生物復習案例-光合作用

1、2008.10.26提高光合作用效率的途徑、碳三碳提高光合作用效率的途徑、碳三碳四四練習練習2008.10.261 1、生物體內主要能源物質是、生物體內主要能源物質是 。 儲能物質是儲能物質是 、 、 、 等。等。 淀粉是植物細胞中重要的淀粉是植物細胞中重要的 。 糖元是動物細胞中重要的糖元是動物細胞中重要的 。 生命活動的直接能源物質是生命活動的直接能源物質是 。 生物界的根本能源是生物界的根本能源是 。2 2、ADPADP合成合成ATPATP的能量來源有哪幾條途徑？的能量來源有哪幾條途徑？ 動物動物 、植物、植物 。復習復習糖類糖類脂肪脂肪蛋白質蛋白質氨基酸氨基酸儲能物質儲能物質儲能物質儲

2、能物質ATP太陽光太陽光2008.10.26一、光合作用的發(fā)現一、光合作用的發(fā)現土壤土壤水水更新空氣更新空氣水水淀粉淀粉光光葉綠體葉綠體水水2008.10.26光合作用的場所：光合作用的場所：葉綠體葉綠體光合作用的原料：光合作用的原料：二氧化碳和水二氧化碳和水光合作用的條件：光合作用的條件：有光照有光照光合作用的產物：光合作用的產物：淀粉、氧氣淀粉、氧氣2008.10.26 二、光合作用的概念：二、光合作用的概念：綠色植物通過綠色植物通過 ，利用，利用 ，把把 和和 轉化成儲存能轉化成儲存能量的量的 （通常指糖類中葡萄（通常指糖類中葡萄糖），并且釋放出糖），并且釋放出 的過程。的過程。葉綠體葉

3、綠體光能光能二氧化碳二氧化碳水水有機物有機物氧氧三、光合作用的反應式三、光合作用的反應式6CO2+12H2*OC6H12O6+6*O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體(CH2O)+O2光能光能葉綠體葉綠體CO2+H2O264 216 180 192 108264 216 180 192 108四、光合作用的場所四、光合作用的場所葉綠體及其中的色素葉綠體及其中的色素色色素素葉綠素葉綠素主要吸收紅光和藍紫光主要吸收紅光和藍紫光類胡蘿卜素類胡蘿卜素主要吸收藍紫光主要吸收藍紫光酶酶片層結構的薄膜上片層結構的薄膜上基質中基質中胡蘿卜素（橙黃色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉黃素（黃色）葉綠素葉綠素a

4、a（藍綠色）（藍綠色）葉綠素葉綠素b b（黃綠色）（黃綠色）2008.10.26五、實驗六五、實驗六 葉綠體中色素的提取和分離葉綠體中色素的提取和分離2008.10.26（一）實驗原理：溶解色素：色素可以 在丙酮中。分離色素： 不同的色素在層析液中的 不同，擴散速度不同而分離開來。溶解度溶解度 溶解溶解2008.10.26（二）目的要求：見課本（三）材料： 新鮮的綠色（濃綠）葉片（菠菜等）（四）用具：（五）試劑 丙酮： 。 層析液： 。 二氧化硅： 。 碳酸鈣：防止葉綠體中的色素受到破壞。（六）方法步驟溶解提取色素溶解提取色素溶解分離色素溶解分離色素為了研磨的充分為了研磨的充分2008.10.

5、261、提取葉綠體中的色素、提取葉綠體中的色素（1）稱葉片、加二氧化硅、加碳酸鈣）稱葉片、加二氧化硅、加碳酸鈣（2）加丙酮）加丙酮5mL(以能擠出幾滴汁液為度）以能擠出幾滴汁液為度）（3）研磨（）研磨（4）過濾（或擠出汁液）過濾（或擠出汁液） 2、制備濾紙條、制備濾紙條 干燥干燥 61cm 剪去一端兩角剪去一端兩角 3、畫濾液細線：用毛筆畫比用載玻片畫效果好、畫濾液細線：用毛筆畫比用載玻片畫效果好 3-5次、次、 干了再畫、干了再畫、3mm寬寬 4、分離葉綠體中的色素：尖端放在層析液中、分離葉綠體中的色素：尖端放在層析液中 掛在燒杯壁上掛在燒杯壁上 此后再講實驗此后再講實驗2008.10.26

