题型6 从物质与能量视角探索光合作用（核心知识）-【技巧点拨】备战2023年高考生物二轮题型复习讲解

题型6 从物质与能量视角探索光合作用（核心知识） 1、 光合作用的过程 1、概念 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。 可以用化学反应式表示为： 2、基本过程 阶段 光反应 暗反应 场所 叶绿体的类囊体薄膜 叶绿体基质 条件 光 、 色素 、酶、水、ADP、Pi、NADP+ 多种酶、NADPH、ATP、CO2、C5 物质变化 水的光解： ATP的合成： NADPH的合成： CO2的固定： C3的还原： 能量转化 光 能→ ATP、NADPH 中活跃的 化学 能 ATP、NADPH 中 活跃 的化学能→ (CH2O) 中 稳定 的化学能 光反应与暗反应的联系 光反应产生的NADPH、ATP为暗反应提供 还原剂 和 能量 ；暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了 原料 3、易错提醒 （1）NADPH和ATP的移动途径：从类囊体薄膜到叶绿体基质。 （2）NADPH的作用：活泼的还原剂，储存部分能量为暗反应供能。 （3）光反应产生的ATP只能用于叶绿体内部的吸能反应，如暗反应。 4、光合作用的总反应式及元素去向 C： H： O：； 2、 影响光合作用的因素 Ⅰ 外部影响因素 （一）光照强度 1、概念：指植物在 单位时间 内通过光合作用 制造糖类 的数量。 2、原理：光照强度通过影响 光反应 影响光合速率。一定范围内，光照强度增强→光反应速率加快→生成的ATP和NADPH增多→暗反应中C3的还原速率加快→（CH2O）增多。 3、曲线 曲线分析 细胞生理活动 ATP产生场所 叶肉细胞外观表现 图示 A点 植物只进行 细胞呼吸 ，不进行 光合作用 细胞质基质和线粒体 从外界吸收 O2 ，向外界排出 CO2 AB段（不含A、B点） 呼吸量 ＞ 光合量 细胞质基质、线粒体、叶绿体 从外界吸收 O2 ，向外界排出 CO2 B点 光合量 = 呼吸量 与外界不发生气体交换 B点之后 光合量 ＞ 呼吸量 从外界吸收 CO2 ，向外界释放 O2 4、应用：欲使植物生长，必须使光照强度 大于 光补偿点。温室中，适当 增强 光照强度，可以提高光合速率，增产。 （二）CO2浓度 1、原理：CO2浓度影响 暗反应 阶段，制约 C3 的形成。 2、曲线 A与A’ 图1中A点表示 CO2补偿点 ，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。 图2中A’点表示进行光合作用所需CO2的 最低 浓度。 B与B’ B与B’对应的CO2浓度，表示 CO2饱和点 。 限制B和B’的因素是 酶 的数量、最大活性及 光照强度 、 温度 等。 3、应用 （1） 农田中增加 空气流动 ，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”。 （2） 温室中可增施 有机肥 ，以增大CO2和无机盐的浓度。 （三）温度 1、原理：温度通过影响 酶的活性 影响光合作用。 2、曲线 AB段 在B点之前，随着温度升高，酶的活性逐渐 增强 ，光合速率增大 B点 酶处在 最适温度 ，光合速率最大 BC段 随着温度升高，酶的活性逐渐 下降 ，光合速率减小，50℃左右时光合速率几乎为零。 3、应用 （1）农田中 适时播种 （2）温室中，增大 昼夜温差 ，白天适当升温，夜晚适当降温，保证植物有机物的积累。 （四）多因子对光合作用的影响 1、曲线 A点前 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高 B点时 横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为坐标图中所标示出的其他因子 2、应用 （1）温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当 提高温度 ，增加光合酶的活性，提高光合速率，同时也可适当 补充CO2 ，进一步提高光合速率。 （2）当温度适宜时，可适当增加 光照强度 和 CO2浓度 以提高光合作用速率。 （五）水分或矿质元素 1、曲线 水分 矿质元素 原理 水既是光合作用的 原料 ，又是各种化学反应的 介质 ，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响 CO2 进入植物体内。 矿质元素通过影响光合作用有关的 化合物 ，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响 叶绿素 的合成从而影响光反应。 备注 水分过多，不利于植物根系有氧呼吸，而进行无氧呼