新教材浙科版高中生物必修一 3.5 光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 教學(xué)課件

1光合作用概述、光合色素的提取與分離2光反應(yīng)與碳反應(yīng)的基本過(guò)程P283光合作用受環(huán)境因素的影響P635光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能課標(biāo)闡釋學(xué)法指導(dǎo)1.基于光合作用與細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式,歸納、總結(jié)兩者的區(qū)別,形成結(jié)構(gòu)與功能觀。(生命觀念、科學(xué)思維)2.通過(guò)分析光合作用發(fā)生的場(chǎng)所、條件等,闡明光合作用的過(guò)程和實(shí)質(zhì)。(科學(xué)思維)3.理解“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)原理和方法,掌握基本的操作技能。(科學(xué)探究)1.歸納比較光合作用與細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式,找出兩者的差異。2.分析葉綠體的結(jié)構(gòu),明確葉綠體各部位與光合作用進(jìn)行的聯(lián)系。3.掌握光合色素提取與分離的方法,并能比較各光合色素的含量、溶解度及顏色等。1光合作用概述、光合色素的提取與分離一二一、光合作用概述1.光合作用的概念和反應(yīng)式(1)光合作用主要指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把

轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出

的

過(guò)程。

CO2和H2O氧氣C6H12O6+6H2O一二2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能(1)結(jié)構(gòu)模式圖(3)功能:進(jìn)行

的場(chǎng)所。

一二雙層碳反應(yīng)基粒光合作用一二預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)光合作用與細(xì)胞呼吸均屬于氧化還原反應(yīng),兩者互為可逆反應(yīng)。(

)(2)能進(jìn)行細(xì)胞呼吸的細(xì)胞一定能進(jìn)行光合作用。(

)(3)光合作用的實(shí)質(zhì)是合成有機(jī)物,釋放能量。(

)(4)葉綠體的類(lèi)囊體膜和基質(zhì)中均分布有葉綠素及將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的多種蛋白質(zhì)。(

)(5)與H2O的裂解有關(guān)的許多酶分布在葉綠體的類(lèi)囊體空腔內(nèi)。(

)××××√一二2.光合作用過(guò)程中能吸收光能的部位是(

)A.葉綠體的基質(zhì)B.葉綠體的內(nèi)膜C.葉綠體的類(lèi)囊體D.葉綠體的外膜C一二二、光合色素的提取與分離1.實(shí)驗(yàn)原理(1)提取色素:光合色素是一類(lèi)

物質(zhì),可利用脂溶劑將它們從葉綠體中提取出來(lái),本實(shí)驗(yàn)采用

進(jìn)行提取。

(2)分離葉綠體中的色素:各種色素在

中的溶解度不同,

高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度快,反之則速度

,因而色素就會(huì)隨著層析液在濾紙上擴(kuò)散而分離開(kāi)。

脂溶性95%的酒精層析液溶解度慢一二2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)提取綠葉中的色素。葉片烘干、粉碎→加入少許

和碳酸鈣、

→研磨成勻漿

(2)收集

。

(3)制備

。

將一張預(yù)先

的定性濾紙剪成長(zhǎng)10cm、寬1cm的濾紙條,再將濾紙條一端剪去兩角,并在距這一端底部1cm處用

畫(huà)一條細(xì)橫線。

二氧化硅95%的酒精濾液濾紙條干燥過(guò)鉛筆一二(4)點(diǎn)樣。用

吸取少量濾液,沿鉛筆畫(huà)的橫線畫(huà)

,待

再畫(huà)一次,共畫(huà)3~4次。

(5)分離葉綠體中的色素。將濾紙條置于層析液中,濾紙上的

要高于層析液液面。

(6)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。濾紙上會(huì)出現(xiàn)4種不同顏色的光合色素,即

、葉綠素b、

和葉黃素。

毛細(xì)吸管濾液細(xì)線濾液干后濾液細(xì)線葉綠素a

胡蘿卜素預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中。(

)(2)在光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中,研磨時(shí)加入少許CaCO3,可防止葉綠體被破壞。(

)(3)利用紙層析法可分離4種光合色素。(

)(4)葉綠體中色素提取的原理是色素溶解在層析液中。(

)一二×√√×一二2.在光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中,研磨綠葉時(shí)要加入95%的酒精,其目的是(

)A.防止葉綠素被破壞B.使葉片充分研磨C.使葉綠體中的色素充分溶解在95%的酒精中D.使葉綠素溶解在95%的酒精中C解析:加入碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入二氧化硅的作用是使葉片充分研磨,B項(xiàng)錯(cuò)誤;95%的酒精能溶解葉綠體中的色素,進(jìn)而提取色素,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二光合作用概述恩格爾曼以水綿為實(shí)驗(yàn)材料,把載有水綿和能運(yùn)動(dòng)的好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在一定的環(huán)境中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):A.將水綿細(xì)胞置于暗處,然后用白光作點(diǎn)狀照明,懸浮液中的好氧細(xì)菌向近葉綠體的光點(diǎn)集中;B.用光照射整個(gè)細(xì)胞,可以觀察到好氧細(xì)菌聚集在葉綠體周?chē)?。?qǐng)思考以下問(wèn)題。1.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光合作用的場(chǎng)所是什么結(jié)構(gòu)?提示:葉綠體。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.好氧細(xì)菌聚集在葉綠體周?chē)脑蚴鞘裁?

3.葉綠體釋放的O2具體部位是哪里?

