高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第3講 光合作用課件 新人教版必修1.ppt

第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 必修一 第三講光合作用 1 葉綠體中的色素及色素的吸收光譜 考點(diǎn)一捕獲光能的色素及光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 由圖可以看出 1 葉綠體中的色素只吸收 而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收 2 葉綠素對(duì) 的吸收量大 類胡蘿卜素對(duì) 的吸收量大 對(duì)其他波段的光并非不吸收 只是吸收量較少 可見(jiàn)光 紅光和藍(lán)紫光 藍(lán)紫光 2 葉綠體的結(jié)構(gòu)和捕獲光能的色素 1 葉綠體 結(jié)構(gòu)示意圖 功能 進(jìn)行 的場(chǎng)所 光合作用 2 色素的種類和功能 葉綠素a 葉綠素b 藍(lán)紫光和紅光 中下層 最下層 類胡蘿卜素 黃 橙黃 藍(lán)紫光 中上層 最上層 3 光合作用的探究歷程 連線 判斷下列說(shuō)法的正誤 1 光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中 2 葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素 3 葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 4 植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 5 葉片黃化 葉綠體對(duì)紅光的吸收增多 1 為什么葉片一般呈現(xiàn)綠色 提示 因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收很少 綠光被反射出來(lái) 所以葉片呈現(xiàn)綠色 2 為什么無(wú)色透明的大棚中植物的光合效率最高 提示 無(wú)色透明大棚能透過(guò)日光中各種色光 有色大棚主要透過(guò)同色光 其他光被其吸收 所以無(wú)色透明的大棚中植物的光合效率最高 3 下面是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實(shí)驗(yàn)示意圖 請(qǐng)分析 1 恩格爾實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上有什么巧妙之處 2 兩實(shí)驗(yàn)均需要進(jìn)行 黑暗 處理嗎 3 兩實(shí)驗(yàn)如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn) 提示 1 選擇水綿和好氧細(xì)菌 水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀 便于觀察 用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位 2 圖示的兩實(shí)驗(yàn)中 只有薩克斯的實(shí)驗(yàn)需進(jìn)行 黑暗 處理 目的是消耗掉細(xì)胞中原有的淀粉 3 恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中 照光處理與不照光 黑暗與完全曝光形成對(duì)照 薩克斯的實(shí)驗(yàn)中 暗處理的葉片一半曝光 一半遮光形成對(duì)照 1 葉綠體中的色素 注意 在光合作用的發(fā)現(xiàn)中 大多數(shù)科學(xué)家們利用了對(duì)照實(shí)驗(yàn) 使結(jié)果和結(jié)論更科學(xué) 準(zhǔn)確 1 薩克斯 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(mén) 相互對(duì)照 自變量為標(biāo)記物質(zhì)ho與c18o2 因變量為o2的放射性 4 普里斯特利 缺少空白對(duì)照 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)服力不強(qiáng) 高考警示 1 色素與葉片顏色 2 影響葉綠素合成的因素 1 光照 光是影響葉綠素合成的主要條件 一般植物在黑暗中不能合成葉綠素 因而葉片發(fā)黃 2 溫度 溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性 進(jìn)而影響葉綠素的合成 低溫時(shí) 葉綠素分子易被破壞 而類胡蘿卜素分子較為穩(wěn)定 使葉子變黃 3 必需元素 葉綠素中含n mg等必需元素 缺乏n mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成 葉變黃 另外 fe是葉綠素合成過(guò)程中某些酶的輔助成分 缺fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻 葉變黃 解析 好氧細(xì)菌聚集該區(qū)域說(shuō)明氧氣含量多 即說(shuō)明葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用 放出o2 a 例1 恩格爾曼對(duì)葉綠體功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的四妙之處 1 實(shí)驗(yàn)材料選得妙 用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料 水綿不僅具有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體 而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中 便于觀察和分析研究 2 排除干擾的方法妙 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一在于控制無(wú)關(guān)變量和減少額外變量 恩格爾曼將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境中 排除了環(huán)境中光線和氧的影響 從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行 3 觀測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)得妙 