光合作⽤复习课
中⼼发⾔⼈：⾼⼀⽣物组周以萍⼀、教学⽬标：巩固光合作⽤相关知识⼆、教学重点：题型分析三、教学⽅法：讲述、图⽰四、教学过程[知识梳理]
⼀、光合作⽤：绿⾊植物吸收阳光的能量，同化CO2和⽔，制造有机物质并释放氧⽓的过程。1．光合作⽤的重要性：把⽆机物变成有机物、蓄积太阳能量和环境保护。2．叶绿体和光合⾊素
叶绿体是进⾏光合作⽤的细胞器。在显微镜下观察，⾼等植物的叶绿体⼤多数呈椭球形，其结构可分为外膜、内膜、基粒和基质四部分，内膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能，基粒是光反应进⾏的场所，基质是暗反应进⾏的场所。叶绿体具有由许多⽚层组成的⽚层系统，称为类囊体。光合作⽤的光能转换功能是在类囊体膜上进⾏的。光合⾊素就位于类囊体膜中。其种类、颜⾊和吸收的可见光段如下：
应注意吸收光谱只说明光合⾊素吸收的光段，不能进⼀步说明这些被吸收的光段在光合作⽤中的效率。3．光合作⽤的发现：⼆、光合作⽤的过程1．光反应和暗反应
根据需光与否，可笼统的将光合作⽤分为两个反应――光反应和暗反应。光反应发⽣⽔的光解、O2的释放和ATP及
NADPH（还原辅酶II）的⽣成。反应场所是叶绿体的类囊体膜中，需要光。暗反应利⽤光反应形成的ATP和NADPH，将CO2还原为糖。反应场所是叶绿体基质中，不需光。光呼吸的全过程需要由叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器协同完成。2．影响光合作⽤的因素（1）外部因素：①A）光强
光补偿点：当叶⽚的光合速率与呼吸速率相等（净光合速率为零）时的光照强度，称为光补偿点。光饱和点：在⼀定条件下，使光合速率达到最⼤时的光照强度，称为光饱和点。出现光饱和点的原因：强光下暗反应跟不上光反应从⽽限制了光合速率。
⼀般来说，光补偿点⾼的植物其光饱和点也⾼。如，草本植物的光补偿点与光饱和点>⽊本植物；阳⽣植物的>阴⽣植物；C4植物的>C3植物。光补偿点低的植物较耐荫，适于和光补偿点⾼的植物间作。如⾖类与⽟⽶间作。光抑制：光能过剩导致光合效率降低的现象称为光合作⽤的光抑制。
光抑制现象在⾃然条件下是经常发⽣的，因为晴天中午的光强往往超过植物的光饱和点，如果强光与其它不良环境(如⾼温、低温、⼲旱等)同时存在，光抑制现象更为严重。B）光质
对光合作⽤有效的是可见光。红光下，光合效率⾼；蓝紫光次之；绿光的效果最差。红光有利于碳⽔化合物的形成，蓝紫光有利于蛋⽩的形成。
②CO2补偿点：当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO2浓度即为补偿点。凡是能提⾼CO2浓度差和减少阻⼒的因素都可促进CO2流通从⽽提⾼光合速率。如改善作物群体结构，加强通风，增施CO2肥料等。CO2饱和点：当光合速率开始达到最⼤值(Pm)时的CO2浓度被称为CO2饱和点。
凡是能提⾼CO2浓度差和减少阻⼒的因素都可促进CO2流通从⽽提⾼光合速率。如改善作物群体结构，加强通风，增施CO2肥料等。
