山西專用高三生物一輪復(fù)習(xí)第9講能量之源――光與光合作用名師課件新人教版必修1

1、必修1 分分 子子 與與 細(xì)細(xì) 胞胞 第第 9 9 講講 能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用 1 1光合作用的基本過程。光合作用的基本過程。 2 2影響光合作用速率的環(huán)境因素。影響光合作用速率的環(huán)境因素。 3 3葉綠體色素的提取和分離。葉綠體色素的提取和分離。 1.1.(2010(2010天津天津) )在葉肉細(xì)胞中，在葉肉細(xì)胞中，CO2CO2的固定和的固定和產(chǎn)生場所分別是產(chǎn)生場所分別是( ) ( ) A 葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì) 類囊體薄膜類囊體薄膜 線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜 A A B B C C D D 綠葉通過氣孔從外界吸收進(jìn)來的綠葉通過氣孔從外界吸收進(jìn)來的二氧化碳，

2、必須首先與植物體內(nèi)的二氧化碳，必須首先與植物體內(nèi)的C5(C5(一種一種五碳化合物五碳化合物) )結(jié)合，形成結(jié)合，形成C3(C3(一種三碳化合一種三碳化合物物) )，這個過程稱為，這個過程稱為CO2CO2的固定，的固定，CO2CO2的固定的固定發(fā)生在光合作用的暗反應(yīng)階段，暗反應(yīng)發(fā)發(fā)生在光合作用的暗反應(yīng)階段，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。有氧呼吸過程分三個生在葉綠體基質(zhì)中。有氧呼吸過程分三個階段，產(chǎn)生階段，產(chǎn)生CO2CO2的是第二階段：丙酮酸進(jìn)入的是第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中，兩分子丙酮酸和線粒體的基質(zhì)中，兩分子丙酮酸和6 6個水分個水分子中的氫全部脫下，共脫下子中的氫全部脫下，共脫下2020

3、個個HH，丙酮，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳，所以在葉肉細(xì)酸被氧化分解成二氧化碳，所以在葉肉細(xì)胞中，胞中，CO2CO2的產(chǎn)生場所是線粒體基質(zhì)。的產(chǎn)生場所是線粒體基質(zhì)。 2(2010上海上海)右圖中代表新鮮菠菜葉的光合右圖中代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則右圖所示結(jié)果最有可色素紙層析結(jié)果，則右圖所示結(jié)果最有可能來自于能來自于( ) D A水培的洋蔥葉水培的洋蔥葉 B生長的柳樹幼葉生長的柳樹幼葉 C培養(yǎng)的衣藻培養(yǎng)的衣藻 D秋冬的銀杏落葉秋冬的銀杏落葉 新鮮菠菜葉中的新鮮菠菜葉中的4 4種光合色素含量種光合色素含量充足，據(jù)圖可知，濾紙上的四條色素帶，充足，據(jù)圖可知，濾紙上的四條色素帶，從上到下依

4、次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a a、葉綠素葉綠素b b。圖濾紙上的色素帶不全，只有胡。圖濾紙上的色素帶不全，只有胡蘿卜素和葉黃素。秋冬的銀杏落葉呈黃色，蘿卜素和葉黃素。秋冬的銀杏落葉呈黃色，這是由于低溫破壞了葉綠素所致，因此葉片這是由于低溫破壞了葉綠素所致，因此葉片中幾乎不含葉綠素。其他選項中的材料中都中幾乎不含葉綠素。其他選項中的材料中都含有充足的四種色素。含有充足的四種色素。 3(2010江蘇江蘇)不同生態(tài)環(huán)境對植物光合速率不同生態(tài)環(huán)境對植物光合速率會產(chǎn)生影響。某課題組測定生長于會產(chǎn)生影響。某課題組測定生長于A地地(平原平原)和和B地地(山區(qū)山區(qū))銀杏

5、葉片不同時間的光合速率，銀杏葉片不同時間的光合速率，結(jié)果如下圖。結(jié)果如下圖。 (1)(1)植物中葉綠素通常和蛋白質(zhì)結(jié)合成為結(jié)合型植物中葉綠素通常和蛋白質(zhì)結(jié)合成為結(jié)合型葉綠素。在某些環(huán)境因素影響下，部分結(jié)合葉綠素。在某些環(huán)境因素影響下，部分結(jié)合型葉綠素與蛋白質(zhì)分離，成為游離型葉綠素。型葉綠素與蛋白質(zhì)分離，成為游離型葉綠素。A A、B B兩地銀杏葉片中葉綠素含量測定結(jié)果見兩地銀杏葉片中葉綠素含量測定結(jié)果見下表：下表： 請完成總?cè)~綠素含量與采樣日期關(guān)系的二維請完成總?cè)~綠素含量與采樣日期關(guān)系的二維曲線圖。曲線圖。 從表中數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致銀杏葉片光合速率下從表中數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致銀杏葉片光合速率下降的主要原因

6、是降的主要原因是結(jié)合型葉綠素含量降低結(jié)合型葉綠素含量降低 。 (2)(2)為提取銀杏葉片中的葉綠素，研磨前在研缽為提取銀杏葉片中的葉綠素，研磨前在研缽中除加入剪碎的葉片外，還應(yīng)加中除加入剪碎的葉片外，還應(yīng)加酒精酒精(丙酮丙酮)、碳酸鈣、石英砂、碳酸鈣、石英砂(二氧化硅二氧化硅) 入入 。經(jīng)快速研磨、過濾，將濾液收集到試管中，經(jīng)快速研磨、過濾，將濾液收集到試管中，塞上橡皮塞；將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹障氯舷鹌と?；將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹障? 23 3 基本不變基本不變 。 minmin后，試管內(nèi)的氧含量后，試管內(nèi)的氧含量 (3)(3)下圖下圖a a、b b是是7 7月月1 1日和日和1010月月1 1日