通過(guò)好氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測(cè) 從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位 4 實(shí)驗(yàn)對(duì)照設(shè)計(jì)得妙 進(jìn)行局部光照和完全曝光的對(duì)照實(shí)驗(yàn) 從而說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同是由光照條件不同引起的 技巧點(diǎn)撥 變式訓(xùn)練 c 解析 葉綠體中的色素易溶于有機(jī)溶劑 如乙醇 丙酮等 a項(xiàng)正確 鎂是葉綠素的組成元素 植物中的礦質(zhì)元素主要由根從土壤中吸收 b項(xiàng)正確 一般情況下 光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光 波長(zhǎng)范圍大約是390 760nm 而紅外光是波長(zhǎng)大于760nm的光 紫外光是波長(zhǎng)小于390nm的光 c項(xiàng)錯(cuò)誤 光是葉綠素合成的必要條件 黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片葉綠素合成受阻 從而使葉片表現(xiàn)出類胡蘿卜素的黃色 d項(xiàng)正確 2 2017 重慶南開(kāi)中學(xué)質(zhì)檢 下列關(guān)于葉綠體的敘述 正確的是 a 葉綠體的外膜 內(nèi)膜極大地?cái)U(kuò)展了受光面積b 葉綠體基質(zhì)中nadp 能形成nadphc 類囊體膜上的光合色素都可以吸收藍(lán)紫光d 類囊體薄膜中的酶可催化co2分子的固定和c3的還原 解析 葉綠體的類囊體薄膜擴(kuò)展了受光面積 a錯(cuò) nadp 形成nadph 發(fā)生在類囊體薄膜 b錯(cuò) co2固定與c3還原屬于暗反應(yīng) 在葉綠體基質(zhì)中 c 1 概念指綠色植物通過(guò) 利用光能 把 轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物 并且釋放出 的過(guò)程 考點(diǎn)二光合作用的過(guò)程 葉綠體 二氧化碳和水 氧氣 2 光合作用的過(guò)程 葉綠體類囊體薄膜 h o2 atp 葉綠體基質(zhì) co2 c5 ch2o c5 adp pi atp中活躍化學(xué)能 3 反應(yīng)式 寫(xiě)出反應(yīng)式并標(biāo)出元素的去向 1 若有機(jī)物為 ch2o 2 若有機(jī)物為c6h12o6 判斷下列說(shuō)法的正誤 1 細(xì)胞中不能合成atp的部位是葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu) 2 h2o在光下分解為 h 和o2的過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 3 離體的葉綠體基質(zhì)中添加atp h 和co2后 可完成暗反應(yīng)過(guò)程 4 番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后 與對(duì)照組相比 其葉片光合作用強(qiáng)度下降的原因是光反應(yīng)強(qiáng)度和暗反應(yīng)強(qiáng)度都降低 5 在其他條件適宜情況下 在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照 并在黑暗中立即開(kāi)始連續(xù)取樣分析 在短時(shí)間內(nèi) 葉綠體中c3和c5化合物含量都迅速增加 1 暗反應(yīng)所需atp可以由線粒體提供嗎 提示 不可以 只能由光反應(yīng)提供 2 光合作用與呼吸作用產(chǎn)生的 h 是否一樣 提示 不一樣 光合作用產(chǎn)生是nadph 呼吸作用產(chǎn)生的是nadh 3 分析命題熱圖 明確答題要點(diǎn)下面是光合作用的圖示 請(qǐng)分析 1 結(jié)構(gòu)a中發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)變 2 當(dāng)供給14co2時(shí) 放射性出現(xiàn)的順序是 3 如果突然停止光照 短時(shí)間內(nèi)c3的含量將會(huì) c3的合成速度將會(huì) 提示 1 光能 atp中活躍的化學(xué)能 下降 下降 1 光合作用過(guò)程圖解 以上圖解可簡(jiǎn)化為 2 光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較 3 葉綠體處于不同條件下 c3 c5 h atp以及 ch2o 合成量的動(dòng)態(tài)變化 高考警示 辨析光合作用過(guò)程 1 光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的atp只用于暗反應(yīng)階段 不能用于其他生命活動(dòng) 其他生命活動(dòng)所需atp只能來(lái)自細(xì)胞呼吸 2 co2中的c先進(jìn)入c3 不進(jìn)入c5 再進(jìn)入 ch2o 可用放射性同位素標(biāo)記法證明 3 若同一植物處在兩種不同情況下進(jìn)行光合作用 第一種情況是光照10分鐘后 黑暗10分鐘 第二種情況是光照5秒 黑暗5秒 持續(xù)20分鐘 則光合作用制造的有機(jī)物 前者 后者 暗反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng) b 例2 解析 光合作用穩(wěn)定時(shí) atp與adp的轉(zhuǎn)化也相對(duì)穩(wěn)定 突然中斷co2的供應(yīng)使c3驟減 atp因失去作用對(duì)象而終止水解 此時(shí)的光反應(yīng)繼續(xù)利用adp合成atp 當(dāng)adp和nadp 耗盡后 光反應(yīng)也停止 不再產(chǎn)生o2 模型法分析光合作用過(guò)程中物質(zhì)的量的變化 技巧點(diǎn)撥 變式訓(xùn)練 c 解析 本題考查光合作用的過(guò)程 意在考查考生在理解和識(shí)圖析圖方面的能力 在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行的是光反應(yīng) 這一階段中產(chǎn)生 h 即nadph atp和氧氣 因此 表示氧氣 表示暗反應(yīng)中與c5反應(yīng)的co2 co2先與c5反應(yīng)生成c3 然后c3在光反應(yīng)提供的atp和 h 的參與下被還原成 ch2o 增加光照強(qiáng)度 則光反應(yīng)產(chǎn)生的atp和 h 增多 則在暗反應(yīng)中有更多的c3被還原 故增加光照強(qiáng)度 c3含量減少 a 解析 根據(jù)提供信息分析 從葉綠體分離出類囊體薄膜并給予光照 發(fā)現(xiàn)能使二氯酚靛酚溶液被還原并發(fā)生顏色變化 說(shuō)明類囊體薄膜上產(chǎn)生了還原劑 又因?yàn)橛醒鯕忉尫?