生物必修一光合作用

1、简答题简答题1、将酵母菌研磨、离心后，得到上清液（含、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、液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、丙丙3个试管中，进行四项独立实验（见右图）个试管中，进行四项独立实验（见右图）（1）向）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是：甲是：甲 乙乙 丙丙 _ （2）向）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物 是：甲是：甲_

2、 乙乙_ 丙丙 _ （3）在隔绝空气的情况下，重复实验（）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物），各试管的最终产物 是：甲是：甲_ 乙乙 丙丙_ 丙酮酸丙酮酸无反应无反应CO2和和H2O无反应无反应CO2和和H2OCO2和和H2O乙醇和乙醇和CO2无反应无反应乙醇和乙醇和CO2例题1、用含、用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子，原子，18O的转移途径是（的转移途径是（ ） A葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水 B葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧 C葡萄糖葡萄糖氧氧水水 D葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO22、生物呼吸作用过程中，若有二氧化碳放出，、生物呼

3、吸作用过程中，若有二氧化碳放出，则可判断此过程一定则可判断此过程一定A、不是乳酸发酵、不是乳酸发酵 B、不是乙醇发酵、不是乙醇发酵C、是需氧呼吸、是需氧呼吸 D、是厌氧呼吸、是厌氧呼吸3、发面时间长，面里含水量增加的原因、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、长时间厌氧呼吸，产生大量水B、需氧呼吸产生大量、需氧呼吸产生大量H H2 2O OC、酵母菌能使面粉里的结合水变成自由水、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、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、下图中正确表示水稻呼吸强度与K吸收吸收量关系的是量关系的是自养生物自

4、养生物：通过：通过光合作用光合作用或或化能合成作用化能合成作用，将将无机物无机物合成合成有机物有机物的生物的生物异养生物异养生物：只能利用：只能利用现成有机物现成有机物维持生命的生物维持生命的生物（不能将无机物合成有机物）（不能将无机物合成有机物）例子：绿色植物，蓝细菌，例子：绿色植物，蓝细菌，硝化细菌硝化细菌等等例子：动物，真菌，乳酸菌，大肠杆菌、根瘤菌、例子：动物，真菌，乳酸菌，大肠杆菌、根瘤菌、病毒等病毒等光合作用概述光合作用概述 1 1、概念：、概念：光合作用是指以光合作用是指以COCO2 2和和H H2 2O O为原料，通过为原料，通过 叶绿体（真核）叶绿体（真核），利用光能合成，利

5、用光能合成糖类糖类等等 有机物质，同时产生有机物质，同时产生H2O释放释放O O2 2 。光能光能叶绿体叶绿体6CO2 + 12H2OC6H12O6+ 6O2 + 6H2O 2 2、总反应式：、总反应式：3 3、光合作用的两个阶段、光合作用的两个阶段光反应光反应碳反应碳反应金边大叶黄杨金边大叶黄杨叶绿体叶绿体 类囊体的膜上分布有进行光合作用的类囊体的膜上分布有进行光合作用的酶和色酶和色素素，基质中叶含有进行光合作用的酶。，基质中叶含有进行光合作用的酶。色素功能：吸收、传递、转化色素功能：吸收、传递、转化光能光能1 1、提取绿叶的色素、提取绿叶的色素 原理：原理：色素能溶色素能溶解在有机溶剂无水

6、乙解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水醇中，所以可用无水乙醇提取色素。乙醇提取色素。称取称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。的绿叶，剪碎，放入研钵中。实验：光合色素的提取与分离实验：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。）防止研磨中色素被破坏。）少许二氧化硅和碳酸钙少许二氧化硅和碳酸钙再放入再放入10mL10mL无水乙醇无水乙醇迅速、充分迅速、充分的研磨的研磨 将研磨液将研磨液迅速迅速倒入玻倒入玻璃漏斗中进行过滤。璃漏斗中进行过滤。收集滤液收集滤液, ,封口。封口。制备滤纸条制备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线画滤液

7、细线画滤液细线细、直细、直、齐齐 重复重复2 23 3次次2 2、分离绿叶中的色素、分离绿叶中的色素 纸层析法纸层析法剪角是为了使扩散起点一致剪角是为了使扩散起点一致原理：原理：不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。不同，从而分离色素。层析液层析液培养皿培养皿 纸层析法纸层析法插滤纸条插滤纸条色素在层析液体中溶解度大，扩散速度快；溶解度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。小，扩散速度慢。注意：层析液不能没及滤液线注意：层析液不能没及滤液线（石油醚）（石油醚）蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄黄 色色胡胡爷爷爱爱币币3 3

8、、色素的种类、色素的种类胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b宽度宽度4最窄最窄31最宽最宽2盖 子盖 子2.色素的种类及作用色素的种类及作用分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？黄呢？ 由于叶绿素的含量大大超过类由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色的绿色由于叶绿素比类胡萝卜素易由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来胡萝

9、卜素的颜色显示出来二、色素的作用二、色素的作用 实验表明：叶绿素主要吸收实验表明：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光，类胡萝卜，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。色素对绿光吸收最少。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：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

