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1、,生物,2013高考第一轮复习,能量之源光与光合作用,探究实验：绿叶中色素的提取和分离,1.原理解读,提取：色素溶于有机溶剂（无水乙醇）,分离：各色素在层析液的溶解度不同， 导致扩散速度 不同,2.实验流程：,探究实验：绿叶中色素的提取和分离,1.原理解读,提取：色素溶于有机溶剂（无水乙醇）,分离：各色素在层析液的溶解度不同， 导致扩散速度不同,2.实验流程：,提制画分观,二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇、层析液,3.实验几种试剂（物质）的作用：,探究实验：绿叶中色素的提取和分离,4.实验结果：,种类,颜色,含量,叶绿素 (占总量3/4),(蓝绿色),(黄绿色),(橙黄色),(黄色),注意：1.色素
2、带的位置代表什么？宽度呢？ 2.若分离得到的色素带不明显，可能的原因？,探究实验：绿叶中色素的提取和分离,（1）选材时应注意什么？ （2）“迅速”、“棉塞”的目的是什么？ （3）如何画滤液细线？为什么？ （4）为什么滤液细线不能没入层析液中？ （5）色素分离时，培养皿为什么加盖？,5.实验注意事项：,C,2.关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是 ( ) A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B.叶绿体中色素能够分离的原因是在不同色素在层析液中的溶解度不同 C.研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理 D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠,
3、C,3.在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是 （ ） A.未加石英砂，研磨不充分 B.一次加入大量的无水乙醇提取 C.分次加入少量无水乙醇提取 D.使用放置数天的菠菜叶,C,色素的分布、功能及吸收光谱,基粒片层（类囊体）,基粒,基质,酶,双层膜结构,捕获光能的色素：分布在叶绿体基粒的类囊体上,1.色素分布：,(2009安徽卷)6.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 水在光下分解为H和氧气的过程发生在基质内 C 二氧化碳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
4、基质中合成的,D,色素的分布、功能及吸收光谱,叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,2.吸收光谱：,色素的分布、功能及吸收光谱,2.吸收光谱：,3.功能:吸收.传递.转换光能,色素的分布、功能及吸收光谱,4.影响叶绿素合成的因素,a.光照：,在有光的条件下才能合成叶绿素,b.温度：,影响酶的活性进而影响叶绿素的合成， 低温可以破坏叶绿素分子。,c.必需元素：,（Fe）,CHONMg,4.下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素（ ）,A.叶绿素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素 C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b,A
5、,光合作用的原理,1.光合作用的探究历程,光合作用的原理,2.经典实验,（1）普里斯特利实验,5.普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。以下关于这一现象的说法，不正确的是（ ） A.该实验并不科学，没有可重复性 B.该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下 C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧达到了平衡 D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡,A,光合作用的原理,（2）、萨克斯的实验,碘蒸汽,12小时,产物,光合作用的原理,（2）、恩格尔曼的实验,隔绝空
6、气,黑暗，用极细光束照射,完全暴露在光下,水绵和好氧细菌的装片,用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,恩格尔曼的第二个实验,发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域,光合作用的原理,光合作用的原理,（3）、鲁宾和卡门的同位素标记实验,第二组向同种绿色植物提供CO2 和H218O。,第一组向绿色植物提供C18O2 和H2O。,光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且放出氧的过程。,CO2,光合作用的原理,第一个阶段：光反应阶段，必须有 才能进行，该阶段的反应是在 上进行的。物质变化是H2O光解成 ，ADP接受光能，在酶的催化下合成 ； 能量变化是光能转变成储
7、存在 -中的活跃化学能。,光,基粒类囊体膜,O2 和H,ATP,ATP,(1).光反应,2.光合作用的过程,(2).暗反应,光合作用的原理,第二个阶段：暗反应阶段，有光无光都可以进行。该阶段的场所是在 。物质变化是：CO2与 ，结合形成两个 ，该物质在有关酶的作用下，接受ATP释放的能量，被 还原为 ，其中一小部分又形成 。ATP变成 。能量转化是 ATP中活跃的化学能转变成 中 的化学能。,叶绿体基质,C5,2C3,H,糖类等,C5,ADP 和Pi,糖类等,稳定,(2).暗反应,光合作用的原理,(3).光反应阶段与暗反应阶段的比较,类囊体薄膜,叶绿体基质,光、色素、酶、水,多种酶、CO2 、
8、H、ATP,光能转化为ATP中活泼的化学能,ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能,光合作用的原理,光合作用的原理,3.光合作用反应方程式及元素去向,b、H的转移：,c、C的转移：,a、O的转移：,光合作用的原理,4.条件骤变时物质量的变化,H2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+ Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固定,C3的还原,积累、增加,消耗、减少,光合作用的原理,4.条件骤变时物质量的变化,H2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+ Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固
