2021年北京新高考生物復習課件：專題6-光合作用

1、2021年北京新高考生物復習課件：專題6-光合作用2021年北京新高考生物復習課件：專題6-光合作用 方法原理提取用無水乙醇或丙酮提取葉綠體中的色素不溶于水,溶于有機溶劑分離紙層析法葉綠體色素在層析液中的溶解度不同,色素隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同2.實驗方法及原理 方法原理提取用無水乙醇葉綠體中的色素不溶于水,3.實驗流程步驟操作要點說明提取色素研磨(1)無水乙醇:作為提取液,可溶解綠葉中的色素(2)二氧化硅:有助于研磨充分(3)碳酸鈣:防止研磨中色素被破壞(4)單層尼龍布:過濾葉脈及二氧化硅等過濾研磨后并用單層尼龍布過濾3.實驗流程步驟操作要點說明提取色素研磨(1)無水乙醇:作制備濾紙

2、條將濾紙條的一端剪去兩角,并在距這一端1 cm處用鉛筆畫一條細線剪去兩角以保證色素在濾紙上擴散均勻、整齊,否則會形成弧形色素帶畫濾液細線用毛細吸管吸取色素濾液,沿鉛筆線均勻畫一條濾液細線,待濾液干后再畫一兩次(1)濾液細線要細而直(2)干燥后重復畫一兩次,既能使濾液細線有較多的色素,又能使各色素擴散的起點相同色素分離(1)在層析時,不能讓濾液細線觸及層析液(2)濾紙條上呈現(xiàn)四條顏色、寬度不同的色素帶制備濾紙條將濾紙條的一端剪去兩角,并在距這一端1 cm處4.實驗結(jié)果分析(如圖所示)(1)在濾紙條上會呈現(xiàn)四條色素帶,從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b(記憶口訣:胡黃ab),它們的

3、顏色自上而下依次是橙黃色、黃色、藍綠色、黃綠色。(2)四種色素中色素帶最寬的色素呈現(xiàn)藍綠色;在層析液中溶解度最大的色素是胡蘿卜素。4.實驗結(jié)果分析(如圖所示)2.功能:進行光合作用的場所。3.與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點:吸收光能的色素分布于類囊體薄膜上;與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中。二、捕獲光能的結(jié)構(gòu)葉綠體1.結(jié)構(gòu):2.功能:進行光合作用的場所。二、捕獲光能的結(jié)構(gòu)葉綠體重難突破綠葉中色素提取和分離實驗異常現(xiàn)象分析(1)濾紙條色素帶顏色均較淺的原因:未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分;一次性加入無水乙醇的量過多,提取液濃度太低;畫濾液細線時次數(shù)太少。(2)濾紙條下面兩條色素帶較淺

4、(葉綠素較少)的原因:未加碳酸鈣或加入過少,葉綠素被破壞;實驗材料中葉綠素的含量較少(如泛黃的葉片)。(3)濾紙條色素帶重疊的原因:濾液細線過粗。(4)濾紙條看不見色素帶的原因:忘記畫濾液細線; 濾液細線浸入層析液,色素全部溶解到層析液中。重難突破考點二光合作用過程和影響因素基礎(chǔ)知識一、光合作用的探究歷程1.普利斯特利的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象:密閉玻璃罩+綠色植物+(2)實驗結(jié)論:植物可以更新空氣?？键c二光合作用過程和影響因素基礎(chǔ)知識2.薩克斯的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象:黑暗中饑餓處理的綠葉2.薩克斯的實驗(2)結(jié)論:植物葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。【名師點撥】(1)該實驗設(shè)置了自身對照,自

5、變量為光的有無,因變量是顏色變化(有無淀粉生成)。(2)該實驗的關(guān)鍵是饑餓處理,以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉,增強了實驗的說服力。為了使實驗結(jié)果更明顯,在用碘蒸氣處理之前應(yīng)用熱酒精對葉片進行脫色處理。(3)本實驗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。(2)結(jié)論:植物葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。(2)結(jié)論:葉綠體是光合作用的主要場所。光合作用過程能產(chǎn)生氧氣。4.魯賓和卡門的實驗(方法:同位素標記法)(1)實驗過程及現(xiàn)象O+CO2植物18O2H2O+C18O2植物O23.恩格爾曼的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象3.恩格爾曼的實驗(2)結(jié)論:光合作用釋放的氧氣全部來自水。【名師點撥

6、】(1)該實驗設(shè)置了對照,自變量是標記物質(zhì)(O和C18O2),因變量是O2中氧元素的放射性。(2)魯賓和卡門的同位素標記法可以追蹤CO2和H2O中的C、H、O等元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑。5.卡爾文的實驗(1)實驗方法:同位素標記法。(2)實驗過程及結(jié)論:用14C標記的14CO2,供小球藻進行光合作用,然后追蹤檢測其放射性,最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑,這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。(2)結(jié)論:光合作用釋放的氧氣全部來自水。2.反應(yīng)式:6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O二、光合作用的過程1.過程二、光合作用的過程(2)與光合作用有關(guān)的酶的數(shù)量、活性以及

7、葉綠體內(nèi)的pH等因素有關(guān)。三、影響光合作用的因素1.內(nèi)部因素(1)與植物自身的遺傳特性有關(guān),以陰生植物、陽生植物為例,如圖所示。三、影響光合作用的因素a.綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進行呼吸作用,測得的數(shù)值為呼吸速率(A點對應(yīng)的數(shù)值)。b.各點(段)的光合作用和呼吸作用分析2.外部因素(1)光照強度:2.外部因素曲線對應(yīng)內(nèi)容細胞生理活動ATP產(chǎn)生場所植物組織外觀表現(xiàn)圖示A點只進行細胞呼吸,不進行光合作用只在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體從外界吸收O2,向外界排出CO2AB段(不含A、B點)呼吸量光合量細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體從外界吸收O2,向外界排出CO2B點光合量=呼吸量與外界不發(fā)生氣體交換B點

