【优化方案】江苏专用高考生物总复习 第4章第2节光合作用课件 苏教版必修1.ppt

第2节光合作用 高频考点突破 实验专题探究 命题视角剖析 第2节光合作用 基础自主梳理 即时达标训练 基础自主梳理 一 光合作用的概述1 概念 绿色植物通过 吸收光能 将二氧化碳和水合成为有机物并释放出氧气 同时也将光能转化为化学能储存在糖类等其他有机物中的过程 2 解开光合作用之谜 1 17世纪中期 比利时范 海尔蒙特认为植物生长所需养料来自水 而不是土壤 未考虑空气作用 2 1771年 英国普利斯特莱实验证实植物生长可以更新空气 未发现光的作用 叶绿体 3 1779年 荷兰英根豪斯多次实验验证 只有阳光照射下 只有绿叶更新空气 未知释放该气体的成分 4 1864年 萨克斯证实光合作用产物除o2外 还有 5 1883年 德国恩吉尔曼获得了叶绿素的作用光谱 证明氧气是叶绿体释放出来的 叶绿体是光合作用的场所 6 1940年 美国鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的o2来自 7 1948年 美国梅尔文 卡尔文揭开光合作用的化学反应过程 淀粉 水 3 光合色素与光能的捕获 1 分布 叶绿体 的薄膜上 2 分类 囊状结构 蓝绿 红橙 橙黄 基粒囊状结构薄膜 色素 2 h 基质 酶 思考感悟其它条件不变 突然降低co2浓度 叶绿体内的 h atp c3 c5如何变化 提示 光照不变 说明光反应进行不受影响 二氧化碳浓度降低 影响了暗反应的二氧化碳的固定反应 因此 c5量上升 c3量下降 h atp上升 三 影响光合作用的环境因素1 影响光合作用的因素主要有光照强度 温度 等 2 农业生产中的应用 1 增加农作物产量的关键是提高光合作用的 2 提高光能利用率的途径 延长光照时间 增加 增强光合作用效率 二氧化碳浓度 矿质元素 效率 光照面积 3 提高光合作用效率的途径 延长光照时间 提高 浓度 适当提高 施用有机肥 二氧化碳 温度 高频考点突破 2 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 叶绿素对绿光吸收量少 因此绿色塑料大棚光合效率最低 3 影响叶绿素合成的因素 1 光照 光是影响叶绿素合成的主要条件 一般植物在黑暗中不能合成叶绿素 因而叶片发黄 呈现出类胡萝卜素的颜色 2 温度 温度影响与叶绿素合成有关酶的活性 进而影响叶绿素的合成 低温时 叶绿素分子易被破坏 而使叶子变黄 3 矿质元素 叶绿素中含n mg等矿质元素 若缺乏将导致叶绿素无法合成 老叶先变黄 另外 fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分 缺铁也将导致叶绿素的合成受阻 幼叶先变黄 即时应用 随学随练 轻松夺冠 1 下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图 请判定a和b分别为何种色素 a 叶绿素 类胡萝卜素b 类胡萝卜素 叶绿素c 叶黄素 叶绿素ad 叶绿素a 叶绿素b解析 选a 根据曲线分析可知 a主要吸收红光和蓝紫光 b主要吸收蓝紫光 因此a为叶绿素 b为类胡萝卜素 2 光反应与暗反应的比较 3 光照和co2浓度变化对植物细胞内c3 c5 h atp和o2及 ch2o 含量的影响 易误警示 在以上各物质的含量变化中 c3和c5含量的变化是相反的 即c3增加 则c5减少 h 和atp的含量变化是一致的 都增加 或都减少 即时应用 随学随练 轻松夺冠 2 光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段 下列叙述正确的是 a 光反应和暗反应互相提供物质和能量b 炎热的夏季中午 植物的 光合午休 现象是因为暗反应受阻 但光反应正常进行c 在其他条件适宜的情况下 光照突然停止 暗反应中c3合成速率降低d 光反应和暗反应的条件不同 可单独进行 解析 选c 光反应和暗反应可相互提供物质 但不能相互提供能量 光合作用的光反应和暗反应是一个统一整体 植物 光合午休 时 气孔关闭 无法吸收二氧化碳 导致暗反应受阻 这半句是对的 光反应过程中还原氢的过多积累会抑制光反应的进行 停止光照后 h 和atp不再产生 细胞中c3积累 c5合成减少 从而导致c3合成速率降低 1 光合作用时间光合作用时间越长 制造的有机物越多 因此在农业生产中可通过延长作物的生育期或改变耕作制度以提高光能利用率 如将一年一熟制改为一年两熟制 2 光合作用面积 1 光合作用速率与叶面积的关系 2 曲线所表述的含义 oa段表明随叶面积的不断增大 光合作用实际量不断增大 a点为光合作用面积的饱和点 之后随叶面积的增大 光合作用量不再增加 原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下 ob段干物质量随光合作用增加而增加 而由于a点以后光合作用量不再增加 而叶片随叶面积的不断增加 oc段呼吸量不断增加 所以干物质积累量不断降低如bd段 植物的叶面积指数不能超过d点 若超过d点 植物将入不敷出 无法生活下去 3 应用 在农业生产中 通过合理密植 适当间苗 修剪以增加有效光合作用面积 提高光能利用率 3 光照强度 1 光合作用速率与光照强度的关系 2 曲线所表述的含义 a点光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 释放的co2量表明此时的呼吸强度 ab段表明随光照强度加强 光合作用逐渐加强 co2的释放量逐渐减少 有一部分co2用于光合作用 到b点时 细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用 即光合作用强度等于细胞呼吸强度 称b点为光补偿点 植物白天光照强度应在光补偿点以上 植物才能正常生长 bc段表明随光照强度不断加强 光合作用强度不断加强 到c点以上不再加强了 c点为光合作用的光饱和点 3 应用 增加光照强度 阴生植物和阳生植物的间作套种都可提高光能利用率 4 co2浓度 1 光合作用速率与co2浓度的关系 2 曲线表述的含义 在一定范围内 随co2浓度的增大 光合作用强度增加 在a点时 光合作用吸收的co2量等于细胞呼吸释放的co2量 