高三生物一輪復習課件1-3-4-光合作用

1、多維課堂多維課堂師生互動師生互動第第4 4講能量之源講能量之源光與光合作用光與光合作用考綱要求：考綱要求：1光合作用的基本過程光合作用的基本過程()。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.實驗：葉綠體色素的提取和分離實驗：葉綠體色素的提取和分離。多維課堂多維課堂師生互動師生互動葉綠體外膜葉綠體外膜葉綠體內膜葉綠體內膜基?；；|基質一、捕獲光能的色素和葉綠體的結構一、捕獲光能的色素和葉綠體的結構基粒基粒：由：由類囊體類囊體堆疊而成，堆疊而成，類囊體薄膜上類囊體薄膜上分布有與光合作用有關的分布有與光合作用有關的色色素素和和酶酶基質基質：含有與光合作用有關的：含有與光合

2、作用有關的酶酶1葉綠體(1)結構示意圖 多維課堂多維課堂師生互動師生互動多維課堂多維課堂師生互動師生互動2色素的種類和功能色素的種類和功能色素色素特點葉綠素葉綠素 ：藍綠色：藍綠色主要吸收主要吸收藍紫光和紅光藍紫光和紅光 ：黃綠色：黃綠色類胡蘿卜素類胡蘿卜素葉黃素：葉黃素： 色色主要吸收主要吸收 藍紫光藍紫光胡蘿卜素：胡蘿卜素： 色色葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b黃黃橙黃橙黃分布：葉綠體的類囊體薄膜上分布：葉綠體的類囊體薄膜上功能：吸收、傳遞和轉化光能功能：吸收、傳遞和轉化光能多維課堂多維課堂師生互動師生互動知識歸納色素與葉片的顏色知識歸納色素與葉片的顏色 正常正常綠色綠色正常葉片的葉綠素和類胡

3、蘿卜素的比例約為正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為31，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色葉色葉色變黃變黃寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃葉色葉色變紅變紅秋天降溫時，植物體為適應寒冷，體內積累了較多秋天降溫時，植物體為適應寒冷，體內積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色因寒冷逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色多維課堂多維課堂師生互動師生互動11

4、771年普利斯特利實驗年普利斯特利實驗 本實驗缺點：缺乏本實驗缺點：缺乏 ，實驗結果的說服力不強。，實驗結果的說服力不強。二、光合作用的探究歷程二、光合作用的探究歷程植物可以植物可以更新空氣更新空氣空白對照空白對照多維課堂多維課堂師生互動師生互動21864年薩克斯實驗年薩克斯實驗(1)本實驗中黑暗處理的目的：消耗掉本實驗中黑暗處理的目的：消耗掉 ，避免干擾。避免干擾。(2)本實驗為自身對照，自變量為本實驗為自身對照，自變量為是否照光是否照光(一半曝光與另一半一半曝光與另一半遮光遮光)，因變量為，因變量為 ，檢測因變量的方法，檢測因變量的方法為為 。 葉片中原有的淀粉葉片中原有的淀粉葉片是否制造

5、出淀粉葉片是否制造出淀粉是否出現(xiàn)顏色變化是否出現(xiàn)顏色變化(出現(xiàn)深藍色出現(xiàn)深藍色)多維課堂多維課堂師生互動師生互動31880年恩格爾曼實驗年恩格爾曼實驗(1)本實驗的實驗組為本實驗的實驗組為 ，對照組，對照組為為 。(2)本實驗中為自身對照，自變量為本實驗中為自身對照，自變量為光照光照(照光處與不照光處；照光處與不照光處； ，因變量為，因變量為 部位。部位。 極細光束照射處的葉綠體極細光束照射處的葉綠體黑暗處的葉綠體和完全曝光的葉綠體黑暗處的葉綠體和完全曝光的葉綠體黑暗與完全曝光黑暗與完全曝光)好氧細菌分布好氧細菌分布多維課堂多維課堂師生互動師生互動易錯警示！恩格爾曼實驗方法的巧妙之處易錯警示！

6、恩格爾曼實驗方法的巧妙之處(1)實實驗材料選得妙：用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長驗材料選得妙：用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察和分析研究。和分析研究。(2)排除干擾的方法妙：實驗成功的關鍵之一在于控制無關變量和排除干擾的方法妙：實驗成功的關鍵之一在于控制無關變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的減少額外變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗能夠正環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗能夠

7、正常進行。常進行。(3)觀測指標設計得妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠觀測指標設計得妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。(4)實驗對照設計得妙：進行黑暗實驗對照設計得妙：進行黑暗(局部光照局部光照)和曝光的對比實驗，和曝光的對比實驗，從而明確實驗結果完全是由光照引起的。從而明確實驗結果完全是由光照引起的。 多維課堂多維課堂師生互動師生互動41941年魯賓、卡門實驗年魯賓、卡門實驗 多維課堂多維課堂師生互動師生互動思維激活思維激活連一連連一連 多維課堂多維課堂師生互動師生互動(經典高考經典高考)為證實葉綠體有放氧

