元素。(

)2．藍(lán)藻中不含葉綠體和葉綠素。(

)3．葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多。(

)4．光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中。(

)5．線粒體和葉綠體均含有少量的DNA。(

)√×××√優(yōu)化探究P62考點(diǎn)一

捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)P98-99吸收可見光（390-760nm）類胡蘿卜素不吸收紅光四種色素都能吸收、傳遞光能。少數(shù)葉綠素a能將光能轉(zhuǎn)化為電能。葉綠素①元素組成：②功能：③合成條件：

疏水性尾部（聯(lián)系提取、分布）C、H、O、N、Mg

N、Mg都是組成葉綠素的元素，不可缺少。Fe、Mn、Cu、Zn等可能是葉綠素形成過程中某些酶的活化劑。光照：主要條件適宜的溫度：衰老、強(qiáng)光、低溫、過酸過堿吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能④降解：礦質(zhì)元素：類胡蘿卜素①元素組成：C、H（葉黃素還含O）相對葉綠素,比較穩(wěn)定只有吸收和傳遞光能的作用；防護(hù)葉綠素免受多余光照傷害

③降解：②功能：（1）四種色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中（2）葉綠素的化學(xué)性質(zhì)沒有類胡蘿卜素穩(wěn)定，葉綠素的合成易受光照、溫度和Mg的影響。植物葉中色素的化學(xué)性質(zhì)與葉色的關(guān)系正常綠色葉色變黃葉色變紅花和果實(shí)顏色正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3∶1，且葉片中色素對綠光吸收最少，綠光被反射出來寒冷時(shí)，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色植物細(xì)胞的液泡中細(xì)胞液不同pH值條件下，花青素使花瓣、果實(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。1.(2017·全國Ⅲ卷)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成D.葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的CP992.(2016·全國Ⅱ卷)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯(cuò)誤的是()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的C葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光,藍(lán)紫光和紅光被葉綠體中的色素吸收用于光合作用P99原理提取分離1、實(shí)驗(yàn)原理P97考點(diǎn)二綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中而不溶于水，可用無水乙醇提取色素各種色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,反之則慢分離色素的方法：紙層析法2、

實(shí)驗(yàn)步驟、相關(guān)操作及其目的P98步驟相關(guān)操作操作目的(1)提取色素加SiO2加CaCO3加無水乙醇(2)收集濾液用單層尼龍布用棉塞塞住試管口考點(diǎn)二

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)使研磨更充分防止研磨時(shí)色素被破壞（特別是葉綠素）溶解色素尼龍布起過濾作用防止乙醇揮發(fā),色素被氧化(3)制備濾紙條干燥的濾紙可吸附更多的濾液一端剪去兩個(gè)角色素在濾紙上擴(kuò)散均勻(4)畫濾液細(xì)線濾液細(xì)線：細(xì)、直、勻防止色素帶之間部分重疊濾液細(xì)線干燥后，再畫一兩次增加色素在濾紙上的附著量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯(5)分離色素層析液不能沒及濾液細(xì)線防止色素溶解在層析液中燒杯要蓋培養(yǎng)皿蓋（或試管口加棉塞）防止層析液成分揮發(fā)2、

實(shí)驗(yàn)步驟、相關(guān)操作及其目的P98考點(diǎn)二

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)色素種類位置色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度橙黃色最少最大最快黃色較少較大較快藍(lán)綠色最多較小較慢黃綠色較多最小最慢3、結(jié)果與分析考點(diǎn)二

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)色素帶的“條數(shù)”—種類；“寬窄”—含量；“位置”—擴(kuò)散速度層析液濾液細(xì)線條型：圓型：綠葉提取液的濾液胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b3、結(jié)果與分析考點(diǎn)二

綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中異?，F(xiàn)象分析異常現(xiàn)象原因分析收集到的濾液綠色過淺濾紙條色素帶重疊濾紙條無色素帶濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少③一次加入大量的無水乙醇，提取液濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇)

