高考生物一輪復(fù)習(xí) 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.pptVIP

第4節(jié)能量之源 光與光合作用 本節(jié)目錄 回歸教材 夯實(shí)基礎(chǔ) 知能演練 強(qiáng)化闖關(guān) 高頻考點(diǎn) 深度剖析 易錯(cuò)辨析 技法提升 實(shí)驗(yàn)探究 專項(xiàng)突破 基礎(chǔ)盤點(diǎn)一 捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)1 捕獲光能的色素 判一判 1 色素提取液是無(wú)水乙醇 分離液是丙酮 2 不同色素在濾紙條上的擴(kuò)散速度與其在層析液中的溶解度呈正相關(guān) 3 分離結(jié)束后 濾紙條上的顏色自上而下依次是黃綠色 藍(lán)綠色 黃色和橙黃色 4 葉綠素和類胡蘿卜素都主要吸收藍(lán)紫光 都能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 5 葉綠體中的色素都不吸收綠光 2 葉綠體 1 結(jié)構(gòu)示意圖 決定 3 功能 進(jìn)行 的場(chǎng)所證明 4 恩格爾曼的實(shí)驗(yàn) 好氧細(xì)菌只分布于 被光束照射的部位 暗反應(yīng) 色素 與光合反應(yīng)有關(guān)的酶 光合作用 葉綠體 提醒 1 葉綠體和液泡中都有色素 但只有葉綠體中的色素參與光能的捕獲 2 并非所有的植物細(xì)胞都含有葉綠體 并非能進(jìn)行光合作用的生物一定含葉綠體 二 光合作用的探索歷程 連一連 三 光合作用的過程1 光反應(yīng)與暗反應(yīng)2 總反應(yīng)式 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質(zhì) 巧記光合作用過程一 二 三 四一個(gè)場(chǎng)所 葉綠體 兩個(gè)階段 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 三種能量 光能 atp中活躍化學(xué)能 ch2o 中穩(wěn)定化學(xué)能 四個(gè)物質(zhì)變化 水光解 atp形成 co2固定 c3還原 想一想若在光反應(yīng)條件適宜的情況下 若不再供應(yīng)co2 光反應(yīng)還能繼續(xù)產(chǎn)生o2嗎 提示 不能 會(huì)抑制光反應(yīng)的進(jìn)行 四 影響光合速率的環(huán)境因素1 空氣中 2 土壤中 3 光照的 以及光的成分 4 等 co2的濃度 水分的多少 長(zhǎng)短與強(qiáng)弱 溫度的高低 知識(shí)導(dǎo)圖 1 色素的種類和吸收光譜 2 影響葉綠素合成的因素 1 光照 光是葉綠素合成的必要條件 植物在黑暗中葉呈黃色 2 溫度 低溫抑制葉綠素的合成 破壞已有的葉綠素分子 從而使葉片變黃 3 鎂等無(wú)機(jī)鹽 鎂是構(gòu)成葉綠素的成分 缺鎂葉片變黃 3 不同顏色溫室大棚的光合效率 1 無(wú)色透明大棚日光中各色光均能透過 有色大棚主要透過同色光 其他光被其吸收 所以用無(wú)色透明的大棚光合效率最高 2 葉綠素對(duì)綠光吸收最少 因此綠色塑料大棚光合效率最低 特別提醒正常植物的葉呈現(xiàn)綠色 其原因有二 一是葉綠素含量多 二是葉綠體中色素吸收綠光少 反射的綠光多 2012 高考海南卷 關(guān)于葉綠體色素的敘述 錯(cuò)誤的是 a 葉綠素a和b主要吸收紅光和藍(lán)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 本題主要考查葉綠體色素的種類 含量 吸收光的種類等方面的知識(shí) 葉綠素a 葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)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(jié)構(gòu)被破壞 導(dǎo)致完整的光合作用不能進(jìn)行 答案 d提醒 1 液泡中的色素不能吸收光能進(jìn)行光合作用 2 并非所有的液泡都含色素 跟蹤訓(xùn)練下列關(guān)于葉綠體的色素?