幼兒園教案端午節(jié)

第2節(jié)生物固氮。

第2節(jié)生物固氮
知識方面
（1）知道固氮微生物的種類和生物固氮過程。
（2）識記生物固氮的意義。
（3）了解生物固氮在自然界氮循環(huán)中的作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
重點
1．固氮微生物的種類；
2．生物固氮的意義。
重點生物固氮的基本過程
所有的生物都需要氮元素。在活細胞內(nèi)，氮是所有氨基酸、核酸（DNA和RNA）及其他許多重要分子的主要成分，大部分生物不能直接利用大氣中的氮，僅能利用氮的某種形式的化合物。形成這些化合物的過程統(tǒng)稱為“固氮”，這時氮與其他元素結(jié)合，被“固定”在含氮的化合物中。某些豆科植物含氮元素較豐富，氮素如何獲得？（根瘤中的根瘤菌將大氣中的氮“固定”供給植物。）
如果小麥、水稻也能固氮，將給人類帶來哪些方面的好處？每年，大氣中被固定下來的氮，大都是由微生物“固定”的，再經(jīng)過一系列復(fù)雜的生化過程成為生物體內(nèi)所需要的含氮有機物。什么是生物固氮？哪些生物可完成生物固氮？生物固氮如何完成？
一、生物固氮的概念固氮微生物將大氣中分子態(tài)氮還原為氨的過程。
二、固氮微生物種類
1．什么是共生固氮微生物？以根瘤菌為例研究：（1）了解根瘤菌的形態(tài)特征和生理特點、某些根瘤菌與豆科植物互利共生且具一定專一性的關(guān)系以及根瘤菌的代謝類型。（2）根瘤的形成及作用。（3）共生固氮微生物概念。
2．什么是自生固氮微生物？（1）自生固氮菌的形態(tài)特點。（2）實例：圓褐固氮菌介紹其生活環(huán)境，分析其代謝類型，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。
三、生物固氮過程簡介。提出問題：為什么固氮微生物可在常溫常壓下完成“固氮”有關(guān)反應(yīng)？（酶的作用）固氮酶：由固氮基因編碼控制。固氮過程簡介。
1．比較：根據(jù)固氮微生物與非固氮微生物的特點，思考：如何將自生固氮微生物與土壤中的其他細菌等微生物分離？
2．練習(xí)題：(略)
氮元素是生命所必需的。分子態(tài)氮在大氣中的含量很豐富，約占79％（v/v），但絕大多數(shù)生物無法直接利用。只有當(dāng)游離氮被“固定”成為含氮化合物后，才能被這些生物吸收利用，氮成為活細胞的一部分并進入生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈。氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分（復(fù)習(xí)概念和特點）。
氮在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)涉及一系列相當(dāng)復(fù)雜的過程，這些過程大多是由微生物調(diào)節(jié)的。
一、自然界氮循環(huán)過程的分析。
1．大氣中的氮氣可通過三條途徑被“固定”。2．生物群落中的氮素傳遞是以有機氮形式通過生物的同化作用實現(xiàn)的。3．動植物遺體、排出物（如尿素等）、殘落物中的有機氮是通過微生物的氨化作用及硝化作用轉(zhuǎn)變成為植物再度利用的形式。4．在氧氣不足的條件下，土壤中的硝酸鹽被反硝化細菌等多種微生物還原成亞硝酸鹽，并且進一步還原成分子態(tài)氮，分子態(tài)氨則返回到大氣中。
二、生物固氮在自然界氮循環(huán)中的重要作用。
1．比較分析工業(yè)固氮與生物固氮過程。
區(qū)別：工業(yè)固氮需要極高的溫度和壓力，對大氣產(chǎn)生嚴(yán)重污染；生物固氮在常溫常壓下就可以完成，對大氣沒有任何不良影響。分析原因：氮氣分子中的氮—氮三鍵是很強的，要將此三鍵拆開并轉(zhuǎn)化為氨，需要相當(dāng)大的能量。因此，化學(xué)固氮必須在高溫、高壓及催化劑的作用下才能使H2與N2反應(yīng)。工業(yè)固氮需高溫（500℃）和高壓（20000—30000kPa）條件，而生物固氮在固氮酶作用下消耗生物自身能量，在常溫常壓下進行，大大節(jié)約了能源，對環(huán)境無污染。
3．據(jù)科學(xué)家估算，每年生物固氮的總量占地球上固氮總量的90％左右。可見，生物固氮在地球的氮循環(huán)中具有十分重要的作用，而且對維持生態(tài)系統(tǒng)平衡有重要意義。
三、生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
1．20世紀(jì)初以來，全球農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量不斷增長，在一定程度上依賴于氮素化肥的施用量不斷增加。農(nóng)作物依賴于施用氮素化肥所獲得的增產(chǎn)實際上是以消耗能源和污染環(huán)境為代價的。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中，生物固氮具有提高農(nóng)作物產(chǎn)量和增強土壤肥力的作用。2．土壤獲得氮素消耗和補充的途徑。3．生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實例：拌種、綠肥。4．人類自從發(fā)現(xiàn)豆科植物與根瘤菌共生結(jié)瘤固氮現(xiàn)象以來，對生物固氮研究己有一百多年之久，我國對生物的共生固氮現(xiàn)象也進行了長達六十余年的探索性研究。圍繞著培育新的固氮植物，通過生物技術(shù)改造固氮微生物和現(xiàn)有的農(nóng)作物，使新的固氮菌與新的農(nóng)作物更容易形成共生固氮關(guān)系。可以肯定，生物固氮工程的研究已經(jīng)進入一個新的歷史階段，擴大生物間共生固氮范圍和將豆科植物的固氮能力轉(zhuǎn)移到非豆科植物中的研究已呈現(xiàn)出希望之光。隨著生物固氮研究地不斷深入，將逐步實現(xiàn)禾本科農(nóng)作物與固氮微生物共生結(jié)瘤固氮的美好愿望。

相關(guān)推薦

光合作用和生物固氮

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。那么，你知道教案要怎么寫呢？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的光合作用和生物固氮，但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。

一、選擇題

1．光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換的正確順序是（）

A．光能→活躍的化學(xué)能→電能→穩(wěn)定的化學(xué)能

B．光能→電能→活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能

C．光能→穩(wěn)定的化學(xué)能→電能→活躍的化學(xué)能

D．光能→電能→穩(wěn)定的化學(xué)能→活躍的化學(xué)能

2．在光的照射下，具有吸收和傳遞光能作用的色素，將吸收的光能傳給少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a，使這些葉綠素a（）

