第5章第4节

4.必需元素供应对光合速率的影响
(1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的
供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后， 会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 (2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施 肥料，可提高农作物产量。
5.水分的供应对光合作用速率的影响
(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影 响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入
2、“绿叶中色素的提取与分离”实验
（1）色素提取液： 无水乙醇 。 （2）色素分离方法： 纸层析 法。 溶解度 （3）色素分离原理：四种色素在层析液中 不同，溶液度高的扩散速度 快 。 （4）分离结果：滤纸条上自上而下呈现四条色 素带。 （5）该实验中化学物质的作用：二氧化硅的作 用是使 研磨充分 ；碳酸钙的作用是 保护色素 。
3.1785年,随着空气组成成分的发现,人们才明确绿叶在
光合作用的产物除氧气外还有 淀粉 。 5.1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用 同位素标记 法证 明：光合作用释放的氧气来自水。
6.20世纪40年代，美国科学家卡尔文，利用 同位素示踪
技术最终探明了 CO 中的碳在光合作用中转化成 有机物 2
5．影响叶绿素合成的因素 (1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在 黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 (2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进 而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏， 而使叶子变黄。 (3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、 Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶 绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致 叶绿素合成受阻，叶变黄。
7、绿叶的面积对光合速率的影响
OA段：随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大。 A点：为光合作用叶面积的饱和点。超过此点，随叶面积 的增大，光合作用不再增加，原因是叶片相互遮挡，影 响对光的吸收。OB段：表明干物质量(有机物净生产量， 即光合作用的生产量－呼吸消耗量)随叶面积增加而增加。 BC段：由于A点以后光合作用不再增加，但叶片的呼吸量 (OC段)随叶面积的增大而增加，所以干物质积累量降低
2.光反应和暗反应的关系
3.反应式及元素去向
CO2+H2O
光能 叶绿体 O2
（CH2O）+O2
（1）氧元素 H2O CO2 （2）碳元素：CO2 （3）氢元素：H2O
（CH2O） C3 ［H］ （CH2O） （CH2O）
提示
1.光反应为暗反应提供两种重要物质：［H］和ATP,暗 反应为光反应也提供两种物质:ADP和 Pi，注意产生位 置和移动方向。 2.没有光反应，暗反应无法进行,所以晚上植物只进行 呼吸作用，不进行光合作用；没有暗反应，有机物无 法合成，生命活动也就不能持续进行。 3.色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上, 但光反应和暗反应都需要酶参与,所以光合作用有关酶 存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和基质中。 4.若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用 甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5秒，持续 20分钟，则光合作用制造的有机物：甲<乙 （暗反应时间长）。
减少或 没有 增加
减少
增加
增加
减少
减少
减少
增加
考点二
光合作用的影响因素及其应用
1.探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析 （1）实验流程
打出小圆形叶片（30片）：用打孔器在生长旺
盛的绿叶上打出（直径=1cm）
抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆
形叶片）抽出叶片内气体 （O2等） 小圆形叶片沉到水底：将内部气体逸出的小圆形 叶片放入黑暗处盛有清水 的烧杯中，小圆形叶片全 部沉到水底
本质
区 别 能量
代表 生物
绿色植物 硝化细菌等微生物
提示 ①以上两类生物代谢类型都是自养型，在生 态系统中成分都是生产者。
②硝化细菌生存的气体环境条件有NH3和O2
（两种气体）。
③农业中松土可使硝化细菌在O2充足条件下
将更多的NH3转化成NO3或NO ，提高肥效。
2
构建知识网络
考点突破
考点一 光合作用的场所和过程 1.过程图解
3．色素与吸收光谱
提示：
①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叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对 蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收， 只是吸收量较少。 4.不同颜色温室大棚的光合效率 (1)无色透明大棚使日光中各色光均能透过，有色大 棚主要透过同色光，其他光被其吸收，故农业上一般 用无色薄膜覆盖大棚，而实验室中黑暗处理有机物时 需要有光条件下操作时最好选用绿光灯。 (2)色素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效 率最低。
6、 叶绿体功能的实验验证
(1)实验过程及现象
(2)实验结论 ① 叶绿体是进行光合作用的场所。 ② O2是由叶绿体释放的。 (3) 本实验设计的巧妙之处在于： ①选择水绵作实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于 观察；用好氧细菌确定O2释放的部位，便于观察。 ②没有空气的黑暗环境排除了O2和光的干扰。 ③设置了对照实验
