光合作用一轮复习教学案(教师版)

1、光合作用知识点1:光合作用探索历程发现者实验（依据）结论普莉斯 特利小乱与绿色植物放在同一个玻璃罩内，小亂没冇室息死亡植初可以更新空气英格豪斯500多次植物更新空气实验植物只有绿叶在阳光照射 下.才能更新空气梅耶根据能试转换和守恒定律光合作用把光能转换成化学 能储存起来萨克斯黑暗曝蓝色 绿叶2h A彳.,匚遮光卫沁»无颜色变化植物叶片在光合作用中合成 了淀粉恩格尔曼水绵完全曝光i好氣细菌分你于叶绿体所有+£1彳受光部位好氣细菌J見' '匚极细光束照射f好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位叶绿体是进行光合作用的场所：叶绿体光介作用释放6鲁宾和卡门U2lfiOi

2、CO2 f 植物 f "02H2O+C,kO2- 物一 O2光介作用释放的6来自于水卡尔文用Nc标记的“co?供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放 射性=,4CO2-*,4C3-* ,4CH2O）C02中的碳在光合作用中转换成有机物的途径。 普利斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。 萨克斯，白身对照，口变屋是尢照（半曝光与另半遮光）.因变届足淀粉的有无（以琐液变蓝为检测 指标）。黑暗进行饥饿处理的口的是：逆坦L趣妣£壤&递碘液检测之前需要对叶片用迺植溶解 色索进行水浴脱色.从而避免干扰实验结果（蓝色）的观察。 恩格尔曼：白身对照，白变铳足光照（照光处与不照光

3、处，黒暗与完全曝光），囚变屋是02的产生（以好 氣细菌的分布为检测指标九 鲁宾和卡汁 相互对照.自变虽是标记物质（H0O与CI8O2）因变呈是02的放射性。 鲁宾和卡门实验.K尔文实验的方法是：同位索标记。他将棱镜产生的【典例1 1880年美国生物学家G.Engelmann设讣了一个实验研究光合作用的光谱。 光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细 菌的聚集情况（如图），他得出光合作用在红光区和蓝紫光区最强。这个 实验的思路是（B）A. 细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B. 好氧细菌聚集多的地方，0丄浓度高，水绵光合作用强，则在该种光 照射下植物光

4、合作用强C. 好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强D. 聚集的好氧细菌大量消耗光合作用的产物一2使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于 光合作用【典例2】徳国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理（消耗掉叶片中的淀粉）后，再把 叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现 遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是（双选）（BC）A本实验未设对照组B.有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因C.实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 D.实验证明叶绿体利用光照将C0

5、2转变成了淀粉知识点厶与光合作用有关的色素色素种类叶绿素（3/4）类胡萝卜素（1/4）叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色分布叶绿体的类粪体薄膜上作用吸收、传递光能（叶绿体中所有色素）、转化光能（只有少数叶绿素a喘收的光fitr厂 aHa.II收蓝紫光：大棚选用的薄膜一一无色透明0 40（） SOO 600 700 WX）吋!*常衲电常外萦.【、红外叶绿素主耍吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主耍吸特性不溶于水，但能溶于有机溶剂如无水乙醇中。【影响叶绿素合成的因素】光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。温度：低温抑制叶绿素的合成,破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。

6、（3）镁等无机盐:镁是构成叶绿素的成分,缺镁叶片变黄。【色素与叶片的颜色】正常正常叶片的叶绿素和类胡夢卜素的比例约为3： L且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是绿色呈現绿色叶鱼 变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄叶色秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内枳累了较多的可溶性枪，有利于形成红色的花青素，变红而叶绿素因窦冷逐渐降解，叶子呈現红色知识点3：绿叶中色素的提取和分离（一）原理：1、色素的提取：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。2、色素的分离：不同色索在L：析液中的溶解度不环 在滤纸条上的扩散速度也不同溶解度大的扩散 速度快，溶解度小的扩散速度慢。（