說(shuō)明是產(chǎn)生了氧氣 故選a 1 影響光合作用的因素 1 光合作用強(qiáng)度 含義 植物在 通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量 2 影響光合作用的環(huán)境因素有 水分 光照的 及光的成分 的高低等 考點(diǎn)三光合作用速率的影響因素及應(yīng)用 單位時(shí)間內(nèi) 產(chǎn)物生成 co2濃度 長(zhǎng)短與強(qiáng)弱 溫度 2 光合作用與化能合成作用的比較 光能 綠色植物 判斷下列說(shuō)法的正誤 1 夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí) 小麥光合速率一定最高 2 凈光合速率長(zhǎng)期為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng) 3 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 4 將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi) 在適宜條件下光照培養(yǎng) 隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng) 玻璃容器內(nèi)co2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢(shì)是一直保持穩(wěn)定 不變化 5 停止供水 植物光合速率下降 這是由于水是光合作用的原料 又是光合作用產(chǎn)物在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕橘|(zhì) 6 溫室內(nèi)適當(dāng)補(bǔ)充co2 即適當(dāng)提高co2濃度可提高農(nóng)作物產(chǎn)量 7 與夏季相比 植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時(shí)間縮短 1 夏季連續(xù)陰天 大棚中作物提高產(chǎn)量應(yīng)采取哪些措施 提示 白天適當(dāng)增加光照 夜晚適當(dāng)降溫 可以提高作物產(chǎn)量 2 光飽和點(diǎn)后 限制光合速率的內(nèi)部因素主要有哪些 提示 色素含量 酶的數(shù)量 c5的含量等 3 說(shuō)出光照強(qiáng)度 co2濃度 溫度影響光合作用強(qiáng)度的原理 提示 光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率 co2濃度是通過(guò)影響暗反應(yīng)制約光合速率 溫度是通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響光合作用 1 單因子對(duì)光合作用速率影響的分析 1 光照強(qiáng)度 曲線分析a點(diǎn) 光照強(qiáng)度為0 此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 釋放的co2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度 ab段 隨光照強(qiáng)度增強(qiáng) 光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng) co2釋放量逐漸減少 這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的co2有一部分用于光合作用 此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度 b點(diǎn) 細(xì)胞呼吸釋放的co2全部用于光合作用 即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 光照強(qiáng)度只有在b點(diǎn)以上時(shí) 植物才能正常生長(zhǎng) b點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn) bc段 表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng) 光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng) 到c點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了 c點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn) 應(yīng)用 陰生植物的b點(diǎn)左移 c點(diǎn)較低 如圖中虛線所示 間作套種農(nóng)作物的種類搭配 林帶樹(shù)種的配置 可合理利用光能 適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量 2 co2濃度 曲線分析 圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi) 光合作用速率隨co2濃度的增加而增大 但當(dāng)co2濃度增加到一定范圍后 光合作用速率不再增加 圖1中a點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的co2濃度 即co2補(bǔ)償點(diǎn) 圖2中的a 點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需co2的最低濃度 圖1和圖2中的b和b 點(diǎn)都表示co2飽和點(diǎn) 應(yīng)用 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò) 正其行 通其風(fēng) 增施農(nóng)家肥等增大co2濃度 提高光能利用率 4 必需礦質(zhì)元素供應(yīng) 曲線分析 在一定濃度范圍內(nèi) 增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng) 可提高光合作用速率 但當(dāng)超過(guò)一定濃度后 