高中生物 5.4《光合作用的原理和應(yīng)用》課件 新人教版必修1.ppt

第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用 自主學(xué)習(xí)新知突破 1 了解科學(xué)家對(duì)光合作用的探究過程 2 掌握光合作用光反應(yīng) 暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系 3 理解影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素 1 光合作用 是指綠色植物通過 利用光能 把 轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物 并且釋放出 的過程 光合作用及探究歷程 葉綠體 co2和水 o2 2 探究歷程 更新渾濁的空氣 陽光照射 光能 化學(xué) o2 淀粉 o2 有機(jī)化合物中的碳 思考探討 1 薩克斯做實(shí)驗(yàn)前 把綠葉在暗處放置幾小時(shí) 目的是什么 2 魯賓和卡門運(yùn)用什么方法證明光合作用釋放的o2來自水 提示 1 消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì) 2 放射性同位素標(biāo)記法 2 實(shí)驗(yàn)分析 缺少空白對(duì)照 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說服力不強(qiáng) 應(yīng)將點(diǎn)燃的蠟燭和小鼠分別單獨(dú)置于玻璃罩內(nèi) 作為空白對(duì)照 沒有認(rèn)識(shí)到光在植物更新空氣中的作用 而將空氣的更新歸因于植物的生長 2 實(shí)驗(yàn)分析 設(shè)置了自身對(duì)照 自變量為光照 因變量是葉片遇碘蒸氣后的顏色變化 實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是饑餓處理 以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉 增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的說服力 本實(shí)驗(yàn)除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外 還證明了光是光合作用的必要條件 光合作用的過程 co2 h2o ch2o o2 1 光反應(yīng)階段 圖 條件 場(chǎng)所 葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上 光 色素 酶 h2o atp 2 暗反應(yīng)階段 圖 條件 場(chǎng)所 葉綠體的基質(zhì)中 h atp 酶 多種 co2 c5 思考探討 3 水參與哪個(gè)階段 生成于哪個(gè)階段 4 光照下的植物 突然停止光照 植物葉綠體中 h atp c3 c5含量如何變化 提示 3 水參與光反應(yīng)階段 生成于暗反應(yīng)階段 4 葉綠體中 h atp含量減少 c3增加 c5減少 1 光合作用過程中元素轉(zhuǎn)移途徑 2 光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較 1 光合作用強(qiáng)度 1 概念 植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造 的量 2 表示方法 測(cè)定單位時(shí)間內(nèi) 固定量 有機(jī)物產(chǎn)生量或 的生成量來定量表示 3 影響因素 光照強(qiáng)度 h2o含量 溫度等 光合作用原理的應(yīng)用 糖類 co2 o2 co2 2 化能合成作用 1 概念 某些細(xì)菌利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造 的合成作用 2 實(shí)例 硝化細(xì)菌能利用 氧化成hno2和hno3時(shí)所釋放的能量 將co2和水合成為糖類 有機(jī)物 nh3 思考探討 5 化能合成作用與光合作用的區(qū)別是什么 提示 主要區(qū)別是把無機(jī)物合成有機(jī)物利用的能源不同 化能合成作用是利用無機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能 光合作用是利用光能 影響光合作用的外界因素及應(yīng)用 1 光照強(qiáng)度 曲線分析 a點(diǎn)光照強(qiáng)度為0 此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 釋放的co2量表示呼吸速率 b點(diǎn)細(xì)胞呼吸釋放的co2量和光合作用吸收的co2量相等 此時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn) c點(diǎn)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn) 光照強(qiáng)度增加 光合作用強(qiáng)度不再增加 ab段同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用 而且光合作用的強(qiáng)度小于呼吸作用的強(qiáng)度 bc段同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用而且光合作用的強(qiáng)度大于呼吸作用的強(qiáng)度 應(yīng)用 陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照 及時(shí)對(duì)大棚除霜消霧 2 co2濃度 曲線分析 圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi) 光合作用速率隨co2濃度增加而增大 但當(dāng)co2濃度增加到一定范圍后 光合作用速率不再增加 圖1中a點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的co2濃度 