④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞未經(jīng)干燥處理，濾液線不能達(dá)到細(xì)、直勻的要求，使色素?cái)U(kuò)散不一致。①忘記畫濾液細(xì)線②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長，色素全部溶解到層析液中忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”優(yōu)化探究P651．CO2的固定會(huì)消耗大量的ATP。(

)2．葉肉細(xì)胞在葉綠體外膜上合成淀粉。(

)3．離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應(yīng)過程。(

)4．白天若突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來的物質(zhì)是三碳化合物。(

)5．正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，其葉綠體內(nèi)CO2的固定立即停止。(

)××√××18世紀(jì)中期探究歷程1.海爾蒙特柳樹實(shí)驗(yàn)結(jié)論：只有水分是植物建造自身的原料柳樹2.5kg

土100kg五年后柳樹82.5kg

土99.9kg不足：沒有考慮是否從空氣中得到什么考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程探究歷程1771年2.普利斯特利實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得渾濁的空氣不足：沒有發(fā)現(xiàn)光在植物更新空氣中的作用探究歷程1779年3.英格豪斯實(shí)驗(yàn)甲乙結(jié)論：證明了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣不足：沒有明確吸收和釋放的氣體是什么1785年發(fā)現(xiàn)綠葉在光下放出O2，吸收CO2光能化學(xué)能儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中？能量守恒德國梅耶？探究歷程1864年4.薩克斯實(shí)驗(yàn)酒精脫色避免葉片顏色對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾黑暗處理部分遮光①本實(shí)驗(yàn)為自身對照，自變量為光的有無(一半曝光、另一半遮光)，因變量為有無淀粉生成，表觀因變量為是否出現(xiàn)深藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)組是遮光處理組，對照組為曝光處理組。②饑餓處理——消耗掉葉片中原有的淀粉，避免干擾。結(jié)論：光合作用需要光照；光合作用的產(chǎn)物中有淀粉探究歷程1880年5.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)（一）黑暗、沒有空氣的環(huán)境

極細(xì)光束照射完全曝光好氧菌只集中在葉綠體被光束照射到的地方好氧菌集中在葉綠體所有受光部位極細(xì)光束照射完全曝光結(jié)論：①氧氣是葉綠體釋放出來的②葉綠體是綠色植物光合作用的場所③光合作用過程需要光照P1001.實(shí)驗(yàn)材料選得妙:

水綿不僅具有細(xì)而長的帶狀葉綠體,而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中,便于觀察和分析研究。2.排除干擾的方法妙:

實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量和減少額外變量,恩格爾曼將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中,排除了環(huán)境中光線和氧的影響,從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行。3.觀測指標(biāo)設(shè)計(jì)得妙:

通過好氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測,從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。4.實(shí)驗(yàn)對照設(shè)計(jì)得妙:

進(jìn)行前后對照、相互對照

恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)巧妙之處在哪里？探究歷程1880年5.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)（二）恩格爾曼在證明光合作用放氧部位是葉綠體后，緊接著又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)∶他用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域。從這一實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論?結(jié)論：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，釋放氧氣

光合作用釋放的O2來自CO2還是H2O？？探究歷程1939年6.魯賓、卡門同位素標(biāo)記18OCO2H218O?C18O2H2O?第一組第二組綠色植物（如小球藻）O218O2H2O＋C18O2→植物→O2

H218O＋CO2→植物→18O2

結(jié)論：光合作用釋放的氧氣來自水①本實(shí)驗(yàn)為相互對照，自變量是標(biāo)記物質(zhì)(H218O

與C18O2)，因變量是試管內(nèi)產(chǎn)生O2的質(zhì)量差異。

②同位素標(biāo)記法——同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變。科學(xué)家通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。P102探究歷程20世紀(jì)40年代7.卡爾文實(shí)驗(yàn)美國卡爾文(Calvin)同位素標(biāo)記14C用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，發(fā)現(xiàn)：14CO2小球藻有機(jī)物的14C結(jié)論：CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳

卡爾文循環(huán)

