一輪復(fù)習(xí)光合作用.ppt

能量之源 光與光合作用 圖A 圖B 圖C 圖D 干燥土壤90 8kg 小柳樹(shù)2 3kg 只用雨水澆灌 五年后柳樹(shù)長(zhǎng)大 土壤烘干后稱重 海爾蒙特實(shí)驗(yàn) 植物生長(zhǎng)所需的原料來(lái)自于水 結(jié)論 植物可以更新空氣 薩克斯實(shí)驗(yàn) 置于暗處48小時(shí) 思考 目的是什么 使葉子里的淀粉消耗完 避免影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性 這個(gè)過(guò)程叫脫色 這樣做的目的是 為什么要用酒精 使葉子中的葉綠素溶解 避免遮擋反應(yīng)的顏色 葉綠素只溶解在有機(jī)溶劑中 如酒精 丙酮等 驗(yàn)證 分別用碘蒸汽處理葉片 發(fā)現(xiàn)遮光的沒(méi)有變成藍(lán)色 曝光的則呈現(xiàn)深藍(lán)色 光合作用需要光 光合作用能產(chǎn)生淀粉 1880年 美國(guó) 恩格爾曼實(shí)驗(yàn) 1880年 恩格爾曼 C Engelmann 的實(shí)驗(yàn) 1 恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么 2 為什么甲組要放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中 甲組 乙組 無(wú)空氣 黑暗 無(wú)空氣 有光 O2是由葉綠體釋放的 討論 葉綠體的功能 3 對(duì)比試驗(yàn) 先用極細(xì)光束照射水綿 而后又讓水綿完全曝露在光下 先選極細(xì)光束 葉綠體上可分為光照多和光照少的部位 相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn) 用好氧細(xì)菌檢測(cè) 能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位 而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照 從而再一次證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的 并且氧是由葉綠體釋放出來(lái)的 1 實(shí)驗(yàn)材料選用 水綿和好氧性細(xì)菌 因?yàn)樗d的葉綠體呈螺旋式帶狀 便于觀察 用好氧性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位 2 環(huán)境 選用黑暗并且沒(méi)有空氣的 排除了氧氣和光的干擾 該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處 第一組 光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自于H2O H2180 C02 H20 C18O2 第二組 1802 02 美國(guó)魯賓和卡門實(shí)驗(yàn) 同位素標(biāo)記法 結(jié)論 美國(guó)卡爾文 用14C標(biāo)記14CO2 供小球藻進(jìn)行光合作用 探明了CO2中的C的去向 稱為卡爾文循環(huán) 14CO2 14C3 14CH2O 產(chǎn)物 淀粉條件 光 光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié) 1771年 英國(guó)普利斯特利 原料 水 1880年 美國(guó)恩格爾曼 20世紀(jì)30年代 美國(guó)魯賓與卡門 1864年 德國(guó)薩克斯 1664年 比利時(shí)海爾蒙特 原料和產(chǎn)物 更新空氣 二氧化碳和氧氣 產(chǎn)物氧來(lái)自于水 場(chǎng)所 葉綠體條件 光 實(shí)驗(yàn)方法 同位素標(biāo)記法 實(shí)驗(yàn)原則 對(duì)照原則 單一變量原則 植物如何獲取太陽(yáng)能 一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 有些植物的 白化苗 為什么會(huì)很快死亡 實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離 實(shí)驗(yàn)原理 提取 無(wú)水乙醇 分離 層析液 目的要求 綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具 新鮮的綠葉 定性濾紙等 無(wú)水乙醇等方法步驟 1 提取綠葉中的色素2 制備濾紙條3 畫(huà)濾液細(xì)線4 分離綠葉中的色素5 觀察和記錄 方法與步驟 稱取5g左右的鮮葉 剪碎 放入研缽中 加少許的二氧化硅 充分研磨 和碳酸鈣 防止研磨中色素被破壞 與10ml無(wú)水乙醇 在研缽中快速研磨 將研磨液進(jìn)行過(guò)濾 我們學(xué)習(xí)過(guò)葉綠體是通過(guò)里面的色素吸收光能的 是否所有的光都能吸收呢 