高考生物一輪指導 3.3光與光合作用課件 新人教版必修1.ppt

第三單元細胞的能量供應和利用 第三講能量之源 光與光合作用 必修一 知識點一 捕獲光能的色素 葉綠體的結構及光合作用的探究歷程1 捕獲光能的色素 判斷正誤 1 色素提取液是無水乙醇 分離液是層析液 2 不同色素在濾紙條上的擴散速度與其在層析液中的溶解度呈正相關 3 分離結束后 濾紙條上的顏色自上而下依次是黃綠色 藍綠色 黃色和橙黃色 4 葉綠素和類胡蘿卜素都主要吸收藍紫光 除此之外 葉綠素還主要吸收紅光 5 葉綠體中的色素都不吸收綠光 2 光合作用的探究歷程 連線 1 你能否說出如圖所示結構的名稱 其中的 分別指什么結構 該結構的功能是什么 提示 1 該圖表示的結構名稱是葉綠體 2 圖中 表示的結構是葉綠體基質 3 結構 是由類囊體組成的 4 該圖結構具有的功能是進行光合作用的場所 2 色素的種類和吸收光譜 3 實驗分析本實驗設計的巧妙之處在于 選擇水綿作實驗材料 水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀 便于觀察 用好氧細菌確定o2釋放的部位 便于觀察 沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了o2和光的干擾 設置了對照實驗 自變量為光照 照光處與不照光處 黑暗與完全曝光 因變量是好氧細菌的分布 1 葉綠體中的色素只吸收可見光 而對紅外光和紫外光等不吸收 2 葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大 類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大 但對其他波段的光并非不吸收 只是吸收量較少 1 下列關于葉綠體的描述 錯誤的是 a 基粒由類囊體堆疊而成b 葉綠體 被 膜由雙層膜組成c 暗反應發(fā)生在類囊體膜上d 類囊體膜上具有葉綠素和酶解析 葉綠體是由雙層膜 基粒 基質構成 是光合作用的場所 其中光反應的場所是類囊體薄膜 暗反應的場所是葉綠體基質 答案 c 2 如圖為水綿結構模式圖 恩格爾曼進行光合作用實驗時 把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里 然后用白光束對水綿細胞的不同部位 如a處 做點狀投射 發(fā)現水中的好氧細菌明顯聚集在葉綠體被光投射處 若將裝片完全暴露在光下 好氧細菌則分布在葉綠體所有受光部位 此實驗證明了 a 氧氣是由水分解來的b 葉綠體是光合作用的場所c 光合作用能產生淀粉d 光合作用需以二氧化碳作原料 解析 在沒有空氣的黑暗環(huán)境里 用白光束對水綿細胞的不同部位做點狀投射 好氧細菌聚集在葉綠體被光投射處 其他部位不聚集 說明被白光束照到的葉綠體產生了氧氣 若裝片完全暴露在光下 好氧細菌又分布在葉綠體所有受光部位 這又進一步說明葉綠體受光照部位產生了氧氣 答案 b 知識點二 光合作用的過程及光合作用原理的應用1 光合作用的過程 2 光合作用原理的應用 1 光合作用強度 概念 植物在內通過光合作用制造的數量 表示方法 用一定時間內或的數量來定量表示 單位時間 糖類 原料消耗 產物生成 2 影響因素 空氣中 土壤中 光照的以及光的 的高低 3 應用控制和溫度的高低 適當增加作物環(huán)境中來提高光合作用強度 co2濃度 水分含量 時間 強度 成分 溫度 光照的強弱 co2的濃度 2 如同線粒體是有氧呼吸的主要場所一樣 葉綠體是綠色植物細胞光合作用的主要場所 對嗎 提示 不對 有氧呼吸第一階段在細胞質基質中進行 后兩個階段在線粒體中進行 而光合作用的光反應 暗反應均在葉綠體中進行 故葉綠體是綠色植物細胞進行光合作用的 唯一 而不是 主要 場所 1 比較光反應與暗反應 2 光合作用條件驟變時物質量的分析由于各種因素的變化 如溫度變化 光照強度變化 co2濃度的變化會影響c3 c5 nadph atp c6h12o6這些物質的含量 遵照化學平衡的原理進行分析 可以獲得它們之間變化的關系如下表 3 光合作用的影響因素及其在生產實踐中的應用 3 如圖為高等綠色植物光合作用圖解 以下說法正確的是 a 