高三生物一轮复习 3.11光与光合作用教学案 新人教版

1、第十一届能量源光和光的合作用试验纲要 1.光合作用的基本过程()。 2 .影响光合速率的环境因素()。 3 .实验：叶绿体色素的提取和分离。一、捕获光能的色素和叶绿体的结构1 .叶绿体(1)结构图(2)结构决定(3)功能：进行光合作用的场所决定(4)恩格尔曼实验：好氧细菌仅分布在叶绿体光束照射的部位巧记叶绿体：由叶绿体膜二层、基质化学基粒构成，类囊体堆积，附着色素酶催化剂，吸收光能转化，有很好的光合作用场所。2 .色素的种类和功能色素功能叶绿素叶绿素a :青绿吸收蓝紫色的光和红色的光叶绿素b :黄绿色类胡萝卜素叶黄素类：黄色吸收蓝紫色的光胡萝卜素：橘红色(1)叶绿体和气泡都有色素，但只有叶绿体

2、中的色素参与光能的捕捉。 (2)叶绿体中的色素只存在于光反应部位3354叶绿体系胶囊的薄膜上，与光合作用相关的酶催化剂存在于两个部位3354叶绿体系胶囊的薄膜上和基质中。二、光合作用的探索过程中队和中科学家用什么样的技术手段得出实验结论？这种技术手段有什么用途？跟踪提示同位素标识牌法的某个元素体和物质的移动目的地。三、光合作用的反应公式和过程1 .反应式： CO2 H2O(CH2O) O2。2 .进程(1)区别(2)联系：光反应为暗反应提供H和ATP。 暗反应为光反应提供ADP，Pi。作出判决1 .叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔内()提示分布在类囊体的薄膜上。2 .光合所需的酶催化剂仅分布在

3、叶绿体基质中()提示同时存在于类囊体的薄膜上和叶绿体基质上。3 .叶绿体是光合作用的主要场所()提示是所有的地方。4 .暗反应必须在无光条件下进行。 （）四、影响光合速率的环境要素1 .空气中CO2的浓度。2 .土壤中水分的量。3 .光的长度、强度和光的成分。4 .温度的高低等。试验点分析光合作用的过程完善光合作用的过程图进行思考1 .光合作用总反应式表示各元素体的由来和去路2 .比较表光反应和暗反应项目光反应暗反应条件需要光、色素、酶催化剂等不需要光和色素，但需要多种酶催化剂、ATP和h地点叶绿体胶囊的胶片上在叶绿体的基质中物质转化水的光解： H2OH O2 ATP的形成： ADP Pi光能

4、ATPCO2的固定： CO2 C52C3C3还原： c3(h ) c 5能量转化光能电能活跃的化学能活跃的化学能有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi容易出错的警告关于光合作用过程的3个容易出错的地方(1)同一植物在两种不同情况下进行光合作用甲： 10分钟一直照射着光。乙：光持续5秒，暗持续5秒，持续20分钟的话，光合成的有机物：甲乙(暗反应时间长)。(2)在CO2中，c进入C3，不进入C5 (CH2O )，最后，在C5中，c不进入(ch2o )，可以用放射性同位素元素体标识牌法证明。(3)基于光合成光反应的ATP仅在暗反应阶段使用，不能使用于其他

5、生命活动，其他生命活动所需的ATP仅从细胞氧化获得。1 .图是叶绿体的构造和功能的示意图，以下的说法错误的是()a .结构a中的能量变化是从光能向ATP中的化学能的转换提供14CO2，放射性出现的顺序为CO2C3甲c .结构a释放的O2进入腺粒体d .如果紧急停止CO2的供给，则在短时间内C3的含量增加答案d在解析光合成中，CO2首先生成C5和C3，当停止供给CO2时，生成C3的解析光合成生成量减少，但由于其消耗量不变，所以在短时间内C3的含量减少。2.(2011新课标全国卷，29 )在光照等适宜条件下，将CO2浓度为1%的环境中培养的某些植物快速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶暗

6、反应中C3和C5化合物的微克分子浓度变化趋势如下图所示。 回答问题：(1)图中的物质a为c 3化合物、C5化合物。(2)在2)co2浓度为1%的环境中，物质b的浓度低于a，原因是：使CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质b浓度上升的原因是(3)使该植物在CO2浓度为0.003%的环境中继续生长的话，在暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定的话，物质a的浓度就会比b的_ _ _ _ _ (低，高)高。(4)当CO2浓度为0.003%时，该植物的光合速率最大时所需的光的强度，与CO2浓度为1%时的强度相比，是(1)C3化合物(2)的暗反应速度在该环境下稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，从暗

