高中生物 5.4.2 光合作用的原理和应用课件 新人教版必修1.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 三 四 一 光合作用概念及探究历程1 光合作用的概念分析 1 场所 绿色植物的叶绿体中 2 能量来源 光能 3 反应物 co2和h2o 4 产物 储存能量的有机物和氧气 5 实质 合成有机物 储存能量 目标导航 预习导引 一 二 三 四 2 光合作用的探究历程 目标导航 预习导引 一 二 三 四 目标导航 预习导引 一 二 三 四 鲁宾和卡门发现 光合作用产生的o2来自于水 的实验以及卡尔文探明 co2转化为有机物的途径 实验中都使用了哪项技术手段 这说明了什么 答案 同位素标记法 这说明在科学发展的进程中 技术手段的进步对科学发展有推动作用 目标导航 预习导引 一 二 三 四 二 光合作用的过程1 光反应 1 场所 叶绿体的类囊体薄膜上 2 条件 光 色素 酶等 3 物质变化 将水分解为 h o2 在有关酶的催化作用下 促成adp和pi发生化学反应 形成atp 4 能量变化 光能转变为储存在atp中的能量 目标导航 预习导引 一 二 三 四 2 暗反应 1 场所 叶绿体的基质中 2 条件 酶 h atp 3 物质变化 co2的固定 c5 co2 c3 c3的还原 c3 h atp ch2o c5 4 能量变化 atp中活跃的化学能转变为储存在有机物中的能量 光合作用的光反应产生的atp与细胞呼吸产生的atp用途相同吗 答案 不同 光反应阶段产生的atp只能用于暗反应中c3化合物的还原 而细胞呼吸产生的atp可用于各项生命活动 目标导航 预习导引 一 二 三 四 三 光合作用原理的应用1 光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量或消耗co2的数量 2 影响光合作用强度的因素包括空气中co2浓度 土壤中的矿质元素多少 光照的强度和温度的高低等 塑料大棚种植技术使老百姓在寒冷的冬季也能吃到以往只有夏天才能吃到的新鲜蔬菜 建造和管理塑料大棚时 你认为应考虑哪些生态因素 答案 应考虑温度 光照 co2等生态因素 目标导航 预习导引 一 二 三 四 四 化能合成作用1 概念 某些细菌能够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有机物的合成作用 2 实例 硝化细菌能利用氨氧化时所释放的化学能 将co2和h2o合成糖类 化能合成作用与光合作用有什么区别 答案 光合作用是利用光能将co2和h2o合成有机物 化能合成作用是利用体外无机物氧化所释放的化学能把无机物合成有机物 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 三 一 光合作用探究历程的实验分析1 萨克斯实验 1 实验过程 2 实验分析 实验设计 设置了对照实验 自变量为有无光照 因变量是有无淀粉产生 关键操作 饥饿处理 使叶片中的营养物质消耗掉 避免对实验结果产生干扰 实验结论 本实验证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 三 2 鲁宾和卡门实验 1 探究方法 同位素标记法 2 实验过程 3 实验分析 实验设计 设置对照实验 自变量为不同的标记物质 被标记的c18o2或 因变量是o2中有无18o 实验结论 光合作用产生的氧气来自水中的氧 而不是来自二氧化碳中的氧 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 三 3 卡尔文循环 1 探究方法 同位素标记法 用14c标记的14co2 追踪检测放射性 探明碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 2 实验结论 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 例1 人们对光合作用的认识和探究经历了漫长的历程 下列关于光合作用的探究历程的叙述 不正确的是 导学号52230060 a 萨克斯将叶片在暗处放置几小时 然后一半遮光 一半曝光处理 得出光合作用需要光照才能进行的结论b 恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验 得出氧气是由叶绿体释放出来的结论c 梅耶根据能量转化与守恒定律 指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来d 鲁宾和卡门利用同位素标记法 证明光合作用释放的氧气来自水 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 审题 从几个探究实验的方法 所需材料及实验结论等方面分析 解析 萨克斯进行的叶片遮光和曝光实验证明了叶片在光下能产生淀粉 恩格尔曼的水绵实验证明了氧气由叶绿体释放出来 叶绿体是进行光合作用的场所 梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出 植物进行光合作用时 把光能转换成化学能储存起来 鲁宾和卡门用氧的同位素18o分别标记h2o和co2 有力地证明了光合作用释放的氧气来自水 答案 a 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 德国植物学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时 饥饿 处理 消耗掉叶片中的淀粉 后 再把叶片的一部分遮光 其他部分曝光 一段时间后 将该叶片经脱色 漂洗再用碘蒸气处理 结果遮光部分不变蓝 曝光部分变蓝 下列有关本实验的分析及结论合理的是 本实验未设对照组 有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 实验证明叶绿体利用光照将co2转变成了淀粉a 只有 b 只有 c 只有 d 全部答案 a 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 萨克斯与鲁宾和卡门设计实验对照方法不同1 萨克斯实验 自身对照 同一实验对象的不同部位 进行不同的处理 一半曝光 另一半遮光 2 鲁宾和卡门实验 相互对照 条件相同的两组材料 分别标记不同的物质 一组为 另一组为c18o2 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 二 光合作用的过程1 光合作用的过程图解 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 2 光反应和暗反应的比较 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 例2 甲图表示光合作用部分过程的图解 乙图表示改变光照后 与光合作用有关的c5和c3在细胞内的变化曲线 请据图回答问题 导学号52230061 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 1 甲图中a表示的物质是 它是由产生的 其作用主要是 2 甲图中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 乙图中曲线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 审题 本题主要考查光合作用过程和光合作用过程中物质的变化 解答本题的关键是明确光合作用光反应阶段和暗反应阶段之间的关系 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 解析 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h2o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 