《高考生物大一輪復習 第五章 第4節(jié) 能量之源-光與光合作用課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物大一輪復習 第五章 第4節(jié) 能量之源-光與光合作用課件 新人教版必修1.ppt（73頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

細胞的能量供應和利用,第5章,第4節(jié)能量之源——光與光合作用,紅光和藍紫光,藍紫光,暗反應所需的酶,色素和光反應所需的酶,葉綠體是光合作用的場所,二、光合作用的過程及意義1．反應式：⑥__________________________________。2．過程二者聯(lián)系：光反應為暗反應提供?___________；暗反應為光反應提供?__________。,光、色素、酶,類囊體薄膜,[H]＋O2,ATP,ATP中活躍的化學能,酶,葉綠體基質(zhì),C3,(CH2O),有機物中穩(wěn)定的化學能,[H]和ATP,ADP、Pi,光合作用探究歷程中的經(jīng)典實驗,在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，大多數(shù)科學家利用了對照實驗，使結果和結論更科學、準確。①薩克斯：自身對照，自變量為光照(一半曝光與另一半遮光)，因變量為顏色變化。②恩格爾曼：自身對照，自變量為光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)，因變量為好氧菌的分布。③魯賓和卡門：相互對照，自變量為標記物質(zhì)(HO與C18O2)，因變量為O2的放射性。④普利斯特利：缺少對照實驗，實驗結果的說服力不強。,(雙選)德國科學家薩克斯先將綠色葉片放在暗處數(shù)小時進行“饑餓”處理(消耗葉片中的淀粉)后，再把該葉片的一半遮光，另一半曝光。一段時間后，將該葉片用碘蒸氣處理，結果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍，曝光部分變藍。下列有關本實驗的分析及結論合理的是()A．本實驗未設對照組B．有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結果的唯一原因C．實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài)D．實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉,解析該實驗中曝光部分與遮光部分形成了對照，A項錯誤。該實驗只能證明有淀粉的生成，但不能證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉，D項錯誤。答案BC,(雙選)將某植物(其葉片如下圖圖甲所示)放在黑暗中兩天后，根據(jù)圖乙所示，處理其中一塊葉片。然后將整株植物置于陽光下4小時，取該葉片用酒精脫色處理后，滴加碘液顯色，下列有關該實驗結果和現(xiàn)象的描述正確的是(),,A．該實驗的結果顯示出X為藍色，Y為棕黃色B．W和X兩部分對照實驗能證明光合作用需要葉綠素C．X和Y兩部分對照實驗能證明光合作用需要水D．Y和木塞夾著的部分對照實驗能證明光合作用需要光【答案】AB【解析】X有色素、光、CO2，可以進行光合作用產(chǎn)生淀粉；Y有色素、光、無CO2，不能進行光合作用產(chǎn)生淀粉；X與Y相對照說明光合作用需要CO2。,1．光合作用過程的圖解,光合作用的過程,,2．光反應與暗反應的比較,①光反應為暗反應提供兩種重要物質(zhì)：[H]和ATP，暗反應為光反應也提供兩種物質(zhì)：ADP和Pi，注意產(chǎn)生位置和移動方向。②光反應產(chǎn)生的ATP主要用于暗反應，不用于其他生命活動。③沒有光反應，暗反應無法進行，所以晚上植物只進行呼吸作用，不進行光合作用；沒有暗反應，有機物無法合成，生命活動也就不能持續(xù)進行。,下圖為葉綠體結構與功能示意圖，下列說法錯誤的是()A．結構A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學能B．供給14CO2放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲C．結構A釋放的O2可進入線粒體中D．如果突然停止CO2的供應，短時間內(nèi)C3的含量將會增加,,解析結構A是基粒類囊體，是光反應發(fā)生的場所，B是葉綠體基質(zhì)，是暗反應發(fā)生的場所。B項，供給14CO2，先由C5固定成C3，再還原成甲，途徑為CO2→C3→甲；C項，結構A釋放的O2先自由擴散到細胞質(zhì)基質(zhì)，再進入線粒體中；D項，在光合作用中CO2首先和C5結合生成C3，如果突然停止CO2的供應，則C3的生成量減少，而其消耗量不變，因此C3含量減少；而C5由于無法與CO2結合，其消耗量減少，而其生成量基本不變，因此C5短期內(nèi)會增加。答案D,(2015屆煙臺統(tǒng)考)下圖為光合作用過程示意圖，在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中含量的變化將會是()A．a(chǎn)上升、b下降B．a(chǎn)、b都上升C．a(chǎn)、b都下降D．a(chǎn)下降、b上升,,【答案】B【解析】a、b分別是[H]和ATP，c是CO2，如果突然將c降低至極低水平，形成的C3減少，需要的a、b減少，而a、b的生成量不變，則a、b在葉綠體中的含量都上升。,影響光合作用速率的環(huán)境因素及其在生產(chǎn)中的應用,(2)同一葉片的不同生長發(fā)育時期：①曲線分析：隨幼葉發(fā)育為成熟葉片，葉面積增大，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合速率增大；老葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率隨之下降。②應用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理，可降低其細胞呼吸消耗有機物。,,2．單因子變量對光合作用的影響(外界因素)(1)光照強度：,,①曲線分析：,②應用：a．延長光照時間；b．增加光合作用面積，如合理密植；c．陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物低，如圖中虛線所示。間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。(2)光質(zhì)：①由于色素吸收可見光中的紅光和藍紫光多，吸收綠光最少，故單色光中，紅光下光合速率最高，藍紫光次之，綠光最差，不同波長的光對光合作用的影響是不同的。,②應用：a．溫室大棚使用無色透明的玻璃(或薄膜)；b．