高中生物 3.5《光合作用》课件 2课件 浙科版必修1.ppt

光合作用 一 光合作用概念 绿色植物通过叶绿体 利用光能 把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物 释放氧气的过程 基粒 外膜 内膜 基质 色素 与光反应有关的酶 与暗反应有关的酶 二 叶绿体的结构和功能 1 光合色素的提取和分离 纸层析法 1 提取色素 研磨 碳酸钙 二氧化硅 95 乙醇 过滤 单层尼龙布 2 制备滤纸条 剪去两角 防止两边滤液扩散速度太快 画铅笔线 3 点样 画滤液细线 细 直 齐 重复几次 4 分离 用层析液 液面不能淹没滤液细线 例 分别在a b c三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜叶 并按下表所示添加试剂 经研磨 过滤得到三种不同颜色得溶液 即 深绿色 黄绿色 或褐色 几乎无色 试回答 1 a b c处理得到得溶液得颜色分别是什么 并分析原因 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 分离结果 宽度4最窄31最宽2 2 色素的种类及作用 叶绿体中色素的吸收光谱 2 有甲 乙 丙 丁4盆长势均匀的植物置于阳光下 甲品红光照射 乙绿色光照射 丙添加品红色滤光片a 丁添加绿色滤光片b 如图 经过一段时间 各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组a甲 乙b乙 丙c甲 丁d丙 丁 叶龄 0 含量 3 叶绿体中色素的含量曲线图 叶绿素 镁元素 类胡萝卜素 二 光反应 碳反应 一 光反应 二 碳反应 如何再生核酮糖二磷酸 rubp 生成一个c6h12o6要经过几次卡尔文循环 6个co2 12个三碳糖磷酸 2个用于葡萄糖的生成 10个经一系列变化再生为6个rubp 问题探讨 碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢 卡尔文循环 3轮 叶绿体 细胞溶胶 叶绿体类囊体膜上 叶绿体基质中 光 色素 酶 酶 nadph atp 有无光均可 水在光下裂解 光能 atp nadph中活跃的化学能 atp nadph中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 co2的固定 atp的合成 1 光反应是碳反应的基础 光反应为碳反应的进行提供nadph和atp2 碳反应是光反应的继续 碳反应水解atp生成adp和pi为光反应的物质 atp 合成提供原料 co2的还原 nadp 被还原成nadph 分析 叶绿体处于不同的条件下 c3 c5 nadph atp和 ch2o 合成量的动态变化 增加 下降 减少或没有 减少或没有 增加 增加 减少 减少或没有 下图为光照和co2浓度改变后 与光合作用有关的c5化合物和c3化合物在细胞内的变化曲线 1 曲线a表示 在无光照时其含量下降的原因是 曲线b表示 在c02浓度降低时含量下降的原因是 2 由 1 得出光照强度和c02浓度与光合作用的关系是 前者主要影响 后者主要影响 五碳化合物 c02在还原过程中因缺nadph和atp不能进行c5化合物的再生 而c02仍然可以固定形成c3化合物 三碳化合物 c02的减少导致c3化合物产生减少 而c3化合物仍然被还原为c5化合物 光反应阶段 碳反应阶段 06年黄冈质检 下图表示植物放在不同浓度的co2环境条件下 其光合作用速率受光照强度影响的变化曲线 与a点相比较 b点时叶肉细胞内c3的含量 与c点相比较 b点时叶肉细胞内c3的含量 其变化情况是 a 高 基本一致b 低 基本一致c 高 高d 低 高 影响光合作用的因素 环境条件光 co2 温度 水分 矿质元素等 内部条件不同部位 不同生育期 光合速率 是指一定量的植物 如一定的叶面积 在单位时间内进行多少光合作用 如释放多少氧气 消耗多少二氧化碳 产生多少淀粉 表观光合速率 净光合速率 真正光合速率 总光合速率 表观光合速率 真正光合速率 呼吸速率 1 光 白光红光绿光 2 光强度 b 光补偿点 c2 光饱和点 光照强度 0 c2 a 净光合作用 b 总光合作用 c 