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1、 第2課時(shí)　光合作用的原理和應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心素養(yǎng) 1．闡明光合作用的原理和實(shí)質(zhì)。(重難點(diǎn)) 2．說出光合作用原理中的物質(zhì)和能量變化。(重點(diǎn)) 3．探究環(huán)境因素對光合作用的影響。(重點(diǎn)) 4．理解光合作用原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。(重點(diǎn)) 1．通過對光合作用原理的學(xué)習(xí)，形成物質(zhì)與能量的生命觀念。 2．通過對光反應(yīng)與暗反應(yīng)的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成分類與比較的科學(xué)思維方式。 3．通過對光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度對光合作用的影響的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成分析與綜合的科學(xué)思維方式。 4．通過探究環(huán)境因素對光合作用影響的實(shí)驗(yàn)，提高制定并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)探究能力。 5．通過對光合作用原理的應(yīng)用，提高解決生

2、產(chǎn)和生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。 一、光合作用的概念 1．主要場所：葉綠體。 2．能量來源：光能。 3．反應(yīng)物：二氧化碳和水。 4．產(chǎn)物：有機(jī)物和氧氣。 5．實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。 二、光合作用原理 1．填寫圖中序號(hào)所代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu) ①O2；②NADP＋；③ADP＋Pi；④C5。 2．圖示Ⅰ過程是光反應(yīng)階段： (1)場所：[⑤]類囊體薄膜上。 (2)條件：光、色素和酶等。 (3)葉綠體中光合色素吸收光能的作用： ①將水分解為氧和H＋，氧直接以氧分子形式釋放出去，H＋與NADP＋結(jié)合形成NADPH(還原型輔酶Ⅱ)。 ②在有關(guān)酶的作用下，提供能量促使ADP與

3、P反應(yīng)形成ATP，這樣光能就轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存在ATP中的活躍的化學(xué)能。 (4)NADPH的作用： ①作為活躍的還原劑，參與暗反應(yīng)階段反應(yīng)。 ②儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用。 3．圖示Ⅱ過程是暗反應(yīng)階段： (1)場所：葉綠體基質(zhì)中。 (2)條件：酶、NADPH、ATP。 (3)具體過程： ①CO2的固定，即綠葉通過氣孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，與C5(一種五碳化合物)結(jié)合，形成C3分子。 ②在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。 ③一些接受能量并被還原的C3，在酶的作用下經(jīng)過一系列變化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為糖類；另一些接受能量并被還原的C3，經(jīng)

4、過一系列變化，又形成C5，繼續(xù)參與CO2的固定。 三、光合作用原理的應(yīng)用 1．光合作用強(qiáng)度 (1)概念：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。 (2)表示方法：用一定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量表示。 (3)影響因素 ①光合作用的原料——水、CO2。 影響CO2供應(yīng)的因素：環(huán)境中CO2濃度和葉片氣孔開閉情況等。 ②動(dòng)力——光能。 ③場所——葉綠體。 影響葉綠體的形成和結(jié)構(gòu)的因素：無機(jī)營養(yǎng)和病蟲害。 ④酶：影響酶活性的因素，如溫度。 2．探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響 取材 ↓ 排氣 ↓ 沉水 ↓ 分組：取3只小燒杯，分別倒入20 mL富含二氧化

5、碳的清水、分別放入10片小圓形葉片 ↓ 光照：分別對這3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行強(qiáng)、中、弱三種光照 ↓ 觀察并記錄：同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量 3．在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用 實(shí)例 原理 間作套種 不同植物對光照的需求不同 冬季大棚溫度白天適當(dāng)提高，晚上適當(dāng)降低 白天提高溫度，促進(jìn)光合作用，夜間降溫，抑制呼吸作用 “正其行、通其風(fēng)” 增大CO2濃度，有利于光合作用的進(jìn)行 合理灌溉 水缺少導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足 1．光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段在葉綠體的不同部位進(jìn)行。 (　　) 2．光合作用中光反應(yīng)必須有光才可進(jìn)行，暗反應(yīng)沒有光也可長時(shí)間進(jìn)行。