A．激發(fā)、失去電子B．激發(fā)、得到電子

C．抑制、失去電子D．抑制、得到電子

3．在葉綠體類囊體薄膜上，能吸收光能、使光能轉(zhuǎn)換成電能的色素是（）

A．葉黃素B．胡蘿卜素

C．葉綠素bD．特殊狀態(tài)的葉綠素a

點擊下載：//files.eduu.com/down.php?id=134704

2012屆高考生物教材復(fù)習(xí):光合作用與固氮——生物固氮

選修本

第9課時　光合作用與固氮——生物固氮

知識精華

1、生物固氮是指微生物將大氣中氮氣還原成_____的過程，共生固氮微生物固定的氮被與它共生的植物直接利用，自生固氮微生物固定的氮須被植物的根吸收后才可利用。

2、共生固氮微生物具有專一性，它們只能侵入特定的_______植物。根瘤是根瘤菌侵入豆科植物的根后，由根部的薄壁細胞分裂，組織膨大而形成。根瘤中的氮素既可直接供給共生植物，也可肥田。

3、共生固氮微生物和自生固氮微生物的比較

常見類型與豆科植物

關(guān)系代謝類型固氮產(chǎn)物對植物的作用固氮量

共生固氮微生物根瘤菌共生，有

專一性_________型氨提供氮素_____

自生固氮微生物圓褐固氮菌無異養(yǎng)需氧型氨提供氮素和_________小

4、幾種常見微生物的比較

在氮循環(huán)中的作用代謝類型在生態(tài)系統(tǒng)中的地位

根瘤菌將N2合成____異養(yǎng)需氧型　消費者

圓褐固氮菌將N2合成氨異養(yǎng)需氧型　分解者

硝化細菌將土壤中的_____轉(zhuǎn)化為硝酸鹽____需氧型　生產(chǎn)者

反硝化細菌硝酸鹽→________→N2異養(yǎng)____型　分解者

5、地球上的固氮有三條：______固氮、______固氮、高能固氮（閃電等）。其中生物固氮是植物利用氮的主要來源。

例題領(lǐng)悟

例1、豆科植物形成根瘤的原因是?。ǎ?/p>

A、根瘤菌入侵的結(jié)果B、根瘤菌固定N2的結(jié)果

C、根的薄壁細胞分裂的結(jié)果　D、根內(nèi)形成NH3的結(jié)果

解析：豆科植物形成根瘤是由于根瘤菌的原因，在根瘤菌侵入豆科植物的根后，在根內(nèi)繁殖，這時刺激了根的薄壁細胞，使其不斷分裂，從而使該處的組織逐漸膨大，形成了根瘤。答案：C

例2、圓褐固氮菌除了具有固氮能力外還能　（）

A、促進植物生根B、促進植物開花

C、促進植物種子形成D、促進植物的生長和果實發(fā)育

解析：圓褐固氮菌是一種自生固氮菌，它不僅具有固氮的能力，而且還可以分泌植物的生長和發(fā)育所需要的生長素。答案：D

自我評價

一、選擇題

1、植物可以利用的氮，主要來自（）

　A、根瘤菌B、自生固氮菌

C、閃電　D、化肥生產(chǎn)　

2、土壤中含有自生固氮微生物比較多的是（）

　A、表層土壤　B、中層土壤　

C、底層土壤　D、所有的土壤都是一樣的

3、圓褐固氮菌能夠促進植物生長的直接原因是（）

　A、它能固氮B、它能分泌生長素

　C、它能形成莢膜D、它能提高產(chǎn)量

4、下列關(guān)于固氮微生物說法正確的是（）

A、此類微生物只有細菌中存在　

B、固氮微生物的代謝類型都是異養(yǎng)需氧型的

C、固氮微生物主要分共生和自生兩大類

D、固氮微生物都能分泌生長素

5、下列對豆科作物進行根瘤菌拌種的說法中正確的是?。ǎ?/p>

A、將豆科作物種子沾上根瘤菌即可

B、將豆科作物種子沾上一定濃度的根瘤菌即可

C、將豆科作物種子沾上相應(yīng)的根瘤菌即可

D、將豆科作物種子沾上固氮微生物即可

6、下列關(guān)于固氮微生物說法不正確的是：（）

A、蠶豆根瘤菌可以侵入蠶豆、菜豆和豇豆的根

B、自生固氮微生物可以獨立的生活在土壤的淺層

C、根瘤菌大多是桿菌或短桿菌，單生或?qū)ι?，對生則往往呈“8”字型

D、可以用無氮培養(yǎng)基把自生固氮微生物分離出來

二、簡答題　

7、生物固氮是指固氮微生物將＿＿＿還原成氨的過程。自然界中有兩類固氮微生物，分別是＿＿固氮微生物如＿＿＿＿；＿＿固氮微生物如＿＿＿。

8、氮是催化光合作用過程中的各種＿＿＿＿＿，以及與光合作用過程有關(guān)的＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿的重要組成部分。

9、土壤獲得氮素的兩個主要途徑：一是＿＿＿＿＿＿＿，二是＿＿＿＿＿。

10、共生固氮微生物與自生固氮微生物的區(qū)別是：前者與綠色植物＿＿＿，只有侵入到＿＿＿＿＿的根內(nèi)才能固氮，后者在土壤中就能夠＿＿＿＿＿。

11、在每年種植大豆的農(nóng)田改種蠶豆，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蠶豆根部根瘤菌很少，產(chǎn)量也比較低。試分析其原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

12、顯微鏡下觀察到圓褐固氮菌的特征是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

自我評價答案

一、1、A　2、A　3、B　4、C　5、C　6、C

二、7、大氣中N2　共生　根瘤菌　自生　圓褐固氮菌

8、各種酶　ATP　NADPH

9、生物固氮　施用含氮的肥料

10、互利共生　豆科　自生固氮

11、根瘤菌有特異性，不同根瘤菌只能與它有關(guān)的豆科植物發(fā)生互利共生

12、短桿菌，單生或?qū)ι蓪w呈“8”字形，外有莢膜

2011屆高考生物知識點復(fù)習(xí)生物新陳代謝光合作用生物固氮

一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé)，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么如何寫好我們的教案呢？小編收集并整理了“2011屆高考生物知識點復(fù)習(xí)生物新陳代謝光合作用生物固氮”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