考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程年代科學(xué)家結(jié)論1771普利斯特利1779英格豪斯1845梅耶1864薩克斯1880恩格爾曼1939魯賓、卡門20世紀(jì)40年代卡爾文植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得渾濁的空氣證明了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來光合作用需要光照；光合作用的產(chǎn)物有淀粉氧氣由葉綠體釋放出來，葉綠體是光合作用的場所光合作用釋放的氧氣來自水CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳原料:產(chǎn)物:場所:條件:CO2、H2*O（CH2O）、*O2葉綠體光、酶、色素一、光合作用的探究歷程考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程二、光合作用的過程1、概念：指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。3、過程：根據(jù)反應(yīng)過程是否一定需要光能，可以概括分為兩個(gè)階段:2、實(shí)質(zhì)：把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能。光反應(yīng):暗反應(yīng):有光才能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)但若長期沒有光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]，暗反應(yīng)也不能一直進(jìn)行6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O光能葉綠體光能葉綠體CO2+H2O

（CH2O）+O2葉綠體中的色素光能供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段H2OO2[H]水在光下分解場所：葉綠體的類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程二、光合作用的過程場所：葉綠體的類囊體薄膜上條件：光、色素和酶等物質(zhì)變化：

水的光解

ATP的合成

能量變化：考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程光反應(yīng)階段ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶H2O

2[H]+1/2O2光能光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中場所：葉綠體基質(zhì)條件：多種酶、ATP、[H]等物質(zhì)轉(zhuǎn)化：CO2的固定

能量轉(zhuǎn)化：C3的還原考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程暗反應(yīng)階段

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能CO2＋C52C3酶ATPADP+Pi2C3

+[H](CH2O)+C5酶糖類考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程4、光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)P94光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)P103①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供兩種重要物質(zhì)：NADPH和ATP，[H]既可作還原劑，又可提供能量；暗反應(yīng)為光反應(yīng)也提供物質(zhì)ADP、Pi、NADP+。②沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，光反應(yīng)也會(huì)受到抑制。①水的光解

光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了NADPH和ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP+。暗反應(yīng)光反應(yīng)項(xiàng)目聯(lián)系能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)變化條件場所ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能[H]、ATP、多種酶、CO2等葉綠體基質(zhì)中①CO2的固定

②C3的還原

光能→ATP中活躍的化學(xué)能光、色素、酶、水等葉綠體類囊體薄膜上②ATP的合成

4、光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系6、不同條件下光合作用過程中物質(zhì)含量的變化分析分析方法：需從物質(zhì)的生成和消耗兩個(gè)方面綜合分析。示例：CO2供應(yīng)正常，光照停止時(shí)，C3的含量變化考點(diǎn)三光合作用的探究歷程及過程（1）環(huán)境條件改變時(shí)光合作用中相關(guān)物質(zhì)的含量變化條件光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變CO2供應(yīng)由充足到不足，光照不變CO2供應(yīng)由不足到充足，光照不變C3含量C5含量[H]和ATP的含量(CH2O)的合成量“含量”生成消耗（1）環(huán)境條件改變時(shí)光合作用中相關(guān)物質(zhì)的含量變化6、不同條件下光合作用過程中物質(zhì)含量的變化分析↑↓↓↓↓↑↑↑↓↑↑↓↑↓↓↑優(yōu)化探究P66②在總光照時(shí)間、總黑暗時(shí)間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。6、不同條件下光合作用過程中物質(zhì)含量的變化分析（2）連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。1．為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。每組處理的總時(shí)間均為135s，處理結(jié)束時(shí)測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms（毫秒）；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。D組（對照組）：光照時(shí)間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%?；卮鹣铝袉栴}：（1）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，需要保持各組實(shí)驗(yàn)的溫度、______

等條件相同、適宜且穩(wěn)定（答出1點(diǎn)即可），這是為了排除______

對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。（2）單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量______D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是______

；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要______。（3）比較A、B、C三組處理可以推知，隨著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產(chǎn)生的______