8、功能，可利用含有水綿與好氧為證實葉綠體有放氧功能，可利用含有水綿與好氧細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予一定的條件，這些細菌的臨時裝片進行實驗，裝片需要給予一定的條件，這些條件是條件是 ()。A光照、有空氣、臨時裝片中無光照、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液稀溶液B光照、無空氣、臨時裝片中有光照、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液稀溶液C黑暗、有空氣、臨時裝片中無黑暗、有空氣、臨時裝片中無NaHCO3稀溶液稀溶液D黑暗、無空氣、臨時裝片中有黑暗、無空氣、臨時裝片中有NaHCO3稀溶液稀溶液解析解析空氣中有氧氣，因此實驗條件中不能有空氣；光合作空氣中有氧氣，因此實驗條件中不能有空氣；

9、光合作用需要光照和用需要光照和CO2，NaHCO3稀溶液可分解放出稀溶液可分解放出CO2。答案答案B 教材經典實驗變式教材經典實驗變式 多維課堂多維課堂師生互動師生互動三、光合作用的過程1.光合作用的概念：光合作用的概念： 光合作用是指綠色植物通過光合作用是指綠色植物通過葉綠體葉綠體，利用光能，把，利用光能，把二氧化二氧化碳和水碳和水轉化成儲存著能量的轉化成儲存著能量的有機物有機物，并且釋放出，并且釋放出氧氧的過程。的過程。2.總反應式總反應式CO2+ H2O (CH2O)+ O2 光能光能 葉綠體葉綠體多維課堂多維課堂師生互動師生互動3.光合作用的過程光合作用的過程（1）光反應階段）光反應階

10、段H2O直接釋放到空氣中直接釋放到空氣中為第二階段提供為第二階段提供還原劑和能量還原劑和能量為第二階段提供為第二階段提供能量能量多維課堂多維課堂師生互動師生互動與呼吸作用中H的區(qū)別？多維課堂多維課堂師生互動師生互動5CO2 + C5酶酶2C3多維課堂多維課堂師生互動師生互動：5多維課堂多維課堂師生互動師生互動葉葉綠體綠體中的中的色色素素H供氫供氫酶酶ADP+PiATP酶酶2C3C5CO2（CH2O）多種酶參多種酶參加催化加催化還原還原固定固定H2OO2光光能能 光光反應階段反應階段（類囊體薄膜（類囊體薄膜 ） 暗反應階段暗反應階段（葉葉綠體基質）綠體基質）光合光合作用過程圖解作用過程圖解水水的

11、的光光解解多維課堂多維課堂師生互動師生互動項目項目光反應階段光反應階段暗反應階段暗反應階段區(qū)區(qū)別別場所場所條件條件物質物質變化變化能量能量轉化轉化類囊體的薄膜類囊體的薄膜上上葉綠體的基質中葉綠體的基質中需光、色素和酶需光、色素和酶不需光、色素不需光、色素;需多種酶需多種酶光能光能轉變?yōu)檗D變?yōu)锳TP中中活潑的化學能活潑的化學能ATP中中活潑的化學能活潑的化學能轉化為糖類等有機物轉化為糖類等有機物中中穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能多維課堂多維課堂師生互動師生互動能量變化：能量變化：物質變化：物質變化：無機物無機物有機物有機物光能光能 ATP中活潑的化學能中活潑的化學能有有機物中穩(wěn)定的化學能機物中穩(wěn)定的化

12、學能4.光合作用的實質光合作用的實質5.元素轉移元素轉移多維課堂多維課堂師生互動師生互動(一一)、內部因素對光合作用速率的影響及應用、內部因素對光合作用速率的影響及應用四、影響光合作用的因素四、影響光合作用的因素光合作用強度的表示方法：光合作用強度的表示方法：光合作用強度光合作用強度-指單位時間內單位葉面積上光合作指單位時間內單位葉面積上光合作用吸收用吸收CO2CO2量或釋放量或釋放O2O2量或合成有機物的量量或合成有機物的量。內部因素：葉片厚度、單位葉面積細胞數(shù)目、內部因素：葉片厚度、單位葉面積細胞數(shù)目、葉綠體的含量、色素含量、酶的數(shù)量和活性等葉綠體的含量、色素含量、酶的數(shù)量和活性等多維課堂

