4.2 绿色植物的光合作用 讲义-2023-2024学年京改版生物七年级上册

4.2 绿色植物的光合作用 知识梳理 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 光 反 应 阶 段 条件 光、色素、酶 场所 酶 光 在类囊体的薄膜上 物质变化 水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → ATP 能量变化 光能→ATP中的活跃化学能 暗 反 应 阶 段 条件 酶、ATP、[H] 场所 酶 叶绿体基质 物质变化 酶 CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3 ATP C3的还原： C3 + [H] → （CH2O） 能量变化 ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能 总反应式 光能 叶绿体 CO2 + H2O O2 + （CH2O） ※※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。 基础训练 一、单选题 1．图示“绿叶在光下制造有机物”的实验操作步骤。下列叙述错误的是（       ） A．本实验的目的之一是探究光照是光合作用的必要条件 B．该实验的正确操作顺序为③④②①⑤ C．④为隔水加热，叶绿素溶解于小烧杯中的酒精里 D．⑤的见光部分变成了蓝色，证明光合作用产生了淀粉 2．下列“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验操作及目的分析错误的是（　　） A．植株黑暗处理的目的是消耗原有淀粉 B．叶片部分遮光的目的是形成对照实验 C．水浴加热这一步骤目的是脱去叶绿素 D．两次用清水漂洗的目的均是洗去色素 3．有人说：“植物养育了其他生物”。有关说法正确的是（       ） ①绿色植物消耗了水 ②绿色植物产生了氧气 ③绿色植物能防风固沙 ④绿色植物制造了有机物 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 4．下列有关绿色植物生理作用的相关叙述，错误的是（　　） A．绿色开花植物开花结果阶段，根从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用 B．绿色植物的蒸腾作用能提高空气湿度，增加降水量，促进生物圈的水循环 C．植物保卫细胞可调控气孔的开闭，当保卫细胞失水时，气孔开放；吸水时，气孔关闭 D．移栽树木时去掉部分枝叶，目的主要是降低蒸腾作用，提