【學(xué)海導(dǎo)航】浙江省2012屆高中生物總復(fù)習(xí)第一輪復(fù)習(xí) 第3章 第5節(jié) 光合作用（1）課件 湘教版必修1

1、(1)一、光合作用的場所葉綠體1結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：觀察右邊的葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，完成下列問題：(1)、分別為外膜、內(nèi)膜，主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。(2)為基粒，是由許多類囊體疊連而成的，其膜可稱為光合膜。為液態(tài)的葉綠體基質(zhì)，含有許多酶。色素種類化學(xué)組成顏色主要吸收的光譜葉綠素葉綠素a含鎂的有機(jī)物藍(lán)綠色藍(lán)紫光、紅光葉綠素b含鎂的有機(jī)物黃綠色藍(lán)紫光、紅光類胡蘿卜素胡蘿卜素碳?xì)滏溄M成橙黃色藍(lán)紫光葉黃素碳?xì)滏溄M成黃色藍(lán)紫光2光合色素：光合色素：二、光合作用的研究 (一一)氧氣的產(chǎn)生：氧氣的產(chǎn)生：利用同位素示蹤研究方法，證實(shí)光合作用釋放的氧氣來自參加反應(yīng)的水。 (二二)總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： (三三)階段：階段：光

2、合作用分為光反應(yīng)和碳反應(yīng)兩個(gè)階段。前一階段在類囊體上進(jìn)行，后一階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。1光反應(yīng)階段：葉綠素分子中電子被光能激發(fā)的反應(yīng)。 (1)光系統(tǒng)：是位于類囊體膜中的兩種葉綠素蛋白質(zhì)復(fù)合體，分別稱為光系統(tǒng)和光系統(tǒng)。 (2)過程： 光系統(tǒng)中：光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能；同時(shí)水被裂解成H、O2、電子。 光系統(tǒng)中：由光系統(tǒng)產(chǎn)生的H、電子 以及自身吸收光能后被激發(fā)出的電子將NADP還原成NADPH。2碳反應(yīng)階段：碳反應(yīng)階段：CO2通過卡爾文循環(huán)被還原成糖的過程，包括以下過程 (1)CO2的固定：一個(gè)CO2被一個(gè)五碳分子固定，形成一個(gè)六碳分子，隨即又分解成兩個(gè)三碳分子。 (2)CO2的還原：三

3、碳分子接受NADPH中的H和ATP中的磷酸基團(tuán)及能量，被還原成三碳糖，這是碳反應(yīng)形成的產(chǎn)物。每三個(gè)CO2進(jìn)入循環(huán)，可以形成6分子的產(chǎn)物，其中5個(gè)三碳糖分子在循環(huán)中再生為五碳糖，另一個(gè)三碳糖分子則離開循環(huán)，或在葉綠體內(nèi)合成淀粉、蛋白質(zhì)或脂質(zhì)，或運(yùn)出葉綠體，轉(zhuǎn)變成蔗糖。三、影響光合速率的因素1光合速率：光合速率：指一定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用(如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳)。2影響光合作用的外界因素影響光合作用的外界因素 (1)光強(qiáng)度：在一定的范圍內(nèi)，光合速率隨光強(qiáng)度的增加而增加，在光強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，光合速率達(dá)到最大值，此時(shí)的光強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。 (2)溫度：通過影響光合作用的有

4、關(guān)酶的活性而影響光合速率。 (3)外界CO2濃度：在一定的范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度的增加而增加，在CO2濃度達(dá)到一定值時(shí)，光合速率達(dá)到最大值。3影響光合作用的綜合性因素影響光合作用的綜合性因素 光合作用的光合速率是由溫度、二氧化碳、光強(qiáng)度共同影響的，其中任何一個(gè)因素都可能成為限制光合作用的因素。 四、綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)流程圖示實(shí)驗(yàn)流程圖示2分離裝置及結(jié)果分離裝置及結(jié)果考點(diǎn)考點(diǎn)1 光合作用的過程光合作用的過程(簡圖如下簡圖如下)1兩個(gè)階段的比較光反應(yīng)階段碳反應(yīng)階段所需條件必須有光、色素、酶ATP、NADPH、酶、CO2進(jìn)行場所類囊體的薄膜葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化H2O分解成NA

5、DPH和O2；形成ATPCO2被固定和還原，最終形成糖類；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi能量變化光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，儲存在ATP和NADPH中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中儲存的化學(xué)能關(guān)系光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供ATP和NADPH，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP2.反應(yīng)方程式及元素去向【例1】(2010杭州二中)右圖是植物細(xì)胞內(nèi)的部分物質(zhì)代謝簡圖，由b過程生成物質(zhì)A所需的物質(zhì)條件是()A酶、CO2B酶、CO2、ATPC酶、NADPH、ATPD酶、CO2、NADPH、ATP【解析】b過程生成物質(zhì)A代表三碳酸還原為三碳糖的過程，所以需要的條件有：酶、NADPH、ATP。 答案：C【變式訓(xùn)練1】下圖表示葉