還有 葉綠體的色素成分又是怎樣的呢 探究實(shí)驗(yàn) 綠葉中色素的提取和分離 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 種類 顏色 含量 葉綠素 占總量3 4 藍(lán)綠色 黃綠色 橙黃色 黃色 注意 1 色素帶的位置代表什么 寬度呢 2 若分離得到的色素帶不明顯 可能的原因 葉綠體中的色素提取液 四種色素對(duì)光的吸收 葉綠素主要吸收 類胡蘿卜素主要吸收 藍(lán)紫光 藍(lán)紫光 紅光 思考 1 春夏葉片為什么是綠色 而秋天樹(shù)葉為什么會(huì)變黃 2 P97問(wèn)題探討 2 葉綠體的結(jié)構(gòu) 外膜 內(nèi)膜 基粒 基質(zhì) 類囊體 色素 類囊體的薄膜上 類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中 酶 1 經(jīng)典高考題 某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體 將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析 從上至下 與正常葉片相比 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是 A 光吸收差異顯著 色素帶缺第2條B 光吸收差異不顯著 色素帶缺第2條C 光吸收差異顯著 色素帶缺第3條D 光吸收差異不顯著 色素帶缺第3條 B 2 經(jīng)典高考題 圖中 代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果 則圖 所示結(jié)果最有可能來(lái)自于 A 水培的洋蔥葉B 生長(zhǎng)的柳樹(shù)幼葉C 培養(yǎng)的衣藻D 秋冬的銀杏落葉 D 二 光合作用過(guò)程 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 劃分依據(jù) 反應(yīng)過(guò)程是否需要光 光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎 夜間呢 暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎 夜間呢 有光才能反應(yīng) 有光 無(wú)光都能反應(yīng) H2O 類囊體膜 酶 光反應(yīng) 光 色素 酶 葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上 水的光解 還原劑 ATP的合成 光能活躍的化學(xué)能貯存在ATP中 場(chǎng)所 條件 能量變化 物質(zhì)變化 進(jìn)入葉綠體基質(zhì) 參與暗反應(yīng) 供暗反應(yīng)使用 CO2 五碳化合物C5 CO2的固定 三碳化合物2C3 C3的還原 葉綠體基質(zhì)多種酶 糖類 卡爾文循環(huán) 暗反應(yīng)階段 CO2的固定 C3的還原 葉綠體的基質(zhì)中 H ATP 酶 場(chǎng)所 條件 能量變化 物質(zhì)變化 CO2 五碳化合物C5 CO2的固定 三碳化合物2C3 葉綠體基質(zhì)多種酶 糖類 H H 光合作用的全過(guò)程 供氫 供能 還原 多種酶參加催化 CH2O 2C3 C5 固定 CO2 光反應(yīng)過(guò)程 暗反應(yīng)過(guò)程 類囊體的薄膜上 葉綠體基質(zhì)中 比較光反應(yīng) 暗反應(yīng) 光反應(yīng)階段 暗反應(yīng)階段 條件 場(chǎng)所 物質(zhì)變化 能量變化 光 色素 酶 不需光 酶 H ATP 葉綠體類囊體膜 葉綠體基質(zhì)中 水的光解 ATP的生成 CO2的固定 C3的還原 ATP中活躍化學(xué)能 光能 ATP中活躍化學(xué)能 有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能 光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ) 為暗反應(yīng)提供 H 和ATP 暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi 光合作用的定義 綠色植物通過(guò)葉綠體 利用光能 把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物 并釋放出O2的過(guò)程 總結(jié)光合作用的反應(yīng)式 反應(yīng)物 條件 場(chǎng)所 生成物 CO2 H2O CH2O O2 光能 葉綠體 糖類 3 某科學(xué)家用含有14C的CO2來(lái)追蹤光合作用中的C原子 14C的轉(zhuǎn)移途徑是 A CO2葉綠體ATPB CO2葉綠素ATPC CO2乙醇糖類D CO2三碳化合物糖類 D 4 在光合作用過(guò)程中 能量的轉(zhuǎn)移途徑是A 光能ATP葉綠素葡萄糖B 