會(huì)因土壤溶液濃度過(guò)高而導(dǎo)致植物因滲透失水而萎蔫 應(yīng)用 根據(jù)作物的需肥規(guī)律 適時(shí) 適量地增施肥料 可提高農(nóng)作物產(chǎn)量 5 水分 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(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉 限制co2進(jìn)入葉片 從而間接影響光合作用 應(yīng)用 根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉 2 多因子對(duì)光合作用速率影響的分析 1 曲線分析 p點(diǎn) 限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子 隨著該因子的不斷加強(qiáng) 光合速率不斷提高 q點(diǎn) 橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子 影響因素主要為各曲線所表示的因子 2 應(yīng)用 溫室栽培時(shí) 在一定光照強(qiáng)度下 白天適當(dāng)提高溫度 增強(qiáng)光合酶的活性 提高光合速率 也可同時(shí)適當(dāng)增加co2 進(jìn)一步提高光合速率 當(dāng)溫度適宜時(shí) 可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和co2濃度以提高光合速率 3 密閉容器及自然環(huán)境中植物光合作用曲線 1 圖1中各點(diǎn)含義及形成原因分析 a點(diǎn) 凌晨2時(shí) 4時(shí) 溫度降低 呼吸作用減弱 co2釋放減少 b點(diǎn) 有微弱光照 植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用 bc段 光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度 c點(diǎn) 上午7時(shí)左右 光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 ce段 光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度 d點(diǎn) 溫度過(guò)高 部分氣孔關(guān)閉 出現(xiàn) 午休 現(xiàn)象 e點(diǎn) 下午6時(shí)左右 光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 ef段 光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度 fg段 沒(méi)有光照 停止光合作用 只進(jìn)行呼吸作用 2 圖2中各點(diǎn)含義及形成原因分析 ab段 無(wú)光照 植物只進(jìn)行呼吸作用 bc段 溫度降低 呼吸作用減弱 cd段 4時(shí)后 微弱光照 開(kāi)始進(jìn)行光合作用 但光合作用強(qiáng)度 呼吸作用強(qiáng)度 d點(diǎn) 隨光照增強(qiáng) 光合作用強(qiáng)度 呼吸作用強(qiáng)度 dh段 光照繼續(xù)增強(qiáng) 光合作用強(qiáng)度 呼吸作用強(qiáng)度 其中fg段表示 光合午休 現(xiàn)象 h點(diǎn) 隨光照減弱 光合作用強(qiáng)度下降 光合作用強(qiáng)度 呼吸作用強(qiáng)度 hi段 光照繼續(xù)減弱 光合作用強(qiáng)度 呼吸作用強(qiáng)度 直至光合作用完全停止 c 例3 a 導(dǎo)致甲圖b點(diǎn)出現(xiàn)的原因可能是葉綠素量有限b 土壤溶液中鎂離子增加 甲圖中b點(diǎn)右移c 隨著葉芽萌發(fā) 張開(kāi) 乙圖o b距離可延長(zhǎng)d 落葉植物由夏季到秋季 d c距離將縮短 解析 甲圖b點(diǎn)的含義是co2飽和點(diǎn) b點(diǎn)以后限制光合作用的因素不是co2 而是co2以外的因素 如溫度 葉綠素量有限等 a正確 鎂離子是合成葉綠素必不可少的離子 土壤溶液中鎂離子增加 合成葉綠素增多 從而光合作用強(qiáng)度增加 甲圖中b點(diǎn)右移 b正確 乙圖中的b點(diǎn)的含義是co2補(bǔ)償點(diǎn) 即光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等 隨著葉芽萌發(fā) 張開(kāi) 光合作用強(qiáng)度增加 呼吸作用也增加 乙圖o b距離變化不確定 c錯(cuò)誤 落葉植物由夏季到秋季 溫度降低 色素減少 光合作用減弱 d c距離將縮短 d正確 解答光合作用相關(guān)曲線的基本步驟 技巧點(diǎn)撥 變式訓(xùn)練 b 解析 d點(diǎn)時(shí)光反應(yīng)強(qiáng) 產(chǎn)生的atp多 同時(shí)暗反應(yīng)消耗的atp也多 因此細(xì)胞中的atp不會(huì)大量積累 a項(xiàng)錯(cuò)誤 b點(diǎn)時(shí)整株植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 植物有些部位如根等不見(jiàn)光部位不能進(jìn)行光合作用 只進(jìn)行呼吸作用 葉肉細(xì)胞是進(jìn)行光合作用的主要部位 因此b點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 b項(xiàng)正確 植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的co2總量 s1 s2 s4 c項(xiàng)錯(cuò)誤 大棚應(yīng)選用無(wú)色薄膜效果最好 d項(xiàng)錯(cuò)誤 1 圖中 填 實(shí)線 或 虛線 代表o2釋放速率 光斑 照耀開(kāi)始時(shí) co2吸收速率 填 快 或 慢 于o2的釋放速率 此時(shí) 限制光合作用產(chǎn)物 糖類 合成的主要因素是 填選項(xiàng)字母 的量 a c3b atpc h d c5 虛線 慢 a 2 當(dāng) 光斑 移開(kāi)后 o2的釋放速率立即下降 這說(shuō)明o2是在 階段產(chǎn)生的 而在o2的釋放速率下降了一段時(shí)間之后 co2的吸收速率才開(kāi)始下降 這是因?yàn)?