导学教程人教版生物一轮：第三单元第11讲能量之源——光合作用ppt课件

1、第 11 讲能量之源光协作用一、捕获光能的色素1绿叶中色素的提取和分别(1)提取：绿叶中的色素可以溶液在有机溶剂中，因此可用 提取绿叶中的色素。 主干知识整合无水乙醇无水乙醇(2)分别：不同的色素在 中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上分散得快，反之那么慢。(3)实验结果：滤纸条上呈现四条色素带，自上而下颜色依次是 。其中色素带最宽的颜色呈 ，最窄的颜色呈 。 层析液层析液橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色蓝绿色蓝绿色橙黄色橙黄色2色素的种类和吸收光谱 色素种类颜色吸收光谱滤纸条位置叶绿素(约占3/4)蓝绿色主要吸收中下层叶绿素b黄绿色最下层类胡萝卜素 (约占1/4

2、)橙黄色主要吸收最上层叶黄素黄色中上层叶绿素叶绿素a胡萝卜素胡萝卜素蓝紫光、红光蓝紫光、红光蓝紫光蓝紫光【特别提示】叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。由于叶绿素的含量多，因此正常植物的叶呈现绿色。秋季，叶绿素被破坏，叶子表现出类胡萝卜素的颜色。 二、叶绿体构造和功能 1构造：普通呈扁平的椭球形或球形，外表有双层膜，内部的基粒是由 堆叠而成的。2色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于 ，与光协作用有关的酶分布在 和 。3功能：进展 的场所。 类囊体类囊体类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质

3、中光协作用光协作用三、光协作用的探求历程1 直 到 1 8 世 纪 中 期 ， 人 们 不 断 以 为 只需 ,是植物建造本身的原料。21771年，英国科学家普利斯特利的实验证明： ，可以更新因蜡烛熄灭或因小白鼠呼吸而变得污浊的空气。31779年，荷兰科学家英格豪斯证明了 在更新空气中不可短少。 土壤中的水分土壤中的水分植物植物阳光阳光41785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是 。51864年，德国植物学家萨克斯的实验证明了光协作用的产物除氧气外还有 。61939年，美国科学家鲁宾和卡门利用 法证明了光协作用释放的氧气来自水。720世纪40年代，美国科学家

4、卡尔文，利用 ，技术最终探明了 中的碳在光协作用中转化成 中碳的途径。 O2和和CO2淀粉淀粉同位素标志同位素标志同位素标志同位素标志CO2有机物有机物四、光协作用过程 光反应暗反应场所条件光、 、酶等酶等物质变化能量变化光能活跃的化学能稳定的化学能类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中色素色素【特别提示】【特别提示】光反响中产生的光反响中产生的H与细胞呼吸中产生的与细胞呼吸中产生的H并不是同一种物质。并不是同一种物质。暗反响有光、无光均可进展，但需求光反暗反响有光、无光均可进展，但需求光反响提供的响提供的H和和ATP，因此在暗处，暗反响不，因此在暗处，暗反响不能长时间进展。能长时间

5、进展。 五、光协作用原理的运用1光协作用强度：植物在单位时间内经过光协作用制造 。2 影 响 光 协 作 用 强 度 的 外 界 要 素有 、 土 壤 中 的 水分、 、光的成分以及温度高低等。 糖类的数量糖类的数量二氧化碳浓度二氧化碳浓度光照的长短与强弱光照的长短与强弱1叶绿体的构造和功能分析表 考点一：叶绿体中的色素叶绿体中的色素高频考点突破名称叶绿体分布主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中形态扁平的椭球形或球形结构双层膜内含有几个到几十个基粒(由许多片层结构的薄膜重叠而成)，基粒之间充满了基质主要成分类囊体的薄膜上分布有光合作用的色素和酶，基质中有光合作用所需的酶、少量的DNA