專題二生物新陳代謝光合作用生物固氮
一、基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)框架
第一部分植物的新陳代謝
光合作用和細胞呼吸是生物界中最基本的物質(zhì)和能量代謝，其實質(zhì)是完成物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。
第二部分動物的新陳代謝
動物的新陳代謝的主要內(nèi)容是動物體內(nèi)的細胞獲得營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物及物質(zhì)在細胞內(nèi)的變化情況。
二、掌握規(guī)律與方法不斷提高層次
按新陳代謝的性質(zhì)綜合分為二個層次:
第一個層次是生物的物質(zhì)代謝特點、基本過程、主要影響因素之間的綜合；
第二個層次是生物能量代謝過程以及與物質(zhì)代謝之間關(guān)系的綜合。
復(fù)習(xí)本專題時，應(yīng)抓住新陳代謝的本質(zhì)，按知識的內(nèi)在聯(lián)系，將初、高中生物相關(guān)知識有機結(jié)合起來，形成知識網(wǎng)絡(luò)體系如圖。
三、考點核心整合
1.理解新陳代謝與酶和ATP的關(guān)系
新陳代謝是細胞內(nèi)一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的過程，是生物體自我更新的過程。酶和ATP是新陳代謝過程中必不可少的兩種物質(zhì)。新陳代謝的一系列化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用和ATP的供能條件下完成的。細胞是新陳代謝的場所，所以大多數(shù)酶發(fā)揮作用的場所在細胞內(nèi)，也有的酶在細胞外發(fā)揮作用，例如進行細胞外消化的各種消化酶。近幾年的高考命題主要圍繞著酶的特性、影響酶的活性的條件展開命題，復(fù)習(xí)時應(yīng)注意這方面的問題。
2.生物體生命活動的直接能源、主要能源和最終能源
生物體生命活動的直接能源是ATP，ATP水解時釋放的能量直接用于各項生命活動，如肌肉收縮、腺體分泌、合成代謝、神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電等。生物體內(nèi)的糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機物中都含有大量的能量，但生命活動的主要能源物質(zhì)是糖類，糖類在體內(nèi)氧化分解釋放的能量，一部分合成了ATP用于各項生命活動，另一部分以熱能的形式散失掉了。糖類等有機物中含有的能量最終來自綠色植物光合作用所固定的太陽能，所以，生物體生命活動的最終能源是太陽光能。
ATP的結(jié)構(gòu)簡式可以寫成A—P~P~P，“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基團，“—”代表普通磷酸鍵，“~”表示高能磷酸鍵。1moLATP水解時釋放的能量高達30.54kJ
鏈接提示
ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)變是真正意義上的可逆反應(yīng)嗎？
提示：（1）從反應(yīng)條件分析：ATP水解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶是水解酶；ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。
（2）從能量分析來看：ATP水解所釋放的能量來自于高能磷酸鍵能，而合成ATP所需的能量來自光合作用吸收的光能和呼吸作用分解有機物釋放的化學(xué)能。
（3）從ATP的合成與分解場所分析：ATP合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP的分解場所較多。（4）ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的意義使細胞內(nèi)ATP的含量總是處于動態(tài)平衡之中，進而構(gòu)成生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境，其物質(zhì)含量很少，但是因為轉(zhuǎn)化速度很快，故能源源不斷提供能量。
綜上，在生物體內(nèi)的反應(yīng)可概括為“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的”或解釋為“物質(zhì)是循環(huán)的，能量是不循環(huán)的”。
3.植物的光合作用和呼吸作用的過程
光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，這是高考的重點和熱點，復(fù)習(xí)時要切實理解其實質(zhì)——完成物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。光合作用的光反應(yīng)階段完成兩大變化：水分解產(chǎn)生氧氣和［H］，合成ATP。暗反應(yīng)階段完成CO2的固定和還原。呼吸作用是分解有機物、釋放能量的過程。光合作用必須在光下才能發(fā)生，而呼吸作用是每時每刻都在進行，一般來說，植物在白天和晚上的呼吸作用強度基本一致，呼吸作用的強弱主要受溫度的影響。復(fù)習(xí)時抓住物質(zhì)和能量的變化規(guī)律。注意聯(lián)系實際，特別是分析植物的光合作用和呼吸作用的關(guān)系，分析生產(chǎn)中的實際問題。明確影響光合作用和呼吸作用的因素，充分利用光合作用、呼吸作用的反應(yīng)式，從原料、產(chǎn)物和條件（如光照、溫度、CO2、O2等）等方面進行分析。
光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換過程，包括三個步驟：光能轉(zhuǎn)換成電能（需要色素，主要是葉綠素a）；電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能（合成ATP的過程）；活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能（合成有機物的過程）。前兩步發(fā)生在光反應(yīng)過程，第三步發(fā)生在暗反應(yīng)過程。
4.光合作用的有關(guān)計算
（1）根據(jù)光合作用反應(yīng)式進行有關(guān)物質(zhì)的計算
（2）根據(jù)光合作用反應(yīng)式進行能量計算
（3）光合作用與呼吸作用的綜合計算
在光下光合作用與呼吸作用同時進行：
光合作用實際產(chǎn)氧量＝實測的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量
光合作用實際二氧化碳消耗量＝實測的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳釋放量
光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量＝光合作用實際葡萄糖生產(chǎn)量-呼吸作用葡萄糖消耗量
5.充分關(guān)注影響光合作用的因素（曲線分析）
（1）、外界因素
外因曲線含義
光照光照強度

陽生（陰生）植物：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度的增大，光合作用速率增大；超出一定范圍，光合作用速率達到最大。
A點：只進行細胞呼吸
B點：光合速率＝呼吸速率（光的補償點）
表現(xiàn)為既不吸收也不釋放CO2
C點：光合速率達到最大（光的飽和點）
表現(xiàn)為再增大光強，光合速率不再加快
光質(zhì)
單色光中
A曲線：表示紅光照射時
B曲線：表示籃紫光照射時
C曲線：表示綠光照射時

CO2
濃度

1、單獨分析A或B的含義：
在一定范圍內(nèi)，隨著CO2濃度的增大，光合作用速率增大；超出一定范圍，光合作用速率達到最大。
2、A為C3植物，B為C4植物，因為C4植物能利用低濃度的CO2進行光合作用。
礦質(zhì)
元素

N：蛋白質(zhì)合成的必需元素
P：合成ATP的重要元素
Mg：合成葉綠素的必需元素
K：有利于光合產(chǎn)物（有機物）的運輸
水是光合作用的原料和反應(yīng)介質(zhì)
影響氣孔的關(guān)閉，進而影響CO2的吸收
溫度

在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，光合作用速率隨著加快；超出一定范圍，光合作用速率達到最大。

多
因
素
綜
合
影
響多曲線坐標(biāo)的分析方法：坐標(biāo)中同時存在多個變因，所以分析時要確定其它變因，
控制只能存在要研究的一個變因如下圖，若要分析光強對光合速率的影響，則自能在某一溫度下研究。

濃度1曲線：在CO2濃度1下，在一定范圍內(nèi)，隨著光強的增強（升高），光合速率加快，超出一定范圍，光合速率達到最大。
P點之前，影響光合速率加快的限制因素是光強
P點之后，影響光合速率加快的限制因素是CO2濃度

30℃曲線：30℃下，在一定范圍內(nèi)，隨著CO2濃度的增大，光合速率隨著加快，超出一定范圍，光合速率達到最大。
P點之前，影響光合速率加快的限制因素是CO2濃度
P點之后，影響光合速率加快的限制因素是溫度

30℃曲線：30℃下，在一定范圍內(nèi)，隨著光強的增強，光合速率隨著加快，超出一定范圍，光合速率達到最大。
P點之前，影響光合速率加快的限制因素是光強
P點之后，影響光合速率加快的限制因素是溫度
（2）、內(nèi)部因素
內(nèi)因曲線含義
不同
植物