光斑 照耀期間積累的 還可以繼續(xù)還原c3 3 圖中a點(diǎn)以后葉綠體中 物質(zhì) 含量會(huì)暫時(shí)增加 此時(shí)atp的移動(dòng)方向是 4 b點(diǎn)以后植物是否繼續(xù)進(jìn)行光合作用 請(qǐng)說(shuō)明理由 光反應(yīng) atp和 h c3 從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì) 是 b點(diǎn)后植物葉片依然在吸收co2和釋放o2 說(shuō)明葉片仍在 進(jìn)行光合作用 解析 1 根據(jù)題意分析曲線可知 光斑 照耀即光照強(qiáng)度增大 直接導(dǎo)致光反應(yīng)增強(qiáng) 氧氣釋放速率增大 所以虛線代表o2釋放速率 光斑 照耀開(kāi)始時(shí) co2吸收速率慢于o2的釋放速率 因此暗反應(yīng)速率較光反應(yīng)速率增加較慢 此時(shí)限制光合作用產(chǎn)物 糖類 合成的主要因素是c3的量 2 當(dāng) 光斑 移開(kāi)后 光照強(qiáng)度減弱 o2的釋放速率立即下降 這說(shuō)明o2是在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的 而在o2的釋放速率下降了一段時(shí)間之后 co2的吸收速率才開(kāi)始下降 這是因?yàn)?光斑 照耀期間積累的atp和 h 還可以繼續(xù)還原c3 3 圖中a點(diǎn)以后光照減弱 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的atp和 h 減少 導(dǎo)致c3的消耗量減少 但其生成量基本不變 所以此時(shí)葉綠體中c3含量會(huì)暫時(shí)增加 此時(shí)atp的移動(dòng)方向是從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì) 4 b點(diǎn)后植物葉片依然在吸收co2和釋放o2 說(shuō)明葉片仍在進(jìn)行光合作用 1 細(xì)胞呼吸與光合作用過(guò)程圖解 考點(diǎn)四光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 1 物質(zhì)名稱 b c d adp e nadph h f g h c3 2 生理過(guò)程及場(chǎng)所 o2 atp c5 co2 葉綠體基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 2 葉肉細(xì)胞內(nèi)線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示 據(jù)圖判斷生理過(guò)程 圖 表示黑暗中 只進(jìn)行 圖 表示細(xì)胞呼吸速率 光合作用速率 圖 表示細(xì)胞呼吸速率 光合作用速率 圖 表示細(xì)胞呼吸速率 光合作用速率 細(xì)胞呼吸 判斷下列說(shuō)法的正誤 1 在葉肉細(xì)胞中 co2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是類囊體薄膜和線粒體內(nèi)膜 2 co2的固定過(guò)程發(fā)生在葉綠體中 c6h12o6分解成co2的過(guò)程發(fā)生在線粒體中 3 光合作用過(guò)程中光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 細(xì)胞呼吸過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能和atp 4 適宜光照下 植物吸收co2的總量等于固定的co2的總量 1 葉綠體吸收co2的量屬于真光合作用還是凈光合作用 提示 葉綠體吸收co2的量屬于真光合作用 葉片吸收co2的量屬于凈光合作用 2 氣孔關(guān)閉的原因和結(jié)果如何 提示 氣溫過(guò)高關(guān)閉 影響co2的吸收 1 光合作用和有氧呼吸的區(qū)別 3 光合作用與有氧呼吸過(guò)程中 h 和atp的來(lái)源與去路 4 真正光合作用速率 凈光合作用速率與呼吸速率的關(guān)系 1 凈光合作用速率與真正光合作用速率的關(guān)系 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率 a點(diǎn) 綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行 測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率 2 光合速率與呼吸速率的常用表示方法 3 計(jì)算公式實(shí)際光合速率 表觀 凈 光合速率 呼吸速率 高考警示 光合作用和細(xì)胞呼吸與植物生長(zhǎng)的關(guān)系 1 當(dāng)凈 表觀 光合速率 0時(shí) 植物積累有機(jī)物而生長(zhǎng) 2 凈光合速率 0時(shí) 植物不能生長(zhǎng) 3 凈光合速率 0時(shí) 植物不能生長(zhǎng) 長(zhǎng)時(shí)間處于此種狀態(tài) 植物將死亡 最有利于植物生長(zhǎng)的應(yīng)為凈光合速率的最高點(diǎn) 而非真正光合速率的最大值 6 自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析 1 自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線 開(kāi)始進(jìn)行光合作用的點(diǎn) b 光合作用與呼吸作用相等的點(diǎn) c e 開(kāi)始積累有機(jī)物的點(diǎn) c 有機(jī)物積累量最大的點(diǎn) e 2 密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線 光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn) d h 該植物一晝夜表現(xiàn)為生長(zhǎng) 其原因是 點(diǎn)co2濃度低于a點(diǎn)co2濃度 說(shuō)明一晝夜密閉容器中co2濃度減小 即植物光合作用 呼吸作用 植物生長(zhǎng) 特別提醒 解答呼吸作用 光合作用曲線綜合題應(yīng)特別關(guān)注的信息 1 光照強(qiáng)度為 0 意味著光合作用不能進(jìn)行 此時(shí)氣體變化量全由細(xì)胞呼吸引起 可作為呼吸強(qiáng)度指標(biāo) 2 光照下吸收co2量應(yīng)為凈光合量 3 光照培養(yǎng)階段 密閉裝置中co2濃度變化量應(yīng)為光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度間的 差值 切不可僅答成 光合作用消耗 導(dǎo)致裝置中co2濃度下降 b 