高三生物一轮复习节能量之源—光与光合作用新人教版PPT课件.ppt

第4节能量之源 光与光合作用 判断下列说法是否正确 1 2009 广东卷 5 D 叶肉细胞含有叶绿体 不含线粒体 2 某一光照强度下 检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换 则可判断出此叶片没有进行光合作用 3 进行光合作用的细胞一定含有叶绿体 4 光合作用的色素只分布在类囊体薄膜上 5 光合作用过程中只有水消耗 没有水的产生 提示 1 2 3 4 5 一 色素的种类及作用绿叶中的色素有叶绿素和类胡萝卜素两类 前者包括和两种 含量约占3 4 主要吸收 后者包括两种 含量约占1 4 主要吸收蓝紫光 叶绿素a 叶绿素b 红光和蓝紫光 胡萝卜素和叶黄素 二 叶绿体的结构和功能1 结构 1 一般呈扁平的椭球形或球形 具有 内部有基粒和 基粒是由堆叠而成 2 吸收光能的色素分布于 与光合作用有关的酶分布在 2 功能 是进行的场所 三 光合作用的探究历程1 直到18世纪中期 人们一直以为只有土壤中的水是植物建造自身的原料 2 1771年 英国的普利斯特利的实验证实 可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气 双层膜 基质 类囊体 类囊体薄膜 叶绿体基质和类囊体薄膜上 光合作用 植物 3 1779年 荷兰的英格豪斯证明了在更新空气中不可缺少 4 1864年 德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有 5 1939年 美国的鲁宾和卡门利用证明了光合作用释放的氧气来自水 6 20世纪40年代 美国的卡尔文利用同位素技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 阳光和绿叶 淀粉 同位素标记法 四 光合作用的过程1 光合作用反应式 2 光合作用的过程 1 光反应条件 场所 叶绿体囊状结构薄膜上 光 色素 酶 2 暗反应场所 叶绿体的基质中条件 能量变化 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能3 光合作用强度 1 概念 指植物在单位时间内通过光合作用制造有机物的数量 2 影响因素 土壤中的水 和光 光的光照强度 光照时间的长短和光质 H ATP 酶 多种 CO2浓度 矿质元素 C5 五 化能合成作用1 概念 某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造的合成作用 2 实例 硝化细菌能利用氧化成HNO2和HNO3时所释放的能量 将CO2和水合成为糖类 3 自养生物和异养生物 1 自养生物 绿色植物和硝化细菌都能将无机物合成有机物 因此属于自养生物 2 异养生物 人 动物 真菌以及大多数细菌只能利用环境中来维持自身的生命活动 属于异养生物 有机物 NH3 有机物 一 光合作用的过程1 光合作用过程图解 3 光反应与暗反应比较 思维拓展 1 光反应为暗反应提供两种重要物质 H 和ATP 暗反应为光反应也提供两种物质 ADP和Pi 注意产生位置和移动方向 2 色素只存在于光反应部位 叶绿体类囊体薄膜上 但光反应和暗反应都需要酶参与 所以光合作用有关酶存在于两个部位 叶绿体类囊体薄膜上和基质中 3 不同条件下 叶绿体中C3 C5 H ATP及 CH2O 合成量的动态变化 4 光合作用强度表示方法 单位时间内光合作用产生糖的数量 单位时间内光合作用吸收CO2的量 单位时间内光合作用放出O2的量 1 2011 怀化模拟 右图表示植物光合作用的一个阶段 下列各项叙述正确的是 A 该反应的场所是叶绿体的类囊体B C3生成C6H12O6需要 H ATP和多种酶C 提高温度一定能促进C6H12O6的生成D 无光条件有利于暗反应进行答案 B 2 2011 日照模拟 右图为叶绿体亚显微结构图 下列关于其结构与功能的叙述 不正确的是 A 和 均为选择透过性膜B 光反应的产物有O2 NADPH ATP等C 上的反应需要光 不需要酶 上的反应不需要光 需要多种酶D 光能转变为活跃的化学能在 上进行 活跃的化学能转变为稳定的化学能在 中完成解析 光反应阶段中 ATP的生成需要酶 答案 C 二 影响光合作用的外界因素及应用1 光照强度 在一定光照强度范围内 增加光照强度可提高光合作用速率 曲线分析 A点光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 释放CO2量表明此时的呼吸强度 AB段表明光照强度加强 光合作用逐渐加强 CO2的释放量逐渐减少 有一部分用于光合作用 而到B点时 细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用 即光合作用强度 细胞呼吸强度 称B点对应的光照强度为光补偿点 植物白天的光照强度在光补偿点以上 植物才能正常生长 BC段表明随着光照强度不断加强 光合作用强度不断加强 到C点以上不再加强了 称C点对应的光照强度为光饱和点 应用 阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低 