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1、高中生物补习资料- 1 -光合作用与生物固氮(修改)一光能在叶绿提中的转换知识详解1光合作用的场所2光合色素扩散速度 ：含量 ：选择性地吸收 ：分类 ：种类 绝大多数叶绿素 a 以及全部叶绿素 b、胡萝卜素、叶黄素吸收和传递光能的色素 作用 吸收、传递光能种类 少数处于特殊状态下的叶绿素 a特殊状态下的叶绿素 a 作用 吸收转化光能3能量代谢与物质代谢光反应 暗反应能量代谢物质代谢（一）光能 转换成电能1.转换过程2在光的照射下，少数处于特殊状态下的叶绿素 a，连续不断地 失去电子 和 获得电子 从而07:48下 下 下下 下 下 下 下下 下 下 b下 下 下(蓝 绿 色 ）（ 黄 绿 色
2、）（ 橙 黄 色 ）（ 黄 色 ）（ 含 量 占3/4）（ 含 量 占1/4）外膜 内膜 基质基粒叶 绿 体 中 的 色 素叶 绿 体 结 构 模 式 图光合色素下 下 下 下下 下 下 a07:50下 下 下下 下 下 下 下下 下 下 b下 下 下(蓝 绿 色 ）（ 黄 绿 色 ）（ 橙 黄 色 ）（ 黄 色 ）（ 含 量 占3/4）（ 含 量 占1/4）外膜 内膜 基质基粒叶 绿 体 中 的 色 素叶 绿 体 结 构 模 式 图光合色素下 下 下 下下 下 下 a高中生物补习资料- 2 -形成电子流（电能形成的标志） ，使光能转换成电能。3特殊状态下的叶绿素 a结构上：易失去电子；功能上
3、：发生变化成为强氧化剂（失去电子的叶绿素 a）4 最终电子供体：水最终电子受体：NADP +（二）电能转换成活跃化学能1.转换过程2辅酶（NADP +）与还原性辅酶 （NADPH）特殊状态下的叶绿素 a 与失去电子的叶绿素 a（强氧化剂）NADPH：携带一定能量的还原剂（供能、供氢）ATP：储存有能量（供能）（三）活跃化学能转换成稳定化学能巩固练习将 CO2最终还原成糖类等有机物的还原剂以及使 H2O 氧化的强氧化剂分别是A、NADP 和叶绿素 a B、NADP 和失去电子的叶绿素 aC、NADPH 和叶绿素 a D、NADPH 和失去电子的叶绿素 a二C 3 植物与 C4 植物知识详解1C
4、3 植物与 C4 植物的概念C3 植物：光合作用“CO 2 固定 ”时，仅将 CO2 中的 C 固定转移到 C3 中的植物。 CO2 + C5 2C3 C3 途径途径C4 植物：光合作用“CO 2 固定 ”时，先将 CO2 中的 C 固定转移到 C4 中，然后再固定转移到 C3 中的植物。 CO2 + C3 C4 C4 途径途径 CO2 + C5 2C3 C3 途径途径2C 3 植物与 C4 植物叶片结构的特点C4 植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“ 花环型”的两圈细胞3C 4 途径与途径与 C3 途径途径（1）C 4 植物的暗反应 电 能 转 换 成 活 跃 化 学 能 伴 随 着 物 质
5、变 化 随 着 光 能 转 换 成 电 能 ， NADP+得 到 两 个 电 子 和 一 个 氢 离子 ， 就 形 成 了 NADPH。 这 样 ， 一 部 分 电 能 就 转 化 成 活 跃的 化 学 能 储 存 在 NADPH中 。 叶 绿 体 利 用 光 能 转 换 成 的 另 一 部 分 电 能 ， 将 ADP和 Pi转 化 成 ATP， 这 一 部 分 电 能 则 转 换 成 活 跃 的 化 学 能 储 存在 ATP中 。NADP+2e+H+ NADPH酶问 题 ： 2e从 何 而 来 ？ H+从 何 而 来 ？ADP+Pi+能 量 酶 ATP 电 能 转 换 成 活 跃 化 学 能
6、 伴 随 着 物 质 变 化 随 着 光 能 转 换 成 电 能 ， NADP+得 到 两 个 电 子 和 一 个 氢 离子 ， 就 形 成 了 NADPH。 这 样 ， 一 部 分 电 能 就 转 化 成 活 跃的 化 学 能 储 存 在 NADPH中 。 叶 绿 体 利 用 光 能 转 换 成 的 另 一 部 分 电 能 ， 将 ADP和 Pi转 化 成 ATP， 这 一 部 分 电 能 则 转 换 成 活 跃 的 化 学 能 储 存在 ATP中 。NADP+2e+H+ NADPH酶问 题 ： 2e从 何 而 来 ？ H+从 何 而 来 ？ADP+Pi+能 量 酶 ATP 活 跃 化 学
7、能 转 换 成 稳 定 化 学 能CO2+C5 C3 NADPHATP糖 类 等 有 机物固 定 酶问 题 ： NADPH的 作 用 是 什 么 ？高中生物补习资料- 3 -（2）C 3 植物与 C4 植物 CO2 固定的比较C4 植物： C4 途径发生在途径发生在叶肉细胞中的叶绿体中 C3 途径发生在途径发生在维管束鞘细胞中的叶绿体中 C3 植物：C 3 途径发生在途径发生在叶肉细胞中的叶绿体中 能量 位置C3 植物 不需要 在叶肉细胞中，与 C3 的还原不发生在同一细胞的同一叶绿体内。第一次固定需要 在叶肉细胞中，与 C3 的还原不在同一细胞。C4植物第二次固定不需要 在维管束鞘细胞中，与