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是 a 礦質(zhì)元素能影響葉綠素的合成b 提取葉綠素時(shí)選用層析液的原因是色素可溶于有機(jī)溶劑c 低溫條件下色素合成受阻d 黃化苗中無(wú)葉綠素 但有其他色素存在 解析 選b mg是合成葉綠素的主要元素 提取葉綠素是利用葉綠體中的色素溶解于有機(jī)溶劑如酒精或丙酮 相似相溶 形成色素液 層析液的作用是溶解并分離不同色素 這是兩個(gè)不同的過程 低溫會(huì)降低酶的活性進(jìn)而影響色素的合成 黃化苗因缺光而不能產(chǎn)生葉綠素 所以變黃 但有其他色素存在 1 光合作用過程圖解 3 光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較 光 酶 色素 2013 北京東城區(qū)綜合測(cè)試 某植物葉片上的氣孔白天處于關(guān)閉狀態(tài) 晚上開放 如圖表示該植物固定和還原co2的過程 據(jù)圖分析回答下列問題 1 圖中的a b分別代表的物質(zhì)是 c物質(zhì)產(chǎn)生的場(chǎng)所是 2 植物夜晚能吸收co2 卻不能合成 ch2o 其原因是 白天這類植物進(jìn)行光合作用所需的co2還可以由 產(chǎn)生 與此相關(guān)的細(xì)胞器是 3 該植物和一般植物光合作用固定co2不同的特點(diǎn)是 根據(jù)這類植物氣孔開閉及與之相適應(yīng)的光合作用特點(diǎn) 推測(cè)此類植物最可能的生活環(huán)境是 解析 1 圖示為光合作用的暗反應(yīng) 暗反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì) 該過程的物質(zhì)變化為co2的固定和c3的還原 其中c3還原需要光反應(yīng)提供 h 和atp 此外還需要多種酶的參與 光反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是類囊體的薄膜上 所以a是c5 或五碳化合物 b是c3 或三碳化合物 c是 h 2 光反應(yīng)必須在有光條件下才能進(jìn)行 暗反應(yīng)在有光 無(wú)光的條件下均能進(jìn)行 晚上不能進(jìn)行光反應(yīng) 不能產(chǎn)生atp和 h 所以不能合成 ch2o 白天該植物葉片氣孔關(guān)閉 進(jìn)行光合作用所需的co2主要來自線粒體 3 該植物白天葉片氣孔關(guān)閉 夜間開放 與外界環(huán)境形成高度的適應(yīng) 可推測(cè)此植物最可能生活在干旱的地區(qū) 答案 1 c5 或五碳化合物 c3 或三碳化合物 類囊體的薄膜上 2 光反應(yīng)不能正常進(jìn)行 無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的atp和 h 有氧呼吸 呼吸作用 線粒體 3 co2首先被固定為c4干旱 或沙漠 地區(qū)提醒 1 co2的固定不需要atp但需要酶 2 碳元素的轉(zhuǎn)移途徑 co2 c3 ch2o 互動(dòng)探究 1 光照強(qiáng)度 1 原理 影響光反應(yīng)階段atp h 的產(chǎn)生 2 曲線 2 co2濃度 1 原理 影響暗反應(yīng)階段c3的生成 2 曲線 3 溫度 1 原理 通過影響酶的活性來影響光合速率 2 曲線 4 礦質(zhì)元素 1 原理 n mg是構(gòu)成葉綠素的成分 p是載體nadph的成分 k 有助于光合產(chǎn)物的運(yùn)輸 2 曲線 3 分析 p q的形成原因 施肥過多 植物吸水困難甚至失水 進(jìn)而影響光合作用 4 應(yīng)用 合理 適量施肥 2012 高考大綱全國(guó)卷 金魚藻是一種高等沉水植物 有關(guān)研究結(jié)果如下圖所示 圖中凈光合速率是指實(shí)際光合速率與呼吸速率之差 以每克鮮重每小時(shí)釋放o2的微摩爾數(shù)表示 據(jù)圖回答下列問題 1 該研究探討了 對(duì)金魚藻 的影響 其中 因變量是 2 該研究中凈光合速率達(dá)到最大時(shí)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(shí)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 解答本題時(shí)需要靈活分析不同條件對(duì)植物光合速率的影響 分析并提取題干中的信息 并注意分析所給曲線的含義 特別是橫 縱坐標(biāo)的含義 1 從所給圖示可以看出 圖中橫坐標(biāo)分別為光照度 光照度 nahco3濃度 ph 所以研究探討的應(yīng)該是外界條件 光照度 nahco3濃度 ph 對(duì)金魚藻凈光合速率的影響 因變量是凈光合速率 2 從b圖可以看出 當(dāng)光照度超過12 5 103lx時(shí) 凈光合速率不再增加 從a圖可以看出 當(dāng)光照度為0時(shí) 金魚藻凈光合速率為 8 此時(shí)為無(wú)光條件 實(shí)際光合速率為0 由題干中所給信息可知 此時(shí)金魚藻呼吸速率為8 mol g 1 h 1 3 ph主要通過影響相關(guān)酶的活性來影響光合速率 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的影響提醒溫度 