1、4.2光合作用第二课时 光合作用的过程和影响光合作用的环境因素【课前预习】一、光合作用的过程请根据P65光合作用图解和P66光反应和暗反应过程中物质和能量变化的知识学习光合作用的过程并完成下表。光反应暗反应场所 参与反应的物质产物能量变化答案：光反应暗反应场所叶绿体的类囊体膜叶绿体的基质参与反应的物质H2OCO2产物O2、H、ATP糖类等有机物能量变化光能转变为H和ATP中化学能H和ATP中化学能转变糖类等有机物中的化学能思考讨论光反应能为暗反应提供什么物质？这些物质在暗反应中有什么作用？答案：光反应能为暗反应提供ATP和高能态的H。在暗反应中三碳化合物接受ATP释放出来的能量并被H还原为糖类
2、等物质。二、光合作用的概念1绿色植物通过吸收光能，将 和 合成为 并释放，同时将光能转化储存在和中。答案：叶绿体CO2 H2O 有机物O2 化学能糖类其他有机物思考讨论光合作用过程中能量发生了哪些变化？答案：光合作用过程中能量发生的变化是：光能ATP和H中化学能糖类等有机物中的化学能2光合作用的总反应式可表示为：。CO2+H2O （CH2O）+ O2光能叶绿体答案：思考讨论反应式中的（CH2O）表示哪类物质，假如它是葡萄糖，要形成一个分子的葡萄糖需要几个分子的CO2？反应式中氧气中的氧是来自CO2还是来自H2O?答案：（CH2O）表示糖类需要6个分子的CO2 氧气中的氧是来自H2O三、影响光合
3、作用的环境因素影响光合作用速率的因素有 、 、 、 等。答案：光照强度、CO2浓度、温度、矿质元素思考讨论农业生产中主要通过哪些途径提高光能利用率的？答案：延长光照时间增加光照面积增强光合作用效率【课堂达标】知识点一：光合作用的光反应1在叶绿体类囊体上，色素吸收光能将水分子裂解，其中的氢在此过程中最终形成A.H+B.H2C.高能态的HD.（CH2O）中答案：C 。叶绿体类囊体上进行的是光反应，在光反应中水被裂解形成后形成含有能量的还原剂氢。2下面关于光反应的叙述，错误的是A.必须有光才能进行B.发生场所是类囊体薄膜C.叶绿素能吸收、传递和转换光能D.光能都转变为ATP中的化学能答案：D 。通过
4、光反应，光能转变为ATP中活跃化学能以及高能态H中，故D项错。知识点二：光合作用的暗反应3. (2011上海静安第二学期质量检测，12)在光合作用的暗反应中发生的反应过程有CO2的固定 O2的释放 糖的生成 H2O的分解 C3化合物的还原ABCD答案：B。在光合作用的光反应阶段，叶绿体色素吸收光有将水裂解为氧气和H+，氢离子形成高能态的氢（H）；暗反应阶段，CO2被固定形成三碳化合物，然后三碳化合物被H还原为糖类，故是发生在暗反应过程中。4.（2011湖北荆州高中毕业班质量检查1，4）绿色植物的光合作用产生2个分子葡萄糖，需要参与CO2固定的C5分子数，以及被固定的CO2分子数分别是A2个、2
5、个 B6个、12个 C12个、12个 D12个、24个答案：C。暗反应过程中，需要固六个CO2和六个C5参与才形成一个分子的葡萄糖，每分子葡萄糖中含有六个碳原子，故在形成2个分子的葡萄糖，需要参与的C5分子数和被固定的CO2分子数分别是12个、12个。知识点三：影响光合作用强度的因素5. (2011江苏泰州市期末，3)右图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在B点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是光照强度 CO2浓度 温度 水分A B CD答案：A 。 B点表示光合作用的光饱和点，超过B点的光照光合作用强度不再增加，此时的光照强度不再是限制光合作用强度的因素，而CO2浓度、温度都可
6、以限制光合作用，一般情况下植物不会因水影响光合作用的。知识点四：光合作用过程的应用6 根据光合作用过程示意图，回答下列问题：（1）光合作用分为光反应和暗反应，它们进行的场所分别是 和 。光能AH2ODCO22C3C5(CH2O)EBCF（2）光反应为暗反应提供的物质E叫，C叫。（3）光反应的产物D是 。（4）暗反应包括过程和。（5）图中的F是指催化反应所需的。（6）科学家通过研究光合作用过程得知：参加反应H2O中的氧全部转移到什么物质中？；而CO2中的氧则转移到什么物质中？。（7）试用文字和箭头表示光合作用过程中能量变化。答案：（1）叶绿体基粒叶绿体基质（2）H（氢）ATP（3）氧气（4）CO
