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1、1 山东省泰安市岱岳区徂徕镇第一中学2013 届高考生物一轮复习 能量之源光与光合作用学案新人教版 考纲要求1 光合作用的基本过程 2 影响光合作用速率的环境因素 3 叶绿 体色素的提取和分离 一 捕获光能的色素和结构 1 捕获光能的色素 1 实验 绿叶中色素的提取和分离 纸层析法 可以利用 提取绿叶中的色素 在研磨时还应加入少许 和碳酸钙 其 中前者有助于 后者可防止在研磨中 被破坏 分离的原理是利用色素在层析液中的 不同 的在滤纸上扩散的快 反之则慢 2 色素的种类和吸收光谱 色素种类颜色吸收光谱滤纸条上位置 叶绿素 约占 3 4 叶绿素 a 主要吸收 中下层 叶绿素 b 类胡萝卜素 约占
2、 1 4 胡萝卜素 主要吸收 叶黄素 中上层 2 叶绿体的结构和功能 1 结构 一般呈扁平的椭球形或球形 外部有双层膜 内部的基粒是由 堆叠 而成的 2 色素和酶的分布 吸收光能的色素分布于 与光合作用有关的酶分布在 和 3 功能 进行 的场所 二 光合作用的过程和应用 2 光合作用的过程 1 光反应 场所 叶绿体的 上 条件 色素 酶 水等 物质变化 将水分解为 和 将 ADP和 Pi 合成 能量变化 光能转变为活跃的 2 暗反应 场所 叶绿体的 中 条件 H ATP CO2等 2 物质变化 CO2的固定 C5 CO2 酶 C3的还原 2C3 H 酶 ATP 能量变化 ATP中活跃的化学能转
3、变为 3 光合作用的应用 1 光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造 的数量 2 影响光合作用强度的因素包括空气中 的浓度 土壤中 和矿质元素的多少 光的 以及温度的高低等 4 化能合成作用 1 概念 某些细菌能够利用体外环境中的某些 氧化时所释 放的能量来制造 的合成作用 2 实例 硝化细菌能利用 氧化成 和 时所释放的化学能 将 和 合成 探究点一光合作用的过程 1 完善光合作用的图解 2 区别光反应和暗反应 项目光反应暗反应 条件 不需叶绿素和光 需要多种酶 ATP H CO2 场所叶绿体的类囊体薄膜 物质 转化 水的光解2H2O 4 H O2 ATP的形成 ADP Pi 能量
4、 酶 CO2的固定 CO2 C5 酶 C3的还原 2C3 ATP 酶 H 能量 转化 光能 ATP中活跃的化学能 实质光能转变为化学能 并放出O2 思维拓展 1 暗反应有光无光都能进行 若光反应停止 暗反应可持续进行一段时间 但时间不 长 故晚上一般认为只进行呼吸作用 暗反应不进行 2 相同时间内 光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累的多 因为 H ATP基本 不积累 利用充分 但一直光照会造成 H ATP的积累 利用不充分 3 光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行 但细胞呼吸则是所有活细胞都能 进行的 3 4 光合作用中光反应产生的ATP只供暗反应利用 而细胞呼吸产生的ATP可供各项
5、生 命活动利用 5 光合作用的光反应中产生的 H 来自水的光解 用于暗反应中C3的还原以生成 CH2O 有氧呼吸中产生的 H 来自第一 二阶段有机物的氧化 用于第三阶段与O2结合生成 H2O 并产生大量ATP 6 原核生物虽无叶绿体或线粒体 但也有的可进行光合作用 如蓝藻 或有氧呼吸 如 蓝藻 根瘤菌等 探究示例 1 2009 安徽理综 1 叶绿体是植物进行光合作用的场所 下列关于叶绿体 结构与功能的叙述 正确的是 A 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B H2O在光下分解为 H 和 O2的过程发生在基质中 C CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 D 光合作用的产物 淀粉是在基质中合成的 听
6、课记录 探究点二影响光合作用的因素及其在生产上的应用 1 光照强度 1 曲线分析 A点 光照强度为0 此时只进行 释放的CO2量可表示此 时 的强度 AB 段 随光照强度增强 光合作用强度 CO2释放量 这是因为 B点 所 示 光 照 强 度 为 此 点 的 代 谢 特 点 是 光照强度只有在B点以上时 植物才能正常生长 BC段 表明随着光照强度不断加强 光合作用强度不断加强 到C点以上不再加强 了 C点所示光照强度为 2 应用 阴生植物的B 点 C 点 如图中虚线所示 间作套种农作 物的种类搭配 林带树种的配置 可合理利用 适当 光照强度可增加 大棚作物产量 2 CO2浓度 4 1 曲线分析