例4 解析 裝置內(nèi)增加的氧氣來(lái)自于光反應(yīng)階段水的光解 光照強(qiáng)度為a時(shí) 氧氣增加量為0 此時(shí)仍然進(jìn)行光合作用 但光合速率等于呼吸速率 氧氣的消耗量等于產(chǎn)生量 光合作用消耗二氧化碳 故丙組裝置內(nèi)的co2含量照光后比照光前低 從圖中可以看出 隨著光照增強(qiáng) 光合作用強(qiáng)度越來(lái)越大 1 實(shí)驗(yàn)材料及方法 1 綠色葉片 黑藻等 觀察氣泡 即o2 的冒出速度 2 打孔器打取小的圓形葉片 觀察上浮的速度和數(shù)量 3 幼苗 裝置中氣體體積的變化 有色液滴的移動(dòng)距離 2 實(shí)驗(yàn)試劑及作用 1 nahco3 提供co2 緩沖co2含量穩(wěn)定 2 石蠟 密封 3 油層 密封 4 開(kāi)水冷卻 排除水中氣體 技巧點(diǎn)撥 3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置及培養(yǎng)條件確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇祟愵}型在題目中通常會(huì)有簡(jiǎn)單提示 該裝置用于哪一類問(wèn)題的研究 如光合速率測(cè)定 呼吸速率測(cè)定 呼吸方式測(cè)定等 根據(jù)裝置在實(shí)驗(yàn)中所處的培養(yǎng)條件 如溫度 裝置是否密閉 有無(wú)光照等 可判斷該實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)驗(yàn)?zāi)康?同樣在表述的時(shí)候也要先確定實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量 再尋找自變量和因變量之間的關(guān)系 即實(shí)驗(yàn)?zāi)康?c 例5 解析 a表示葉綠體吸收co2 b表示葉綠體釋放o2 e表示線粒體吸收o2 f表示線粒體釋放co2 c表示葉綠體產(chǎn)生的o2被線粒體利用 d表示線粒體產(chǎn)生的co2被葉綠體利用 以c18o2作原料進(jìn)行光合作用 18o的轉(zhuǎn)移途徑為c18o2 有機(jī)物 c18o2 在較強(qiáng)光照下 光合作用速率大于呼吸作用速率 呼吸產(chǎn)物c18o2主要被葉綠體利用 即主要去向是圖中的d 以ho作原料進(jìn)行光合作用 18o全部生成氧氣 在較強(qiáng)呼吸作用下 氧氣主要被線粒體利用 進(jìn)行有氧呼吸 即主要去向是圖中的c a 例6 解析 光下co2的消耗量應(yīng)為光合作用co2吸收量與細(xì)胞呼吸c(diǎn)o2釋放量之和 35 時(shí)消耗量為3 00 3 50 6 50 30 時(shí)為3 50 3 00 6 50 圖中可見(jiàn)光下25 時(shí)co2吸收量最大 故25 時(shí)植物積累的有機(jī)物的量最多 25 時(shí) 光合作用co2的消耗量應(yīng)為3 75 2 25 6 00 而30 35 時(shí)都為6 50 圖中兩曲線的交點(diǎn)應(yīng)表示光合作用積累的與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等 明確以下幾點(diǎn)抓住此類問(wèn)題的本質(zhì) 技巧點(diǎn)撥 a b點(diǎn)時(shí) 植物光合速率等于呼吸速率b cd段限制光合作用的主要生態(tài)因子是溫度或光照強(qiáng)度c 如果提高光照強(qiáng)度 c點(diǎn)應(yīng)向左上方移動(dòng)d 當(dāng)co2濃度為400mg l時(shí) 該植物光合作用產(chǎn)生的o2約為80mg h d 例7 解析 b點(diǎn)時(shí) o2釋放量為0 則植物光合速率等于呼吸速率 故a正確 cd段 光合作用強(qiáng)度不再隨co2濃度的增大而增大 此時(shí)限制光合作用的主要生態(tài)因子是溫度或光照強(qiáng)度 故b正確 當(dāng)光照強(qiáng)度未達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí) 在同等co2濃度條件下 提高光照強(qiáng)度 光合作用強(qiáng)度增加 o2釋放量增加 曲線上移 此時(shí)植物呼吸作用強(qiáng)度不變 凈光合速率為0時(shí)對(duì)應(yīng)的co2濃度減小 即b點(diǎn)左移 綜上所述 c點(diǎn)應(yīng)向左上方移動(dòng) 故c正確 當(dāng)co2濃度為400mg l時(shí) 該植物光合作用釋放的o2約為80mg h 其實(shí)際產(chǎn)生的o2應(yīng)為80 30 110 mg h 故d錯(cuò)誤 巧判光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中關(guān)鍵點(diǎn)移動(dòng)co2 或光 補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)方向 一般有左移 右移之分 其中co2 或光 補(bǔ)償點(diǎn)b是曲線與橫軸的交點(diǎn) co2 或光 飽和點(diǎn)c則是最大光合速率對(duì)應(yīng)的co2濃度 或光照強(qiáng)度 位于橫軸上面 技巧點(diǎn)撥 1 呼吸速率增加 其他條件不變時(shí) co2 或光 補(bǔ)償點(diǎn)b應(yīng)右移 反之左移 2 呼吸速率基本不變 相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí) co2 或光 補(bǔ)償點(diǎn)b應(yīng)右移 反之左移 3 陰生植物與陽(yáng)生植物相比 co2 或光 補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動(dòng) 變式訓(xùn)練 d a 圖甲中o2濃度為a時(shí) 無(wú)氧呼吸與有氧呼吸的強(qiáng)度相同b 圖乙中如果再提高co2濃度 則b點(diǎn)一定上移c 圖丙中 溫度為t4 時(shí) 植物凈光合作用強(qiáng)度最大d 圖丁代表兩類色素的吸收光譜 其中e代表類胡蘿卜素 解析 圖甲中o2濃度為a時(shí) 無(wú)氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的co2量相同 但消耗葡萄糖的量為3 1 故a錯(cuò)誤 若圖乙曲線是在co2濃度適宜的情況下測(cè)得的 再提高co2濃度 b點(diǎn)不會(huì)上移 故b錯(cuò)誤 圖丙中 溫度為t4 