生物必修一光合作用

细胞呼吸的应用 松土 夜间降温 剪去发黄叶片 有机物减少 创口贴 有氧慢跑 面粉 水 酵母粉 葡萄 冰糖 酵母菌的需氧呼吸 酵母菌的厌氧呼吸 发面太久含水量增加 松软 简答题1 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液 含细胞溶胶 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲 乙 丙3个试管中 进行四项独立实验 见右图 1 向3个试管中分别加入等量的葡萄糖 各试管的最终产物是 甲乙丙 2 向3个试管中分别加入等量的丙酮酸 各试管的最终产物是 甲 乙 丙 3 在隔绝空气的情况下 重复实验 1 各试管的最终产物是 甲 乙丙 丙酮酸 无反应 CO2和H2O 无反应 CO2和H2O CO2和H2O 乙醇和CO2 无反应 乙醇和CO2 例题 1 用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子 18O的转移途径是 A 葡萄糖 丙酮酸 水B 葡萄糖 丙酮酸 氧C 葡萄糖 氧 水D 葡萄糖 丙酮酸 CO2 2 生物呼吸作用过程中 若有二氧化碳放出 则可判断此过程一定A 不是乳酸发酵B 不是乙醇发酵C 是需氧呼吸D 是厌氧呼吸 3 发面时间长 面里含水量增加的原因A 长时间厌氧呼吸 产生大量水B 需氧呼吸产生大量H2OC 酵母菌能使面粉里的结合水变成自由水D 酵母菌自身物质分解产生水 4 下图中正确表示水稻呼吸强度与K 吸收量关系的是 自养生物 通过光合作用或化能合成作用 将无机物合成有机物的生物 异养生物 只能利用现成有机物维持生命的生物 不能将无机物合成有机物 例子 绿色植物 蓝细菌 硝化细菌等 例子 动物 真菌 乳酸菌 大肠杆菌 根瘤菌 病毒等 第五节光合作用 光合作用概述 1 概念 光合作用是指以CO2和H2O为原料 通过叶绿体 真核 利用光能合成糖类等有机物质 同时产生H2O释放O2 光能 叶绿体 6CO2 12H2O C6H12O6 6O2 6H2O 2 总反应式 3 光合作用的两个阶段 光反应 碳反应 金边大叶黄杨 叶绿体 类囊体的膜上分布有进行光合作用的酶和色素 基质中叶含有进行光合作用的酶 色素功能 吸收 传递 转化光能 1 提取绿叶的色素 原理 色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中 所以可用无水乙醇提取色素 称取5g的绿叶 剪碎 放入研钵中 实验 光合色素的提取与分离 二氧化硅有助于研磨得充分 碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 少许二氧化硅和碳酸钙再放入10mL无水乙醇 迅速 充分的研磨 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤 收集滤液 封口 制备滤纸条 画滤液细线 细 直 齐重复2 3次 2 分离绿叶中的色素 纸层析法 剪角是为了使扩散起点一致 原理 不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同 从而分离色素 纸层析法 插滤纸条 色素在层析液体中溶解度大 扩散速度快 溶解度小 扩散速度慢 注意 层析液不能没及滤液线 石油醚 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素a 蓝绿色 叶绿素b 黄绿色 胡萝卜素 橙黄色 叶黄素 黄色 胡爷爱币 1 4 3 4 3 色素的种类 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 盖子 盖子 2 色素的种类及作用 分析 为什么植物春夏叶子翠绿 而深秋则叶片金黄呢 由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素 而使类胡萝卜素的颜色被掩盖 只显示出叶绿素的绿色 由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏 秋季低温使叶绿素大量破坏 而使类胡萝卜素的颜色显示出来 二 色素的作用 实验表明 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 色素对绿光吸收最少 光谱仪测定的叶绿素的吸收光谱 恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿体后 紧接着又做了一个实验 他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片 结果见下图 如何解释好氧细菌主要聚集在红光和蓝紫光照射的水绵细胞附近 光合色素的提取与分离 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 光反应 叶绿体类囊体膜上 需光 水 色素 酶 光能 电能 ATP NADPH中活跃的化学能光反应产生的ATP只供给碳反应 NADP 辅酶 NADPH 还原型辅酶 C 1 二 碳反应 CO2 核酮糖二磷酸 酶 六碳分子 酶 2个三碳分子 三碳分子 三碳糖磷酸 三碳酸 RuBP 三碳糖 三碳酸 3个CO2 6个三碳糖磷酸 1个保持用于糖的生成或其他代谢 5个经一系列变化再生为3个RuBP 碳反应 叶绿体基质 C5 核酮糖二磷酸 RuBP 三碳酸 3 磷酸甘油酸 NADPH在三碳酸的还原过程中 供能并做还原剂 三碳酸的还原中生成水 ATP NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 C原子转移途径 CO2 C3 CH2O 若降CO2浓度 三碳酸含量 ATP NADPH RuBP 含量 若降光照 ATP NADPH C5 含量 