【开学大礼包】高中生物 3.5.1光合作用课件 浙科版必修1.ppt

一 光合作用与细胞呼吸的关系 1 光合作用与细胞呼吸的比较 有光的条件下 植物不仅进行光合作用 也进行细胞呼吸 在黑暗条件下只进行细胞呼吸 光合作用并不一定在叶绿体中进行 有些生物没有叶绿体也能进行光合作用 如蓝细菌 光合作用过程中释放的氧气全部来自于水的分解 需氧呼吸过程中氧气全部转化成水 典例1 图示生物体内发生的部分生理过程 分析并回答下列问题 1 过程 代表的是 过程 代表的是 2 过程 的产物除了葡萄糖 c6h12o6 外还有 过程 的反应物除了葡萄糖 c6h12o6 外还有 过程 和过程 可以同时发生在 细胞中 3 过程 中光能转变为 过程 中化学能转变为 思路点拨 解答本题需明确co2和h2o合成c6h12o6 且需要光能 是光合作用 c6h12o6分解是细胞呼吸 其中c6h12o6分解成co2和h2o是需氧呼吸 标准解答 本题考查的是光合作用和细胞呼吸的过程 过程 co2和h2o合成c6h12o6条件是在叶绿体中 有光参与 因此是光合作用过程 过程 是葡萄糖的分解过程 属于细胞呼吸过程 光合作用的产物除了葡萄糖外还有氧气和水 细胞呼吸的反应物除了葡萄糖外还有水和氧气 在绿色植物的叶肉细胞中能同时进行光合作用和细胞呼吸 光合作用过程中光能被转化成化学能 细胞呼吸过程中葡萄糖中的化学能可以被转化成热能 光能以及储存在atp中的化学能等 答案 1 光合作用需氧呼吸 2 水和氧气水和氧气叶肉 3 化学能热能 光能 储存在atp中的化学能等 互动探究 1 过程 产生二氧化碳的场所和过程 产生二氧化碳的场所相同吗 提示 过程 是需氧呼吸 二氧化碳是在线粒体中产生的 过程 是厌氧呼吸 二氧化碳的产生场所是在细胞溶胶中 2 绿色植物的根系若长期进行 过程 结果是什么 提示 绿色植物的根系若长期进行厌氧呼吸会产生大量的乙醇 致使根系腐烂 变式训练 下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述 错误的是 a 光反应为碳反应提供nadph和atpb 光合作用和细胞呼吸过程都需酶的参与c 光合作用和细胞呼吸的全部反应是可逆的d 光合作用和细胞呼吸都有能量转化过程 解析 选c a项 光反应产生的nadph和atp是将碳反应中三碳分子还原成糖类的能源物质 b项 光合作用 细胞呼吸是一系列由酶催化的化学反应 c项 光合作用和细胞呼吸从物质上看是可逆的 实际是许多完全不同的化学反应 d项 光合作用是将光能变为化学能的反应 细胞呼吸是将化学能转变成atp中的能量的化学反应 二 光合色素的提取与分离实验分析 1 活动中操作注意事项及目的 2 实验结果的分析经层析后在滤纸条上出现四条色素带 通过色素带的分布 宽窄程度 色素颜色可以分析出色素的种类 含量和溶解度大小 3 色素的吸收光谱图像色素可吸收 传递光能 少数处于特殊状态的叶绿素a可实现光合作用中光能 电能的转换 在色素的吸收光谱图像中 暗带出现在红光和蓝紫光区 这说明 色素主要吸收红光和蓝紫光 对绿光的吸收最少 图示 画滤液细线 用力要均匀 快慢要适中 滤液细线要细 直 齐 且干燥后重复画3 4次 使滤液细线既有较多的色素 又使各色素扩散的起点相同 选材 应选取鲜嫩 颜色深绿的叶片 以保证含有较多的色素 典例2 下列有关 光合色素的提取和分离 实验的叙述正确的是a 加入碳酸钙防止滤液挥发b 用nacl溶液提取叶片中的色素c 用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素d 加入二氧化硅 石英砂 有利于充分研磨 思路点拨 解答本题的关键是明确色素提取和分离过程中化学药品丙酮 二氧化硅 碳酸钙的作用 标准解答 选d 色素提取与分离中所用化学试剂或物质的作用 碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏 用无水乙醇提取绿叶中的色素 层析液用于分离绿叶中的色素 而不用无水酒精或丙酮 规律方法 光合色素的提取与分离 实验的记忆方法 1 对于色素带的色素名称的记忆可采用 姓名 记忆法 在滤纸条上从上到下 扩散速度从快到慢 的色素名称依次是胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 