在相同光照（與光照強弱無關(guān)）條件下：
光合速率大?。篈BC

影響因素：A植物細胞與光合作用有關(guān)的酶和
色素要較B、C多。

同一
植物
不同
生長
發(fā)育
階段
合部
位

某植物葉片，在一定范圍內(nèi)，隨著葉齡的增大，
光合速率加快；當(dāng)葉片的成熟時，光合速率達到最大，隨著葉片的衰老，關(guān)合速率逐漸下降。

影響因素：主要是由于色素分子的合成與分解所導(dǎo)致的。

6.如何理解綠色植物光合作用的“午休”現(xiàn)象
影響光合作用的外界條件都在時時刻刻變化著，所以光合作用速率在一天中也有變化。光合作用進程一般與太陽輻射進程相聯(lián)系，從早晨開始光合作用逐漸加強，中午達到高峰，以后逐漸降低，到日落則停止，成為單峰曲線。但當(dāng)夏天光照強烈時，光合作用便形成兩個高峰，一個在上午，一個在下午，中午前后光合作用速率下降，呈現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因有三點：①由于氣溫過高，蒸騰作用旺盛，水分在中午供應(yīng)不上，氣孔關(guān)閉；②由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足；③光合作用的產(chǎn)物來不及運走，積累在葉肉細胞的細胞質(zhì)中，阻礙細胞內(nèi)二氧化碳的運輸。
7.擴散、滲透與吸脹作用的區(qū)別
在一般情況下，分子運動的總趨勢是從濃度高的地方向濃度低的地方運動。就生物體來講，擴散作用是指在擴散物質(zhì)運動方向之間沒有膜作為屏障的分子運動。
滲透作用是水分子或其他的溶劑分子通過半透膜的擴散，是擴散作用的一種特例。簡單地說，通過半透膜的擴散作用叫滲透。不過氣體（如O2、CO2等）通過半透膜的現(xiàn)象通常稱為擴散作用。低濃度溶液(包括清水)中的水通過半透膜進入較高濃度溶液中的現(xiàn)象，就叫滲透作用。植物細胞通過滲透作用吸收水分的方式叫滲透吸水。一般來講，產(chǎn)生滲透作用必須有兩個條件：①有半透膜；②膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。
吸脹作用不同于滲透作用?？坑H水物質(zhì)（如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等）吸水膨脹的現(xiàn)象叫做吸脹作用。沒有形成液泡的細胞可進行吸脹吸水。
8.水分的吸收、運輸與利用
植物細胞吸水還是失水取決于膜兩側(cè)的溶液濃度差，或者說取決于根細胞液與土壤溶液的濃度差。通常情況下，土壤溶液的濃度比根毛區(qū)表皮細胞液濃度低，土壤溶液中的水分通過兩條途徑進入根的導(dǎo)管，在蒸騰作用產(chǎn)生的“拉力”下，依次進入莖、葉導(dǎo)管，主要通過蒸騰作用散失到大氣中，只有1%～5%被植物體各部分利用。
9.礦質(zhì)元素的吸收、運輸和利用
礦質(zhì)元素離子是通過主動運輸進入細胞的，礦質(zhì)元素的吸收與根細胞的呼吸作用、細胞膜上的載體有關(guān)，載體的不同決定了植物對礦質(zhì)元素的選擇吸收。根對礦質(zhì)元素離子的吸收和對水分的吸收是兩個相對獨立的過程。礦質(zhì)元素進入植物體后隨水分運輸?shù)街参矬w各個組織、器官后，在植物體內(nèi)有兩種利用情況：重復(fù)利用（如N、P、K、Mg等離子）和不重復(fù)利用（如Ca、Fe等離子）。如果某植物體內(nèi)缺乏了前者，衰老部位的礦質(zhì)元素可以轉(zhuǎn)移到幼嫩部位，而衰老部位的組織細胞因缺乏這種礦質(zhì)元素而首先受到傷害；如果植物體內(nèi)（或土壤中）缺乏不能被再度利用的礦質(zhì)元素，植物原有組織中的這些元素不能轉(zhuǎn)移，所以首先受到傷害的是幼嫩部位。
10.陽生植物和陰生植物
特征陽生植物陰生植物
葉綠體結(jié)構(gòu)基粒較小，基粒片層數(shù)目少基粒較大，基粒片層數(shù)目多
葉綠素葉綠素含量較少，葉綠素a與葉綠素b比值較大葉綠素含量相對較多，且葉綠素a與葉綠素b的比值相對較小，葉綠素b的含量相對較多
光飽和點全光照的100%（高）全光照的10%～50%
光補償點全光照的3%～5%（高）全光照的1%以下（低）
11.影響光合作用效率的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用
（1）影響光合作用的環(huán)境因素：
（a）光：在一定范圍內(nèi)，光照強度逐漸增強光合作用中光反應(yīng)強度也隨著加強；但光照增強到一定程度時，光合作用強度就不再增加。另外光的波長也影響光合作用的速率，通常在紅光下光合作用最快，藍紫光次之，綠光最慢。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用：延長光合作用時間：通過輪種，延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進行光合作用的時間，是合理利用光能的一項重要措施。增加光合作用面積：合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。
（b）CO2：CO2是植物進行光合作用的原料，只有當(dāng)環(huán)境中的CO2達到一定濃度時，植物才能進行光合作用。大氣中二氧化碳的含量是0.03%，如果濃度提高到0.1%，產(chǎn)量可提高一倍左右。濃度提高到一定程度后，產(chǎn)量不再提高。如果二氧化碳濃度降低到0.005%，光合作用就不能正常進行。
植物能夠進行光合作用的最低CO2濃度稱為CO2的補償點，即在此CO2濃度條件下，植物通過光合作用吸收的CO2與植物呼吸作用釋放的CO2相等。一般來說，在一定的范圍內(nèi)，植物光合作用的強度隨CO2濃度的增加而增加，但達到一定濃度后，光合作用強度就不再增加或增加很少，這時的CO2濃度稱為CO2的飽和點。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用：溫室栽培植物時，施用有機肥，可適當(dāng)提高室內(nèi)二氧化碳的濃度。
（c）溫度：溫度可以通過影響暗反應(yīng)的酶促反應(yīng)來影響光合作用；在一定范圍內(nèi)隨溫度的提高，光合作用加強；溫度過高時也會影響酶的活性，使光合作用強度減弱。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用：適時播種；溫室栽培植物時，可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫度。
（d）水分：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)。水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體內(nèi)（如夏季的“午休”現(xiàn)象）。
在生產(chǎn)上的應(yīng)用：預(yù)防干旱；適時適量灌溉。
（e）礦質(zhì)元素：如Mg是葉綠素的組成成分，N是光合酶的組成成分，P是ATP分子的組成成分等等。在生產(chǎn)上的應(yīng)用：合理施肥，適時適量地施肥
（2）提高作物產(chǎn)量的途徑
途徑措施或方法
延長光時補充光照
增大光合作用面積間作、合理密植
提高光合作用效率控制適宜光強、提高CO2濃度（如通風(fēng)）、合理施肥（供應(yīng)適量必需礦質(zhì)元素）
提高凈光合作用速率維持適當(dāng)晝夜溫差（白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫）
鏈接提示：下圖中的甲、乙兩圖為—晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據(jù)圖回答問題：
（1）甲圖曲線中C點和正點（外界環(huán)境中CO2濃度變化為零）處，植株處于何種生理活動狀態(tài)？
（2）根據(jù)甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的段，其中光合作用強度最高的是點，植株積累有機物最多的是點。