7、日B B地銀杏葉綠體地銀杏葉綠體 a 填字母填字母) )是是亞顯微結(jié)構(gòu)典型照片，推測亞顯微結(jié)構(gòu)典型照片，推測 ( (1 1 0 0 月月 1 1 日日 的的 葉葉 綠綠 體體 照照 片片 ， 理理 由由 是是 1010月月1 1日的光合速率低，日的光合速率低，a a中葉綠體類囊體膜中葉綠體類囊體膜結(jié)構(gòu)被破壞。結(jié)構(gòu)被破壞。 4(2010安徽安徽)為探究影響光合作用強度的因為探究影響光合作用強度的因素，將同一品種玉米苗置于素，將同一品種玉米苗置于25 條件下培條件下培養(yǎng)，實驗結(jié)果如圖所示。請回答：養(yǎng)，實驗結(jié)果如圖所示。請回答： (1)(1)與與D D點相比，點相比，B B點條件下限制玉米點條件下限

8、制玉米CO2CO2吸吸收量的因素是收量的因素是 ；光照強度光照強度(或光強或光強) C C點條點條件下限制玉米件下限制玉米CO2CO2吸收量的主要因素吸收量的主要因素土壤含水量土壤含水量 。 是是 (2)(2)實驗結(jié)果表明，在實驗結(jié)果表明，在 土壤含水量土壤含水量40% 60% 的條件下施肥效果明顯，除本實的條件下施肥效果明顯，除本實驗所涉及的因素外，從增加光合面積的驗所涉及的因素外，從增加光合面積的合理密植合理密植 角度考慮，采取角度考慮，采取 措施能提高玉措施能提高玉米的光能利用率。米的光能利用率。 考查有關(guān)光合作用的影響因素，考查有關(guān)光合作用的影響因素，通過圖解可以看出光合作用的影響因素

9、通過圖解可以看出光合作用的影響因素有光照強度、土壤含水量、礦質(zhì)元素等。有光照強度、土壤含水量、礦質(zhì)元素等。B B點與點與D D點比較是光照強度的影響，點比較是光照強度的影響，C C點與點與D D點比較是土壤含水量影響。通過圖解可點比較是土壤含水量影響。通過圖解可看出施肥影響明顯是在土壤含水量大于看出施肥影響明顯是在土壤含水量大于40%40%的條件下；增加光合作用面積的措施的條件下；增加光合作用面積的措施一般是合理密植。一般是合理密植。 一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) (一一)實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗：綠葉中色素的提取和分離 1.實驗原理：實驗原理： 色素提取的原理：綠

10、葉中的色素都是色素提取的原理：綠葉中的色素都是無水乙醇等有機溶劑無水乙醇等有機溶劑 有機物，能溶解在有機物，能溶解在 中中,形形成色素溶液，使色素從生物組織中分離出成色素溶液，使色素從生物組織中分離出來。來。 色素分離的原理：綠葉中的色素都色素分離的原理：綠葉中的色素都能溶解在層析液中，但是不同的色素在層能溶解在層析液中，但是不同的色素在層溶解度高溶解度高 析液中的溶解度不同，析液中的溶解度不同， 的隨層析的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因而，液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因而，不同的色素就會隨著層析液在濾紙上擴(kuò)散不同的色素就會隨著層析液在濾紙上擴(kuò)散分開，形成不同的色素帶。分開，形成不同

11、的色素帶。 2.實驗過程：實驗過程： 提取色素提取色素制備濾紙條制備濾紙條畫濾液細(xì)線畫濾液細(xì)線分離色素分離色素 觀察結(jié)果觀察結(jié)果 實驗過程實驗過程 操作事項操作事項 操作目的操作目的 選取新鮮綠色的葉選取新鮮綠色的葉 片片 使濾液中色素含量使濾液中色素含量高高 研磨時加入研磨時加入10 mL 溶解葉片中的色素溶解葉片中的色素 無水乙醇無水乙醇 提取提取 研磨時加少許研磨時加少許 研磨充分和保護(hù)色研磨充分和保護(hù)色 色素色素 素素 二氧化硅、碳酸鈣二氧化硅、碳酸鈣 快速、充分研磨快速、充分研磨 防止防止 溶劑揮發(fā)溶劑揮發(fā) ， 并充分溶解色素并充分溶解色素 防止溶劑揮發(fā)和色防止溶劑揮發(fā)和色素分子被氧

12、化素分子被氧化 盛放濾液的試管管盛放濾液的試管管 口用棉塞塞緊口用棉塞塞緊 實驗過程實驗過程 操作事項操作事項 濾紙事先干燥處濾紙事先干燥處理理 濾紙條一端濾紙條一端 剪去兩角剪去兩角 濾液細(xì)線要直、濾液細(xì)線要直、細(xì)、齊細(xì)、齊 操作目的操作目的 使層析液在濾紙條上使層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度快的擴(kuò)散速度快 防止層析液在濾紙條防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過快的邊緣擴(kuò)散過快 使分離的色素帶使分離的色素帶 平整、不重疊平整、不重疊 分離分離 色素色素 濾液細(xì)線干燥后濾液細(xì)線干燥后 增加色素量，使分離增加色素量，使分離的色素帶清晰的色素帶清晰 3次次 重復(fù)畫重復(fù)畫2濾液細(xì)線不能觸濾液細(xì)線不能觸層析液層