6、(　　) 3．光合作用制造的有機(jī)物中的氧來自水。 (　　) 4．光合作用的光反應(yīng)階段完成了光能到活躍化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。 (　　) 5．光合作用強(qiáng)度的影響因素有CO2濃度、溫度和光照強(qiáng)度等外界因素。 (　　) 6．光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)中，可以通過調(diào)節(jié)臺(tái)燈與實(shí)驗(yàn)裝置的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。 (　　) 7．溫度對光合作用強(qiáng)度的影響主要是影響酶的活性。 (　　) 8．探究實(shí)驗(yàn)中，小圓形葉片浮起是由葉片進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)致的。 (　　) 提示：1．√　2.×　暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP，沒有光，暗反應(yīng)不能長時(shí)間進(jìn)行。 3．×　光合作用制造的有機(jī)物中的氧

7、來自CO2。 4．√　5.√　6.√　7.√ 8．×　小圓形葉片浮起的原因是光合作用產(chǎn)生了氧氣。 光合作用的原理 [問題探究] 1．為什么暗反應(yīng)不能較長時(shí)間地在黑暗條件下進(jìn)行？ 提示：因?yàn)楣夥磻?yīng)為暗反應(yīng)提供的[H] 、ATP是有限的。 2．不給小球藻提供CO2，只給予光照，小球藻能獨(dú)立地進(jìn)行光反應(yīng)嗎？為什么？ 提示：不能，因?yàn)闆]有暗反應(yīng)，光反應(yīng)的產(chǎn)物積累會(huì)使光反應(yīng)被抑制。 3．結(jié)合光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程分析，若突然停止光照或停止CO2供應(yīng)，葉綠體中C3和C5相對含量會(huì)發(fā)生怎樣的變化？ 提示：(1)停止光照：C3含量相對增加，C5含量相對減少。 (2)停止CO2供應(yīng)：C

8、3含量相對減少，C5含量相對增加。 4．卡爾文往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時(shí)間的光照 ，然后用熱酒精殺死小球藻，分別測定不同光照時(shí)間下，小球藻中的放射性物質(zhì)，結(jié)果如下： 實(shí)驗(yàn)組別 光照時(shí)間(s) 放射性物質(zhì)分布 1 2 三碳化合物 2 20 12種磷酸化糖類 3 60 除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等 (1)卡爾文用熱酒精殺死小球藻的目的是什么？ 提示：目的是使酶失活，終止小球藻的光合作用及其他代謝過程。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析光合作用過程中CO2首先固定在哪一種化合物中？ 提示：三碳化合物。 (3)光合作用產(chǎn)生的糖類物

9、質(zhì)還能轉(zhuǎn)化為哪些物質(zhì)？ 提示：氨基酸、有機(jī)酸等。 [歸納總結(jié)] 1．光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較 項(xiàng)目 光反應(yīng)(準(zhǔn)備階段) 暗反應(yīng)(完成階段) 場所 葉綠體的類囊體薄膜上 葉綠體的基質(zhì)中 條件 光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP＋ 多種酶、NADPH、ATP、CO2、C5 物質(zhì) 變化 ①水的光解： 2H2OH＋＋O2 H＋＋2e＋NADP＋NADPH ②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2固定： CO2＋C52C3 ②C3的還原： 2C3(CH2O)

10、 能量變化 光能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能和NADPH中的能量 ATP中活躍的化學(xué)能和NADPH中的能量轉(zhuǎn)變成貯存在(CH2O)中的穩(wěn)定的化學(xué)能 相互聯(lián)系 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP能量；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP＋ 2.光照和CO2濃度變化對光合作用物質(zhì)含量變化的影響 當(dāng)外界條件改變時(shí)，光合作用中C3、C5、[H]、ATP含量的變化可以采用如圖分析： (1) ―→―→(CH2O)合成量減少 (2)―→ ―→―→ ①以上各物質(zhì)的變化是相對含量的變化，不是合成速率，且是在條件改變后的短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的。 ②在以上各物質(zhì)的含量變化中：C3和C5含量的