（3）乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因為，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的和逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。
（4）乙圖曲線中間E處光合作用強度暫時降低，可能是因為
解析：本例主要考查影響光合作用因素：CO2濃度、光強，以及光合速率、呼吸速率和表觀速率的關(guān)系（表觀速率=光合速率－呼吸速率）。首先，要認(rèn)真看清坐標(biāo)的含義，然后進行曲線分析；其次，要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來考慮，并用兩個生理過程進行的條件和時間進行分析。注意光合作用強度決定的制造有機物量與有機物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)別；第三，乙圖的E點CO2吸收率降低的機理，不僅要從外界因子的整天變化情況及此時的限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動進行思考。
答案：（1）呼吸作用釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量時；（2）BF；D；E；（3）光照強度逐步減弱；ATP；NADPH；（4）溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關(guān)閉，影響了CO2原料的供應(yīng)
12.與新陳代謝直接相關(guān)的四大系統(tǒng)
消化系統(tǒng)的主要功能是消化和吸收營養(yǎng)物質(zhì)。其消化和吸收作用主要是在小腸內(nèi)進行的。小腸在結(jié)構(gòu)和功能上具有一系列與其消化和吸收功能相適應(yīng)的特點，即消化管長，延長了食糜在消化道內(nèi)的停留時間，有利于消化和吸收；小腸內(nèi)壁上有環(huán)形皺襞、小腸絨毛，小腸絨毛上皮細胞面向腸腔的部分有微絨毛的存在，所有這些結(jié)構(gòu)增大了小腸消化和吸收的表面積。另外，小腸壁內(nèi)存在著消化腺，不斷地向腸腔內(nèi)分泌含多種消化酶的消化液，小腸絨毛內(nèi)分布有豐富的毛細血管和毛細淋巴管，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。
體內(nèi)的細胞通過呼吸系統(tǒng)獲得氧氣和排出二氧化碳。具體過程是在肺部和組織細胞進行氣體交換，前者使靜脈血變?yōu)閯用}血，而后者則相反。
完成排泄功能的主要器官是腎臟，而腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是腎單位，通過對腎單位結(jié)構(gòu)功能的復(fù)習(xí)，可搞清楚血漿、原尿、尿液在組成成分上的異同及意義。
循環(huán)系統(tǒng)是以上系統(tǒng)完成生理功能必不可少的，血液循環(huán)起著運輸養(yǎng)料和廢物的作用。
12.弄清人和動物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝及其關(guān)系
對于三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，我們可以從兩個方面進行理解、歸納。
一是來源：糖類、脂類和蛋白質(zhì)是不溶于水的有機高分子物質(zhì)，不能被動物直接吸收，動物只有在消化酶的作用下，將其水解成小分子、溶于水的物質(zhì)才能被吸收，其消化過程為：
鏈接提示
脂肪是生物體不可缺少的重要化合物，它不僅是重要的儲能物質(zhì)，還有維持體溫，減小內(nèi)臟、器官的摩擦，減輕機械振蕩的作用。在細胞內(nèi)，脂肪和糖類可以相互轉(zhuǎn)化，因此在減肥時，若不注意節(jié)食糖類，即使不攝入脂肪，也不會達到理想效果。
二是去向：進入人體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，在細胞內(nèi)產(chǎn)生一系列的變化，其中三大營養(yǎng)物質(zhì)共有的途徑是氧化分解釋放出所含有的能量，供生命活動需要，不共有的途徑是是否在體內(nèi)儲存起來，即糖類和脂類在體內(nèi)可以儲存，蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能儲存。
三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系，實質(zhì)上是介紹了糖類、脂類和蛋白質(zhì)在體內(nèi)相互轉(zhuǎn)化的情況，科學(xué)實驗證明了三大營養(yǎng)物質(zhì)之間在體內(nèi)可以進行相互轉(zhuǎn)化，這一過程是通過呼吸作用過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物（如丙酮酸）完成的。由于三大營養(yǎng)物質(zhì)的中間產(chǎn)物基本相同，故這些中間產(chǎn)物構(gòu)成了三大營養(yǎng)物質(zhì)聯(lián)系與轉(zhuǎn)化的橋梁。對于人來講，糖類和脂類之間可以進行相互轉(zhuǎn)化，多余的蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪，但糖類和脂肪只能轉(zhuǎn)化為組成人體的非必需氨基酸（12種），8種必需氨基酸不能由糖類和脂肪轉(zhuǎn)化而來，只能靠從食物中攝取。
在細胞內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝可以總結(jié)歸納如下：
四、考題名師詮釋
(2006天津高考理綜，5)下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是（）
A.線粒體是藍藻細胞產(chǎn)生ATP的主要場所
B.光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來自ATP
C.ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成
D.細胞連續(xù)分裂時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
解析：藍藻細胞中無線粒體，有氧呼吸是在細胞膜上進行的；光合作用產(chǎn)物中的全部化學(xué)能全部來自ATP、NADPH；ATP分子由1個腺苷和3個磷酸基團組成。
答案：D
點評：我們要把ATP的化學(xué)組成，產(chǎn)生場所、與ADP的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系搞清楚。
(2006江蘇高考，14)下列關(guān)于人體內(nèi)物質(zhì)代謝以及與人體健康關(guān)系的敘述，正確的是（）
A.糖類可以通過氨基轉(zhuǎn)換作用等過程轉(zhuǎn)化為各種蛋白質(zhì)
B.只要控制脂肪的攝入量，人就不會發(fā)胖
C.當(dāng)血糖含量低于45mg/dL時，腦組織得不到足夠的能量供給，發(fā)生功能障礙
D.人體的必需氨基酸只能從食物中獲得，而非必需氨基酸只能在體內(nèi)合成
解析：三大物質(zhì)中，糖類和脂肪在人體內(nèi)可以相互轉(zhuǎn)化，所以多吃糖亦可導(dǎo)致人體發(fā)胖；蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪，而脂肪和糖類只能有條件地轉(zhuǎn)化成人體的部分氨基酸（非必需氨基酸），人體的必需氨基酸只能從食物中獲取，而非必需氨基酸可以來自食物，也可以來自糖類和脂肪的轉(zhuǎn)化。血糖濃度過低，會導(dǎo)致人低血糖昏迷。
答案：C
