高三一轮复习课件：光合作用

1、1.色素的提取与分离实验:分离和提取的原理和方法？过程？画出滤纸条上四种色素？提取色素时加石英砂的目的？碳酸钙的目的？无水乙醇目的？滤纸条应该如何制备？画滤液细线应注意？2.叶子呈绿色的原因？秋天叶子呈黄色的原因？秋天枫叶呈红色的原因？影响叶绿素合成的因素？3.叶绿体适合光合作用的结构基础？4.叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱？ 5.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？（大本65页）6.写出光合作业的方程式，画出光合作用的过程图。光合作用的概念？两个阶段？分别发生的场所？条件？物质变化？能量转化？光合作用中各元素如何转移？H、C、O7.环境改变时光合作用各物质含量的短时间变化分析?8.光合作

2、用强度的概念？影响光合作用强度的外因和内因？分析各外因的影响机理和生产应用？9.探究光照强度对光合作用强度的影响实验：自变量？如何设置？因变量是？如何检测？10.化能合成的概念？典型生物？11.光合作用和呼吸作用的比较？12.光合和呼吸在物质和能量上的联系？13.真光合、净光合、呼吸的表示方法？14.常见的三种曲线的分析15.光合速率与呼吸速率测定的四种方法光合作用与能量转化内容要求1.实验：绿叶中色素提取和分离2.捕获光能的色素与叶绿体结构3.说明光合作用的原理及过程4.影响光合作用的因素与应用实验：探究环境因素对光合作用强度的影响 考点一.实验：绿叶中色素的提取和分离11.原理 2.过程

3、3.结果 4.注意事项 1.实验原理纸层析法色素的提取原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，可用无水乙醇提取绿叶中的色素。色素的分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，可将混在一起的色素分开。溶解度高，扩散速度快，位于上面溶解度低，扩散速度慢，位于下面2.实验过程防止色素被破坏单层尼龙布95%乙醇加适量无水碳酸钠深绿色铅笔铅笔线层析液挥发 色素溶解在层析液中，而导致滤纸条上无色素带3.实验结果及分析橙黄色色素种类色素含量溶解度异常现象原因分析 1.色素提取液呈淡绿色的原因？ 2.色素带不整齐的原因？ 3.滤纸条上看不到色素带的原因？（1）叶片不新鲜；(2)称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素

4、溶液浓度小；(3)研磨不充分，色素未能充分提取出来；(4)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏（1）画滤液细线时，细线没有做到细且直，使色素彼此重叠（2）滤纸条一端两角剪得不对称。 （1）滤液细线接触到层析液（2）忘记画滤液细线 思维拓展 在滤纸的中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液扩散，会得到近似同心环的4个色素圈，由外向内依次是什么色素？分别是什么颜色？ （橙黄色）（黄 色）（蓝绿色）（黄绿色)叶黄素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶绿素主要吸收：_类胡萝卜素主要吸收：_色素对_吸收最少蓝紫光、红光蓝紫光绿光1.色素的吸收光谱色素吸收光的范围：一般叶绿体中的色素只吸收可见光(可见

5、光的波长范围大约是390760 nm)，对红外光和紫外光不吸收。考点二.捕获光能的色素与叶绿体结构2.色素与叶片的颜色3.影响叶绿素合成的三大因素蓝细菌等光合细菌没有叶绿体也能进行光合作用外膜囊状结构光合色素光反应基质暗4.叶绿体的结构叶绿体有哪些结构特点与其进行光合作用相适应？基粒和类囊体极大地扩展了受光面积；在类囊体薄膜上分布着与光合作用有关的酶和色素，在基质中分布着与光合作用有关的酶。极细光束照射完全光照黑暗，无空气1. 恩格尔曼第一个实验的结论是什么？ 氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。2. 恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 选材好：水绵的叶绿体呈螺

6、旋式带状，便于观察，好氧细菌可确定释放氧气多的部位；设计好：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果。 恩吉尔曼的水绵照光实验恩格尔曼的第二个实验3. 在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。结论：叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。(1)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()(3

7、)秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的()提示秋天叶片变黄是叶绿素被破坏的原因。(4)光合作用需要的色素和酶只分布在叶绿体基粒中()提示光合作用需要的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而光合作用需要的酶分布在类囊体的薄膜和基质中。(5)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与()1.光合作用的概念CO2+H2O叶绿体光能（CH2O）+O2 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。考点三.光 合作用的原理与过程2.光合作用的探究历程（1）（2）1937 年，英国植物学家希尔：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔

8、反应。结论：光合作用释放的氧全部来自水。同种植物CO2H2O （ 3 ）1941年，鲁宾、卡门实验同位素标记法C18O2H218O18O2O2甲组乙组 1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。 1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。根据是否需要光能，分两个阶段：光反应和暗反应（碳反应）3光合作用的过程光反应暗反应场所条件物质变化能量变化联 系 光、色素、酶 类囊体的薄膜上 水的光解:NADPH的合成:ATP的合成 光能ATP和NADPH中的化学能 光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供NADP + 、ADP和Pi光反应为暗反应提供能量 ATP