7、2的固定C3被还原（5）暗酶（6）氧气（CH2O）（7）光能ATP中化学能（CH2O）中化学能解析：光合作用分为光反应和暗反应，光反应为暗反应提供氢和ATP。暗反应包括CO2的固定和C3化合物被还原。光合作用过程中发生的能量变化是光反应阶段光能转变为ATP中化学能，通过暗反应将ATP中化学能转变为糖类中的稳定化学能。【课后作业】HATPO2光能1右图所示为叶绿体中的某种结构，及其上发生的物质和能量变化，下面叙述不正确的是A.图中的是植物吸收的水分子B.光合作用的色素都分布在结构上C.光能转变为H和ATP中的化学能D.H、O2和ATP都能用于暗反应答案：D 。图示为发生在类囊体膜上的光反应，光反
8、应中叶绿体色素吸收光能将水分解为氧气和氢，同时将光能转变为ATP和H中的化学能。氧气释放到外界，ATP和H则用于暗反应。故D项错。2.（2011江西九江六校联考第一次考试，24）在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是O2浓度过低 O2浓度过高 CO2浓度过低 CO2浓度过高答案：C。植物光合作用需要一定的CO2，密闭温室中CO2浓度过低，影响光合作用。33（2011河南洛阳市第一次联考，40）右图中高能态氢参与的是 A需要、不需要B都不需要C不需要、需要D都需要答案：C。右图所示为暗反应的过程，在暗反应过程中C3被光反应产生的氢（NADP
9、H）还原为（CH2O）。4下列关于光合作用的论述，正确的一项是 A.暗反应在叶绿体囊状结构的薄膜上进行 B.光反应在叶绿体基质中进行C.暗反应不需要光，但在阳光下也能进行 D.暗反应只有在黑暗中才能进行答案：C。光合作用的光反应是在叶绿体类囊体薄膜上进行的，必须在光下才能将水分解为H和氧气，合成ATP；暗反应是在叶绿体基质中通过酶的催化作用完成的，对光没有要求，即有光或无光都能进行。5温度是影响光合作用的重要环境因素，下列关于温度对光合作用影响的叙述，不正确的是A温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的B温度降到0仍有植物进行光合作用C温度对不同植物的光合速率影响不同 D温度影响暗反应对光
10、反应没有影响答案：D。酶的活性受温度影响，光合作用是一种酶促反应，因此，温度对光合作用的影响是通过影响酶活性实现的。一些常绿树种，如松类，在冬天低温环境中也可以进行光合作用。不同植物由于酶的不同，其最适温度也有差异，因此温度对不同植物的光合速率影响不同。无论是光反应还是暗反应都是在酶的催化下进行的，因此，温度对光合作用的光反应和暗反应都有影响。6.叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，不正确的是A叶绿体中的色素分布在类囊体膜和叶绿体内膜上BH2O在光下分解为H和O2的过程发生在类囊体薄膜上CCO2的固定和还原的过程都是发生在叶绿体基质中D光合作用的产物（CH2O）是在
11、叶绿体基质中合成的答案：A。叶绿体中的色素分布在类囊体膜上，故A项错；H2O在光下分解也是在类囊体膜上进行的；CO2的固定、还原和淀粉的合成发生在暗反应中，暗反应是在叶绿体的基质中进行，故B、C、D正确。7. 某同学探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。他取A、B、C、D四株都有5片叶的新鲜菠菜，用直径lcm的打孔器取小叶圆片各10片，并设法抽去气体使之分别下沉于编号为14的100mL三角瓶（各瓶中处理如下表）中，置于适宜光照、温度相同条件下并记录结果。下列评价或修正不合理的是实验处理 30min内上浮编号叶圆片来源叶圆片数(片)自来水(mL)NaHCO3(g)叶圆片数(片)1A1040002B1
12、040163C1040344Dl04055A实验材料本身如存在差异会影响实验结果B应将四组实验分别置于不同光照强度条件下C应调整各实验组间NaHCO3梯度、增加实验组别D应将四组实验置于温度相同且适宜的条件下答案：B。因为实验是探究二氧化碳浓度与光合速率的关系，应该保持CO2这一单一变量，其余无关变量相同。8.（2011山东济南外国语高三第三次质量检测，11）突然改变环境中某一因素时，叶绿体中C3、C5、ATP、H的含量会发生相应变化。能够同时导致叶绿体中C3含量升高、ATP含量降低的环境因素是A增加CO2供应和增强光照 B停止光照和减少CO2供应C增强CO2供应和停止光照 D增强光照和减少C