能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中

。光照強(qiáng)度、CO2濃度

無關(guān)變量

高于

C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%光照ATP和NADPH

CO2的同化量

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體(色素、酶）①M(fèi)g、N等礦質(zhì)元素；②酶的活性受溫度等影響。光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間氣體反應(yīng)物①作為反應(yīng)物和反應(yīng)的媒介；②水分→氣孔關(guān)閉→CO2供應(yīng)內(nèi)因——遺傳因素植物種類；葉齡；酶的種類、數(shù)量、活性；色素的含量外因——環(huán)境因素光照；溫度；CO2濃度；水分；礦質(zhì)元素等考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用主要外因考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用

可以通過測定一定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量的表示。如可用單位時(shí)間CO2等反應(yīng)物的消耗量或O2、糖等產(chǎn)物的生成量來表示。光合作用強(qiáng)度：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。

考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用1、光照強(qiáng)度A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度＞光合作用強(qiáng)度，CO2釋放量逐漸減少。B點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度=所有細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長)，B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。單位時(shí)間CO2吸收量單位時(shí)間CO2釋放量CBA光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)●●●D●●E光飽和點(diǎn)BC段：隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度＜光合作用強(qiáng)度。(1)原理：

光照強(qiáng)度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。C點(diǎn)：限制C點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是光合色素含量、酶的數(shù)量和活性，外部因素是CO2濃度、溫度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。E點(diǎn)所示的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。(2)曲線：真正（總）光合速率=凈光合速率+呼吸速率凈光合速率：有光條件下，綠色植物單位時(shí)間、單位葉面積CO2吸收量或O2釋放量。（可測量）呼吸速率：黑暗條件下，綠色植物單位時(shí)間、單位葉面積O2吸收量或CO2釋放量。O2的產(chǎn)生量CO2的固定量有機(jī)物制造量＝O2釋放量＋呼吸作用O2消耗量＝CO2吸收量＋呼吸作用CO2產(chǎn)生量＝有機(jī)物積累量＋呼吸有機(jī)物消耗量優(yōu)化探究P72光補(bǔ)償點(diǎn)AB光照強(qiáng)度0吸收量

CO2陽生植物陰生植物C釋放量CO2凈光合速率呼吸速率實(shí)際光合速率光合速率根據(jù)植物與光照強(qiáng)度的關(guān)系，把植物分為陽生植物和陰生植物。陽生植物：強(qiáng)光環(huán)境中生長健壯，弱光條件下發(fā)育不良的植物。陰生植物：弱光條件下比強(qiáng)光條件下生長良好的植物。

陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)＜陽生植物光飽和點(diǎn)【2018·全國卷Ⅱ,節(jié)選】

為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結(jié)果如圖所示。從圖可知,A葉片是樹冠

(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)：

下層A葉片凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片；且A葉片凈光合速率為0時(shí)所需光照強(qiáng)度也低于B葉片?？键c(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用1、光照強(qiáng)度(2)曲線：真正光合速率

凈光合速率

CO2吸收量CO2釋放量CBA光照強(qiáng)度●●●D●●E考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用1、光照強(qiáng)度（3）應(yīng)用：控制好光照強(qiáng)度①大棚種植陰雨天應(yīng)補(bǔ)充光照，把光強(qiáng)控制在光飽和點(diǎn)，至少要在光補(bǔ)償點(diǎn)之上；②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。間作：兩種或兩種以上生育季節(jié)相近的作物，在同一塊田地上成行或成帶（多行）間隔種植。舉例：一行A一行B，通常將高的喜陽植物與矮的喜蔭植物間種，如玉米間種大豆或蔬菜。間作的意義：提高光能和土地的利用率。套作：兩種或兩種以上作物的共生期只占生育期的一小部分時(shí)間，是一種解決前后季作物間季節(jié)矛盾的復(fù)種方式。如在棉花尚未收完前種入豌豆，還可利用棉花稈作豌豆的支架。套作的意義：提高光能和土地的利用率。輪作：在同一塊田地上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物，是用地養(yǎng)地相結(jié)合的一種生物學(xué)措施。如一年一熟的大豆→小麥→玉米三年輪作，這是在年間進(jìn)行的單一作物的輪作。輪作的意義：有利于防治病蟲害；調(diào)節(jié)土壤肥力。(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是______。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點(diǎn)/μmol·m－2·s－112001180560623優(yōu)化探究P69A和C作物A光飽和點(diǎn)高且長得高，可利用上層光照進(jìn)行光合作用；作物C光飽和點(diǎn)低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用2、溫度①溫室栽培植物時(shí)，冬天適當(dāng)增溫，夏天適當(dāng)降溫；②白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用強(qiáng)度；夜晚適當(dāng)降溫，以降低作物細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，保證有機(jī)物的積累，促進(jìn)作物生長。（3）應(yīng)用措施：（1）原理：溫度→酶的活性→光合速率（2）曲線：考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用A'點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需的CO2最低濃度CO2補(bǔ)償點(diǎn)（A點(diǎn)）：光合速率和呼吸速率相等時(shí)的CO2濃度CO2飽和點(diǎn)（B、B'點(diǎn)）：當(dāng)空氣中的CO2濃度增加到一定程度后，植物的光合速率就不會(huì)再隨著CO2濃度的增加而提高時(shí)的CO2濃度3、CO2濃度(1)原理：CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。(2)曲線：考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用