称为co2补偿点 b点时光合作用强度达最大值 称为co2饱和点 c3植物的co2补偿点高于c4植物 3 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 5 必需矿质元素 1 必需矿质元素与光合作用速率的关系 2 曲线表述的含义 在一定浓度范围内 增大必需矿质元素的供应 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光合作用速率下降 3 应用 在农业生产上 根据植物的需肥规律 适时 适量地增施肥料 可以提高作物的光能利用率 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温度不同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 解析 选ad 由题目中坐标曲线图信息可知 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 而曲线 在光照强度为b之前 光合作用强度已达最大值 因此d错误 光照强度为a时 曲线 和曲线 的变量是co2浓度 因此其差异是由co2浓度造成的 因此a错误 同理可知 造成曲线 和曲线 差异的原因是温度 光照强度为a b时 限制曲线 和曲线 光合作用强度的主要因素是光照强度 因此会随光照强度的上升光合作用强度上升 实验专题探究 提取和分离叶绿体中的色素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 2 实验程序 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 易误警示 层析液中的丙酮 苯等易挥发 且有毒 因此分离色素时 应用棉塞塞紧试管口 在滤纸条上 相邻两条色素带间距最宽的是胡萝卜素和叶黄素 相邻两条色素带间距最窄的是叶绿素a和叶绿素b 实战演练 专项提能 小试牛刀 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 请指出其错误所在 2 某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别 选择了新鲜菠菜的 绿叶 嫩黄叶 做 绿叶中色素的提取和分离 实验 色素层析结果如图 请根据实验结果填写下表 3 秋天 北方树叶大都由绿变黄 其原因是占四种色素总量80 的 和 分解 从而显示出 和 的颜色 答案 1 不应用完整叶片 而应去掉叶柄后剪碎 不应连续迅速重复画线 而应待干燥后重复画线 不应摇晃以免层析液没及滤液细线 2 3 叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素 命题视角剖析 光合作用的过程 2011年江苏徐州高三模拟 如图所示 图甲为叶绿体结构与功能示意图 图乙表示一株小麦叶片细胞内c3相对含量在一天24小时内的变化 请据图分析 甲乙 1 图甲中a b c d分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质 则a b c d依次是 2 在 中发生的过程称为 在 中含有的参与此过程的物质是 3 在 中发生的反应与 中发生反应的物质联系是 4 图乙中 从 点开始合成有机物 至 点有机物合成终止 5 ab段c3含量较高 其主要原因是 6 g点c3含量极少 其原因是 7 g点与f点相比 叶绿体中 h 含量较 填 高 或 低 尝试解答 1 h2o co2 c3 c5 2 光反应色素和酶 3 光反应为暗反应提供 h 和atp 暗反应为光反应提供adp和pi等 4 bi 5 无光不进行光反应 c3不能被还原 6 气孔关闭 叶肉细胞内co2含量低 co2的固定减弱 7 高 解析 1 据光合作用过程可知 图中a b c d依次是h2o co2 c3和c5 2 是基粒类囊体 在其上发生光反应 其上含有参与光反应的色素和酶 3 是叶绿体基质 发生暗反应 光反应为暗反应提供 h 和atp 暗反应为光反应提供adp和pi等 4 图中从b点开始c3含量下降 至 点c3含量不再变化 说明光合作用从b点开始 到 点结束 5 6 7 在b点前无光照 不能进行光反应 不能进行c3的还原 因此在ab段c3含量较高 b点之后 开始进行光合作用 c3含量相对下降 点无光照 光合作用停止 g点c3含量少的原因是植物因 光合午休 气孔关闭 导致co2供应不足 c3合成减少 c3少 h 消耗少 因此g点 h 含量高于f点 互动探究 1 cd段c3含量相对升高的原因是什么 2 g点与f点相比 哪个点的c5含量相对较高 提示 1 光反应的产物 h 和atp相对不足 导致c3还原相对减弱 2 g点 光合作用的影响因素 2010年高考四川卷 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 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小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 尝试解答 b 解析 通过分析表中信息可知 a项与d项是正确的 b项中 当光强小于0 5mmol光子 m2 s时 净光合速率降低 这是由于光强较弱 限制了光合作用的光反应 c项中 当光强大于0 7mmol光子 m2 s时 净光合速率不再增加 这是因为空气中的co2浓度有限 限制了光合作用的暗反应 互动探究 1 a项中若光强从0 1mmol光子 m2 s迅速增大到0 9mmol光子 m2 s时细胞中的c3和 h 如何变化 2 c项若提高了co2浓度 净光合速率也不会无限增大 其内因限制因子是什么 提示 1 c3减少 h 增多 2 酶 色素等因子 对光合作用过程中一些易错点模糊不清1 细胞中 h atp c3 c5等物质含量的改变是在外界条件改变 如停止光照 停止co2供应 的短时间内发生的 且是相对含量的变化 分析时应结合暗反应co2的固定和c3的还原过程图解 从来源和去路两个角度分析 方能得出正确结论 2 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