時(shí) 植物凈光合作用強(qiáng)度為0 故c錯(cuò)誤 類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光 其波長(zhǎng)較短 對(duì)應(yīng)曲線e 葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光 對(duì)應(yīng)曲線f 故d正確 8 2017 鎮(zhèn)江質(zhì)檢 下面是葉肉細(xì)胞在不同光照強(qiáng)度下葉綠體與線粒體的代謝簡(jiǎn)圖 相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 a 細(xì)胞 處于黑暗環(huán)境中 該細(xì)胞單位時(shí)間釋放的co2量即為呼吸速率b 細(xì)胞 沒(méi)有與外界發(fā)生o2和co2的交換 可斷定此時(shí)光合速率等于呼吸速率c 細(xì)胞 處在較強(qiáng)光照條件下 細(xì)胞光合作用所利用的co2量為n1與n2的和d 分析細(xì)胞 可得出 此時(shí)的光照強(qiáng)度較弱且n2小于m2 d 解析 結(jié)合圖示可知 細(xì)胞 中僅線粒體中有氣體的消耗和生成 故應(yīng)處在黑暗環(huán)境中 此時(shí)細(xì)胞單位時(shí)間內(nèi)釋放的co2量可表示呼吸速率 細(xì)胞 沒(méi)有與外界進(jìn)行氣體交換 此時(shí)光合速率與呼吸速率相等 細(xì)胞 需要從外界環(huán)境吸收co2 并向細(xì)胞外釋放o2 此時(shí)細(xì)胞所處環(huán)境的光照強(qiáng)度大于光補(bǔ)償點(diǎn) 細(xì)胞所利用的co2包括呼吸作用產(chǎn)生的n2和從環(huán)境中吸收的n1 細(xì)胞 中 線粒體利用的o2除來(lái)自葉綠體外 還要從細(xì)胞外吸收 說(shuō)明此時(shí)細(xì)胞的呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度 細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和光合作用的過(guò)程中 o2的凈消耗量 吸收量 m2與co2的凈生成量n1相等 9 2016 常州模擬 對(duì)某植物在不同環(huán)境條件下o2的吸收量和釋放量進(jìn)行測(cè)定 結(jié)果如下表 d 解析 黑暗中單位時(shí)間內(nèi)o2的吸收量代表呼吸速率 光下測(cè)定的單位時(shí)間內(nèi)o2的釋放量是凈光合速率 在5klx光照條件下5h 10 時(shí)光合作用產(chǎn)生的o2總量是3 5 5 17 5 mg 20 時(shí)光合作用產(chǎn)生的o2總量是3 5 15 mg 在20 時(shí) 用10klx和5klx光照10h 黑暗14h o2增加量分別是5 10 1 14 36 mg 2 10 1 14 6 mg 前者比后者多30 mg 在10 10klx光照4 8h 積累o24 4 8 19 2 mg 20 黑暗環(huán)境19 2h 消耗o21 19 2 19 2 mg o2變化量為0 該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度與溫度 照光時(shí)間 co2濃度等屬于無(wú)關(guān)變量 1 實(shí)驗(yàn)原理 1 色素的提取 綠葉中色素溶于有機(jī)溶劑 而不溶于水中 2 色素的分離 各種色素在層析液中溶解度不同 溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得 反之則 考點(diǎn)五實(shí)驗(yàn) 綠葉中色素的提取和分離 無(wú)水乙醇 快 慢 5g 無(wú)水乙醇 干燥 兩角 毛細(xì)吸管 濾液 層析液 層析液 判斷下列說(shuō)法的正誤 1 利用紙層析法可分離出4種葉綠體色素 2 乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能 3 液泡中色素吸收的光能用于光合作用 4 葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) 1 為什么要選新鮮的綠色葉片 提示 因?yàn)楂@得的濾液中色素含量高 2 濾紙為什么需預(yù)先干燥處理 提示 干燥處理的目的是使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散 3 為什么研磨時(shí)要迅速 提示 葉綠素不穩(wěn)定 易被破壞 因此研磨要迅速 充分 以保證提取較多的色素 4 為什么盛放濾液的試管管口加棉塞 提示 防止乙醇揮發(fā)和色素氧化 5 分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因 提示 不同種類的色素在綠葉中的含量不同 含量多的色素帶寬 反之色素帶窄 1 實(shí)驗(yàn)流程 2 實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及操作目的歸納 c 例8 解析 進(jìn)行葉綠體色素提取實(shí)驗(yàn)時(shí) 所用乙醇為無(wú)水乙醇 若試管不加棉塞會(huì)導(dǎo)致乙醇揮發(fā) 則濾液顏色變深 a正確 mg是形成葉綠素的組成元素 當(dāng)缺乏時(shí) 提取的葉綠素的含量降低 b正確 菠菜葉中含量最多的色素是葉綠素a 而在層析液中溶解度最小的色素是葉綠素b c錯(cuò)誤 光合色素的獲得至少需要破壞細(xì)胞膜1層 葉綠體膜2層 共3層磷脂雙分子層 d正確 綠葉中的色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的異常現(xiàn)象分析 1 收集到的濾液綠色過(guò)淺的原因分析 未加二氧化硅 石英砂 研磨不充分 使用放置數(shù)天的菠菜葉 濾液中色素 葉綠素 太少 一次加入大量的無(wú)水乙醇 提取濃度太低 正確做法 分次加入少量無(wú)水乙醇提取色素 未加碳酸鈣或加入過(guò)少 色素分子被破壞 2 濾紙條色素帶重疊 濾紙條上的濾液細(xì)線未畫(huà)成一條細(xì)線 3 濾紙條上得不到色素帶的原因分析 濾液細(xì)線接觸到層析液 且時(shí)間較長(zhǎng) 色素全部溶解到層析液中 技巧點(diǎn)撥 變式訓(xùn)練 d 解析 a項(xiàng)對(duì) 由圖示可知 強(qiáng)光下 表示的葉綠體色素帶變窄 說(shuō)明葉綠素含量降低 b項(xiàng)對(duì) 強(qiáng)光照條件下 類胡蘿卜素含量增加 說(shuō)明類胡蘿卜素含量的增加有利于植物抵御強(qiáng)光照 