高考生物一輪指導(dǎo) 3.3光與光合作用課件 新人教版必修1.ppt

第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第三講能量之源 光與光合作用 必修一 知識(shí)點(diǎn)一 捕獲光能的色素 葉綠體的結(jié)構(gòu)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(wú)水乙醇 分離液是層析液 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(lèi)胡蘿卜素都主要吸收藍(lán)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(xiàn) 1 你能否說(shuō)出如圖所示結(jié)構(gòu)的名稱(chēng) 其中的 分別指什么結(jié)構(gòu) 該結(jié)構(gòu)的功能是什么 提示 1 該圖表示的結(jié)構(gòu)名稱(chēng)是葉綠體 2 圖中 表示的結(jié)構(gòu)是葉綠體基質(zhì) 3 結(jié)構(gòu) 是由類(lèi)囊體組成的 4 該圖結(jié)構(gòu)具有的功能是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所 2 色素的種類(lèi)和吸收光譜 3 實(shí)驗(yàn)分析本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處在于 選擇水綿作實(shí)驗(yàn)材料 水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀 便于觀察 用好氧細(xì)菌確定o2釋放的部位 便于觀察 沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了o2和光的干擾 設(shè)置了對(duì)照實(shí)驗(yàn) 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(xì)菌的分布 1 葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光 而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收 2 葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大 類(lèi)胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大 但對(duì)其他波段的光并非不吸收 只是吸收量較少 1 下列關(guān)于葉綠體的描述 錯(cuò)誤的是 a 基粒由類(lèi)囊體堆疊而成b 葉綠體 被 膜由雙層膜組成c 暗反應(yīng)發(fā)生在類(lèi)囊體膜上d 類(lèi)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(zhì)構(gòu)成 是光合作用的場(chǎng)所 其中光反應(yīng)的場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜 暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì) 答案 c 2 如圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖 恩格爾曼進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí) 把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境里 然后用白光束對(duì)水綿細(xì)胞的不同部位 如a處 做點(diǎn)狀投射 發(fā)現(xiàn)水中的好氧細(xì)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(xì)菌則分布在葉綠體所有受光部位 此實(shí)驗(yàn)證明了 a 氧氣是由水分解來(lái)的b 葉綠體是光合作用的場(chǎng)所c 光合作用能產(chǎn)生淀粉d 光合作用需以二氧化碳作原料 解析 在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境里 用白光束對(duì)水綿細(xì)胞的不同部位做點(diǎn)狀投射 好氧細(xì)菌聚集在葉綠體被光投射處 其他部位不聚集 說(shuō)明被白光束照到的葉綠體產(chǎn)生了氧氣 若裝片完全暴露在光下 好氧細(xì)菌又分布在葉綠體所有受光部位 這又進(jìn)一步說(shuō)明葉綠體受光照部位產(chǎn)生了氧氣 答案 b 知識(shí)點(diǎn)二 光合作用的過(guò)程及光合作用原理的應(yīng)用1 光合作用的過(guò)程 2 光合作用原理的應(yīng)用 1 光合作用強(qiáng)度 概念 植物在內(nèi)通過(guò)光合作用制造的數(shù)量 表示方法 用一定時(shí)間內(nèi)或的數(shù)量來(lái)定量表示 單位時(shí)間 糖類(lèi) 原料消耗 產(chǎn)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(yīng)用控制和溫度的高低 適當(dāng)增加作物環(huán)境中來(lái)提高光合作用強(qiáng)度 co2濃度 水分含量 時(shí)間 強(qiáng)度 成分 溫度 光照的強(qiáng)弱 co2的濃度 2 如同線(xiàn)粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所一樣 葉綠體是綠色植物細(xì)胞光合作用的主要場(chǎng)所 對(duì)嗎 提示 不對(duì) 有氧呼吸第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 后兩個(gè)階段在線(xiàn)粒體中進(jìn)行 而光合作用的光反應(yīng) 暗反應(yīng)均在葉綠體中進(jìn)行 故葉綠體是綠色植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的 唯一 而不是 主要 場(chǎng)所 1 比較光反應(yīng)與暗反應(yīng) 2 光合作用條件驟變時(shí)物質(zhì)量的分析由于各種因素的變化 如溫度變化 光照強(qiáng)度變化 co2濃度的變化會(huì)影響c3 c5 nadph atp c6h12o6這些物質(zhì)的含量 遵照化學(xué)平衡的原理進(jìn)行分析 可以獲得它們之間變化的關(guān)系如下表 3 光合作用的影響因素及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用 3 如圖為高等綠色植物光合作用圖解 以下說(shuō)法正確的是 a 是光合色素 分布在葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)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(zhì)中生成解析 根據(jù)光合作用圖解可知 圖中 是光合色素 分布在葉綠體類(lèi)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(chǎn)生的 h 結(jié)合生成水 釋放大量的能量 是三碳化合物 在由光反應(yīng)階段提供的 h 和atp的作用下還原為 ch2o 是atp 在葉綠體類(lèi)囊體薄膜 基粒 上生成 答案 b 4 通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)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(xiàn) 