光合作用是生物體能量代謝的核心之一,與另一核心細(xì)胞呼吸密切聯(lián)系,所以這一部分歷來(lái)是高考的重點(diǎn),也是備考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。
在復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),教師可以采取知識(shí)梳理和填空的形式,由學(xué)生先誦讀教材,然后默寫(xiě)完成。在制定基礎(chǔ)知識(shí)梳理學(xué)案時(shí),教師一定要注意緊扣教材,使學(xué)生通過(guò)翻閱教材理解這部分知識(shí)。以下是一部分知識(shí)梳理的示例,可供參考。
光合作用的過(guò)程和應(yīng)用
1.反應(yīng)式是 。
2.光合作用的過(guò)程:
(1)光反應(yīng):①場(chǎng)所: ;
②條件: ;③物質(zhì)變化: ;④能量變化: 。
(2)暗反應(yīng):①場(chǎng)所: ;
②條件: ;③物質(zhì)變化: ;④能量變化: 。
3.光合作用的運(yùn)用:
(1)光合作用強(qiáng)度是指 ;
(2)影響光合作用強(qiáng)度的因素包括 。
在掌握了基礎(chǔ)知識(shí)之后,教師還應(yīng)拓展光合作用本身的內(nèi)容,以加深學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程的理解。主要應(yīng)包括以下幾方面:①反應(yīng)式中各種元素的來(lái)源及去向,如產(chǎn)物氧氣中的氧全部來(lái)自于原料水;②熟悉光合作用強(qiáng)度的表示方法:一定時(shí)間內(nèi)CO2消耗量或O2、(CH2O)等產(chǎn)物的生產(chǎn)量;③通過(guò)教材中“光合作用過(guò)程的圖解”(如圖1所示)理清光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系及一些因素改變對(duì)中間產(chǎn)物的影響:光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP,光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ),所以雖然暗反應(yīng)不需要光,但長(zhǎng)期無(wú)光暗反應(yīng)也無(wú)法進(jìn)行。
據(jù)圖1分析:突然降低(或升高)CO2濃度引起[H]、ATP、C5、C3含量如何變化,突然增強(qiáng)(或降低)光照強(qiáng)度引起[H]、ATP、C5、C3含量如何變化。如突然降低CO2濃度會(huì)減少對(duì)C5的利用,所以C5的量會(huì)增加;同時(shí)固定生成的C3減少,即C3的量會(huì)減少;光反應(yīng)強(qiáng)度不變,生成的[H]、ATP不變,但暗反應(yīng)消耗的少了,所以[H]、ATP的量會(huì)增加,進(jìn)而總結(jié)出C5、C3含量變化的趨勢(shì)相反,[H]、ATP含量變化相同。
分析光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響經(jīng)常以曲線圖的形式來(lái)考查,圖2可以比較全面地概括這幾種因素的影響,同時(shí)還可以教會(huì)學(xué)生分析光合作用強(qiáng)度的限制因素:在P點(diǎn)之前,限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素;在Q點(diǎn)時(shí),橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因素。要提高光合速率,可適當(dāng)提高圖示的其他因素的含量或強(qiáng)度。
在分析光合作用本身變化的基礎(chǔ)上,教師要教會(huì)學(xué)生理清光合作用與呼吸作用的關(guān)系及分析兩者同時(shí)存在時(shí)植物的生理活動(dòng)。綠色植物每時(shí)每刻都在進(jìn)行細(xì)胞呼吸,而光合作用的產(chǎn)物恰恰是細(xì)胞呼吸的反應(yīng)物,細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物又是光合作用的原料,所以在光下測(cè)定植物光合強(qiáng)度時(shí),實(shí)際測(cè)得的數(shù)值應(yīng)為光合作用與細(xì)胞呼吸的代數(shù)和,即凈光合速率也叫表觀光合速率。相應(yīng)關(guān)系如圖3所示:
在這里,學(xué)生要區(qū)分真正的光合作用速率,即總光合作用速率的表示方法。真正光合作用速率的表示方法是在一定時(shí)間內(nèi)CO2的消耗量或O2、(CH2O)的生產(chǎn)量,而凈光合作用速率常用的表示方法是CO2的吸收量、O2的釋放量和有機(jī)物的積累量。
下面是一道典型題目:如圖甲表示春季晴天某密閉大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化,圖乙曲線a表示某種植物在20℃、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中隨著光照強(qiáng)度的變化光合作用合成量的變化。在B點(diǎn)時(shí)改變條件,結(jié)果發(fā)生了如曲線b所示的變化。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:
(1)圖甲中,在一晝夜中CO2濃度處于最高和最低的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),即a時(shí)和b時(shí),植物的光合作用強(qiáng)度________(填“大于、等于或小于”)呼吸作用強(qiáng)度;
(2)分析圖乙中的B點(diǎn),改變的某種條件可能是(列舉一種情況即可)_______________,理由為_(kāi)_____________________________________________________________。
在一輪復(fù)習(xí)中通過(guò)以上方式逐層深入,才能使學(xué)生全面地認(rèn)識(shí)和理解光合作用,從而運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解答題目。
(作者單位:山東省德州市第一中學(xué)生物組)