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光 合 作 用 与 能 量 转 换
光 合 色 素 的 相 关 内 容
1.光合色素的分布——叶绿体
1.四种光合色素分布在类囊体的薄膜上。
2.与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和叶绿体基质中
3.外膜和内膜是透明的利于光的透过。
2.光合色素的提取和分离
2.1光合色素的提取
叶绿素
2.2光合色素的分离-纸层析法
2.2光合色素的分离
2.2光合色素的分离
2.2光合色素的分离
胡萝卜素：橙黄色
叶黄素： 黄色
叶绿素a：蓝绿色
叶绿素b：黄绿色
溶解度最大
含量最多
类胡萝卜素：约1/4,
叶绿素：约3/4
2.3叶绿体中色素的提取和分离——注意事项
2.3叶绿体中色素的提取和分离——注意事项
2.光合色素的提取和分离
提取叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法：即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，则①～④依次对应哪种色素及颜色？
①——胡萝卜素(橙黄色)　
②——叶黄素(黄色)　
③——叶绿素a(蓝绿色)　
④——叶绿素b(黄绿色)
2.4色素提取分离异常现象原因分析
1.滤液绿色过浅的原因
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少；
③一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏
2.滤纸条色素带重叠的原因
①滤液细线不直；②滤液细线过粗。
2.4色素提取分离异常现象原因分析
3.滤纸条无色素带的原因
①忘记画滤液细线；
②画滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中
4.滤纸条上只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带的原因
①忘记加CaCO3，导致叶绿素被破坏；
②所用叶片为黄叶。
吸收、传递和转化光能
2.5光合色素的功能
由图可知，光合色素主要吸收红光和蓝紫光
2.5光合色素的功能
2.5光合色素的功能
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。
2.6 影响色素的因素
色素与叶片的颜色
2.6 影响色素的因素
真题——光和色素吸收光谱
植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是
A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D.叶片在640～660 nm波长光下释放O2是叶绿素参与光合作用引起的
答案　A
真题——光合色素
关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
答案　C
光 合 作 用 的 相 关 内 容
1.光合作用探究历程
普利斯特里：植物可以更新空气
英格豪斯：植物绿色只有在有光条件下才能更新空气
梅耶：植物光合作用时把光能转变成化学能储存起来
萨克斯：饥饿处理，光合作用产物除了氧气还有淀粉
恩格尔曼：植物放氧部位是叶绿体，且主吸收红光和蓝紫光
鲁宾和卡门：同位素标记法，光合作用释放的氧气来自水
卡尔文：探明了CO2中C在光合作用中转化成有机物中C的途径，卡尔文循环
淀粉
1.1光合作用探究历程典例一
氧气
水
1、选用水绵、好氧细菌做实验材料（便于观察）
2、选用黑暗没有空气的环境（单一变量原则）
3、先在黑暗条件下用极细的光束，再完全曝光（对照原则）
叶绿体中的色素对不同波长的吸收的强度不同，主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光
1.2光合作用探究历程典例二
20世纪40年代 卡尔文
用14C标记的CO2供小球藻实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移途径。
卡尔文循环
1961年12月10日获第61届诺贝尔化学奖
1.3光合作用探究历程典例三
1.3光合作用探究历程典例三
2.光合作用的过程
2.光合作用的过程
H2O O2+【H】
2.光合作用的过程
下图表示某自养型生物细胞内光合作用、细胞呼吸过程中[H]的转移过程。下列叙述错误的是
A.图中过程①③④都能产生ATP
B.过程③需要H2O参与，能产生CO2
C.过程①和过程④离不开叶绿体和线粒体
D.过程①和过程③产生的[H]不是同种物质
答案：C
H2O [H] (CH2O) [H] H2O
1
2
3
4
真题——光合作用的过程
下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸的示意图
(1)图中①②③④代表的物质依次是_____ 、_____ 、_____ 、_____，[H]代表的物质主要是_____ 。
(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_____(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_____ 。
真题——光合作用的过程
O2
NADP＋
ADP和Pi
C5
NADH
C和D
缺氧
3.光合作用反应式及元素去向分析
为还原型辅酶Ⅱ(NADPH)
4.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
光照突然减弱（增强）:
CO2 浓度突然减弱（增强）:
4.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
4.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
在条件适宜的情况下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与自然光相同的绿色光照射，在照射瞬间叶绿体中的物质所发生的变化错误的是(　　)
A.ATP含量下降 B.C3的含量上升
C.合成C5的速率加快 D.NADPH的含量下降
真题--光合作用物质含量变化
答案：C
光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是(　　)
A.突然中断CO2供应，暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小
B.突然中断CO2供应，暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加