凈光合速率

真正光合速率

(3)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)適當(dāng)提高CO2的濃度①多施有機(jī)肥或農(nóng)家肥

②大田生產(chǎn)“正其行，通其風(fēng)”，即為提高CO2濃度、增加產(chǎn)量

農(nóng)家肥富含有機(jī)物，被土壤中的微生物分解成各種礦質(zhì)元素，增加了土壤的肥力；另外還釋放出熱量和CO2，增加了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度，有利于光合作用的進(jìn)行。3、CO2濃度考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用4、水

含水量光合作用的原料→影響光反應(yīng)植物體內(nèi)各種生化反應(yīng)的介質(zhì)；影響氣孔的開閉→影響暗反應(yīng)。在一定范圍內(nèi)，水越充足，光合作用速率越快（3）應(yīng)用：根據(jù)作物需水規(guī)律合理灌溉，預(yù)防干旱洪澇。（1）原理：（2）曲線：考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用5、礦質(zhì)元素（1）原理：礦質(zhì)元素通過影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成，對光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。

合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成率。（3）應(yīng)用：N：酶、葉綠素、ATP、NADP+的重要組分P：ATP、NADP+的重要組分；維持葉綠體膜（磷脂）的正常結(jié)構(gòu)和功能Mg：葉綠素的重要組分在一定濃度范圍內(nèi)，增大必須礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率；但超過一定濃度后，會(huì)導(dǎo)致土壤濃度過高使植物吸水困難而導(dǎo)致光合速率下降。（2）曲線：考點(diǎn)四影響光合作用的因素及應(yīng)用據(jù)圖分析多因素對光合作用的影響P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素，依次為光照強(qiáng)度、光照強(qiáng)度和溫度。Q點(diǎn)之后橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的主要因素，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。增加農(nóng)作物產(chǎn)量的幾點(diǎn)做法：1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度2、延長光合作用時(shí)間3、增加光合作用面積——合理密植、間作套種4、溫室大棚用無色透明玻璃（光質(zhì)）5、適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚）6、白天適當(dāng)增加溫度，夜間適當(dāng)降低溫度8、合理施肥，提供必要的礦物質(zhì)元素7、合理灌溉，提供適當(dāng)水分單位時(shí)間CO2釋放量BADCFEHGI單位時(shí)間CO2吸收量13618時(shí)間AB段：

BC段：

C點(diǎn)：

CD段：

DE段：

EF段：

FG段：

GH段：

HI段：

夏季晴朗一晝夜植物光合作用曲線只進(jìn)行細(xì)胞呼吸光合速率小于呼吸速率光合速率等于呼吸速率光合速率大于呼吸速率溫度高，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象，光合速率大于呼吸速率