6、1、分離色素所用的方法是： 。紙層析法紙層析法2、p542008.10.265、觀察試驗結果橙黃色黃色藍綠色黃綠色胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b含量最少最多較多較少2008.10.266、用下列試劑和措施的目的是2008.10.26葉綠體中色素的吸收光譜葉綠體中色素的吸收光譜2008.10.26胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b分子量分子量5365748939072008.10.26葉綠體中的色素主要吸收葉綠體中的色素主要吸收紅橙光和藍紫光紅橙光和藍紫光2008.10.26色素的作用色素的作用 吸收、傳遞、轉化光能吸收、傳遞、轉化光能聚光色素聚光色素吸收、傳遞光能吸收、傳

7、遞光能 絕大多數葉綠素絕大多數葉綠素a ,全部葉綠素全部葉綠素b、胡蘿、胡蘿卜素、葉黃素卜素、葉黃素作用中心色素作用中心色素吸收、轉化光能吸收、轉化光能 少數處于特殊狀態(tài)下葉綠素少數處于特殊狀態(tài)下葉綠素a色素分子色素分子可見光可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H酶酶酶酶 C6H12O6 +H2OCO2吸收吸收光解光解固定固定還原還原酶酶光反應光反應暗反應暗反應六、光合作用的過程六、光合作用的過程七、光反應和暗反應的比較七、光反應和暗反應的比較H、 ATP 、CO2 、酶、酶、C5場所場所條件條件物質物質變化變化能量能量變化變化聯系聯系光反應光反應暗反應暗反應基粒片層結構薄膜上基粒片層

8、結構薄膜上葉綠體基質中葉綠體基質中光、色素、水、酶光、色素、水、酶水水CO2+C5光能光能活躍的化學能活躍的化學能 活躍的化學能活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能前者提供前者提供H和和ATP，后者提供，后者提供ADP+Pi電能電能H+O2ADP+PiATPC3+H+ATP2C3(CH2O)+ADP+Pi2008.10.26改變光合作用的條件，下列物質含量怎樣變化？改變光合作用的條件，下列物質含量怎樣變化？中斷中斷CO2供應供應物質轉變物質轉變能量轉變能量轉變 八、光合作用的實質八、光合作用的實質將無機物將無機物COCO2 2和水合成儲藏能量的和水合成儲藏能量的有機物。有機物。

9、將光能轉變成化學能儲存在有機將光能轉變成化學能儲存在有機物中。物中。CO2O2九、光合作用的意義九、光合作用的意義制造數量巨大的制造數量巨大的 。將太陽能轉化成化學能儲存在有機物中將太陽能轉化成化學能儲存在有機物中維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的穩(wěn)定維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的穩(wěn)定有利于生物的有利于生物的 ：水生生物水生生物 陸生生物陸生生物無氧呼吸生物無氧呼吸生物 有氧呼吸生物有氧呼吸生物有機物有機物進化進化2008.10.26十、影響光合作用因素十、影響光合作用因素1、光照強度、光照強度小麥玉米水稻向日小麥玉米水稻向日葵屬于（葵屬于（ ）植物、）植物、應當種在（應當種在（ ）三七、胡椒屬于

10、三七、胡椒屬于（ ）植物、應當）植物、應當種在（種在（ ）A、陰生、蔭蔽處、陰生、蔭蔽處B、陽生、陽光充裕的地方、陽生、陽光充裕的地方（一）外界因素（一）外界因素2008.10.26 代表陰生植物的曲代表陰生植物的曲線是（線是（ ）原因是：原因是：B 對弱光利用能對弱光利用能力強（光補償點低）、力強（光補償點低）、光飽和點也低。光飽和點也低。D點真正光合作用吸收的二氧化碳的相對量是 。2008.10.26+10mg/h0-10mg/h010mg/h20mg/h- 10mg/h010mg/h真光合速率真光合速率=表觀光合速率表觀光合速率+（實測）（實測）呼吸速率呼吸速率（釋放）（釋放）10mg/