C.突然将红光改变为绿光，暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减小
D.突然将绿光改变为红光，暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小
真题——光合作用物质含量变化
答案：B
5.光合作用强度
真正（总）光合速率=净（表观）光合速率+呼吸速率
6.光合速率的表示方法
项目 表示方法 测定方法
净光合速率 单位时间内O2释放量、 CO2吸收量、有机物的积累量 光下测植物单位时间内CO2吸收量或O2释放量
总光合速率 单位时间内O2产生量、 CO2固定量、有机物的制造量 不能直接测得
呼吸速率 单位时间内CO2释放量、 O2吸收量、有机物的消耗量 黑暗测植物单位时间内O2吸收量或CO2释放量
7.影响光合作用强度（效率）的因素
7.影响光合作用强度（效率）的因素
植物自身的遗传特性(如植物品种不同)，如阴生植物、阳生植物
7.1内部影响因素
植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
7.1内部影响因素
增大
加快
叶面积指数
7.1内部影响因素
指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数
7.2外部因素--光照强度
C
色素、酶、CO2浓度、温度等
光饱和点
光补偿点
净光合速率
呼吸速率
总光合速率
思考：若CO2 浓度适当升高，B C D点将如何移动？
C
1.CO2浓度升高，
2.但呼吸速率不变（假设温度不变）
3.C3合成速率加快
4.利用[H]ATP的速率加快
5.对光能的利用能力增强，最大光合速率升高
缺镁：B右移，C左移，D左下移
7.2外部因素——光照强度
应用：
间作套种 大豆阴生植物，光补偿点、光饱和点低于阳生植物玉米，二者间作。
7.2外部因素——光照强度
7.2外部因素——CO2浓度
思考：若光照强度适当降低，B C D点将如何移动？
CO2浓度
C
1.光照强度降低，
2.但呼吸速率不变（假设温度不变）
3.光反应产生的[H]ATP减少
4.C3被还原减慢，对CO2的吸收能力下降
5.需要提供更多的CO2才能达到光合速率=呼吸速率
应用：农作物要合理密植，增施有机肥
原理：影响暗反应C3的生成
酶光照强度温度
7.2外部因素——CO2浓度
气孔开放程度会影响CO2的供应
7.3外部因素——温度 矿质元素
7.4影响光合作用强度（效率）的因素
分析P、Q点限制光合作用效率的因素分别是？
8.化能合成作用
真题——光合作用辨析
×
×
×
×
×
√
√
9.光合作用与细胞呼吸联系——过程联系
9.光合作用与细胞呼吸联系——过程联系
9.光合作用与细胞呼吸联系——物质联系
①C：CO2 → 暗反应→(CH2O)→有氧呼吸Ⅰ→C3H4O3→有氧呼吸Ⅱ→CO2
②O：H2O→光反应→O2→有氧呼吸Ⅲ→H2O
③H：H2O→光反应→[H]→暗反应→(CH2O)→有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ→[H]→有氧呼吸Ⅲ→H2O
9.光合作用与细胞呼吸联系——能量联系
10.开放环境中CO2吸收、释放量昼夜变化曲线分析
c点开始积累有机物，e点有机物积累量最大
一昼夜有机物积累量？植物是否能正常生长？
细胞呼吸
等于
小于
大于
温度
等于
小于
11.相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量变化曲线
AD:CO2浓度上升，光合速率小于呼吸速率
DH:CO2浓度下降，光合速率大于呼吸速率
HI:CO2浓度上升，光合速率小于呼吸速率
所以光合速率等于呼吸速率的点是：D H。
有机物积累最多的点：H。
BC 段变化原因：温度降低，呼吸速率减弱。
FG段变化的原因：温度高，部分气孔关闭，
I点低于A点的意义：植株一昼夜总光合速率大于总呼吸速率，表现为生长。
植株≠叶肉细胞：
密闭小室中气体变化是整棵植株(绿色、非绿色部位)光合与呼吸作用综合影响的结果
当密闭小室中CO2(或O2)初测值与末测值相等时：
11.相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线
若已知植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为：25℃和30℃。如图：在25℃，一定光照强度下，某植物光合作用曲线。在相应条件变化时，相关点如何移动？
温度升高到30℃时，
A点：___________，
B点：___________，
C点：___________，
D点：___________。
下移
右移
左下移
左移
真题——光合速率与呼吸速率相互关系
如图表示植物光合速率随光照强度改变的曲线，不正确是(　　)
A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，
则补偿点B应相应地向右移动
B.若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动
C.D点时，ATP的移动方向从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D.若图上为阳生植物，则换为阴生植物，B点和D点均要向左移动
真题——单因子对光合作用的影响
答案：B
如图，在适宜温度和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系，正确的是(　　)
A.在CO2浓度低于b的环境中植物乙比植物甲生长得更好
B.CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用
C.适当增加光照强度，a点将右移
D.CO2浓度为b时，甲、乙植物的实际光合作用强度相等
真题——单因子对光合作用的影响
答案：A
如图，表示某种植物从外界吸收二氧化碳的速率与光照强度和温度的关系，乙图表示植物体内两种生理活动，错误的是(　　)
A.在甲图A点之前(不含A点)表示光照太弱，植物没有进行光合作用
B.与乙图状态对应的是甲图中的A点
C.10 ℃时，限制甲图B点二氧化碳吸收速率不再增大的环境因素包括二氧化碳浓度
D.温度对二氧化碳吸收速率有影响是由于温度影响了有关生理活动中酶的活性
真题——单因子对光合作用的影响
答案：A
如图表示某自养型生物细胞光合作用、细胞呼吸过程中[H]的转移过程，下列叙述错误的是(　　)
A.图中过程①③④都能产生ATP
B.过程③需要H2O参与，能产生CO2
C.过程①和过程④离不开叶绿体和线粒体
D.过程①和过程③产生的[H]不是同种物质
真题——单因子对光合作用的影响
答案：C
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谢
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