光能葉綠素ATP葡萄糖C 光能葉綠素CO2葡萄糖D 光能ATPCO2葡萄糖 B 5 在一個(gè)密封的玻璃鐘罩內(nèi) 有綠色植物并有以此植物為食的小動(dòng)物 罩內(nèi)的O2用18O原子為標(biāo)記 每天給以光照 若干時(shí)間后 18O可在下列哪項(xiàng)自身組成的有機(jī)物中出現(xiàn)A 只在植物體內(nèi)B 動(dòng) 植物體內(nèi)均有C 只在動(dòng)物體內(nèi)D 動(dòng) 植物體內(nèi)均無(wú) B 三 化能合成作用 利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量把無(wú)機(jī)物合成為有機(jī)物 如硝化細(xì)菌 2HNO2 O22HNO3 能量 硝化細(xì)菌 舉例 6CO2 6H2OC6H12O6 6O2 能量 綠色植物獲得能量的方式 光能合成作用 簡(jiǎn)稱光合作用 自養(yǎng)生物 少數(shù)細(xì)菌獲得能量的方式 化能合成作用 異養(yǎng)生物 人 動(dòng)物 真菌 絕大多數(shù)細(xì)菌獲得能量的方式 攝取現(xiàn)成的有機(jī)物 利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物 少數(shù)的細(xì)菌 如硝化細(xì)菌 以光為能源 以CO2和H2O 無(wú)機(jī)物 為原料合成有機(jī)物 糖類中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量 無(wú)機(jī)物有機(jī)物 異化作用的代謝型 進(jìn)行有氧呼吸 也能進(jìn)行暫時(shí)的 部分的無(wú)氧呼吸 只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸 氧氣的存在抑制其呼吸作用 如乳酸菌 破傷風(fēng)桿菌 既能進(jìn)行有氧呼吸 也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸 如酵母菌 新陳代謝 同化作用 把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì) 儲(chǔ)存能量 異化作用 分解自身的一部分組成物質(zhì) 把分解的最終產(chǎn)物排出體外 釋放能量 實(shí)質(zhì) 自我更新 生物的新陳代謝 四 光合作用原理的應(yīng)用 1 影響光合作用強(qiáng)度的因素 1 CO2的濃度 水分 反應(yīng)物 2 光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱 光的成分 反應(yīng)條件 3 溫度的高低 反應(yīng)條件 4 必需礦物質(zhì)元素 植物的長(zhǎng)勢(shì) 植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的數(shù)量 單一因素對(duì)光合作用影響的圖象 A B 光照強(qiáng)度 0 陽(yáng)生植物 陰生植物 A 呼吸作用強(qiáng)度B 光補(bǔ)償點(diǎn) C 光飽和點(diǎn) C 光合速率 強(qiáng)度 凈光合速率 陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn) 光飽和點(diǎn)陽(yáng)生植物 凈光合速率 實(shí)際光合速率 呼吸速率 多因素對(duì)光合作用影響的圖象 6 10全國(guó)卷 下列四種現(xiàn)象中 可以用下圖表示的是 A 在適宜條件下光合作用強(qiáng)度隨CO2含量的變化B 條件適宜 底物充足時(shí)反應(yīng)速率隨酶量的變化C 一個(gè)細(xì)胞周期中DNA含量隨時(shí)間的變化D 理想條件下種群數(shù)量隨時(shí)間的變化 解析 如圖曲線的走勢(shì)為先增加后穩(wěn)定 曲線有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 即起點(diǎn)m m 0 和飽和點(diǎn) 符合這一曲線的為A選項(xiàng) B項(xiàng)對(duì)應(yīng)的曲線起點(diǎn)不正確 曲線的走勢(shì)一直為增函數(shù) 不會(huì)出現(xiàn)飽和效應(yīng) C項(xiàng)對(duì)應(yīng)的曲線就更不正確了 D項(xiàng)曲線為種群的 J 型增長(zhǎng)曲線 A m 7 下列相關(guān)敘述 正確的是 A 如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低 a點(diǎn)左移 b點(diǎn)左移B 如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低 a點(diǎn)左移 b點(diǎn)右移C 