10、附近？射的水绵细胞附近？ （1）提取色素：研磨（碳酸钙、二氧化硅、）提取色素：研磨（碳酸钙、二氧化硅、95%乙醇），过滤（单层尼龙布）。乙醇），过滤（单层尼龙布）。 （2）制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤）制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线液扩散速度太快），画铅笔线 （3）点样）点样:画滤液细线画滤液细线,细、直、齐，重复细、直、齐，重复几次。几次。 （4）分离：用层析液，液面不能淹没滤液）分离：用层析液，液面不能淹没滤液细线。细线。需光需光、水、色素、酶。、水、色素、酶。 酶酶 光能光能电能电能 ATP、活跃的化学能活跃的化学能：辅酶：辅酶 NADPH：还原型辅酶：还

11、原型辅酶C1、二、碳反应二、碳反应CO2+核酮糖二磷酸核酮糖二磷酸酶酶六碳六碳分子分子酶酶2个三碳分子个三碳分子三碳分子三碳分子ATPADP+PiNADPHNADP+H+三碳糖磷酸三碳糖磷酸(三碳酸三碳酸)(RuBP)(三碳糖三碳糖)(三碳酸三碳酸)3 3个个COCO2 26 6个个三碳三碳糖磷酸糖磷酸1 1个个保持用于糖的生成或其他代谢保持用于糖的生成或其他代谢5 5个个经一系列变化再生为经一系列变化再生为3 3个个RuBPRuBP: 核酮糖二磷酸（核酮糖二磷酸（RuBP） 酸酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 ATP、活跃的化学能活跃的化学能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 C原子转移途径原子

12、转移途径:若若降降CO2浓度浓度,三碳三碳酸酸, ()降降，(5)，三碳，三碳酸酸光反应碳反应进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质光、水、色素和酶光、水、色素和酶CO2 、ATP 、NADPH和酶和酶光能转换成光能转换成电能电能再转换成再转换成ATP NADPHATP NADPH中中活跃的化学能活跃的化学能ATP NADPHATP NADPH中中活跃活跃的化学能变的化学能变成有机物中成有机物中稳定稳定的化学能的化学能 光反应为光反应为碳碳反应提供反应提供 NADPHNADPH和和ATPATP碳碳反应为光反应提供反应为光

13、反应提供ADPADP和和NADPNADP+ +水光解水光解 H2O 2H+1/2O2+2e-合成合成ATP ADP+Pi+能量能量 ATP合成合成NADPHCO2的固定：的固定：CO2+C5 2三碳酸三碳酸三碳酸的还原：三碳酸的还原： 2三碳酸三碳酸 三碳糖三碳糖RuBP的再生：的再生：光光 酶酶 酶酶 酶酶 ATP 、NADPH光反应和碳反应的比较光反应和碳反应的比较6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2元素来龙去脉元素来龙去脉光合作用完整反应式光合作用完整反应式( (计算式计算式) )光合作用与需氧呼吸的区别光合作用与需氧呼吸的区别光合作用光合作用需氧呼吸需氧呼吸原

14、料原料产物产物能量能量转换转换发生发生部位部位发生发生条件条件CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物O2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物CO2、H2O等等贮藏能量的过程：贮藏能量的过程：光能光能（电能（电能）活跃的）活跃的化学能化学能稳定的化学能稳定的化学能释放能量的过程：释放能量的过程：稳定的化学能稳定的化学能活活跃的化学能跃的化学能叶绿体叶绿体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体光照下才可发生光照下才可发生光下、暗处都可发生光下、暗处都可发生碳反应碳反应叶绿体中的光合作用过程叶绿体中的光合作用过程光能光能 NADPH ATP 三碳三碳 默写默写环境因素影响光合速率环境因素影响光合速

15、率光合速率光合速率:或称或称光合强度光合强度，是指一定量的植物，是指一定量的植物(如一定如一定的叶面积的叶面积)在在单位时间单位时间内进行多少光合作用内进行多少光合作用(如如释放多少氧气释放多少氧气、消耗多少二氧化碳消耗多少二氧化碳、制制造多少有机物造多少有机物）。）。影响因素：影响因素：光强度、温度、二氧化碳浓度光强度、温度、二氧化碳浓度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体（1）光强度）光强度表观（净）光合速率表观（净）光合速率 = 真正（总）光合速率真正（总）光合速率呼吸速率呼吸速率光合速率光合速率.真正光合速率真正光合速率 =呼吸速率呼吸速率.光合速率

16、达到最大值光合速率达到最大值. 若若光合速率光合速率 = 某植物在黑暗中释放某植物在黑暗中释放CO2 44mg/小时小时,释放释放O2 32mg/小时小时,求该植物光照下求该植物光照下1小时制造葡萄糖的量小时制造葡萄糖的量.解解: 所求葡萄糖的量所求葡萄糖的量= (4444 +3232)6180mg = 60mg (真正光合真正光合速率速率 = 呼吸速率呼吸速率+表观表观光合光合速率速率) A点：黑暗时，只进行细胞呼吸点：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区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2（1）光强度）光强度AB段：弱光下，段：弱光下，光合作用光

