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1、光合作用,考纲解读,知识点：1.光合作用的基本过程。a.叶绿体的有关结构b.叶绿体中的色素c.光合作用的探究历程d.光合作用的过程2.影响光合作用的各种因素及在实践中的应用。,分析解读,高考命题主要集中在光合作用的过程，光合作用影响因素及其相关试验设计等知识的考查，也是教材的重难点之一。这部分知识常以曲线模型分析题、图解分析题、实验设计题等题型再现光合作用的过程及知识分析推理过程。,命题规律,1.考查内容 围绕光合作用的过程进行命题，通过对该过程的反应物、生成物、放映场所、条件以及影响因素及其与呼吸作用的关系等进行全方位考查。该部分题目综合性强，紧密联系实际2.考查形式 有选择题和非选择题两种
2、题型，是历年高考的重点和热点问题,基质,酶,?,光合作用,外膜,内膜,类囊体膜,基粒,色素,酶,叶绿体中的色素,叶绿素a：蓝绿色叶 绿 素 吸收红光和蓝紫光 叶绿素b：黄绿色 胡萝卜素：橙黄色类胡萝卜素 吸收蓝紫光 叶黄素：黄色功能：吸收、传递和转换光能,光合作用的探究历程,1771年（英）普里斯特利的实验,植物可以更新空气；,1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验；1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来；,积极思维,恩吉尔曼实验的结果,分析：这一巧妙的实验说明了什么？,好氧型细菌,水绵,用透过三棱镜的光照
3、射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域,1864年，萨克斯(德)的实验,（置于暗处几小时）思考：目的是什么？,为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽,1864年，（德）萨克斯的实验,绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；,20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：,结论：光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自CO2。,光合作用的过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,H2O,类囊体膜,酶,酶,光、,色素、,叶绿体内的类囊体膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,（1）光反应阶段,条件：,场所：,物质变化：,能量变化：,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,（
4、2）暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,多种酶、,H、ATP,光，色素，酶,色素，酶,类囊体的薄膜上,叶绿体基质中,水的光解；ATP的合成,CO2的固定；C3的还原,暗反应为光反应提供ADP和Pi。,条件,场所,物质变化,能量变化,联系,光反应为暗反应提供H和ATP，,小结,光合作用的总反应式：,6CO2+12H2O,叶绿体,光能,C6H12O6+6O2+6H2O,命题考查方式,考查光合作用的场所2009安徽卷 叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是：（）A 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B 水在光下分解为H和氧气的过程发生在基质内C
5、 二氧化碳的固定过程发生在类囊体薄膜上D 光合作用的产物-淀粉是在基质中合成的,D,光合作用过程中，条件骤变时物质量的变化,（2009海南卷）在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时，突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是（）A C3和C5都迅速减少 B C3和C5都迅速增加C C3迅速增加，C3迅速减少D C3迅速减少，C3迅速增加,C,三、影响光合作用的外界条件,表面（观）光合作用速率,实际光合作用速率,该叶片中细胞呼吸速率,=,-,总光合速率,净光合速率,呼吸速率,.光照强度.温 度.CO2 浓度.矿质元素.叶片面积,影响光合作
6、用的因素,返回,（一）光照强度对光合作用的影响,下页,（三）CO2浓度对光合作用的影响,ab:bc:cd:de:,CO2太低，农作物消耗光合产物；,随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；,CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；,CO2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。,CO2浓度对光合作用的关系,下页,（2006年四川卷5题）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示）,测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是()A.如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B.如果光照强度适当降低，a点左移
7、，b点右移C.如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移D.如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移,D,(1)光合器官的组成成分。N、Mg叶绿素，Fe、Cu光合链电子递体。(2)参与酶活性的调节。Mn、Cl和Ca与放O2有关。(3)参与光合磷酸化。PATP。(4)参与光合碳循环与产物运转。P、K、B(5)调节气孔开闭,K+对光合作用影响也很大。,（四）矿质元素对光合作用的影响,叶面积指数与光合作用的关系,（五）叶面积对光合作用的影响,下页,多因素对光合作用的影响,知识拓展应用,典型例题,（2009全国卷）31.(8分)（1）右图表示A、B两种植物的光照等其他条件适宜的情况下，光合作用强度对环境
8、中CO2浓度变化的响应特性。据图判断在CO2浓度为300(接近大气CO2浓度)时，光合作用强度较高的植物是_。（2）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，在光照等其他条件适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的植物是_，原因是_。,B,A,在低浓度CO2条件下，B植物利用低CO2进行光合作用的能力弱，积累的光合产物少。,(3)当植物净固定CO2量为0时，表明植物_,光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2量相等,延长光合作用时间 大田：复种（一年种两茬或三茬）温室：人工光照增加光合作用面积 改变株型、合理密植提高光合作用效率（1）控制光照强弱（阳生植物和阴生植物）（2）增加水分和二氧
