高考生物一轮总复习： 必修1第5章第4节ppt精编课件.ppt

第4节能量之源 光与光合作用 本节目录 回归教材 夯实基础 知能演练 强化闯关 高频考点 深度剖析 易错辨析 技法提升 实验探究 专项突破 基础盘点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构1 捕获光能的色素 判一判 1 色素提取液是无水乙醇 分离液是丙酮 2 不同色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关 3 分离结束后 滤纸条上的颜色自上而下依次是黄绿色 蓝绿色 黄色和橙黄色 4 叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光 都能将光能转化为化学能 5 叶绿体中的色素都不吸收绿光 2 叶绿体 1 结构示意图 决定 3 功能 进行 的场所证明 4 恩格尔曼的实验 好氧细菌只分布于 被光束照射的部位 暗反应 色素 与光合反应有关的酶 光合作用 叶绿体 提醒 1 叶绿体和液泡中都有色素 但只有叶绿体中的色素参与光能的捕获 2 并非所有的植物细胞都含有叶绿体 并非能进行光合作用的生物一定含叶绿体 二 光合作用的探索历程 连一连 三 光合作用的过程1 光反应与暗反应2 总反应式 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 巧记光合作用过程一 二 三 四一个场所 叶绿体 两个阶段 光反应 暗反应 三种能量 光能 ATP中活跃化学能 CH2O 中稳定化学能 四个物质变化 水光解 ATP形成 CO2固定 C3还原 想一想若在光反应条件适宜的情况下 若不再供应CO2 光反应还能继续产生O2吗 提示 不能 会抑制光反应的进行 四 影响光合速率的环境因素1 空气中 2 土壤中 3 光照的 以及光的成分 4 等 CO2的浓度 水分的多少 长短与强弱 温度的高低 知识导图 1 色素的种类和吸收光谱 2 影响叶绿素合成的因素 1 光照 光是叶绿素合成的必要条件 植物在黑暗中叶呈黄色 2 温度 低温抑制叶绿素的合成 破坏已有的叶绿素分子 从而使叶片变黄 3 镁等无机盐 镁是构成叶绿素的成分 缺镁叶片变黄 3 不同颜色温室大棚的光合效率 1 无色透明大棚日光中各色光均能透过 有色大棚主要透过同色光 其他光被其吸收 所以用无色透明的大棚光合效率最高 2 叶绿素对绿光吸收最少 因此绿色塑料大棚光合效率最低 特别提醒正常植物的叶呈现绿色 其原因有二 一是叶绿素含量多 二是叶绿体中色素吸收绿光少 反射的绿光多 2018 高考海南卷 关于叶绿体色素的叙述 错误的是 A 叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光B 绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同C 利用纸层析法可分离4种叶绿体色素D 乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能 解析 本题主要考查叶绿体色素的种类 含量 吸收光的种类等方面的知识 叶绿素a 叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光 绿叶中叶绿素约占3 4 类胡萝卜素约占1 4 利用层析液可分离叶绿体色素 提取的叶绿体色素仍可吸收光能 但叶绿体结构被破坏 导致完整的光合作用不能进行 答案 D提醒 1 液泡中的色素不能吸收光能进行光合作用 2 并非所有的液泡都含色素 跟踪训练下列关于叶绿体的色素叙述错误的是 A 矿质元素能影响叶绿素的合成B 提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂C 低温条件下色素合成受阻D 黄化苗中无叶绿素 但有其他色素存在 解析 选B Mg是合成叶绿素的主要元素 提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮 相似相溶 形成色素液 层析液的作用是溶解并分离不同色素 这是两个不同的过程 低温会降低酶的活性进而影响色素的合成 黄化苗因缺光而不能产生叶绿素 所以变黄 但有其他色素存在 1 光合作用过程图解 3 光反应与暗反应的比较 光 酶 色素 2018 北京东城区综合测试 某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态 晚上开放 如图表示该植物固定和还原CO2的过程 据图分析回答下列问题 1 图中的A B分别代表的物质是 C物质产生的场所是 2 植物夜晚能吸收CO2 却不能合成 CH2O 其原因是 白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由 产生 与此相关的细胞器是 3 