6、綠體的結(jié)構(gòu)和功能，請回答：(1)光反應(yīng)是在_上進(jìn)行的，這里分布著各種色素和進(jìn)行光反應(yīng)所需的酶；碳反應(yīng)是在_中進(jìn)行的，這里分布著碳反應(yīng)的酶。(2)光反應(yīng)的意義是：光反應(yīng)產(chǎn)生的_和_是碳反應(yīng)必需的條件。(3)碳反應(yīng)包括_和_。(4)寫出光合作用的反應(yīng)式：_ 【解析】光合作用光反應(yīng)的場所在基粒類囊體膜上，該結(jié)構(gòu)中有與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素；碳反應(yīng)的場所在葉綠體基質(zhì)中，該場所有碳反應(yīng)有關(guān)的酶；光反應(yīng)可以為碳反應(yīng)提供ATP和NADPH。(1) 2類囊體膜 8基質(zhì)(2) 3NADPH 4ATP (3) 6CO2的固定5三碳酸的還原(4)【答案】考點(diǎn)考點(diǎn)2 光照和光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)濃度變化對植物

7、細(xì)胞內(nèi)3磷磷酸甘油酸、五碳糖、酸甘油酸、五碳糖、H、ATP和和O2對對(CH2O)合成量的影響合成量的影響【例2】將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的二氧化碳條件下，如果突然停止光照，此時(shí)葉肉細(xì)胞中的3磷酸甘油酸、ATP、NADP的含量變化是()A升、降、降 B升、降、升C降、升、升 D降、降、升 【解析】本題考查學(xué)生對環(huán)境條件對光合作用過程影響的理解。光照作為光合作用的必要條件，其主要作用是作為光反應(yīng)過程的能量，使光反應(yīng)過程能夠進(jìn)行并為碳反應(yīng)過程提供ATP和NADPH。 當(dāng)光照突然停止后，由于光反應(yīng)不能進(jìn)行，也就是不能形成ATP和NADPH，使得碳反應(yīng)過程中的3磷酸甘油酸不能被還原，而二氧化

8、碳的固定還能繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)果導(dǎo)致3磷酸甘油酸含量升高。由于NADPH的形成需要NADP，光反應(yīng)受阻，使得NADP消耗減少，含量增加。答案：B【變式訓(xùn)練2】在正常條件下進(jìn)行光合作用的某植物，當(dāng)突然改變某條件后，即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細(xì)胞內(nèi)五碳糖的含量上升，則改變的條件是( )A停止光照B停止光照并降低二氧化碳的濃度C升高二氧化碳的濃度D降低二氧化碳的濃度 D 【解析】五碳糖的含量上升，說明二氧化碳的固定受阻，所以造成五碳糖的消耗減少，而五碳糖的再生正常進(jìn)行，因此改變的條件是降低二氧化碳的濃度?？键c(diǎn)考點(diǎn)3 光合色素及其分離實(shí)驗(yàn)光合色素及其分離實(shí)驗(yàn)(一)色素的吸收光譜：葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，

9、胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。(二)影響葉綠素合成的因素： 1光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。 2溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。 3必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。(三)光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)試劑的作用： 1無水乙醇用于提取綠葉中的色素。 2層析液用于分離綠葉中的色素。 3二氧化硅可增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，

10、使研磨充分。 4碳酸鈣可防止研磨過程中葉綠素被破壞。(四)光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)： 1選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。 2提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。 3畫濾液細(xì)線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細(xì)線要細(xì)、直，且干燥后重復(fù)畫一至兩次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同。 4色素分離：濾液細(xì)線不要觸及層析液，否則濾液細(xì)線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。(五)色素提取液呈淡黃綠色的原因分析： 1研磨不充分，色素未能充分提取出來。 2稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色

11、素溶液濃度小。 3未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞?！纠?】(2010全國卷)請回答下列問題：(1)氮、磷、鎂3種元素中，構(gòu)成生命活動所需直接能源物質(zhì)的元素是_，構(gòu)成細(xì)胞膜的元素是_。( 2 ) 缺 鎂 時(shí) 植 物 葉 片 發(fā) 黃 ， 其 原 因 是_。(3)在提取葉綠體色素的過程中，研磨葉片時(shí)通常需加少量二氧化硅、碳酸鈣及適量丙酮。二氧化硅的作用是_；碳酸鈣的作用_；丙酮的作用是_。(4)光反應(yīng)中能把光能轉(zhuǎn)換成電能的葉綠素是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的_。【解析】 (1)直接能源物質(zhì)是ATP，含有C、H、O、N、P。構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分有磷脂、蛋白質(zhì)和糖類，所以細(xì)胞膜也含有這五種元素。 (2)

12、鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂時(shí)葉綠素不能合成，葉片顯示類胡蘿卜素的顏色。 (3)在提取葉綠體色素時(shí)，為了研磨更充分，常加入少量二氧化硅；為防止葉綠素被細(xì)胞中的葉酸破壞，常加入碳酸鈣。丙酮為有機(jī)溶劑，可以將色素萃取出來。大多數(shù)葉綠素a、全部葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素具有吸收、傳遞光能的作用，只有少數(shù)葉綠素a具有吸收光能、轉(zhuǎn)換光能的作用。【參考答案】 (1)氮、磷氮、磷 (2)鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂導(dǎo)致葉綠素合成受阻 (3)有助于磨碎植物細(xì)胞防止研磨過程中葉綠體色素被破壞色素的提取溶劑(或其他合理答案) (4)葉綠素a【變式訓(xùn)練】下列是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離的情況，以下說法正確的是( )A提取色素時(shí)加入碳酸鈣是為了防止濾液揮發(fā)B水稻在收獲時(shí)節(jié)，葉片中色素量的變化是(甲乙)(丙丁)C四種色素都