2020年高考生物一轮复习：光合作用课件新人教版必修.ppt

走向高考生物,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版高考总复习,细胞的能量供应和利用,必修一,第三单元,第三讲光合作用,第三单元,1光合作用的基本过程()。2影响光合作用速率的环境因素()。3实验：绿叶中色素的提取和分离。,一、叶绿体的结构和捕获光能的色素1叶绿体(1)结构示意图：(2)功能：进行_的场所。,叶绿体膜,暗反应,色素和与光反应有关的酶,光合作用,叶绿素a,叶绿素b,蓝紫光和红光,中下层,最下层,类胡萝卜素,黄,橙黄,蓝紫光,中上层,最上层,巧学妙记叶绿体色素的种类和吸收光谱蓝绿a、黄绿b，吸收红、蓝、紫；叶子黄、胡萝卜橙，吸收蓝紫光。,三、光合作用的过程,叶绿体类囊体薄膜,HO2,ATP,叶绿体基质,CO2C5,(CH2O)C5,ADPPi,稳定化学能,单位时间内,产物生成,CO2浓度,长短与强弱,温度,光能,绿色植物,1如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。则分别表示哪类色素的吸光状况？提示图示代表的色素主要吸收蓝紫光，而主要吸收红光和蓝紫光，则为类胡萝卜素，为叶绿素b，为叶绿素a。,2如图是恩格尔曼实验装置改装示意图，光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，请分析其原因。,3(1)光反应中光能转化成的活跃化学能仅贮存于ATP中吗？(2)光反应产生的H与细胞呼吸产生的H是否为同一类物质？提示(1)不是，除ATP外，还贮存于H中。(2)光反应产生的H为NADPH(还原型辅酶)，细胞呼吸产生的H为NADH(还原型辅酶)。,(6)光反应为暗反应提供H和H2O，因此没有光反应，暗反应不能进行。()(7)没有暗反应，光反应仍能正常进行。()(8)光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),答案A解析好氧细菌聚集该区域说明氧气含量多，即说明叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出O2。,答案B解析光合作用产生的O2中的氧全部来自于H2O，故甲、乙分别为O2、18O2，相对分子质量分别是32和36，故甲乙。,答案B解析产生淀粉的部位应具备两个条件：曝光；含叶绿体。a部位曝光但无叶绿体；c部位有叶绿体但遮光；e部位遮光无叶绿体。,At1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快，O2释放增多Bt2t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将提高Ct3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应速率增强的结果Dt4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低答案D,解析本题以坐标图为信息载体，考查光照、温度对光合作用的影响及光合作用的过程和考生的理解能力。水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A项错误；t2t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。,答案D解析A项错误，叶绿体的光反应在类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行；B项错误，ATP产生于类囊体膜上，在叶绿体基质中被消耗；C项错误，暗反应的产物为有机物，O2是光反应的产物；D项正确，光反应为暗反应提供ATP和H。,1叶绿体中的色素,捕获光能的色素,2.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。,高考警示色素与叶片颜色,少数特殊状态下的叶绿素a对420nm、670nm光的转换率较高在晚间用大约550nm波长的绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度据图可知，用白光中450nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度土壤中缺乏镁时，420nm470nm左右波长的光的利用量显著减少由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量减少ABCD,解析由图可知，叶绿素a的吸收高峰为420nm和670nm，叶绿素b的吸收高峰为470nm和640nm左右，少数特殊状态的叶绿素a能转换光能，在420nm和670nm时转换效率较高。叶绿体色素几乎不吸收绿光；白光中各种波长的光都有，其光合作用效率高于某一单色光。叶绿素中含Mg，缺Mg导致叶绿素不能合成，相应波段的光的吸收值下降。550nm波长的光吸收值低，而670nm的光吸收值高，叶绿素a转换的光能多，生成的ATP多，还原的C3增多，故叶绿体中C3含量减少。答案A,A细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，水绵光合作用强B好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强C好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强D聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用,解析普通白光经三棱镜折射后，分散成不同色彩的光，在图(b)中由左到右是按照红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分布，好氧细菌分布在氧气浓度较高的环境中。图(a)中，好氧细菌分布多的地方，氧气浓度高，氧气来自光合作用中的光反应，因此好氧细菌的分布也体现出光合作用强度的大小，故B项正确。答案B,技巧点拨恩格尔曼对叶绿体功能的实验验证的四妙之处(1)实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。(2)排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。,(3)观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。(4)实验对照设计得妙：进行局部光照和完全曝光的对照实验，从而说明实验结果不同是由光照条件不同引起的。,光合作用过程,2光反应与暗反应的比较,3.叶绿体处于不同条件下，C3、C5、H、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化,高考警示辨析光合作用过程(1)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。(2)CO2中的C先进入C3(不进入C5)，再进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。(3)若同一植物处在两种不同情况下进行光合作用：第一种情况是光照10分钟后，黑暗10分钟；第二种情况是光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：前者0时，植物积累有机物而生长；(2)净光合速率0时，植物不能生长；(3)净光合速率0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。最有利于植物生长的应为净光合速率的最高点，而非真正光合速率的至高点。,A过程、进行的场所是叶绿体基质B属于光合作用过程的有、CX物质和Y物质分别表示C5和丙酮酸D完成过程还需要ATP参与解析过程、分别是光反应中水的光解和暗反应中C3的还原，它们分别在叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中进行；属于光合作用过程的有、，属于细胞呼吸；X物质和Y物质分别表示C3和丙酮酸；过程是C3的还原，需要H和ATP参与。答案D,A光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等,解析光下CO2的消耗量应为光合作用CO2吸收量与细胞呼吸CO2释放量之和，35时消耗量为3.003.506.50,30时为3.503.006.50。图中可见光下25时CO2吸收量最大，故25时植物积累的有机物的量最多。