1、第三節(jié) 植物的光合作用,【知識概要】,一、光合作用的概念及其重要意義,光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧的過程。光合作用的重要意義是把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，轉(zhuǎn)化并儲存太陽能，使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩(wěn)定等?？傊?，光合作用是地球上幾乎一切生物的生存、繁榮和發(fā)展的根本源泉。,二、光合作用的場所和光合色素,葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要器官，葉綠體是光合作用的重要細(xì)胞器。葉綠體的類囊體薄膜上分布有光合色素，在類囊體膜和間質(zhì)中存在許多種光合作用需要的酶。,葉綠體中的色素有三類： 葉綠素，主要是葉綠 素a和葉綠素b。絕大多 數(shù)葉綠素a分子和

2、全部 葉綠素b分子具有收集 光能的作用，少數(shù)不 同狀態(tài)的葉綠素a分 子有將光能轉(zhuǎn)換為電能的作用。 類胡蘿卜素，包括胡蘿卜素和葉黃素。它們除有收集光能的作用之外，還有防止光照傷害葉綠素的功能。 藻膽素，是藻類進(jìn)行光合作用的主要色素。,三、光合作用的過程,光合作用的總反應(yīng)式概括為：,CO2H2O,（CH2O）O2,1光反應(yīng)階段 是由光引起的光化反應(yīng)，在葉綠體的類囊體上進(jìn)行，包括兩個步驟：,光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換，是通過原初反應(yīng)完成的。這個過程使光能轉(zhuǎn)換為電能。,電能轉(zhuǎn)換為活躍化學(xué)能過程，是通過電子傳達(dá)和光合磷酸化完成的。,結(jié)果使電能轉(zhuǎn)變成的活躍化學(xué)能貯存于ATP和NADPH2中。,2暗反應(yīng)階段,由

3、若干酶所催化的化學(xué)反應(yīng)，不需要光，在葉綠體的間質(zhì)中進(jìn)行。暗反應(yīng)是活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定化學(xué)能的過程，通過碳同化來完成。其途徑有卡爾文循環(huán)（C3途徑）、C4途徑和景天科酸代謝。C3是碳同化的主要形式，大體分三個階段：羧化階段（CO2的固定）。還原階段。更新階段。,根據(jù)碳同化的最初光合產(chǎn)物的不同，把高等植物分為C3植物和C4植物兩類。,四、外界條件對光合作用的影響,影響光合作用的外界條件主要有光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度和水含量等。,【解題指導(dǎo)】,例1 在光合作用中，光化學(xué)反應(yīng)的作用中心分子是：A各種狀態(tài)的全部葉綠素a分子 BP700和 P680的葉綠素分子 C全部葉綠素分子和類胡蘿卜素分子 D與

4、光合作用有關(guān)的酶分子 析 光化學(xué)反應(yīng)的作用中心只是P700和P680的葉綠素分子，而其他的葉綠素a和葉綠素b以及類胡蘿卜素則能吸收光能，并傳遞給作用中心分子，它們被稱做“天線”色素。與光合作用有關(guān)的各種酶分子，只起催化作用，不是光化學(xué)反應(yīng)的中心分子。,B,例2 將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的CO2條件下。如果將環(huán)境中 CO2含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是: A上升；下降；上升 B下降；上升；下降 C下降；上升；上升 D上升；下降；下降 析 在光合作用過程中，CO2參與暗反應(yīng)，CO2與C5化合物結(jié)合，生成兩個C3化合物，當(dāng)CO2突然

5、減少時，該過程必然受阻，導(dǎo)致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。而C3化合物的減少，又使暗反應(yīng)中C3化合物還原成葡萄糖的過程受阻，消耗光反應(yīng)提供的ATP量也減少，使細(xì)胞中ATP含量上升。,C,【鞏固練習(xí)】,24把高等植物葉綠體色素濾液放在自然光源和三棱鏡之間，從棱鏡的另一側(cè)觀察連續(xù)光譜中明顯變暗的區(qū)域是A黃光和藍(lán)紫光區(qū) B紅光和藍(lán)紫光區(qū) C綠光和紅光區(qū) D黃光和綠光區(qū),25有關(guān)葉綠體中色素的正確敘述是：A所有的葉綠素a都是作用中心色素 B植物呈現(xiàn)綠色是因為葉綠素能有效地吸收綠色 C將葉綠素提取液放在直射光下，可觀察到反射光為綠色 D葉綠體色素都吸收藍(lán)綠光，而在紅光區(qū)域的吸收峰為葉綠素所特

