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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date光合作用与呼吸作用知识点1高三一轮复习资料光合作用与呼吸作用知识点一、光反应与暗反应的区别和联系【易错易混点】：1. 吸收光能：所有色素 传递光能：绝大多数叶绿素a，全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素转换光能：少数处于特殊状态的叶绿素a2.光合作用中ATP形成于光反应，只能用于C3化合物的还原。3.光反应中光能转换成电能转换成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中，并不是
2、只储存在ATP中。NADPH的作用有二：用作还原剂和为暗反应提供能量。4.光能在叶绿体中的转换（1）第一阶段：光能电能（光反应阶段，部位：囊状结构薄膜）叶绿体中色素按功能分类：吸收、传递光能：绝大多数叶绿素a，全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素转换光能：少数处于特殊状态的叶绿素a电子的来源、去路: 最初电子供体：少数处于特殊状态的叶绿素a 最终电子供体：水 （水分子的分解反应方程式：2H2O4e-+4H+O2） 最终电子受体：NADP+（2）第二阶段：电能活跃的化学能（光反应阶段，部位：囊状结构薄膜）活跃的化学能储存在NADPH+和ATP中反应方程式：ATP分子的形成（光合磷酸化）：ADP+Pi+
3、能量ATPNADPH分子的形成：NADP+2e+H+2NADPH（3）第三阶段：活跃的化学能稳定的化学能（暗反应阶段，部位：叶绿体基质）ATP的作用：为C3还原提供能量NADPH的作用：供能并作为还原剂，稳定的化学能储存在糖类等有机物中二、叶绿体处于不同条件下的物质量的动态变化改变条件C3C5H和ATPC6H12O6合成量CO2供应不变，停止光照增加减少不产生减少没有光照不变，停止CO2供应减少增加增加减少没有光照不变， CO2供应过量增加减少减少增加光照不变， CO2供应不变，但C6H12O6运输受阻增加减少增加减少三、鉴别C3、C4植物的方法方法原 理条件和过程现象和指标结 论生理学方法在
4、强光照、干旱、高温、低CO2时，C4植物能进行光合作用，C3植物不能。饥饿处理的生长健壮的C3植物、C4植物分别置于相同的低CO2浓度环境中（密闭、强光照、干旱、高温）生长状况：正常生长或枯萎死亡正常生长：C4植物枯萎死亡：C3植物形态学方法叶的结构差异制作植物叶片横切面临时装片，用显微镜主要通过观察以下两个方面判断 维管束外细胞的排列是否有两圈花环状细胞维管束鞘细胞中是否有叶绿体是：C4植物否：C3植物化学方法合成淀粉的场所不同酒精溶解叶绿素淀粉遇碘变蓝叶片脱绿加碘过叶脉横切制片观察出现蓝色：蓝色出现在维管束鞘细胞蓝色出现在叶肉细胞出现现象时：C4植物出现现象时：C3植物同位素标记法C4植物
5、CO2固定的途径先C4途径，再C3途径，C3植物则只有C3途径。同位素检测仪进行检测14CO214C3(14CH2O)14CO214C414C3(14CH2O)出现现象时：C3植物出现现象时：C4植物四、影响光合作用速率的因素及应用1内部因素(1)举例：植物种类不同弱光下阴生植物阳生植物低CO2浓度C4植物C3植物植物的生长阶段开花期营养生长期幼苗期叶片的生长阶段幼叶壮叶老叶呈现先增后减趋势(2)应用可根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率的不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。可根据老叶光合作用速率下降的原理，对农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，以减少细胞呼吸消耗
6、有机物，增加产量。2外部因素(1)光：光照强度(如图)a曲线意义在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而增加，但当光照强度增加到一定强度时，光合作用速率不再增加。b关键点意义及变化A点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，B点表示光合作用速率达到最大值时的最低光照强度。若改变某一因素(如CO2浓度)，使光合作用增大(减小)，而呼吸作用不受影响时，光补偿点应左移(右移)，光饱和点应右移(左移)；若改变某一因素(如温度)，使呼吸作用增大(减小)，则光补偿点应右移(左移)。c不同植物关键点的比较阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物低，即在弱光下阴生植物光合作用速率大于阳生植物，在强光下，阳生植物
7、的光合作用速率大于阴生植物。光质：复色光(白光下)，光合作用速率最快；单色光中，蓝紫光下，光合作用速率最快，红光次之。光合面积 应用：适当提高光照强度、延长光合作用时间、增加光合作用面积或间作套种不同种类植物，都可提高光能利用率。2、CO2浓度曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大，但当CO2达到一定浓度后，光合作用速率不再增加。图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B点都表示CO2饱和点。应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO
8、2浓度，提高光能利用率。(3)必需矿质元素曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。(4)温度曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。在低温中，植物酶促反应下降，限制了光合作用的进行；在高温中，叶绿体和细胞质的结构会遭到破坏，叶绿体的酶发生钝化。【特别提醒】(1)一般植物可在1035 下正常地进行光合作用，其中以2530 最适宜，在35 以上时光合作用就开始下降，4050 时即完全
9、停止。(2)低温会影响光合酶的活性，使植物净光合效率降低；高温使呼吸作用加强，净光合效率下降。应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。(5)多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示)曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提
10、高光合速率，也可同时充入适量的CO2，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，要根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率，以达到增产的目的。五、光合作用和呼吸作用的比较 1光合作用与呼吸作用的关系 (1)从反应式上追踪元素的来龙去脉 光合作用总反应式： 光合作用与呼吸过程关系图 2.两种生理过程进行的场所及其关系曲线分析：光合作用发生于叶绿体中，有氧呼吸发生于线粒体中，二者可同时进行，但随光照强度变化状况，叶绿体及线粒体中气体移动存在下列几种类型：3.H的来源及去路分析来源:光合作用：光合作用过程中H来自于光反应
11、中水的光解，该过程发生于叶绿体囊状结构薄膜上呼吸作用：呼吸作用过程中H来自于细胞质基质中第一阶段从葡萄糖到丙酮酸，发生于线粒体中的第二阶段丙酮酸与H2O分解所产生(前者产生4个正H、后者产生20个H)去路：光合作用：H存在于NADPH中，它作为还原剂用于暗反应阶段中还原C3化合物，以形成C6H12O6并产生H2O呼吸作用：两阶段所产的H均被用于第三阶段还原O2产生H2O，同时释放大量能量4.ATP的来源及去路分析来源：光合作用：ADP形成ATP时所需的能量来自太阳光能，该过程发生于叶绿体囊状结构薄膜上进行的光反应中呼吸作用：在呼吸作用第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二、第三阶段中均有ATP生成，但
12、第三阶段产生的最多去路：光合作用：光反应所产生的ATP专用于C3化合物还原时的能量之需，其能量释放出来后可 以稳定化学能形式储存于有机物中呼吸作用：三个阶段所产生的ATP均可作为能量货币用于各项生命活动，如矿质离子吸收、生长素运输等5.不同温度下光合和呼吸速率分析：由图说明呼吸作用酶的最适温度高于光合作用。 真正光合速率即实际光合速率或总光合速率，表观光合速率即净光合速率或可见光合速率，相互关系表示为：实际光合速率可见光合速率+呼吸速度。具体可表示为：实际光合速率从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2或实际光合速率释放到外界的O2+呼吸消耗的O2。随温度升高曲线l将下降，曲线3将上升，曲线1与曲线3的交点表示光合速率呼吸速率，此时净光合速率为0。-