17、合作用小于小于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O2B点：光补偿点，点：光补偿点，光合作用光合作用等于等于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2BC1段：强光下，段：强光下，光合作用光合作用大于大于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O2例：下图是夏季晴朗的白天，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某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答：的曲线图。分析回答： 1为什么为什么710时的光合作时的光合作用强度不断增强？用强度不断增强？2为什么为什么12时左右的光合时左右的光合作用强度明显减弱？作用强度明显减弱？3为什么为什么1417时的光合时的光合作用强度不断下降？作用强度不断下降？1 1

18、7 71010时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。2 21212时左右的时左右的温度很高温度很高，蒸腾作用很强，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化气孔关闭，二氧化碳供应减少，碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。所以光合作用强度明显减弱。3 314141717时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。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，罩内况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O O

19、2 2最少的最少的是是A A绿色罩绿色罩 B B红色罩红色罩C C蓝色罩蓝色罩 D D紫色罩紫色罩（2 2）光质）光质自然光自然光 蓝紫光蓝紫光 红光红光 黄光黄光 绿光绿光 光合作用是在酶的催化下进行的，温度直光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在接影响酶的活性。一般植物在10103535下正常进行光合作用。下正常进行光合作用。（3）影响光合速率的因素）影响光合速率的因素温度温度应用：应用： 增加昼夜温差增加昼夜温差, ,提高农作物产量提高农作物产量光光合合作作用用速速率率CO2浓度浓度（4）影响光合速率的因素）影响光合速率的因素二氧化碳浓度二氧化碳浓度规律规律:二氧

20、化碳含量很低时，绿色植物不能制造有二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，机物，在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内,光合作用速率随光合作用速率随CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度光合的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。作用速率趋于稳定。应用：应用：通风、施用农家肥通风、施用农家肥 影响光合作用的因素影响光合作用的因素:外界外界:光强度、温度、光强度、温度、二氧化碳浓度二氧化碳浓度、矿质元素矿质元素(Mg 、 N 、 P).内部内部：色素数量：色素数量 (光反应光反应) 、 含量含量(碳反应碳反应)、酶活性、酶活性. 、类囊体膜类囊体膜类囊体膜类囊体膜 离开离开碳反应的碳

21、反应的 产生产生H: 类囊体膜类囊体膜、细胞溶胶细胞溶胶、线粒体基质线粒体基质. 消耗消耗H: 、 线粒体内膜线粒体内膜. 产生产生O2:类囊体膜类囊体膜. 消耗消耗O2:线粒体内膜线粒体内膜.光系统光系统、光系统、光系统：发生低能发生低能 电子被光激发的反应。电子被光激发的反应。光系统光系统光系统光系统 植物在光照下同时进行着光合作用和需氧呼吸。植物在光照下同时进行着光合作用和需氧呼吸。 6CO2 + 12H2O C6H12O6 +6O2 +6H2O (光合作用光合作用) 光能光能叶绿体叶绿体 一般光照下一般光照下测到测到的的是植物的的是植物的的表观光合速率表观光合速率. 真正光合速率真正光

22、合速率 = 表观光合速率表观光合速率 + 呼吸速率呼吸速率 (制造或固定制造或固定) (积累积累) (黑暗黑暗) 当植物的当植物的真正光合速率真正光合速率=呼吸速率时呼吸速率时, 表观光合速率表观光合速率=0, 植物不积累有机物植物不积累有机物,不能正常生长不能正常生长.真核生物在叶绿体中进行光合作用真核生物在叶绿体中进行光合作用,蓝细菌在质膜上进行蓝细菌在质膜上进行. C6H12O6+ 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O+ 能量能量(需氧呼吸需氧呼吸) 酶酶 53曲线曲线(或或)说明在一定范围内说明在一定范围内随光强度增大随光强度增大，光合作用，光合作用 强度增大。当光强度强度增

23、大。当光强度超过超过b点点时，光合作用强度不再增大。时，光合作用强度不再增大。曲线曲线、说明：说明： 相同光强度相同光强度下，二氧化碳浓度越大，光合作用强度越大。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。光强度、二氧化碳浓度能影响光合作用强度。 乙图乙图:两曲线的两曲线的差差 =真正光合速率呼吸速率真正光合速率呼吸速率 =表观光合速率表观光合速率 乙图乙图1 1、在光合作用的碳反应过程中，没有被消耗掉、在光合作用的碳反应过程中，没有被消耗掉的是（的是（ ） A A、NADPH BNADPH B、RuBPRuBP C C、ATP DATP D、COCO2 2B2 2、与光合作用光反应有关的是（、与光合作用光反应有关的是（ ）H H2 2O O ATP ATP ADP ADP COCO2 2A.A. B. B. C. C. D. D.A3 3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02 2条件条件下。如果将环境中下。如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平，此时叶含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的肉细胞内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况含量的变化情况依次是依次是A. A. 上升；下降；上升上升；下降；上