如图虚线所示 间作套种时农作物的种类搭配 林带树种的配置 冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关 2 CO2浓度 1 曲线分析 图1和图2都表示在一定范围内 光合作用速率随CO2浓度的增加而增大 但当CO2浓度增加到一定范围后 光合作用速率不再增加 图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度 即CO2补偿点 图2中的A 点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 图1和图2中的B和B 点都表示CO2饱和点 2 应用 在农业生产上可以通过 正其行 通其风 增施农家肥等增大CO2浓度 提高光能利用率 3 温度 1 曲线分析 温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率 2 应用 冬天 温室栽培可适当提高温度 温室栽培也可适当降低温度 白天调到光合作用最适温度 以提高光合作用 晚上适当降低温室温度 以降低细胞呼吸 保证植物有机物的积累 4 必需元素供应 1 曲线分析 在一定浓度范围内 增大必需元素的供应 可提高光合作用速率 但当超过一定浓度后 会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫 2 应用 根据作物的需肥规律 适时 适量地增施肥料 可提高农作物产量 5 水分 1 影响 水是光合作用的原料 缺水既可直接影响光合作用 又会导致叶片气孔关闭 限制CO2进入叶片 从而间接影响光合作用 2 应用 根据作物的需水规律合理灌溉 6 叶龄对光合速率的影响 1 曲线分析 随幼叶不断生长 叶面积不断增大 叶内叶绿体不断增多 叶绿素含量不断增加 光合速率不断增加 OA段 壮叶时 叶面积 叶绿体 叶绿素都处于稳定状态 光合速率基本稳定 AB段 老叶时 随叶龄增加 叶内叶绿素被破坏 光合速率下降 BC段 2 应用 摘除老叶 残叶 3 下列 曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系 在下列各选项中 不正确的是 A 图中的X因素可表示CO2浓度 植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低B 图中 阴生植物的b点值一般比阳生植物的低C 图中Z因素 Z3 Z2 Z1 可以表示CO2浓度 当光照强度小于c值时 限制光合速率增加的主要因素是光照强度D 图中Y因素最有可能代表光照强度解析 图中Y因素最有可能代表温度 而不是光照强度 光照强度增加到一定程度时 光合速率不再增加 但是不会立即下降 答案 D 4 2011 山东省诸城一中 如下图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响 下列有关叙述中不正确的是 A 曲线中a点转向b点时 叶绿体中C3浓度升高B 曲线中b点转向d点时 叶绿体中C5浓度升高C 在一定范围内增加光照和CO2浓度 有利于提高光合效率D 曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶数量答案 A 三 光合作用与有氧呼吸的比较1 区别与联系 2 光合作用速率与细胞呼吸速率 1 光合作用速率表示方法 通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2 CH2O 等产物的生成数量来表示 但由于测量时的实际情况 光合作用速率又分为净光合速率和真正光合速率 净光合速率 常用一定时间内O2释放量 CO2吸收量或有机物 葡萄糖 积累量表示 真正光合速率 常用一定时间内O2产生量 CO2固定量或制造 生产 合成有机物的量表示 2 呼吸速率 将植物置于黑暗中 实验容器中CO2增加量 O2减少量或有机物减少量 即表示呼吸速率 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率 A点 绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 5 如右图所示为光照强度对植物光合作用的影响 下列有关曲线的相关叙述中 错误的是 A b代表光下植物干物质积累量B a的大小与外界温度密切相关C n点之后植物吸收CO2的量不再增加与叶绿体中酶数量等有关D 若植物长期处于光照强度为m的自然环境中 植物仍能生长答案 D 6 2011 威海市高考模拟考试 将某绿色植物放在特定的实验装置中 研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响 其它实验条件均适宜 实验以CO2的吸收量与释放量为指标 实验结果如下表所示 下列对该表数据的分析正确的是 A 光照条件下 当温度为25 时该植物合成有机物的速率最快B 光照条件下 当温度为20 时该植物积累有机物的速率最快C 光照条件下 30 比35 的温度条件更有利于植物的光合作用D 