7、二）实验流程图示：1、提取色素：（1）称取绿叶：（2）剪碎；（3）研磨：加入少许SiO：（作用：硏磨充分）、CaC03 （作用： 防止色素被破坏）和10mL无水乙醇（作用：溶解色素）；（4）过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布：（5） 收集滤液。选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。2、制备滤纸条：（1）长与宽略小于试管，在一端剪去两角（作用：使色素在滤纸条上扩散均匀八（2）在距剪去两角的一端lcm处画铅笔线。3、画滤液细线：（1）沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线（滤液细线要细、直使各色叢扩散的起点相同）（2） P燥后，再画一两次（干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素） 4

8、、色素分禽：将滤液条插入有3mL层析液（作用：分离色素）的试管中，有滤液细线的一端朝下。（滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中,滤纸条上得不到色素带）5. 观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图6. 结果分析： 从色素帝的竟度可知色素含量的多少依次为：叶绿養a >叶绿素b >叶黄瘓 > 胡萝卜養 从色素帝的位置可知色素在层忻夜中溶解度大小依次是:乙与迪液吗线的相対陀离胡萝卜事 > 叶黄素 > 叶绿責a >叶绿镁b 在滤纸上距离最近的两条色素帝是叶绿素a与叶绿素b ,距离最远的两条色素帯是 胡萝卜挛与叶黄挛.7. 实验创新：在本实验中

9、在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行 层析,会得到近似同心的四个色素环,由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、 黄色、橙黄色。【提取的色素成淡绿色的原因】 称取绿叶过少或不新鲜未加CaC03或加的太少，色素分子已部分被破坏硏磨不充分，色素未被充分提取出来加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小【典例3】下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法丕働的 是（C）A. 叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上B. 四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中C. 四种色素在层析液中溶解度最大的是甲D. 发黄菠菜叶中色素含量显箸减少的是甲和乙【典例4】关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确

10、的是（B）A.使用左性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的左性滤纸条用于层析C. 在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次D. 研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素知识点4：光合作用过程分析6CO、+色索种类色索療色色索含fit胡妙卜聚（g黃色黄色絞少卜叶绿和业绿色墜叶録机co2 + H20|->( ch2o )+o2比较项目光反应暗反应似反应）过程光怎应Hff益应反应场所叶绿体类囊体结构薄膜叶绿体基质需要条件光合色素.酶、光不直接需耍色索和光.蛊要多种酸物质转换（1）水的光解：2H.O 雉t 4H+ 6ATP的生成：ADP + Pi+能呈一 ATP(1) CO2的固定：CO2+C5

11、2C5(2) C;的还原：2C； ->(11,0) + 能量变化光能一ATP屮活跃的化学能ATP中活跃的化学能一冇机物中稳定的化学能元素去向1光能1 J16CO2 + 12H10C6Hi2O6 + 611：0 + 602丨1叶绿体ft1实质将无机物（CO" H：O）介成冇机物（CH：O）,光能转换为冇机物中稳定的化学能联系光反应打暗反应既冇区别乂紧密联系，是个缺不町的整体；光反应为暗反应捉供ATPJH. 暗反应为光反应提供ADP. Pi：光反应会推动暗反应的进行，暗反应也可促进光反应的进行。狂富产垒的ATP卩乔矗帀启眾血；施良应所需的ATP. H也只能來源于光反应。光合作用产生

12、的H（光反应产生是NADPH,呼吸作用产生H（有氧呼吸第一第二阶段产生）是NADH. 所以它们不是同一种物质。L呼吸作用产牛的ATP（W呼吸工个阶段都产生）用于除暗反应以为的英他生命活动，冇氧呼吸产生的H_ 用结合形成水；无氧呼吸产住的H用还原內酮酸形成乳酸或酒精.C0“故无氣呼吸无H的积累一LH和ATP的含量|減少或没有 |壇加|壇加|皴竺（CHQ的合成量减少增加减少増加【干旱（或沙漠地区）植物光合作用分析】某植物一天中光合作用强度分析破题关键:CO2+C5-fiAB图I§|AC0：气孔开放°6 12 18 24（植徇衽密闭的容器中-）叫附间（1）填出图中字母所表示的物质