光能转化为活跃的化学能储存于atp中 14co2的同化途径为14co2 14c3 14ch2o 3 题干中已明确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含量下降 c3的还原减弱直至停止 而co2的固定仍在进行 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 光能 ch2o 3 c3co2与c5结合生成c3 而c3不能被还原 4 c5c5与co2结合生成c3 而c3不能被还原为c5 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 光合作用过程中 与光反应相比 暗反应阶段的特点是 a 需要光 叶绿体色素和酶b 在酶 atp和氢的作用下完成co2的固定和三碳化合物的还原 最终形成有机物c 把水光解为氢和氧气d 把光能转化为储存在糖类中的化学能答案 b 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 注意 光反应和暗反应是一个有机的整体 光反应不能进行时 暗反应也不能进行 暗反应被抑制时 光反应也被抑制 分析光合作用过程有关物质含量的变化时 可通过比较该物质的生成与消耗的相对速度变化进行确定 速度变化不好确定时 可视为暂时不变 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 三 影响光合作用强度 光合速率 的环境因素1 光照强度 1 关键点 a点光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 单位时间内释放的co2量表示呼吸速率 b点细胞呼吸释放的co2量和光合作用吸收的co2量相等 此时的光照强度称为光补偿点 c点时已经达到了光饱和点 此时光照强度增加 光合作用强度不再增加 2 关键线段 ab段光合作用的强度小于细胞呼吸的强度 bc段光合作用的强度大于细胞呼吸的强度 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 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浓度的增大而增大 但当co2浓度增加到一定范围后 光合作用速率不再增加 2 关键点分析 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 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 3 温度 1 影响原理 温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度 2 曲线分析 b点对应的温度是最适温度 此时光合作用最强 高于或低于此温度 光合作用强度都会下降 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 例3 科学家研究co2浓度 光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响 得到实验结果如下图 请据图判断下列叙述不正确的是 导学号52230062 a 光照强度为a时 造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是co2浓度不同b 光照强度为b时 造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是温度的不同c 光照强度为a b时 曲线 光合作用强度随光照强度升高而升高d 光照强度为a c时 曲线 光合作用强度随光照强度升高而升高 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 审题 本题考查co2浓度 光照强度和温度对光合作用强度的影响 曲线 和曲线 的自变量是温度 曲线 和曲线 的自变量是co2浓度 解答本题应先正确识别各曲线所代表环境因素的不同 再结合影响光合作用因素的知识予以解答 解析 光照强度为a时 影响曲线 光合作用强度的温度 光照强度相同 而co2浓度不同 光照强度为b时 影响曲线 光合作用强度的co2浓度和光照强度相同 而温度不同 在光照强度为a b时 曲线 都未达到光饱和点 光合作用强度随光照强度升高而升高 在光照强度为a时 曲线 已达到光饱和点 随光照强度增加 光合作用强度不再增加 答案 d 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 下图所示为光照强度和co2浓度对某植物光合速率的影响曲线 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 有利于提高光合速率d 曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量答案 a 知识架构 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 各种影响光合作用强度的因素在实践中的应用 知识架构 一 二 三 1 叶绿体和光合色素的存在部位 1 并不是所有的植物细胞都含有叶绿体 只有进行光合作用的细胞才含有叶绿体 2 光合作用的色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上 而液泡中的色素是不能进行光合作用的 2 光的补偿点和co2的饱和点 1 光的补偿点是光合作用等于细胞呼吸时的光照强度 此时植物不能正常生长 只能维持生存 2 co2的饱和点是指在其他条件如温度 光照强度等都适宜的情况下进行的 光合作用速率刚达到最大值时所需的co2浓度 3 光合速率 呼吸速率和净光合速率 1 测定方法 呼吸速率 将植物置于黑暗中 测定容器内co2增加量 o2减少量或有机物减少量 净光合速率 将植物置于光下 测定容器中o2增加量 co2减少量或有机物增加量 积累量 2 净光合速率和真正光合速率的关系 在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下 oa段代表植物呼吸速率 od段表示植物净光合速率 oa od段表示真正光合速率 它们的关系为 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 例题 图甲表示光照强度对光合作用强度的影响 图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜co2浓度的变化 请据图回答问题 导学号52230063 1 图甲中b点的生理状况与图乙中时相同 此时细胞中产生的atp的部位是 2 图乙中 植物开始进行光合作用的时间为 植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为 3 如图为探究光合作用速率的装置 实验开始时 针筒的读数是0 2ml 水滴位置在x处 恒温30min后 将针筒容量调到0 6ml处 水滴的位置恢复到x处 若以氧气释放量表示光合作用速率 则植物光合作用的速率是ml h 该数值比实际光合作用速率低 原因是 常见错误 第 1 问易误答为 0时和24时 合成atp的场所易漏掉 细胞质基质 第 2 问易误答为 a点 光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段易误答为 0 6 和 18 24 第 3 问光合作用速率易误答为 0 4ml h 错因分析 导致该题错答的原因 第 1 问对曲线中各点表示的发生过程不理解 图甲中b点表示光补偿点 即光合作用速率与呼吸作用速率相等 图乙中b点和c点都表示光合作用消耗的co2等于细胞呼吸释放的co2 即光合作用速率等于呼吸作用速率 有氧呼吸的场