7、反应的特征来看，此时C3化合物的分子数为C5化合物的2倍，CO2浓度急剧降低时，C5化合物的合成速度不变，消耗速度变慢，导致C5化合物的蓄积(3)分析(1)CO2浓度降低时，C3化合物减少，消耗持续，因此C3化合物的浓度降低，因此物质a代表C3化合物。 (2)正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5化合物结合形成2 mol C3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。 CO2浓度急速下降到0.003%时，C5化合物的产生量不变，消耗量减少，因此C5化合物的浓度上升。 (3)当CO2浓度继续达到0.003%时，由于光反应产物H和ATP的积累，光反应过程受到抑制，足量的H和ATP

8、使暗反应中C5化合物的浓度逐渐下降，C3化合物的浓度逐渐上升，相对稳定时，C3化合物的浓度仍下降。 (4)由于CO2浓度低时暗反应变弱，需要的H和ATP量减少，因此CO2浓度为0.003%时，能够以低照度实现最大光合速率。结合下图，请分析照明和CO2浓度如表所示变化时，如何输入与表相关的信息条件C3C5h和可承诺量模型分析光从强到弱，CO2的供给不变增加减少减少或无光从弱到强，CO2的供给不变减少增加增加光线不变，CO2从一盏茶到不足减少增加增加光线不变，CO2因不足而一盏茶增加减少减少试验点2的焦点影响光合作用的环境因素及其在生产中的应用1 .单因素因素(1)照度原理分析：光强影响光合速率的

9、原理通过影响光反应阶段，制约ATP和H的产生，进一步制约暗反应阶段。影像分析： a点时只进行细胞氧化的AB段随着光强的增强，光合作用强度也增强，但比细胞氧化强度小的b点时代谢的特征是光合作用强度与细胞氧化强度相等BC段随着光强的增强，与光合作用强度也逐渐增强的c点对应的照度为光吸收点，是限制c点的环境填孔完成后，下面的4张图表示a点、AB段、b点、b点以后的氧和二氧化碳的移动方向。答案应用分析：为了使植物正常生长，光照强度必须大于对应b点的光照强度，适当提高光照强度，可以增加温室大棚作物产量。(2)光照射面积影像分析： OA段表示光合作用实量随着叶面积的增大而增大，a点是光合作用面积的吸收点。

10、 之所以随着叶面积的增大，光合强度不再增加，是因为很多叶被遮挡，光不足。OB段显示，干物质量随着光合作用的增加而增加，a点以后光合作用强度不再增加，但随着叶面积的增加呼吸量(OC段)增加，干物蓄积量下降(BC段)。应用分析：适当剔苗、修剪、合理施肥、浇水、避免徒长。 封行太快，中下层的叶子接受的光往往在光补偿点以下，浪费有机物，招致不必要的浪费。(3)CO2浓度原理分析： CO2浓度影响光合作用的原理影响暗反应阶段，从而制约C3的生成。影像分析：图1中的a点表示光合速率与细胞氧化速度相等时的CO2浓度、即CO2补偿点，图2中的a 点表示进行光合成所需的CO2的最低浓度应用分析：大气中CO2浓度

11、在OA段时，植物在不能进行光合作用的农业生产中，可以采取增加农家肥等措施，增加CO2浓度，提高光合速率。(4)温度原理分析：通过影响酶活力影响光合作用。图像分析：低温会导致酶活力降低，引起植物的光合速率降低，在一定范围内随着温度的上升，酶活力上升，光合速率也引起增强的温度过高，导致酶活力降低，植物的光合速率降低。应用分析：在温室中白天调整到最适合光合作用的温度，提高光合速率晚上适度降低温室温度，降低细胞氧化，保证植物有机物的蓄积。(5)必须矿元素元素体画像分析：在一定浓度范围内，增加必要的矿元素元素体的供给，可以提高光合速率，但超过一定浓度的话，土壤溶液浓度过高，植物光合速率降低。应用分析：在