即co2補(bǔ)償點(diǎn) 圖2中的a 點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需co2的最低濃度 圖1和圖2中的b和b 點(diǎn)都表示co2飽和點(diǎn) 應(yīng)用 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過 正其行 通其風(fēng) 增施農(nóng)家肥等增大co2濃度 提高光能利用率 3 溫度 曲線分析 溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率 應(yīng)用 冬天 溫室栽培可適當(dāng)提高溫度 夏天 溫室栽培可適當(dāng)降低溫度 白天調(diào)到光合作用最適溫度 以提高光合作用 晚上適當(dāng)降低溫室溫度 以降低細(xì)胞呼吸 保證植物有機(jī)物的積累 記知識(shí)綱要 4 暗反應(yīng)階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行 co2首先與植物體內(nèi)的c5結(jié)合 形成兩個(gè)c3化合物 在有關(guān)酶的催化作用下 c3接受atp釋放的能量 并被 h 還原 形成糖類 再生出c5 5 能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物 叫做化能合成作用 合作探究課堂互動(dòng) 光合作用的過程 結(jié)合圖示 分析下列有關(guān)高等植物光合作用的敘述 錯(cuò)誤的是 a 吸收光能的色素分布在類囊體薄膜上b 光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能c 圖中的 z 代表 h d 三碳化合物是在暗反應(yīng)過程產(chǎn)生的 自主解答 解析 葉綠體中的色素均勻分布在類囊體薄膜上 參與光合作用的光反應(yīng) a正確 光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為atp中的化學(xué)能 暗反應(yīng)中atp中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能 b錯(cuò)誤 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供atp和 h 在暗反應(yīng)中 co2與c5結(jié)合產(chǎn)生c3 d正確 答案 b c3 c5 h atp的變化光照與co2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)c3 c5 h atp c6h12o6生成量的影響 當(dāng)外界因素中光照強(qiáng)弱 co2濃度驟然變化時(shí) 短時(shí)間內(nèi)將直接影響光合作用過程中c3 c5 h atp及c6h12o6合成量 進(jìn)而影響葉肉細(xì)胞中這些物質(zhì)的含量 它們的關(guān)系歸納如下 1 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 分析圖解可知 c是co2 a和b是 h atp 若在其他條件不變的情況下 將c降低至極低水平 co2的固定減弱 c3還原減慢 消耗 h 和atp減少 則a b在葉綠體中含量的變化將會(huì)是都上升 答案 b 影響光合作用的因素 如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖 下列有關(guān)敘述 正確的是 a t1 t2 葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加 基質(zhì)中水光解加快 o2釋放增多b t2 t3 暗反應(yīng) 碳反應(yīng) 限制光合作用 若在t2時(shí)刻增加光照 光合速率將再提高c t3 t4 光照強(qiáng)度不變 光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變 暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果d t4后短暫時(shí)間內(nèi) 葉綠體中adp和pi含量升高 c3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低 自主解答 解析 光合作用中水的光解發(fā)生在葉綠體類囊體膜上而不是葉綠體基質(zhì)中 a錯(cuò)誤 圖示t2 t3 限制光合作用的主要因素是co2而不是光照強(qiáng)度 在t2時(shí)刻增加光照 光合速率不再提高 b錯(cuò)誤 充足光照條件下 在t3時(shí)刻補(bǔ)充co2 雖然光照強(qiáng)度不變 但光合速率的提高是光反應(yīng)和暗反應(yīng)均增強(qiáng)的結(jié)果 c錯(cuò)誤 將充足光照下的植物置于暗處 短時(shí)間內(nèi)葉綠體中adp和pi含量升高 c3還原后的直接產(chǎn)物含量降低 d正確 答案 d 辨清表示實(shí)際光合速率 凈光合速率 呼吸速率的關(guān)鍵詞 2 將一植株放在密閉玻璃罩內(nèi) 置于室外一晝夜 獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示 下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 a 圖甲中的光合作用開始于c點(diǎn)之前 結(jié)束于f點(diǎn)之后b 到達(dá)圖乙中的d點(diǎn)時(shí) 玻璃罩內(nèi)的co2濃度最高c 圖甲中的f點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖乙中的g點(diǎn)d 經(jīng)過這一晝夜之后 植物體的有機(jī)物含量會(huì)增加解析 圖甲c點(diǎn)和f點(diǎn)時(shí) 光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 