13、多維課堂師生互動師生互動應用：應用：根根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適時、適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。時、適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。 1同一植物的不同生長發(fā)育階段不同生長發(fā)育階段曲線分析：曲線分析：在外界條件相同的情況下，光合作用在外界條件相同的情況下，光合作用速率由弱到強依次是速率由弱到強依次是 幼苗期、營養(yǎng)生長期、開花期幼苗期、營養(yǎng)生長期、開花期多維課堂多維課堂師生互動師生互動2同一葉片的不同生長發(fā)育時期同一葉片的不同生長發(fā)育時期曲線分析：曲線分析：隨幼葉發(fā)育為壯葉，葉面積增大，葉綠體不隨幼

14、葉發(fā)育為壯葉，葉面積增大，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合速率斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合速率 ；老葉內；老葉內葉綠素被破壞，光合速率隨之葉綠素被破壞，光合速率隨之 。應用：應用：農作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖農作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理，可降低其細胞呼葉蔬菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理，可降低其細胞呼吸消耗的有機物。吸消耗的有機物。增大增大下降下降多維課堂多維課堂師生互動師生互動(二二)、外界因素對光合作用速率的影響及應用、外界因素對光合作用速率的影響及應用1單因子因素單因子因素(1)光照強度光照強度 多維課堂多維課堂師生互

15、動師生互動原理分析：光照強度影響光合速率的原理是通過影響原理分析：光照強度影響光合速率的原理是通過影響 階段，制約階段，制約 的產生，進而制約的產生，進而制約 階段。階段。圖像分析：圖像分析：A點時只進行點時只進行 ；AB段隨著光照強度的增強，段隨著光照強度的增強， _強度也增強，但是仍然小于強度也增強，但是仍然小于 強度；強度；B點時代謝點時代謝特點為特點為 ；BC段隨著光照強度段隨著光照強度的增強，光合作用強度仍不斷增強；的增強，光合作用強度仍不斷增強；C點對應的光照強度點對應的光照強度為為 ， 限 制， 限 制 C 點 的 環(huán) 境 因 素 可 能 有點 的 環(huán) 境 因 素 可 能 有 _

16、等。等。光反應光反應ATP和和H暗反應暗反應細胞呼吸細胞呼吸光合作用光合作用細胞呼吸細胞呼吸光合作用強度等于細胞呼吸強度光合作用強度等于細胞呼吸強度光飽和點光飽和點溫度或二氧化碳濃度溫度或二氧化碳濃度多維課堂多維課堂師生互動師生互動完成填空后，在下面的四幅圖中標出完成填空后，在下面的四幅圖中標出A點、點、AB段、段、B點和點和B點之后的氧氣和二氧化碳轉移方向。點之后的氧氣和二氧化碳轉移方向。 多維課堂多維課堂師生互動師生互動答案答案 應應用分析：欲使植物正常生長，則必須使光照強度大于用分析：欲使植物正常生長，則必須使光照強度大于 點對應的光照強度；適當提高點對應的光照強度；適當提高 可增加大棚

17、作物可增加大棚作物產量。產量。 B光照強度光照強度多維課堂多維課堂師生互動師生互動(2)光照面積光照面積 圖像分析：圖像分析：OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大，段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大，A點為光點為光合作用面積的飽和點。隨葉面積的增大，光合作用強度不再增加，原因合作用面積的飽和點。隨葉面積的增大，光合作用強度不再增加，原因是是 。 OB段表明干物質量隨光合作用增加而增加，而由于段表明干物質量隨光合作用增加而增加，而由于A點以后點以后 _ 不再增加，但葉片隨葉面積的不斷增加，不再增加，但葉片隨葉面積的不斷增加， (OC段段)不斷增加，所以干物質積累不斷

18、增加，所以干物質積累量不斷量不斷 (BC段段)。 光合作用強度光合作用強度呼吸量呼吸量降低降低有很多葉被遮擋，光照不足有很多葉被遮擋，光照不足應用分析：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長。封頂過早，應用分析：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長。封頂過早， 使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造不必使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造不必要的浪費。要的浪費。多維課堂多維課堂師生互動師生互動(3)光照時間光照時間夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖圖像分析：圖像分析：AB段表明

19、光合作用強度隨光照增強而段表明光合作用強度隨光照增強而_。 C點光合作用強度減弱是由于氣溫升高，氣孔關閉，參與暗反應點光合作用強度減弱是由于氣溫升高，氣孔關閉，參與暗反應的原料的原料_供應大量減少，使五碳化合物不能與之結合生成供應大量減少，使五碳化合物不能與之結合生成_，從而影響光合作用的強度，從而影響光合作用的強度. DE段光合作用強度下降的主要原因是段光合作用強度下降的主要原因是_。增強增強CO2C3傍晚光照減弱傍晚光照減弱（4 4）光質（不同波長的光）光質（不同波長的光）單色光：紅光藍紫光單色光：紅光藍紫光綠光綠光應用：根據(jù)植物的不同品種，選擇不同的色膜（因為植物對不同波應用：根據(jù)植物的