6、和RNA功能叶绿体中的色素能吸收、转化、传递光能，叶绿体是进行光合作用的场所图示2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱 由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少 【对位训练】1(2021长沙一中月考)以下关于叶绿体的描画，正确的选项是A叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光BCO2的固定过程发生在类囊体薄膜上C叶绿体外表的双层膜上具有叶绿素和酶D基粒由类囊体堆叠而成 解析此题主要调查叶绿体的构造和功能。叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红

7、光和蓝紫光，故A错误；在光协作用过程中，水的光解发生在类囊体薄膜上，CO2的固定过程发生在叶绿体基质中，故B错误；叶绿体的叶绿素主要分布在类囊体薄膜上，酶主要分布在叶绿体内膜上，故C错误；叶绿体的基粒由许多片层构造的薄膜重叠而成。答案D2(2021苏、锡、常、镇四市一次调查)某同窗从杨树叶片中提取并分别得到4种叶绿体色素样品，经测定得到以下吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是解析叶绿体中的色素有四种，即叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。叶绿素a、叶绿素b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。答案A1光反响与暗反响的比较 考点二：光协作用的过程分析光协作用的过程分析项目光反应暗反

8、应条件需色素、酶，必须在光下不需要色素，需要酶，有光、无光都可以场所叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的基质中物质变化能量变化光能转化成活跃的化学能储存在ATP中ATP中的活跃化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供H和能量(ATP)暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。如图：2.反响式及元素去向 【对位训练】3(2021山东烟台高三期末)卡尔文用同位素标志法追踪碳元素在光协作用过程中的运转：在供应小球藻后的60s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物。发现7s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质

9、是A五碳化合物BATPC三碳化合物 D葡萄糖解析在光协作用中CO2中C的转移途径是CO2C3有机物，故C正确。答案C4.(2021盐城中学期中)如图表示植物光协作用的一个阶段，以下各项表达正确的选项是A该反响的场所是叶绿体的类囊体BC3生成C6H12O6需求H、ATP和多种酶C提高温度一定能促进C6H12O6的生成D无光条件有利于暗反响进展解析此题主要调查光协作用的根本过程。图示为光协作用的暗反响阶段，该反响进展的场所是叶绿体基质，故A错误。C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量，经过H的复原进展，故B正确。假设在最适温度条件下，提高温度会降低酶活性，会使反响减弱，故C

10、错误。在无光条件下，暗反响会因H和ATP的缺乏遭到限制，故D错误。答案B 1光照强度(1)光照强度与光协作用强度的关系曲线分析考点三：影响光协作用的环境要素及运用影响光协作用的环境要素及运用 A点：光照强度为0，此时只进展细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度加强，光协作用强度也逐渐加强，CO2释放量逐渐减少，这是由于细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光协作用，此时细胞呼吸强度大于光协作用强度。B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光协作用，即光协作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只需在B点以上时，植物才干正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。BC段：阐明随着光照强

11、度不断加强，光协作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。限制C点以后光协作用强度不再添加的内部要素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部要素是CO2浓度等除光照强度之外的环境要素。(2)运用阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。 2CO2浓度(1)CO2浓度与光协作用强度的关系曲线曲线表示在一定范围内，光协作用速率随CO2浓度的添加而增大，但当CO2浓度添加到一定范围后，光协作用速率不再添加。A点表示光协作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度，即CO2补偿点。B点表示CO2饱和点。限制B点的要素是酶的数量和最大活

12、性及光照强度等环境要素。(2)运用在农业消费中经过“正其行，通其风，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光协作用强度。3温度对光协作用速率的影响(1)温度主要经过影响与光协作用有关酶的活性而影响光协作用速率。(2)运用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸耗费有机物。 【特别提示】当外界条件变化时，CO2(光)补偿点挪动规律如下：假设呼吸速率添加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。假设呼吸速率根本不变，条件的改动使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左挪动。 【对位训练】5(2021安徽理综