是光合色素 分布在葉綠體和細胞質基質中b 是氧氣 可參與有氧呼吸的第三階段 c 是三碳化合物 能被氧化為 ch2o d 是atp 在葉綠體基質中生成解析 根據光合作用圖解可知 圖中 是光合色素 分布在葉綠體類囊體薄膜 基粒 上 是氧氣 可參與有氧呼吸的第三階段 與有氧呼吸第一 二階段產生的 h 結合生成水 釋放大量的能量 是三碳化合物 在由光反應階段提供的 h 和atp的作用下還原為 ch2o 是atp 在葉綠體類囊體薄膜 基粒 上生成 答案 b 4 通過實驗測一片葉子在不同光照條件下co2吸收和釋放的情況得到如圖1所示曲線 圖1中所示細胞發(fā)生的情況與曲線中ab段 不包括a b兩點 相符的一項是圖2中的 解析 ab段表現為釋放co2 因此呼吸速率大于光合速率 呼吸作用產生的co2一部分擴散入葉綠體用于光合作用 另一部分擴散到細胞外 答案 a 2012 上海高考 圖表示葉綠體色素提取分離實驗中紙層析的結果 據圖判斷用作實驗材料的葉片顏色為a 紅色b 黃色c 綠色d 紫色 捕獲光能的色素和結構 解析 本題主要考查葉綠體色素提取和分離實驗及濾紙條上各色素帶的位置 粗細 含量 顏色等方面的相關知識 在葉綠體色素提取和分離實驗中 濾紙條上的四條色素帶距點樣處的距離由近及遠分別是 葉綠素b 葉綠素a 葉黃素 胡蘿卜素 由圖可知 葉綠素含量比類胡蘿卜素含量少 用作實驗材料的葉片應呈黃色 b選項正確 答案 b 1 葉綠體的四種色素中只有極少數葉綠素a分子真正能實現能量轉化 光能 電能 atp h 中活躍化學能 其余色素均只能吸收光能 不能轉化光能 2 光是葉綠素合成的必要條件 植物在黑暗中不能合成葉綠素 因此呈現黃色 3 葉綠素的合成都需要酶的催化 葉綠素形成的最低溫度為2 4 最適宜的溫度為30 最高溫度為40 秋天葉片變黃 是由于低溫抑制葉綠素合成 同時原有的葉綠素分解的結果 4 鎂是構成葉綠素的成分之一 缺鎂時葉綠素合成受阻 鐵 錳 銅 鋅等是葉綠素形成過程中某些酶的輔助成分 因此缺少鐵 錳 銅 鋅等礦質元素時 也不能合成葉綠素 2012 大綱全國高考 金魚藻是一種高等沉水植物 有關研究結果如下圖所示 圖中凈光合速率是指實際光合速率與呼吸速率之差 以每克鮮重每小時釋放o2的微摩爾數表示 光合作用的過程及其影響因素 據圖回答下列問題 1 該研究探討了 對金魚藻 的影響 其中 因變量是 2 該研究中凈光合速率達到最大時的光照度為 lx 在黑暗中 金魚藻的呼吸速率是每克鮮重每小時消耗氧氣 mol 3 該研究中凈光合速率隨ph變化而變化的主要原因是 解析 本題主要考查環(huán)境因素對光合作用影響的相關知識 1 由圖示信息知 實驗研究了光照度 nahco3濃度 ph對金魚藻凈光合速率的影響 因變量隨自變量變化而變化 曲線圖的橫 縱坐標分別表示自變量和因變量 2 由圖b知 金魚藻達到最大凈光合速率所對應的光照度處于10 0 103lx和15 0 103lx之間 即12 5 103lx 由圖a知 曲線與縱軸的交點即為金魚藻在黑暗環(huán)境中的耗氧速率 3 因ph能影響酶的活性 故凈光合速率隨ph變化而變化 答案 1 光照度 ph nahco3濃度凈光合速率凈光合速率 2 12 5 1038 3 酶活性受ph的影響 正確界定總光合速率與凈光合速率 1 凈光合速率與真正光合速率 凈光合速率 常用一定時間內o2釋放量 co2吸收量或有機物積累量表示 真正光合速率 常用一定時間內o2產生量 co2固定量或有機物產生量表示 2 光合速率與呼吸速率的關系 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織在光下測得的數值為呼吸速率 a點 綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行 測得的數據為凈光合速率 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 關系式用o2 co2或葡萄糖的量表示如下 a 光合作用產氧量 氧氣釋放量 細胞呼吸耗氧量b 光合作用固定co2量 co2吸收量 細胞呼吸釋放co2量c 光合作用葡萄糖產生量 葡萄糖積累量 增重部分 細胞呼吸消耗葡萄糖量 