可简单的记为 胡黄ab 2 对于色素带颜色的记忆可采用 形容词 记忆法 在滤纸条上四条色素带从上到下的颜色依次为 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 可简单的记为 橙黄黄 蓝绿绿 变式训练 提取绿叶中的色素时 加入95 的乙醇的目的是 a 防止色素破坏b 溶解色素c 使研磨充分d 避免色素挥发 解析 选b 提取绿叶中色素时 95 的乙醇可溶解绿叶中的色素 使色素被提取出来 叶绿体的结构在电子显微镜下 可以观察到叶绿体的结构 并不是所有的植物细胞中都含有叶绿体 只有进行光合作用的组织和器官才含有叶绿体 如叶肉细胞 叶绿体不是进行光合作用的唯一场所 光合色素并不仅有叶绿素和类胡萝卜素 如蓝细菌无叶绿体 但其细胞内片层结构上存在藻蓝素 也能进行光合作用 典例 叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器 下列有关叶绿体结构及功能的叙述正确的是a 绿色植物细胞中都含有叶绿体b 叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用c 叶绿体中的类囊体膜极大的扩展了受光面积d 叶绿体外膜上含有很多与光合作用有关的酶 思路点拨 解答本题的关键是掌握叶绿体基本结构包括外膜 内膜 基粒 基质和它们的功能 标准解答 选c a项 绿色植物能进行光合作用的细胞才含有叶绿体 b项 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 并非不吸收其他颜色的光 只是吸收量较少 d项 与光合作用有关的酶主要分布在内膜上 互动探究 1 b项吸收红光和蓝紫光的色素主要是哪种 提示 叶绿素 2 c项中的类囊体膜和光合膜有什么关系 提示 组成类囊体的膜即为光合膜 典例 如图是在 光合色素的提取与分离 实验中得到的四条色素带 若将其置于暗室中 并用红光照射 色素带呈暗色的是a b c d 常见错误 错选a项 错因分析 错选的原因主要有以下两个方面 1 对题干关键词 色素带呈暗色 的原因不理解 色素带呈暗色是因为色素将光吸收 在4种色素中 只有叶绿素a和叶绿素b能吸收红光 因此 呈暗色 2 对色素分离的结果掌握不牢固 混淆了滤纸条上四条色素带的种类 误认为 是叶绿素a和叶绿素b 正确解答 选c 叶绿素a和叶绿素b吸收红光和蓝紫光 图中 是叶绿素a 是叶绿素b 1 自然界中的硝化细菌被归为化能自养型生物的主要依据是 a 硝化细菌能利用氧化无机物产生的化学能将无机物合成为有机物b 硝化细菌能将氨合成硝酸和亚硝酸c 硝化细菌在合成硝酸和亚硝酸的过程中能产生二氧化碳d 硝化细菌能利用氧化有机物时产生的无机物合成硝酸 解析 选a 化能自养型生物是能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 硝化细菌能利用氨氧化成硝酸和亚硝酸时所释放的化学能 将二氧化碳和水合成糖类 2 如图表示细胞内两种重要的新陈代谢过程 下列叙述正确的是 a 甲过程只能发生在叶绿体中b 乙过程只能发生在线粒体中c 甲也可以表示化能合成作用d 乙也可以表示乳酸菌的细胞呼吸 解析 选c 蓝细菌没有叶绿体 也可以完成甲过程 乙过程是有机物氧化分解的过程 从图中可以看出乙过程是需氧呼吸的过程 需氧呼吸的第二 三阶段发生在线粒体中 第一阶段发生的细胞溶胶中 乳酸菌的细胞呼吸产生的是乳酸 没有水和气体的生成 3 某校生物学习兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验 为此他们对室内空气中的co2含量进行了24小时测定 并根据数据绘制了如图所示的曲线 请问图中表示光合速率等于呼吸速率的点是 a a bb b cc a cd b d 解析 选b ab段co2浓度增加 说明呼吸速率大于光合速率 bc段co2浓度减小 说明光合速率大于呼吸速率 b c点为co2浓度变化的转折点 此时光合速率 呼吸速率 4 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 光能的吸收发生在叶绿体的 a 内膜上b 基质上c 类囊体膜上d 各部位上 解析 选c 类囊体膜上分布有色素 光反应中光能的吸收必需有色素的参与 