13、)为探求影响光协作用强度的要素，将同一种类的玉米苗置于25条件下培育，实验结果如下图。请回答： (1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的要素是_，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要要素是_。(2)实验结果阐明，在_的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的要素外，从添加光合面积的角度思索，采取_措施能提高玉米的光能利用率。解析此题以曲线图的方式调查考生对影响光协作用速率的要素的了解，意在调查考生获取信息的才干和实验分析才干。(1)依图可知，影响光协作用的要素有土壤含水量、施肥情况和光照强度等。解题时，要遵照单一变量原那么，B点与D点相比，土壤含水量和施肥情况一样，不同之处在于光照强度，

14、故限制B点玉米CO2吸收量的要素为光照强度。限制C点玉米CO2吸收量的要素为土壤含水量。(2)从曲线图可知，在土壤含水量为20%40%的条件下，施肥和未施肥的两条曲线重叠，在土壤含水量为40%60%的条件下，施肥效果明显；从添加光合面积的角度思索，提高光能利用率的措施有合理密植、间种和套种等。本小题易忽视题干中的限定范围，而错答为“提高CO2浓度，适当提高温度等。答案(1)光照强度(或光强)土壤含水量(2)土壤含水量40%60%合理密植 (1)实验原理：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。各种色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸

15、上分散速度也不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上分散得快，反之那么慢，从而使各种色素别分开。 考点四：叶绿体中色素的提取和分别叶绿体中色素的提取和分别(2)实验程序： (3)实验胜利的关键：叶片要新颖、颜色要深绿，含有较多色素。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。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23次。滤液细线不能触及层析液、否那么色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。 【对位训练】6(1)甲同窗利用新颖的玉米绿色叶片进展“叶绿体中色素的提取和分别实验，在滤纸上出现了四条明晰的色素带

16、，其中呈黄绿色的色素带为_。(2)该同窗改动层析液组成后继续进展实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，经过分析色素溶液的_来判别条带的色素种类。(3)实验终了几天后，乙、丙两同窗发现部分预留叶片已变黄。乙同窗以为这是由叶片中某些色素降解所呵斥的，丙同窗那么以为是由某些色素含量添加所呵斥的。根据所学知识，他将如何设计实验来判别两位同窗的观念能否正确？解析此题调查验证生物学现实、正确分析和处置实验景象及结果等根本实验才干，同时调查了对生物学问题进展初步探求的才干。(1)叶绿体中四种色素及其颜色分别是：胡萝卜素(橙

17、黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。(2)不同色素的吸收光谱不同。据此可用光谱分析仪来判别色素的种类。(3)经过设计对照实验来探求发黄的叶片中某些色素能否因降解而减少，某些色素能否含量添加。对照组选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片，经过提取分别这两种叶片中的色素，比较各种色素的含量，得出结论。 答案(1)叶绿素b(2)吸收光谱(3)从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验资料，在一样条件下，再次进展色素的提取和分别实验，测定和记录结果，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，得出结论。当外界要素中光照强度、CO2浓度

18、骤然变化时，短时间内将直接影响光协作用过程中C3、C5、H、ATP及(CH2O)生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们关系归纳如下： 答题技艺培育方法体验一、光协作用条件骤变对各物质量的变化的一、光协作用条件骤变对各物质量的变化的 分析方法分析方法条件C3C5H和ATP(CH2O) 合成量停止光照CO2供应不变增加下降减少或没有减少或没有突然光照CO2供应不变减少增加增加增加光照不变停止CO2供应减少增加增加减少或没有【典例1】(2021山东烟台模块检测)如下图为研讨光照强度和CO2浓度对某植物光协作用速率的影响。以下有关表达中不正确的选项是 A曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升

