高三生物复习 光合作用课件.ppt

第三单元 细胞的能量供应和利用 第11课时 能量之源 光与光合作用 回扣基础 构建网络 一 捕获光能的色素和结构 基础导学 红光 蓝紫光 dna rna 酶 色素和酶 光合作用 议一议 海洋中藻类有分层现象 与植物中的色素吸收光的颜色有什么关系 温室内自然光照射的情况下 给植物人工补充哪些单色光对增产有利 提示 不同波长的光穿透性不同 不同藻类吸收不同波长的光 红光 蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光 因此可以补充这两种光达到增产的目的 二 光合作用的探索历程 连一连 想一想 和 中科学家用什么样的技术手段得出实验结论 该技术手段有何用途 提示同位素标记法 追踪某元素或某物质的转移去向 三 光合作用的反应式及过程1 反应式 2 过程 区别 光能叶绿体 光 色素 酶 类囊体薄膜 h o2 atp atp中活跃 的化学能 酶 叶绿体基质 ch2o c3 有机物中稳 定的化学能 co2 h2o ch2o o2 联系 光反应为暗反应提供 暗反应为光反应提供 判一判 1 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 2 光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中 3 叶绿体是光合作用的主要场所 提示分布在类囊体薄膜上 提示类囊体薄膜上和叶绿体基质中都有 提示是全部场所 h 和atp adp pi 四 影响光合作用的因素和化能合成作用1 影响光合作用的因素有原料 包括 和土壤中的水分 光照条件 包括 光照时间和光的成分 影响酶活性的 等 co2 光照强度 温度 2 光合作用和化能合成作用的比较 化学能 名师点拨 以上两类生物代谢类型都是自养型 在生态系统中的成分都是生产者 硝化细菌生存的气体环境条件有nh3和o2 两种气体 农业中松土可使硝化细菌在o2充足条件下将更多的nh3转化成no3 或no2 提高肥效 知识网络 叶绿体 光照 温 度 光反应 暗反应 突破考点 提炼方法 1 如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 c3 甲c 结构a释放的o2可进入线粒体中d 如果突然停止co2的供应 短时间内c3的含量将会增加 提升结构模式图和过程流程图有机结合的解读能力 光合作用过程 典例引领 考点32 解析在光合作用中 co2首先和c5生成c3 如果突然停止co2的供应 则c3生成量减少 而其消耗量不变 因此c3含量减少 而c5由于无法与co2结合 其消耗量减少 而其生成量基本不变 因此其积累量短期内会增加 答案d排雷 光合作用中能量转变为光能 电能 活跃化学能 稳定化学能 通过元素的去路掌握光合反应的实质 有光合作用就有呼吸作用 但反过来不一定 如根中的细胞只存在呼吸作用 分析光合作用物质动态变化要整体把握光合作用从光反应到暗反应的过程 1 光合作用过程图解 考点剖析 2 光反应和暗反应的关系 3 反应式及元素去向 反应式 co2 h2o ch2o o2 光能叶绿体 碳元素 co2 c3 ch2o 氢元素 h2o h ch2o h2o o2co2 ch2o 氧元素 1 光反应为暗反应提供两种重要物质 h 和atp h 既可作还原剂又可提供能量 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 没有光反应 暗反应无法进行 所以晚上植物只进行呼吸作用 不进行光合作用 没有暗反应 有机物无法合成 生命活动也就不能持续进行 3 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 所以与光合作用有关的酶存在于两个部位 叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中 但暗反应中酶的种类和数量多 4 若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用甲 一直光照10分钟 乙 光照5秒 黑暗5秒 持续20分 特别提醒 钟 则光合作用制造的有机物 甲 乙 暗反应时间长 5 co2中c进入c3但不进入c5 最后进入 ch2o c5中c不进入 ch2o 可用放射性同位素标记法证明 1 如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 ch2o 需要 h atp和多种酶c 提高温度一定能促进 ch2o 的生成d 无光条件有利于暗反应进行 对位训练 答案b解析图示的光合作用阶段为光合作用暗反应 该反应发生的场所是叶绿体基质 该过程在有光 无光的条件下均可进行 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 温度通过影响该过程中酶的活性影响 ch2o 的生成 因此 在最适温度以上 提高温度不能促进 ch2o 的生成 2 2011 福建卷 2 下图是夏季晴朗的白天 玉米和花生净光合速率 单位时间 单位叶面积吸收co2的量 的变化曲线 下列叙述错误的是 提升曲线题解题能力 光合作用的影响因素及曲线分析 典例引领 考点33 解析结合题干信息分析题图 9 30 11 00之间 花生净光合速率下降的原因是夏季晴朗的白天在该段时间内温度过高 蒸腾作用过强 导致花生叶片的气孔关闭 使花生吸收的co2量减少 由此引起暗反应速率下降 故a正确 比较11 00 12 30之间花生与玉米单位面积有机物积累量可以看出 花生的单位叶面积有机物积累量比玉米少 故b错误 从题图中可以直接看出在17 00时 玉米和花生单位叶面积净光 a 在9 30 11 00之间 花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓b 在11 00 12 30之间 花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多c 在17 00时 玉米和花生的单位叶面积释放o2速率相同d 在18 30时 玉米既能进行光反应 也能进行暗反应 合速率相同 因此二者释放o2的速率相同 故c正确 从题图中可知18 30时玉米的净光合速率为零 此时 光合作用速率与呼吸作用速率相等 故d正确 答案b排雷 审题 纵坐标的含义 指净光合速率不是真正光合速率 即不再考虑呼吸消耗的量 当净光合速率为0时 