11、變化是相反的，即C3增加，則C5減少；NADPH和ATP的含量變化是一致的，都增加或都減少。 1．正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A．O2的產(chǎn)生停止 　 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP的值下降 D．NADPH/NADP＋的值下降 B　[正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間，說明綠藻可以正常進(jìn)行光合作用，用黑布遮光后，改變了綠藻光合作用的條件，此時(shí)光合作用的光反應(yīng)停止，光反應(yīng)的產(chǎn)物O2、ATP和[H](NADPH)停止產(chǎn)生，所以A、C、D項(xiàng)所敘述現(xiàn)象會(huì)發(fā)生；光照停止，暗反應(yīng)中C3還原受影響，C5減

12、少，CO2的固定減慢，B項(xiàng)所敘述現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。] 　(1)外界的光照條件的改變?nèi)绾斡绊懓捣磻?yīng)的進(jìn)行？ 提示：暗反應(yīng)中C3的還原需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP，光照條件的改變通過影響[H]和ATP的含量影響暗反應(yīng)。 (2)在不改變光照條件的情況下，將綠藻置于沒有CO2的環(huán)境中，葉綠體中ATP/ADP的值和NADPH/NADP＋的值如何變化？ 提示：ATP/ADP的值和NADPH/NADP＋的值增大。 2．據(jù)下面光合作用圖像，判斷下列說法不正確的是(　　) A．⑥過程發(fā)生于葉綠體基質(zhì)中 B．⑤過程發(fā)生于葉綠體類囊體薄膜上 C．圖示①～④依次為NADPH、ATP、CO2、(C

13、H2O) D．②不僅用于還原C3化合物，還可用于吸收礦質(zhì)離子等 D　[光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)，呼吸作用產(chǎn)生的ATP才能用于吸收礦質(zhì)離子等生命活動(dòng)。] 規(guī)律總結(jié)：(1)光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)有機(jī)的整體，光反應(yīng)不能進(jìn)行時(shí)，暗反應(yīng)也不能進(jìn)行；暗反應(yīng)被抑制時(shí)，光反應(yīng)也被抑制。 (2)葉綠體中的ADP和ATP移動(dòng)的方向相反。 ①ADP的移動(dòng)方向：葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜。 ②ATP的移動(dòng)方向：類囊體薄膜→葉綠體基質(zhì)。 (3)分析光合作用過程有關(guān)物質(zhì)含量的變化時(shí)，可通過比較該物質(zhì)的生成與消耗的相對速度變化進(jìn)行確定。 (4)光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，不用于其他生命活

14、動(dòng)過程。 探究環(huán)境因素對光合作用的影響 [問題探究] 1．實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備好的小圓形葉片為什么放入黑暗處盛有清水的燒杯中？ 提示：防止小圓形葉片在實(shí)驗(yàn)開始前進(jìn)行光合作用。 2．實(shí)驗(yàn)中小圓形葉片下沉在燒杯底部的原因是什么？光照后小圓形葉片為什么會(huì)上升？ 提示：實(shí)驗(yàn)中小圓形葉片中的氣體逸出，因此下沉。小圓形葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了O2，小圓形葉片的密度變小，因此上升。 3．炎熱的夏季，成團(tuán)的水綿為什么漂浮在水面上？ 提示：光合作用旺盛，釋放的氧氣使水綿團(tuán)上浮。 [歸納總結(jié)] 1．實(shí)驗(yàn)原理

15、 葉片含有空氣，葉片上浮。抽出氣體后，細(xì)胞間隙充滿水，葉片下降；光照后，葉片進(jìn)行光合作用，釋放O2，使細(xì)胞間隙又充滿氣體，葉片上浮。 2．實(shí)驗(yàn)中沉水葉片的制備 (1)小圓形葉片的制備：用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出小圓形葉片。 (2)沉水：用注射器抽出葉片內(nèi)氣體，放入黑暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉片全部沉到水底。 3．實(shí)驗(yàn)裝置分析 (1)自變量的設(shè)置：光照強(qiáng)度是自變量，通過調(diào)整臺(tái)燈與燒杯之間的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的大小。 (2)中間盛水的玻璃柱的作用：吸收燈光的熱量，避免光照對燒杯內(nèi)水溫產(chǎn)生影響。 (3)因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過觀測單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)

