生物必修1《分子与细胞》第五节 光合作用将光能转化为化学能优秀第三课时导学案

这是一份生物必修1《分子与细胞》第五节 光合作用将光能转化为化学能优秀第三课时导学案，共8页。学案主要包含了光合速率，环境因素影响光合作用等内容，欢迎下载使用。

归纳梳理
净光合：表观光合：氧气释放量或二氧化碳吸收量或有机物积累量
总光合：真正光合：氧气产生量或二氧化碳固定量或有机物合成量
真正合速率=表观光合速率+呼吸速率
一、影响光合作用的因素
内因：色素含量，酶的数量和活性，
外因：光照（强度/波长、时间）、温度、二氧化碳浓度、水分、矿物质
1、光照强度
原理：直接影响光反应的速度，光反应产物NADPH与ATP的数量多少会影响碳反应的速度，这是最主要的因素。
应用：适当提高光照强度
2、温度
原理：温度影响光合作用的过程，特别是碳反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。
在生产上的应用：
1、适时播种；
2、温室栽培时，白天可以适当提高温度；
3、适当增加昼夜温差
3.CO2的浓度
在生产上应用：
1、施用农家肥（有机肥）
2、温室栽培可以适当使用二氧化碳生发器，施用干冰，或混养家禽、家畜等，提高室内CO2浓度；
3、大田生产“正其行，通其风”，
4、水
水是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有影响。
5、矿质元素
N：是合成叶绿素、酶等含N物质的必需元素。缺N时就会影响它们的合成，从而影响光合作用
P：是合成ATP的必需元素。缺P时就会影响ATP等的合成，从而影响光合作用
Mg：是合成叶绿素的必需元素，因此缺Mg时就会影响叶绿素的合成，从而影响光合作用
K：能够促进糖类等有机物在植物体内的运输，在生产上的应用：合理施肥；氮肥可以促进叶片的生长。
6.多因素影响
二、.环境骤变对光合作用中间产物含量的影响
（1）“过程法”分析三碳酸和RuBP的含量变化
当外界条件改变时，光合作用中三碳酸、RuBP及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析：
外界条件变化与物质含量对照表
光补偿点、光饱和点及其他相关点的移动
若已知某种植物呼吸作用最适温度为30 ℃，光合作用最适温度为25 ℃，在25 ℃，大气CO2浓度下，测得如下曲线：
当相关条件改变时，相关点的移动规律如下表：
（1）提高CO2浓度时各个点的移动情况:
分析光补偿点移动时.分别分析细胞呼吸强度和光合作用强度的变化情况。细胞呼吸强度: CO2,浓度增大，条件里没有涉及温度的变化，默认细胞呼吸强度不变，所以A点不动。光合作用: CO2,浓度增大，光合作用吸收的CO2,的量增多(条件默认此时植物没有达到CO2,的最大吸收量)，光合作用强度增强，即光合作用补偿呼吸作用释放CO2的能力增大。由于细胞呼吸强度不变,所以不需要原来那么强的光照便可将呼吸释放的CO2全部补偿掉，所以光补偿点左移。
分析光饱和点移动时，只需分析光反应和碳反应过程即可。CO2浓度增大,三碳酸生成量增大，消耗NADPH和ATP的量增多，所以达到光饱和点需要的NADPH和ATP的量也增多,原来光照条件下光反应阶段产生的NADPH和ATP不能满足碳反应的进行，必须在较强的光照下产生更多的NADPH和ATP才能满足光饱和的条件，即光饱和点右移。D点:光饱和点右移，D点对应的横坐标右移。CO2 浓度增大，光合作用吸收的CO2量增大,其对应的纵坐标增大,向上移动，综合来看,D点向右上方移动。
(2)温度从25 ℃→30 ℃时各个点的移动情况:
温度从25 ℃→30 ℃时，此时光合作用强度减弱，细胞呼吸强度增强,A点下移，光补偿点应该是向右移动的。那么光饱和点呢?温度主要是影响酶的活性，主要影响的是碳反应,此时的碳反应速率减慢，碳反应所能达到的最大速率减慢，此时只需要个较弱的光照强度就能实现与碳反应速率的同步了。此时将在一个较明的光照强度下达到饱和,并且此时的最大光合速率减慢。所以此时光饱和点应该是向左移动。综合上述因素,D点是往左下移。