③光合作⽤有温度三基点，即光合作⽤的最低、最适和最⾼温度。在⼀定温度范围内，昼夜温差⼤,有利于光合产物积累。④⽤于光合作⽤的⽔只占植物吸收⽔分的1%，因此，⽔分缺乏主要是间接的影响光合作⽤，具体地说，缺⽔使⽓孔关闭，影响⼆氧化碳进⼊叶内；使光合产物输出减慢；使光合机构受损；光合⾯积减少。⽔分过多也会影响光合作⽤。⼟壤⽔分过多时，通⽓状况不良，根系活⼒下降，间接影响光合作⽤。
⑤直接或间接影响光合作⽤。N、P、S、Mg是叶绿体结构中组成叶绿素、蛋⽩质和⽚层膜的成分；Cu、Fe是电⼦传递体的重要成分；Pi是ATP、NADPH以及光合碳还原循环中许多中间产物的成分；Mn、Cl是光合放氧的必需因⼦；K、Ca对⽓孔开闭和同化物运输具有调节作⽤。因此，农业⽣产中合理施肥的增产作⽤，是靠调节植物的光合作⽤⽽间接实现的。
⑥引起光合“午睡”的原因：⼤⽓⼲旱和⼟壤⼲旱（引起⽓孔导度下降）；CO2浓度降低，光合产物淀粉等来不及运⾛，反馈抑制光合作⽤。光呼吸增强。光合“午休”造成的损失可达光合⽣产的30%以上。（2）内部因素：①不同部位
以叶龄为例：幼叶净光合速率低，需要功能叶⽚输⼊同化物；叶⽚全展后，光合速率达最⼤值（叶⽚光合速率维持较⾼⽔平的时期，称为功能期）；叶⽚衰⽼后，光合速率下降。
②不同⽣育期⼀般都以营养⽣长期为最强，到⽣长末期就下降。3．提⾼光能利⽤率的途径
光能利⽤率：单位⼟地⾯积上植物光合作⽤积累的有机物所含的化学能，占同⼀期间⼊射光能量的百分率称为光能利⽤率。作物光能利⽤率很低，即便⾼产⽥也只有1%～2%。
（1）延长光合时间：措施有提⾼复种指数、延长⽣育期（如防⽌功能叶的早衰）、补充⼈⼯光照等。（2）增加光合⾯积：措施有合理密植、改变株型等。
（3）增强光合作⽤效率：措施主要有增加⼆氧化碳浓度、降低光呼吸等。三、光合作⽤与⼈类社会
（1）⼈类活动引起全球变暖（2）臭氧层的保护[典型例题]
例1．从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ）。测定了每种类型的光合作⽤，如右图所⽰。在最深处采集到的是哪种类型的浮游植物？（）A、ⅠB、ⅡC、ⅢD、Ⅳ
答案:D 解析：深海处的光强是极其微弱的，长期⽣活在深海处的浮游植物必然已适应这种环境，因此在较低光强下即达到光饱和点,⽽在较⾼光强下其光合速率仍然是很低的。
例2．取相同体积的培养液，分别放⼊透光瓶和不透光瓶中，分别加⼊等量的⼩球藻，置于相同温度及光照下培养⼀段时间后，测得透光瓶中产⽣氧⽓的量为0.3g,不透光瓶中消耗氧⽓的量为0.lg,则透光瓶中⼩球藻光合作⽤制造氧⽓的量是（）A、0.4gB、0.3gC、0.2g
D、0.lg
答案:A 解析：此题中透光瓶中产⽣氧⽓的量应为光合作⽤制造的减去呼吸作⽤消耗之后净剩的氧⽓的量，不透光瓶消耗氧⽓的量应为瓶中⼩球藻呼吸作⽤消耗氧⽓的量，在其他条件相同时，透光瓶中⼩球藻光合作⽤制造氧⽓量应为净剩的氧⽓量加上呼吸作⽤消耗的氧⽓量。例3．在严寒的冬天，利⽤温室进⾏蔬菜种植，可以提⾼经济效益，但需要调节好温室的光照、湿度、⽓体和温度，以提⾼产品的质量和品质。下列措施及⽅法正确的是（）