9、定,C3的还原,积累、增加,消耗、减少,光合作用的原理,（2009海南卷）7.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时，突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是（ ） A C3和C5都迅速减少 B C3和C5都迅速增加 C C3迅速增加， C5迅速减少 D C3迅速减少， C5迅速增加,C,CO2固定过程减慢， C3形成量减少;而C3的还原过程仍在进行。,8.下图是改变CO2浓度后与光合作用有关的 C5和C3在细胞内的变化曲线，请回答：,（3）光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度， 但前者主要影响光合作用的 ，后者主要影响光合
10、 作用的 。,C3,光反应,暗反应,（1）曲线a表示的化合物是 ，曲线b表示的化合物 是 ； （2）在CO2浓度降低时，曲线a表示的化合物的含量迅速下降的原是：,C5,光合作用的原理,影响光合作用强度的因素？,(色素、酶）,Mg、N等矿质元素； 酶的活性受温度等影响。,光照强度、光质、光照时间；,气体反应物,作为反应物和反应的媒介； 水分气孔关闭CO2供应,探究环境因素对光合作用的影响,A,B,光照强度,0,阳生植物,阴生植物,A：呼吸作用强度 B：光补偿点； C：光饱和点,C,光合速率（强度）-净光合速率,阴生植物的光补偿点、光饱和点 阳生植物,净光合速率=实际光合速率呼吸速率,1、光,对应
11、训练：(07年高考山东卷) 以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是( ),A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等 B.光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等,A,制造的、产生的 值 测定的、积累的 值,总 净,应用：控制好光强,措施：,大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至少要在光补偿点之上； 根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强弱。,2.CO
12、2浓度,A:进行光合作用所需最低外界CO2浓度 B:CO2饱和点,A:呼吸作用强度 C: CO2补偿点 S:CO2饱和点,应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度,措施：,大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量。提高光合作用速率。,对应例题1：（10全国卷） 下列四种现象中，可以用下图表示的是（ ） A、在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化 B、条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化 C、一个细胞周期中DNA含量随时间的变化 D、理想条件下种群数量随时间的变化,解析：如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点m（m0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；B项对应
13、的曲线起点不正确，曲线的走势一直为增函数，不会出现饱和效应；C项对应的曲线就更不正确了；D项曲线为种群的“J”型增长曲线。,A,m,2.CO2浓度,A:进行光合作用所需最低外界CO2浓度 B:CO2饱和点,A:呼吸作用强度 C: CO2补偿点 S:CO2饱和点,对应例题2：下列相关叙述，正确的是 （ ） A如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移,【解析】光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线图可知：a点时，CO2吸收速率为0，此时
14、叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，b点时，CO2吸收速率最大，CO2浓度达到饱和点。当光照强度适当增强时，光合作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时只需要小于a 的CO2浓度就能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点左移。光照强度增强，光能增多，光反应增强，CO2浓度成为限制光合作用达到最大值的主要因素，因此CO2浓度只有大于b点时的浓度，光合作用强度才能达到最大值，故b点右移。此题的答案为D。,D,3.温度,4.矿质元素,矿质元素是光合作用的产物葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。如缺少N，就影响蛋白质（酶）的合成；缺少P就会影响ATP、NADPH的合成；缺少Mg就会影响叶绿素的合成
15、。,应用措施： 合理施肥（但施肥太多，浓度过高会会使植物失水萎蔫）可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。,5.水分,水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介；缺水会直接影响到光合作用。 水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭CO2进入受阻间接影响光合作用,应用措施： 根据作物需水规律合理灌溉。,植物夏季为何“午休”？,对应例题：导致植物夏季中午光合作用“午休”的直接原因是（ ） A.温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水 B.温度过高，酶活性降低 C.气孔关闭,缺乏CO2 D.呼吸作用过强,无有机物积累,C,6.叶龄,OA段幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。 AB段壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。 BC段老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。,应用措施： 农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。,内因： 外因：,基因决定酶种类数量不同,影响光合作用因素总结,1.光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用,2.光合速率与呼吸速率的关系(二氧化碳的释放或吸收量） 植物在黑暗条件下测得的数值为呼吸速率。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，