（3）土壤缺Mg2＋
土壤缺Mg2＋，叶绿素含量减少，光合作用强度减弱，呼吸强度不变，所以A点不动，光补偿点右移，光饱和点左移。
当堂自测
1．要测定藻类是否进行了光反应，最好是检测其( )
A．葡萄糖的形成情况 B．淀粉的形成情况
C．氧气的释放情况 D．二氧化碳的吸收情况
答案 C
2．如图所示为光强度对植物光合作用的影响关系。下列关于曲线的相关叙述中错误的是
A．b可代表光下植物的表观光合速率
B．M的大小与植物的呼吸速率有关
C．N点之后植物吸收CO2的量不再增加与叶绿体中的酶数量有关
D．若植物长期处于光强度为M的自然环境中，植物仍能生长
答案 D
3．在室温条件下，下列措施中哪一项不利于提高光合作用强度( )
A．适当提高温度 B．适当增加CO2的浓度
C．适当增加光强度 D．改用绿光灯照射作物
答案 D
4．将一株长势良好的植物至于密闭空间，提供18O2，下列有关说法正确的是( )
A．黑暗时，18O不可能存在于CO2中
B．黑暗时，18O只出现于H2O中
C．光照下，18O不可能存在于葡萄糖中
D．光照下，18O可能存在于氨基酸中
答案 D
5下图是黑藻光合作用过程示意图（用字母代表物质）。请分析回答：
（1）反应Ⅰ发生的场所是 ，其中产物B是 。
（2）在反应Ⅱ中RuBP不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是 。光合作用合成的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成 。
（3）若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入 可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下2～3 min后，试管内氧气的含量 （填“增加”“减少”或“不变”）
（4）给黑藻提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O是由于____________________________________________________________________。
解析 （1）Ⅰ为光反应，场所在类囊体膜，其中产物B是H＋。（2）在碳反应中RuBP不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是RuBP可以再生。 （3）要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入二氧化硅可使研磨充分，因为研磨后叶绿体遭破坏，只有色素不能进行光合作用，所以试管内氧气含量基本不变。 （4）给黑藻提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O是因为C18O2经光合作用产生Heq \\al(18,2)O，然后光合作用利用Heq \\al(18,2)O产生含18O的氧气。
答案 （1）类囊体膜（或光合膜、叶绿体基粒） H＋
（2）RuBP可以再生 淀粉、蛋白质和脂质
（3）二氧化硅（SiO2） 不变
（4）C18O2经光合作用产生Heq \\al(18,2)O，然后光合作用利用Heq \\al(18,2)O产生含18O的氧气
[预习梳理]
一、 1.光合强度 光合作用 2.氧气 二氧化碳 3.表观光合速率 呼吸速率
二、1. (1)增加 全日照 光饱和点 (2)酶促反应 最适温度 植物种类 25 ℃
(3)碳反应 CO2饱和点
2.综合性 限制项目
光照变强CO2不变
光照变弱
CO2不变
光照不变CO2增多
光照不变CO2减少
三碳酸
↓
↑
↑
↓
RuBP
↑
↓
↓
↑
ATP 和NADPH
↑
↓
↓
↑
三碳糖
↑
↓
↑
↓
改变因素
A点
B点
C点
D点
提高CO2浓度
/
左移
右移
右上移
降低CO2浓度
/
右移
左移
左下移
25 ℃→30 ℃
下移
右移
左移
左下移
土壤缺Mg2＋
不移
右移
左移
左下移