生物必修一 光合作用 复习课(多完整整合)ppt课件

.,能量之源-光及光合作用复习课（多课件整合）,.,实验原理,一、提取原理绿叶中的色素能溶解于有机溶剂中，可以用其提取绿叶中的色素。二、分离原理不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散地快；反之则慢,探究实验：绿叶中色素的提取和分离,.,方法与步骤,称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,提取色素,.,制备滤纸条（防止色素沿边缘扩散过快）,方法与步骤,.,画滤液细线(细、直、齐),方法与步骤,.,方法与步骤,分离色素（不能让滤液细线触及层析液）,.,方法与步骤,分离色素,.,提取和分离叶绿体中的色素,.,如果是黄化叶片，则色素条带变为？,.,胡萝卜素（橙黄色）,叶黄素（黄色）,叶绿素a（蓝绿色）,叶绿素b（黄绿色）,捕获光能的色素：,注意：条带的颜色、分布顺序、宽窄,.,说明色素的种类、功能和分布,分布：叶绿体的类囊体膜上,功能：吸收可见的太阳光并用于光合作用（吸收、传递、转化光能）。,.,C,.,2.关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是()A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素B.叶绿体中色素能够分离的原因是在不同色素在层析液中的溶解度不同C.研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠,C,.,3.在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是（）A.未加石英砂，研磨不充分B.一次加入大量的无水乙醇提取C.分次加入少量无水乙醇提取D.使用放置数天的菠菜叶,C,.,叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光,叶片为什么往往是绿色的呢？,.,实验表明：叶绿素a和b在蓝紫光和红光部分都有很高的吸收峰，叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素的呢个主要吸收蓝紫光。,.,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,.,双层膜:外膜、内膜基粒：由类囊体垛叠而成，类囊体膜上有光合作用所需要的酶和色素。基质：含有光合作用所需要的酶、少量的DNA、RNA、核糖体。,二、叶绿体的结构和功能：,类囊体,思考:叶绿体的功能?,进行光合作用的场所,.,叶绿素和叶绿素：主要吸收红光和蓝紫光。,胡萝卜素和叶黄素：主要吸收蓝紫光。,吸收光谱,1、叶绿体中色素的吸收光谱,2、叶绿体中色素的功能：,吸收、传递和转化光能,.,三、光合作用包括：光反应和暗反应,说明:C3(是C3酸);C5(是C5糖);(CH2O)表示糖类,注意:暗反应产生水,.,光合作用的过程、反应式、意义与本质,光合作用过程,光反应,暗反应,.,一、光反应,进入叶绿体基质参与暗反应,供暗反应使用,.,光能转换成电能示意图,A代表处于特殊状态下的叶绿素a，B代表具有吸收和传递光能作用的色素,C和D代表传递电子的物质.,.,水的光解：,ATP的形成：,光能转变为电能、再转变成活跃的化学能贮存在ATP与NADPH中。,能量变化：,物质变化：,光、光合色素、酶,叶绿体的基粒（类囊体薄膜）上,场所：,条件：,光反应,.,叶绿体中的色素,H2O,O2,H(NADPH),ATP,ADP+Pi,光反应过程图解,光反应的产物有NADPH、ATP和O2。,.,co2,18,1,2,光合作用O2的来源实验,18,20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究光合作用中O2的来源。