呼吸作用 光补偿点 光合作用吸收的co2和呼吸放出co2相等时的光强度 光饱和点 光合作用达到最强时所需的最低的光强度 理2 光合作用是在酶的催化下进行的 温度直接影响酶的活性 一般植物在10 35 下正常进行光合作用 2 影响光合作用的因素 温度 在晴天 为了提高有机物产量 温度措施 在阴雨天 为了提高有机物产量 温度措施 n 酶及nadp 和atp的重要组分p nadp 和atp的重要组分 维持叶绿体正常结构和功能k 促进光合产物向贮藏器官运输mg 叶绿素的重要组分 3 影响光合作用的因素 矿质营养 4 co2浓度 co2浓度 光合速率 0 a b 二氧化碳含量很低时 绿色植物不能制造有机物 在一定的浓度范围内 光合作用速率随co2的浓度增大而加快 超过一定浓度光合作用速率趋于稳定 施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中 正确的是 a 促进植物对水的吸收b 提高了温室内c02的浓度c 提高了光照强度d 矿质元素含量高 高考回顾 下图中的甲 乙两图为 昼夜中某作物植株对c02的吸收和释放状况的示意图 甲图是在春季的某一晴天 乙图是在盛夏的某一晴天 请据图回答问题 1 甲图曲线中c点和e点 外界环境中c02浓度变化为零 处 植株处于何种生理活动状态 2 根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段 其中光合作用强度最高的是点 植株积累有机物最多的是点 3 乙图中fg段c02吸收量逐渐减少是因为 以致光反应产生的和逐渐减少 从而影响了碳反应强度 使化合物数量减少 影响了c02固定 4 乙图曲线中间e处光合作用强度暂时降低 可能是因为 呼吸作用释放c02的量等于光合作用吸收c02的量时 bf d e 光照强度逐步减弱 atp nadph 温度高 蒸腾作用过强 气孔关闭 影响了c02原料的供应 例 下图所示是测定金鱼藻光合作用的实验装置 表中数据是在适宜 恒定 温度条件下 改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数 如下表所示 请仔细分析后回答下列问题 1 从图或表中可以得出的结论是 2 若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处 温度适宜 光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少 产生这一现象的原因是 导致消耗减少 从而抑制了光反应 3 据表中数据估计 呈现如右图量变关系时的灯与烧杯间的距离为cm 4 金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质 其产生部位是 光合速率随光照强度的变化而变化 溶液中的co2减少 nadph和atp 45 细胞溶胶和线粒体 段为幼叶 段为壮叶 段为老叶 oa ab bc 5 叶龄 图中a点表示 原因是 随叶面积指数的增加 光合作用实际量不再增加 有很多叶片被遮挡在光补偿点以下 6 叶面积指数 7 多因素综合影响 1 条件变化时点的移动 光照强度 c2 适当提高温度时 适当提高co2时 适当增加mg2 的供应时 若改为阴生作物时 曲线达到水平之前 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 当到达水平后 横坐标所表示的因素不再是限制因素 可采取适当提高其他因子的方法提高光合速率 2 多种因素共同影响 7 多因素综合影响 光合作用受光照强度 co2浓度 温度等影响 图中4条曲线 a b c d 为不同光照强度和不同co2浓度下 马铃薯净光合速率随温度变化的曲线 a光照非常弱 co2很少 远小于0 03 b适当遮荫 相当于全光照的1 25 co2浓度为0 03 c全光照 晴天不遮荫 co2浓度为0 03 d全光照 co2浓度为1 22 请据图回答 1 随着光照强度和co2浓度的提高 植物光合作用 以净光合速率为指标 最适温度的变化趋势是 2 当曲线b净光合速率降为零时 真光合速率是否为零 为什么 3 在大田作物管理中 采取下列哪些措施可以提高净光合速率 a通风b增施有机肥c延长生育期d施碳酸氢铵 