该植物和一般植物光合作用固定CO2不同的特点是 根据这类植物气孔开闭及与之相适应的光合作用特点 推测此类植物最可能的生活环境是 解析 1 图示为光合作用的暗反应 暗反应发生的场所是叶绿体基质 该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原 其中C3还原需要光反应提供 H 和ATP 此外还需要多种酶的参与 光反应发生的场所是类囊体的薄膜上 所以A是C5 或五碳化合物 B是C3 或三碳化合物 C是 H 2 光反应必须在有光条件下才能进行 暗反应在有光 无光的条件下均能进行 晚上不能进行光反应 不能产生ATP和 H 所以不能合成 CH2O 白天该植物叶片气孔关闭 进行光合作用所需的CO2主要来自线粒体 3 该植物白天叶片气孔关闭 夜间开放 与外界环境形成高度的适应 可推测此植物最可能生活在干旱的地区 答案 1 C5 或五碳化合物 C3 或三碳化合物 类囊体的薄膜上 2 光反应不能正常进行 无法为暗反应提供所需的ATP和 H 有氧呼吸 呼吸作用 线粒体 3 CO2首先被固定为C4干旱 或沙漠 地区提醒 1 CO2的固定不需要ATP但需要酶 2 碳元素的转移途径 CO2 C3 CH2O 互动探究 1 光照强度 1 原理 影响光反应阶段ATP H 的产生 2 曲线 2 CO2浓度 1 原理 影响暗反应阶段C3的生成 2 曲线 3 温度 1 原理 通过影响酶的活性来影响光合速率 2 曲线 4 矿质元素 1 原理 N Mg是构成叶绿素的成分 P是载体NADPH的成分 K 有助于光合产物的运输 2 曲线 3 分析 P Q的形成原因 施肥过多 植物吸水困难甚至失水 进而影响光合作用 4 应用 合理 适量施肥 2018 高考大纲全国卷 金鱼藻是一种高等沉水植物 有关研究结果如下图所示 图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差 以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示 据图回答下列问题 1 该研究探讨了 对金鱼藻 的影响 其中 因变量是 2 该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 lx 在黑暗中 金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 mol 3 该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 解析 解答本题时需要灵活分析不同条件对植物光合速率的影响 分析并提取题干中的信息 并注意分析所给曲线的含义 特别是横 纵坐标的含义 1 从所给图示可以看出 图中横坐标分别为光照度 光照度 NaHCO3浓度 pH 所以研究探讨的应该是外界条件 光照度 NaHCO3浓度 pH 对金鱼藻净光合速率的影响 因变量是净光合速率 2 从b图可以看出 当光照度超过12 5 103lx时 净光合速率不再增加 从a图可以看出 当光照度为0时 金鱼藻净光合速率为 8 此时为无光条件 实际光合速率为0 由题干中所给信息可知 此时金鱼藻呼吸速率为8 mol g 1 h 1 3 pH主要通过影响相关酶的活性来影响光合速率 答案 1 光照度 pH NaHCO3浓度净光合速率净光合速率 2 12 5 1038 3 酶活性受pH的影响提醒温度 pH影响生物的各种代谢活动时是通过影响酶的活性来实现的 跟踪训练冬季修建一些温室大棚可为居民提供新鲜蔬菜 下列有关说法正确的是 A 一般情况下 大棚内的蔬菜进行光合作用利用的光都是自然光B 为提高产量 在阴雨天可适当提高大棚内的温度C 增施农家肥可提高大棚内的二氧化碳浓度 促进晚上暗反应的进行 有利于有机物的积累D 蔬菜中的叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关 解析 选A 阴雨天应增大昼夜温差 适当提高白天的温度 降低晚上的温度 B错 晚上没有光照 暗反应因缺乏ATP和 H 的供应而不能进行 C错 叶绿素a 叶绿素b主要吸收蓝紫光 波长450nm左右 和红橙光 波长650nm左右 而对绿光 波长500nm左右 吸收的则很少 因此叶绿素对光的吸收效率与光的波长不呈正相关 D错 易错警示 光合作用中物质含量的变化分析易于出错 2018 济宁质检 如图为光合作用过程示意图 在适宜条件下栽培小麦 如果突然将c降低至极低水平 其他条件不变 则a b在叶绿体中含量的变化将会是 A a上升 b下降B a b都上升C a b都下降D a下降 b上升 解析 分析题图可知 a b代表 H 和ATP c代表CO2 在暗反应阶段 CO2含量突然降低 则C3的含量降低 H 和ATP的消耗速率减小 因此总体来说 其他条件不变的情况下 H 和ATP 即a和b 含量会上升 因此选B 答案 B 纠错笔记 1 当CO2供应不变时 光照由强变弱 光反应减弱 