,.,二、暗反应卡尔文循环,五碳化合物C5,三碳化合物2C3,C3的还原,（CH2O）+H2O,叶绿体基质多种酶,CO2的固定,.,暗反应图解,叶绿体基质中,场所：,H、ATP、酶,条件：,物质变化,ATP的化学能转变为有机物中稳定的化学能,能量变化,.,叶绿体中的色素,2C3,C5,H2O,ATP,ADP+Pi,(CH2O),多种酶参加催化,酶,CO2,水的光解,还原,固定,光反应,暗反应,水的光解ATP的形成,CO2的固定三碳化合物的还原,酶,.,光反应,暗反应,光反应与暗反应的联系,.,叶绿体类囊体膜上,叶绿体基质中,光、色素、酶,酶、NADPH、ATP、有光无光都可进行,水在光下分解,光能ATP和NADPH中活跃的化学能,ATP和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，光反应为暗反应的进行提供NADPH和ATP2、暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+,C3的还原(或CO2的还原)：,NADP+被还原成NADPH,.,2、总反应式：P103,CO2+H2O,C6H12O6+O2+H2O,元素转移途径：O元素：C元素：,H218O18O2,14CO214C3（14C6H12O6）,.,比较光反应、暗反应,光反应阶段,暗反应阶段,条件,场所,物质变化,能量变化,光、色素、酶,酶、H、ATP,叶绿体类囊体膜,叶绿体基质中,水的光解；ATP的合成,CO2的固定；C3的还原,ATP中活跃化学能,光能,活跃化能,有机物中稳定化能,光反应与暗反应相互制约，光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。,.,叶绿体中的色素,2C3,C5,H2O,ATP,ADP+Pi,C6H12O6,多种酶参加催化,酶,CO2,水的光解,还原,固定,光反应,暗反应,水的光解ATP的形成,CO2的固定三碳化合物的还原,酶,外界条件的改变对光和作用中间产物及终产物的影响。,.,意义：1、将二氧化碳转化为有机物，为其它生物提供有机物2、吸收二氧化碳、释放氧气，能够维持二氧化碳和氧气的平衡，为其它生物生存提供氧气3、将光能转变为有机物中的化学能总结：光合作用完成了自然界中巨大的物质变化和能力量变化,.,影响光合作用的环境因素,影响光合作用的因素有：光照强度、光质（单色光）、二氧化碳浓度、温度、无机盐、水分、叶龄、叶面积指数、植株密度等；影响光合作用的环境因素主要有光照强度、二氧化碳浓度、温度等；在生产实践中，多种因素同时对植物的光合作用有影响，是综合作用的结果，但其中定有起主要作用的主导因素。,叶龄,OA段，随叶龄的增大，叶面积增大，光合作用面积增大，光合效率提高；,AB段，光合效率保持最高而不变；,BC段，随叶龄的进一步增大，叶片衰老，光合能力下降。,.,.,二氧化碳浓度,OA段，二氧化碳浓度很低时，植物不能进行光合作用；,AC段，随二氧化碳浓度的升高光合作用逐渐加强；,C点及其后，光合强度最大并保持不变。（C点叫做二氧化碳饱和点）,.,光合速率,温度,温度,.,4.光合作用原理的实际应用,.,延长光合作用时间,增加光合作用面积,光能利用率,光合作用效率,(轮作),(合理密植：间种、套种),1、控制光照强度,2、适当补充CO2,3、适宜的温度,4、矿质元素（合理施肥）,5、水（合理灌溉）,.,5.光合作用与呼吸作用的区别：,.,例题：,在一定条件下，测得某植物光合作用有机物的生成量与时间的关系图，据图回答：,1、在AB段，为何没有有机物的生成？,2、CD段，有机物生成量下降的原因是什么？,1、暗反应有光无光都能进行，若光反应停止，暗反应仍可持续进行一段时间。,2、相同时间内，若光照和黑暗间隔处理比一直光照的有机物积累多。,.,.,.,.,6.叶绿体和线粒体：,都是双层膜都有基粒和酶都有增大膜面积的结构都有少量的DNA和RNA都与能量转换有关都是半自主复制细胞器,.,延长光合作用时间增加光合作用面积,增加光能利用率,提高光合作用效率,控制光照强弱控制光质控制温度控制CO2供应控制必需矿质元素供应控制H2O供应,提高复种指数（轮作）温室中人工光照,合理密植间作套种,通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器,阴生植物阳生植物,提高农作物产量的措施,红光和蓝紫光,适时适量施肥,合理灌溉,保持昼夜温差,.,三.化能合成作用：,原理：还原CO2所需要的ATP和H是通过氧化无机物NH4+、NO2-、H2S、SO、H2、Fe2+等而获得的。,化能自养类型：硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等,NH3+O2HNO2+能量HN02+O2HNO3+能量C02+H2O(CH2O)+O2,.,例题1.（12分）下图为叶绿体中光合作用过程示意图，请回答下列问题：,（1）图中为光合作用的_阶段；为_阶段。（2）图中2在光下被分解为_和_，后者用于阶段的反应。（本小题答图中标号及其物质名称）,光反应暗反应,3氧气5H,.,（3）图中由C5与_结合形成_，再经过一系列复杂过程最终合成_等有机物。