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场所:
叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜反应物:
反应物:
氧气、氧气、ATPATP、NADPHNADPH生成物:
生成物:
水水叶绿体基质叶绿体基质COCO22、ATPATP、NADPHNADPH糖类等有机物糖类等有机物场所:
v能量变化:
能量变化:
HH22OO2H2H+1/2O+1/2O22+2e+2e-光光1.1.光反应光反应场所:
叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜条件:
条件:
光、酶、水、色素(光系统光、酶、水、色素(光系统和光系统和光系统)物质变化:
物质变化:
ADPADPPiPiATPATP酶酶电能电能NADPNADPHH2e2e-NADPHNADPH酶酶光能光能电能电能ATPATP、NADPHNADPH中活跃的化学能中活跃的化学能2.2.碳反应碳反应场所:
叶绿体基质场所:
叶绿体基质(11)COCO22的固定的固定(22)三碳分子)三碳分子的还原的还原(33)五碳分子)五碳分子的再生的再生三碳糖运至叶三碳糖运至叶绿体外绿体外v物质变化:
v条件:
ATPATP、NADPHNADPH、COCO22、酶、酶ATPATP、NADPHNADPH中活跃的化学能中活跃的化学能3CO3CO22+3C+3C55NADPHNADPHNADPNADP+ATPATPADP+PiADP+Pi66三碳糖三碳糖11三碳糖三碳糖55三碳糖三碳糖6C6C33有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能(三碳糖磷酸)(三碳糖磷酸)(三碳分子)(三碳分子)叶绿体内叶绿体内叶绿体外叶绿体外淀粉等淀粉等蔗糖蔗糖梅尔文梅尔文卡尔文卡尔文19611961年诺贝尔化学奖获得者,年诺贝尔化学奖获得者,通过化学分析,阐明光合作通过化学分析,阐明光合作用中碳化合物的合成过程,用中碳化合物的合成过程,即发现卡尔文循环。
即发现卡尔文循环。
光反应光反应碳反应碳反应场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体基粒类囊体膜上叶绿体基粒类囊体膜上叶绿体基质叶绿体基质光、水、色素和酶光、水、色素和酶COCO22、ATPATP、NADPHNADPH和酶和酶光能转变为光能转变为ATPATP和和NADPHNADPH中活跃的化学能中活跃的化学能ATPATP和和NADPHNADPH中活跃的中活跃的化学能转变成三碳糖化学能转变成三碳糖中稳定的化学能中稳定的化学能光反应为碳反应提供光反应为碳反应提供NADPHNADPH和和ATPATP水的光解、释放水的光解、释放OO22COCO22的固定、三碳糖的的固定、三碳糖的还原、还原、RuBPRuBP的再生的再生合成合成ATPATP、NADPHNADPH碳反应为光反应提供碳反应为光反应提供NADPNADP+、ADPADP、PiPi光反应和碳反应的比较光反应和碳反应的比较二、影响光合速率的环境因素二、影响光合速率的环境因素光合速率:
又称光合强度,是指一定量的植物(如一光合速率:
又称光合强度,是指一定量的植物(如一定叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放定叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。
多少氧气、消耗多少二氧化碳)。
6CO6CO22+12H+12H22OO光能光能叶绿体叶绿体CC66HH1212OO66+6H+6H22O+6OO+6O22原料原料条件条件产物产物怎样才能提高光合速率?
怎样才能提高光合速率?
CCOO22浓浓度度水水分分光光照照矿矿质质元元素素温温度度1.1.光照强度光照强度BB:
光补偿点:
光补偿点CC22:
光饱和点:
光饱和点光照强度光照强度00吸吸收收量量COCO22CC22AABBCC11ccaabbb(b(总光合量总光合量)=a()=a(净光合量净光合量)+c()+c(呼吸作用呼吸作用)光补偿点:
光合作光合作用吸收的用吸收的COCO22和呼和呼吸放出的吸放出的COCO22相等相等时的光照强度。
时的光照强度。
光合作光合作用达到最强时所需用达到最强时所需的最低的光照强度。
的最低的光照强度。
2.2.温度温度
(1)
(1)光合作用是在光合作用是在酶酶的催化下进行的,温度直接影的催化下进行的,温度直接影响响酶的活性酶的活性;
(2)B
(2)B点表示:
点表示:
此温度条件下,光合速率最高此温度条件下,光合速率最高;
(3)BC(3)BC段表示:
段表示:
超过最适温度,光合速率随温度升超过最适温度,光合速率随温度升高而下降高而下降。
一定范围内一定范围内提高温度可提高温度可以提高酶的以提高酶的活性,加快活性,加快反应速率。
反应速率。
光光合合速速率率温度温度OO10203040501020304050AABBCC将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组,分别置将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组,分别置于不同日温和夜温下生长,其他条件相同且适宜。
一于不同日温和夜温下生长,其他条件相同且适宜。
一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度,结果如下:
段时间后测定统计每组幼苗的平均高度,结果如下:
日温日温()()夜温夜温()()111117172323303033.2cm33.2cm19.9cm19.9cm232330.7cm30.7cm24.9cm24.9cm15.8cm15.8cm171716.8cm16.8cm10.9cm10.9cm温室栽培中,白天可适当提高温度,夜间适当降温室栽培中,白天可适当提高温度,夜间适当降低温度,适当提高昼夜温差,从而提高作物产量低温度,适当提高昼夜温差,从而提高作物产量(有有机物积累量机物积累量)。
分析分析:
CO:
CO22浓度是如何影响光合作用速率的?