提示:在光的照射下,葉綠體釋放O2,好氧細(xì)菌聚集在葉綠體周?chē)@取O2。提示:O2的產(chǎn)生部位為類(lèi)囊體,該結(jié)構(gòu)中具有與H2O裂解有關(guān)的色素與酶。4.科學(xué)家恩格爾曼后來(lái)又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):他用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片,驚奇地發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌大量聚集在紅光和藍(lán)紫光所照射的區(qū)域,這說(shuō)明了什么問(wèn)題?

提示:葉綠體進(jìn)行光合作用主要吸收紅光和藍(lán)紫光。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究應(yīng)用1.下列關(guān)于葉綠體中類(lèi)囊體的敘述,正確的是(

)A.葉綠體中的一個(gè)基粒就是一個(gè)類(lèi)囊體B.光合色素都分布在類(lèi)囊體的雙層薄膜上C.組成各基粒的類(lèi)囊體之間沒(méi)有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系D.基粒和類(lèi)囊體極大地?cái)U(kuò)大了光合作用的反應(yīng)面積D解析:葉綠體是雙層膜結(jié)構(gòu),膜內(nèi)有許多個(gè)綠色的基粒,基粒和基粒之間充滿(mǎn)著基質(zhì)。每個(gè)基粒都由兩個(gè)以上的類(lèi)囊體堆疊而成,類(lèi)囊體由單層膜構(gòu)成。葉綠體的基粒之間通過(guò)膜狀結(jié)構(gòu)相連。基粒及類(lèi)囊體擴(kuò)大了葉綠體內(nèi)膜的表面積,也擴(kuò)大了光合作用的反應(yīng)面積。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.下列關(guān)于光合作用的敘述,哪一項(xiàng)是不正確的?(

)A.把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成有機(jī)物B.把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能C.全過(guò)程都必須在光下進(jìn)行D.有氧氣放出C解析:光合作用主要指綠色植物通過(guò)葉綠體利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣的過(guò)程,A項(xiàng)正確;光合作用吸收光能,并將其轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中,B項(xiàng)正確;光合作用的光反應(yīng)必須在光下進(jìn)行,但碳反應(yīng)在有光無(wú)光條件下都能進(jìn)行,C項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用吸收二氧化碳,釋放出氧氣,D項(xiàng)正確。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二光合色素的提取與分離1.探討實(shí)驗(yàn)中95%的酒精、層析液、二氧化硅、碳酸鈣等物質(zhì)的作用各是什么?

2.實(shí)驗(yàn)操作時(shí),為什么要將濾紙條的一端剪去兩角?畫(huà)濾液細(xì)線的要求是細(xì)、直、齊,且要在干燥后重復(fù)畫(huà)2~3次,請(qǐng)分析這樣做的原因是什么。

提示:①95%的酒精用于溶解、提取綠葉中的色素;②層析液用于分離色素;③二氧化硅有助于研磨充分;④碳酸鈣的作用是防止研磨中葉綠素被破壞。提示:①剪去兩角的目的是防止層析液在濾紙條的邊緣擴(kuò)散過(guò)快;②濾液細(xì)線要細(xì)、直、齊,目的是使分離的色素不重疊,重復(fù)畫(huà)線的目的是增加色素含量使分離的色素帶清晰,便于觀察。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二3.濾紙條上有幾條不同顏色的色素帶?其排序怎樣?寬窄如何?這說(shuō)明了什么?

4.濾紙上的濾液細(xì)線,為什么不能觸及層析液?

提示:濾紙條上有4條不同顏色的色素帶,從上往下依次為胡蘿卜素(橙色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色),這說(shuō)明綠葉中的色素有4種,它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快慢也不一樣。葉綠素a色素帶最寬,其次為葉綠素b、葉黃素,胡蘿卜素色素帶最窄,色素帶越寬,說(shuō)明色素含量越多。提示:濾紙上的濾液細(xì)線如果觸到層析液,細(xì)線上的色素就會(huì)溶解到層析液中,就不會(huì)在濾紙上擴(kuò)散開(kāi)來(lái),實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二5.結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)的色素帶,請(qǐng)思考分析下列問(wèn)題。(1)導(dǎo)致色素帶分布不同的原因。

(2)導(dǎo)致色素帶寬度不同的原因。

提示:色素溶解度的不同是導(dǎo)致色素帶分布不同的原因。溶解度大小依次為:胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。提示:色素含量的不同是導(dǎo)致色素帶寬度不同的原因。含量大小為:葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二歸納提升1.葉綠體色素的種類(lèi)、顏色及吸收光譜探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及操作目的

實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作過(guò)程操作目的提取色素①選取新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高②將新鮮的菠菜葉烘干、粉碎成干粉,研磨時(shí)加入2~3Ml95%的酒精溶解葉片中的色素③研磨時(shí)加入少許的二氧化硅和碳酸鈣研磨充分和保護(hù)葉綠素④迅速充分研磨防止酒精揮發(fā)并充分溶解色素⑤盛放濾液的小試管口加棉塞防止酒精揮發(fā)及色素分子被氧化探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作過(guò)程操作目的分離色素①濾紙條預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度加快②濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴(kuò)散過(guò)快③濾液細(xì)線要細(xì)、齊、直使分離的色素帶平齊,不重疊④濾液細(xì)線干燥后重復(fù)畫(huà)2~3次增加色素含量,使分離的色素帶清晰便于觀察⑤濾液細(xì)線不能觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究應(yīng)用1.某同學(xué)在進(jìn)行“光合色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)時(shí),進(jìn)行了以下操作。該同學(xué)的操作正確的是(