（答图中标号及其物质名称）,（4）进行光合作用的色素分布在图中_上。采用加入有机溶剂研磨的方法可以提取出绿叶中的色素，研磨时加入碳酸钙的目的是_；提取液中含有四种不同的色素，采用_的方法可以对它们进行分离，分离后位于最下方的色素带是_，呈_色。,6二氧化碳,7三碳化合物,8糖类,1类囊体膜,防止研磨时叶绿体的色素被破坏,纸层析法,叶绿素b黄绿色,.,例题2（5分）下图为叶绿体结构和光合作用暗反应（碳反应）示意图，请据图回答：,（1）乙图中B在甲图中产生的。（2）乙图中、两个生理过程分别是和_.（3）（CH2O）中的氧来自于。（4）除光反应的影响外，还有_等外界因素会影响暗反应的进行。,类囊体,CO2固定C3还原,CO2,CO2浓度和温度,.,有叶绿体的细胞,所有活细胞,光合色素,ATP,ADP和Pi,(CH2O),CO2+H2O,热量,ATP,PiADP,.,图2,（1）以新鲜绿叶为原料提取时，使用的溶剂一般是_，我们学会了使用_方法将其分离出来,分离后最宽的色素带是_，呈_颜色。（2）光能转变成化学能后，能量首先储存到_中，最终储存到_中。在植物细胞中，最重要的多糖是纤维素和。,例题3（10分）图2为植物体内与能量代谢有关的生理过程图解，请据图作答。（示例：Pi）,丙酮（或无水乙醇）,纸层析法,叶绿素a蓝绿色,ATP,4糖类,淀粉,.,图2,（3）使彻底氧化分解并释放大量能量的生理过程，其最终代谢产物是_。若是ADP，是Pi，请写出的分子结构简式_。（4）请为图中的“各项生理活动”列举出两个实例：_。,主动运输、细胞分裂、蛋白质合成等,CO2和H2O,APPP,.,9、（9分）下图表示光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，请分析回答：(1)在物质变化的同时，伴随着能量的变化。图中15生理过程能产生ATP的是。能量最终来源于。(2)各种生物体(除病毒外)都能进行的生理过程是。(用图中数字表示)(3)过程1、3、4都产生H，场所依次是、和。(4)进行过程2的条件需要过程1提供H和外，还需要多种_参与。(5)有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径是。(用图中数字表示),1、3、4、5,太阳能,3,叶绿体类囊体膜;细胞质基质;线粒体基质,ATP,酶,3,.,四、影响光合速率的环境因素,是测定02的释放量或CO2的吸收量,测定植物光合速率最简单有效的方法：,（一）光合速率（或光合作用强度）：P104指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量(或释放氧气量或消耗二氧化碳量)。,1、测量方法：将植物置于光下，测容器中CO2减少的量、O2增加的量、有机物增加的量(干重)。,.,2、表观光合速率(净光合速率）：植物从外界环境吸收的CO2的总量。,3、真正光合速率(总光合速率）：植物从外界环境吸收的CO2的总量，加上呼吸作用产生的CO2的量，即植物实际所同化的CO2的量。,.,.,（二）影响光合速率的环境因素：,光、CO2浓度、温度、水、矿质元素等,.,光补偿点,光饱和点,C,光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸作用放出CO2相等时的光照强度。,光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光照强度。,1、光照对光合作用的影响,（1）光照强度的影响,.,A：只有呼吸作用AB：随光照强度加强，光和速率上升，但小于呼吸速率B：光合速率等于呼吸速率（光补偿点）BC：光合速率大于呼吸速率，并随光照强度加强而不断上升C：光合速率达到最大值（光饱和点）,如果植物长期处于B点，没有有机物积累，植物不能生长。,.,光补偿点,光饱和点,A,阳生植物,水稻、玉米、向日葵等属于阳生植物，应当种植在阳光充裕的地方。胡椒属于阴生植物，适于种植荫蔽的地方措施：大田中可用阳生与阴生植物间行种植提高光能利用率。（间作）,光合强度,光照强度,.,温度影响酶的活性。光合作用有一个最适温度；最适温度因植物种类而异，一般温带植物的最适温度25度左右。.温度降到了0时，仍有植物能进行光合作用.,在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。,、温度对光合作用的影响,增产的措施：,增加昼夜温差,.,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。