c項(xiàng)對(duì) 是葉綠素a 是葉綠素b 都是主要吸收藍(lán)紫光和紅光 但吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同 d項(xiàng)錯(cuò) 畫(huà)濾液線時(shí) 濾液在點(diǎn)樣線上畫(huà)2 3次 c 解析 色素能溶解在乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑中 所以可以用無(wú)水乙醇提取葉綠體中的色素 a正確 不同色素在層析液中的溶解度不同 所以不同的色素隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度不同 從而分離色素 b正確 研磨時(shí)加入的是碳酸鈣 而不是醋酸鈣 c錯(cuò)誤 濾液細(xì)線要畫(huà)得細(xì)而直 避免色素帶間的部分重疊 d正確 課末總結(jié) 思維導(dǎo)圖 a 探究高考 明確考向 解析 類胡蘿卜素不吸收紅光 a錯(cuò)誤 葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制 b正確 作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)來(lái)繪制的 因此可用co2吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示 c正確 葉綠素吸收640 660nm的紅光 導(dǎo)致水光解釋放氧氣 d正確 據(jù)圖回答下列問(wèn)題 1 圖中 代表的物質(zhì)依次是 h 代表的物質(zhì)主要是 2 b代表一種反應(yīng)過(guò)程 c代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) d代表線粒體 則atp合成發(fā)生在a過(guò)程 還發(fā)生在 填 b和c c和d 或 b和d 3 c中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精 出現(xiàn)這種情況的原因是 o2 nadp adp pi c5 nadh 或還原型輔酶 c和d 在缺氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸 解析 1 由分析可知 圖中 表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物o2 是生成還原型輔酶 nadph 的反應(yīng)物nadp 是生成atp的原料adp pi 代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定co2的物質(zhì)c5 圖中 h 代表的物質(zhì)是呼吸作用過(guò)程中的還原型輔酶i nadh 2 細(xì)胞中生成atp的場(chǎng)所除葉綠體外還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) c 和線粒體 d 3 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細(xì)胞缺氧 導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸 植物在光下光合作用吸收co2的量大于呼吸作用釋放co2的量 使密閉小室中co2濃度降低 光合速率也隨之降低 大于0 2 若將甲種植物密閉在無(wú)o2 但其他條件適宜的小室中 照光培養(yǎng)一段時(shí)間后 發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加 原因是 解析 1 甲 乙兩種植物放置在同一密閉小室中 適宜條件下照光培養(yǎng) 培養(yǎng)后兩種植物的光合速率都降低的原因是植物在光下光合作用吸收的co2量大于呼吸作用釋放的co2量 總體上兩種植物都要從小室中吸收co2 甲種植物在光下光合作用釋放的o2使密閉小室中o2增加 而o2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的nadh發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié) 所以當(dāng)o2增多時(shí) 有氧呼吸會(huì)增加 因此 小室中的co2濃度會(huì)降低 從而影響兩種植物的光合速率 從題干獲知 甲種植物的co2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物 因此 當(dāng)甲種植物的凈光合速率為0時(shí) 對(duì)于乙種植物來(lái)說(shuō) 外界的co2濃度是超過(guò)其co2補(bǔ)償點(diǎn)的 乙種植物的光合速率一定大于呼吸速率 即凈光合速率大于0 2 甲種植物在光下經(jīng)光合作用釋放的o2使密閉小室中o2增加 而o2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的nadh發(fā)生作用形成水發(fā)生在有氧呼吸過(guò)程中 所以當(dāng)o2增多時(shí) 有氧呼吸會(huì)增加 1 據(jù)圖判斷 光照強(qiáng)度低于a時(shí) 影響甲組植物光合作用的限制因子是 2 b光照強(qiáng)度下 要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高 可以考慮的措施是提高 填 co2濃度 或 o2濃度 3 播種乙組植株產(chǎn)生的種子 得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)t時(shí)間后 再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度 得到的曲線與甲組的相同 根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是 光照強(qiáng)度 co2濃度 乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同 是由環(huán)境因素低光照引起的 而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻?解析 1 當(dāng)光照強(qiáng)度低于a時(shí) 甲組植物的光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而增大 因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照