)A.將新鮮菠菜葉片烘干粉碎后放入研缽中,加入95%的酒精后直接進(jìn)行研磨B.將預(yù)備好的濾紙條一端剪去兩角,在距這一端1cm處用毛細(xì)吸管重復(fù)畫(huà)橫線C.為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,將濾液細(xì)線畫(huà)粗些并進(jìn)行重復(fù)多次D.將濾紙條畫(huà)有濾液細(xì)線的一端朝下,輕輕插入層析液中,濾液細(xì)線不能觸及層析液D探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二解析:將新鮮菠菜葉片烘干粉碎后放入研缽中,加入95%的酒精、二氧化硅、CaCO3以后,迅速研磨,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將預(yù)備好的濾紙條一端剪去兩角,先在距這一端1

cm處用鉛筆畫(huà)一條橫線,再畫(huà)濾液細(xì)線,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用毛細(xì)吸管吸少量濾液,沿鉛筆線處小心均勻地畫(huà)出一條濾液細(xì)線,濾液細(xì)線要求細(xì)、直、齊,濾液干后再重復(fù)畫(huà)2~3次,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將濾紙條畫(huà)有濾液細(xì)線的一端朝下,輕輕插入層析液中,濾液細(xì)線不能觸及層析液,D項(xiàng)正確。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.(2020東陽(yáng)中學(xué)高二期中)下列關(guān)于光合色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)的操作,正確的是(

)A.使用定性濾紙過(guò)濾研磨液B.層析用的濾紙條要經(jīng)過(guò)干燥處理C.在畫(huà)出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)畫(huà)線2~3次D.研磨葉片時(shí),用70%的酒精溶解色素B解析:定性濾紙容易吸收色素,所以應(yīng)該使用單層尼龍布過(guò)濾研磨液,而不是使用定性濾紙,A項(xiàng)錯(cuò)誤;干燥處理定性濾紙是為了讓層析液能夠更快地上升,使色素更好地分離,B項(xiàng)正確;畫(huà)濾液細(xì)線,要等前一次畫(huà)的濾液干燥后才能重復(fù),防止濾液細(xì)線過(guò)粗,影響層析效果,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葉綠體中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中,所以研磨葉片時(shí),可用95%的酒精提取葉綠體中的色素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二3.(2020浙江名校協(xié)作體高二聯(lián)考)如圖為光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,樣品分別為新鮮菠菜葉(A)和一種藍(lán)細(xì)菌(B)經(jīng)液氮冷凍研磨后的95%的酒精提取液。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.以A為材料,若研磨時(shí)未加入CaCO3,層析結(jié)果與B相同B.95%的酒精可用于提取色素,層析液可用于分離色素C.層析過(guò)程需用軟木塞塞住層析試管管口D.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)細(xì)菌沒(méi)有葉綠素bA探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二解析:研磨時(shí)加入碳酸鈣是為了保護(hù)葉綠素,以A為材料,若研磨時(shí)未加入CaCO3,層析結(jié)果中下端的兩條色素帶變窄或消失,與B不相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;光合色素能夠溶解在95%的酒精中,95%的酒精可用于提取色素,層析液可用于分離色素,B項(xiàng)正確;層析液易揮發(fā),有毒,所以層析過(guò)程需用軟木塞塞住層析試管管口,C項(xiàng)正確;由圖可知,藍(lán)細(xì)菌色素層析濾紙條上沒(méi)有葉綠素b對(duì)應(yīng)的色素帶,說(shuō)明藍(lán)細(xì)菌不含有葉綠素b,D項(xiàng)正確。2光反應(yīng)與碳反應(yīng)的基本過(guò)程課標(biāo)闡釋學(xué)法指導(dǎo)1.歸納、概括光反應(yīng)與碳反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的變化,能探討、闡釋光合作用的基本過(guò)程。(科學(xué)思維)2.比較光反應(yīng)和碳反應(yīng)及其相互關(guān)系,明確兩者是相輔相成、不可分割的統(tǒng)一整體,形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀。(生命觀念,科學(xué)思維)1.運(yùn)用列表法比較光反應(yīng)與碳反應(yīng)的物質(zhì)、能量變化,比較兩者的差異。2.建構(gòu)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系模型,形象記憶光反應(yīng)與碳反應(yīng)過(guò)程。一二一、光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,并產(chǎn)生氧氣1.場(chǎng)所:葉綠體

。

2.物質(zhì)變化(1)水光解:水在光下裂解為

和O2。

(2)

將NADP+還原為

,并產(chǎn)生ATP。

3.能量變化光能轉(zhuǎn)化為

中的化學(xué)能。

類(lèi)囊體膜H+、e-H+、e-

NADPHATP和NADPH一二預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)NADPH是氫的載體,儲(chǔ)存有化學(xué)能。(

)(2)光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自水和二氧化碳。(

)(3)NADPH和ATP產(chǎn)生于光反應(yīng)中,消耗于碳反應(yīng)中。(

)(4)水裂解產(chǎn)生H+、電子,其中H+將NADP+還原為NADPH。(

)×√√×2.光合作用過(guò)程中能在葉綠體的類(lèi)囊體膜中完成的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是(

)A.光能→穩(wěn)定的化學(xué)能B.光能→活躍的化學(xué)能C.活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能D.光能→活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能B一二二、碳反應(yīng)將二氧化碳還原成糖1.場(chǎng)所:葉綠體

。

2.物質(zhì)變化(1)CO2被固定:1分子CO2和1分子

結(jié)合→形成1個(gè)六碳分子→2個(gè)