该植物光合作用的最适温度低于细胞呼吸的最适温度答案 D 七 叶绿体中色素的提取和分离 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 2020 1 8 41 实验步骤 应用指南 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2 3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 5 实验中几种化学物质的作用 无水乙醇 作为提取液 可溶解绿叶中的色素 层析液 用于分离色素 二氧化硅 破坏细胞结构 使研磨充分 碳酸钙 可防止研磨过程中色素被破坏 7 2011 泰安一中检测 下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况 以下说法正确的是 A 提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B 水稻在收获时节 叶片中色素量的变化是 甲 乙 丙 丁 C 四种色素都能溶解在层析液中 乙色素的溶解度最大D 四种色素中 丙和丁主要吸收红光答案 B 8 2011 凤阳模拟 如下图表示某同学做 绿叶中色素的提取和分离 实验的改进装置 下列与之有关的叙述中 错误的是 A 应向培养皿中倒入层析液B 应将滤液滴在a处 而不能滴在b处C 实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆 近似圆形 D 实验得到的若干个同心圆中 最小的一个圆呈橙黄色答案 D 2010 天津理综 在叶肉细胞中 CO2的固定和产生场所分别是 叶绿体基质 类囊体薄膜 线粒体基质 线粒体内膜A B C D 自主解答 A 解题流程 1 下图为叶绿体结构与功能示意图 下列说法错误的是 A 结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B 供给14CO2 放射性出现的顺序为CO2 C5 甲C 结构A释放的氧气可进入线粒体中D 如果突然停止CO2的供应 短时间内C5的含量增加 解析 本题考查光合作用的原理 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段 分别发生在叶绿体基粒片层结构 A 中和叶绿体基质 B 中 光反应过程中的能量转换是光能转化成ATP中活跃的化学能 光反应产生的O2可以用于线粒体中进行的有氧呼吸第三阶段 如果突然停止CO2的供应 则CO2固定过程减弱 C3的生成速度减慢 但C3的还原过程不受影响 所以短时间内C3的含量减少 而C5的含量增加 在光合作用中 CO2首先和C5生成C3 然后利用光反应阶段产生的ATP和 H 还原成葡萄糖 因此供给14CO2 放射性出现的顺序为CO2 C3 甲 答案 B 2010 四川卷 有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究 结果如下表 净光合速率以CO2的吸收速率表示 其他条件适宜且相对恒定 下列相关分析 不正确的是 A 光强大于0 1mmol光子 m2 s 随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少B 光强小于0 5mmol光子 m2 s 限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量C 光强大于0 7mmol光子 m2 s 限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度D 龙眼的最大光能利用率大于芒果 但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果 解题思路 答案 B 2 2011 韶关调研 如图表示在一定范围内 不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系 对其描述不正确的是 A 如果横坐标是CO2含量 则a为红光 b为白光B 如果横坐标是CO2含量 则a为强光 b为弱光C 如果横坐标是光照强度 a的CO2含量较高 b的CO2含量较低D 如果横坐标是光照强度 a温度较适宜 b温度较低答案 A 2009 广东卷 在充满N2与CO2的密闭容器中 用水培法栽培几株番茄 CO2充足 测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图 请回答问题 1 6 8h间 光合速率 大于 小于 呼吸速率 容器内的O2含量 CO2含量 植株干重 2 9 10h间 光合速率迅速下降 推测最可能发生变化的环境因素是 10h时不再产生ATP的细胞器是 若此环境因素维持不变 容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽 此时另一细胞器即 停止ATP的合成 成为ATP合成的唯一场所 3 若在8h时 将容器置于冰浴中 请推测呼吸速率会出现的变化及其原因 自主解答 1 大于增加减少增加 2 