说明光合作用速率 呼吸作用速率 审题 题干中有 夏季晴朗的白天 可知 花生出现午休现象 1 光照强度对光合作用强度的影响 考点剖析 图1 曲线分析 a点光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 细胞内的代谢特点如图2所示 释放的co2量可表示此时细胞呼吸的强度 ab段 随光照强度增强 光合作用强度也逐渐增强 co2释放量逐渐减少 这是因为细胞呼吸释放的co2有一部分用于光合作用 此时细胞呼吸强度大于光合作用强度 如图3所示 b点 细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用 即光合作用强度等于细胞呼吸强度 如图4所示 光照强度只有在b点以上时 植物才能正常生长 b点所示光照强度称为光补偿点 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点以上就不再加强了 c点所示光照强度称为光饱和点 b点以后的细胞代谢特点可用图5表示 应用 阴生植物的b点前移 c点较低 如图中虚线所示 间作套种农作物的种类搭配 林带树种的配置 可合理利用光能 适当提高光照强度可增加大棚作物产量 2 co2浓度对光合作用强度的影响 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 点含义 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 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 提高光合作用速率 3 温度对光合作用强度的影响 曲线分析 温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率 应用 冬天 温室栽培可适当提高温度 也可适当降低温度 白天调到光合作用最适温度 以提高光合作用速率 晚 上适当降低温室的温度 以降低细胞呼吸 保证植物有机物的积累 4 必需元素的供应对光合作用强度的影响 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 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 水分的供应对光合作用强度的影响 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 应用 根据作物的需水规律合理灌溉 6 叶龄对光合作用强度的影响曲线分析 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 光合作用速率不断增加 oa段 壮叶时 叶面积 叶绿体 叶绿素都处于稳定状态 光合作用速率基本稳定 ab段 老叶时 随叶龄增加 叶内叶绿素被破坏 光合速率下 7 多因子对光合作用强度的影响 曲线分析 p点时 限制光合作用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 光合作用速率不断提高 当到q点时 横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子 要想提高光合作用速率 可适当提高图示中的其他因子 降 bc段 应用 摘除老叶 残叶 应用 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度的同时也可适当提高co2浓度以提高光合作用速率 当温度适宜时 可适当增加光照强度和co2浓度以提高光合作用速率 2 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 对位训练 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y因素最有可能代表光照强度c 图中 阴生植物的b点值一般比阳生植物的低d 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 答案b 3 2011 江苏卷 4 某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体 将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析 从上至下 与正常叶片相比 实验结果是 a 光吸收差异显著 色素带缺第2条b 光吸收差异不显著 色素带缺第2条c 光吸收差异显著 色素带缺第3条d 光吸收差异不显著 色素带缺第3条 实验技能提升 绿叶中色素的提取与分离 典例引领 考点34 解析水稻的叶黄素缺失 则对蓝紫光的吸收减少 对红光的吸收无明显差异 a c项错误 色素层析条带从上至下依次是胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 叶黄素缺失 则色素层析条带从上至下缺第2条 故b项正确 d项错误 答案b排雷 明确叶黄素吸收光的种类 吸收蓝紫光不吸收红光 明确叶黄素在滤纸条上的位置 从上至下为第2条 从下至上为第3条 注意审题 1 实验过程 考点剖析 2 注意问题 关键词与试剂对应关系不能颠倒 提取色素 无水乙醇分离色素 层析液 用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素 但丙酮有毒 研磨时需采取措施防止挥发 也可用汽油代替层析液进行层析 可用其他绿色叶片代替菠菜 但不能用大白菜等不含叶绿素的材料 色素提取液呈淡绿色的原因分析 研磨不充分 色素未能充分提取出来 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多 色素浓度小 未加碳酸钙或加入过少 色素分子部分被破坏 叶片绿色 叶绿素 类胡萝卜素 3 1 最不吸收绿光 反射回来 叶片变黄 低温破坏了叶绿素 呈现出了类胡萝卜素的颜色 叶片变红 低温破坏了叶绿素 呈现出液泡中花青素的颜色 3 如图表示某同学做 绿叶中色素的提取和分离 实验的改进装置 下列叙述错误的是 对位训练 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解析所有的色素都从a处扩散 呈橙黄色的胡萝卜素扩散速度最快 因此在若干个同心圆中 最大的一个圆是橙黄色 4 