三碳酸含量 光能转换成电能再转换成ATPNADPH中活跃的化学能 ATPNADPH中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能 光反应为碳反应提供NADPH和ATP 碳反应为光反应提供ADP和NADP 水光解H2O2 H 1 2O2 2e 合成ATPADP Pi 能量ATP合成NADPH CO2的固定 CO2 C52三碳酸三碳酸的还原 2三碳酸三碳糖RuBP的再生 光 酶 酶 酶ATP NADPH 光反应和碳反应的比较 6CO2 12H2O 光能 叶绿体 C6H12O6 6H2O 6O2 元素来龙去脉光合作用完整反应式 计算式 光合作用与需氧呼吸的区别 CO2 H2O O2 葡萄糖等有机物 O2 葡萄糖等有机物 CO2 H2O等 贮藏能量的过程 光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能 释放能量的过程 稳定的化学能 活跃的化学能 叶绿体 细胞溶胶 线粒体 光照下才可发生 光下 暗处都可发生 碳反应 叶绿体中的光合作用过程 光能 叶绿体类囊体膜 NADPH ATP 三碳酸的还原 CO2的固定 三碳糖 叶绿体基质 默写 环境因素影响光合速率 光合速率 或称光合强度 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 制造多少有机物 影响因素 光强度 温度 二氧化碳浓度 1 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 表观 净 光合速率 真正 总 光合速率 呼吸速率 图中纵坐标代表植物的表观光合速率 甲点 纵坐标的绝对值代表呼吸速率 乙点 真正光合速率 呼吸速率 丁点 该光强度下 光合速率达到最大值 若甲点纵坐标为 6 丁点纵坐标为6 那么丁点光强度下植物真正的光合速率 6 6 12 单位 某植物在黑暗中释放CO244mg 小时 光照下释放O232mg 小时 求该植物光照下1小时制造葡萄糖的量 解 所求葡萄糖的量 44 44 32 32 6 180mg 60mg 真正光合速率 呼吸速率 表观光合速率 A点 黑暗时 只进行细胞呼吸 区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放 1 光强度 AB段 弱光下 光合作用小于细胞呼吸 B点 光补偿点 光合作用等于细胞呼吸 BC1段 强光下 光合作用大于细胞呼吸 例 下图是夏季晴朗的白天 某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图 分析回答 1 为什么7 10时的光合作用强度不断增强 2 为什么12时左右的光合作用强度明显减弱 3 为什么14 17时的光合作用强度不断下降 1 7 10时的光照不断增强 所以光合作用强度不断增强 2 12时左右的温度很高 蒸腾作用很强 气孔关闭 二氧化碳供应减少 所以光合作用强度明显减弱 3 14 17时的光照不断减弱 所以光合作用强度不断减弱 光合速率与光照强度 时间的关系 例 用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小 生长状况相同的天竺葵 光照相同的时间后 罩内O2最少的是A 绿色罩B 红色罩C 蓝色罩D 紫色罩 2 光质 自然光 蓝紫光 红光 黄光 绿光 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 3 影响光合速率的因素 温度 应用 增加昼夜温差 提高农作物产量 光合作用速率 CO2浓度 4 影响光合速率的因素 二氧化碳浓度 规律 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 应用 通风 施用农家肥 影响光合作用的因素 外界 光强度 温度 二氧化碳浓度 矿质元素 Mg N P 内部 色素数量 光反应 C5含量 碳反应 酶活性 ATP NADPH移动方向 类囊体膜 叶绿体基质ADP Pi NADP 移动方向 叶绿体基质 类囊体膜 离开碳反应的C3糖大部分被运出叶绿体外 转变为蔗糖 产生 H 叶绿体类囊体膜 细胞溶胶 线粒体基质 消耗 H 叶绿体基质 线粒体内膜 产生O2 叶绿体类囊体膜 消耗O2 线粒体内膜 光系统 光系统 叶绿素蛋白质复合体 发生低能电子被光激发的反应 H2O e 光系统 光系统 植物在光照下同时进行着光合作用和需氧呼吸 一般光照下测到的是植物的的表观光合速率 真正光合速率 表观光合速率 呼吸速率 制造或固定 积累 黑暗 当植物的真正光合速率 呼吸速率时 表观光合速率 0 植物不积累有机物 不能正常生长 真核生物在叶绿体中进行光合作用 蓝细菌在质膜上进行 53 曲线 或 说明在一定范围内随光强度增大 光合作用强度增大 当光强度超过b点时 光合作用强度不再增大 曲线 说明 相同光强度下 二氧化碳浓度越大 光合作用强度越大 光强度 二氧化碳浓度能影响光合作用强度 乙图 两曲线的差 真正光合速率 呼吸速率 表观光合速率 乙图 1 在光合作用的碳反应过程中 没有被消耗掉的是 A NADPHB RuBPC ATPD CO2 B 2 与光合作用光反应有关的是 H2O ATP ADP CO2A B C D A 3 将植物栽培在适宜的光照 温度和充足的C02条件下 如果将环境中C02含量突然降至极低水平 此时叶肉细胞内的C3化合物 C5化合物和ATP含量的变化情况依次是A 上升 下降 上升B 下降 上升 下降C 下降 上升 上升D 上升 下降 下降 C 4 某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子 14C的转移途径是 A CO2叶绿体ATPB CO2叶绿素ATPC CO2乙醇糖类D CO2三碳化合物糖类 D 5 在光合作用过程中 能量的转移途