12、农业生产中，根据植物的需要肥规律，适时适量增加施肥材料，可提高作物的光能利用率。2 .多因素因素(1)曲线分析： p点的情况下，限制光合速率的要素应该是用横轴表示的因子，随着该因子变强，光合速率变高。 到了q点，用横轴表示的因子不再是影响光合速率的因子并且为了增加光合速率，可以采取适当增加图中其它因子的方法。(2)应用：温室栽培时，在一定照度下，白天适度提高温度，提高光合作用酶催化剂活性，提高光合速率，云同步中填充适量的CO2进一步提高光合速率，温度适当时适度提高光合作用强度和CO2浓度提高光合速率。容易出错的警告光合作用影响因素中的2个容易忽略的点(1)容易忽略温度变化对光合作用的影响。 温

13、度变化时，无论是光反应还是暗反应受影响，但主要影响暗反应。 这是因为参与暗反应的酶催化剂的种类和数量多于参与光反应的酶催化剂的种类和数量。(2)容易忽略2)co2浓度对光合作用的影响。 CO2浓度低时，无法进行光合作用。CO2浓度大于某个值时，进行光合作用。 对植物来说也存在CO2的补偿点和吸收点，如果CO2浓度过大，植物的呼吸作用被抑制，影响光合作用。3 .甲图和乙图表示某植物在适当的CO2浓度条件下的光合速率和环境要素的关系，以下的相关记述有错误的地方是()a .在甲图中，在a 点限制光合速率的主要因素是光强度，在b 点限制光合速率的主要因素是温度或CO2浓度从乙图可以看出，一旦超过一定的

14、温度，光合速率就会随着温度的升高而降低c .温度主要通过影响酶催化剂的活性来影响光合速率d .光强从突然地a变为b时，短时间内叶肉细胞中的C3含量增加答案d解析甲图表示光强和温度对光合速率的影响，乙图表示温度对光合速率的影响。 在分析甲图某一点的限制因素时，要看曲线是否达到了吸收点。 在未达到吸收点(a点等)的情况下，限制要因达到用横轴表示的要因、即作为照明强度的吸收点之后(例如b点)，限制要因是横轴表示的要因以外的要因、例如温度或CO2浓度。 光强度急剧增强时，光反应速度加快，产生更多的H和ATP，在短时间内C3的还原速度加快，CO2的一定速度不变，因此C3的含量减少。4 .环境因素对绿色植

15、物光合速率的影响如图所示，图中准确为()a .在a点或b点时，可以在叶肉细胞的胞质溶胶、线粒体基质和叶绿体基质上产生ATPb .环境中镁不足时，CO2的含量不变化，a点有可能降低到b点与c.a点相比，b点叶绿体中的三碳化合物的含量多D.a点和b点的光合速率的不同是由于光强度和CO2浓度的不同造成的答案b因为叶肉细胞解析时时刻刻进行呼吸作用，所以胞质溶胶、腺粒体基质产生ATP，而光合作用产生ATP的场所是在叶绿体中的类囊体薄膜上。 环境中镁不足的话，叶绿素的合成就会减少，在相同的光强等条件下光合速率会下降。 b点与a点相比，照度相同，但CO2浓度低，因此合成三碳化合物的量少，两者产生的H与ATP

16、同样多，还原消耗的三碳化合物的量相同，因此在b点叶绿体中的三碳化合物的含量少。 由图可知，a点和b点的光合速率不同的原因是CO2浓度的不同。对于具有吸收点(平衡点)的坐标曲线，在分析其限制因素时，必须分为两部分(1)达到吸收点的制约因素是横坐标表示的因素。(2)达到吸收点后的制约因素是横轴表示的因素以外的因素。试点三光合作用发现史中的经典实验分析1.1771年普里斯托利实验本实验的缺点：缺乏空白对照，实验结果说服力不强。2.1864年萨克斯实验(1)本实验中黑暗处理的目的：消耗叶片内在淀粉，避免干扰。(2)本实验是自我对照，自变量是否照光(半曝光和已经半遮光)，变量是叶子是否制成淀粉，外观是变量是否发生颜色变化(是否出现藏蓝色)。3.1880年恩格尔曼实验(1)本实验组为极细光束照射处的叶绿体，对照组为暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。(2)本实验中自我对照，自变量为光照射(照光处和不照光处暗黑和完全曝光)，因为变量为好氧细菌分布。容易错误地警告恩格尔曼的实验方法的巧妙(1)实验材料为好极了：使用棉作为实验材料。 水绵