如下圖所示的玻璃容器中，注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設(shè)法減小液面上方的氣體壓強，會看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器，又會發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是（）
A.葉片吸水膨脹，密度減小
B.溶液內(nèi)產(chǎn)生的CO2大量附著在葉面上
C.葉片進行光合作用所產(chǎn)生的O2附著在葉面上
D.NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大
解析：葉片利用NaHCO3溶液釋放出來的CO2作光合作用的原料，在有光照的情況下進行光合作用，消耗CO2釋放氧氣而上浮。
答案：C
下列是兩類不同植物葉片部分結(jié)構(gòu)的示意圖，在CO2濃度較低時，下列敘述合理的是（）
A.乙是C4植物，CO2的移動途徑是：CO2→含四碳的有機酸→三碳化合物
B.甲是C3植物，CO2的移動途徑是：CO2→三碳化合物→葡萄糖
C.甲是C4植物，CO2的移動途徑是：CO2→含四碳的有機酸→三碳化合物
D.乙是C3植物，CO2的移動途徑是：CO2→三碳化合物→四碳化合物
解析：C4植物的葉片結(jié)構(gòu)中有明顯的花環(huán)型結(jié)構(gòu)，在外圈的葉肉細胞中CO2→含四碳的有機酸。在內(nèi)圈的維管束鞘細胞中，含四碳的有機酸→CO2→三碳化合物。乙無花環(huán)型結(jié)構(gòu)，CO2→三碳化合物→葡萄糖。
答案：C
點評：花環(huán)型結(jié)構(gòu)是C4植物葉片結(jié)構(gòu)的典型特征之一，我們要抓住問題的關(guān)鍵結(jié)合圖形進行區(qū)分C4植物、C3植物的不同結(jié)構(gòu)特點。
在a、b、c，3個密封的錐形瓶內(nèi)分別盛有等量的、成分相同的酵母菌和葡萄糖溶液，現(xiàn)進行如下處理：a瓶通入空氣；b瓶通入氮氣；c瓶通入空氣并90℃恒溫，則呼吸作用由強到弱的順序是（）
A.c＞b＞aB.b＞a＞cC.a＞b＞cD.a＞c＞b
解析：酵母菌既能進行無氧呼吸也能進行有氧呼吸，在有氧條件下呼吸作用強度大，而在90℃恒溫會殺死酵母菌。
答案：C
(2006重慶高考理綜，2)下列有關(guān)新陳代謝的敘述，正確的是（）
A.完成有氧呼吸所需要的酶由線粒體DNA指導(dǎo)合成
B.植物根系吸收礦質(zhì)元素的速率與土壤溶液中礦質(zhì)離子的濃度成正比
C.用15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)飼喂小白鼠，一段時間后可在其肝糖元中發(fā)現(xiàn)15N
D.用14CO2研究玉米的光合作用過程，最早在C4化合物中檢測到14C
解析：完成有氧呼吸所需要的酶少量由線粒體DNA指導(dǎo)合成，多數(shù)由細胞核DNA指導(dǎo)合成；植物根系吸收礦質(zhì)元素的速率與土壤溶液中礦質(zhì)離子的濃度不成正比，具有選擇性；用15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)飼喂小白鼠，一段時間后不會在其肝糖元中發(fā)現(xiàn)15N，因為肝糖原中無15N，只有出現(xiàn)于含氮物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸中。
答案：D
點評：綜合考查新陳代謝中控制合成有氧呼吸酶的DNA的存在部位，以及C4植物光合作用中C的轉(zhuǎn)移途徑。
(2006廣東高考，33請根據(jù)以下圖、表完成有關(guān)植物對礦質(zhì)元素吸收和利用等問題：
不同形態(tài)氮素供應(yīng)對水稻幼苗生長的影響
氮源（NH4）2SO4NaNO3
干重增加量(g)
土壤溶液原始Ph
土壤溶液最終pH0.310.13
5.25.2
3.06.0
(1)植物根系吸收礦質(zhì)元素的主要部位是________區(qū)。若要觀察細胞有絲分裂，宜選擇根的________區(qū)細胞為材料；若要觀察細胞質(zhì)壁分離，宜選擇根的________區(qū)細胞為材料。
(2)圖中真菌菌絲能吸收土壤中的礦質(zhì)元素和水分供植物使用，而植物光合作用產(chǎn)生的碳水化合物又可供真菌利用，兩者屬于________關(guān)系。
(3)上表是不同形態(tài)氮素供應(yīng)對水稻幼苗生長的影響。從表中可以得出結(jié)論：
①_________；②_________。
(4)氮素被植物體吸收后，可參與多種物質(zhì)的合成，其中包括________(多項選擇)。
A.核酸B.NADP上標(biāo)+C.纖維素D.酶
解析：植物的根尖包括根冠、分生區(qū)（許多細胞正在進行有絲分裂）、伸長區(qū)（細胞正在伸長）和成熟區(qū)（也叫根毛區(qū)，是水分和礦質(zhì)元素離子吸收的主要部位）四部分。根毛區(qū)表皮細胞通過主動運輸吸收礦質(zhì)元素離子，主動運輸需要載體和消耗能量。細胞膜上吸收某種離子的載體多，細胞吸收該種離子就多，反之則少。就（NH4）2SO4來說，細胞膜上吸收NH上標(biāo)＋4的載體多，吸收SO離子的載體少；根細胞吸收NO的載體多于吸收Na＋的載體，吸收NH的載體多于NO的載體。真菌與根細胞生活在一起，對兩者都有利，這種關(guān)系叫互利共生。纖維素是糖類，組成元素只有C、H、O，不含氮元素，其余選項都含有氮元素。
答案：（1）根毛區(qū)　分生區(qū)　成熟區(qū)
（2）共生（互利共生）
（3）銨根離子載體多于硫酸根離子，硝酸根離子載體多于鈉離子；銨根離子載體多于硝酸根離子
（4）ABD
點評：根尖四部分結(jié)構(gòu)特點及功能要能熟練掌握，并結(jié)合成熟區(qū)在礦質(zhì)元素離子的吸收、水分吸收方面的重要作用進行分析應(yīng)用。
(2006上海高考，36)_________請完成下列有關(guān)光合作用的問題：
在一定濃度的CO2和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，測定某雙子葉植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度，結(jié)果如下表。表中負(fù)值表示二氧化碳釋放量，正值表示二氧化碳吸收量。
光照強度（千勒克司）光合作用速度（CO2mg/100cm2葉小時）
1.0-2.0
3.0+2.0
5.0+6.0
7.0+10.0
8.0+12.0
10.0+12.0
(1)在下側(cè)坐標(biāo)系上繪出光照強度與該植物葉片光合作用速度的關(guān)系圖。
光照強度（千勒克司）
(2)該植物葉片的呼吸速度是(CO2mg/100cm2葉小時)。
(3)在光照強度為________千勒克司時，該植物葉片光合成量和呼吸消耗量相等。
(4)在一天中，將該植物葉片置于10千勒克司光照下10小時，其余時間置于黑暗中，則每100cm2葉片產(chǎn)生的葡萄糖中________mg將轉(zhuǎn)化為淀粉。(取小數(shù)點后一位)
(5)據(jù)圖分析，在0～8千勒克司范圍內(nèi)，光合作用速度受________因素影響；超過8千勒克司時，光合作用速度受________因素影響。
解析：由表中數(shù)據(jù)繪出曲線可知，在2千勒克司時光合作用強度等于呼吸作用強度。植物葉片置于10千勒克司光照下10小時，CO2吸收量為12×10=120(CO2mg/100cm2葉小時)，黑暗時間為14小時，CO2釋放量為-4×14=56(CO2mg/100cm2葉小時)，則一天內(nèi)CO2吸收量為64(CO2mg/100cm2葉小時)，轉(zhuǎn)化為葡萄糖的量是43.6mg。影響光合作用的因素有光照強度、溫度和CO2濃度，在8千勒克司后隨光照強度增加光合作用強度不再增加，說明不再受光照強度影響而是溫度和CO2濃度等因素的影響。
答案：(1)見上圖(2)4(3)2(4)43.6(5)光照強度溫度和CO2濃度
點評：光合作用與呼吸作用的聯(lián)系考查是一個重點也是一個難點，要結(jié)合曲線及數(shù)據(jù)讓學(xué)生正確理解凈光合作用和實際光合作用與呼吸作用的關(guān)系。