7、 图1 中 A 点表示 的 CO2浓度 即 CO2补偿点 图2 中的 A 点表示进行光合作用所需CO2的 图 1 和图 2 中的 B和 B 点都表示 2 应用 在农业生产上可以通过 正其行 通其风 增施农家肥等增大CO2浓度 提高 3 温度 1 曲线分析 温度主要是通过影响与 而影响光合作用速率 2 应用 依 据此 曲 线 分析 冬天 温室 栽培 应该 从而保证 植物有机物的积累 思维拓展在分析以上单因子对光合作用的影响时 不仅要关注曲线的走势 还要注意 几个关键点 尤其是补偿点和饱和点 以及饱和点前和饱和点后的主要限制因子 一般 来说 饱和点前的限制因子就是横坐标表示的因子 饱和点后的限制因
8、子主要是横坐标 表示的因子以外的因子 探究示例2 2011 南京模拟 下列 曲线图均表示光合作用与某些影响因素的 关系 在下列各选项中 不正确的是 5 A 图中的X 因素可表示CO2浓度 植物在较强光照时的a 点值一般要比在较弱光照 时的低 B 图中 阴生植物的b 点值一般比阳生植物的低 C 图中Z 因素 Z3 Z2 Z1 可以表示CO2浓度 当光照强度小于c 值时 限制光合速率 增加的主要因素是光照强度 D 图中Y因素最有可能代表光照强度 听课记录 实验探究绿叶中色素的提取与分离实验 1 实验原理 1 各种色素都能溶解在 中形成溶液 使色素从生物组织中脱离 出来 2 各种色素都能溶解在层析液
9、中 但在层析液中的溶解度 溶解度 的色素分子随层析液在滤纸上扩散得 反之则 所以不同色素可以在 滤纸上因 而分开 各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带 2 实验流程 6 观察结果 滤纸条上色素带有四条 如图 思维拓展 1 提取绿叶中色素的关键 1 叶绿素不稳定 易被破坏 因此研磨要迅速 充分以保证提取较多的色素 2 滤液收集后 要及时用棉塞将试管口塞紧 以防止滤液挥发 3 称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当 以保证提取液的浓度 2 分离绿叶中色素的关键 1 滤液细线不仅要细 直 而且要含有较多的色素 因此要在滤液干后 重复画1 2 次 7 2 滤纸上的滤液细线不能触及 或没入 层析液
10、否则会使滤液中的色素溶解于层析液 中 滤纸条上得不到色素带 使实验失败 3 要提取绿色植物叶肉细胞叶绿体中的色素 至少要破坏1 层细胞膜 2 层叶绿体膜 共 3 层生 物膜 3 层磷脂双分子层或6 层磷脂分子 要将叶肉细胞中色素完全提取 还 需加上 1 层液泡膜 探究示例3 2010 南通模拟 如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况 以下说法正确的是 A 提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发 B 水稻在收获时节 叶片中色素量的变化是 甲 乙 丙 丁 C 四种色素都能溶解在层析液中 乙色素的溶解度最大 D 四种色素中 丙和丁主要吸收红光 听课记录 8 题组一光合作用的色素和过程 1 下
11、列关于叶绿体中色素的叙述 正确的是 多选 A 色素的提取与分离实验中滤纸条上的色素带从上到下最宽的是第3 条 B 研磨液要用滤纸过滤 盛放滤液的小试管要及时用棉塞塞紧 C 叶绿体中的色素只分布在类囊体薄膜上 D 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光 2 下图表示德国科学家萨克斯的实验 叶片光照24 h 后 经脱色并用碘液处理 结果 有锡箔覆盖的部位不呈蓝色 而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色 本实验证明 9 光合作用需要二氧化碳 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用 放出氧气 光合作用产生淀粉 A B C D 3 2011 苏州模拟 如图为叶绿体亚显微结构图 下列关于其结构与功能的叙述 不 正确的是 A