20、不同品種，選擇不同的色膜（因為植物對不同波長的光有不同的反應），若要提高光合作用，溫室大棚應用無色透明長的光有不同的反應），若要提高光合作用，溫室大棚應用無色透明玻璃（色膜）玻璃（色膜）多維課堂多維課堂師生互動師生互動原理分析：原理分析：CO2濃度影響光合作用的原理是通過影響濃度影響光合作用的原理是通過影響 階段，制約階段，制約 生成。生成。圖像分析：圖圖像分析：圖1中中A點表示點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即濃度，即CO2補補償點償點，而圖，而圖2中的中的A點表示點表示進行光合作用所需進行光合作用所需CO2的最低濃度的最低濃度；兩圖中的；兩

21、圖中的B和和B點都表點都表示示 ，兩圖都表示在一定范圍內，兩圖都表示在一定范圍內， 隨隨 增加而增大。增加而增大。應用分析：大氣中的應用分析：大氣中的CO2濃度處于濃度處于 段時，植物無法進行光合作用；在農業(yè)生產中段時，植物無法進行光合作用；在農業(yè)生產中可通過可通過“正其行，通其風正其行，通其風”和和 等措施增加等措施增加CO2濃度，提高光合作用速率。濃度，提高光合作用速率。暗反應暗反應C3CO2飽和點飽和點光合作用速率光合作用速率CO2濃度濃度OA增施農家肥增施農家肥(5)CO2濃度多維課堂多維課堂師生互動師生互動(6)溫度溫度 原理分析：是通過影響酶活性進而影響光合作用。原理分析：是通過影

22、響酶活性進而影響光合作用。圖像分析：低溫導致圖像分析：低溫導致 降低，引起植物的光合作用速率降低，引起植物的光合作用速率 ，在一定，在一定范圍內隨著溫度的升高范圍內隨著溫度的升高 升高進而引起升高進而引起 也增強；溫度過高會引也增強；溫度過高會引起起 降低，植物光合速率降低。降低，植物光合速率降低。酶的活性酶的活性降低降低酶活性酶活性光合速率光合速率酶活性酶活性應用分析：溫室中白天調到光合作用應用分析：溫室中白天調到光合作用 最適溫度最適溫度 ，以提高光合作用，以提高光合作用速率；晚上適當速率；晚上適當 降低溫室的溫度降低溫室的溫度 ，以降低，以降低 細胞呼吸細胞呼吸 ，保證植物，保證植物有機

23、物積累。有機物積累。多維課堂多維課堂師生互動師生互動(7)必需礦質元素必需礦質元素圖像分析：在一定濃度范圍內，增大必需礦質元素的供應，圖像分析：在一定濃度范圍內，增大必需礦質元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過一定濃度后，會因土壤溶液可提高光合作用速率，但當超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物光合作用速率下降。濃度過高而導致植物光合作用速率下降。 應用分析：在農業(yè)生產上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、應用分析：在農業(yè)生產上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。多維課堂多維課堂師生互動師生互動(8)水分水分影響：

24、水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導致葉片氣孔關閉，限制又會導致葉片氣孔關閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光進入葉片，從而間接影響光合作用。合作用。應用：根據(jù)作物的需水規(guī)律應用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉合理灌溉。 多維課堂多維課堂師生互動師生互動2多因子因素多因子因素 (1)曲線分析：曲線分析：P點時，限制光合速率的因素應為點時，限制光合速率的因素應為 標所表標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)绞镜囊蜃?，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點時，點時， 坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因

25、素，坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示中的其他因子的方要想提高光合速率，可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。法。橫坐橫坐橫橫多維課堂多維課堂師生互動師生互動(2)應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，提高度，提高 的活性，提高光合速率，也可同時充的活性，提高光合速率，也可同時充入適量的入適量的 進一步提高光合速率，當溫度適宜時，要適進一步提高光合速率，當溫度適宜時，要適當提高當提高 和和 以提高光合速率。以提高光合速率。光合作用酶光合作用酶CO2光照強度光照強度CO2濃度濃度多維課堂多維課堂師生互動師生互動易錯警示！易錯警示！光光合合作用影響因素中的作用影響因素中的2個易忽略點個易忽略點(1)易忽略溫度改變對光合作用的影響。溫度改變時，不管是易忽略溫度改變對光合作用的影響。溫度改變時，不管是光反應還是暗反應均會受影響，但主要影響暗反應，光反應還是暗反應均會受影響，但主要影響暗反應，因為參與暗反應的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應的多。因為參與暗反應的酶的種類和數(shù)量都比參