9、和NADPH中的化学能有机物中稳定的化学能 多种酶 叶绿体基质CO2的固定：C3的还原： +O2 光4H+色素2H2OADP+PiATP酶CO2+ C5酶2C32C3酶、ATP(CH2O)+C5NADPH+NADPH H+NADP +光反应和暗反应紧密联系，能量转化和物质变化密不可分 卡尔文循环四、课堂小结叶绿体中的色素H2OO2水的光解NADPH供氢光能ATPADP + Pi供能CO22C3（ CH2O ）C5 多种酶参加催化还 原光反应阶段暗反应阶段（类囊体的薄膜）（叶绿体的基质）叶绿体固定供能4.光合作用中元素的转移途径： H的转移途径： C的转移途径：O的转移途径：H2ONADPH（C

10、H2O）CO2C3（CH2O）H2O + CO2 （CH2O）+O2光能叶绿体卡尔文循环5.环境改变时光合作用各物质含量的短时间内变化分析总结：同一条件下ATP、NADPH 和C5变化一致，与C3变化相反；分析物质变化时，要分析来源和去路NADPHNADPHNADPH对某植物作如下处理：（甲）持续光照20min，（乙）先光照5s后再黑暗处理5s，连续交替40min若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项（）AO2：甲乙，有机物，甲乙BO2：甲乙，有机物，甲乙CO2：甲乙，有机物，甲乙DO2：甲乙，有机物，甲乙C6.化能合成作用 例如： 硝化细菌

11、、硫细菌、铁细菌等。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2 2HNO3+能量CO2 + H2O （CH2O）+ O2硝化细菌：在自然界中，有少数种类的细菌，能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。电子显微镜下的一种的硝化细菌光合作用和化能合成作用的比较项目光合作用化能合成作用区别能量来源_代表生物绿色植物_相同点都能将_等无机物合成有机物，光能氧化无机物释放的能量硝化细菌CO2和H2O均是自养生物生产者(1)光反应必须在光照下进行，暗反应必须在暗处进行()提示暗反应在有光无光条件下都能进行。(2)H2O在光下分解为NADPH和O2的过程发生在叶绿体基

12、质中()提示水的光解发生在类囊体薄膜上。(3)光合作用光反应阶段产生的NADPH可在叶绿体基质中作为还原剂()(4)适宜条件下培养的叶绿体，突然将原来的白光改为绿光照射，则短时间内NADPH含量会增多()提示叶绿体几乎不吸收绿光，因此短时间内NADPH含量会减少。(5)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉()提示叶肉细胞在叶绿体基质中合成淀粉。(6)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应过程()(7)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖类()考向1结合光合作用的过程，考查科学思维能力和科学探究能力1.(2020天津等级考，5)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶

13、等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是()A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素ABCO2的浓度CO2H2O （CH2O）O 2 光能叶绿体H2O光：光照强度、光质、光照时间温度矿质元素（Mg合成叶绿素）考点四.影响光合作用的因素及实践应用外因：内因：酶的种类、数量色素的含量叶龄不同光合作用强度概念：表示方法：植物在单位时间内通过光合作用制造

14、糖类的数量一定时间内原料消耗或产物生成的数量单位时间内光合作用利用CO2的量、单位时间内光合作用制造有机物的量单位时间内光合作用产生O2的量1.内部因素(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)，以阴生植物、阳生植物为例(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶增大实验原理实验：探究光照强弱对光合作用强度的影响叶片含有空气，放入水中会上浮叶片下沉光合作用产生O2O2充满细胞间隙，叶片上浮抽气自变量（设置方法？）因变量（观察指标？）无关变量变量分析调节台灯与实验装置的距离或调节灯泡的功率光照强弱光合作用强度单位时间内小圆形叶片浮起的数量或浮起相同数量的叶片用的时间长短叶片的生长状况、CO2浓度、温度等

15、2.外部因素要求相同且适宜用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰实验装置实验结果：小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20 mL强多乙10片20 mL中中丙10片20 mL弱少实验结论： 在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强大本74页3.关注点（1）光照强度应用：温室大棚适当提高光照强度可以提高光合速率间作套种直接影响光反应阶段（2）二氧化碳浓度应用： “正其行，通其风”增施农家肥（利用土壤微生物将农家肥中的有机物分解，产生无机盐和CO2 供植物体利用）直接影响暗反应阶段C点之后限制因素？外因: CO2 浓度、温度等内因：色素的数量、酶的数量等光质：无色薄膜，补红光和蓝紫光（3）温度通过影响酶的活性来影响反应速率应用：温室栽培，白天适当提高温度，晚上降低温度，减少有机物的消耗。（4）水分和矿质元素水：原料