19、高B曲线中b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高C在一定范围内添加光照和CO2浓度，有利于提高光合效率D曲线中c点产生的限制要素能够是叶绿体中酶的数量【解析】主要调查了影响光协作用的要素。在CO2浓度为1%的曲线上，从a点到b点即添加光照强度，光反响加快，产生的ATP、H增多，使得暗反响也加快，故C3含量降低。在光照强度一样时，d点的CO2浓度比b点要低，会影响到CO2的固定，故C5含量添加。从图中可以看出，c点光阴协作用速率到达最高(不再增高)，叶绿体中酶的数量是限制要素之一。【答案】A二、光合速率与呼吸速率的计算方法真正光合速率净光合速率呼吸速率。由关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：

20、(1)光协作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量(2)光协作用固定CO2量CO2吸收量细胞呼吸释放CO2量(3)光协作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分)细胞呼吸耗费葡萄糖量【典例【典例2】(2021济南一模济南一模)将某绿色植物放在将某绿色植物放在特定的实验安装中，研讨温度对光协作用与特定的实验安装中，研讨温度对光协作用与呼吸作用的影响呼吸作用的影响(其他的实验条件都是理想的其他的实验条件都是理想的)，实验以实验以CO2的吸收量与释放量为目的。实验的吸收量与释放量为目的。实验结果如下表所示：结果如下表所示： 温度5101520253035光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.

21、253.753.503.00黑暗中释放CO2(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50以下对该表数据分析正确的选项是A不停地光照，温度在35时该植物不能生长B不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30C每天交替进展12小光阴照、12小时黑暗、温度均坚持20，该植物积累的有机物最多D每天交替进展12小光阴照、12小时黑暗、温度在30时该植物积累的有机物是10时的2倍【解析】植物生长速度与其有机物积累速度有关，植物光照下吸收的CO2代表其净光合强度，故昼夜不停地光照，在35时该植物可以生长。昼夜不停地光照，在25时该植物生长相对最快。每天光照12小时，20时该植物积累的有机

22、物最多；每天光照12小时，30时积累的有机物是10时的0.5倍。【答案】C 【典例【典例1】如图甲表示某种植物光协作用强】如图甲表示某种植物光协作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分构造细胞的部分构造(图中图中M和和N代表两种气体的代表两种气体的体积体积)，以下说法不正确的选项是，以下说法不正确的选项是(注：不思注：不思索无氧呼吸索无氧呼吸)易误警示一、对不同情况下，植物气体代谢的特点模糊A影响m3大小的外界要素有光照强度和温度等B甲图中a、b、c、d、e恣意一点，乙图中都有m1n10，m2n20C甲图中e点以后，乙图中n4不再添加，限制要

23、素主要是光反响D甲图中c点时，乙图中有m1n1m4n4【尝试解答】_【解析】乙图中m1m4分别表示线粒体释放、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，n1n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的O2量。A项正确，甲图中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为乙图中的m3。B项错误，如在e点时，叶绿体产生的O2足够线粒体呼吸耗费，n20。C项正确，甲图中e点以后，乙图中n4不再添加，即到达光饱和，其主要缘由是叶绿体中的色素有限，来不及吸收和利用太多的光能。D项正确，甲图中c点时，光协作用速率等于细胞呼吸速率，故有m1n1m4n4。 B【纠错笔记】【纠错笔记】(1)黑暗情况时：植物只进展细胞呼吸，不进黑暗情况时：植物只进展细胞呼吸，不进展光协作用。此形状下，植物从外界吸收展光协作用。此形状下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外。释放到体外。(2)较弱光照时：植物同时进展光协作用和细较弱光照时：植物同时进展光协作用和细胞呼吸，且光协作用速率小于或等于细胞呼胞呼吸，且光协作用速率小于或等于细胞呼吸速率。吸速率。光协作用速率小于细胞呼吸速率时，植物光协作用速率小于细胞呼吸速率时，植物从外界吸收从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的，并将细胞呼吸产生的CO2释释放到体外。放到体外。 光协作用速率等于细胞呼吸速率时，植物光协作用产生的O