①由于温室内外温差⼤，在温室薄膜（或玻璃）上结成⼀层⽔膜，要及时擦⼲，以防⽌透光率降低②适当地增加光照，以补充冬季阳光的不⾜③尽量增加空⽓湿度，以降低植物的蒸腾作⽤④向温室内定期施放⼆氧化碳⽓体，以增加光合作⽤强度⑤向温室内定期施放氧⽓，以降低呼吸作⽤强度⑥冬季温室内温度尽量维持恒定A、①②④B、①②④⑥C、②③⑤⑥D、③④⑥
答案:A 解析:此题考察了影响光合作⽤的外界因素,主要有光照、⼆氧化碳、温度、⽔分、矿质元素及光合速率的⽇变化。正确的：①⽔膜不擦⼲会导致透光率降低影响光合作⽤。②适当地增加光照，可以补充冬季阳光的不⾜。④补充⼆氧化碳可以增加光合作⽤强度。错误的：③温室内由于植物的蒸腾作⽤，空⽓湿度本来就相对较⾼，所以不⽤再增加空⽓湿度来降低植物的蒸腾作⽤了。⑤光合作⽤就会释放氧⽓，不需要额外施放氧⽓来降低呼吸作⽤强度了。⑥为了多积累有机物，温度应控制为⽇温⾼夜温低。
例4．对植物进⾏暗处理的暗室内，安装的安全灯最好是选⽤（）A、红光灯B、绿光灯C、⽩炽灯D、黄⾊灯
答案：B 解析：植物叶⽚中光合⾊素对绿光吸收、利⽤最少，即绿光对植物的光合作⽤不起作⽤。因此绿光也称为⽣理⽆效光。
例5．连接光反应和暗反应的关键物质是（）A、ADP和NADPHB、ATP和NADPHC、CO2和C3D、丙酮酸和〔H〕
答案：B 解析：光反应是植物体将光能转化为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中，⽤于暗反应中CO2的同化和还原，ATP和NADPH合称同化⼒，因此ATP和NADPH是将光暗反应联系起来的关键物质。例5．如果做⼀个实验测定藻类植物是否完成光反应，最好是检验其（）A、葡萄糖的形成B、淀粉的形成C、氧⽓的释放D、CO2的吸收量
答案：C 解析：葡萄糖的形成、淀粉的形成和CO2的吸收这三个现象都是要暗反应完成后才能发⽣，如果光反应完成了，必然要发⽣⽔的光解放出氧⽓。例6．C4植物同C3植物相⽐（）A、C4植物能在弱光下⽣长更好
B、C4植物能在低C02浓度下⽣长更好
C、C4植物利⽤⾼光合速率补偿⾼光呼吸带来的损失
D、C4植物光合速率受⾼温抑制相对较⼩答案：B D 解析：在⽣理上，C4植物⼀般⽐C3植物具有较强的光合作⽤，这是与C4植物的PEP羧化酶活性较强，光呼吸很弱有关。
例7．右图表⽰在75 %的全⽇照下两种植物的叶⽚在不同CO2浓度下CO2净吸收速度，下列叙述正确的是：（）
A、植物A是C4植物，因为它在⾼CO2浓度下有较⾼的CO2净吸收速度B、在CO2净吸收速度等于0时，A和B没有光合作⽤和呼吸作⽤C、如果光照强
度保持恒定，CO2浓度进⼀步增加，则A的CO2净吸收速度将达D、在CO2浓度为200×10-6时，B⽐A有较⾼的光能利⽤效率答案：C D 解析：A、在⾼CO2浓度下有较⾼的CO2净吸收速度并不能说明该植物是C4植物，C4植物具有特殊的叶⽚结构，即具有花环结构，可作为判定C4植物的⼀个标准，另外C4植物⼀般应具有较低的CO2补偿点和较⾼的CO2羧化效率。B、在CO2净吸收速度等于0时，植物的光合作⽤吸收CO2量与呼吸作⽤放出CO2量相等，是⼀种动态平衡。C、如果光照强度保持恒定，CO2浓度进⼀步增加，从图可看出植物A的CO2交换速度将为⼀恒定值，此时的CO2浓度称为该植物的CO2饱和点。D、从图可看出，相同光强下，在CO2浓度为200×10-6时，植物B⽐植物A的CO2交换速度快，因此B⽐A有较⾼的光能利⽤效率。