ph影響生物的各種代謝活動(dòng)時(shí)是通過影響酶的活性來實(shí)現(xiàn)的 跟蹤訓(xùn)練冬季修建一些溫室大棚可為居民提供新鮮蔬菜 下列有關(guān)說法正確的是 a 一般情況下 大棚內(nèi)的蔬菜進(jìn)行光合作用利用的光都是自然光b 為提高產(chǎn)量 在陰雨天可適當(dāng)提高大棚內(nèi)的溫度c 增施農(nóng)家肥可提高大棚內(nèi)的二氧化碳濃度 促進(jìn)晚上暗反應(yīng)的進(jìn)行 有利于有機(jī)物的積累d 蔬菜中的葉綠素對(duì)光的吸收效率與光的波長(zhǎng)呈正相關(guān) 解析 選a 陰雨天應(yīng)增大晝夜溫差 適當(dāng)提高白天的溫度 降低晚上的溫度 b錯(cuò) 晚上沒有光照 暗反應(yīng)因缺乏atp和 h 的供應(yīng)而不能進(jìn)行 c錯(cuò) 葉綠素a 葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光 波長(zhǎng)450nm左右 和紅橙光 波長(zhǎng)650nm左右 而對(duì)綠光 波長(zhǎng)500nm左右 吸收的則很少 因此葉綠素對(duì)光的吸收效率與光的波長(zhǎng)不呈正相關(guān) d錯(cuò) 易錯(cuò)警示 光合作用中物質(zhì)含量的變化分析易于出錯(cuò) 2013 濟(jì)寧質(zhì)檢 如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(huì)是 a a上升 b下降b a b都上升c a b都下降d a下降 b上升 解析 分析題圖可知 a b代表 h 和atp c代表co2 在暗反應(yīng)階段 co2含量突然降低 則c3的含量降低 h 和atp的消耗速率減小 因此總體來說 其他條件不變的情況下 h 和atp 即a和b 含量會(huì)上升 因此選b 答案 b 糾錯(cuò)筆記 1 當(dāng)co2供應(yīng)不變時(shí) 光照由強(qiáng)變?nèi)?光反應(yīng)減弱 h 和atp減少 c3還原減弱 co2固定正常 c3增多 c5減少 2 當(dāng)光照強(qiáng)度不變時(shí) co2減少供應(yīng) co2固定減弱 c3還原正常 c5增多 c3減少 h 和atp消耗減少 含量增多 co2 光 補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律理解不到位已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是25 30 如圖所示曲線表示該植物在30 時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系 若將溫度調(diào)節(jié)到25 的條件下 原光照強(qiáng)度和co2濃度不變 從理論上講 圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)分別是 a a點(diǎn)上移 b點(diǎn)左移 m值增大b a點(diǎn)不移 b點(diǎn)左移 m值不變c a點(diǎn)上移 b點(diǎn)右移 m值減小d a點(diǎn)下移 b點(diǎn)不移 m值增大 解析 分析b點(diǎn)時(shí) 應(yīng)從光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率的角度分析 答案 a 糾錯(cuò)筆記 當(dāng)外界條件變化時(shí) co2 光 補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律如下 1 若呼吸速率增加 co2 光 補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移 反之應(yīng)左移 2 若呼吸速率基本不變 條件的改變使光合速率下降時(shí) co2 光 補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移 反之應(yīng)左移 3 陰生植物與陽(yáng)生植物相比 co2 光 補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都相應(yīng)向左移動(dòng) 方法體驗(yàn) 多因子變量對(duì)光合作用速率影響的分析方法 1 當(dāng)?shù)絧點(diǎn)時(shí) 限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子 隨其因子的不斷加強(qiáng) 光合速率不斷提高 2 當(dāng)?shù)絨點(diǎn)時(shí) 橫坐標(biāo)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(dāng)提高圖示中的其他因子的方法 