复习光合作用知识.docx

复习光合作用知识一. 学习内容：复习光合作用，理解光合作用的重要意义，知道光合作用的概念，场所，基本条件和过程， 叶绿体是绿色植物光合作用的场所，光合色素的是光合过程中进行光能转换的基础，光合过程 的暗反应是有机物合成过程，掌握光合过程中光能的能量转换过程，C3植物、C4植物的区别二. 学习重点：1. 光合作用的意义2. 光合作用的能量转换过程3. 光合作用有机物的生成4. 提高光合作用的效率三. 学习难点：1. 光合作用的意义2. 光合作用的能量转换过程，有机物生成过程3. 生物固氮四. 复习过程：1. 光合作用概念范围：绿色植物（叶绿体），具有光合色素的生物（蓝藻，褐藻等）条件：光照场所：叶绿体内反应物：二氧化碳、水产物：有机物（糖类、脂类、某些氨基酸）、氧气能量转换：光能转化换为有机物中的化学能酶：多种酶的参与（类囊体上光反应有关的酶叶绿体基质暗反应有关的酶）2. 光合作用色素A. 色素分布：色素分布在内囊体的膜上，色素分子可以吸收、转换光能（蓝绿色）一|红光（黄绿色）」篮紫光（黄色） 一（橙黄色）一蓝紫光B. 色素种类：—叶绿素a类囊体叶「叶绿素（3/4） 匚叶绿素b的膜上匚 类胡萝卜素（1/4）—厂 叶黄素—胡萝卜素色素功能：（1） 具有吸收和转换光能作用的色素绝大多数 叶绿素a全 部 叶绿素b，胡萝卜素，叶黄素这些色素吸收光能，通过共振传递光能给特殊状态的叶绿素a（2） 吸收、传递、转换光能少数处于特殊状态的叶绿色a,吸收其他色素传来的光能，转换成电能色素特点：是脂溶性色素，分离时利用纸层析法分离。

由于色素在不同的溶剂中溶解度不一样，在滤 纸上的运动速度不一样，可达到分离目的，从上开始：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素，叶绿素b3. 光合作用的过程光合作用：是叶绿体内进行的复杂的能量转换和物质变化过程「能量转换：光能转换成稳定的化学能光合作用一 p水光解释放氧气—物质变化L 二氧化碳的固定和还原1-糖类等物质的形成物质转化无机物tATP、[H]t有机物（物质代谢） _回气作用能重转化：光能-活跃的化学能-稳定化学耗（能童代谢）_r（光能自养）（1）光合作用的能量转换过程① 光能在叶绿体中的转换：光|能转换成电能 光反应阶段三阶段：一电能转换成活跃的化学能 光反应阶段1-活跃的化学能转换成稳定的化学能 暗反应阶段<1>光能转换成电能场所：叶绿体类囊体膜上物质：叶绿体色素光能色素 佶狒》特殊状态的叶绿色a V—失去电子传递给辅酶II 激发 还膏失去电子的叶绿素a ——（强还原剂）] 电子被夺眼，水被分解NADP++如+H' 酶 * NADPH“ 4H+ + O2+4e^ 2H2O供氢能量传递转换过程:A：处于特殊状态的叶绿素a分子C：电子供体 D：电子受体① 特殊状态的叶绿素A失去电子，成为强氧化剂② 电子受体接受电子并将其传给内囊体上的电子传递链，生成ATP和NADPH③ 电子供体将电子给叶绿素人，自身被氧化，并激活水光解酶，最终从水中的电子④ 水被光解H2°^°2 + 2 H++2e在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素A不断失去电子和获得电子，从 而形成电子流，光能就不断的转换成了电能。