例8．在昼夜周期条件下，维持植物正常⽣命活动所需要的最低光照强度应（）A、⼤于光补偿点B、等于光补偿点C、⼩于光补偿点D、⼤于或等于光补偿点
答案：A 解析：光合作⽤吸收的CO2与呼吸作⽤释放的CO2相等时，即表观光合速率为零时的光照强度称为光补偿点。当光照强度低于光补偿点时，呼吸作⽤释放的CO2就会⼤于光合作⽤吸收的CO2的量，这样植物体内有机物就会被慢慢消耗尽。因此，要维持植物正常⽣命活动，光照强度应⼤于光补偿点。例9．下⾯有关光系统II的论述是正确的? （）A、在受光激发后，作⽤中⼼⾊素分⼦P680失去电⼦B、P700是P680的氧化态形式
C、每⼀个吸收的光⼦可以导致两个电⼦传递D、放氧过程产⽣的质⼦可以⽤于ATP合成E、光系统II仅在叶绿体存在
答案：A D 解析：B、P700是光系统I的作⽤中⼼⾊素分⼦，代表光能吸收⾼峰在700nm。P680是光系统II的作⽤中⼼⾊素分⼦，代表光能吸收⾼峰在680nm。C、每1个吸收的光⼦导致1个电⼦传递。D、根据化学渗透学说，放氧过程产⽣的质⼦在传递过程中造成类囊体膜内外质⼦梯度，可以作为驱动ATP合成的动⼒。E、红藻、蓝藻等原核⽣物中没有叶绿体，但仍有光系统II。
例10．⽓孔的开闭影响绿⾊植物的哪些⽣理活动？（）A、光合作⽤B、离⼦转运C、呼吸作⽤D、⽔的转运
答案：ABCD 解析：⽓孔是⽔分散失的主要通道，如果⽓孔关闭就会使⽔分散失减少，从⽽影响⽔分的吸收和转运。离⼦是溶于⽔中进⾏转运的，由于⽔分散失减少也会使离⼦转运受影响。⽓孔也是⽓体交换的主要通道，⽓孔开闭影响CO2进出叶⽚，从⽽影响光合作⽤和呼吸作⽤。
例11．将某⼀绿⾊植物置于密闭的玻璃容器中，在⼀定条件下不给光照，CO2的含量每⼩时增加8mg；如给予充⾜的光照后，容器内CO2的含量每⼩时减少36mg，据实验测定上述光照条件下光合作⽤每⼩时能产⽣葡萄糖30mg。请回答：（1）上述条件下，⽐较光照时呼吸作⽤的强度与⿊暗时呼吸作⽤强度是。（2）在光照时该植物每⼩时葡萄糖的净⽣产量是。
（3）若⼀昼夜中先光照4⼩时，接着处置在⿊暗的情况下20⼩时，该植物体内有机物含量的变化是。答案：（1）相同（2）24.5454（3）减少
解析：（1）影响呼吸作⽤的因素有温度、氧和⼆氧化碳等，光照不是影响因素，因此给光与否不影响呼吸作⽤。（2）呼吸每⼩时产⽣CO2 8mg，即消耗葡萄糖180×8/6×44≈5.4545。光合每⼩时产⽣葡萄糖30mg，净产⽣葡萄糖量则应为30－
5.4545≈24.5454（3）从题中可知，光下每⼩时光合消耗36mg CO2，光照4⼩时则消耗144mg。⿊暗下每⼩时呼吸放出8mgCO2，20⼩时则放出160mg，因此植物体内有机物含量应减少。
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