8、 C3 的还原不发生在同一细胞的同一叶绿体内。（3）为什么 C4 植物仅在维管束鞘细胞内出现淀粉粒？（4）在高温、光照强烈和干旱的条件下，C 4 植物较 C3 植物优越C4 途径中能够固定 CO2 的那种酶（ “二氧化碳泵” ） ，对 CO2 具有很强的亲和力，可以促使 PEP 把大气中含量很低的 CO2 以 C4 的形式固定下来（即可以利用较低浓度的 CO2） ，并且使 C4 集中到维管束鞘细胞内的叶绿体中，供维管束鞘细胞内叶绿体中的 C3 途径利用。巩固练习1请问 C3 植物与 C4 植物有什么区别？2 （理综 I）回答下列、小题、玉米和小麦在适宜条件下光照一段时间后，将叶横切片用碘液染色
9、，在显微镜下观察这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色，小麦叶片的_被染成_，被染色的原因是_。由此可知，玉米属于_植物，小麦属于_植物。、当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时，却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推知：从光合作用角度来说，该植物具有_植物的特点，其光合作用固定 CO2形成的最初化合物有_种，即_3 C4植 物 比 C3植 物 具 有 较 强 光 合 作 用 的 原 因 之 一 是 （ ）高中生物补习资料- 4 -A磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对C02具有较强的亲和力B维管柬鞘细胞比较大，叶绿体里面含有大量的基
10、粒C叶表皮上的气孔数量多，有利于吸收二氧化碳D叶表皮薄而透明，有利于色素吸收光能 4.向 玉 米 、 甘 蔗 等 植 物 提 供 用 放 射性同位素的C02， 一段时间后， 放射性同位素C4中的变化情况是 （ ）A C3、 C4都 不 变 B C3、 C4中 都 渐 多 C C3中渐多 C4中渐少 D C3中渐少， C4中渐多三提高农作物的光能利用率知识详解1提高农作物的光能利用率光能利用率：（单位面积）光合作用所合成的有机物中含有的能量/土地所接受的太阳能光合作用效率：光合作用所合成的有机物中含有的能量/光合作用中所吸收的光能延长光合作用时间：如轮种、间种 光质的控制增加光合作用面积：如合理
11、密植 光的控制 光强的控制提高农作物的光合作用效率 CO2 的供应必须矿质元素的供应2提高光合作用效率的措施：（1）光照的控制A光照强弱的控制阳生植物：a b c 阴生植物：a b c 光合作用效率与光照强度的关系（分段描述）：措施：在塑料大棚或人工光照的温室中，给绿色植物开 “光吧”B光质的控制红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率，而绿光则不利于提高光合作用效率。6CO2+6H2O （ CH2O） 6+6O2叶 绿 体叶 绿 体光光光合速率光合速率波 长 （波 长 （ nm）400 500 600 700下下下下下下下下下下下下 植 物 在 能 量 相 等 的 不 同 单 色 光 下 ， 植
12、物 在 能 量 相 等 的 不 同 单 色 光 下 ， 红 光红 光 和和 蓝 紫 光蓝 紫 光 有 利 于 提 高有 利 于 提 高光 合 作 用 效 率 ， 而光 合 作 用 效 率 ， 而 黄 绿 光黄 绿 光 则则 不不 利 于 提 高 光 合 作 用 效 率 ；利 于 提 高 光 合 作 用 效 率 ； 在 在 红 光红 光 下 ， 光 合 产 物 中下 ， 光 合 产 物 中 糖 类糖 类 含 量 较 多 ， 在含 量 较 多 ， 在 蓝 紫 光蓝 紫 光 下 ， 光 合 产下 ， 光 合 产物 中物 中 蛋 白 质 和 脂 肪蛋 白 质 和 脂 肪 较 多 。较 多 。措 施 ：
13、措 施 ： 在 塑 料 大 棚 或 人 工 光 照 的 温 室 中 ， 给 绿 色 植 物 开在 塑 料 大 棚 或 人 工 光 照 的 温 室 中 ， 给 绿 色 植 物 开 “光 吧光 吧 ”高中生物补习资料- 5 -在红光下，光合产物中糖类含量较多；在蓝紫光下，光合产物中蛋白质和脂肪较多。（2）CO 2 的供应ACO 2 浓度与光合作用强度的关系（分段描述）：B空气中 CO2 含量一般占 330mg/L，与植物光合所需最适浓度（1000mg/L）相差太远。使植物经常处于“CO 2 饥饿”状态。C措施：温室：燃烧液化石油气， 使用二氧化碳发生器，增施农家肥（有机肥料） ；增施“碳铵” ，大
14、棚内置干冰，用 NH4HCO3与稀 H2SO4反应，放一筐小动物或很多正在萌发的种子。大田：确保良好通风透光；增施农家肥（有机肥料） ；增施“碳铵”。（3）必须矿质元素的供应N：酶及 NADP+和 ATP 的重要组分P：NADP +和 ATP 的重要组分；维持叶绿体膜的结构和功能K：促进糖类的合成与运输Mg：叶绿素的重要组分：必须矿质元素的供应过量，对农作物的生长发育也不利。注 意比如：N 肥施用过多，会造成农作物 。 3影响植物光合速率的几组曲线光 光合 合速 速率 率温度（ 。 C） 叶龄光合速率叶面积指数巩固练习下图是光合作用过程的图解，请依据图说明:（1）图中A代表_，其功能是_。（2）图中B是_。（3）图中C是_，它被CO2浓 度光 合 作 用 强 度abc高中生物补习资料- 6 -传递到