若要降低光合作用，則使用有色(如藍色或綠色)玻璃(或薄膜)。(3)CO2濃度：,,①曲線分析：a．曲線表示在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度的增加而增大，但當CO2濃度增加到一定范圍后，光合速率不再增加。b．A點表示光合作用強度等于細胞呼吸強度時的CO2濃度，即CO2補償點。c．B點表示CO2飽和點。限制B點的因素是酶的數(shù)量和酶最大活性及光照強度等環(huán)境因素。②應用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合作用速率。,(4)溫度①溫度主要是通過影響與光合作用有關酶的活性而影響光合作用速率，如下圖：,,②溫度對凈光合速率的影響低溫會影響光合酶的活性，植物凈光合速率較低；較高溫度使呼吸作用加強，凈光合速率下降。,,③應用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度，也可適當降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物的積累。(5)水分的供應①影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導致葉片氣孔關閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。②應用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。,(6)必需元素的供應①曲線分析(如下圖)：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物滲透失水而萎蔫。②應用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。,,3．多因子變量對光合作用速率影響的分析①曲線分析：P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點時，橫坐標所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。,,②應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同時充入適量的CO2，進一步提高光合速率，當溫度適宜時，要適當提高光照強度和CO2濃度可以提高光合速率?？傊?，可根據(jù)具體情況，通過提高光照強度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度等來充分提高光合速率，以達到增產(chǎn)的目的。,下圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍內(nèi)。下列分析錯誤的是(),,A．甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B．乙圖中d點與c點相比，相同時間內(nèi)葉肉細胞中C3的生成量較多C．圖中M、N點的限制因素均是光照強度，P點的限制因素是溫度D．丙圖中，隨著溫度的升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變解析甲圖有兩個變量：光照強度和CO2濃度，a點后隨光照強度和CO2濃度的升高光合速率基本不變，說明a點的限制因素不是光照強度和CO2濃度，可能是葉綠體中酶的數(shù)量；M點前后，光合速率隨光照強度的變化而變化，則其限制因素是光照強度。,乙圖有光照強度和溫度兩個變量；其中d點時的光照強度較c點強，光反應生成的ATP和[H]較多，促進C3的還原，使C5生成量增多，因此C5與CO2結合生成C3的量也會增多；N點前后光合速率隨光照強度的變化而變化，其限制因素是光照強度。丙圖有光照強度和溫度兩個變量，每條曲線的后面都會隨著溫度的進一步升高，曲線走勢將下降。P點前后光合速率隨溫度的變化而變化，其限制因素是溫度。答案D,(2015屆汕頭金山中學期中)下圖是對某植物進行光合作用研究的實驗結果。圖中a、b、c代表溫度，且a>b>c；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO2濃度，且Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ。請回答：,,(1)本實驗的目的是研究______________________________等因素對光合作用速率的影響。(2)a、b、c中，一定超過了最適溫度的是________；Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ中，最接近最適CO2濃度的是__________。(3)上圖中，曲線反映了該植物的__________(填“真”或“凈”)光合作用強度。判斷的理由是__________________。如果要判斷在CO2濃度為Ⅱ、光照強度為P、溫度為a的條件下，該植物白天是否能夠生長，還需要獲得怎樣的實驗數(shù)據(jù)？____________________________________________________。,(4)如果要探究在溫度為b時，該植物光合作用所需的適宜CO2濃度，還需要保持_______________________相同且適宜，并在適當范圍內(nèi)設置_____________________進行實驗。【答案】(1)光照強度、CO2濃度和溫度(2)aⅠ(3)真光照強度為0時，植物的光合作用強度也為0(如果是凈光合作用，則當光照強度為0時，光合作用強度應為負值；其他合理表述也可)溫度為a時該植物的呼吸作用強度(4)(光照強度等)無關變量CO2濃度梯度,1．區(qū)別,光合作用與呼吸作用的比較,3．光合速率與呼吸速率(1)呼吸速率的測定方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測定實驗容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。(2)凈光合速率和真正光合速率：①凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示。②真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機物產(chǎn)生量表示。,(3)光合速率與呼吸速率的關系：①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。②綠色組織在有光條件下光合作用與呼吸作用同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。,,(4)表觀(凈)光合速率的測定方法(如下圖)：,,①條件：整個裝置必須置于光下。②NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。③植物光合速率的測定指標：植物通過光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強增大，毛細管內(nèi)的水滴右移。單位時間內(nèi)水滴右移的體積即是光合速率。,(2015屆平頂山聯(lián)考)下圖表示某高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關系，下列說法正確的是(),,A．2過程消耗的ATP來自1、3、4、5過程產(chǎn)生的ATPB．1、2過程發(fā)生在葉綠體中，3、4、5過程在線粒體中進行C．1過程產(chǎn)生的NADPH參與2過程，3和4過程產(chǎn)生的[H]與氧結合產(chǎn)生水D．高等植物的所有細胞都能進行1、2、3、4,5過程,解析圖中的1、2、3、4、5過程分別是光反應、暗反應、有氧呼吸第一階段、有氧呼吸第二階段、有氧呼吸第三階段。2過程消耗的ATP來自1(光反應)過程產(chǎn)生的ATP，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP用于其他生命活動；有氧呼吸的場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而3則在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；高等植物的細胞中，只有含葉綠體和線粒體的細胞才可以進行1、2、3、4、5過程。答案C,(2014梅州模擬)如圖表示某種植物的葉肉細胞中的甲、乙兩種細胞器及在這兩種細胞器中所進行的生理活動之間的關系。下列說法正確的是()A．甲產(chǎn)生的ATP可以被乙利用，乙產(chǎn)生的ATP也可以被甲利用B．該葉肉細胞光合速率大于呼吸速率C．乙產(chǎn)生的CO2被甲利用至少要經(jīng)過8層磷脂雙分子層D．改變光照強度一定會改變甲細胞器中生理活動的強度,,【答案】B【解析】從題圖來看，甲是葉綠體，乙是線粒體，甲產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用暗反應階段，乙產(chǎn)生的ATP不能用于光合作用，A錯誤。從圖中可以看出，葉綠體產(chǎn)生的O2除供給線粒體外，還向細胞外釋放，說明光合速率大于呼吸速率，B正確。線粒體中產(chǎn)生的CO2被同一細胞中的葉綠體利用，至少要通過4層磷脂雙分子層，C錯誤。當光照強度達到飽和點后，再增大光照強度，其他條件不變，則光合作用強度不變，D錯誤。,注：當光照強度達到某一點后，再增大光照強度，光合強度不增加，這一點的光照強度稱為光飽和點。A．11B．2C．9D．20解析黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分別為6mg/(100cm2葉h)、15mg/(100cm2葉h)。在光照強度為3klx時，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26[mg/(100cm2葉h)]，B植物的真正光合速率為15[mg/(100cm2葉h)]。因此，當光照強度為3klx時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為11。答案A,糾錯1．表觀(凈)光合作用速率與真正光合作用速率的表示方法(1)凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示。(2)真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機物產(chǎn)生量表示。,2．表觀光合作用速率與真正光合作用速率的關系(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。(2)綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。,,A．丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生[H]的場所是線粒體內(nèi)膜B．在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1mgC．在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低D．在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量約為1.8mg,【答案】BD【解析】丙瓶不透光，生物只能進行細胞呼吸，產(chǎn)生[H]的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，A錯誤。甲瓶與丙瓶氧氣量的差表示丙瓶細胞呼吸耗氧的量，B正確。丙瓶不透光，一晝夜的時間內(nèi)水樣中生物均在進行呼吸作用，乙瓶透光，有光照時水樣中生物會進行光合作用，消耗部分呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，因此一晝夜后，乙瓶水樣pH比丙瓶的高，C錯誤。乙、丙瓶取自同一處，生物的種類和數(shù)量基本相同，細胞呼吸速率相同，乙瓶一晝夜的凈光合量用氧氣表示為0.7mg，細胞呼吸的量用氧氣表示為1.1mg，所以一晝夜乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量為1.8mg，D正確。,實驗：綠葉中色素的提取和分離1．實驗原理(1)各種色素能溶解在有機溶劑中，如無水乙醇(或丙酮)。(2)各種色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴散的速度也不同，從而使各種色素相互分離。,2．實驗程序,,解析圖中色素自上而下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，且色素含量的多少依次為：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素；圖④為正常葉片，圖①只是葉綠素含量少，是因為沒加入CaCO3，葉綠素被破壞；圖②無色素帶，可能是沒加丙酮，色素無法溶解；圖③各種色素的含量都有所減少，原因是沒加SiO2，葉片研磨不充分。答案B,【答案】D【解析】色素的提取和分離實驗中，SiO2可使菠菜葉研磨充分，CaCO3可防止葉綠素受到破壞，未加入SiO2或CaCO3時，會發(fā)生甲、乙圖示的現(xiàn)象；丙圖中色素含量基本為零，可能是誤用蒸餾水做提取液和層析液的結果，C正確。丁圖顯示含量最高的是葉黃素，實際上正常綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b多，D錯誤。,