光合作用专题复习讲义.ppt

光合作用专题复习 【学习目标】1．知道光合作用的发现过程，了解科学发现的艰辛、方法的重要。2．掌握叶绿体中色素的功能。3．掌握光合作用的过程及其重要意义。4．掌握光合作用的总反应式。5．掌握光合作用的光反应与暗反应的关系、基粒和基质的关系。 【学习障碍】1．理解障碍：(1)如何理解光合作用的过程?(2)如何理解光合作用的光反应与暗反应及其关系？(3)如何理解光合作用中的物质变化和能量变化？(4)如何理解影响光合作用的因素？(5)如何理解光合作用的总反应式？2．解题障碍(1)光合作用过程中色素与光合作用的关系作用问题。(2)光合作用过程中物质变化和能量变化及其关系问题。(3)光合作用在生产实践中的应用问题。 光合作用的图解如下图： ①光反应与暗反应的关系：在光合作用的图解中从纵向看，光合作用包括光反应与暗反应两个阶段，从横向看，有两条线将这两个阶段串联起来，一条是能量代谢，从光能、ATP分子中活跃的化学能到有机物分子中稳定的化学能这一能量转移过程。另一条是物质代谢，从CO2、C3化合物到形成糖类等有机物这一物质变化过程。联系光反应与暗反应的是[H]和ATP，光反应的产物[H]是暗反应中CO2的还原剂；光反应形成的ATP为暗反应提供能量。暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供原料；暗反应继续完成把无机物合成有机物，把能量储存在有机物中的过程。这就是光反应与暗反应的联系。此外，还能反映出暗反应阶段中还有另—些C3化合物形成五碳化合物，继续固定CO2，而使暗反应连续进行下去，这些都反映了光合作用作为生命系统活动之一的有序性和自主性。 ②影响光合作用的因素：从光合作用的图解中还可以反映出影响光合作用的外界因素有光照强度、温度以及CO2浓度、H2O等，其中光照强度增加，光反应速度加快，产生的[H]和ATP多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加；温度主要是通过影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合作用速度。在一定温度范围内，温度越高光合作用速度越快，温度越低，光合作用速度越慢；CO2是光合作用的原料，CO2浓度增加，五碳化合物与CO2结合形成的三碳化合物增加，从而使暗反应产物增加；H2O一方面是光合作用的原料，同时当H2O散失过多时，植物叶片的气孔关闭，CO2无法进入植物体内，从而影响光合作用速度；此外，矿质元素也与光合作用有密切关系，如Mg是合成叶绿素的必要成分，N是合成酶必需的，而光合作用过程中需要多种酶参加，P是合成ATP必需的。 下图为光反应、暗反应联系示意图，据图回答下列问题 解析：先用“图文转换法”进行读图，知道此图表示光合作用过程中的光反应与暗反应的主要变化及其相互联系，再用“对号入座法”回忆光合作用整个过程可知，a表示O2、b表示ATP、c表示[H]、d表示CO2；光反应为暗反应提供了b和c，即ATP和[H]；在光合作用过程中的能量变化是光能转变成ATP中的化学能，再转变成有机物中的化学能，有机物主要是指糖类中的葡萄糖；如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会突然减少，其原因是缺少形成三碳化合物的原料CO2。若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是CO2减少，固定过程受阻，三碳化合物合成减少，同时又由于光照停止，光反应产生的[H]和ATP减少，使还原过程也受阻，这样三碳化合物的含量就相对稳定。 答案：(1)O2 ATP [H] CO2 (2)[H] ATP (3)ATP中的化学能 糖类(有机物)中的化学能 (4)缺乏形成C3的原料 光反应受阻，缺乏[H]和ATP还原C3 有人设计了一个光合作用实验。实验前在溶液中加入破损了外膜和内膜的叶绿体及一定量的ATP和[H]，然后分连续的Ⅰ、Ⅱ两个阶段，按下图所示的条件进行实验。试分析回答： 解析：本题可用“层析综合法”来解。 本题综合考查了光合作用过程中光反应和暗反应的基本过程、反应条件和反应产物以及两者的内在联系，特别是光照和CO2对光合作用过程的微观影响。通过对题的解读可知，溶液中加入破损双层膜的叶绿体提供了光反应和暗反应所需的酶系统和色素等基本条件。同时，图中讨论的是糖类的合成速率，故应着重根据暗反应所需条件判断其能否进行，由于阶段Ⅰ中“CO2的固定”始终进行着，C3在酶、ATP和[H]参与下还原为糖类(如曲线AB所示)。由于无光照光反应不能进行，因此没有[H]和ATP的生成，还原受阻直至停止(如曲线 BC所示)。因此，除糖类外，阶段I积累的物质有：C3、ADP和Pi。在阶段Ⅱ中，有光则进行光反应，阶段Ⅰ积累的C3还原为糖类，一段时间后，由于无CO2没有C3的生成，使得糖类的生成受阻直至停止，故阶段Ⅱ的曲线应如答案中图所示。 答案：(1)C3 、ADP和Pi (2)如下图 *