高考回顾 逐渐提高 不为零 因为在b实验条件下 呼吸速率不为零 abd 图甲 乙 丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系 温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量 若甲图所示曲线为阴生植物 则阳生植物曲线与此相比较c点 填 上 下 左 右 不变 移 a点 填 上 下 左 右 不变 移 由乙图知 40 时 植物体 能 不能 显示生长现象 而5 时状态可用甲图中 填 a b c 点表示 用玻璃大棚种植蔬菜时 应选择光强为 填 a b c 温度为 填一个具体数值 及 颜色 填透明或不透明 的玻璃 右 下 不能 b c 25 无色 透明 光合作用与细胞呼吸的联系 如图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构 以及在它们上发生的生化反应 请根据图分析回答下列问题 1 图a和b所示的生物膜分别存在于叶肉细胞的和细胞器中 2 图b中 的本质是 图a中 的作用是 3 图b中的 h 是怎样产生的 4 如果图a中的02从该细胞器基质出来 被图b利用 至少要穿过几层生物膜 5 图a和图b所示的反应 除了产生图中所示的物质外 还能产生什么物质 6 两种膜结构所在的细胞器为适应各自的功能 都有增大膜面积的方式 它们分别是 1 结构联系 2 过程联系 3 元素转移的联系 h2o a h2o中h的转移途径 h c6h12o6 h2o h2o中o的转移途径 h2o o2 h2o 光合作用光反应 有氧呼吸第三阶段 co2 有氧呼吸第二阶段 c6h12o6 光合作用暗反应 c co2中c的转移途径 co2 c3 c6h12o6 co2 c3h4o3 光合作用 例 用18o标记的水来培养小麦 则18o将最早出现在 a 小麦周围的空气中b 光合作用的产物葡萄糖中c 光合作用的产物水中d 植物体内的三碳分子中 呼吸作用 co2 o2 co2 o2 4 气体联系 co2 o2 co2 o2 有呼吸无光合 a 光合小于呼吸 ab 光合等于呼吸 b 光合大于呼吸 bc 场所 产生的量 合成时所用的能量 用于什么过程 叶绿体基粒 细胞质基质 线粒体 线粒体 少量 少量 大量 大量 光能 化学能 二氧化碳的还原 暗反应 消耗atp 各种生命活动 5 atp的联系 有机物的积累量 有机物的生成量 有机物的消耗量 光合作用 总光合量 呼吸作用 呼吸量 co2的吸收量 光合固定的co2量 呼吸产生的co2量 o2的释放量 o2的产生量 o2的消耗量 净光合量 6 计算 光合作用反应式 6co2 12h2o c6h12o6 6o2 6h2o 呼吸作用反应式 有氧 c6h12o6 6o2 6h2o 6co2 12h2o无氧 c6h12o6 2c2h5oh 2co2 植物 c6h12o6 2c3h6o3 动物 植物 例1 下图是在一定的co2浓度和温度下 某阳生植物co2的吸收量和光照强度的关系曲线 据图回答 1 该植物的呼吸速率为每小时释放co2mg dm2 2 b点表示光合作用与呼吸作用速率 5101520253035 2520151050 5 co2吸收量mg dm2 h 光照强度 klx a b c d 3 若该植物叶面积为10dm2 在光照强度为25klx条件下光照1小时 则该植物光合作用吸收co2mg 合成葡萄糖mg 5 相等 250 170 5 5101520253035 2520151050 5 10 co2吸收量mg dm2 h 光照强度 klx a b c d 4 若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长 为什么 5 若该植物为阴生植物 则b点应向移动 不能正常生长 白天光照强度为b时 无有机物积累 而夜间消耗有机物 从全天来看 有机物的消耗多于积累 不能正常生长 左 这株植物在光下1小时光合作用共产生克葡萄糖 该叶片在10 5000勒克斯的光照条件下 每小时光合作用所产生的氧气量是mg 则1小时积累的葡萄糖是克 1 看文字 在25 条件下 这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖克 