11、h10mg/h10mg/h2008.10.26 與與A點相比，點相比，A撇點撇點產生的原因是產生的原因是 。與與D和和F相比，相比，E店店產生的原因是產生的原因是 。開始進行光合作用開始進行光合作用的時間對應的曲線的時間對應的曲線點是（點是（ ）2008.10.262008.10.26與曲線對應的圖是：A1 : A1 B1 : B1 : B1 C1 。 BAFC2008.10.262008.10.262、光譜成分：赤橙黃綠青藍紫、光譜成分：赤橙黃綠青藍紫 塑料大棚頂部的塑料什么顏色最有利于塑料大棚頂部的塑料什么顏色最有利于棚內的植物進行光合作用棚內的植物進行光合作用 赤橙黃綠青藍紫白赤橙黃綠青

12、藍紫白2008.10.263、二氧化碳的濃度、二氧化碳的濃度 大田如何提高二氧大田如何提高二氧化碳濃度？化碳濃度？（1）（2）（3）溫室如何提高二氧化碳濃度？溫室如何提高二氧化碳濃度？除上述三項外，還要在適當的時候除上述三項外，還要在適當的時候 、 等。等。通風換氣通風換氣合理密植合理密植行播要直行播要直多施有機肥多施有機肥放置干冰放置干冰2008.10.265、溫度：影響酶的活性、溫度：影響酶的活性冬天生產蔬菜、水果、冬天生產蔬菜、水果、花卉要保溫花卉要保溫塑料大棚塑料大棚2008.10.264、礦質元素：、礦質元素：N、P、Mg、K （1） 下列物質合成減少可能是缺乏哪些元素？下列物質合成

13、減少可能是缺乏哪些元素？ 蛋白質（蛋白質（ ） ATP( ) DNA （ ） RNA （ ） NADPH （ ） NADP+ （ ） 酶酶 葉綠素葉綠素 （2）缺乏元素）缺乏元素 植物容易倒伏。植物容易倒伏。 （3）維持葉綠體膜結構與功能的元素是）維持葉綠體膜結構與功能的元素是 。 （4）糖類的合成與運輸與）糖類的合成與運輸與 有關。有關。2008.10.266、水分、水分 干旱缺水為什么會引起農作物減產？干旱缺水為什么會引起農作物減產？ （1） NADPH合成量減少。合成量減少。 （2） 葉片皺縮，光合作用面積減少葉片皺縮，光合作用面積減少 （3） 無機鹽吸收、運輸減少無機鹽吸收、運輸減少

14、（4）有機物運輸減少）有機物運輸減少 （5）化學反應的媒介和原料減少）化學反應的媒介和原料減少2008.10.26（二）影響光合作用的內部因素（二）影響光合作用的內部因素遺傳（遺傳物質、基因）遺傳（遺傳物質、基因）用雜交育種等方法改變遺傳物質：用雜交育種等方法改變遺傳物質：碧螞一號碧螞一號豐產三號豐產三號矮豐三號矮豐三號小偃三號小偃三號雜交水稻雜交水稻2008.10.26十一、提高光能利用率的途徑十一、提高光能利用率的途徑1、延長光合作用的時間、延長光合作用的時間一年只種一茬小麥一年只種一茬小麥一年種一茬小麥一年種一茬小麥+一茬玉米共兩茬一茬玉米共兩茬2、增加光合作用的面積、增加光合作用的面積

15、葉面積指數葉面積指數=總葉面積總葉面積/土地面積土地面積稀植（葉面積?。┫≈玻ㄈ~面積小） 合理密植（葉面積大）合理密植（葉面積大）3、光照強弱的控制、增加二氧化碳的供應，、光照強弱的控制、增加二氧化碳的供應，保證水分和必須礦質元素的供應保證水分和必須礦質元素的供應2008.10.262008.10.26小小大大無無大、多、大、多、無基粒無基粒2008.10.262008.10.262008.10.26途徑途徑途徑途徑途徑途徑2008.10.26小結：小結：講了講了12個問題，重點是光合作用的過程個問題，重點是光合作用的過程練習題練習題2008.10.26課后記：課后記： 本屆課內容充實，將涉及

