光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。對(duì)于維持大氣的相對(duì)穩(wěn)定及生物體的能量供應(yīng)及生物的進(jìn)化具有重要的作用。它既是同學(xué)們高考備考的重點(diǎn)又是學(xué)習(xí)的難點(diǎn),故有必要將其做一歸納剖析,再現(xiàn)其知識(shí)要點(diǎn)。
一、辨析“光合作用中的光反應(yīng)與暗反應(yīng)”
比較
項(xiàng)目
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
區(qū)別
條件
光照、色素、酶、水等
多種酶、ATP、[H](NADPH)、CO2
場(chǎng)所
葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上
葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中
物質(zhì)變化
①水的光解:2H2O→4[H]+O2
②ATP的形成:ADP+Pi+能量→ATP
①CO2固定:CO2+C5 →2C3
② C3的還原:2C3→(C H2O)+ C5
能量變化
色素將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,電能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的活躍的化學(xué)能
ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的穩(wěn)定的化學(xué)能
實(shí)質(zhì)
光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能,通過(guò)暗反應(yīng)把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時(shí)把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中
聯(lián)系
①準(zhǔn)備階段:光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP;②完成階段:暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP+Pi作為合成ATP的原料;③總反應(yīng)式:CO2 + H2O (CH2O) + O2?傊,沒(méi)有光反應(yīng),暗反應(yīng)就無(wú)法進(jìn)行,沒(méi)有暗反應(yīng),有機(jī)物就無(wú)法合成。
要點(diǎn)詮釋:①絕大多數(shù)葉綠素a、全部葉綠素b和類胡蘿卜素可以吸收和傳遞光能,少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可以吸收和轉(zhuǎn)換光能。②ATP的產(chǎn)生場(chǎng)所主要有三個(gè):細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體和線粒體。但要注意的是葉綠體的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP主要為暗反應(yīng)中二氧化碳的還原供能,而NADPH除在此過(guò)程中充當(dāng)還原劑外也提供能量。③不要誤認(rèn)為“植物白天進(jìn)行光反應(yīng),夜里進(jìn)行暗反應(yīng)”,因?yàn)樵谡G闆r下,暗反應(yīng)之正常進(jìn)行除其自身及外界條件外,需要光反應(yīng)提供之 [H]和ATP。相反,如果暗反應(yīng)受阻,光反應(yīng)因產(chǎn)物積累也會(huì)使其不能正常進(jìn)行。④上表總反應(yīng)式中的光合產(chǎn)物(CH2O)代表糖類,包括單糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉),其中以蔗糖和淀粉最為普遍,但一些實(shí)驗(yàn)證明,蛋白質(zhì)、脂肪和有機(jī)酸也都是光合作用的直接產(chǎn)物。
二、盤點(diǎn)“光合作用中各物質(zhì)的變化情況”
環(huán)境因素
C3
C5
[H]和ATP
(CH2O)
CO2供應(yīng)不變
停止光照
(較強(qiáng)→弱)
增加
減少
減少或沒(méi)有
減少或沒(méi)有
突然光照
(弱→較強(qiáng))
減少
增加
增加
增加
光照不變
停止CO2的供應(yīng)
(較高→低)
減少
增加
增加
減少或沒(méi)有
CO2的供應(yīng)增加(低→較高)
增加
減少
減少
增加
要點(diǎn)詮釋:分析中間產(chǎn)物含量的變化,關(guān)鍵是抓住物質(zhì)的來(lái)源和去路兩個(gè)要點(diǎn)。①光照驟減→光反應(yīng)減弱→[H]、ATP生成減少,→C5和(CH2O)減少,C3去路減少;CO2供應(yīng)不變→C5固定CO2生成C3來(lái)源增加→C5減少,C3卻因還原減少和生成繼續(xù)而增加→結(jié)果:[H]、ATP和C5減少,C3增加。突然光照過(guò)程分析從略。②CO2供給不足→CO2固定減少→C3生成減少,卻被繼續(xù)還原而消耗→C3減少,而[H]、ATP、C5則因?yàn)橄臏p少和繼續(xù)生成而增加→結(jié)果:[H]、ATP和C5增加,C3減少。CO2供給增加過(guò)程分析從略。③總之,無(wú)論光照強(qiáng)度還是CO2濃度改變時(shí),[H]、ATP、C5的變化總是呈正相關(guān),而與C3變化則相反。 為方便記憶,可總結(jié)為:無(wú)(弱)光C3多,無(wú)碳(CO2濃度低)C3少。
三、梳理“影響光合作用的因素及其應(yīng)用”
非生物因素
對(duì)光合作用的影響
在生產(chǎn)上的應(yīng)用
光
光照的時(shí)間長(zhǎng)短,光照的強(qiáng)度,光質(zhì)(光的波長(zhǎng))等都會(huì)影響光合產(chǎn)物的積累
延長(zhǎng)光合作用的時(shí)間:輪作;增大光合作用的面積:合理密植;間作;溫室大棚使用無(wú)色透明玻璃
溫度
光合作用需要多種酶參與,溫度能夠影響其活性
適時(shí)播種,溫室大棚中白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降低溫度
二氧化碳濃度
適當(dāng)提高其濃度,能提高光能利用率
施用有機(jī)肥,合理密植,大棚中及時(shí)通風(fēng)和用二氧化碳發(fā)生器來(lái)生產(chǎn)等措施
必需礦質(zhì)元素
礦質(zhì)元素會(huì)直接或間接影響光合作用
合理施肥(增施有機(jī)肥和化肥),中耕松土。無(wú)土栽培時(shí),要注意通氣及時(shí)更新培養(yǎng)液和適當(dāng)加水稀釋
水
水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)
合理灌溉,大棚中還要注意空氣濕度
要點(diǎn)詮釋:影響光合作用的這些因素中任何一種改變都將影響光合作用過(guò)程。分析各因素時(shí),要結(jié)合相關(guān)光合作用曲線進(jìn)行對(duì)比分析,同時(shí)注意同生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系。①光照的影響要注意光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn),光合作用“午休”現(xiàn)象;②溫度的影響要注意溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響代謝(一般溫度變化對(duì)暗反應(yīng)的影響更明顯),酶活曲線的變化;③CO2濃度的影響要注意 CO2補(bǔ)償點(diǎn)、CO2飽和點(diǎn);④礦質(zhì)元素中如Mg是葉綠素的組成成分,N是光合酶的組成成分,P是ATP分子的組成成分等等;⑤水分還能影響氣孔的開(kāi)閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。植物過(guò)分缺少水分,生理功能受到嚴(yán)重影響,光合作用也將受阻。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/155386.html
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