总光合量 总光合量 净光合量 总光合量 将某绿色植物置于密闭玻璃罩内 黑暗处理1h 罩内co2含量增加了25mg 再给以1h的充足光照 罩内co2减少了36mg 有关光合作用与呼吸作用的常用词语的含义 葡萄糖的 制造 生产 合成 生成 产生 葡萄糖的 积累 净生产量 二氧化碳或氧气的 减少量 增加量 黑暗或夜晚 光照或白天 总光合量 净光合量 净光合量 呼吸量 既有光合又有呼吸 2 看坐标图 总光合量 净光合量 07山东卷 以测定的co2吸收量与释放量为指标 研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响 结果如图所示 下列分析正确的是 a 光照相同时间 35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等b 光照相同时间 在20 条件下植物产生的有机物的量最多c 温度高于25 时 光合作用制造的有机物的量开始减少d 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 光合作用和呼吸作用中溶液ph变化 在一个透明的容器中加入适量nahco3稀溶液 将杨树叶片迅速封入其中 装置如图所示 摇动容器 使容器内空气中的co2和溶液中的co2达到动态平衡 在保持温度不变的条件下 进行如下实验 试根据实验回答下列问题 光照几分钟后 容器内溶液的ph 增大 减小 其原因是 随着光照时间的延长 溶液ph的变化速度趋于变 快 慢 其原因是 若将装置置于暗室中 一段时间后 溶液的ph 增大 减小 其原因是 该装置可以用来研究植物的和 增大 植物光合作用消耗co2大于呼吸作用产生的co2 引起溶液中的碳酸氢根离子减少 使得氢离子浓度降低 溶液ph增大 慢 随着光照时间的延长 光合作用溶液中的碳酸氢根离子大量消耗 导致碳酸氢根离子转化为co2的量减少 氢离子浓度降低的速度减慢 溶液ph的变化速度转慢 减小 在暗室中叶片进行呼吸作用 释放co2 容器中co2浓度增加 使溶液中碳酸增加 ph减小 光合作用 呼吸作用 1 二氧化碳的影响 2 氢离子的影响 在叶绿体受到光照时 ph最低的部位是 a叶绿体基质b类囊体膜之间的空间c细胞质d内外被膜之间的空间 光合作用与呼吸作用实验 为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程有气体的产生和消耗 请用所提供的实验材料与用具 在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上 继续完成实验步骤的设计和预测实验结果 并对你的预期结果进行分析 实验材料与用具 烟草幼苗 试管两支 蒸馏水 nahco3稀溶液 为光合作用提供原料 真空泵 暗培养箱 日光灯 实验过程中光照和温度等条件适宜 空气中o2和co2 在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计 实验步骤和预测实验结果 l 剪取两小块相同的烟草叶片 分别放人盛有等量蒸馏水和nahco3稀溶液的两支试管中 此时 叶片均浮在液面上 2 用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后 敞开试管口 可观察到叶片均下沉到试管底部 3 分析预测的结果 实验步骤和预测实验结果 3 将这两只试管放在日光灯下 照光一段时间 结果 nahco3稀溶液中的叶片上浮 蒸馏水中的叶片仍在试管底部 4 再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间 结果 nahco3稀溶液中的叶片下沉 蒸馏水中的叶片仍在试管底部 分析预测的结果 1 光照下 nahco3稀溶液中的叶片进行光合作用 释放出o2多多于呼吸作用消耗的o2叶肉细胞间隙中的o2增加 叶片上浮 而蒸馏水中缺乏co2和o2 叶片不能进行光合作用和有氧呼吸 叶肉细胞间隙缺乏气体 因此叶片仍位于试管底部 2 黑暗中 nahco3稀溶液中的叶片进行呼吸作用 消耗了叶肉细胞间隙中的o2 放出的co2溶于nahco3稀溶液中 叶肉细胞间隙缺乏气体 叶片下沉 蒸