光强度叶绿体线粒体细胞质基质 3 呼吸速率下降 原因是相关酶的活性因降温而下降 解题流程 1 观察曲线6 8h时光合速率大于呼吸速率 O2增加 2 9 10h 光合速率下降 光照减弱 10h光合速率为零 光合作用停止 O2耗尽 有氧呼吸停止 只进行无氧呼吸 3 容器置于水浴中 温度下降影响与呼吸作用有关酶的活性 3 2011 湖南四校联考 在适宜的温度 水分和CO2条件下 分别测定强光和弱光时不同植物的净光合作用量 如右图所示 请据此判断 下列叙述不正确的是 A 该条件下 使植物吸收CO2量增加或减少的主要生态因素是光B 植物在强光下的净光合作用量一定比弱光下高C 同等光照条件下 玉米比小麦的净光合作用量高D 大多数农作物都是喜阳植物答案 B 1 2010 海南卷 光反应为暗反应提供的物质是 A H 和H2OB H 和ATPC ATP和CO2D H2O和CO2答案 B 2 2010 海南卷 下列关于叶绿体的描述 错误的是 A 基粒由类囊体堆叠而成B 叶绿体被膜由双层膜组成C 暗反应发生在类囊体膜上D 类囊体膜上具有叶绿素和酶答案 C A S1 S3表示玉米细胞呼吸消耗的有机物量B S2 S3表示玉米光合作用产生的有机物总量C 若空气中CO2浓度突然下降 则B点右移 D点左移D S2 S3表示玉米光合作用有机物的净积累量答案 D 3 右图表示20 时玉米光合作用强度与光照强度的关系 S1 S2 S3表示所在部位的面积 下列说法中不正确的是 4 2011 天津质检 在自然条件下光合作用的正常进行要受多种因素的影响 一个生物兴趣小组研究CO2浓度 光照强度和温度对光合作用的影响 下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线 你认为正确的是 A B C D 解析 温度影响光合作用酶的活性 当温度低于酶的最适温度时 随着温度升高 酶活性逐渐增强 光合强度逐渐增大 超过酶的最适温度时 酶活性下降甚至失去活性 光合强度逐渐降低直至为零 答案 A 5 2011 泉州调研 下图是研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速率的实验装置 下列说法错误的是 A 将整个装置放在光下 毛细管内的红色液滴会向左移动B 将整个装置置于暗室 一段时间后检查红色液滴是否移动 可以证明光是光合作用的必要条件C 当NaHCO3溶液浓度不变时 在容器B内加入少量蠕虫 对红色液滴移动不产生明显影响D 为使对照更具说服力 应将伊尔藻置于含蒸馏水 不含NaHCO3 的容器中答案 C 6 2011 华南师大附中综合测试 利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验 下列叙述正确的是 A 试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B 在光下 如果有气泡产生 可说明光合作用产生氧气C 为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响 可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D 为了探究光照强度对光合作用的影响 用一套装置慢慢向光源靠近 观察气泡产生速率的变化答案 C 7 2010 安徽卷 为探究影响光合作用强度的因素 将同一品种玉米苗置于25 条件下培养 实验结果如图所示 请回答 1 与D点相比 B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是 C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是 2 实验结果表明 在 的条件下施肥效果明显 除本实验所涉及的因素外 从增加光合面积的角度考虑 采取 措施能提高玉米的光能利用率 面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情 生物兴趣小组同学查阅资料发现 摩西球囊菌可以与植物根系形成共生体 能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力 增强抗旱性 请完成实验设计 探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿 牧草 的抗旱能力 材料用具 紫花苜蓿幼苗 摩西球囊霉菌菌种 栽培土 经灭菌处理的田间土与河沙混合 体积比9 1 大小一致的花盆 方法步骤 1 每个花盆中放置栽培土3 并将花盆平均分成A B两组 2 A组各花盆中 B组各花盆中 3 将等数量的幼苗移栽于各花盆中 置于 条件下培养 4 6周后 处理10d 每天观察 记录并统计 结果预期与分析 解析 考查有关光合作用的影响因素 通过图解可以看出光合作用的影响因素有光照强度 含水量 矿质元素等因素影响 B点与D点比较是光照强度 C点与D点比较是含水量影响 通过图解可看出施肥影响明显是在含水量大于40 增加光能利用率一般是合理密植 答案 1 光照强度水分 2 土壤含水量在40 60 合理密植 2 接种等量的摩西球囊霉菌菌