分子。

(2)三碳酸被還原:三碳酸分子接受來(lái)自NADPH的

和來(lái)自ATP的能量→被還原成

(卡爾文循環(huán)中的第一個(gè)糖)。

(3)再生五碳糖:三碳糖形成后,卡爾文循環(huán)的許多反應(yīng),都是為了

,以保證此循環(huán)的不斷進(jìn)行。

基質(zhì)五碳糖三碳酸氫三碳糖再生五碳糖一二3.能量變化ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

中的化學(xué)能。三碳糖在葉綠體內(nèi)能作為合成淀粉、

和

的原料被利用,但大部分運(yùn)至

外,轉(zhuǎn)變成

供植物體所有細(xì)胞利用。

三碳糖蛋白質(zhì)脂質(zhì)葉綠體蔗糖一二預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)碳反應(yīng)又稱(chēng)為檸檬酸循環(huán),在葉綠體基質(zhì)中將CO2還原成糖。(

)(2)卡爾文循環(huán)從1個(gè)五碳糖開(kāi)始,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH將五碳糖還原為三碳糖。(

)(3)碳反應(yīng)不需要光,一定要在黑暗條件下才能進(jìn)行。(

)(4)植物光合作用中,NADP+和ADP由葉綠體基質(zhì)運(yùn)輸?shù)筋?lèi)囊體膜重新形成NADPH和ATP。(

)(5)在植物細(xì)胞內(nèi),三碳糖作為淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的原料,在細(xì)胞外作為蔗糖合成的原料。(

)×××√×一二2.在碳反應(yīng)階段,生成三碳酸分子的反應(yīng)中的反應(yīng)物有(

)A.CO2和五碳糖

B.H2O和五碳糖C.O2和五碳糖

D.CO2和H2OA探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,并產(chǎn)生氧氣某興趣小組用某植物及其分離的葉綠體進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:先將葉綠體浸泡在pH為4的培養(yǎng)液中,使類(lèi)囊體空腔中的pH為4,然后將此葉綠體轉(zhuǎn)移到pH為8的培養(yǎng)液中,遮光一段時(shí)間,測(cè)得培養(yǎng)液中有ATP合成。實(shí)驗(yàn)二:將類(lèi)囊體浸泡在pH為7的培養(yǎng)液中,使類(lèi)囊體空腔中的pH為7,光照一段時(shí)間。測(cè)得培養(yǎng)液中有ATP合成。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三請(qǐng)思考并回答以下問(wèn)題。1.實(shí)驗(yàn)一中,葉綠體為什么在黑暗條件下能夠生成ATP?

2.若出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果,培養(yǎng)液中應(yīng)至少含有什么成分?

提示:葉綠體浸泡在pH為4的培養(yǎng)液中,類(lèi)囊體中的pH下降,H+濃度升高,將其置于pH為8的培養(yǎng)液中,即外界溶液濃度H+濃度低,類(lèi)囊體與外界具有H+濃度差,促進(jìn)ADP合成ATP。提示:培養(yǎng)液中至少含有酶、ADP、Pi等成分。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三3.實(shí)驗(yàn)二中,為什么未進(jìn)行培養(yǎng)液的轉(zhuǎn)移,也可生成ATP?

4.實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)二是否均有氧氣產(chǎn)生?試分析原因。

提示:光照促使類(lèi)囊體發(fā)生光反應(yīng),造成類(lèi)囊體中H+濃度增高,形成類(lèi)囊體與外界的H+濃度差,促使ATP生成。提示:實(shí)驗(yàn)一無(wú)氧氣產(chǎn)生,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)一中僅是通過(guò)將類(lèi)囊體置于不同pH溶液中,建構(gòu)類(lèi)囊體與外界的H+濃度差,促使ATP生成,而未進(jìn)行完整的光反應(yīng)過(guò)程;實(shí)驗(yàn)二中,進(jìn)行了光反應(yīng)過(guò)程,能夠檢測(cè)到氧氣的產(chǎn)生。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三探究應(yīng)用1.對(duì)光合作用的研究發(fā)現(xiàn):葉綠體接受光照后,類(lèi)囊體腔內(nèi)的pH明顯下降。下列有關(guān)該現(xiàn)象原因的敘述,正確的是(

)A.NADPH分解釋放H+引起B(yǎng).大量CO2進(jìn)入葉綠體基質(zhì)引起C.與ATP水解后產(chǎn)生磷酸有關(guān)D.該現(xiàn)象與H2O的光解有關(guān)D解析:NADPH是在類(lèi)囊體膜上形成的,其水解發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2進(jìn)入葉綠體基質(zhì),與類(lèi)囊體無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;葉綠體類(lèi)囊體膜上合成ATP,而ATP水解產(chǎn)生磷酸發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,不會(huì)導(dǎo)致類(lèi)囊體腔的pH明顯下降,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葉綠體類(lèi)囊體腔內(nèi)發(fā)生了水的光解產(chǎn)生了大量的H+,造成類(lèi)囊體腔內(nèi)pH下降,D項(xiàng)正確。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三2.葉綠體中的色素、蛋白質(zhì)等在某種膜上的分布及部分反應(yīng)的示意圖如下。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三(1)該膜是

