高中生物 第四章 光合作用和细胞呼吸 第二节 光合作用课件 苏教版必修2 .ppt

第四章 第二节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 考向一 考向二 知识点一 知识点二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向三 1 绿色植物叶绿体中所含的光合色素主要包括叶绿素a 蓝绿色 叶绿素b 黄绿色 胡萝卜素 橙黄色 和叶黄素 黄色 2 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 叶绿素是光合作用中的主要色素 叶绿素能有效地吸收红光和蓝紫光 3 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光 它们还具有保护叶绿素免受强光伤害的作用 4 光反应发生在叶绿体的类囊体膜上 必须在有光的条件下才能进行 光反应一方面将水分子分解成氧和氢 另一方面 将光能转变为化学能储存在atp和高能态的 h 中 5 暗反应发生在叶绿体的基质中 在有光和无光的条件下都能进行 在叶绿体中有关酶的作用下 利用光反应产生的 h 和atp将co2固定并还原成糖类等物质 6 绿色植物通过叶绿体吸收光能 将co2和h2o合成为有机物并释放出o2 同时也将光能转化为化学能储存在糖类和其他有机物中 该过程称光合作用 7 农业生产上主要通过增加光照面积 延长光照时间和增强光合作用效率等途径提高光能利用率 自读教材 夯基础 1 光合作用的探究历程 连线 2 提取和分离叶绿体中的色素 判断正误 1 研磨绿叶时需加入石英砂 碳酸钙 丙酮 其中丙酮可作为色素提取液 2 画有滤液细线的滤纸条应插入层析液中 且必须保障滤液细线浸没于层析液中 3 四种色素在层析液中溶解度不同 导致其扩散速度不同 溶解度越小 扩散速度越快 4 经层析后 位于滤纸条最上方的色素应呈黄色 最下方的色素呈蓝绿色 3 叶绿体中色素的种类及作用 填表 蓝绿色 红光 蓝紫 叶黄 橙黄色 蓝紫 1 绿叶配红花 你知道植物叶片为何会呈现绿色 提示 植物叶片多呈绿色的原因为 正常叶片呈绿色是因为叶绿素含量远多于类胡萝卜素的含量 绿色掩盖了黄色 色素分子吸收绿光能力弱 大部分绿光被反射出来 2 丙酮和层析液都易挥发 具有一定的毒性 请说出实验过程中采取了哪些防范措施 提示 采取的防范措施包括 迅速研磨 滤液收集完毕后 及时用棉塞塞紧试管口 层析时用培养皿覆盖烧杯 3 向盛有层析液的烧杯中插入滤纸条时 应特别注意什么 为什么 提示 插入滤纸条时 应特别注意滤纸条不能没及滤液细线 这是因为 层析液由航空汽油和丙酮按10 1的比例配制而成 为有机溶剂 如果滤液细线触及层析液 色素会被溶解 而不能在滤纸条上层析出来 跟随名师 解疑难 1 解开光合作用之谜 棱镜产生的连续不同波长的光投射 特别提醒 恩吉尔曼实验巧妙之处分析 1 实验材料方面 选用丝状绿藻作为实验材料 丝状绿藻不仅具有细而长的带状叶绿体 而且叶绿体呈螺旋状分布在细胞中 便于观察和分析研究 2 实验环境方面 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气的影响 从而确保实验能够正常地进行 3 光源选择方面 选用极细的光束照射 并且用好氧细菌进行检测 从而能够准确地判断出丝状绿藻细胞中释放氧气的部位 4 对比实验设计方面 进行黑暗 局部光照 和曝光的对照实验 从而明确实验结果完全是由光照引起的 2 提取和分离叶绿体中的色素 1 实验原理 提取色素 绿叶中的色素能溶于丙酮中 可用丙酮提取色素 分离色素 纸层析法 绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快 溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢 色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开 2 实验流程及结果 自读教材 夯基础 1 光合作用过程 填空 1 阶段划分 根据反应过程是否需要 将光合作用分为和两个阶段 2 光反应 反应条件 原料 主要 adp pi等 反应场所 叶绿体的上 光能 光反应 暗反应 光 色素 酶 水 类囊体膜 物质转变 a 水的光解 水分子在光的作用下分解成 b atp的形成 能量转变 光能转变为中活跃的 3 暗反应 反应条件 需要 原料 反应场所 叶绿体的中 物质转变 h 和o2 atp和 h 化学能 h atp co2 主要 酶 基质 adp pi 能量 atp a co2的固定 一分子co2和一分子结合形成两分子 b 三碳化合物的还原 在酶的作用下 三碳化合物接受释放出来的能量并被还原 c 五碳化合物的再生 一些经过复杂的变化 又形成五碳化合物 d adp的形成 atp被利用后形成 能量转变 中化学能转变为糖类等有机物中稳定化学能 4 光合作用总反应式 五碳化合物 三碳化合物 atp h 三碳化合物 adp和pi atp和 h 2 影响光合作用的环境因素 判断正误 1 农业生产中提高光能利用率的措施包括增加光照面积 延长光照时间和增强光合作用效率 2 套种和合理密植等措施有利于增强光合作用效率 3 施用含n p k mn zn等元素的肥料 可促进光合作用效率的提高 4 大棚栽培不仅可适当延长光照时间 还可适当提高co2浓度和温度 来提高光合作用效率 1 叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所 该说法是否正确 进行光合作用的生物都有叶绿体吗 提示 不正确 叶绿体是绿色植物进行光合作用的唯一场所 进行光合作用的生物未必具有叶绿体 如蓝藻 2 光反应合成的atp能否用于植物细胞内离子的跨膜运输 提示 不能 光反应合成的atp专用于暗反应 3 有同学认为由于暗反应不需要光 故植物在夜晚可持续进行暗反应 你认为呢 提示 