圖1中所示細(xì)胞發(fā)生的情況與曲線(xiàn)中ab段 不包括a b兩點(diǎn) 相符的一項(xiàng)是圖2中的 解析 ab段表現(xiàn)為釋放co2 因此呼吸速率大于光合速率 呼吸作用產(chǎn)生的co2一部分?jǐn)U散入葉綠體用于光合作用 另一部分?jǐn)U散到細(xì)胞外 答案 a 2012 上海高考 圖表示葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)中紙層析的結(jié)果 據(jù)圖判斷用作實(shí)驗(yàn)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(jié)構(gòu) 解析 本題主要考查葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)及濾紙條上各色素帶的位置 粗細(xì) 含量 顏色等方面的相關(guān)知識(shí) 在葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中 濾紙條上的四條色素帶距點(diǎn)樣處的距離由近及遠(yuǎn)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(lèi)胡蘿卜素含量少 用作實(shí)驗(yàn)材料的葉片應(yīng)呈黃色 b選項(xiàng)正確 答案 b 1 葉綠體的四種色素中只有極少數(shù)葉綠素a分子真正能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化 光能 電能 atp h 中活躍化學(xué)能 其余色素均只能吸收光能 不能轉(zhuǎn)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(xiàn)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(shí)原有的葉綠素分解的結(jié)果 4 鎂是構(gòu)成葉綠素的成分之一 缺鎂時(shí)葉綠素合成受阻 鐵 錳 銅 鋅等是葉綠素形成過(guò)程中某些酶的輔助成分 因此缺少鐵 錳 銅 鋅等礦質(zhì)元素時(shí) 也不能合成葉綠素 2012 大綱全國(guó)高考 金魚(yú)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 光合作用的過(guò)程及其影響因素 據(jù)圖回答下列問(wèn)題 1 該研究探討了 對(duì)金魚(yú)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(yú)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 本題主要考查環(huán)境因素對(duì)光合作用影響的相關(guān)知識(shí) 1 由圖示信息知 實(shí)驗(yàn)研究了光照度 nahco3濃度 ph對(duì)金魚(yú)藻凈光合速率的影響 因變量隨自變量變化而變化 曲線(xiàn)圖的橫 縱坐標(biāo)分別表示自變量和因變量 2 由圖b知 金魚(yú)藻達(dá)到最大凈光合速率所對(duì)應(yīng)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(xiàn)與縱軸的交點(diǎn)即為金魚(yú)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(shí)間內(nèi)o2釋放量 co2吸收量或有機(jī)物積累量表示 真正光合速率 常用一定時(shí)間內(nèi)o2產(chǎn)生量 co2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示 2 光合速率與呼吸速率的關(guān)系 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織在光下測(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 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 關(guān)系式用o2 co2或葡萄糖的量表示如下 a 光合作用產(chǎn)氧量 氧氣釋放量 細(xì)胞呼吸耗氧量b 光合作用固定co2量 co2吸收量 細(xì)胞呼吸釋放co2量c 光合作用葡萄糖產(chǎn)生量 葡萄糖積累量 增重部分 細(xì)胞呼吸消耗葡萄糖量 葉綠體色素的提取和分離1 實(shí)驗(yàn)原理 1 提取 葉綠體中的色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水 可用無(wú)水乙醇等有機(jī)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(kuò)散得快 反之則慢 從而使各種色素相互分離 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(xiàn)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(huà)2 3次 4 濾液細(xì)線(xiàn)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(shí)驗(yàn)的部分材料和用具 據(jù)圖回答下列問(wèn)題 1 圖中步驟 加入研缽內(nèi)的物質(zhì) 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(huà)濾液細(xì)線(xiàn)的要求是 4 圖中步驟 中關(guān)鍵應(yīng)注意 加蓋的目的是 色素帶最寬的是 擴(kuò)散速度最快的是 5 某興趣小組同學(xué)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(shí)驗(yàn) 色素層析結(jié)果如圖 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫(xiě)下表 6 秋天 北方樹(shù)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(shí)需要加入三種物質(zhì) 10ml的無(wú)水乙醇 作用是溶解色素 二氧化硅可以增大摩擦力 使細(xì)胞和葉綠體破碎 有助于研磨充分 細(xì)胞研磨破碎后 會(huì)溢出有機(jī)酸 為防止葉綠素中的鎂被氫取代 破壞葉綠素 研磨時(shí)需加入少許碳酸鈣中和有機(jī)酸 2 過(guò)濾研磨液時(shí) 漏斗基部不能用濾紙 因?yàn)樯乜晌皆跒V紙上 一般用一層尼龍布過(guò)濾 3 剪去兩角的作用是防止兩邊色素?cái)U(kuò)散過(guò)快 畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)的要求是細(xì) 齊 直 4 層析時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)是不能讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線(xiàn) 否則 濾液細(xì)線(xiàn)會(huì)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(kuò)散速度不同 從而達(dá)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(kuò)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(yīng)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(wú)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(xì) 