膜,其上含有色素和催化光反應(yīng)的

。光反應(yīng)中,色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP等物質(zhì)中的

。

(2)光反應(yīng)的產(chǎn)物除圖中所示的物質(zhì)外,還有電子和

。ATP為碳反應(yīng)提供了能量和

。

(3)分離新鮮菠菜葉片中的光合色素時(shí),應(yīng)注意濾紙條上的濾液細(xì)線要高于

的液面。濾紙條上最寬色素帶中所含的色素是

。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三解析:由題干“葉綠體中的色素、蛋白質(zhì)等在某種膜上的分布”及吸收光能所發(fā)生的反應(yīng)可知,該膜為類(lèi)囊體膜,其上含有色素和催化光反應(yīng)的酶。色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP等物質(zhì)中的化學(xué)能;分離光合色素時(shí)應(yīng)注意,不能讓濾液細(xì)線觸及層析液的液面,因此濾液細(xì)線要高于層析液的液面;濾紙條上最寬的色素帶,對(duì)應(yīng)的是含量最多的色素——葉綠素a。答案:(1)類(lèi)囊體(光合)酶化學(xué)能(2)NADPH磷酸基團(tuán)(3)層析液葉綠素a探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三碳反應(yīng)將二氧化碳還原成糖某同學(xué)繪制了一幅植物葉肉細(xì)胞光合作用的碳反應(yīng)示意圖(如下),三碳糖可以轉(zhuǎn)運(yùn)出葉綠體。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三請(qǐng)根據(jù)該同學(xué)繪制的過(guò)程圖示,思考并回答以下問(wèn)題。1.三碳糖能用于葉綠體內(nèi)的什么物質(zhì)的合成?

2.卡爾文循環(huán)中三碳酸的還原反應(yīng)中需要光反應(yīng)提供什么物質(zhì)?

提示:淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。

提示:ATP和NADPH。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三歸納提升光反應(yīng)與碳反應(yīng)的比較項(xiàng)目光反應(yīng)碳反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體類(lèi)囊體膜葉綠體基質(zhì)條件光合色素、光、酶、水酶、ATP、NADPH、CO2時(shí)間短促較緩慢探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三項(xiàng)目光反應(yīng)碳反應(yīng)物質(zhì)變化①水在光下裂解為H+、O2和e-;②H+、e-將NADP+還原為NADPH;③吸收光能產(chǎn)生ATP①CO2的固定:CO2+五碳糖→2個(gè)三碳酸;②三碳酸分子的還原:三碳酸+NADPH+ATP→三碳糖分子+NADP++ADP;③五碳糖的再生:三碳糖分子→五碳糖能量變化光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH和ATP;碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP+,二者緊密聯(lián)系,缺一不可探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三探究應(yīng)用1.下列生理過(guò)程中不屬于碳反應(yīng)的是(

)A.CO2和五碳糖的結(jié)合B.三碳酸接受ATP的能量C.H2O中的氫將NADP+還原為NADPHD.NADPH的氫傳遞給三碳酸C解析:CO2與五碳糖結(jié)合屬于碳反應(yīng)中CO2的固定;三碳酸接受ATP釋放的能量屬于碳反應(yīng)中三碳酸的還原;H2O的氫傳遞給NADP+形成NADPH屬于光反應(yīng)過(guò)程;NADPH的氫傳遞給三碳酸屬于碳反應(yīng)中三碳酸的還原。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三2.如圖表示光合作用碳反應(yīng)示意圖,數(shù)字代表物質(zhì)。下列敘述正確的是(

)A.②是三碳酸B.④是六碳糖C.⑦在葉綠體基質(zhì)中被還原D.碳反應(yīng)生成的三碳糖主要用于合成蔗糖A解析:分析圖示可知,②是六碳糖分子分解產(chǎn)生的三碳酸,A項(xiàng)正確;④是五碳糖,B項(xiàng)錯(cuò)誤;⑦是NADP+,在葉綠體類(lèi)囊體膜上被還原,C項(xiàng)錯(cuò)誤;②還原生成的三碳糖主要用于再生五碳糖,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三3.科學(xué)家向小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2,給予實(shí)驗(yàn)裝置不同時(shí)間光照,結(jié)果如表所示。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,下列敘述正確的是(

)A.碳反應(yīng)最初形成的主要是三碳酸B.本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的光反應(yīng)階段C.三碳酸可直接轉(zhuǎn)化成氨基酸、有機(jī)酸等D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明光合作用產(chǎn)物是糖類(lèi)A實(shí)驗(yàn)組別光照時(shí)間/s放射性物質(zhì)分布12大量三碳酸22012種磷酸化糖類(lèi)360除上述12種磷酸化糖類(lèi)外,還有氨基酸、有機(jī)酸等探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三解析:由表格內(nèi)容可知:碳反應(yīng)最初形成的主要是三碳酸,A項(xiàng)正確;由題意可知該實(shí)驗(yàn)用同位素標(biāo)記法探究二氧化碳中的碳元素的去向,故本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的碳反應(yīng)階段,B項(xiàng)錯(cuò)誤;三碳酸要先轉(zhuǎn)化成12種磷酸化糖類(lèi),然后才轉(zhuǎn)化成氨基酸、有機(jī)酸等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;表格中的內(nèi)容說(shuō)明光合作用除了產(chǎn)生糖類(lèi)外,還產(chǎn)生氨基酸、有機(jī)酸等其他有機(jī)物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三外界環(huán)境因素改變時(shí),光合作用相關(guān)物質(zhì)變化情況思考以下2個(gè)問(wèn)題。1.在無(wú)光條件下,碳反應(yīng)能否長(zhǎng)期進(jìn)行?為什么?