13、析液 . 及及 防止色素溶解到燒杯防止色素溶解到燒杯內(nèi)的層析液中內(nèi)的層析液中 (二二)葉綠體中的色素葉綠體中的色素 1.色素的種類、作用及層析后的位置。色素的種類、作用及層析后的位置。 色素種類色素種類 吸收光譜吸收光譜 濾紙條上的位置濾紙條上的位置 葉綠素葉綠素a 吸收吸收 紅光和紅光和 葉綠葉綠(藍(lán)綠色藍(lán)綠色) 藍(lán)紫光藍(lán)紫光 素素 葉綠素葉綠素b 吸收吸收 紅光和紅光和 (3/4) (黃綠色黃綠色) 藍(lán)紫光藍(lán)紫光 吸收吸收 類胡類胡胡蘿卜素胡蘿卜素 藍(lán)紫光藍(lán)紫光 蘿蘿 (橙黃色橙黃色) 卜素卜素 葉黃素葉黃素 吸收吸收 (1/4) (黃色黃色) 藍(lán)紫光藍(lán)紫光 2.色素的分布、功能、特性及分

14、離方色素的分布、功能、特性及分離方法。法。 A.色素的分布：葉綠體基粒的類囊體色素的分布：葉綠體基粒的類囊體薄膜上。薄膜上。 B.色素的功能：吸收光能、色素的功能：吸收光能、傳遞傳遞 光能光能(四種色素四種色素)， 光能光能(只有少量葉綠素只有少量葉綠素a)。 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 C.特性：不溶于水，能溶于酒精、丙特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮等有機溶劑。酮等有機溶劑。 D.分離方法：分離方法：紙層析法紙層析法 。 (三三)葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體的結(jié)構(gòu) 葉肉細(xì)胞葉肉細(xì)胞 1.分布分布：植物的：植物的 和幼嫩和幼嫩莖的表皮細(xì)胞。莖的表皮細(xì)胞。 2.形狀：形狀：一般呈扁平的橢球形或一般呈扁平的橢球形或球形。球

15、形。 3.結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 雙層膜雙層膜 基粒：幾個到幾十個，由基粒：幾個到幾十個，由類囊體類囊體 堆疊堆疊葉綠體葉綠體 而成，其上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的酶而成，其上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素和色素 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)基質(zhì)：含有與暗反應(yīng)有關(guān)酶酶 的和少量的和少量DNA和和RNA 進(jìn)行光合作用的場所。進(jìn)行光合作用的場所。 4.功能：功能： 二、光合作用的原理和應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用 (一一)光合作用的概念：光合作用的概念： 光能光能 指綠色植物通過葉綠體指綠色植物通過葉綠體,利用利用 ,把二把二 氧化碳和水轉(zhuǎn)化成氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物儲存著能量的有機物 ,并并且釋

16、放出氧氣的過程。且釋放出氧氣的過程。 (二二)光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程 光合作用的探究歷程給我們的啟示：光合作用的探究歷程給我們的啟示：生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展關(guān)系密切。展關(guān)系密切。技術(shù)手段的進(jìn)步對生物科技術(shù)手段的進(jìn)步對生物科學(xué)的發(fā)展起了推動作用。學(xué)的發(fā)展起了推動作用。 實驗人實驗人 (比利時比利時)海海爾爾 18世紀(jì)世紀(jì) 蒙特蒙特 時間時間 實驗過程實驗過程 結(jié)論結(jié)論 植物建造自身植物建造自身種植柳樹的種植柳樹的的原料只有土的原料只有土實驗實驗 壤中的水壤中的水 蠟燭、小鼠蠟燭、小鼠植物可以更新植物可以更新與綠色植物與綠色植物空氣空氣

17、 的實驗的實驗 (英英)普利斯普利斯1771年年 特利特利 做了植物更做了植物更植物只有在有植物只有在有 (荷荷)英格豪英格豪1779年年 新空氣的實新空氣的實光的條件下才光的條件下才斯斯 驗驗 可以更新空氣可以更新空氣 時間時間 實驗人實驗人 (法法)拉拉 瓦錫瓦錫 實驗過程實驗過程 發(fā)現(xiàn)了空氣發(fā)現(xiàn)了空氣的組成的組成 結(jié)論結(jié)論 綠葉放出的是綠葉放出的是O2，吸收的是，吸收的是CO2 植物進(jìn)行光合植物進(jìn)行光合作用，把光能作用，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來儲存起來 光合作用產(chǎn)生光合作用產(chǎn)生了淀粉；光合了淀粉；光合作用需要光作用需要光 1785年年 根據(jù)能量轉(zhuǎn)根據(jù)能量轉(zhuǎn)1845年年 (