16、量或者是浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間長短來衡量光合作用的強(qiáng)弱。 4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論 (1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng)目 小圓形 葉片 加富含 CO2的清水 光照 強(qiáng)度 葉片浮起 數(shù)量 燒杯甲 10片 20 mL 強(qiáng) 多 燒杯乙 10片 20 mL 中 中 燒杯丙 10片 20 mL 弱 少 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多，浮起的多)。 為完成“探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)，提供以下材料用具：菠菜葉、打孔器(直徑1 cm)、注射器、40 W臺(tái)燈、燒杯、4%NaHCO

17、3溶液、蒸餾水、不同顏色的透明薄膜等。 (1)某同學(xué)選取其中一個(gè)因素進(jìn)行探究，以下是實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 時(shí)間 上浮的葉圓片數(shù)量(片) 蒸餾水 0.5% NaHCO3 1% NaHCO3 1．5% NaHCO3 2% NaHCO3 2 min 0 7 11 10 4 4 min 0 15 16 13 7 ①該實(shí)驗(yàn)的目的是_____________________________________， 實(shí)驗(yàn)檢測指標(biāo)是______________________________________。 ②有哪些措施可以減少實(shí)驗(yàn)誤差？________________

18、_______________ _______________________________________。(至少寫出2項(xiàng)) ③有同學(xué)認(rèn)為葉片之所以浮起，是因?yàn)楹粑饔孟牧擞袡C(jī)物且產(chǎn)生了CO2導(dǎo)致葉片上浮。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷該觀點(diǎn)是否正確并說明理由：________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)利用以上材料，還可以探究的環(huán)境因素有____________。(答出2個(gè)) [解析]　(1)①由表格看出實(shí)驗(yàn)的自變量是不同

19、濃度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液的濃度不同，提供的CO2濃度不同，因此該實(shí)驗(yàn)研究的是不同濃度的CO2對光合作用的影響。實(shí)驗(yàn)觀察的指標(biāo)是單位時(shí)間內(nèi)上浮的葉圓片的數(shù)量。②減少實(shí)驗(yàn)誤差就要平衡無關(guān)變量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)求平均值。③葉片上浮的原因是光合作用大于呼吸作用，葉片中氧氣增多，葉圓片密度變小。說明葉圓片上浮的原因不是呼吸作用消耗了有機(jī)物且產(chǎn)生了CO2，應(yīng)從蒸餾水中葉圓片沒有上浮來論述。 (2)利用上述實(shí)驗(yàn)材料，還可探究光照強(qiáng)度或不同的光質(zhì)對光合作用的影響。 [答案]　(1)①研究CO2濃度(或NaHCO3濃度)對葉片光合速率的影響　相同時(shí)間內(nèi)燒杯中葉圓片浮起的數(shù)量 ②用打孔器打出的葉圓片

20、數(shù)量足夠多；每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)幾次，記錄的數(shù)據(jù)取平均值 ③該同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵谡麴s水的那組實(shí)驗(yàn)中，葉片一樣進(jìn)行了呼吸作用，卻沒有葉片浮起，葉片上浮的原因是光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，葉片內(nèi)氧氣增多 (2)光照強(qiáng)度、光的性質(zhì) 影響光合作用的因素及在生產(chǎn)中的應(yīng)用 [問題探究] 1．光照強(qiáng)度、CO2濃度分別直接影響光合作用的什么過程？ 提示：光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)過程。CO2濃度直接影響光合作用的暗反應(yīng)過程。 2．夏季中午，光照強(qiáng)、溫度高，但植物的光合作用強(qiáng)度反而減弱，原因是什么？ 提示：光照過強(qiáng)、溫度高→氣孔關(guān)閉→CO2供應(yīng)不足→光合作用下降。 3．大棚種植使用