9、化碳。（3）增加矿质元素的供应（4）控制温度，大棚作物白天可适当升高温度，夜晚适当降低温度。,提高光能利用率的措施（提高产量）,返回,呼吸作用和光合作用的比较,物质变化,能量变化,场所,条件,呼吸作用,光合作用,光、色素、酶,氧气、酶,叶绿体,细胞质基质、线粒体,无机物有机物,有机物无机物,光能有机物 化学能,有机物化学能ATP+热能,联系,1.共同完成有机物和能量的代谢,2.光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气 有氧呼吸为光合作用提供二氧化碳,绿色植物的光合作用,光合作用与细胞呼吸的联系,CO2,O2,CO2,O2,光合作用与细胞呼吸的联系,CO2,O2,CO2,O2,有关光合作用的计算,（1
10、）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用,（2）光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量,（3）光合作用实际CO2消耗量=实测的CO2消耗 量+呼吸作用CO2释放量,（5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的 反应时，然后列出方程予以计算。,（4）光合作用葡萄糖净生产量=实际光合作用 葡萄糖生产量-呼吸作用葡萄糖消耗量。,下页,命题视角,例题、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：,（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用
11、的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是mg。,分析：黑暗时呼吸作用的强度为8mg/h,36mg,30/180,8mg,0,6,44mg,例题、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是mg。,24.5,例题、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，
12、请回答：（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）。,分析：,光照时有机物 净积累量,24.54,98mg,黑暗时有机物 消耗量,8/441/618020,=101mg,减少,2008年上海试卷 请回答下列有关光合作用的问题。1.光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的 过程；二氧化碳浓度 直接影响光合作用的 过程。2.甲图表示在二氧化碳充足的情况下，某植物光合速度与 光照强度和温度的关系。在温度为10、光照强度大于 千勒克司时，光合 速度不再增加，当温度为 30、光照强度小于L3千勒克 司时，光合
13、速度的限制因素是 根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度为10、20 和30 时的光合速度。,光反应,暗反应,L1,光照强度,丙图表示AB两种植物光合速度与光照强度的关系。当在 千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合 速度相同A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡 萄糖 mg。（计算结果保留一位小数。）A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积 累量为正值，白天平均光照速度必须大于 千勒克,6,6,10.9,光合作用与呼吸作用的试验设计,(2006年全国理综试题）30（22分）为了解叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用
14、所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3、稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。,实验步骤和预测实验结果：（1）剪取两块相同的烟草叶片分别放在盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中，叶片均浮在水面上。（2）用真空泵抽走两支试管内液体中和叶肉细胞空隙间的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均沉在试管底部。（3）分析实验的结果：,试题分析 本题从考试
15、大纲实验与探究能力之“（2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。（3）具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等”入手，以主干知识光合作用和呼吸作用为命题点，考查学生的综合能力。实验目的是验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，是两个方面，由碳酸氢钠稀溶液可以分析出，它可以产生二氧化碳也可以吸收二氧化碳。根据给出的实验步骤“一组加入碳酸氢钠稀溶液，另一组加入等量的蒸馏水”可知，本质是有无二氧化碳，所以应先验证光合作用是否产生氧气，条件应进行光照。利用碳酸氢钠
16、稀溶液提供的二氧化碳产生的气体可使叶片上升。没有二氧化碳供应的不能进行光合作用。然后给以暗处理，呼吸作用又会消耗氧气，叶片又会下沉。,标准答案实验步骤和预测实验结果：（3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水的叶片仍在试管底部。（4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间，结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水的叶片仍在试管底部。分析预测的结果：（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺
17、乏气体，因此叶片位于试管底部。（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。,化能合成作用,自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。,2NH3+3O2,2HNO2+2H2O+能量,2HNO2+O2,2HNO3+能量,（CH2O）+O2,生物的代谢类型,区别：能量来源不同,光合作用,化 能 合成 作 用,类型,共同点：将无机物合成有 机物，并储存能量,生物：绿色植物、光合细菌；硝化细菌、铁细菌、硫细菌等,异养型,动物和人类；营腐生、寄生生活的细菌和真菌等。,自养型,同化作用的代谢型,异化作用的代谢型,进行有氧呼吸，也能进行暂时的、部分的无氧呼吸,只能进行无氧呼吸，氧气的存在抑制其呼吸作用,（如乳酸菌、破伤风杆菌）,既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸（如酵母菌）,再见,