如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng) a點(diǎn)右移 b點(diǎn)右移D 如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng) a點(diǎn)左移 b點(diǎn)右移 解析 光合作用強(qiáng)度受光照強(qiáng)度和CO2濃度的綜合影響 分析曲線圖可知 a點(diǎn)時(shí) CO2吸收速率為0 此時(shí)葉片光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 b點(diǎn)時(shí) CO2吸收速率最大 CO2濃度達(dá)到飽和點(diǎn) 當(dāng)光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)時(shí) 光合作用增強(qiáng) 由于呼吸作用強(qiáng)度不變 此時(shí)只需要小于a的CO2濃度就能使葉片光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 故a點(diǎn)左移 光照強(qiáng)度增強(qiáng) 光能增多 光反應(yīng)增強(qiáng) CO2濃度成為限制光合作用達(dá)到最大值的主要因素 因此CO2濃度只有大于b點(diǎn)時(shí)的濃度 光合作用強(qiáng)度才能達(dá)到最大值 故b點(diǎn)右移 此題的答案為D D 8 將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi) 在一定條件下不給光照 CO2的含量每小時(shí)增加8mg 給予充足光照后 容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少36mg 若上述光照條件下光合作用每小時(shí)能實(shí)際產(chǎn)生葡萄糖30mg 請(qǐng)回答 1 在上述條件下 光照時(shí)呼吸作用的速率與黑暗時(shí)呼吸作用的速率相比較誰(shuí)大誰(shuí)小 2 在光照時(shí) 該植物每小時(shí)葡萄糖凈生產(chǎn)量是 mg 3 若一晝夜中先光照4小時(shí)接著放置在黑暗情況下20小時(shí) 該植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化是 填增加或減少 4 若要使這株植物有更多的有機(jī)物積累 你認(rèn)為可采取的措是 相等 24 5 減少 延長(zhǎng)光照時(shí)間 降低夜間溫度 增加CO2濃度 2 光合作用與呼吸作用的區(qū)別 光合作用呼吸作用 呼吸作用與光合作用的比較 同化作用 合成代謝 異化作用 分解代謝 葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 使pH值上升使pH值下降 光合作用呼吸作用 實(shí)測(cè)O2釋放量實(shí)測(cè)CO2消耗量光合作用C6H12O6凈生產(chǎn)量 有機(jī)物的積累 光合速率 通常以吸收CO2mg h cm2表示真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 3 關(guān)于呼吸作用和光合作用的計(jì)算 光合作用實(shí)際產(chǎn)O2量 呼吸作用耗O2量 光合作用實(shí)際CO2消耗量 呼吸作用CO2釋放量 光合作用實(shí)際C6H12O6生產(chǎn)量 呼吸作用C6H12O6消耗量 9 下圖中的甲 乙兩圖為一晝夜中某作物植株對(duì)CO2的吸收和釋放狀況的示意圖 甲圖是在春季的某一晴天 乙圖是在盛夏的某一晴天 請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題 1 甲圖曲線中C點(diǎn)和E點(diǎn)處 植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài) 2 根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的段 其中光合作用強(qiáng)度最高的是點(diǎn) 植株積累有機(jī)物最多的是 點(diǎn) 3 乙圖中F G段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?以致光反應(yīng)產(chǎn)生的和逐漸減少 從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度 使化合物數(shù)量減少 影響了CO2固定 4 乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低 可能是因?yàn)?溫度高 蒸騰作用過(guò)強(qiáng) 氣孔關(guān)閉 影響了原料CO2的供應(yīng) V光合 V呼吸 B F D D 光強(qiáng)逐漸減弱 ATP H 10 下圖是在一定的CO2濃度和溫度下 某陽(yáng)生植物CO