浓度是如何影响光合作用速率的?
二氧化碳含量二氧化碳含量很低很低时,绿色植物不能制造有机物,时,绿色植物不能制造有机物,随着随着COCO22浓度的增加浓度的增加,光合作用光合作用加强加强,但达到一定值但达到一定值后后,光合作用强度光合作用强度不再不再随随COCO22浓度的增加而加强。
浓度的增加而加强。
3.CO3.CO22浓度浓度光合作用的强度光合作用的强度二氧化碳的含量二氧化碳的含量
(1)
(1)如何提高农田和温如何提高农田和温室中的室中的COCO22含量含量?
COCO22浓度在浓度在AA以内时,光合速率会随以内时,光合速率会随COCO22浓度增加而增加。
浓度增加而增加。
(2)
(2)请在图上画出更弱请在图上画出更弱光照强度下光合速率的光照强度下光合速率的曲线。
曲线。
COCO22浓度浓度光光合合速速率率00AABB答案答案:
(11)农田的农作物应确保良好通风透光和增施农田的农作物应确保良好通风透光和增施有机肥。
温室中可增施有机肥或使用有机肥。
温室中可增施有机肥或使用COCO22发生器等。
发生器等。
HH22OO是光合作用的原料。
在一定范围内是光合作用的原料。
在一定范围内,H,H2200越多,越多,光合速率越快,但到达光合速率越快,但到达AA点时,即点时,即HH22OO达到饱和时,达到饱和时,光合速率不再增加。
光合速率不再增加。
4.H4.H22OO光光合合速速率率含水量含水量OOAANN:
酶及:
酶及NADPHNADPH和和ATPATP的重要组分的重要组分PP:
磷脂、:
磷脂、NADPHNADPH和和ATPATP的重要组分;
维持叶绿体的重要组分;
维持叶绿体的正常结构和功能的正常结构和功能MgMg:
叶绿素的重要组成成分:
叶绿素的重要组成成分5.5.矿质元素矿质元素综合因素和主要因素综合因素和主要因素光照强度、温度和光照强度、温度和COCO22浓度对光合作用的影响是综浓度对光合作用的影响是综合性的,但在某些情况下会有一个起限制性作用合性的,但在某些情况下会有一个起限制性作用的主要因素。
的主要因素。
如:
夏季早晨和正午光合作用下降,主要因素分如:
夏季早晨和正午光合作用下降,主要因素分别是光照强度、别是光照强度、COCO22浓度等。
浓度等。
QQQQQQ303020201010【例例22】
(2013(2013重庆高考重庆高考)下图是水生植物黑藻在光下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
下列照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
下列有关叙述有关叙述,正确的是正确的是()DDA.tA.t11tt22,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、基质中水光解加快、OO22释放增多释放增多B.tB.t22tt33,暗反应暗反应(碳反应碳反应)限制光合作用。
若在限制光合作用。
若在tt22时时刻增加光照刻增加光照,光合速率将再提高光合速率将再提高C.tC.t33tt44,光照强度不变光照强度不变,光合速率的提高是由于光光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果反应速率不变、暗反应增强的结果D.tD.t44后短暂时间内后短暂时间内,叶绿体中叶绿体中ADPADP和和PiPi含量升高含量升高,C,C33化化合物还原后的直接产物含量降低合物还原后的直接产物含量降低【解题关键解题关键】解答本题应注意以下两点解答本题应注意以下两点:
(1)
(1)理解图中条件的变化对光合作用的影响。
光照主要理解图中条件的变化对光合作用的影响。
光照主要影响光反应阶段影响光反应阶段,CO,CO22主要影响暗反应阶段。
主要影响暗反应阶段。
(2)
(2)理解光反应与暗反应之间的区别和联系。
光反应为理解光反应与暗反应之间的区别和联系。
光反应为暗反应提供暗反应提供HH和和ATP,ATP,暗反应同时为光反应提供暗反应同时为光反应提供ADPADP和和PiPi。
【解析解析】本题以坐标图为信息载体本题以坐标图为信息载体,考查光照、温度、考查光照、温度、COCO22浓度对光合作用的影响及光合作用的过程。
水的光浓度对光合作用的影响及光合作用的过程。
水的光解、解、OO22释放发生在叶绿体类囊体膜上释放发生在叶绿体类囊体膜上,而不是叶绿体基而不是叶绿体基质质,A,A项错误项错误;
t;
t22tt33,限制光合速率的因素为限制光合速率的因素为COCO22浓度浓度,此此时光照充足且恒定时光照充足且恒定(即达到光饱和即达到光饱和),),若增加光照若增加光照,光合光合速率不会提高速率不会提高,B,B项错误项错误
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