,、二氧化碳的浓度,.,CO2补偿点,CO2饱和点,CO2补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。,在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。,.,（）农田：通风透光（正其行，通其风）（）温室：使用农家肥料，可以使土壤中微生物的数量增多，微生物活动增强，分解有机物，放出二氧化碳。使用NH4HCO3肥料。使用固体二氧化碳（干冰）,增产的措施：（根据二氧化碳的浓度对光合作用的影响）,.,图9,曲线在P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素；达到Q点时，横坐标所表示的因素不再是限制因素，要相提高光合速率，可适当提高图中其他因素。,、光照强度、温度和二氧化碳的浓度的综合影响：,.,5、水对光合作用的影响：,水是光合作用的原料；水影响气孔开度。,措施：合理灌溉,光合作用的日变化,C点“光合午休”的原因：光照过强、温度高、为降低蒸腾作用,气孔关闭、CO2浓度下降，光合速率下降。,B,C,D,.,光合作用的日变化,BC段高温使气孔关闭，CO2吸收量减少，光合强度下降,B,C,AB段光照强度增加，光合作用强度上升。,A,D,E,DE段光强减弱、气温降低，光合强度下降,.,6、矿质元素对光合作用的影响,如镁是叶绿素的重要组成成分P是ATP分子的组成成分等等。P是ATP分子的组成成分等等。P是ATP分子的组成成分等等。,措施：,合理施肥,.,考点5化能合成作用,自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。,2NH3+3O2,2HNO2+2H2O+能量,2HNO2+O2,2HNO3+能量,（CH2O）+O2,.,新陈代谢,同化作用,把从外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质,储存能量,异化作用,分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外,释放能量,实质：自我更新,生物的新陈代谢,.,区别：能量来源不同,光合作用,化能合成作用,类型,共同点：将无机物合成有机物，并储存能量,生物：绿色植物、光合细菌；硝化细菌、铁细菌、硫细菌等,异养型,动物和人类；营腐生、寄生生活的细菌和真菌等。,自养型,同化作用的代谢型,.,异化作用的代谢型,进行有氧呼吸，也能进行暂时的、部分的无氧呼吸,只能进行无氧呼吸，氧气的存在抑制其呼吸作用,（如乳酸菌、破伤风杆菌）,既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸（如酵母菌）,.,海淀练习册P33,10.（12分）图中的甲、乙两图分别示某植株一昼夜中对CO2的吸收和释放的状况。甲图的资料来自于春季的某一晴天，乙图的资料来自于盛夏的某一晴天，请据图回答问题：,(1)甲图所示曲线中，C点和E点时，植株处于何种生理状态：,(2)据甲图所示，光合作用强度最高的时刻是点，一昼夜中植物体内积累有机物达到最多的时刻是点，该植物接受光照的时间是曲线中的_段,呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量,D,E,BF,.,(3)据乙图所示，该植物接受光照的时刻是_点，但从A点开始CO2的释放量有所减少，这可能是因为。乙图曲线中FG段CO2的吸收量逐渐减少是因为，以致光合作用的光反应产生的_和逐渐减少，从而影响了暗反应的强度，进而影响了暗反应对CO2的吸收固定。,(4)乙图曲线所示E处的光合作用强度暂时降低，可能是因为。,凌晨气温低,植物的呼吸作用减弱.,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,还原作用,B,.,（5）在温室水培过程中发现植物出现萎蔫现象，出现此现象可能的原因是_；若取萎蔫植物叶表皮细胞做成临时装片，在显微镜较暗的视野下可观察到细胞发生_现象；若想鉴定细胞是否还有活性，可以观察上述细胞是否能发生_现象。,植物细胞失水,质壁分离,质壁分离复原,.,11(4分)空心菜原为夏季蔬菜，为使空心菜能尽早上市，福州地区春季常用大棚生产方法，下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化，图乙为棚内植物各时吸收CO2的速率，假若一昼夜中6时日出，18时日落。请据两图回答下列各问：,（1）图甲中的BC段CO2浓度下降