齊 直 4 層析液不要沒(méi)及濾液細(xì)線(xiàn)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(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)物質(zhì)的作用 1 無(wú)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(xì)胞結(jié)構(gòu) 使研磨充分 4 碳酸鈣可防止研磨過(guò)程中色素被破壞 1 2012 海南高考 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(lèi)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(lán)紫光 綠葉中葉綠素約占3 4 類(lèi)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 2 2012 天津高考 設(shè)置不同co2濃度 分組光照培養(yǎng)藍(lán)藻 測(cè)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(jié)果見(jiàn)圖 據(jù)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(shí)間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞光反應(yīng)生成的 h 多b 與d2濃度相比 d3濃度下單位時(shí)間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞呼吸過(guò)程產(chǎn)生的atp多c 若d1 d2 d3濃度下藍(lán)藻種群的k值分別為k1 k2 k3 則k1 k2 k3d 密閉光照培養(yǎng)藍(lán)藻 測(cè)定種群密度呼吸代謝產(chǎn)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(shù)量等相關(guān)知識(shí) 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(yīng)生成的 h 多 a正確 與d2濃度相比 d3濃度下細(xì)胞呼吸速率低 產(chǎn)生的atp少 b不正確 三種濃度條件下藍(lán)藻的光合速率大小關(guān)系為d2 d1 d3 對(duì)應(yīng)的種群的k值應(yīng)是k2 k1 k3 c不正確 密閉光照下 藍(lán)藻進(jìn)行光合作用產(chǎn)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(shuō)法正確的是 a 甲植株在a點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行光合作用b 乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多c 曲線(xiàn)b c段和d e段下降的原因相同d 兩曲線(xiàn)b d段不同的原因可能是甲株氣孔無(wú)法關(guān)閉解析 本題主要考查了環(huán)境因素對(duì)植物光合速率影響的相關(guān)知識(shí) 圖中兩曲線(xiàn)可表示植物的凈光合速率 a點(diǎn)時(shí)光合速率等于呼吸速率 說(shuō)明甲植株在a點(diǎn)前就已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行光合作用 a錯(cuò)誤 乙植株在18時(shí)后凈光合速率小于0 該植株在18時(shí)有機(jī)物的積累量最多 b錯(cuò)誤 曲線(xiàn)b c段下降的原因是氣孔關(guān)閉 乙植株因二氧化碳供應(yīng)不足導(dǎo)致光合速率下降 曲線(xiàn)d e段光合速率下降的原因則是光照強(qiáng)度減弱 c錯(cuò)誤 分析兩曲線(xiàn)b d段可知 中午時(shí)乙植株出現(xiàn)凈光合速率先下降后上升的現(xiàn)象 這可能是由于乙植株氣孔發(fā)生關(guān)閉造成的 而甲植株沒(méi)有發(fā)生類(lèi)似的現(xiàn)象可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉 d正確 答案 d 4 2012 海南高考 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 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(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定d 升高至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定 解析 本題考查植物光合作用與呼吸作用相互關(guān)系方面的知識(shí) 在適宜條件下光照培養(yǎng) 植物能進(jìn)行光合作用且光合作用速率大于呼吸作用速率 這樣會(huì)導(dǎo)致密閉的玻璃容器內(nèi)的co2逐漸減少 光合作用速率隨密閉玻璃容器內(nèi)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(shí)co2濃度在一定水平保持相對(duì)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(xì)胞 將等量的葉肉細(xì)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(cè)定該葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示 據(jù)圖回答下列問(wèn)題 1 葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大后 隨著蔗糖濃度升高 葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度 從滲透作用的角度分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是 2 如果要研究光照強(qiáng)度等因素對(duì)蔗糖溶液中葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度的影響 最好將葉肉細(xì)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?nèi)~肉細(xì)胞懸浮液中co2濃度和溫度也能影響葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度 原因是 解析 1 從圖中數(shù)據(jù)可見(jiàn)葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大后 葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)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(xì)胞將通過(guò)滲透作用失水 影響葉肉細(xì)胞正常的生理活動(dòng) 2 當(dāng)蔗糖溶液濃度為0 2mol l 1時(shí) 與葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大致相等 此時(shí)葉肉細(xì)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(qiáng)度 答案 1 下降在較高濃度的蔗糖溶液中葉肉細(xì)胞失水 2 0 2mol l 1這一濃度中的葉肉細(xì)胞處