溫度逐漸降低，光合速率逐漸恢復(fù)，光合速率大于呼吸速率隨著光照減弱，光合速率逐漸下降，光合速率大于呼吸速率光合速率小于呼吸速率只進(jìn)行細(xì)胞呼吸光合午休：溫度過高，蒸騰作用旺盛，部分氣孔關(guān)閉，CO2吸收量減少，光合作用強(qiáng)度明顯減弱。BADCFEHGI圖（5）13618時(shí)間（1）開始進(jìn)行光合作用的點(diǎn)：

（2）光合作用和呼吸作用相等的點(diǎn)：

（3）開始積累有機(jī)物的點(diǎn)：

（4）有機(jī)物積累量最大的點(diǎn)：BC、GC

G

夏季晴朗一晝夜植物光合作用曲線單位時(shí)間CO2吸收量單位時(shí)間CO2釋放量密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線A～B：

B～C：

C～D：光合速率大于呼吸速率

D～G：光合速率大于呼吸速率G～H：光合速率小于呼吸速率

H～I(xiàn)：細(xì)胞呼吸不斷產(chǎn)生CO2，CO2積累，曲線上升①光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)：

②該植物一晝夜表現(xiàn)為生長嗎？C、GI點(diǎn)低于A點(diǎn)，說明一晝夜密閉容器中CO2濃度減小，即光合速率>呼吸速率，植物生長。細(xì)胞呼吸不斷產(chǎn)生CO2，曲線上升光合速率小于呼吸速率

1.“液滴移動(dòng)法”①甲測定呼吸速率a.裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2。b.玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾，置于適宜溫度環(huán)境中。c.紅色液滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。(1)實(shí)驗(yàn)裝置：考點(diǎn)五

光合速率的實(shí)驗(yàn)探究②乙測定凈光合速率a.裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定。b.必須給予較強(qiáng)光照處理，且溫度適宜。c.紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。(2)測定方法：多用于水生生態(tài)系統(tǒng)。取三個(gè)玻璃瓶，一個(gè)用黑膠布包上。從待測的水體深度取水，保留一瓶立即測初始溶氧量(M0)；將另一對黑白瓶沉入取水深度，經(jīng)過一定時(shí)間t，將其取出，測黑瓶溶氧量(M1)、白瓶溶氧量(M2)。2.“黑白瓶法”計(jì)算方法②:沒有初始值的情況下：

計(jì)算方法①:有初始值的情況下：有氧呼吸量：黑瓶中氧氣的減少量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=M0-M1凈光合作用量:白瓶中氧氣的增加量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧=M2-M0光合作用量:有氧呼吸量+凈光合作用量=白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=M2-M1白瓶中測得的現(xiàn)有量與黑瓶中測得的現(xiàn)有量之差，即總光合作用量=M2-M1A.丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生[H]的場所是線粒體內(nèi)膜B.在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1mgC.在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低D.在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量約為1.1mg1.用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲、乙、丙，同時(shí)從某池塘水深0.5m處的同一位置取滿水樣，立即測定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。下列有關(guān)分析合理的是（）透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgB細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量=4.9－3.8＝1.1mg產(chǎn)生的凈氧氣量=5.6－4.9＝0.7mg實(shí)際光合作用釋放的氧氣量＝1.8mgMB表示：MA表示：MB-MA:3.“稱重法（半葉法）”將植物對稱葉片的一半（A）遮光或取下置于暗處，另一半（B）留在光下進(jìn)行光合作用（即不做處理），并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。一定時(shí)間后，在這兩部分葉片的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為MA、MB。葉片初始質(zhì)量+光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量-呼吸作用有機(jī)物的消耗量葉片初始質(zhì)量-呼吸作用有機(jī)物的消耗量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量（B葉片被截取部分光合作用合成的有機(jī)物總量）1、現(xiàn)采用如圖所示方法測定植物葉片光合作用強(qiáng)度，將對稱葉片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚笰、B間物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照和溫度下照射一段時(shí)間，在A、B中截取對應(yīng)部分相等面積的葉片，烘干稱重，分別記作m1和m2，單位為mg/(dm2·h)。下列說法正確的是（）A.該方法在未測出細(xì)胞呼