18、德德)梅耶梅耶 化和守恒定化和守恒定律指出律指出 1864年年 (德德)薩薩 克斯克斯 天竺葵葉片天竺葵葉片遮光實驗遮光實驗 時間時間 實驗人實驗人 實驗過程實驗過程 結(jié)論結(jié)論 氧氣是葉綠體釋放氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是出來的，葉綠體是光合作用的場所光合作用的場所 水綿在不同光水綿在不同光(美美)恩恩照條件下對好照條件下對好1880年年 格格 氧細(xì)菌分布的氧細(xì)菌分布的爾曼爾曼 影響影響 18 +CO2 (美美)魯魯H2O18植物植物 O2 1939年年 賓賓 C18O2+H2O和卡門和卡門 植物植物O2 光合作用釋放的氧光合作用釋放的氧氣全部來自水氣全部來自水 時間時間 20世紀(jì)世紀(jì) 4

19、0年代年代 實驗人實驗人 (美美)卡卡 爾文爾文 實驗過程實驗過程 14用用 CO2供小供小結(jié)論結(jié)論 CO2中的碳中的碳球藻進(jìn)行光合球藻進(jìn)行光合在光合作用在光合作用作用，追蹤檢作用，追蹤檢中轉(zhuǎn)化成有中轉(zhuǎn)化成有測其放射性測其放射性 機物中的碳機物中的碳 (三三)光合作用的過程光合作用的過程 光能光能 1.反應(yīng)式：反應(yīng)式：CO2+H2O (CH O) 2葉綠體葉綠體 光能光能 C H O6O+O2 612 6 2 葉綠體葉綠體 6CO2+12H2O + +6H2O 2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系 項目項目 光反應(yīng)光反應(yīng) 暗反應(yīng)暗反應(yīng) 葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì) 進(jìn)行進(jìn)行葉綠體的

20、類囊體葉綠體的類囊體 場所場所 薄膜薄膜 區(qū)區(qū) 光、色素、與光光、色素、與光別別 必需必需反應(yīng)反應(yīng) 與暗反應(yīng)有關(guān)的酶與暗反應(yīng)有關(guān)的酶 條件條件 有關(guān)的酶有關(guān)的酶 項目項目 光反應(yīng)光反應(yīng) 暗反應(yīng)暗反應(yīng) CO2的固定：的固定： 酶酶 2C3 CO2+C5 C3的還原：的還原： ATP H 水的光解水的光解 2H2O4H+ 物物區(qū)區(qū) 質(zhì)質(zhì)O 2 別別 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)ATP的形成的形成 變變 ADP+Pi+ 酶酶 光能光能 ATP 項目項目 光反應(yīng)光反應(yīng) 暗反應(yīng)暗反應(yīng) 能量能量 光能光能ATP中中ATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能 區(qū)別區(qū)別 轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變 活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能 有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能有機物中穩(wěn)定的

21、化學(xué)能 光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，它為暗反應(yīng)的進(jìn)光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，它為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供行提供 H和和ATP ；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供 ADP和和Pi 沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成 ,光反應(yīng)受到抑光反應(yīng)受到抑聯(lián)系聯(lián)系 制總之，光反應(yīng)是暗反應(yīng)物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備制總之，光反應(yīng)是暗反應(yīng)物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。兩者相互影響，相輔相量轉(zhuǎn)化的完成階段。兩者相互影響，相輔相成，共同構(gòu)成了光合作用的全過程成，共同構(gòu)成了光合作用的全過程

22、 (四四)光合作用原理的應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用 (1)光合作用強度表示方法：光合作用強度表示方法： 單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生糖的數(shù)量單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生糖的數(shù)量; 單位時間內(nèi)光合作用吸收單位時間內(nèi)光合作用吸收CO2的量的量; 單位時間內(nèi)光合作用釋放單位時間內(nèi)光合作用釋放O2的量。的量。 (2)提高光合作用強度的措施提高光合作用強度的措施:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)光照的強弱光照的強弱 上可以采用控制上可以采用控制 和溫度的高低，和溫度的高低，二氧化碳的濃度二氧化碳的濃度 適當(dāng)增加作物環(huán)境中適當(dāng)增加作物環(huán)境中 等措施等措施,提高光合作用的強度。提高光合作用的強度。 (五五)化能合成作用化能合成作用 無機物

23、氧化無機物氧化 所所 1.實質(zhì)：利用體外環(huán)境中實質(zhì)：利用體外環(huán)境中 (六六)新陳代謝的類型新陳代謝的類型 釋放的能量來制造有機物。釋放的能量來制造有機物。 2.生物種類：少數(shù)種類的細(xì)菌，如硝化生物種類：少數(shù)種類的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。細(xì)菌。 1.光合作用和呼吸作用的關(guān)系光合作用和呼吸作用的關(guān)系 (1)從反應(yīng)式追蹤元素的來龍去脈從反應(yīng)式追蹤元素的來龍去脈 光合作用反應(yīng)式光合作用反應(yīng)式 有氧呼吸反應(yīng)式有氧呼吸反應(yīng)式 (2)從具體過程尋找物質(zhì)和能量變化的區(qū)別和聯(lián)系從具體過程尋找物質(zhì)和能量變化的區(qū)別和聯(lián)系 先看下面的圖解：先看下面的圖解： 再從圖解中尋找光合作用和呼吸作再從圖解中尋找光合作用和呼吸作用的區(qū)