21、有機(jī)肥有利于增產(chǎn)，請從影響光合作用的因素分析原因。 提示：有機(jī)肥被微生物分解產(chǎn)生無機(jī)鹽和CO2，無機(jī)鹽被植物吸收利用，CO2能增大棚內(nèi)的CO2濃度，提高作物的光合速率。 [歸納總結(jié)] 1．光照強(qiáng)度 (1)光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線分析 A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。 AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。 B點(diǎn)：細(xì)胞呼

22、吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長)。 BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以后不再加強(qiáng)。限制C點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、酶的數(shù)量和最大活性，外部因素是除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素，如CO2濃度等。 (2)應(yīng)用：陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照，及時(shí)對大棚除霜消霧。 2．CO2濃度 (1)曲線分析：A點(diǎn)是進(jìn)行光合作用所需的最低CO2濃度，B點(diǎn)是CO2飽和點(diǎn)；B點(diǎn)以后，隨著CO2濃度的增加光合作用強(qiáng)度不再增加。 (2)應(yīng)用：溫室中適當(dāng)增加CO2濃度，如投入干冰等，大田中“正其行，通

23、其風(fēng)”，多施有機(jī)肥來提高CO2濃度。 3．溫度 (1)B點(diǎn)是最適溫度，此時(shí)光合作用最強(qiáng)，高于或低于此溫度光合作用強(qiáng)度都會(huì)下降，因?yàn)闇囟葧?huì)影響酶的活性。 (2)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)白天適當(dāng)提高溫度，夜間適當(dāng)降低溫度。 4．水及無機(jī)營養(yǎng)對光合作用的影響 (1)原理：①N、Mg、Fe等是葉綠素合成的必需元素，若這些元素缺乏，會(huì)影響葉綠素的合成從而影響光合作用。 ②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)，水還會(huì)影響氣孔的開閉，從而影響CO2進(jìn)入植物體。 (2)應(yīng)用 ①合理施肥；②預(yù)防干旱，合理灌溉。 某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。 據(jù)圖回答下列問題：

24、(1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是______________________________。 (3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮______這一因素的影響，并采取

25、相應(yīng)措施。 [解析]　(1)根據(jù)曲線圖可知，當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下(曲線A)該植物的凈光合速率為0；分析坐標(biāo)圖中曲線的走勢可以看出，當(dāng)CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B和C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高。(2)由題圖可知，影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強(qiáng)。當(dāng)CO2濃度大于c時(shí)，由于受光強(qiáng)的限制，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足，暗反應(yīng)受到限制，曲線B和C的凈光合速率不再增加。(3)當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，植物的凈光合速率小于0，說明該植物此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可推測，光強(qiáng)和CO2濃度都會(huì)影響植物的凈光合

26、速率，因此若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)同時(shí)考慮光強(qiáng)這一因素的影響。 [答案]　(1)0　A、B和C　(2)光強(qiáng)　(3)大于　(4)光強(qiáng) [課堂小結(jié)] 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心語句背誦 1．光合作用的反應(yīng)式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 2．光反應(yīng)的場所是類囊體薄膜，產(chǎn)物是O2、NADPH和ATP。 3．暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，產(chǎn)物是糖類等物質(zhì)。 4．光合作用中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變： (1)14CO2―→14C3―→(14CH2O)；(2)HO―→18O2。 5．光合作用的能量轉(zhuǎn)變：光能―→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能―→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。 6

27、．光照強(qiáng)度：直接影響光反應(yīng)速率，光反應(yīng)產(chǎn)物中[H]與ATP的數(shù)量會(huì)影響暗反應(yīng)速率，這是最主要的因素。 7．溫度：影響光合作用過程，特別是暗反應(yīng)中酶的催化效率，從而影響光合作用強(qiáng)度。 8．CO2濃度：CO2是暗反應(yīng)的原料，CO2的濃度直接影響暗反應(yīng)速率。 1．光合作用的實(shí)質(zhì)是(　　) A．把CO2轉(zhuǎn)換成ATP B．產(chǎn)生化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中 C．把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，儲(chǔ)存在ATP和NADPH中 D．把無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 [答案]　D 2．在光合作用過程中，光能最初用于(　　) A．CO2的固定　　　 B．C3的還原 C．將水分解為氧和H＋ D．將淀粉分解