<2>电能转换成活跃的化学能辅酶II：烟酰胺酰嘌吟二核苷磷酸，英文简写NADP+NADP+能得到两个电子和一个还原氢生成NADPH （还原性辅酶II）物质转换 NADP+ +2e +H+ ―酶―"NADPH能量转换电能…活跃的化学能同时，叶绿体利用光能转换成的另一部分电能，将ADP转换成ATP,已活跃的化学能的形 式储存起来I- NADPH （强还原能力） 光能t电能t活跃的化学能一L ATP （含高能磷酸窿）NADPH是很强的还原剂，可以将二氧化碳最终还原成糖类等有机物，自身被氧化成NADP+ 继续接受电子＜3＞活跃的化学能转换成稳定的化学能暗反应中，二氧化碳被固定形成C3化合物，在酶的作用下，接受NADPH和ATP释放出 来的能量，并被NADPH还原，经复杂的酶促反应，最终生成含稳定化学能的化合物② 光合作用的物质转换过程I1 1 1 Pc? 含童恒定噎质 暗反应 C 02 + C5 —2C J— （CH2O）—|—糖类叶绿体■一 原t料 氨基酸垣粒光反应 H”-酶、色素A+ [H] +ATP L脂肪—叶绿体、光＞总反应式：6CO2 +12 H2 C6HM + 62 + 6 h204, 光合作用的意义光合作用是生物界最基础的，最重要的新陈代谢，是所有生物生存的基石。

意义：（1）自然界的能量来源、物质来源（2）调节大气中的二氧化碳、氧气的比例，对生物的生存进化有重要意义5. 光反应与暗反应比较（1）光反应与暗反应的比较项目光反应暗反应实质光能转化为活跃化学能（ATP、[H]）, 放出氧气活跃化学能转变成稳定化学能储存 起来（CH2O）时间短促、以微秒计较缓慢〜条件需叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光、需要酶场所在叶绿体的类囊体膜上在叶绿体的基质中物质变化2H2O 光 > 4[H] + O2—光酶> ADP+ Pi ^ > ATPCO2的固定CO2 + C5> C3CO2的还原 酶口 ] >（CH2O）能量变化叶绿素将光能转化成活跃的化学能 储存在ATP中ATP中的活跃化学能转化为糖等有 机物中稳定的化学能（2）光合作用与呼吸作用比较项目光合作用呼吸作用 附录区 别反应部位叶绿体主要粒体都是双层膜细胞器、具 有能量转化功能，有自 己的DNA所需条件光、色素、酶CO2 和 H2O02和曰20、有机物、酶所用的酶（系统）不 同，在基质和膜上都有 分布物质变化无机物—有机物r无机物有机物tL小分子有机物光合作用：同化作用 呼吸作用：异化作用两者共同作用完成能 量在生物圈内的流动 全过程能量变化储存能量：光能T化学能释放能量：化学能T热能 及ATP中的化学能等联系光合作用为呼吸作用提供氧气，呼吸作用位光合作用提供co2光合作用位几乎所有 的生物提供物质能量 来源，呼吸作用是能量 的利用6.提高光合作用效率（1） C3植物和C4植物结构特点项目C3植物C4植物维管束鞘细 胞不含叶绿体呈“花环”结构，细胞较大列 紧密，含无基粒的叶绿体，且数 量多，个体大叶肉细胞细胞排列疏松，都含叶绿体围绕维管束鞘的一圈细胞排列 紧密，含有正常叶绿体地理分布适于温度较低的环境中，温带和寒带地 区适于温度较高地区，热带和亚热 带地区进化鉴别进化中出现较早，蕨类、裸子植物和木 本植物都是C3植物进化中出现较晚，比C3植物高 等；只有在草本植物中才有C4 植物常见植物大麦、大豆、马铃薯、菜豆、菠菜等高粱、玉米、甘蔗、苋菜等由于C3植物和C4植物在结构上的差异，两者在固定CO2时有不同的途径（2） C4植物光合作用的特点.过程图解：（3）基本特点:① 在。