6、有,26如讓一植物在含有*CO2的環(huán)境中生長，以下哪種物質(zhì)最先結(jié)合有放射性碳:A磷酸甘油酸 B磷酸甘油醛 CNADPH D1,5二磷酸核酮糖,B,C,A,27在葉綠體受到光照時，pH最低的部位是：A葉綠體基質(zhì) B類囊體膜之間的空間C細(xì)胞質(zhì) D內(nèi)外被膜之間的空間,28下列敘述中不正確的是：AADP的磷酸化作用發(fā)生在類囊體膜中B當(dāng)質(zhì)子擴(kuò)散時，通過ATP合成酶形成ATP C當(dāng)在暗反應(yīng)時，ATP被消耗 DNADPH和ATP在光系統(tǒng)中形成,29測定某綠色植物是否發(fā)生光合作用，最好測定： A二氧化碳產(chǎn)生量 B是否產(chǎn)生氧氣 C體內(nèi)是否有淀粉存在 D體內(nèi)水分是否減少,B,D,B,30下列關(guān)于光合作用暗反應(yīng)的敘

7、述，不正確的是：A暗反應(yīng)是一種酶促反應(yīng) B暗反應(yīng)是使CO2變成葡萄糖的過程 C暗反應(yīng)是一種循環(huán)進(jìn)行的過程 D暗反應(yīng)只在暗處進(jìn)行,31將一株植物在黑暗環(huán) 境中放置48小時，然后將 一片葉的主脈切斷（如右圖）， 在陽光下照射4小時，將此葉片 脫色處理后，再用碘液處理，結(jié)果 a部呈棕褐色，b部呈藍(lán)色。這個實(shí)驗證明了光合作用需要 ：A光 BCO2 C水 D葉綠素,D,C,32下列作用中，與光合作用的光反應(yīng)相聯(lián)系的是： 激發(fā)的葉綠素 葉綠素 A B C D,33下列有關(guān)光合作用的敘述不正確的是：A水的分解發(fā)生在葉綠體類囊體膜上 B光反應(yīng)和暗反應(yīng)中都有許多酶參與 C溫度降到0，仍有植物能進(jìn)行光合作用 DN

8、ADP在暗反應(yīng)中起還原作用，并將能量轉(zhuǎn)移到糖類分子中,D,D,34冬季溫室栽培蔬菜，常要避免高溫，其目的是：A降低最適溫度 B提高最適溫度 C降低光補(bǔ)償點(diǎn) D升高光補(bǔ)償點(diǎn),35下列高等植物的碳同化途徑不同，屬于C4植物的是：A水稻 B玉米 C小麥 D大豆,36在C4途徑中，CO2被固定后形成的化合物是A磷酸甘油酸 B磷酸甘油醛 C草酰乙酸 D磷酸烯酸式丙酮酸,C,B,C,37一株C3植物和一株C4植物，放在同一鐘罩下。鐘罩內(nèi)與外界空氣隔絕，并每天照光12h，如此一星期后，C3植物死亡，這是因為：AC4植物在夜間的呼吸需氧較少 BC4植物較能抗旱 CC4植物光能利用率較高 DC4植物的光合作用把

9、C3植物晚上呼吸作用放出的CO2都利用了，因而使C3植物耗盡了,38下列關(guān)于光合作用意義的敘述，不正確的是： A制造有機(jī)物，是人和動物的食物來源 B合成的有機(jī)物里儲存的能量是人和動物能量的來源 C吸收O2，放出CO2，使大氣中兩種氣體的含量基本穩(wěn)定 D吸收CO2，放出O2，供生物的呼吸利用,D,C,39著名科學(xué)家希爾設(shè)計了一個實(shí)驗，用同位素18O研究綠色植物的光反應(yīng)過程。他的實(shí)驗示意圖如下圖。圖中容器內(nèi)為小球藻懸液，并置于陽光下。請回答： （1）甲圖中的 A代表 ， 它來源于 。 （2）乙圖中的 B代表 ，它來源于 。 （3）本實(shí)驗?zāi)茏C實(shí) 。 （4）若甲圖中供給2mol C18O2，能產(chǎn)生 m

10、ol A。,O2,H2O,18O2,H218O,光合作用中放出的氧氣來源于水,2,（2）對于C點(diǎn)光合作 用強(qiáng)度減弱的解釋是： 由于中午 過高， 過強(qiáng)，葉片 的氣孔關(guān)閉，使光合作用原料之一的 供應(yīng)大量減少，以致 反應(yīng)階段植物體內(nèi)的五碳化合物不能與之結(jié)合，使 的形成大為減少。,（1）曲線AB段表明 光合作用強(qiáng)度隨光照 增強(qiáng)_,（3）DE段光合作用強(qiáng)度下降的原因是 使光合作用的 反應(yīng)減弱，為暗反應(yīng)提供的 的生成量減少。,（2） （3）,而逐漸增強(qiáng),氣溫,蒸騰作用,CO2,暗,三碳化合物,光照減弱,光,ATP H,40下圖為在夏季晴朗的白天某植物葉片光合作用強(qiáng)度的變化曲線圖，請分析回答。,41右圖是在一定的CO2濃度和溫度條件下，某陽性植物和陰性植物葉受光強(qiáng)度和光合作用合成量（用CO2的吸收量表示）的關(guān)系圖，請據(jù)圖回答。,（l）曲線B所表示的是 植物的受光強(qiáng)度和光合作用合成量的關(guān)系。,（2）a、b點(diǎn)表示 。,（3）葉面積為25cm2的陽性植物葉片在