13、：aO：. b ATP. c H . d CO：（2）光反应为暗反应提供了 ATP和【H】：（3）光合作用中的能量转变是：光能一ATP屮活跃的化学能一有机物中稳宦的化学能;（4）如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会降低【典例6】离体叶绿体在光下进行稳圧的光合作用时.如果突然中断CO?的供应，下列关于短时间内 叶绿体中ATP与6的相对含量变化的示意图中，正确的是（B）【典例7】对光合作用过程中物质转变途径的叙述中.不正确的是（C）A. 碳原子：g-CL <CH：O）B氧原子：H：0-0:C氢原子：乩-ATP- （CH：O）D氧原子：COlCl （CH

14、：O）【典例8】在光合作用的暗反应中发生的反应过程有（B）CO：的固左 a的释放 糖的生成 比0的分解 G化合物的还原A. B.C. ®（4）D.®知识点5：光合作用强度及其影响因素（一）光合作用强度：是指一左虽的植物（如一泄的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（即光合速 率）。（关系式：净光合作用强度=实际光合作用强度一呼吸作用强度）项目表示方法净光合速率（又称表观光合速率）0?的释放呈、CO：的吸收星、有机物的积累呈（又呼吸速率（黑暗中测量）0?的产生呈、CO?的固走星、有机物的制造量CO?的释放呈、O?的吸收量、有机物的消耗量注意：由于逬行光合作用的同时也进行了呼吸

15、作用所以在做此类题是一定要记住同时考虑光合作用 和呼吸作用；如果小烧杯中放的是NaOH溶液侧是测呼吸作用速率；如果小烧杯中放的是NaHCOj 或CO?缓冲液，则是测光合作用速率。（二）彫响因素（内因：色素的含呈、酶的数呈和活性、C5含呈等。）（外因：光照强度、温度、二氧化碳浓度、水、无机盐等）总光厶滋用 净光合作用曲线分析：直点：光照强凌为山只进行呼吸作用，A点即表示植物呼吸速率。AB段：随光照强度増加，光台作用逐渐増强，但光台速率小干呼吸速率。 B点：光台速率等于叫吸速率，E点称为光补偿点。白天光照强度在光补偿点以上，植物才能生长）EC段2随光照强度増加，光台作用逐渐増强，且光合速率大干呼吸

16、速率。 点=随着光照强度増加，光台作用基本不变，C点称为光合作用的光饱和点。 总光台量二净光台量畤吸量阳生植物的光补偿点和光饱和点一般高干阴生植物。（请在上图中用虚线画出） 用箭头和文宇在下图中表示出上述几种情况植物细胞中的C02的产生和去路， 根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强乳 如间作、荟种时农作物种共搭 配、林带树种的搭配等。两个点的移动方向问题：当条件的改变有利于光合作用进行时（如适当提高温度、适当增加CO2浓度、 适当增加矿质元素含星等）,光系M尝点左移，光饱和点右移；当条件的改变不利于光合作用进行时（如 降低C02浓度、减少矿质元素含呈等），光末M尝点右移,光饱和点

17、左移;外因，温度、C6的供应呈C点的限制因素，内因：色素含量、酶的数量和活性、k G的含量注意：（1）要充分埋解真正（奚际或总）光令速率.表叩 光合速率、呼吸速率的表示方法，以及三者之间的关系。<2）能看懂该图，如横坐标（自変量）、纵坐标（因變量 么，待别是纵坐标是代表真正光合速率还是净光合速率。（3）能准备描述曲线的交化，记住要分段描述（4注意兀个点，光强为0时、光补偿点.光饱:和点代菽（5）能找出曲线上各点的主要限制因子，一般是如長还羊 高点了则一定不是横坐标的，得从其它方面去考虑。（6）阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，九棚，施有机肥、人工増施CQ大田；施有机肥、洁杆还田、南北向

