高中生物 第三节 光能的捕获和利用名师导航 中图版

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1、第三节　光能的捕获和利用【思维激活】1．有人说早上早起到小树林中去呼吸更多的氧气，这种说法对吗？那么你读了光合作用后，认为是早练好，还是晚练好？答案：这种说法不对。植物在晚上只进行呼吸作用，消耗氧气，产生二氧化碳，使空气中的二氧化碳增加，氧气减少。光合作用只能在光下进行，白天光合作用吸收空气中的二氧化碳，产生氧气，使空气中的二氧化碳减少，氧气增加。所以一天中早上二氧化碳浓度最高，氧气浓度最低，傍晚二氧化碳浓度最低，氧气浓度最高，最好是晚练好。2．在伸手不见五指的夜晚，把一个绿色的叶片放在暗处，叶

2、片是什么颜色？为什么？答案：黑色，或者没有颜色（若能看到绿色他的眼是猫眼）。原因是叶片中有叶绿体，叶绿体中有叶绿体色素，在光下，吸收红光和蓝紫光，不吸收绿光，绿光被反射【自主整理】1.光合作用的发现（1）1642年布鲁塞尔的医生海尔蒙特认为植物体内全部营养物质，都是从水中获得（2）1771英国普利斯特利的蜡烛和小白鼠分别与绿色植物在一起的实验证明植物可以更新空气；荷兰的英格豪斯证实，只有在光下绿色植物才能更新空气。（3）德国萨克斯的实验：暗处处理几小时的绿叶一半曝光一半遮阴，然后用碘液处理，结果

3、说明了光合作用产生淀粉。（4）1864年美国恩吉尔曼证明叶绿体光照时释放O2，证明了植物光合作用的场所是叶绿体；（5）美国鲁宾、卡门证明光合作用的氧气全部来自水，所用的实验方法同位素标记法。2.叶绿体的结构（1）形态：叶绿体一般呈扁平的椭球或球形。（2）结构：包括内、外两层膜，内部有许多基粒，基粒是由许多类囊体构成，类囊体有色素和光合作用的酶。基粒之间充满了基质，基质中有与光合作用有关的酶和少量DNA和RNA。3.叶绿体色素（1）种类：叶绿素类胡萝卜素叶绿素a：蓝绿色　　　　　　　　　　吸收红光

4、和蓝紫光叶绿素b：黄绿色叶黄素：黄色　　　　　　　　　　吸收蓝紫光胡萝卜素：橙黄色叶绿体色素（2）功能：吸收、传递和转化光能的作用，用于光合作用。4.光合作用的过程：光合作用的全过程包括光反应和暗反应两个阶段。（1）光反应阶段：①场所是类囊体，既能捕获光能又能将光能转化为电能的色素是叶绿素。②过程：一是将水分解成氧分子和质子H＋，氧以分子形式释放出去，质子H＋作为活泼的还原剂。二是在有关酶的作用下，NADP+得到两个电子和一个质子H+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N

5、ADPH中；同时，另一部分能量，将ADP与P¡发生化学反应，转化成ATP，这部分电能就转化为储藏在ATP中的活跃化学能。光反应阶段必须在光下才能进行。（2）暗反应阶段：①场所：是叶绿体基质②过程：绿叶通过气孔吸收的CO2先与植物体内的五碳化合物结合，生成三碳化合物，这个过程叫做二氧化碳的固定。其次，在有关酶的作用下，一些C3接受ATP并且被NADPH还原，经过一系列复杂的变化，形成糖类，此过程叫做C3的还原。另一些C3又经过复杂的变化重新形成五碳化合物，再次参与CO2的固定。5.光合作用的总反应

6、式：CO2+H2O　　　　　　(CH2O)+O26.概念：绿色植物通过叶绿体吸收光能，将二氧化碳和水合成有机物并释放氧气，同时也将光能转变成化学能储存在糖类和其他有机物中，这一过程叫光合作用。7.实质：①把无机物合成储存能量的有机物；②把光能转变为活跃的化学能再转变成稳定化学能储存在糖类和其他有机物。8．影响光合作用的因素光照强度、CO2浓度和温度、叶龄等都对光合作用具有一定的影响。农业生产中主要通过延长光照时间、增加光照面积和增强光合作用效率等途径提高光能利用率。【高手笔记】1.叶绿体色素有四

7、种，吸收红光和蓝紫光是叶绿素a、b，吸收蓝紫光的胡萝卜素和叶黄素。2.光合作用光反应产物ATP和NADPH是暗反应的必要条件，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋。3.叶绿体光合作用发生了能量转化是光能转化为电能然后转化为活跃的化学能再转变成稳定化学能。【名师解惑】1.影响光合作用的因素有哪些？剖析：（1）光：光照强弱直接影响光反应；（2）温度：温度高低会影响酶的活性；（3）CO2浓度：CO2是光合作用的原料，直接影响暗反应；（4）水分：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，特

8、别地，水分还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体；（5）矿质元素：矿质元素是光合作用产物进一步合成许多有机物所必需的物质如叶绿素、酶等。（6）光照、CO2浓度、温度与光合速率基本关系见下图3－2－19：3－2－19（7）叶龄：一定范围内随叶龄增加，光合作用的面积增加，光合作用增强，超过一定叶龄，由于叶绿体的减少，光合作用降低。2.提高作物产量的途径有哪些：剖析：途径措施或方法延长光时补充光照增大光合作用面积间作、合理密植提高光合作用效率控制适宜光强、提高CO2浓度（如通风）、合理施肥（供应适