24、別和聯(lián)系用的區(qū)別和聯(lián)系 區(qū)別區(qū)別 比較項目比較項目 光合作用光合作用 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸 合成作用合成作用(或同或同分解作用分解作用(或異化或異化代謝類型代謝類型 化作用化作用) 作用作用) 成成 有機物有機物 分分 解解 物質(zhì)變化物質(zhì)變化 無機物無機物 合合有機物有機物 無機物無機物 續(xù)表續(xù)表 比較項目比較項目 光合作用光合作用 光能光能 化學(xué)化學(xué)能量變化能量變化 能能(儲能儲能) 合成有機物合成有機物(儲存儲存 分解有機物、釋放能量，分解有機物、釋放能量，實質(zhì)實質(zhì) 能量能量) 供細(xì)胞利用供細(xì)胞利用 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸 化學(xué)能化學(xué)能 ATP中的中的能量、熱能能量、熱能(放能放能) 場所進(jìn)行場所進(jìn)

25、行 條件條件 葉綠體葉綠體 只在光下進(jìn)行只在光下進(jìn)行 活細(xì)胞活細(xì)胞(主要在線粒體主要在線粒體) 有光、無光都能有光、無光都能 聯(lián)系聯(lián)系 物質(zhì)方面：物質(zhì)方面： 呼吸呼吸 呼吸呼吸 暗反應(yīng)暗反應(yīng) C：CO2 (CH2O) C3 CO2 光反應(yīng)光反應(yīng) 呼吸呼吸 O：H2O O2 H2O 光反應(yīng)光反應(yīng) 暗反應(yīng)暗反應(yīng) 呼吸呼吸、 H：H2O H (CH2O) H 呼吸呼吸 H2O 能量方面：能量方面： 呼呼吸吸 光反應(yīng)光反應(yīng) 暗反應(yīng)暗反應(yīng) 光能光能 ATP (CH2O) ATP熱熱能能 各項生命活動各項生命活動 2.光照強度是如何影響植物光合作用的？光照強度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)光照強度對光合作

26、用的影響分析生產(chǎn)上根據(jù)光照強度對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施有哪些？提高植物光能利用率的措施有哪些？ 光是光合作用的能量來源，光照強度直光是光合作用的能量來源，光照強度直接影響光合作用效率。在其他條件都適宜的接影響光合作用效率。在其他條件都適宜的情況下，在一定范圍內(nèi)，光合作用效率隨光情況下，在一定范圍內(nèi)，光合作用效率隨光照強度提高而提高。當(dāng)光照強度高達(dá)一定數(shù)照強度提高而提高。當(dāng)光照強度高達(dá)一定數(shù)值后，光照強度再提高而光合作用效率不再值后，光照強度再提高而光合作用效率不再提高，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。提高，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。 開始達(dá)到光飽和現(xiàn)象的光照強度稱為開始達(dá)到光飽和現(xiàn)

27、象的光照強度稱為光飽和點。在光飽和點以下，隨著光照強光飽和點。在光飽和點以下，隨著光照強度減弱，光合作用效率降低，當(dāng)減弱到一度減弱，光合作用效率降低，當(dāng)減弱到一定光照強度時，光合作用吸收二氧化碳量定光照強度時，光合作用吸收二氧化碳量與呼吸作用釋放二氧化碳的量處于動態(tài)平與呼吸作用釋放二氧化碳的量處于動態(tài)平衡，這時的光照強度稱為光補償點，此時衡，這時的光照強度稱為光補償點，此時植物制造有機物量和消耗有機物量相等。植物制造有機物量和消耗有機物量相等。據(jù)研究，不同類型植物的光飽和點和補償據(jù)研究，不同類型植物的光飽和點和補償點是不同的。陽生植物的光飽和點和補償點是不同的。陽生植物的光飽和點和補償點一般都

28、高于陰生植物。點一般都高于陰生植物。 通過輪作，延長全年內(nèi)單位通過輪作，延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時間；通過合理密植，增加用的時間；通過合理密植，增加光合作用面積，進(jìn)而提高植物光光合作用面積，進(jìn)而提高植物光能利用率。溫室栽培的作物還可能利用率。溫室栽培的作物還可適當(dāng)提高光照強度，延長光合作適當(dāng)提高光照強度，延長光合作用時間。用時間。 3.二氧化碳濃度是如何影響植物光合二氧化碳濃度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)二氧化碳濃度對光合作用作用的？根據(jù)二氧化碳濃度對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施有哪些？的

29、措施有哪些？ 二氧化碳是光合作用的兩種原料之二氧化碳是光合作用的兩種原料之一，因此，環(huán)境中二氧化碳的濃度與光一，因此，環(huán)境中二氧化碳的濃度與光合速率有密切關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，植合速率有密切關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率是隨二氧化碳濃度增加而物的光合速率是隨二氧化碳濃度增加而增加，但達(dá)到一定程度時再增加二氧化增加，但達(dá)到一定程度時再增加二氧化碳濃度，光合速率不再增加。碳濃度，光合速率不再增加。 在自然條件下，陸生植物主要從空氣中吸收二在自然條件下，陸生植物主要從空氣中吸收二氧化碳，水生植物或暫時浸泡在水中的植物體，吸氧化碳，水生植物或暫時浸泡在水中的植物體，吸收溶于水中的二氧化碳?？諝庵卸?/p>

30、化碳含量占空收溶于水中的二氧化碳。空氣中二氧化碳含量占空氣體積的氣體積的0.033%左右，據(jù)研究，這一含量對植物光左右，據(jù)研究，這一含量對植物光合作用來說是比較低的，在較強的光照下，它限制合作用來說是比較低的，在較強的光照下，它限制了光合速率。例如將棉花、玉米放在二氧化碳為了光合速率。例如將棉花、玉米放在二氧化碳為0.064%的空氣中與二氧化碳為的空氣中與二氧化碳為0.033%的自然條件下的自然條件下進(jìn)行比較，結(jié)果棉花的光合速率提高了進(jìn)行比較，結(jié)果棉花的光合速率提高了1.5倍，玉米倍，玉米的光合速率提高了的光合速率提高了15%。故二氧化碳可稱為氣體肥。故二氧化碳可稱為氣體肥料。料。 對于農(nóng)田里