8、之后光合量呼吸量從外界吸收CO2,向外界釋放O2此時植物可更新空氣曲線對細胞生ATP產(chǎn)植物組織外圖示A點只進行細胞呼吸,不進(2)二氧化碳濃度:影響暗反應(yīng)階段,制約C3的生成。應(yīng)用于:A.大田中增加空氣流動,以增加CO2濃度,如“正其行,通其風”;B.溫室中可增施有機肥,以增加CO2濃度。(3)溫度:(2)二氧化碳濃度:通過影響酶活性進而影響光合作用(主要制約暗反應(yīng))。應(yīng)用于:A.大田中適時播種;B.溫室中,增大晝夜溫差,保證植物有機物的積累。(4)水:水分充足時,氣孔開啟,蒸騰作用(為水的運輸和礦質(zhì)元素的運輸提供動力)旺盛,植物失水,同時CO2可通過氣孔進入綠色植物參與光合作用。水分不足時,

9、氣孔關(guān)閉,減少水分的散失,同時CO2不能通過氣孔進入,進而影響了光合作用的進行。四、化能合成作用1.概念:某些細菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用。2.實例:硝化細菌能利用氨氧化時所釋放的化學能,將H2O和CO2合成糖類。通過影響酶活性進而影響光合作用(主要制約暗反應(yīng))。應(yīng)用于:A3.綠色植物和硝化細菌都能合成有機物,因此屬于自養(yǎng)生物,而人、動物、真菌及大多數(shù)細菌只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動,屬于異養(yǎng)生物。4.光合作用和化能合成作用的比較 光合作用化能合成作用區(qū)別能量光能氧化無機物放出的能量代表生物綠色植物硝化細菌相同都能將CO2和H2O

10、等無機物合成有機物3.綠色植物和硝化細菌都能合成有機物,因此屬于自養(yǎng)生物,而人重難突破1.植物“三率”(1)植物“三率”間的內(nèi)在關(guān)系a.呼吸速率:植物非綠色組織(如蘋果果肉細胞)或綠色組織在黑暗條件下測得的值單位時間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。b.凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測得的值單位時間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。c.總(真正)光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸速率。(2)植物“三率”的判定a.根據(jù)坐標曲線判定:當光照強度為0時,若CO2吸收值為負值,該數(shù)值的絕對值代表呼吸速率,該曲線代表凈光合速率;當光照強度為0時,若CO2吸收值為0,該曲線代表真正

11、光合速率。重難突破b.根據(jù)關(guān)鍵詞判定:檢測指標呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量有機物消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量b.根據(jù)關(guān)鍵詞判定:檢測指標呼吸速率凈光合速率真正(總)光合2.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線的分析 (1)自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線:A.開始進行光合作用的點:b。B.光合作用與呼吸作用相等的點:c、e。C.開始積累有機物的點:c。D.有機物積累量最大的點:e。2.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線的分析a.光合作用強度與呼吸作用強度相等的點:D、H。b.該植物一晝夜表現(xiàn)為生長,其

12、原因是點CO2濃度低于A點CO2濃度,說明一晝夜密閉容器中CO2濃度減小,即植物的光合作用強度呼吸作用強度,植物表現(xiàn)為生長。(2)密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線:(2)密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線:考點三光合作用和細胞呼吸的綜合基礎(chǔ)知識一、細胞呼吸與光合作用過程圖解綜合考點清單考點三光合作用和細胞呼吸的綜合基礎(chǔ)知識考點清單1.物質(zhì)名稱a:光合色素b:O2c:ATPd:NADPHe:C3f:C3H4O3g:H2Oh:Hi:O2 ABCDE生理過程光反應(yīng)暗反應(yīng)有氧呼吸第一階段有氧呼吸第二階段有氧呼吸第三階段場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜2.生理過程及場所1.物質(zhì)

13、名稱 ABCDE生理過程光反應(yīng)暗反應(yīng)有氧二、光合作用和細胞呼吸的聯(lián)系1.物質(zhì)聯(lián)系(1)C元素:CO2(CH2O)丙酮酸CO2(2)O元素:H2OO2H2O(3)H元素:H2OH(CH2O)HH2O 二、光合作用和細胞呼吸的聯(lián)系2.能量聯(lián)系2.能量聯(lián)系方法探究光合作用與細胞呼吸的速率測定方法技巧1.光合作用、細胞呼吸實驗的常用研究方法(1)黑白瓶法:用黑瓶(無光照的一組)測得呼吸作用強度值,用白瓶(有光照的一組)測得凈光合作用強度值,綜合兩者即可得到真正光合作用強度值。(2)梯度法:用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度的裝置,可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響。方法探究光合作用與細胞呼吸的速率測定方法技巧1.光合作用、(2)測定方法及解讀測定呼吸速率a.燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。b.玻璃鐘罩遮光處理,以排除光合作用的干擾。c.置于適宜溫度環(huán)境中。d.紅色液滴向左移動(單位時間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。2.測定(1)測定裝置2.測定測定凈光合速率a.裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液,用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定,滿足光合作用需求。b.必須給予較強光照處理,且溫度適宜。c