热点一细胞代谢与农业生产 03光合作用的过程-决胜2024年高考生物复习热点串讲与精练

03 光合作用的过程 知识点一 光合作用经典实验 探索光合作用的部分经典实验 实验名称 实验条件 实验条件 结论 恩格尔曼实验 黑暗无空气 用极细光束照射和完全曝光对照 O2是叶绿体释放的，叶绿体是进行光合作用的场所 希尔实验 离体叶绿体的悬浮液（无CO2） 加入铁盐或其他氧化剂，光照下 水在叶绿体中光解，产生O2 鲁宾卡门实验 H218O、CO2;H2O、C18O2 光照下 光合作用释放的O2全部来自水 阿尔农实验 光照下 叶绿体中水的光解过程伴随着ATP形成 卡尔文实验 用14C标记CO2 光照下 光合产物中碳来自CO2 链接教材 1.恩格尔曼在选材、实验设计上诱什么巧妙之处？ 2.在恩格尔曼实验中，大量需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 3.希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一化学反应？ 4.尝试用示意图来表示ATP形成与希尔反应的关系。 5.分析鲁宾和卡门实验，能得出什么结论？ 知识点二 叶绿体是光合作用的完整单位 1.光合色素分布在类囊体薄膜上 ①叶绿体色素提取的原理：叶绿体色素溶于有机溶剂（无水乙醇） ②色素在层析液中溶解度不同，导致在滤纸条上扩散速度不同。溶解读越高，扩散速度越快 ③叶绿体色素的层析结果（从上到下） 位置 色素颜色 宽度 主要吸收光 色素名称 说明的问题 最上面 橙黄色 最窄 蓝紫光 胡萝卜素 含量最少，溶解度最大 次上面 黄色 次窄 蓝紫光 叶黄素 含量较少，溶解度次大 次下面 蓝绿色 最宽 红光和蓝紫光 叶绿素a 含量最多，溶解度较小 最下面 黄绿色 次宽 红光和蓝紫光 叶绿素b 含量次多，溶解度最小 2.光合作用酶分布在类囊体薄膜（光反应酶）和叶绿体基质中（暗反应酶） 3.特别提醒 知识点三 光合作用的过程 1.光合作用的过程图解 2.光反应与暗反应比较 项目 光反应 暗反应 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 条件 光、色素、H2O、酶、ADP、Pi、NADP+ CO2\、C5、酶、ATP、NADPH 物质 变化 水的光解： ATP过程： NADPH形成： CO=2固定： C3还原： C5再形成： 能量 变化 光能→ATP、NADPH中的活跃化学能 ATP、NADPH中的活跃化学能→有机物中的稳定化学能 联系 光反应为暗反应提供ATP、NADPH，没有光反应暗反应就不能进行； 暗反应为光反应ADP、Pi和NADP+，没有暗反应光反应将受抑制。 知识点四 影响光合作用的因素 1.内部因素 项目 影响 解读 应用 酶的种类、数量 数量越多，活性强，光合作用越旺盛 阳生植物光饱和点和补偿点大于阴生植物 间作套种 叶龄 影响光合作用 当叶龄超过一定范围光合作用不再增强，物质输出增多 适时摘除老叶 叶面积指数（叶片疏密） 影响光合作用和呼吸作用 一定范围之后，随叶面积指数增大，有机物合成减少，输出增多 合理密植 2.外部因素 项目 影响 解读 应用 光照强度 光反应 超过光补偿点，增强光照光合作用不再增强 温室大棚阴天时补充光照 光的品质 光反应 绿色植物主要吸收红光和蓝紫光 塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”； 温室大棚“人工补光”时，选择红光或蓝紫光”灯泡。 CO2浓度 暗反应 适当提高CO2浓度以提高光合速率 CO2施肥，施用有机肥 温度 主要是暗反应 温度通过影响酶活性影响光合作用 适时播种，保持昼夜温差 矿质元素 合成色素和酶 参与叶绿素和酶的合成，调节渗透压 合理施肥 水分 光合作用的原料 水是光合作用的原料，影响气孔开闭 合理浇水 3.光照强度和CO2浓度突然变化对叶绿体重要物质变化的影响 项目 光反应 暗反应 物质变化 光照变弱 减弱 暂时不变 ATP↓、NADPH↓、C3↑、C5↓ 光照变强 增强 暂时不变 ATP↑、NADPH↑、C3↓、C5↑ CO2供应减少 暂时不变 C3合成减少，消耗基本不变 ATP↑、NADPH↑、C3↓、C5↑ CO2供应增多 暂时不变 C3合成增多，消耗基本不变 ATP↓、NADPH↓、C3↑、C5↓ 特别提醒 ①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产。 ②温室大棚一般选无色透明塑料薄膜；遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。优先选择红光。 ③阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低农业生产上一般间作。原因是：两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分；两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光 链接教材：人教版，必修1