31、的農(nóng)作物，確保良好對于農(nóng)田里的農(nóng)作物，確保良好的通風(fēng)，可以使空氣不斷地流過葉面，的通風(fēng)，可以使空氣不斷地流過葉面，有助于提供較多的二氧化碳；對于大有助于提供較多的二氧化碳；對于大棚或溫室中的農(nóng)作物，通過增施農(nóng)家棚或溫室中的農(nóng)作物，通過增施農(nóng)家肥料或釋放一定量的干冰等措施，可肥料或釋放一定量的干冰等措施，可以增加二氧化碳的含量，進(jìn)而提高光以增加二氧化碳的含量，進(jìn)而提高光能利用率。能利用率。 4.溫度、水、礦質(zhì)元素又是如何影響植物溫度、水、礦質(zhì)元素又是如何影響植物光合作用的？根據(jù)它們對光合作用的影響分析光合作用的？根據(jù)它們對光合作用的影響分析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施是什么？生產(chǎn)上提高植物光能

32、利用率的措施是什么？ 溫度對光合作用的影響比較復(fù)雜，它一方溫度對光合作用的影響比較復(fù)雜，它一方面可以直接影響光合作用中各種酶的活動、光面可以直接影響光合作用中各種酶的活動、光合結(jié)構(gòu)，還通過影響其他相關(guān)的代謝活動而影合結(jié)構(gòu)，還通過影響其他相關(guān)的代謝活動而影響光合作用響光合作用(如：溫度過高影響植物葉片氣孔開如：溫度過高影響植物葉片氣孔開放，影響二氧化碳的供應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，放，影響二氧化碳的供應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，從而影響光合速率從而影響光合速率)。 不同植物對溫度反應(yīng)不同，一般最適不同植物對溫度反應(yīng)不同，一般最適溫度在溫度在25 。因此，生產(chǎn)上應(yīng)注意適時播。因此，生產(chǎn)上應(yīng)注意適時播種；大棚或溫

33、室中，白天可以適當(dāng)提高室種；大棚或溫室中，白天可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫度來提高植物光合速率，晚上適當(dāng)降內(nèi)溫度來提高植物光合速率，晚上適當(dāng)降低溫度，減少呼吸作用對有機物的消耗。低溫度，減少呼吸作用對有機物的消耗。 葉片缺水影響葉綠素的生物合成，促葉片缺水影響葉綠素的生物合成，促進(jìn)已形成的葉綠素分解，造成葉片發(fā)黃。進(jìn)已形成的葉綠素分解，造成葉片發(fā)黃。水還是光合作用的原料之一。另外水還能水還是光合作用的原料之一。另外水還能影響氣孔的開閉，進(jìn)而影響二氧化碳的吸影響氣孔的開閉，進(jìn)而影響二氧化碳的吸收。因此生產(chǎn)上應(yīng)注意及時、合理灌溉。收。因此生產(chǎn)上應(yīng)注意及時、合理灌溉。 礦質(zhì)元素直接或間接影響光合礦質(zhì)元素直接或

34、間接影響光合+作用。作用。N是各種酶以及是各種酶以及NADP和和ATP的重要組成成分，的重要組成成分，P也是也是NADP+和和ATP的重要組成成分，的重要組成成分，Mg是葉綠素的重要組成成分，是葉綠素的重要組成成分，K對光合對光合產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化起促進(jìn)作用。因產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化起促進(jìn)作用。因此生產(chǎn)上應(yīng)注意合理施肥。此生產(chǎn)上應(yīng)注意合理施肥。 捕獲光能的色素捕獲光能的色素 有甲、乙、丙、丁有甲、乙、丙、丁4 4盆長勢均勻盆長勢均勻的植物置于陽光下，甲添加品紅色光；的植物置于陽光下，甲添加品紅色光；乙添加綠色光；丙隔品紅色濾光片乙添加綠色光；丙隔品紅色濾光片 A A；丁；丁隔綠色濾光片隔綠色濾光片B(

35、B(如圖如圖) )，經(jīng)過一段時間，經(jīng)過一段時間，各盆中長勢最旺的是下列哪一組各盆中長勢最旺的是下列哪一組 ( ) ( ) A A甲甲 B B乙乙 C C丙丙 D D丁丁 丁隔了綠色濾光片，只能透丁隔了綠色濾光片，只能透過綠光，植物對綠光吸收很少，其光合作過綠光，植物對綠光吸收很少，其光合作用強度最弱，長勢最差；丙隔了品紅色濾用強度最弱，長勢最差；丙隔了品紅色濾光片，植物只能吸收品紅光；甲和乙未隔光片，植物只能吸收品紅光；甲和乙未隔濾光片，任何顏色的光都能吸收，故甲、濾光片，任何顏色的光都能吸收，故甲、乙植物光合作用強度大于丙；而乙添加的乙植物光合作用強度大于丙；而乙添加的是綠光，不能使植物的光