13、O2供应答案：C。停止光照或增加CO2都会使C3增加，而停止光照则会导致ATP减少，故C项是同时导致叶绿体中C3含量升高、ATP含量降低的环境因素。9(2008上海理综，20)在上海种植的新疆哈密瓜往往没有原产地的甜，其主要原因是上海地区的A空气质量差，光合作用强 B土壤肥力足，呼吸作用弱C昼夜温差小，糖分积累少 D海拔高度低，水分散失多答案：C。 新疆地区的气候特点是昼夜温差大，白天光合作用强，夜晚由于温度低呼吸作用弱，消耗的有机物少，这样一天积累的糖分多，而上海气候昼夜温差小，故一天积累的糖分少。10.下图表示较强光照且温度相同，以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示
14、意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是足量的CO2Y1H2O足量的CO2Y2H218O小球藻悬浮液足量的C18O2Y3H2O足量的C18O2Y4H218O小球藻悬浮液AY2的质量大于Y3的质量 B中小球藻质量大于中小球藻质量 C中水的质量大于中水的质量 DY1与Y4的质量比为8：9答案：C。 图中的Y表示光合作用释放的氧气，Y2的氧气是18O2，Y3的氧气是O2，因此，Y2的质量（36）大于Y3（32）。因为小球将CO2通过暗反应形成有机物，中的糖类是（14CH2O），中的糖类是（12CH2O），故中小球藻质量大于中小球藻质量。Y1的质量为32，Y4的质量为36，它们的质量比为8：9。中水的
15、质量与中水的质量相等，故C项叙述错误。11.夏季晴朗无云的某天，某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。如果将该植物由B点所处条件转移至C点所处条件下。在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是A. C3和C5都迅速减少 B. C3和C5都迅速增加C. C3迅速增加，C5迅速减少 D. C3迅速减少，C5迅速增加答案：D。图中的C点表示植物的气孔关闭，光合作用所需的CO2突然减少，根据光合作用光反应与暗反应的关系，当CO2突然减少，而光反应产生的H和ATP正常，故C3迅速减少，而此时部分C3还可以被还原为C5，因此，C5迅速增加。12. （2011江苏扬州中学第一学期期中，28）某生物兴
16、趣小组开展多种环境因素对植物光合作用影响的探究活动。下表为实验测得的数据，其中 A 组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据， B 、 C 、 D 、 E 为不同光照强度和不同 CO2 浓度下，马铃薯CO2吸收（ + ）或释放（一）速率（ mg/h）随温度变化的数据。请分析回答：（1）由表可知影响植物光合作用速率的因素有 。 （2）根据实验数据分析，实验中马铃薯最强光合速率所需的条件是 。 （3）欲使大棚中马铃薯长势最佳，所需的条件是 。（4）甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合作用速率的影响，除各图中的所示因素外，其他因素均控制在较适宜的范围。请据图回答以下问题：甲图 P 点，
17、限制马铃薯光合作用速率的因素为 ；乙图 Q 点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高马铃薯光合作用速率，可尝试采取的措施是 ；预计丙图 Q 点之后三条曲线的走势为 。答案：（1）光照、温度、二氧化碳浓度（2）全光照、 CO2浓度为 1.22 、 35 （3）全光照、CO2浓度为 1.22 、 30 （4）光照强度 适当调节环境温度（或将温度调到最适温度） 三条曲线都会随温度升高而呈逐渐下降趋势 解析：（2）（3）表中CO2吸收速率表示马铃薯的净光合速率，因此，在30时总光合速率为58mg/h，35时总光合速率为62mg/h，故全光照、CO2浓度为 1.22 、 35 是马铃薯最强光合速率所需的条件。而最有利马铃薯生长的条件是全光照、CO2浓度为 1.22 、 30 ，因为30 时，有机物的积累量比35 时要多。