2.分析光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過(guò)程,思考:若突然停止光照,短時(shí)間內(nèi)葉綠體中三碳酸和五碳糖相對(duì)含量會(huì)發(fā)生怎樣的變化?

提示:不能。因?yàn)闊o(wú)光條件下,光反應(yīng)不能進(jìn)行,當(dāng)光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和NADPH不能滿(mǎn)足碳反應(yīng)的需求時(shí),碳反應(yīng)將停止進(jìn)行。提示:突然停止光照,NADPH和ATP不再產(chǎn)生,三碳酸還原減弱直至停止,但CO2的固定仍在進(jìn)行,故三碳酸含量升高,五碳糖含量下降。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三歸納提升外界環(huán)境因素改變時(shí),光合作用相關(guān)物質(zhì)變化情況(1)當(dāng)CO2供應(yīng)不變,光照發(fā)生變化時(shí)光照分

析結(jié)

果模型分析強(qiáng)→弱光反應(yīng)減弱,NADPH和ATP含量減少,三碳酸分子還原減弱三碳酸分子含量增多,五碳糖、三碳糖分子含量減少

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三光照分

析結(jié)

果模型分析弱→強(qiáng)光反應(yīng)增強(qiáng),NADPH和ATP含量增多,三碳酸分子還原加強(qiáng)三碳酸分子含量減少,五碳糖、三碳糖分子含量增多

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三(2)當(dāng)光照不變,CO2供應(yīng)發(fā)生變化時(shí)

CO2供應(yīng)分

析結(jié)

果模型分析充足→不足CO2的固定減慢,三碳酸分子的產(chǎn)生減少,五碳糖分子消耗減少三碳酸分子含量減少,五碳糖含量增多,ATP和NADPH含量增多

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三CO2供應(yīng)分

析結(jié)

果模型分析不足→充足CO2的固定加快,三碳酸分子的產(chǎn)生增多,五碳糖分子消耗增多三碳酸分子含量增多,五碳糖含量減少,ATP和NADPH含量減少

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三技巧總結(jié)(1)光照強(qiáng)弱問(wèn)題。如對(duì)光照增強(qiáng)的分析如下(CO2濃度不變):

↓ATP和NADPH對(duì)三碳酸的消耗增多,三碳酸的含量減少

↓最終結(jié)果:三碳糖含量增多,五碳糖含量增多綜合分析為ATP和NADPH增加,三碳糖含量增多,五碳糖含量增多,三碳酸含量減少。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三(2)CO2濃度多少問(wèn)題。對(duì)CO2濃度突然增加的分析如下(光照強(qiáng)度不變):初始結(jié)果:CO2消耗五碳糖增多,五碳糖減少,三碳酸增多;ATP和NADPH不變↓三碳酸對(duì)ATP和NADPH的消耗增加,ATP和NADPH減少↓最終結(jié)果:三碳糖含量增多綜合分析為ATP和NADPH減少,三碳糖含量增多,五碳糖含量減少,三碳酸增加。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三探究應(yīng)用1.離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí),如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)葉綠體中三碳酸、五碳糖及ATP相對(duì)含量的變化是(

)A.上升、下降、上升B.上升、下降、下降C.下降、上升、下降D.下降、上升、上升D探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三解析:突然中斷CO2的供應(yīng)直接影響的是碳反應(yīng)中CO2的固定過(guò)程,CO2的固定過(guò)程變?nèi)?該反應(yīng)的反應(yīng)物五碳糖消耗減少,生成物三碳酸減少,由于三碳酸的減少,使得三碳酸的還原反應(yīng)減弱,則消耗的NADPH和ATP量減少,所以NADPH和ATP剩余的量增多,所以突然中斷CO2氣體的供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)葉綠體中三碳酸的含量減少、五碳糖的含量增多、ATP的含量增多。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三2.正常生長(zhǎng)的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(

)A.O2的產(chǎn)生停止B.CO2的固定加快D.NADPH含量減少B解析:用黑布將培養(yǎng)瓶罩上,光反應(yīng)停止,氧氣的產(chǎn)生停止,A項(xiàng)正確;同時(shí)NADPH和ATP的產(chǎn)生停止,使碳反應(yīng)三碳酸的還原速度減慢,從而導(dǎo)致CO2的固定減慢,B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;ATP的產(chǎn)生停止,但仍有消耗,使ATP/ADP比值下降,C項(xiàng)正確。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三3.關(guān)于光合作用中改變反應(yīng)條件而引起的變化,下列敘述正確的是(

)A.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中五碳糖/三碳酸比值減小B.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值減小C.突然將單色光改變?yōu)榘坠鈺?huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增大D.突然將白光改變?yōu)閱紊鈺?huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中五碳糖/三碳酸比值增大C探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)三解析:突然中斷CO2供應(yīng),使碳反應(yīng)中CO2固定減少,而三碳酸還原仍在正常進(jìn)行,因此導(dǎo)致三碳酸減少,五碳糖增多,因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中五碳糖/三碳酸比值增加,A項(xiàng)錯(cuò)誤;突然中斷CO2供應(yīng)使三碳酸減少,因此三碳酸還原利用的ATP減少,導(dǎo)致ATP積累增多,而ADP含量減少,因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加,B項(xiàng)錯(cuò)誤;突然將單色光改變?yōu)榘坠鈺?huì)導(dǎo)致光反應(yīng)吸收的光能增加,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH增加,而ADP相對(duì)含量減少,因此暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加,C項(xiàng)正確;突然將白光改變?yōu)閱紊?會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,這將減緩碳反應(yīng)中三碳酸的還原,導(dǎo)致五碳糖減少,三碳酸增多,因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中五碳糖/三碳酸比值減少,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3光合作用受環(huán)境因素的影響課標(biāo)闡釋學(xué)法指導(dǎo)1.建構(gòu)光強(qiáng)度、CO2濃度及溫度變化對(duì)光合速率影響的曲線模型,綜合分析影響光合作用的環(huán)境因素。(科學(xué)思維)2.分析影響光合作用的環(huán)境因素,并設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究。(科學(xué)探究)3.應(yīng)用光合作用原理指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),并對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中的相關(guān)內(nèi)容作出理性解釋和判斷。(社會(huì)責(zé)任)1.基于曲線變化,分析環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響。2.針對(duì)特定的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能夠進(jìn)行相關(guān)信息的整合與分析。光合作用受環(huán)境因素的影響1.光合速率(又稱(chēng)光合強(qiáng)度)(1)含義:

的植物(如一定的葉面積)在___________

內(nèi)進(jìn)行的光合作用,如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳。

(2)表示方法:產(chǎn)生氧氣量/單位時(shí)間或

/單位時(shí)間。

(3)表觀光合速率:在光照條件下,測(cè)得的植物從______________

吸收的CO2總量。

(4)真正光合速率:在光照條件下,植物從

吸收的CO2的量,

細(xì)胞呼吸釋放的CO2量。

一定量單位時(shí)間消耗二氧化碳量外界環(huán)境中外界環(huán)境中加上2.環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響(1)光強(qiáng)度光合速率隨光強(qiáng)度的增加而

,但在強(qiáng)度達(dá)到全日照之前,光合作用已達(dá)到

時(shí)的速率,即光強(qiáng)度再增加,光合速率也不會(huì)增加。

(2)溫度光合作用有一個(gè)

溫度,和酶反應(yīng)有最適溫度一樣。表現(xiàn)為一定范圍內(nèi)光合速率隨溫度的升高而加快,超過(guò)最適溫度光合速率下降。

(3)CO2濃度空氣中CO2濃度的增加會(huì)使光合速率

。大氣中CO2濃度約為0.035%,CO2濃度在

以?xún)?nèi)時(shí),光合速率會(huì)隨CO2濃度的增加而增加。

增加光飽和點(diǎn)最適加快1%預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)施用農(nóng)家肥,可提高大棚中CO2的濃度。(

)(2)與夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時(shí)間縮短。(

)(3)真正光合速率是指人們測(cè)得的CO2吸收量。(

)(4)光飽和點(diǎn)指最大光合速率對(duì)應(yīng)的最小光強(qiáng)度。(

)(5)適宜溫度下,增加CO2的濃度,光合速率不再增加,說(shuō)明限制光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)度和溫度。(

)√××√×2.如圖為光合作用與光強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線,光強(qiáng)度在n點(diǎn)時(shí),限制光合作用強(qiáng)度進(jìn)一步升高的主要因素是(

)①光強(qiáng)度②CO2濃度③溫度④O2濃度A.②③

B.③④C.①②

D.②④A探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二光合作用受環(huán)境因素的影響光補(bǔ)償點(diǎn)(a)是光合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)的光強(qiáng)度,光飽和點(diǎn)(b)是光合作用速率最大時(shí)的最小光強(qiáng)度。在一定范圍內(nèi),當(dāng)光強(qiáng)在a點(diǎn)以上繼續(xù)增加時(shí),光合作用速率呈比例地增加。請(qǐng)思考并回答以下問(wèn)題。1.作物種植過(guò)密,經(jīng)常會(huì)造成作物減產(chǎn),請(qǐng)分析原因。提示:作物種植過(guò)密,底層葉片所受的光照往往在a點(diǎn)以下,這些葉片由于呼吸速率大于光合速率,消耗其他部位的光合產(chǎn)物進(jìn)而造成作物減產(chǎn)。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.陰生植物用于運(yùn)輸水分和有機(jī)物的輸導(dǎo)組織欠發(fā)達(dá),據(jù)此解釋為什么陰生植物的光飽和點(diǎn)一般較低。

3.若將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),給予強(qiáng)度為b的光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),玻璃容器內(nèi)的CO2濃度會(huì)發(fā)生怎樣的變化?提示:陰生植物用于運(yùn)輸水分和有機(jī)物的輸導(dǎo)組織欠發(fā)達(dá),一方面源于水分供給不足,另一方面源于光合作用產(chǎn)物的輸出受阻造成積累,在光強(qiáng)度較低時(shí),光合速率就不再增加,所以陰生植物的光飽和點(diǎn)較低。提示:玻璃容器內(nèi)CO2濃度降至一定水平后保持相對(duì)穩(wěn)定。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二歸納提升綜合分析各種因素對(duì)光合速率的影響(1)單因素對(duì)光合速率的影響影響因素曲

線曲線解讀在生產(chǎn)上的應(yīng)用光強(qiáng)度

A點(diǎn):只進(jìn)行細(xì)胞呼吸;AB段:隨光強(qiáng)度增大,光合速率也逐漸增大;B點(diǎn)(光補(bǔ)償點(diǎn)):光合速率等于細(xì)胞呼吸速率;BC段:光強(qiáng)度不斷加強(qiáng),光合速率不斷加大,C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間:通過(guò)輪作,延長(zhǎng)全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二(2)多因素對(duì)光合速率的影響