25时，光合作用CO2的消耗量应为3.752.256.00，而30、35时都为6.50。图中两曲线的交点应表示光合作用积累的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等。答案A,技巧点拨明确以下几点抓住此类问题的本质,实验：绿叶中色素的提取和分离,1实验原理(1)提取：各种色素能溶解在有机溶剂(无水乙醇等)中形成溶液，使色素从生物组织中脱离出来。(2)分离：各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，反之则慢，所以不同色素可以在滤纸条上因扩散而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。,2实验流程,3.实验成功的关键(1)叶片要新鲜，颜色要深绿，含有较多色素。(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。(3)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。(4)滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画一两次。(5)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。,高考警示(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少。(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小。(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。,解析实验操作中，正确的做法是：提取绿色叶片中的色素时，在将5g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中后，应加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨；制备滤纸条时，应将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1cm处用铅笔画一条横线，而不是用钢笔；画滤液细线时，为确保色素带分离整齐、不重叠，应保证滤液细线细、直、齐。为增强实验效果，应重复画线使滤液细线处积累较多色素；分离色素时，应将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，略微斜靠着烧杯的内壁，轻轻插入层析液中，随后盖上培养皿盖，为了防止滤液细线中的色素溶于层析液中，不能让滤液细线触及层析液。答案D,A甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B乙可能是因为研磨时未加入SiO2C是正确操作得到的理想结果D丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解析甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液；乙图中色素的量较少，可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分；丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低，原因可能是未加入CaCO3而导致色素被破坏。答案C,技巧点拨绿叶中的色素提取和分离实验的异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析：未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。,(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线未画成一条细线。(3)滤纸条上得不到色素带的原因分析：滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。,思维导图,要点强记1叶绿体中的色素有4种，即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。2叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。3吸收光能的四种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。4叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。,5光合作用释放的O2来自于H2O。6光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成H和O2，同时形成ATP的过程。7暗反应过程是在叶绿体基质内，在多种酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的还原等过程。8光照强度：直接影响光反应的速率，光反应产物H和ATP的数量多少会影响暗反应的速率。9温度：影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。,10CO2浓度：是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响光合速率。11矿质元素：直接或间接影响光合作用。例如镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是ATP的组成成分。12光合速率与呼吸速率的关系：(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光合速率净光合速率呼吸速率。,答案D解析色素带的宽度反映了色素含量的多少，色素在层析液中溶解度的大小可以通过色素在滤纸上随着层析液扩散的速度来反映。,答案D解析叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此在红光和蓝紫光下植物的光合速率大；在暗反应阶段，CO2与C5反应生成C3，因此，CO2的浓度会影响C3的合成；光反应和暗反应都有酶的参与，酶的活性与温度相关联，因此温度对光反应和暗反应都有影响。,AH2OHO2发生在光反应阶段，场所是叶绿体基质BADPATP发生在暗反应阶段，场所是叶绿体基质C图示的反应是光反应，场所是类囊体薄膜D暗反应中光能转化为有机物中的化学能答案C解析H2OHO2发生在光反应阶段，场所是类囊体薄膜；ADPATP发生在光反应阶段，场所是类囊体薄膜；图示的反应是光反应，可使光能转化成ATP中化学能发生在光反应阶段，场所是类囊体薄膜。,答案B解析Mg2的吸收是主动运输，需要载体蛋白的参与，A项错误；O2扩散为自由扩散，直接跨越磷脂双分子层结构，B项正确；光能转换需要多种酶的催化作用，C项错误；DNA复制时需解旋酶及DNA聚合酶等的催化作用，D项错误。,答案B解析由题干信息可知，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0的过程中，光合速率大于呼吸速率，植物需要不断从外界吸收CO2，因此玻璃容器内CO2浓度不断降低。在净光合速率为0且之后保持不变过程中，植物光合速率等于呼吸速率，CO2浓度保持不变，B正确，A、C、D错误。,A在9301100之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓B在11001230之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C在1700时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D在1830时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应答案B,解析考查影响光合作用的因素和净光合量与总光合量的关系。A项，为了降低蒸腾作用，花生叶片大部分气孔关闭，CO2吸收量减少，所以暗反应减缓。B项，在这个时间内玉米的净光合速率是大于花生的，所以有机物积累量也是多于花生的。C项，由于这时两者的净光合量相等，所以净产生O2量也是相等的。D项，1830时玉米的净光合速率是0，说明此时总光合速率等于呼吸速率，所以既有光反应也有暗反应。,(2)若要使实验B中离体的叶绿体内糖类合成速度明显加快，在光照和C