36、合作用強度增加；是綠光，不能使植物的光合作用強度增加；甲添加的是品紅色光，利于植物進(jìn)行光合甲添加的是品紅色光，利于植物進(jìn)行光合作用，故其長勢最好。作用，故其長勢最好。 關(guān)于關(guān)于“綠葉中色素的提取和綠葉中色素的提取和分離分離”實驗的敘述，不正確的是實驗的敘述，不正確的是( ) C A.可以用丙酮提取葉綠體中的色素可以用丙酮提取葉綠體中的色素 B.葉綠體中的色素能夠分離的原因是在層葉綠體中的色素能夠分離的原因是在層析液中的溶解度不同析液中的溶解度不同 C.研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉后研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉后直接用杵棒進(jìn)行研磨，不用做任何處理直接用杵棒進(jìn)行研磨，不用做任何處理 D.濾

37、液細(xì)線要畫得細(xì)而直，避免色素帶間濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直，避免色素帶間的部分重疊的部分重疊 研缽中除了要加入二氧化硅、碳酸鈣和研缽中除了要加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉外，還要加入無水乙醇綠葉外，還要加入無水乙醇( (或丙酮或丙酮) )來溶解來溶解色素。色素。 葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 下列關(guān)于葉綠體的敘述中，正確的是下列關(guān)于葉綠體的敘述中，正確的是( ) D A.植物細(xì)胞中均含有葉綠體植物細(xì)胞中均含有葉綠體 B.葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能和所含化合物均相同能和所含化合物均相同 C.葉綠體中所含有的色素分布在葉綠體類囊體葉綠體中所含有的色

38、素分布在葉綠體類囊體和基質(zhì)中和基質(zhì)中 D.葉綠體中含有少量的葉綠體中含有少量的DNA和和RNA 并非所有的植物細(xì)胞中均含有葉綠并非所有的植物細(xì)胞中均含有葉綠體，葉綠體存在于植物的葉肉細(xì)胞和幼嫩莖的表皮體，葉綠體存在于植物的葉肉細(xì)胞和幼嫩莖的表皮細(xì)胞中。細(xì)胞中。 線粒體和葉綠體都是重要的細(xì)胞器，下列相關(guān)線粒體和葉綠體都是重要的細(xì)胞器，下列相關(guān)敘述錯誤的是敘述錯誤的是( ) A A.所有生物的細(xì)胞中均有線粒體，植物細(xì)胞中所有生物的細(xì)胞中均有線粒體，植物細(xì)胞中均有葉綠體均有葉綠體 B.兩者都含有磷脂和多種酶，葉綠體中還含有兩者都含有磷脂和多種酶，葉綠體中還含有色素色素 C.兩者都有內(nèi)膜和外膜，葉綠體

39、基質(zhì)中一般還兩者都有內(nèi)膜和外膜，葉綠體基質(zhì)中一般還含有基粒含有基粒 D.兩者都能產(chǎn)生能量，但最初的能量來源不同兩者都能產(chǎn)生能量，但最初的能量來源不同 光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程 下圖為探究下圖為探究CO2是否為植物光合作用是否為植物光合作用原料的實驗裝置示意圖。其中原料的實驗裝置示意圖。其中a為實驗裝為實驗裝置，置，b為對照裝置。有關(guān)用塑料袋扎緊花為對照裝置。有關(guān)用塑料袋扎緊花盆的實驗設(shè)計思路是盆的實驗設(shè)計思路是( ) A.確保植株與外界空氣進(jìn)一步隔絕確保植株與外界空氣進(jìn)一步隔絕 B.排除土壤中微生物代謝活動的干擾排除土壤中微生物代謝活動的干擾 C.防止防止NaOH溶液對植物根系的影

40、響溶液對植物根系的影響 D.避免土壤中自養(yǎng)微生物光合作用形成淀粉避免土壤中自養(yǎng)微生物光合作用形成淀粉 本實驗探究的對象是本實驗探究的對象是CO2是否為植物光合作是否為植物光合作用原料，因此需要嚴(yán)格控制用原料，因此需要嚴(yán)格控制CO2的來源，而花盆的土壤中的來源，而花盆的土壤中含有大量微生物，能通過呼吸作用產(chǎn)生大量的含有大量微生物，能通過呼吸作用產(chǎn)生大量的CO2而影響而影響實驗，因此用塑料口袋扎緊花盆就可以排除土壤中微生物實驗，因此用塑料口袋扎緊花盆就可以排除土壤中微生物代謝活動產(chǎn)生代謝活動產(chǎn)生CO2的干擾。的干擾。 下圖表示德國科學(xué)家薩克斯的實驗，在葉片下圖表示德國科學(xué)家薩克斯的實驗，在葉片照光

41、照光24小時后，經(jīng)脫色、漂洗并用碘液處理，結(jié)小時后，經(jīng)脫色、漂洗并用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：有錫箔覆蓋的部分呈棕色，而不被錫箔果發(fā)現(xiàn)：有錫箔覆蓋的部分呈棕色，而不被錫箔覆蓋的部分呈藍(lán)色。本實驗說明覆蓋的部分呈藍(lán)色。本實驗說明( ) 光合作用需要光合作用需要CO2 光合作用需要光光合作用需要光 光合作用需要葉綠素光合作用需要葉綠素 光合作用放出氧光合作用放出氧 光合作用制造淀粉光合作用制造淀粉 A. B. C. D. 本題是關(guān)于光合作用的條件、產(chǎn)物本題是關(guān)于光合作用的條件、產(chǎn)物的實驗分析題。光照的實驗分析題。光照24小時，葉片裸露小時，葉片裸露部分進(jìn)行光合作用，脫色、漂洗后用碘部分進(jìn)行光合作用，脫色