暗反应自身虽不需要光 但却离不开光反应为其提供的 h 和atp 故暗反应不可长时间在黑暗中进行 跟随名师 解疑难 光反应和暗反应的区别和联系 光能叶绿体 例1 2012 泰州质检 下图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱 叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱 作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率 以下对该图的分析错误的是 a 图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光b 总吸收光谱是代表叶绿体四种色素对光能的吸收c 图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用d 总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致 说明叶绿体色素吸收光能都能参加光合作用 思路点拨 精讲精析 图示中 叶绿素a的吸收值有两个波峰 主要集中于红光和蓝紫光区 总吸收光谱是指叶绿体色素总吸收值 叶绿体含四种光合色素 图示中 作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似 说明色素吸收的光均可用于光合作用 答案 c 图示仅表明叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量较大 对黄绿光区的吸收量较小 并非不吸收 而类胡萝卜素的曲线也仅表示对蓝紫光的吸收量较大 对其他光吸收量较小 例2 下图1表示光合作用部分过程的图解 图2表示改变光照后 与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线 根据图回答 1 图1中a表示的物质是 它由 产生 其作用主要是 2 图1中atp形成所需的能量最终来自于 若用放射性同位素标记14co2 则14c最终进入的物质是 3 图2中曲线a表示的化合物是 在无光照时 其含量迅速上升的原因是 4 曲线b表示的化合物是 在无光照时 其含量下降的原因是 思路点拨 精讲精析 1 光反应为暗反应提供的物质是 h 和atp 由此可确定a是 h h 是由水光解后经一系列过程产生的 其作用主要是用于c3的还原 2 光反应中 光能转换为活跃的化学能储存于atp等化合物中 14co2的同化途径为14co2 14c3 14ch2o 3 4 题干中已说明曲线a b表示c3和c5的含量变化 光照停止后 光反应停止 h 和atp下降 c3的还原减弱直至停止 而co2的固定仍将进行 因此c3含量相对升高 c5含量相对下降 即a表示c3 b表示c5 答案 1 h 水在光下分解用于c3的还原 2 太阳光能 ch2o 3 c3co2与c5结合形成c3和c3不能被还原 4 c5c5与co2结合形成c3 且c3不能被还原为c5 当外界条件改变时 光合作用中c3 c5及atp和adp含量变化可以采用如图分析 例3 在做 提取和分离叶绿体中的色素 实验时 甲 乙 丙 丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示 表示使用 表示未使用 其余操作均正常 他们所得的实验结果依次应为 a b c d 思路点拨 精讲精析 甲不加丙酮 色素不溶于水 不能提取到色素 如 乙未加水 色素多而浓 色素带宽 如 丙未加水和碳酸钙 叶绿素受到破坏 叶绿素a和叶绿素b的色素带浅而窄 如 丁未加二氧化硅 研磨不充分 提取色素较少 4条色素带都较窄 如 答案 b 1 丙酮 溶解叶绿体中的色素 从而提取色素 2 层析液 分离色素 3 石英砂 使研磨充分 破坏细胞 4 碳酸钙 防止研磨过程中色素被破坏 1 进行叶绿体中色素的提取和分离 2 光合作用影响因素相关实验探究 3 光合速率的测定 典例剖析 某转基因作物有很强的光合作用强度 一中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题 设计了如下图所示装置 请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验 并分析回答有关问题 1 先测定植物的呼吸作用强度 方法步骤是 甲 乙两装置的d中都放入 装置乙作对照 将装置甲 乙的玻璃钟罩 处理 放在温度等条件相同的环境中 30分钟后分别记录甲 乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度 2 测定植物的净光合作用强度 方法步骤是 甲 乙两装置d中放入 把装置甲 乙放在 30分钟后分别记录甲 乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度 3 实验操作30分钟后 记录甲装置红墨水滴移动情况 解析 这是关于光合作用强度测试的实验题 解决这个问题是有规律可循的 要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度 在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下 使植物只进行呼吸作用 用naoh溶液除去玻璃钟罩内的co2 植物呼吸作用消耗一定量o2 释放等量co2 而co2被naoh溶液吸收 根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度 净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件 充足的光照 一定浓度的co2 由nahco3溶液提供 光合作用过程中消耗一定量 co2 释放等量o2 而co2由nahco3溶液提供 因此 玻璃钟罩内气体体积的变化只受o2释放量的影响 而不受co2气体减少量的影