H 和ATP减少 C3还原减弱 CO2固定正常 C3增多 C5减少 2 当光照强度不变时 CO2减少供应 CO2固定减弱 C3还原正常 C5增多 C3减少 H 和ATP消耗减少 含量增多 CO2 光 补偿点移动规律理解不到位已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25 30 如图所示曲线表示该植物在30 时光合作用强度与光照强度的关系 若将温度调节到25 的条件下 原光照强度和CO2浓度不变 从理论上讲 图中相应点的移动分别是 A a点上移 b点左移 m值增大B a点不移 b点左移 m值不变C a点上移 b点右移 m值减小D a点下移 b点不移 m值增大 解析 分析b点时 应从光合作用速率等于细胞呼吸速率的角度分析 答案 A 纠错笔记 当外界条件变化时 CO2 光 补偿点移动规律如下 1 若呼吸速率增加 CO2 光 补偿点应右移 反之应左移 2 若呼吸速率基本不变 条件的改变使光合速率下降时 CO2 光 补偿点应右移 反之应左移 3 阴生植物与阳生植物相比 CO2 光 补偿点和饱和点都相应向左移动 方法体验 多因子变量对光合作用速率影响的分析方法 1 当到P点时 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随其因子的不断加强 光合速率不断提高 2 当到Q点时 横坐标所表示的因素 不再是影响光合速率的因子 要想提高光合速率 可采取适当提高图示中的其他因子的方法 2018 兰州一中月考 下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况 除各图中所示因素外 其他因素均控制在最适范围 下列分析错误的是 A 甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B 乙图中d点与c点相比 相同时间内叶肉细胞中C3的生成量多C 图中M N点的限制因素是光照强度 P点的限制因素是温度D 丙图中 随着温度的升高 曲线走势将稳定不变 解析 甲图表示光照强度对光合速率的影响 当光合速率达到最大值时 限制其不再增加的外部因素有CO2浓度 温度等 内部因素有酶的数量 色素的种类和数量等 乙图中d点与c点相比 d点光照较强 生成的 H ATP较多 所以暗反应中C3的还原过程加强 消耗的C3较多 从而使CO2的固定加强 相同时间内d点比c点生成的C3总量多 丙图中 温度对光合速率的影响是通过影响酶的活性来实现的 其曲线走势应为抛物线型 而不是稳定不变 答案 D提醒各种因子的作用并不是同等重要的 其中起主要作用的因子为关键因子 叶绿体色素的提取与分离1 实验原理 1 绿叶中的各种色素能溶于有机溶剂 无水乙醇或丙酮 中 而不溶于水 从而使色素从生物组织中脱离出来 2 各种色素在层析液中的溶解度不同 随层析液在滤纸上扩散速度也不同 溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快 反之则慢 从而使各种色素分离开 观察结果 滤纸条上出现四条宽度 颜色不同的色素带整理 洗手 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 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1 2次 4 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 实战演练 2018 湖南衡阳六校联考 在做 绿叶中色素的提取和分离 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 解析 选B 由表可知 甲同学加的溶剂为水 而不是有机溶剂丙酮 色素不溶于水 因而提取不到叶绿体中的色素 所得结果应为 乙同学的操作正确 应为 即自上而下依次出现胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a和叶绿素b 且叶绿素a和叶绿素b的含量较多 丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮 可以提取到色素 但由于未加CaCO3 叶绿素可能会被破坏 因而下边的两条色素带比正常的窄 应为 丁同学未加SiO2 可能研磨不充分 导致各种色素的提取量均少于正常水平 应为 2 回答下列关于 绿叶中色素的提取和分离 实验中的问题 1 某同学的操作程序如下 将5g新鲜完整的菠菜叶 放入研钵中 加入无水乙醇 石英砂 CaCO3以后 迅速研磨 用毛细吸管吸取少量滤液 沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线 并连续迅速地重复画1 2次 将画好细线的滤纸条插入层析液中 并不断摇晃 以求加快色素在滤纸条上的扩散 结果实验失败 请指出其错