12、 和 均为选择透过性膜 B 光反应的产物有O2 H ATP等 C 上的反应需要光 不需要酶 上的反应不需要光 需要多种酶 D 光能转变为活跃的化学能在 上进行 活跃的化学能转变为稳定的化学能在 中 完成 4 2010 汕尾调研 下列关于光合作用的叙述中 正确的是 A 暗反应在细胞质基质中进行 B 光合作用产生的葡萄糖中的碳和氧都来自于二氧化碳 C 光反应产生的ATP可以用于暗反应 也可以用于其他生命活动 D 光反应只进行能量代谢 不进行物质代谢 暗反应则刚好相反 题组二影响光合作用的因素 5 2011 西安安铁一中高三期中 科学家研究CO2浓度 光照强度和温度对同一种植 物光合作用强度的影响
13、得到实验结果如下图 请据图判断下列叙述不正确的是 10 A 光照强度为a 时 造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 B 光照强度为b 时 造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是温度不同 C 光照强度为a b 时 曲线 光合作用强度随光照强度升高而升高 D 光照强度为a c 时 曲线 光合作用强度随光照强度升高而升高 6 如图表示叶片光合速率与叶肉细胞间隙中CO2浓度的关系 下列有关叙述正确的是 多 选 A BC段的斜率与叶绿体内固定CO2的酶活性呈正相关 B 温室效应能提高植物光合速率 C 当 CO2浓度低于b 时 植物不进行光合作用 D 当 CO2浓度高于s 时 Pm值主要受
14、光反应速率的限制 7 2010 广州调研 下图为高等绿色植物光合作用图解 以下说法正确的是 11 A 是光合色素 分布在叶绿体和细胞质基质中 B 是氧气 可参与有氧呼吸的第三阶段 C 是三碳化合物 能被氧化为 CH2O D 是 ATP 在叶绿体基质中生成 题 号1 2 3 4 5 6 7 答 案 8 请回答与光合作用有关的问题 1 甲 乙 丙三种植物光合作用强度与光照强度的 关系如下图所示 据图回答 强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是 乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 a b c d 当光照强度从a 到 b 时 植物光合作用强度增加的最快 2 植物光合作用产生的O2来自
15、 H2O 还是来自CO2 请写出简单实验思路证明你的结论 12 学案 12 能量之源 光与光合作用 课前准备区 一 1 1 无水乙醇二氧化硅研磨充分色素 溶解度溶解度大 2 蓝绿色黄绿色红光和蓝紫光最下层橙黄色黄色蓝紫光最上层 2 1 类囊体 2 类囊体薄膜上类囊体薄膜基质中 3 光合作用 二 2 1 类囊体薄膜 光能 O2 H ATP 化学能 2 基质 酶 2C3 CH2O C5 有机物中稳定化学能 3 1 糖类 2 CO2水分强弱 4 1 无机物有机物 2 氨亚硝酸硝酸CO2H2O 糖类 课堂活动区 探究点一 1 2H2O 色素CO2ADP Pi CH2O 2 需叶绿素和光 酶 水叶绿体的
16、基质ATP 2C3 CH2O C5 H2O ATP中活跃的 化学能 CH2O 中稳定的化学能同化 CO2形成 CH2O 探究示例1 D 叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上 H2O 在光下分解的过程也 是在类囊体薄膜上进行的 CO2的固定和淀粉的合成发生在暗反应中 在叶绿体的基质 中进行 探究点二 1 1 细胞呼吸细胞呼吸 逐渐增强逐渐减少细胞呼吸释放的CO2有一部分 用于光合作用 光补偿点光合作用强度等于细胞呼吸强度 光饱和点 2 前移较低光能提高 2 1 光合作用速率等于细胞呼吸速率时最低浓度 CO2饱和点 2 光能利用率 3 1 光合作用有关酶的活性 2 白天调到光合作用最适温度 以提高光合作用 晚上适当降低温室温度 以降低细 胞呼吸 探究示例 2 D 实验探究 1 1 有机溶剂 无水乙醇等 2 不同大快慢扩散速度不同 2 5 g SiO2CaCO3无水乙醇尼龙布棉塞塞严干燥试管长和宽剪去两角 剪去两个角毛细吸管待滤液干滤液细线软木塞层析液橙黄色黄色蓝 绿色黄绿色 探究示例 3 B 本题考查对绿叶中色素的提取和分离实验的理解 根据图示中不同色 素的扩散距离可以判断出乙为叶绿素a