葉綠體色素的提取和分離1 實驗原理 1 提取 葉綠體中的色素溶于有機溶劑而不溶于水 可用無水乙醇等有機溶劑提取色素 2 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散得快 反之則慢 從而使各種色素相互分離 3 實驗成功的關鍵 1 葉片要新鮮 顏色要深綠 含有較多色素 2 研磨要迅速 充分 葉綠素不穩(wěn)定 易被活細胞內的葉綠素酶水解 充分研磨使葉綠體完全破裂 提取較多的色素 3 濾液細線不僅要求細 直 而且要求含有較多的色素 所以要求待濾液干后再畫2 3次 4 濾液細線不能觸及層析液 否則色素溶解到層析液中 濾紙條上得不到色素帶 如圖是 綠葉中色素的提取和分離 實驗的部分材料和用具 據圖回答下列問題 1 圖中步驟 加入研缽內的物質 a 10ml 作用是 b 少許 作用是研磨得充分 c 少許 作用是 2 圖中步驟 將糨糊狀的研磨液倒入漏斗中 漏斗底部放有 3 圖中步驟 剪去兩角的作用是 畫濾液細線的要求是 4 圖中步驟 中關鍵應注意 加蓋的目的是 色素帶最寬的是 擴散速度最快的是 5 某興趣小組同學想探究蔬菜不同葉片在葉綠素含量上的區(qū)別 選擇了新鮮菠菜的 綠葉 嫩黃葉 做 綠葉中色素的提取和分離 實驗 色素層析結果如圖 請根據實驗結果填寫下表 6 秋天 北方樹葉大都由綠變黃 其原因是占四種色素總量75 的 和 分解 從而顯示出 和 的顏色 解析 1 研磨時需要加入三種物質 10ml的無水乙醇 作用是溶解色素 二氧化硅可以增大摩擦力 使細胞和葉綠體破碎 有助于研磨充分 細胞研磨破碎后 會溢出有機酸 為防止葉綠素中的鎂被氫取代 破壞葉綠素 研磨時需加入少許碳酸鈣中和有機酸 2 過濾研磨液時 漏斗基部不能用濾紙 因為色素可吸附在濾紙上 一般用一層尼龍布過濾 3 剪去兩角的作用是防止兩邊色素擴散過快 畫濾液細線的要求是細 齊 直 4 層析時的關鍵技術是不能讓層析液沒及濾液細線 否則 濾液細線會被層析液溶解 不能分離 四種色素溶于層析液中 因溶解度的差異 造成在濾紙條上擴散速度不同 從而達到分離的目的 由于層析液有毒 而且可以揮發(fā) 所以要加蓋 色素帶的寬度是由各種色素含量不同造成的 含量越多 色素帶越寬 一般植物葉片中葉綠素a含量最多 所以葉綠素a帶最寬 擴散速度最快的是胡蘿卜素 在色素帶的最上層 5 嫩黃葉含葉綠素a和葉綠素b較少 而綠葉含葉綠素多 所以分離的色素帶中 綠葉中葉綠素a和葉綠素b色素帶應寬些 6 葉綠素不穩(wěn)定 易分解 而葉黃素和胡蘿卜素較穩(wěn)定 答案 1 無水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸鈣防止色素被破壞 2 一層尼龍布 3 防止色素帶不整齊細 齊 直 4 層析液不要沒及濾液細線防止層析液揮發(fā)葉綠素a胡蘿卜素 5 6 葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素 實驗中幾種化學物質的作用 1 無水乙醇作為提取液 可溶解綠葉中的色素 2 層析液用于分離色素 3 二氧化硅破壞細胞結構 使研磨充分 4 碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞 1 2012 海南高考 關于葉綠體色素的敘述 錯誤的是 a 葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光b 綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同c 利用紙層析法可分離4種葉綠體色素d 乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能 解析 葉綠素a 葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光 綠葉中葉綠素約占3 4 類胡蘿卜素約占1 4 利用層析液可分離葉綠體色素 提取的葉綠體色素仍可吸收光能 但葉綠體結構被破壞 導致完整的光合作用不能進行 答案 d 2 2012 天津高考 設置不同co2濃度 分組光照培養(yǎng)藍藻 