（3）光照强度与光合作用强度的关系曲线分析
A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2 量可表示此时细胞呼吸的强度。 AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强 ，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有 一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用 强度。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作 用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B点以上时， 植物才能正常生长），B点所示光照强度称为光补偿点。 BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不 断加强，到C点以上就不再加强了，C点所示光照强度称 为光饱和点。 应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线， 间作套种农作物，可合理利用光能；适当提高光照强度
叶片，从而间接影响光合作用。
(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
6.叶龄对光合速率的影响
（1）曲线分析：①随幼叶不断生长，叶面积不断增大， 叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加，光合速率 不断增加（OA段）； ②壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状 态，光合速率基本稳定（AB段）； ③老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合 速率下降（BC段）。 （2）应用：摘除老叶、残叶。
8.多因子对光合速率的影响
曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所 表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。
当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率
的因子，要想提高光合速率，可适当提高其他因子。
补充：叶绿体的结构和功能
1．叶绿体结构与功能的关系 (1)基粒和类囊体增大了受光面积。 (2)类囊体的薄膜上分布着酶和色素，利于光反应的 顺利进行。 (3)基质中含有与暗反应有关的酶。 2．色素的分布与作用 (1)分布：叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上。 (2)作用：色素可吸收、传递光能，少数处于特殊状态 的叶绿素a可实现光合作用中光能→电能的转换。
（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。
（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
4．基本技术要求 (1)实验成功的关键 ①叶片要新鲜、颜色要深绿。 ②滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液 挥发。 ③滤液细线不仅要细、直，而且要含有比较多的色素(可 以重复画二至三次)。 ④滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。 (2)注意事项 ①制备定性滤纸条时，注意双手尽量不要接触纸面，以 免手上的油脂或其它脏物污染滤纸。 ②根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1 cm，高出的部分做直角弯折。
叶绿
小结：含量最多的色素为 叶绿素a ，含量最少的 为 胡萝卜素 ；在滤纸条上两者之间相距最远的为
叶黄素和胡萝卜素 ；光合作用中最有效的光为 最无效的光是 白光 。
绿光
，
想一想： 叶片为什么一般是绿色的？秋天变黄变
红是怎么回事？
提示 叶片是绿色的原因有二个：一是叶绿素是类胡 萝卜素含量的三倍；二是叶绿素吸收绿光最少，绿光被 反射出来。 秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到破坏，呈现出类 胡萝卜素的颜色，变红则是液泡中花青素的颜色。
4、光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、 ATP和O2及(CH2O)含量的影响。
改变条件 停止光照，CO2 供应不 变 突然光照，CO2 供应不 变 光照不变，停止CO2 供 应 光照不变，CO2供应增 加 光照不变，CO2供应不 变，(CH2O) 运输受阻 C 3含 [H]和 C5含量 量 ATP含量 增加 减少 减少 减少 增加 增加 减少或 没有 增加 增加 (CH2O) 合成量 减少或 没有 增加
中碳的途径。
7.光合作用的总反应式：
CO2+H2O
光能 （CH2O）+O2 叶绿体
三、光合作用的过程
光反应
场所 叶绿体类囊体薄膜 条件
光、色素 、酶等
暗反应 叶绿体基质
酶等
物质 变化
能量 光能→活跃的化学能→稳定的化学能 变化
四、影响光合作用的因素和化能合成作用 1.影响光合作用的因素有原料(包括 CO2 和土壤 中的水分)，光照条件（包括光照 强度 、光照 时间和光的成分），影响酶活性的 温度 等。 2.光合作用和化能合成作用比较 光合作用 化能合成作用 都能将CO2和H2O等无机物合成有机物 光能 氧化无机物产生的化学能
2.CO2浓度对光合作用强度的影响
（1）曲线分析：图1和图2都表示在一定范围
内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但
当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不
再增加。
（2）点含义：①图1中A点表示光合作用速率等于细
胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；②图2中的 A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；③图1和