5 某同学在做提取叶绿体中色素的实验时 收集到的色素提取液为淡绿色 分析产生该结果的原因不可能是 a 研磨不充分 色素未能充分提取出来b 95 乙醇的加入量太多 稀释了色素提取液c 无水乙醇加得太少 色素未提取出来d 未加caco3粉末 部分叶绿素分子已被破坏 解析 选c 研磨可破坏叶绿体 释放色素 加caco3粉末可中和有机酸 防止叶绿素被破坏 酒精是有机溶剂 可溶解色素而将其提取 加多了提取液颜色浅 加少了颜色深 6 将在黑暗中放置一段时间的叶片均分为4块 置于不同的试管中 按下表进行实验 着色最浅的叶片所在的试管是 注 表示具有该条件a b c d 解析 选d 将叶片在黑暗中放置一段时间是进行饥饿处理 消耗掉有机物 然后用不同的光照射 进行光合作用 用碘液处理看有机物产生的多少 因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光 所以着色最浅叶片所在的试管是 号试管 7 同位素标记法是研究物质来源 去路的一种方法 如分泌蛋白的合成与分泌的研究就是采用此法 据此回答下列有关植物代谢的问题 1 放射性同位素18o2充入一密封的容器内 容器封入一盆绿色植物 如图 在有光照情况下分析18o元素的物质转移途径 在无光照情况下 18o元素最终出现在 物质中 2 上小题中 若有光条件下 用2h2o浇灌植物 它将进入 细胞器 参与新陈代谢 有关方程式为 不需体现2h的转移情况 解析 本题考查光合作用和需氧呼吸发生的场所及化学方程式 可根据二者在物质上是可逆的 从而将二者的反应过程联系起来 答案 1 18o2 h218o c18o2 c6h1218o6c18o2 h218o 2 线粒体和叶绿体c6h12o6 6o2 6h2o6co2 12h2o 能量 6co2 12h2oc6h12o6 6o2 6h2o 酶 光能 叶绿体 一 选择题 共12小题 每小题5分 共60分 1 据英国 新科学家杂志 报道 近期 最新海洋生物普查研究报告显示 海洋世界中又增添一种神秘新物种 微生物毯 它作为一层微生物结合体 有自己独特的微型结构 光合作用细菌和化学自养细菌生存在这一结构之中 下列关于这一结构中的光合细菌和化学自养细菌的说法错误的是 a 光合细菌是能进行光合作用的微生物 含有叶绿体b 微生物毯由于含有光合细菌和化学自养细菌而属于自养生物c 光合细菌能利用光能将水和二氧化碳合成有机物d 化学自养细菌能利用化学能将无机物合成有机物 解析 选a 微生物毯作为一层微生物结合体 含有光合细菌和化学自养细菌 光合细菌能利用光能将二氧化碳和水合成有机物 但没有叶绿体 化学自养细菌能利用化学能将无机物合成有机物 因此微生物毯属于自养生物 2 德国科学家首次在烟草叶绿体中发现了对蛋白质的构成起调控作用的基因开关 利用这种开关可以让植物在特定的生长和收获时打开或关闭叶绿体的功能 下列有关叶绿体的结构和功能的说法正确的是 a 叶绿体和线粒体一样是单层膜结构的细胞器b 对于绿色植物来说 光合作用主要在叶绿体中进行c 叶绿体中光合作用的酶只存在于基质中d 组成类囊体的膜上含有与光合作用有关的色素 解析 选d 叶绿体是双层膜结构的细胞器 光合作用的酶主要分布在基质和内膜中 光合作用的过程全部在叶绿体中进行 类囊体膜就是光合膜 上面分布有很多光合色素 3 为证实叶绿体有放氧功能 可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验 装片需要给予一定的条件 这些条件是 a 光照 有空气 临时装片中无nahco3稀溶液b 光照 无空气 临时装片中有nahco3稀溶液c 黑暗 有空气 临时装片中无nahco3稀溶液d 黑暗 无空气 临时装片中有nahco3稀溶液 解析 选b 叶绿体必须在光照条件下 由nahco3稀溶液提供co2和h2o作为原料 通过光合作用才能产生氧气 要通过观察好氧细菌在水绵周围分布集中 在其他部位分布稀少而证明叶绿体光合作用产生了氧气 临时装片必须隔绝空气 才能排除无关变量的干扰 形成对照 4 如图 把叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间 在三棱镜的另一侧观察 连续光谱中 变暗程度最小的主要区域是 a bb ac cd a和c 解析 选a 叶绿体色素吸收可见太阳光用于光合作用 