16、聯系的問題集中在本屆課內容充實，將涉及聯系的問題集中在課文中講授，有利于學生形成完整知識結構和知課文中講授，有利于學生形成完整知識結構和知識網絡。識網絡。 做好過渡講解和啟發(fā)，有利于學生的思考，做好過渡講解和啟發(fā)，有利于學生的思考，使課堂渾然一體。使課堂渾然一體。 有關光合作用的發(fā)現過程還不夠全面，從資有關光合作用的發(fā)現過程還不夠全面，從資料上還有待于繼續(xù)完善。料上還有待于繼續(xù)完善。 試題要詳細講解思路。試題要詳細講解思路。2008.10.26 鞏固與提高鞏固與提高1進行光合作用完整的單位是進行光合作用完整的單位是 A葉肉細胞葉肉細胞B葉綠素葉綠素C綠色基粒綠色基粒D葉綠體葉綠體2008.10

17、.26暗反應暗反應光反應光反應D2008.10.263、在光合作用中，需消耗、在光合作用中，需消耗ATP的是（的是（ ）A、三碳化合物的還原、三碳化合物的還原 B、CO2的固定的固定 C、水在光下分解、水在光下分解 D、 葉綠素吸收光能葉綠素吸收光能 4、光合作用過程中，光反應為暗反應提供的、光合作用過程中，光反應為暗反應提供的物物 質是（質是（ ）A、H和和ATP B、H和和O2 C、O2和和ATP D、H和和H2OAA2008.10.265、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時的水中，過一段時間后，分析間后，分析18O放射性標記，最先

18、（放射性標記，最先（ ） A、在植物體內的葡萄糖中發(fā)現、在植物體內的葡萄糖中發(fā)現 B、在植物體內的淀粉中發(fā)現、在植物體內的淀粉中發(fā)現 C、在植物體內的淀粉、脂肪、蛋白質中均可發(fā)現、在植物體內的淀粉、脂肪、蛋白質中均可發(fā)現 D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現、在植物體周圍的空氣中發(fā)現 6、在光合作用過程中，能量的轉移途徑是（、在光合作用過程中，能量的轉移途徑是（ ） A、光能、光能 ATP 葡萄糖葡萄糖 B、光能、光能 葉綠素葉綠素 葡萄糖葡萄糖 C、光能、光能 CO2 葡萄糖葡萄糖 D、光能、光能 葡萄糖葡萄糖 淀粉淀粉DA2008.10.267在光合作用實驗里，如果所用的水在光合作用實驗里，如果所

19、用的水中有中有20%的水分子含的水分子含18O，二氧化碳中，二氧化碳中有有40%的二氧化碳分子含的二氧化碳分子含18O，那么，那么，植物進行光合作用釋放的氧氣中，含植物進行光合作用釋放的氧氣中，含18O的比例為的比例為 A36% B64%C20% D40%2008.10.26DA2008.10.2610把葉綠體色素溶液放在自然光源把葉綠體色素溶液放在自然光源和三棱鏡之間，從鏡的另一側觀察連和三棱鏡之間，從鏡的另一側觀察連續(xù)光譜中變暗的主要區(qū)域是續(xù)光譜中變暗的主要區(qū)域是 A紅光和藍紫光區(qū)域紅光和藍紫光區(qū)域B黃光和藍紫光區(qū)域黃光和藍紫光區(qū)域C綠光和紅光區(qū)域綠光和紅光區(qū)域D黃光和綠光區(qū)域黃光和綠光區(qū)

20、域A2008.10.2611用下述容積相同的玻璃罩分別用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況相同的天竺葵，罩住大小、生長狀況相同的天竺葵，光照相同的時間后，罩內光照相同的時間后，罩內O2最少的最少的是是 A綠色罩綠色罩B紅色罩紅色罩C藍色罩藍色罩D紫色罩紫色罩2008.10.2612綠色植物在暗處不能放出綠色植物在暗處不能放出氧氣是因為氧氣是因為 ACO2的固定受阻的固定受阻B三碳化合物的還原需要光三碳化合物的還原需要光C水的分解不能進行水的分解不能進行D五碳化合物的再生困難五碳化合物的再生困難2008.10.2613光合作用過程中，水的分解及光合作用過程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄

