高考生物光合作用复习知识点
1. 光合作用的概念
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O合成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
2. 光合作用的发现
(1)1771年,英,普里斯特利的实验
结论:植物可以更新空气。
(2)1779年,荷,英根豪斯的实验
结论1:只有在光下,植物才能更新空气。
结论2:植物体的绿叶在光下才能更新空气。
(3)1864年,德,萨克斯的实验
结论:绿色叶片在光合作用下产生了淀粉。
(4)1880年,美,恩吉尔曼的实验
结论:氧是叶绿体所释放的,叶绿体是绿色植物光合作用的场所
(5)20世纪30年代,美,鲁宾和卡门的实验
结论:光合作用释放的氧全部来自于水
3:光合作用的场所
1. 叶绿体:分布于叶肉细胞(主要)、保卫细胞、幼嫩茎的皮层细胞、某些果实的表皮细胞等。
酶:分布于基粒(类囊体)和基质
色素:分布于基粒(类囊体)上
2. 色素的种类和主要吸收的可见光区域
色素分叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素分叶绿素a和叶绿素b;类胡萝卜素分胡萝卜素和叶黄素。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
4:光合作用的过程
光合作用过程极为复杂,包括许多化学反应,根据是否需要光能参与,光合作用过程分为两个阶段。
1. 光反应阶段:必须有光能才能进行,在叶绿体内的类囊体结构上进行的。
完成两个转变:
(1)水分子分解成氧和氢[H],氧直接以分子形式释放出氢[H]则被传递到叶绿体内的基质中。实现了光能向活跃化学能转变,即生成还原氢[H]。
(2)在有关酶的催化下,促成ADP与Pi发生反应形成ATP。实现了光能的转换,能量储存在ATP中可被各种代谢过程利用。
能量:光能一部分储存在ATP和还原氢中,一部分以热能散失
物质:水分解为氧气、还原态氢
2. 暗反应阶段:没有光能也可以进行,在叶绿体基质中进行
1. 光反应
(1)场所:类囊体膜上
(2)光反应过程由光系统Ⅱ和光系统Ⅰ组成。
光系统Ⅱ:水的光解;ATP的合成
光系统Ⅰ:NADPH的合成
光反应发生的物质和能量变化有:
①水在光下裂解为H+、O2和电子
②光能被吸收并转化为ATP中的化学能
③水中的氢( H+ + e-)在光下将 NADP+还原为NADPH
2.碳反应
第一步:二氧化碳的固定
从外界吸收的二氧化碳,与一种含有五个碳的化合物结合。
第二步:三碳化合物的还原
CO2被固定后,形成两个含有三个碳原子的化合物
在酶的催化作用下,一些接受ATP释放出的能量并且被氢[H]还原,
5:光反应和暗(碳)反应的比较
6:外界因素对光合速率的影响
1. 概念:光合速率或称光合强度,是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行了多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。
2. 影响因素:光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度
(1)温度:主要是影响酶的活性
(2)CO2浓度
CO2浓度太低,农作物消耗光合产物;随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;CO2浓度再增加,光合作用强度仍保持不变;CO2浓度超过一定限度,将引起原生质体中毒或气孔关闭,抑制光合作用。
(3)矿质营养
N:光合酶及NADP+和ATP的重要组分;
P:NADP+和ATP的重要组分;维持叶绿体正常结构和功能;
K:促进光合产物向贮藏器官运输;
Mg:叶绿素的重要组分。
(4)水
水作为反应物能影响光合作用,但作为原料的水仅占到了植物所吸收的水的1%~5%。绝大部分的水以蒸腾作用散失掉。当蒸腾作用过强而令水分散失时,可使叶片上的气孔关闭,从而影响CO2的进入,降低光合作用。
(5)光照强度
真正光合速率= 表观光合速率+呼吸速率
光合作用实际产O2量=实测O2释放量+呼吸作用耗O2量
光合作用实际CO2消耗量=实测CO2消耗量+呼吸作用CO2释放量
光合作用C6H12O6净生产量=光合作用实际C6H12O6生产量-呼吸作用C6H12O6消耗量