2012屆高考生物第一輪總復(fù)習(xí)光合作用與生物固氮教案

一般給學(xué)生們上課之前，老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件，到寫教案課件的時候了。我們制定教案課件工作計劃，才能更好地安排接下來的工作！你們清楚教案課件的范文有哪些呢？下面是小編精心為您整理的“2012屆高考生物第一輪總復(fù)習(xí)光合作用與生物固氮教案”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之五

第二章光合作用與生物固氮
第一節(jié)光合作用
第二節(jié)生物固氮

本講的重點內(nèi)容是光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換、提高光合作用的效率，固氮微生物的種類，特別要理解如何聯(lián)系生產(chǎn)實踐，采取合理有效的方法增加農(nóng)作物的收成。光能的轉(zhuǎn)換、C3植物和C4植物的區(qū)別、生物固氮的過程，是本章的難點，但后兩點是選學(xué)內(nèi)容，只要知道一下就可以了。

一、光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換
光能轉(zhuǎn)換成電能電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能
光能轉(zhuǎn)換色素是處于特殊態(tài)的葉綠素a
最終電子供體是H2O
最終電子受體是NAPP+
發(fā)生在類囊體、光反應(yīng)階段NADP++2e+H+NADPH
ADP+Pi+能量ATP
發(fā)生在類囊體、光反應(yīng)階段ATP和NADPH將能量轉(zhuǎn)換成糖類等的化學(xué)能
發(fā)生在基質(zhì)、暗反應(yīng)階段

二、C3植物和C4植物的光合作用
C3植物的葉肉細胞葉綠體
C3和C4植物葉肉細胞葉綠體C4植物葉肉細胞葉綠體
C4植物維管束鞘細胞葉綠體

H2OO2
eH+NADPH2C3
光NADP+固定CO2C4C4CO2
還原C5
光ATPC3(PEP)
ADP+Pi(CH2O)C3
（丙酮酸）
光反就階段暗反應(yīng)階段
C3植物的光合作用
C4植物的光合作用

三、影響光合作用的外界條件
光合作用的指標(biāo)是光合速度。光合速度通常以每小時每平方米葉面積吸收CO2毫克數(shù)表示，一般測定光合速度的方法都沒有把葉子的呼吸作用考慮在內(nèi)，測到的是凈的光合作用速度，而總的光合作用速度還要加上呼吸速度，關(guān)系式是：
總的光合作用速度=凈的光合作用速度+呼吸速度
一般習(xí)題當(dāng)中，通常告知凈的光合量(如在實驗中測得的數(shù)據(jù))，同時也告知呼吸量(如在黑暗中測得的數(shù)據(jù))，而要求求的是總的光合量(光合作用所制造的有機物，或所釋放的氧氣)。
1、光照
光合作用是一個光生物化學(xué)反應(yīng)，所以光合速度隨著光照強度的增加而加快。但超過一定范圍之后，光合速度的增加轉(zhuǎn)慢，直到不再增加，這是因為光照促進的是光反應(yīng)過程，而暗反應(yīng)的能力（CO2、酶的催化效率等）是有限的。光強與光合速度的關(guān)系可用下圖表示：
注：a點表示光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量相等。
b點表示光合作用速度到達飽和點。
虛線曲線表示陰生植物，實線曲線表示陽生植物。
2、二氧化碳
CO2是綠色植物光合作用的原料，它的濃度高低影響了光合作用暗反應(yīng)的進行。在一定范圍內(nèi)提CO2濃度能提高光合速，CO2濃度達到一定水平之后，光合作用速度不再增加，這是因為光反應(yīng)的產(chǎn)物有限。CO2濃度與光合速度的關(guān)系可用下圖表示：
注：實踐為C3植物光合速度，虛線為C4植物光合速度。C4植物比C3植物對CO2的利用率高。
3、溫度
光合作用中的暗反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng)，而溫度直接影響酶的活性。溫度與光合作用速度的關(guān)系，實則上就像酶與溫度之間的關(guān)系，有一個最適溫度。

4、礦質(zhì)元素
礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。例如：
N：是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP、NADP+等的元素。
P：是構(gòu)成ATP、NADP+等的元素。
Mg：是構(gòu)成葉綠素的元素。
5、水分
水分是光合作用原料之一，缺乏時可使光合速度下降。
6、日變化
白天進行光合作用，一般是中午較高，但在炎熱的夏季，中午光合作用速度下降，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。
4、固氮微生物
（1）共生固氮微生物：如與豆科植物互利共生的根瘤菌。為異養(yǎng)需氧型。
（2）自生固氮微生物：如圓褐固氮菌，獨立生活，能分泌生長素。

5、生物固氮過程與氮素循環(huán)
生物固氮能在生物體內(nèi)溫和的環(huán)境中進行，這是因為固氮生物具有固氮酶。
N2
ATPADP+PiC2H2
e+H+酶C2H4
NH3
氮素循環(huán)如下圖：