42、、漂洗后用碘液處理變藍(lán)，說明有淀粉生成，應(yīng)選；液處理變藍(lán)，說明有淀粉生成，應(yīng)選；有錫箔覆蓋的位置，因沒有光，不能進(jìn)有錫箔覆蓋的位置，因沒有光，不能進(jìn)行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘液處理行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘液處理不變藍(lán)，應(yīng)選。不變藍(lán)，應(yīng)選。 在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們利用了對照在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們利用了對照實驗，使結(jié)果和結(jié)論更科學(xué)準(zhǔn)確。實驗，使結(jié)果和結(jié)論更科學(xué)準(zhǔn)確。 薩克斯：自薩克斯：自身對照，自變量為光照身對照，自變量為光照(一半曝光與另一半遮光一半曝光與另一半遮光)，因變量為顏色變化。因變量為顏色變化。 恩格爾曼：自身對照，自恩格爾曼：自身對照，自變量為光照變量為光照(照光處

43、與不照光處，黑暗與完全曝光照光處與不照光處，黑暗與完全曝光)，因變量為好氧菌的分布。因變量為好氧菌的分布。 魯賓和卡門：相互對魯賓和卡門：相互對照，自變量為標(biāo)記物照，自變量為標(biāo)記物(H218O與與C18O2)，因變量為，因變量為氧氣的放射性。氧氣的放射性。普利斯特利：缺少空白對照，普利斯特利：缺少空白對照，實驗結(jié)果說服力不強。實驗結(jié)果說服力不強。 光合作用的過程光合作用的過程 如圖表示一株水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)如圖表示一株水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)C5含量含量在在24 h內(nèi)的變化過程，請據(jù)圖分析：內(nèi)的變化過程，請據(jù)圖分析： (1)C5化合物的產(chǎn)生和消耗主要發(fā)生于化合物的產(chǎn)生和消耗主要發(fā)生于基質(zhì)基質(zhì) 中。中。 葉綠

44、體的葉綠體的 (2)AB段和段和IJ段的段的C5含量維持在較低的含量維持在較低的水平，其主要原因是缺乏水平，其主要原因是缺乏 H(或或NADPH) ATP 和和 所致。所致。G點時點時C5化合物含量升高的主化合物含量升高的主CO2 所致。所致。 要原因是缺乏要原因是缺乏(物質(zhì)物質(zhì)) (3) D (填字母填字母)點的出現(xiàn)可能是由于白點的出現(xiàn)可能是由于白天該地區(qū)天氣暫時由晴轉(zhuǎn)陰所造成的。天該地區(qū)天氣暫時由晴轉(zhuǎn)陰所造成的。 (4)與與C點相比，點相比，G點時葉綠體產(chǎn)生的氧點時葉綠體產(chǎn)生的氧氣較氣較 多多 (填填“多多”或或“少少”)。 由題干可獲取的主要信息有：葉由題干可獲取的主要信息有：葉肉細(xì)胞內(nèi)

45、肉細(xì)胞內(nèi)C5含量在含量在24 h內(nèi)的變化，內(nèi)的變化，C5在不同的時間含量變化很大，在不同的時間含量變化很大，24 h內(nèi)內(nèi)G點含量最高。解答本題時，應(yīng)首先點含量最高。解答本題時，應(yīng)首先明確光合作用中光反應(yīng)、暗反應(yīng)的條明確光合作用中光反應(yīng)、暗反應(yīng)的條件、產(chǎn)物及相互關(guān)系，結(jié)合圖中各區(qū)件、產(chǎn)物及相互關(guān)系，結(jié)合圖中各區(qū)段出現(xiàn)的時間進(jìn)行分析，再針對每一段出現(xiàn)的時間進(jìn)行分析，再針對每一小題作答。小題作答。 (2009海南海南)在其他條件適宜的情況下，在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時突然停在供試植物正常進(jìn)行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣

46、分析，在短時間內(nèi)葉綠體中分析，在短時間內(nèi)葉綠體中C3和和C5化合化合物含量的變化是物含量的變化是( ) D A.C3和和C5都迅速減少都迅速減少 B.C3和和C5都迅速增加都迅速增加 C.C3迅速增加，迅速增加，C5迅速減少迅速減少 D.C3迅速減少，迅速減少，C5迅速增加迅速增加 由光下移到黑暗條件下時，光反應(yīng)由光下移到黑暗條件下時，光反應(yīng)停止，產(chǎn)生的停止，產(chǎn)生的 H和和ATP迅速減少，使迅速減少，使C3的還原受阻，因此，的還原受阻，因此，C3含量會迅速上升含量會迅速上升(同時葡萄糖的生成量減少同時葡萄糖的生成量減少)；同時，；同時，CO2還在不斷被固定成還在不斷被固定成C3，也使，也使C3的含量迅速的含量迅速上升。同理可以分析上升。同理可以分析C5含量的變化：光反含量的變化：光反應(yīng)停止，使應(yīng)停止，使C3的還原受阻，生成的的還原受阻，生成的C5減少；減少；同時，同時，CO2固定反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，大量消耗固定反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，大量消耗C5，也使，也使C5含量迅速減少。含量迅速減少。 葉綠體處于不同的條件下，葉綠體處于不同的條件下，C3、C5、H和和ATP含量以及含量以及(CH2O)合