21、糖所需能量分三碳化合物形成葡萄糖所需能量分別來自別來自 A呼吸作用產生的呼吸作用產生的ATP和光能和光能B都是呼吸作用產生的都是呼吸作用產生的ATPC光能和光反應產生的光能和光反應產生的ATPD都是光反應產生的都是光反應產生的ATPA2008.10.2614水稻在適宜的情況下生長，如改水稻在適宜的情況下生長，如改變下列哪一項會使產量增加變下列哪一項會使產量增加 A氧的含量氧的含量BCO2的含量的含量C氮氣的含量氮氣的含量D水蒸氣的含量水蒸氣的含量【解析】【解析】 影響光合作用速度的因素主要影響光合作用速度的因素主要有：水和有：水和CO2(原料原料)；溫度；溫度(影響光合作影響光合作用的酶用的酶

22、)；光照強度；光照強度(影響光反應的速度影響光反應的速度)等。等。B2008.10.2615、劍橋大學的希爾將分離出來的葉綠體、劍橋大學的希爾將分離出來的葉綠體加到草酸高鐵鉀鹽溶液中，經過光照以后加到草酸高鐵鉀鹽溶液中，經過光照以后放出氧氣，同時草酸高鐵被還原放出氧氣，同時草酸高鐵被還原 4Fe3+ + 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2請問希爾實驗的重要意義是什么？它是否請問希爾實驗的重要意義是什么？它是否就是光反應？就是光反應？【答案】【答案】 希爾反應不能說就是光反應。希爾反應不能說就是光反應。它主要是說明了光合作用的氧氣的來源它主要是說明了光合作用的氧氣的來源是水分子的分解。是

23、水分子的分解。2008.10.261616下圖是驗證綠色植物進行光合作用的實下圖是驗證綠色植物進行光合作用的實驗裝置。先將這個裝置放在暗室驗裝置。先將這個裝置放在暗室2424小時，然小時，然后移到陽光下；瓶子內盛有后移到陽光下；瓶子內盛有NaOHNaOH溶液，瓶口溶液，瓶口封閉。封閉。2008.10.26(1)(1)數小時后摘下瓶內的葉片，經處理數小時后摘下瓶內的葉片，經處理后加碘液數滴而葉片顏色無變化，證后加碘液數滴而葉片顏色無變化，證明葉片中明葉片中_，這說，這說明明_ _ 。(2)(2)瓶內放瓶內放NaOHNaOH溶液的作用是溶液的作用是_。(3)(3)將盆栽植物先放在暗處將盆栽植物先放

24、在暗處2424小時的作小時的作用是用是_。無淀粉無淀粉光合作用需要光合作用需要COCO2 2作原料作原料除去除去COCO2 2消耗體內原有的淀粉消耗體內原有的淀粉2008.10.26有機物合成率CD光照、光照、無無CO2黑暗、黑暗、有有CO2時間時間（1）AB （2）BC段段 （3）CD段段因為沒有因為沒有C O2，只，只進行光反進行光反應，所以應，所以無有機物無有機物積累積累因為因為AB段為暗反應提供了段為暗反應提供了ATP和和H，加之，加之CO2供給，暗反應供給，暗反應能夠進行，有能夠進行，有 機物合成率上升機物合成率上升因無光不能因無光不能進行光反應，進行光反應，隨著光反應隨著光反應產物

25、的消耗，產物的消耗，暗反應逐漸暗反應逐漸減弱，有機減弱，有機物合成率逐物合成率逐漸降低漸降低2008.10.261818、將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內，、將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內，在一定條件下不給光照，在一定條件下不給光照，COCO2 2的含量每小時增加的含量每小時增加8mg8mg，給予充足光照后，容器內，給予充足光照后，容器內COCO2 2的含量每小的含量每小時減少時減少36mg36mg，若上述光照條件下光合作用每小，若上述光照條件下光合作用每小時能產生葡萄糖時能產生葡萄糖30mg30mg，請回答：，請回答：（1 1）比較在上述條件下，光照時呼吸作用）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的強度與黑暗時呼吸作用的強度的強度與黑暗時呼吸作用的強度。（2 2）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產量是產量是mgmg。（3 3）若一晝夜中先光照）若一晝夜中先光照4 4小時，接著放置小時，接著放置在黑暗情況下在黑暗情況下2020小時，該植物體內有機物含量小時，該植物體內有機物含量變化是（填增加或減少）變化是（填增加或減少）。相等相等24.524.5減少減少2008.10.26 19