18、种植以 保证空气顺畅流通3、温度4、矿质元素（N、P、K. Mg）N :合成叶绿素、酶、ATP等。P :合成ATP、构成类襄体膜的磷脂等。Mg :合成叶绿素。K :促进光合产物的运输。温度会直接影响酶的活性.（主要是影响暗反应）应用：a.大田适时播种b温室栽培时白天适当提高温度.晚上适当降温.注：C点以后的服制因蓋（环境因素）应用：根据作物的需肥规律，适时、适豊也增施月珊斗,可提高农作物产呈。5、水影响：水;多因子外界因素对光合作用速率影响的曲线一 C02进入叶片'从而应用：根!内部因未色素、同一植同一植'叶龄由截分桁:GM&1P点前，限制光合速率的因素为横坐标表示的因

19、子，随其不断加强，光合速率不断提高。达到P点时，横坐标表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想捉鬲光台速率，可采取封行过早，使中-适当提高图中其他因子的方法.提醒：各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合作用。但各种因子的作用并不是同等重要的， 其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时f应抓关键因子。【典例9】将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下先暗处理1 h,再光照lh(光照强 度相同)，测其质量变化，得到如下的数据。以下说法错误的是(双选)(AC)组别1234温度(°C)27282930暗处理后的质量变化(mg)-1-2-3-1光照后和

20、暗处理前的质量变化(mg)+ 3+ 3+3+ 1A. 轮藻细胞内呼吸酶最适温度约为30 CB.第三组轮藻光合作用产生的氧气量最多C.第四组轮藻2 h合成的有机物总量为2 mgD四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度j光合作用速率/开祀期/>营养生长期沪幼苗期$光殘度【典例10】下图表示某绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时.分别在光照强度为a、b、 c、d时，单位时间内CO?释放量和O?产生量的变化。下列叙述正确的是(D)A. 光照强度为a时， 叶肉细胞产生ATP的场所 有叶绿体、线粒体、细胞 质基质B. 光照强度为b时， 光合作用速率等于呼吸作用速率C. 该植物其他条件不

21、变，一昼夜中保持15 h光照强度为c,其余时间黑暗，该植物能正常生长D. 光照强度为d时，细胞要从周用吸收2个单位的二氧化碳【典例11】以测泄的CO?吸收昼与释放量为指标，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(双选)(A B)A光照相同时间，35 °C时光合作用制造的有机物的量与30°C时相等B. 光照相同时间，在25 °C条件下植物积累的有机物的量最多C. 温度髙于25 °C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【典例12】大棚中种植蔬菜，可通过适

22、当提髙CO：浓度提髙蔬菜产量。下列有关说法正确的是：(C) 增施有机肥，可提供co：,同时肥料中的有机物成分可直接被植物吸收：施用碳酸氢钱肥料，即 可为植物提供CO"也可为植物提供氮素营养；将蔬菜和蘑菇种在同一个大棚内，可为蔬菜提供COdAB.C.D.【典例13】实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答有关问题： 若乙装宜为对照组，则其和甲装置的区别应为装螢I放置死1、.的植物。 测立植物的净光合作用强度：在甲、乙两装置的烧杯中加入旦型溶液(hOH或NaHCO5):将两装置 放在适宜的光照下照射lh,测左红墨水滴的移动距离；实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0. 5cm, 甲装置中红墨水滴向查移动4cm。 测立植物的呼吸强度：在甲、乙装宜的烧杯中加入泌_溶液(NaOH或NaHC03):将两装置放在黑暗 环境中lh,温度与中温度相同；实验结果：乙装置