光合作用開始于c點(diǎn)之前 結(jié)束于f點(diǎn)之后 a正確 圖乙中的d點(diǎn)之前 呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度 環(huán)境中co2濃度不斷升高 d點(diǎn)之后到h點(diǎn)之前 光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度 環(huán)境中co2濃度不斷降低 h點(diǎn)之后 呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度 環(huán)境中co2濃度又開始不斷升高 由此可見 圖乙中的d點(diǎn)對(duì)應(yīng)于圖甲中的c點(diǎn) 此時(shí) 環(huán)境中co2濃度最高 b正確 在圖甲中的f點(diǎn) 光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 對(duì)應(yīng)圖乙中的h點(diǎn) c錯(cuò)誤 根據(jù)圖甲可直接看出 一晝夜后玻璃罩內(nèi)co2濃度降低 植物體的有機(jī)物含量會(huì)增加 d正確 答案 c 高效測(cè)評(píng)知能提升 1 光合作用過程中 atp的形成和三碳化合物的還原場(chǎng)所分別是 a 都在葉綠體類囊體薄膜上b 都在葉綠體基質(zhì)中c 前者在葉綠體類囊體薄膜上 后者在葉綠體基質(zhì)中d 前者在葉綠體基質(zhì)中 后者在葉綠體類囊體薄膜上 解析 atp形成在光反應(yīng)階段的葉綠體類囊體薄膜上 c3的還原是在暗反應(yīng)階段的葉綠體基質(zhì)中 答案 c 2 某植物葉片不同部位的顏色不同 將該植物在黑暗中放置48h后 用錫箔紙遮蔽葉片兩面 如圖所示 在日光下照光一段時(shí)間 去除錫箔紙 用碘染色法處理葉片 觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色 有的沒有出現(xiàn)藍(lán)色 其中 沒有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是 a a b和db a c和ec c d和ed b c和e解析 綠色植物光合作用合成淀粉 淀粉遇碘變藍(lán) a側(cè)黃白色 沒有葉綠素 不能進(jìn)行光合作用 b側(cè)有葉綠體和光 能進(jìn)行光合作用 c e遮光 不能進(jìn)行光合作用 d有葉綠素和光 能進(jìn)行光合作用 答案 b 3 下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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中b 是o2 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 是光合色素 只分布在葉綠體類囊體薄膜上 a錯(cuò)誤 是o2 可以進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸的第三階段 b正確 是c3 被 h 還原成 ch2o c錯(cuò)誤 是atp 是在類囊體薄膜上合成的 d錯(cuò)誤 答案 b 4 如圖為葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能示意圖 下列說法錯(cuò)誤的是 a 結(jié)構(gòu)a中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)閍tp中的化學(xué)能b 供給14co2 放射性出現(xiàn)的順序?yàn)閏o2 c3 甲c 結(jié)構(gòu)a釋放的o2可進(jìn)入線粒體中d 如果突然停止co2的供應(yīng) 則短時(shí)間內(nèi)c3的含量將會(huì)增加解析 停止co2的供應(yīng) co2的固定停止 而c3的還原此時(shí)仍進(jìn)行 c3的含量下降 答案 d 5 為研究棉花去棉鈴 果實(shí) 后對(duì)葉片光合作用的影響 研究者選取至少具有10個(gè)棉鈴的植株 去除不同比例棉鈴 3天后測(cè)定葉片的co2固定速率以及蔗糖和淀粉含量 結(jié)果如圖 1 光合作用碳 暗 反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的atp和 在 中將co2轉(zhuǎn)化為三碳化合物 進(jìn)而形成淀粉和蔗糖 2 由圖1可知 隨著去除棉鈴百分率的提高 葉片光合速率 本實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組 空白對(duì)照組 植株的co2固定速率相對(duì)值是 3 由圖2可知 去除棉鈴后 植株葉片中 增加 已知葉片光合產(chǎn)物會(huì)被運(yùn)到棉鈴等器官并被利用 因此去除棉鈴后 葉片光合產(chǎn)物利用量減少 降低 進(jìn)而在葉片中積累 4 綜合上述結(jié)果可推測(cè) 葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì) 光合作用 5 一種驗(yàn)證上述推測(cè)的方法為 去除植株上的棉鈴并對(duì)部分葉片遮光處理 使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官 檢測(cè) 葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率 與只去除棉鈴植株的葉片相比 若檢測(cè)結(jié)果是 則支持上述推測(cè) 解析 1 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了 h 和atp 暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì) 2 根據(jù)圖1可以看出葉片光合作用速率隨去除棉鈴的百分率的增大而下降 圖1中去除棉鈴的百分率為 0 是空白對(duì)照組 植株的co2固定速率相對(duì)值是28 3 由圖2可知 去除棉鈴