可见太阳光被三棱镜色散 可以分成红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫等不同颜色 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光部分 而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光部分 因此 a c部分变暗 b区域为黄光 绿光部分 色素基本不吸收 故b区域变暗的程度小 5 来自美国康奈尔大学boycethompson植物研究所和德州大学生物学系的研究人员进一步研究了植物光合作用调节机制 发现两种光合作用关键蛋白 fhy3和far1能共同作用 调节光反应和碳反应 并将此研究成果公布在 science 杂志上 下面对光反应和碳反应的叙述错误的是 a 光反应为碳反应提供nadph和atpb 光反应和碳反应都是在类囊体膜上进行的c 光反应和碳反应的进行都离不开酶的催化d 碳反应和光反应是一个有机整体 解析 选b 光反应和碳反应是光合作用的两个阶段 光反应是在类囊体薄膜上进行的 碳反应是在叶绿体基质中进行的 这两个反应阶段都是在酶的催化作用下完成的 两者是一个有机整体 其中光反应为碳反应提供nadph和atp 6 在 光合色素的提取与分离 实验中 不让层析液没及滤液细线的原因是 a 滤纸上几种色素扩散不均匀而影响实验结果b 滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散c 色素会溶解在烧杯内的层析液中而使实验失败d 滤纸上的几种色素会混合起来不分散 解析 选c 层析液是有机溶剂 可以溶解色素 若层析液没及滤液细线 色素会溶解在烧杯内而不能沿滤纸条向上移动 使实验失败 7 下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述 正确的是 a 无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜b 二氧化碳的固定过程发生在叶绿体中 葡萄糖分解成二氧化碳的过程发生在线粒体中c 光合作用过程中光能转变为化学能 细胞呼吸过程中化学能转变为热能和atp中的能量d 夏季连续阴天 大棚中白天适当增加光照 夜晚适当降低温度 可提高作物产量 解析 选d 无氧时细胞会进行厌氧呼吸 产生酒精对细胞有毒害作用 零下低温环境会使细胞中的水结冰 破坏水果的营养成分 达不到保鲜的目的 二氧化碳的固定过程发生在叶绿体中 葡萄糖分解发生在细胞质基质中 二氧化碳的生成在线粒体中 光合作用过程中光能转变为化学能 细胞呼吸过程中化学能转变为热能 atp中的化学能以及其他形式的能 如电能 光能等 夏季连续阴天 大棚中白天适当增加光照 提高光合作用的强度 夜晚适当降低温度 降低酶的活性 从而降低呼吸消耗 有利于作物产量的提高 8 如图所示某植物上的绿叶经锡箔覆盖处理后在阳光下照射24小时后 将其脱色并用碘液处理 结果锡箔覆盖的部分不呈蓝色 而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色 本实验证明 1 光合作用需要co2 2 光合作用需要光 3 光合作用需要叶绿体 4 光合作用放出氧 5 光合作用制造淀粉a 1 2 b 3 5 c 2 5 d 1 3 解析 选c 锡箔不透光 锡箔覆盖后的叶片不能进行光合作用 不被锡箔覆盖的部分呈蓝色 说明光合作用必须有光 其产物是淀粉 9 用纸层析法分离叶绿体中的色素 四种色素扩散速度最快和最慢的分别是 a 叶绿素a 胡萝卜素b 叶绿素b 胡萝卜素c 胡萝卜素 叶绿素ad 胡萝卜素 叶绿素b 解析 选d 纸层析法分离叶绿体中的色素时 四种色素在层析液中的溶解度不同 所以它们在滤纸条上的扩散速度也不同 扩散速度最快和最慢的分别是胡萝卜素和叶绿素b 10 有关细胞呼吸方程式 c6h12o6 6o2 6h2o6co2 12h2o 能量光合作用方程式 6co2 12h2oc6h12o6 6h2o 6o2分析正确的是 a 细胞呼吸是放能反应 光合作用是吸能反应b 细胞呼吸和光合作用不是可逆反应 二者无联系c 二者都能产生atp 且产生的atp实质作用相同d 水是二者的共同产物 但水不是二者的共同反应物 解析 选a 