4植物中有C4途径也有C3途径② C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体中，C3途径发生在维管束鞘细胞叶绿体中③ C4途径起到传递集中CO2作用，将外界的光合原料传递到维管束鞘细胞叶绿体内合成有 机物④ 在传送CO2的过程中，要消耗能量，来自ATP提供能量⑤ 二氧化碳的转移通过草酰乙酸、丙酮酸完成，不是气体直接通过细胞传递⑥ C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶）有很强的亲和能力，可以将大气中的低浓度CO2 固定下来⑦ C4途径固定CO2的能力要比C3途径中的强，起到CO2泵的作用，提高了 C4植物利用 CO2的能力⑧ 干旱条件下，叶片气孔关闭，C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合，C3植物 不能（3） 光合作用效率光合效率：绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量，与光合作用中吸收的光能 的比值光合效率=光合作用制造的有机物中的能量/光合作用中吸收的光能的比值提高作物产量方法：厂延长光合作用时间（人工光照、延长生长期、提高复种指数等）露普寿留置—— 增加光合作用面积（间种、套种等）匕 1-提高光合兢率（控制光照、光合原料、植物营养元素等）（4） 光强对光合作用的影响① 光照的重要性：是光合作用基本条件，直接影响作物的光合作用效率② 光强的影响：不同的作物对光照的强弱需求不同厂阳生植物：强光下生长良好，如：水稻、玉米、向日葵等 类型一1-阴生植物：较弱光照生长良好，如：胡椒等③ 光成分的影响：不同颜色的光对农作物的光合作用效率有一定的影响④ 对光合效率的影响能量相等的单色光照射绿色植物：红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率黄绿光不利于提高光合作用效率⑤ 对光合作用产物的成分的影响不同的单色光照射绿色植物蓝紫光照射，光合产物中蛋白质和脂肪含量较多红光照射下，光合产物中糖类较多（5） 二氧化碳的供应① 影响：<1> CO2浓度很低时，绿色植物不仅不能制造有机物，还消耗体内的有机物（曲线在X轴 下方）<2>在一定浓度范围内，光合作用强度随CO2浓度的增加而加强（X轴上方曲线斜率为正）光合作用强度(mg. C02 /dm2, hr)二氧化碳浓度<3>达到一定浓度后，光合作用强度不再随CO2浓度的改变而改变（斜率为0部分）<4>继续提高CO2浓度，光合强度下降（斜率为负部分）该曲线的纵轴单位：单位时间内，单位面积叶片生成有机物的量，用CO2表示。

曲线的绘制考虑到光合作用和呼吸作用的共同影响，是植物的净光合作用②应用：通常作物周围的CO2浓度比较的低，随着光合作用的进行还会降低，作物常处“CO2饥饿 状态”确保农田度好的通风，透光（充分利用光照，提供较多CO" 使用农家肥（微生物发酵产生增加温室中C6的浓度（使用农家肥、利用co2S生器）（6）必须矿质元素的供应<1>矿质元素的重要作用:催化光合作用过程中的各种酶 NADP+和ATP的重要组成成分 叶绿素、植物激素的组成元素NADP4^ ATP的重要组成成分叶绿体■膜结构和功能参与植物的呼吸作用<2>矿质元素对光合的影响氮：缺乏时，植株矮小，叶小色淡（叶绿素含量少），花少，籽实不饱满过多时，叶大鲜绿，光合旺盛，营养生长旺盛，机械组织不发达，易倒伏磷：缺乏时，蛋白质合成受阻，抗性降低用磷脂酶将离体叶绿体膜上的磷脂水解，光合其他条件具备但过程受阻钾：对糖类的合成和运输影响，促进蛋白质的合成，各种酶的辅助因子光合作用合成糖类，将糖类运输到块根、块茎和种子等器官植物对矿质元素的利用需要适量，过多过少都会造成不良的影响缺乏任何一种矿质 元素都会引起特有的生理病症每种植物的病症因缺乏的元素的种类和数量。

不同元素间相互 作用，病症更复杂<3>应用：钾供应充足，糖类合成加强，纤维素木质素含量高，茎秆坚韧，抗倒伏叶菜多施氮肥，籽实类作物后期不宜大量施氮肥， 五.学习指导：光合作用是中学阶段要掌握的一个重要的代谢，是生物界的最重要的新陈代谢，是几乎整 个生物界的物质和能量的来源，其它的生物都直接或间接的以光合作用为基础生存光合作用 的完成物质转换作用，将无机碳元素转化成能储存能量。