測定凈光合速率和呼吸速率 光合速率 凈光合速率 呼吸速率 結果見圖 據圖判斷 下列敘述正確的是 a 與d3濃度相比 d1濃度下單位時間內藍藻細胞光反應生成的 h 多b 與d2濃度相比 d3濃度下單位時間內藍藻細胞呼吸過程產生的atp多c 若d1 d2 d3濃度下藍藻種群的k值分別為k1 k2 k3 則k1 k2 k3d 密閉光照培養(yǎng)藍藻 測定種群密度呼吸代謝產物即可判斷其是否為兼性厭氧生物 解析 本題綜合考查了光合作用 呼吸作用及種群數量等相關知識 由圖示信息獲知 d1與d3濃度相比 凈光合速率相等 d1濃度下呼吸速率高 光合速率大 光反應生成的 h 多 a正確 與d2濃度相比 d3濃度下細胞呼吸速率低 產生的atp少 b不正確 三種濃度條件下藍藻的光合速率大小關系為d2 d1 d3 對應的種群的k值應是k2 k1 k3 c不正確 密閉光照下 藍藻進行光合作用產生氧氣 不能判斷其是否為兼性厭氧生物 d不正確 答案 a 3 2012 山東高考 夏季晴朗的一天 甲乙兩株同種植物在相同條件下co2吸收速率的變化如圖所示 下列說法正確的是 a 甲植株在a點開始進行光合作用b 乙植株在e點有機物積累量最多c 曲線b c段和d e段下降的原因相同d 兩曲線b d段不同的原因可能是甲株氣孔無法關閉解析 本題主要考查了環(huán)境因素對植物光合速率影響的相關知識 圖中兩曲線可表示植物的凈光合速率 a點時光合速率等于呼吸速率 說明甲植株在a點前就已經開始進行光合作用 a錯誤 乙植株在18時后凈光合速率小于0 該植株在18時有機物的積累量最多 b錯誤 曲線b c段下降的原因是氣孔關閉 乙植株因二氧化碳供應不足導致光合速率下降 曲線d e段光合速率下降的原因則是光照強度減弱 c錯誤 分析兩曲線b d段可知 中午時乙植株出現凈光合速率先下降后上升的現象 這可能是由于乙植株氣孔發(fā)生關閉造成的 而甲植株沒有發(fā)生類似的現象可能是甲植株氣孔無法關閉 d正確 答案 d 4 2012 海南高考 將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內 在適宜條件下光照培養(yǎng) 隨培養(yǎng)時間的延長 玻璃容器內co2濃度可出現的變化趨勢是 a 一直降低 直至為零b 一直保持穩(wěn)定 不變化c 降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定d 升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定 解析 本題考查植物光合作用與呼吸作用相互關系方面的知識 在適宜條件下光照培養(yǎng) 植物能進行光合作用且光合作用速率大于呼吸作用速率 這樣會導致密閉的玻璃容器內的co2逐漸減少 光合作用速率隨密閉玻璃容器內co2的減少而降低 直至光合作用速率降低到與呼吸作用速率相等 此時co2濃度在一定水平保持相對穩(wěn)定 答案 c 5 2012 海南高考 取生理狀態(tài)相同的某植物葉片 分離得到大量的葉肉細胞 將等量的葉肉細胞分別懸浮在不同濃度的蔗糖溶液中 并在適宜的條件下 測定該葉肉細胞的光合作用強度 實驗結果如圖所示 據圖回答下列問題 1 葉肉細胞光合作用強度達到最大后 隨著蔗糖濃度升高 葉肉細胞的光合作用強度 從滲透作用的角度分析出現這一現象的原因是 2 如果要研究光照強度等因素對蔗糖溶液中葉肉細胞光合作用強度的影響 最好將葉肉細胞放在濃度為 的蔗糖溶液中 原因是 3 除蔗糖濃度外 如果分別改變葉肉細胞懸浮液中co2濃度和溫度也能影響葉肉細胞的光合作用強度 原因是 解析 1 從圖中數據可見葉肉細胞光合作用強度達到最大后 葉肉細胞的光合作用強度下降 從滲透作用的角度分析 在較高濃度的蔗糖溶液中 葉肉細胞將通過滲透作用失水 影響葉肉細胞正常的生理活動 2 當蔗糖溶液濃度為0 2mol l 1時 與葉肉細胞的細胞液濃度大致相等 此時葉肉細胞的光合作用處于最適狀態(tài) 3 由于co2是光合作用的重要原料 溫度可以影響酶的活性 故二者將直接影響光合作用強度 答案 1 下降在較高濃度的蔗糖溶液中葉肉細胞失水 2 0 2mol l 1這一濃度中的葉肉細胞處