例1、右圖表示在充足光照條件下，溫度對蘚光合作用量（①②）和呼吸作用量（③）的影響曲線圖。這三條曲線是通過測定量而獲得的，縱軸與曲線為吸收量，對為發(fā)生量。
請回答：
（1）表示總的光合作用量和凈的光合作用量分別是曲線[]和[]。
寫出這兩者之間的關(guān)系式：_________________________________。
（2）這個植物重量增加是在_______0C左右最大。
（3）光合作用和呼吸作用的最適溫度是否一致？為什么？

解析：本題是對光合作用與呼吸作用知識理解的綜合測試。測定這兩種強度大小方法常通過測定單位時間、單位面積（或體積）內(nèi)CO2或O2的吸收量與發(fā)生量獲得的。
（1）小題是測試總光合作用量、凈光合作用量、呼吸量之間的關(guān)系，○1為總光合作用量，○2為凈光合作用量。兩者的關(guān)系為：凈的光合量=總的光合量-呼吸量。應(yīng)該指出，一般實驗中測得的光合量為凈的光合量（也可稱為表觀或可見光合量），因為植物在光合作用過程中同時發(fā)生了呼吸作用。
（2）小題。只要觀察曲線○2的峰在20℃左右，這時植物重量增加最多。
（3）不一致，光合作用最適溫度在20℃—30℃，而呼吸作用的最適溫度在35℃以上，這是因為這兩個生理活動中不同的酶促反應(yīng)的最適溫度上有差異。

例2、寫出三種與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素的元素符號及它們在光合作用中的作用。
元素：____________，作用____________。
元素：____________，作用____________。
元素：____________，作用____________。
[解析]本題較靈活，以高等教育中相關(guān)的專業(yè)知識為依據(jù)，來測試學(xué)生對光合作用與礦質(zhì)元素知識的綜合運用能力。雖然教材對這個問題沒有明確答案，但是憑學(xué)生所學(xué)知識是可以回答出來，這是高考名題的思維方式?；卮鸨绢}的關(guān)鍵一是要求答出礦質(zhì)元素，而不是必需元素，不可回答C、H、O；二是要考慮到光合作用過程中必不可少的物質(zhì)所含的礦質(zhì)元素，如葉綠素含有Mg，ATP含有P，葉綠素與各種酶含有N。
答案為：Mg葉綠素的成分；P形成ATP需要磷；N葉綠素和各種酶的成分（只答各種酶的成分，不扣分）
應(yīng)該指出，這是一題開放性題目，因為與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素很多，為了與高等教材不發(fā)生沖突，對本題的標(biāo)準(zhǔn)答案又作了補充，與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素還有：Mn、K、Fe、S、Cu、Cl，如果答上可參照考答案的分值賦分。

1、在葉綠體中將光能轉(zhuǎn)變成電能的色素是（）
A、葉綠素aB、特殊狀態(tài)的葉綠素aC、葉綠素bD、全部的色素
2、下列有關(guān)葉綠素中光能轉(zhuǎn)變成電能的敘述中，錯誤的是（）
A、最終電子供體是水B、最終電子受體是NADP+
C、大多數(shù)色素吸收和傳遞光能D、葉綠素a都是光能轉(zhuǎn)換中心
3、下列有關(guān)葉綠體中光合作用過程的能量代謝與物質(zhì)代謝的描述中，正確的是（）
A、在類囊體上發(fā)生了光能→電能→活躍化學(xué)能的過程
B、ATP與NADP+中貯存了活躍的化學(xué)能
C、在光反應(yīng)階段發(fā)生了光能→電能的過程
D、在暗反應(yīng)階段發(fā)生了電能→穩(wěn)定化學(xué)能的過程
4、除了下列哪一項之外，其余的都是C4植物葉片結(jié)構(gòu)的特點？
A、維管束鞘細胞具有結(jié)構(gòu)完整的葉綠體
B、維管束鞘細胞較大，排列成“花環(huán)型”
C、葉肉細胞具有正常的葉綠體
D、葉片向陽面無柵欄組織
5、在低溫度CO2的環(huán)境中，下列哪一組植物的生長狀況要良好一些（）
A、小麥、水稻B、大麥、大豆C、高梁、玉米D、芽豆、馬鈴薯
6、能夠分泌生長素的細菌是（）
A、根瘤菌B、圓褐固氮菌C、硝化菌D、乳酸菌
7、將大氣中的氮素固定下來的主要是通過（）
A、工業(yè)固氮B、電離固氮C、生物固氮D、以上都不對
8、下列哪一因素不會影響綠色植物的干物質(zhì)的積累（）
A、CO2B、溫度C、光照D、水蒸氣
9、對綠色植物光合作用效率最低的光是（）
A、紅光B、綠光C、藍光D、紫光
10、在高層建筑物周圍生長著的植物，顏色稍稍發(fā)黃，不健康，其原因是這種植物一天中的（）
A、呼吸量遠遠大于光合量B、呼吸量和光合量正好相等
C、光合量略低于呼吸量D、光合量高于呼吸量
11、寫出形成NADPH的反應(yīng)式。
12、在一定范圍內(nèi)，增強光照，提高溫度，增加CO2濃度均可提高產(chǎn)量。試說明：
（1）增強光照，可使光反應(yīng)的產(chǎn)物增多，促進CO2的固定。
（2）提高溫度，可提高，使光合作用速度增快。
（3）增加CO2濃度可提高作物產(chǎn)量的原因是。
13、下圖表示各種外界條件對植物光合作用速度的影響。（Ⅰ）～（Ⅲ）分別表示光強度，CO2的濃度、溫度對光合速度的影響（其余的條件都適合的），（Ⅳ）表示在弱光光下溫度對光合速度的影響。請據(jù)圖作答：

（1）光合作用可分為光反應(yīng)與暗反應(yīng)兩個過程，光反應(yīng)階段必需的外部條件是，它可為暗反應(yīng)提供，促進CO2的，暗反應(yīng)是不需要光的反應(yīng)，但這種反應(yīng)必需在的參與下完成的。
（2）（Ⅰ）圖中的曲線[]段表示光合作用的速度隨光強度增加而增加，到了[]段則不是如此，原因是。
（3）（Ⅱ）圖中的曲線○3段上升很快，但到了○4則幾乎不再上升，其原因是。
（4）（Ⅲ）圖的曲線變化的原因是。
（5）（Ⅳ）圖的曲線表示無論溫度變化怎樣，光合作用速度卻沒有變化，其原因是。
（6）除了上述三因素之外，還有哪些影響光合作用速度的因素？請列舉兩點。

1.B2.A3.B4.A5.C6.B7C8.D9.B10.C
酶
11.NADP++2e+H+→NADPH
12.(1)NADPHATP(2)暗反應(yīng)酶的催化效率(3)二氧化碳是光合作用的原材
13.(1)光能NADPH和ATP固定(2)①②暗反應(yīng)能力有限
(3)光反應(yīng)的產(chǎn)物有限(4)暗反應(yīng)酶的催化與溫度有關(guān)(5)弱光照下，光反應(yīng)的產(chǎn)物極少
(6)礦質(zhì)元素水分