5.4   能量之源----光与光合作用

一、 光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程 。

叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的      ，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的         。

化能合成作用：某些细菌，能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。如硝化细菌，将NH3氧化成亚硝酸，进而氧化成硝酸，利用这两个反应释放的化学能，将CO2和H2O合成糖类。

二、光合作用的探究历程：

   ①  普里斯特利发现，植物可以更新空气。能说明消耗CO2和产生O2吗？不能

②由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。

梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。

③萨克斯把绿叶放在暗处理（饥饿处理，消耗原有淀粉）的绿色叶片，酒精去除色素后，一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

④恩格尔曼用水绵进行光合作用的实验。巧妙之处在于：水绵的叶绿体是螺旋带状，便于观察。用好氧细菌的聚集来确定氧气的产生部位。证明叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。

⑤鲁宾，卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H₂¹⁸O和CO₂，释放的是¹⁸O₂；第二组提供H₂ O和C¹⁸O，释放的是O₂。光合作用释放的氧全部来自来水。

⑥、卡尔文用¹⁴CO₂供给小球藻进行光合作用，通过控制供给¹⁴CO₂的时间和对中间产物的分析，探明了CO₂转化成葡萄糖的途径（CO₂→C3→葡萄糖）即卡尔文循环。

三、光合作用过程

※※叶绿体处于不同条件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH₂O)合成量的动态变化

C3的变化与其他三种物质相反。

四、影响光合作用的外界因素主要有：

  1、光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降。

  2、温度：温度可影响酶的活性。

  3、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。

  4、水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。

5、矿质元素：例如镁是叶绿素的组成成分，氮是光合酶的组成成分，磷是ATP分子的组成成分。

五、光合作用的应用：

  1、适当提高光照强度。  2、延长光合作用的时间。3、增加光合作用的面积------合理密植，间作套种。  4、温室大棚用无色透明玻璃。补充光源时，红光，蓝紫光效果更好。5、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。 6、多施有机肥或放置干冰提高二氧化碳浓度。

六． 坐标曲线分析

1.光照强度对光合作用的影响

①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响_______阶段，制约____  的产生，进而制约_______阶段。

②图像分析：A点时只进行____________；AB段随着光照强度的增强，________强度也增强，但是仍然小于_________强度；B点时代谢特点为__________________；BC段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为_____，限制C点的环境因素可能有____________等。

③完成填空后，在下面的四幅图中标出A点、AB段、B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。

2. 光补偿点与饱和点

   光补偿点：上图中的B点。同一叶片在同一时间内，光合作用吸收的CO2量和呼吸作用放出的CO2量相等时的光照强度。

   光饱和点：上图中的E点当光照强度达到一定值时，光合速率不再增加时的光照强度为饱和点。

（1）当外界条件变化时，光补偿点移动规律如下：

①若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率改变时，如CO2浓度降低时，光补偿点应_右_ 移，光饱和点应___左移。

②若呼吸速率改变：如光合作用最适温度为30℃ 细胞呼吸最适温度为35℃，将温度由30℃提高到35℃，则A点下移，光补偿点应_右__移，光饱和点应__左__移。

③阴生植物与阳生植物相比，光补偿点和饱和点都相应向___左__移动。

（2）.真正光合速率和净光合速率判定

     ①若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为净（表观）光合速率。

②若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为（净）表观光合速率。黑暗条件下测定值为细胞呼吸速率。

③文字表述

 

第二篇：必修一知识点总结专题六 光合作用

专题六 光合作用——合成有机物，储存能量

1、捕获光能的色素和结构

1、光合色素

叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收篮子光，都不吸收绿光

2、叶绿体结构

①基粒是由类囊体构成的，是光合色素的附着点。

②外膜和内膜起分隔作用，不参与光合作用。

二、光合作用过程和场所

（1）总反应式：CO2 + H2O → (CH2O) + O2 （需要酶的催化）

（2）光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，因此光反应和暗反应相互限制，没有光照是暗反应也不能进行。

（3）物质变化：无机物（二氧化碳和水）变为有机物（CH2O）

（4）能量变化：光能变为ATP中活跃的化学能，ATP中的化学能变为有机物中稳定的化学能

（5）当二氧化碳浓度突然降低，短时间内C3减少，C5增加。

3、影响光合作用的因素

1、光照强度

①A点时，光照强度为零，所以只进行呼吸作用。

②B点时，光合作用速率等于呼吸作用（光补偿点）

③C点时，由于温度、二氧化碳浓度等的限制，光合作用强度达到饱和（光饱和点）

④A点到B点之间，呼吸强度大于光合，光照强度大于B点，光合大于呼吸。

2、二氧化碳浓度

3、温度：温度通过影响酶的活性影响光合作用

4、水的量、矿质离子、光质等的影响。

4、一天中光合作用的变化

1、随着光照强度的变化而变化，夏季正午可能会出现“午休”现象，

因为高温或者强光照引起气孔关闭，使二氧化碳浓度降低，影响光合作用的暗反应，从而使光合作用减弱。

2、白天呼吸作用和光合作用同时进行，夜晚只进行呼吸作用。

5、光合作用和呼吸作用的关系

总光合 = 净光合 + 呼吸

①叶绿体固定的CO2 光照下细胞吸收的CO2 黑暗下细胞释放的CO2

②叶绿体释放的O2 光照下细胞释放的O2 黑暗下细胞吸收的O2

③ 制造的有机物 积累的有机物 消耗的有机物

6、化能合成作用

硝化细菌等生物利用化学能将无机物合成有机物的过程。

7、细胞代谢类型

1、同化作用（合成代谢）

（1）自养型：能够利用无机物合成有机物

典例：绿色植物、蓝藻（光合作用）、硝化细菌（化能合成作用）等

（2）异养型：只能利用环境中现成的有机物维持自身生命活动

典例：人、动物、真菌以及大多数细菌

2、异化作用（分解代谢）

（1）需氧型：人、动物细胞、植物细胞、绝大多数微生物

（2）厌氧型：乳酸菌、破伤风杆菌等

（3）兼性厌氧型：酵母菌