1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱 他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上 并在水绵悬液中放入好氧细菌 观察细菌的聚集情况 如图 他得出光合作用在红光区和蓝光区最强 这个实验的思路是 关注生物学史 光合作用的探究历程 典例引领 考点35 a 细菌对不同的光反应不一样 细菌聚集多的地方 细菌光合作用强b 好氧细菌聚集多的地方 o2浓度高 水绵光合作用强c 好氧细菌聚集多的地方 产生的有机物多 水绵光合作用强d 好氧细菌大量消耗o2 使水绵光合作用速度快 则该种光有利于光合作用 解析好氧细菌是需要氧气的 因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方 也就是水绵光合作用强的地方 答案b排雷 黑暗12h 曝光 深蓝色遮光 无颜色变化 碘蒸气 碘蒸气 黑暗无空气 好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位的周围 极细光束 完全曝光 好氧菌分布在叶绿体所有受光部位 1 实验常考易错点 萨克斯实验中黑暗处理的目的 消耗掉叶片中原有的淀粉 曝光与遮光形成对照 检验试剂为碘蒸气 恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处 叶绿体大且呈带状 便于观察 所用细菌异化作用类型为需氧型 鲁宾 卡门用的实验方法为同位素标记法 卡尔文选用小球藻做实验 用同位素标记法揭示了暗反应过程 考点剖析 2 上述实验中对照实验设置在光合作用的发现中 科学家们利用了对照实验 使结果和结论更加科学 准确 萨克斯 自身对照 自变量为是否照光 一半曝光与另一半遮光 因变量为叶片是否制造出淀粉 鲁宾和卡门 相互对照 自变量为标记物质 h218o与c18o2 因变量为o2的放射性 普利斯特利 密闭的玻璃罩是否加植物为自变量 蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量 3 恩格尔曼实验方法的巧妙之处 实验材料选得妙 用水绵作为实验材料 水绵不仅具有细而长的带状叶绿体 而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中 便于观察和分析研究 排除干扰的方法妙 实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量 恩格尔曼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的影响 从而确 保实验能够正常进行 观测指标设计得妙 通过好氧细菌的分布进行检测 从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位 实验对照设计得妙 进行黑暗 局部光照 和曝光的对比实验 从而明确实验结果完全是由光照引起的 4 德国科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 漂洗再用碘液处理 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 实验开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 b c d 对位训练 答案a解析本实验中 光照是自变量 曝光与遮光形成自身对照 叶片颜色的变化是因变量 故 错误 正确 进行 饥饿 处理就是要消耗完叶片中的淀粉 确保后面检测到的淀粉全部为光合作用产生的 故 正确 实验证明光合作用能产生淀粉及光是光合作用的必要条件 不能证明是叶绿体进行的光合作用 故 错误 1 曲线中点的含义和移动规律光照强度与光合速率的关系曲线图中各点的含义 光补偿点含义 光合作用等于呼吸作用 若改变某一因素 如光照 co2浓度 使光合作用增大 减小 而呼吸作用不受影响 则光补偿点应左移 右移 若改变某一因素 如温 方法体验光合作用曲线中点的含义和移动规律及如何确定变量 度 使呼吸作用增大 减小 而光合作用不受影响 则光补偿点应右移 左移 光饱和点含义 当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时 若改变某一因素使光合作用增大 减小 则光饱和点应右 左 移 2 如何确定自变量此曲线中只包含x和z两个自变量 a点 曲线上升阶段 时影响因素即横坐标对应的变量x b点 达到平衡 时影响因素则为该曲线中另外一个变量z 不可考虑x z之外的其他变量 相当于把范围缩小到x z两个变量中 典例 2010 安徽理综 29 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 实验结果如下图所示 请回答 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 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 光照 强度 土壤含水量 土壤含水量40 60 合理密植 错因分析施肥效果明显不是在土壤含水量60 这一点 而是在40 60 这一段 解析此图中包含三个变量 光强 施肥 土壤含水量 上升阶段则横坐标是制约因素 若含水量相同 则可能是光强或施肥的原因 体验通过图示可以看出光合作用的影响因素有光照强度 土壤含水量 矿质元素等 b点与d点比较的是光照强度 c点与d点比较的是土壤含水量 施肥影响明显是在土壤含水量大于40 小于60 这一段 增加光能利用率一般是合理密植 典例 2011 新课标全国卷 29 在光照等适宜条件下 将培养在co2浓度为1 环境中的某植物迅速转移到co2浓度为0 003 的环境中 其叶片暗反应中c3和c5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图 回答问题 图中物质a是 c3化合物 c5化合物 易错警示对光合作用条件骤变时各物质量的变化模糊不清 c3化合物 在co2浓度为1 的环境中 物质b的浓度比a的低 原因是 将co2浓度从1 迅速降低到0 003 后 物质b浓度升高的原因是 若使该植物继续处于co2浓度为0 003 的环境中 暗反应中c3和c5化合物浓度达到稳定时 物质a的浓度将比b的 低 高 co2浓度为0 003 时 该植物光合速率最大时所需要的光照强度比co2浓度