①曲線解讀:P點(diǎn)時(shí),限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所示因素,隨該因素的不斷增強(qiáng),光合速率不斷提高;Q點(diǎn)時(shí),橫坐標(biāo)所示因素不再影響光合速率,若要提高光合速率,可適當(dāng)提高圖示其他因素的強(qiáng)度。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二②應(yīng)用a.溫室栽培植物時(shí),在光強(qiáng)度一定條件下,白天適當(dāng)提高溫度,可增加與光合作用有關(guān)的酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充CO2進(jìn)一步提高光合速率;b.當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加光強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究應(yīng)用如圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光強(qiáng)度下,甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是(

)A.適當(dāng)增加光強(qiáng)度,a點(diǎn)將右移B.CO2濃度為a時(shí),此時(shí)甲植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度C.CO2濃度為b時(shí),甲、乙真正光合速率一定相等D.甲、乙光合作用速率隨CO2濃度的增大而不斷增強(qiáng)B探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二解析:適當(dāng)增加光強(qiáng)度可提高光合作用強(qiáng)度,a點(diǎn)將左移,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2濃度為a時(shí),甲植物的凈光合速率為0,表明此時(shí)甲植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,B項(xiàng)正確;CO2濃度為b時(shí),甲、乙兩植物的凈光合作用強(qiáng)度相等,由于不知道兩植物的呼吸作用強(qiáng)度,因此不能比較真正光合作用速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,隨CO2濃度的增大,甲、乙光合作用速率先增強(qiáng)后穩(wěn)定不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.不同質(zhì)量濃度物質(zhì)P對(duì)某植物光合速率日變化影響的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(

)探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二A.不同質(zhì)量濃度物質(zhì)P處理對(duì)光合速率都有一定的減弱作用B.16:00時(shí),該植物細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為細(xì)胞溶膠和線粒體C.18:00時(shí),低濃度物質(zhì)P處理的該植物與對(duì)照組CO2固定速率相同D.與11:00時(shí)相比,14:00時(shí)對(duì)照組該植物葉綠體內(nèi)五碳糖的合成速率降低答案:D

解析:圖示表明,不同質(zhì)量濃度物質(zhì)P處理在不同時(shí)間對(duì)光合速率的影響不同,有促進(jìn)作用也有抑制作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;16:00時(shí),該植物光合作用與呼吸作用都可以進(jìn)行,細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為葉綠體、細(xì)胞溶膠和線粒體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;18:00時(shí),物質(zhì)P處理的該植物可能會(huì)對(duì)呼吸速率有影響,低濃度物質(zhì)P處理的該植物與對(duì)照組CO2固定速率不一定相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;與11:00時(shí)相比,14:00時(shí)該植物會(huì)出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象,光合速率降低,對(duì)照組該植物葉綠體內(nèi)五碳糖的合成速率降低,D項(xiàng)正確。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二3.(2020浙江1月選考)某同學(xué)進(jìn)行“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng),以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH試紙、100W聚光燈、大燒杯和不同顏色的玻璃紙等為材料用具?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)選用無(wú)色、綠色、紅色和藍(lán)色的4種玻璃紙分別罩住聚光燈,用于探究

。在相同時(shí)間內(nèi),用

玻璃紙罩住的實(shí)驗(yàn)組O2釋放量最少。光合色素主要吸收

光,吸收的光能在葉綠體內(nèi)將H2O分解為

。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二(2)用精密試紙檢測(cè)溶液pH來(lái)估算光合速率變化,其理由是

,

引起溶液pH的改變。(3)若將燒杯口密封,持續(xù)一段時(shí)間,直至溶液pH保持穩(wěn)定,此時(shí)RuBP(五碳糖)和三碳酸的含量與密封前相比分別為

。

(4)若將黑藻從適宜溫度移到高溫的溶液環(huán)境,一段時(shí)間后,其光合作用的強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度分別將

,其主要原因是

。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二解析:(1)不同顏色的玻璃紙能改變光質(zhì)(也就是光的波長(zhǎng)),選用不同顏色的玻璃紙用于探究光波長(zhǎng)對(duì)光合作用的影響,其中光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,對(duì)綠光吸收量最少,綠色玻璃紙罩住的實(shí)驗(yàn)組釋放的O2最少,吸收的光能在葉綠體中把水分解為H+、e-和O2。(2)NaHCO3溶液能夠提供CO2,其含量的改變能夠改變?nèi)芤簆H,因此黑藻將溶液中的CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物進(jìn)而引起溶液pH的改變。(3)密封一段時(shí)間后,直至溶液pH不改變,說(shuō)明光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,不再有外界CO2補(bǔ)充,因此RuBP(五碳糖)和三碳酸比密封前下降;將環(huán)境溫度提高,細(xì)胞呼吸與光合作用的強(qiáng)度都將下降,因?yàn)楦邷貢?huì)影響酶的活性,導(dǎo)改酶結(jié)構(gòu)改變引起活性降低。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二答案:(1)光波長(zhǎng)對(duì)光合作用的影響綠色紅光和藍(lán)紫H+、e-和O2(2)黑藻將溶液中的CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物(3)下降、下降(4)減弱、減弱高溫導(dǎo)致酶的結(jié)構(gòu)改變,酶活性下降探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響某校學(xué)生為探究“環(huán)境因素對(duì)植物光合作用的影響”,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)過(guò)程。步驟一:取生長(zhǎng)旺盛的綠葉,用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片40片(注意避開(kāi)大的葉脈)。步驟二:用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法將小圓形葉片內(nèi)部的氣體全部抽出,并放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。這樣的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿(mǎn)水,所以全部沉入水底(