光合作用与细胞呼吸有密切联系 二者的产物互相为对方提供反应原料 细胞中的atp实质都是一样的 但光合作用产生的atp用于碳反应 细胞呼吸产生的atp用于生命活动 水既是二者的反应物 也是二者的生成物 11 2011 嘉兴高二检测 研究表明 除草剂 敌草隆 能抑制杂草光合作用过程中氧的形成和二氧化碳的固定 在下列哪种条件下 除草剂的作用能发挥得比较明显 a 强光下b 黑暗中c 阴雨天d 早晨和傍晚 解析 选a 敌草隆 能抑制氧的形成 光合作用光反应阶段产生氧 因此必须有光 敌草隆 还能抑制二氧化碳的固定 即碳反应阶段 因此 在强光下效果发挥明显 12 如图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 色素乙在滤纸上的扩散速度最快b 提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解c 水稻在开花时节 叶片中色素含量是 甲 乙 丙 丁 d 四种色素都能溶解在层析液中 丁色素的溶解度最大 解析 选d 从坐标图上可看出 丁色素扩散距离最远 即丁色素在层析液中的溶解度最大 扩散速度最快 在提取色素时 色素能够溶解在乙醇中 水稻在开花时节 叶片中叶绿素的含量远大于类胡萝卜素的含量 二 非选择题 共3小题 共40分 13 12分 2010年上海世博会主题馆东西立面上种植面积达5000平方米的生态绿化墙是目前世界上最大的生态墙 生态墙中绿色植物的选择和介质的选择过程中凝聚了很多科技含量 不管在严寒还是酷暑都是常绿的 如图是生态墙中某种绿色植物的光合作用过程示意图 请据图回答下列问题 1 请填写图中字母所代表的物质 a b c d e f g 2 光反应和碳反应的场所分别是 和 3 光反应需要的色素有 4 从图中可以看出光反应和碳反应是不可分开的 光反应为碳反应提供 和 碳反应为光反应提供 等 解析 光反应的场所为类囊体膜 碳反应的场所为叶绿体基质 在光反应中发生atp的合成和水的光解 在碳反应中 外界原料co2参与反应 有糖生成 光反应产生的nadph和atp为碳反应所利用 答案 1 h2oo2adp和piatpnadphco2糖类等有机物 2 类囊体膜叶绿体基质 3 叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素 4 nadphatpadp和pi 14 12分 下列甲图曲线表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜co2浓度的变化 乙图曲线a表示某些植物在20 c co2浓度为0 03 的环境中随着光照强度的变化光合作用强度的变化 在乙图b点时改变某种条件 结果发生了如图曲线b的变化 请分析回答 1 从甲图分析 植物光合作用强度大于呼吸强度的时间段为 2 甲图a点叶肉细胞中产生atp的场所是 3 分析乙图在b点时可能改变的条件及判断理由 可能改变的条件是 理由 可能改变的条件是 理由 4 从甲图分析 你认为该植物有机物积累量最多的时间是 点 解析 甲图中 0 6点时 没有光照 因此 a点时植物只进行呼吸作用 产生atp的场所是细胞溶胶和线粒体 从甲图曲线可以看出 在6 18点之间 大棚内的co2浓度下降 说明光合作用强度大于呼吸作用强度 在18点时有机物积累量最多 在乙图中 b点光合强度突然增大 从影响光合作用的因素来分析 一是co2浓度突然增大 光合速率加快 二是温度更加适宜 酶活性上升 光合强度上升 答案 1 6 18点之间 2 细胞溶胶和线粒体 3 温度适当升高在一定温度范围内 光合强度随温度升高而加强 co2浓度适当增加在一定co2浓度范围内 光合强度随co2浓度的增加而增强 4 18 实验 探究 15 16分 叶绿体中色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 因此实验室中用95 的乙醇提取叶绿体中的色素 能否用丙酮作为溶剂替代无水乙醇呢 请完善实验 探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂 并对实验中存在的问题进行分析 1 材料用具 新鲜的绿色叶片 干燥的定性滤纸 尼龙布 丙酮 95 的乙醇 层析液 二氧化硅 碳酸钙等 2 方法步骤 提取绿色叶片中的色素 a