28、為葡萄糖 [答案]　C 3．光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是(　　) A．H2O、CO2、ADP B．CO2、NADPH、ATP C．H2O、CO2、ATP D．[H]、H2O、ADP [答案]　B 4．下列條件中，改變哪一項(xiàng)與提高農(nóng)作物的產(chǎn)量關(guān)系不大？(　　) A．增加空氣中氧氣含量 B．提高溫度 C．增加空氣中CO2的含量 D．增加光照強(qiáng)度 [答案]　A 5．(2019·全國卷Ⅰ)將一株質(zhì)量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時(shí)間后植株達(dá)到40 g，其增加的質(zhì)量來自于(　　) A．水、礦質(zhì)元素和空氣 B．光、礦質(zhì)元素和水

29、 C．水、礦質(zhì)元素和土壤 D．光、礦質(zhì)元素和空氣 A　[水是占細(xì)胞鮮重最多的化合物，礦質(zhì)元素是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)，植物幼苗生長過程中可從土壤中吸收水分和礦質(zhì)元素使植株質(zhì)量增加；另外，植物在光照條件下可進(jìn)行光合作用，通過吸收空氣中的CO2合成有機(jī)物使植株質(zhì)量增加。故A符合題意。] 6．利用溫室大棚栽培蔬菜、瓜果等農(nóng)作物已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本模式。下列是溫室大棚栽培經(jīng)常采取的措施，其中不是通過增強(qiáng)光合作用速率實(shí)現(xiàn)的是(　　) A．給農(nóng)作物增施氮肥 B．大棚栽培的農(nóng)作物通過增施農(nóng)家肥料補(bǔ)充CO2 C．給農(nóng)作物補(bǔ)充適宜強(qiáng)度的人工光照 D．夜間適當(dāng)降低農(nóng)作物的環(huán)境溫度 D　[給農(nóng)作物

30、增施氮肥能增強(qiáng)光合作用速率；大棚栽培的農(nóng)作物通過增施農(nóng)家肥料補(bǔ)充CO2，為光合作用提供原料，從而增強(qiáng)了光合作用速率；給農(nóng)作物補(bǔ)充適宜強(qiáng)度的人工光照也是通過增強(qiáng)光合作用速率來實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的；夜間適當(dāng)降低農(nóng)作物的環(huán)境溫度，導(dǎo)致酶活性降低，從而減少細(xì)胞呼吸對有機(jī)物的消耗，最終達(dá)到增產(chǎn)的目的，可見該措施是通過減弱細(xì)胞呼吸速率而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的。] 7．甲圖表示光合作用部分過程的圖解，乙圖表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細(xì)胞內(nèi)含量的變化曲線，請據(jù)圖回答問題。 (1)甲圖中A表示的物質(zhì)是________，它是由______________產(chǎn)生的，其作用主要是_____________

31、__________________________ __________________________。 (2)甲圖中ATP形成所需的能量最終來自_________________。 若用放射性同位素14C標(biāo)記CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是________。 (3)乙圖中曲線a表示的化合物是____________，在無光照時(shí)，其含量迅速上升的原因是__________________________________ ____________________________________________________。 (4)曲線b表示的化合物是____________，

32、在無光照時(shí)，其含量下降的原因是____________________________________________。 [解析]　(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是NADPH和ATP，由此可確定A是[H]，[H]是由H2O分解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的，其作用主要是用于三碳化合物的還原。(2)光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中，14CO2的同化途徑為14CO2→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)。(3)(4)題干中已明確a、b表示三碳化合物和五碳化合物的含量變化，光照停止后，光反應(yīng)停止，[H]和ATP含量下降，三碳化合物的還原減弱直至停止，而CO2的固定仍在進(jìn)行，因此三碳化合物含量相對升高，五碳化合物含量相對下降，即a表示三碳化合物，b表示五碳化合物。 [答案]　(1)NADPH　水在光下分解　還原三碳化合物　(2)光能　(CH2O)　(3)三碳化合物　CO2與五碳化合物結(jié)合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被還原　(4)五碳化合物　五碳化合物與CO2結(jié)合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被還原為五碳化合物