2013 蘭州一中月考 下圖分別表示兩個(gè)自變量對(duì)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 下列分析錯(cuò)誤的是 a 甲圖中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量b 乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比 相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中c3的生成量多c 圖中m n點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度 p點(diǎn)的限制因素是溫度d 丙圖中 隨著溫度的升高 曲線走勢(shì)將穩(wěn)定不變 解析 甲圖表示光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響 當(dāng)光合速率達(dá)到最大值時(shí) 限制其不再增加的外部因素有co2濃度 溫度等 內(nèi)部因素有酶的數(shù)量 色素的種類和數(shù)量等 乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比 d點(diǎn)光照較強(qiáng) 生成的 h atp較多 所以暗反應(yīng)中c3的還原過程加強(qiáng) 消耗的c3較多 從而使co2的固定加強(qiáng) 相同時(shí)間內(nèi)d點(diǎn)比c點(diǎn)生成的c3總量多 丙圖中 溫度對(duì)光合速率的影響是通過影響酶的活性來實(shí)現(xiàn)的 其曲線走勢(shì)應(yīng)為拋物線型 而不是穩(wěn)定不變 答案 d提醒各種因子的作用并不是同等重要的 其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子 葉綠體色素的提取與分離1 實(shí)驗(yàn)原理 1 綠葉中的各種色素能溶于有機(jī)溶劑 無(wú)水乙醇或丙酮 中 而不溶于水 從而使色素從生物組織中脫離出來 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(kuò)散速度也不同 溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快 反之則慢 從而使各種色素分離開 觀察結(jié)果 濾紙條上出現(xiàn)四條寬度 顏色不同的色素帶整理 洗手 3 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)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(xì)胞內(nèi)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(xì)線不僅要求細(xì) 直 而且要求含有較多的色素 所以要求待濾液干后再畫1 2次 4 濾液細(xì)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 實(shí)戰(zhàn)演練 2013 湖南衡陽(yáng)六校聯(lián)考 在做 綠葉中色素的提取和分離 實(shí)驗(yàn)時(shí) 甲 乙 丙 丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如下表所示 表示使用 表示未使用 其余操作均正常 他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為 a b c d 解析 選b 由表可知 甲同學(xué)加的溶劑為水 而不是有機(jī)溶劑丙酮 色素不溶于水 因而提取不到葉綠體中的色素 所得結(jié)果應(yīng)為 乙同學(xué)的操作正確 應(yīng)為 即自上而下依次出現(xiàn)胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a和葉綠素b 且葉綠素a和葉綠素b的含量較多 丙同學(xué)盡管使用了有機(jī)溶劑丙酮 可以提取到色素 但由于未加caco3 葉綠素可能會(huì)被破壞 因而下邊的兩條色素帶比正常的窄 應(yīng)為 丁同學(xué)未加sio2 可能研磨不充分 導(dǎo)致各種色素的提取量均少于正常水平 應(yīng)為 2 回答下列關(guān)于 綠葉中色素的提取和分離 實(shí)驗(yàn)中的問題 1 某同學(xué)的操作程序如下 將5g新鮮完整的菠菜葉 放入研缽中 加入無(wú)水乙醇 石英砂 caco3以后 迅速研磨 用毛細(xì)吸管吸取少量濾液 沿鉛筆線處小心均勻地畫出一條濾液細(xì)線 并