《2015年高三第一轮复习---光合作用（考纲要求）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年高三第一轮复习---光合作用（考纲要求）（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、光合作用 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 （ 考查主要为实验分析和综合运用，常常结 合过程模型、曲线分析和生产生活应用） 3、叶绿体色素的提取和分离（属于识记和理解层次）光合作用的探究历程光合作用的探究历程干燥土壤90.8kg小柳树2.25kg只用雨水浇灌五年后柳树长大1648年海尔蒙特（比利时）实验实验前实验后变化土壤干重90.800kg90.743kg柳 树2.25kg76.70kg结论：建造植物体的原料是水分+74.75kg-0.057kg土壤烘干后称重结论：植物可以更新空气，但没有认识到光在植 物更新空气中的作用，而是将其归结为植物的生 长1779年，荷
2、兰的英格豪斯发现普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功； 植物体只有绿叶才能更新空气。到1785年，德国梅耶发现了空气的组成， 人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收 的是CO2。黑暗处理 一昼夜1864年德国萨克斯实验让一张叶片一半 曝光一半遮光除去叶绿素酒精水（证明绿叶在光下制造淀粉）滴加碘酒 后或者用碘蒸气处理这片叶，发 现曝光的一半呈深蓝色，遮光 的一半则没有颜色变化。 萨克斯的实验设置了自身对照，自变量为 光的有无，因变量是颜色的变化（有无淀 粉的生成） 该实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的 营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。 为了使实验结果更明显，在用碘处理之前 应用热酒精对叶
3、片进行脱色处理 本实验除了证明光合作用的产物有淀粉外 ，还证明光是光合作用的必要条件恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧 细菌的装片结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合 作用的场所。光合作用需要光照恩格尔曼实验设计巧妙之处：a、选材：水绵有细长的带状叶绿体，而且 呈螺旋状分布，便于观察、分析、研究b、将临时装片放在黑暗并且没有空气的环 境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保 实验正常进行c、选用了极细的光束照射，并且选用好氧 细菌检测，从而可以准确的判断出水绵细胞 中释放氧的部位d、该试验设置极细光束和黑暗，完全曝光和 黑暗两组对照，自变量为光照和黑暗，因变
4、 量为好氧菌聚集的部位1939年鲁宾和卡门的实验（同位素示踪法）结论：光合作用释放的氧全部来自水。 该实验设置了对照（相互对照），自变量 是标记物质，因变量是O2的放射性。 鲁宾和卡门的同位素标记法可以追踪CO2和 H2O中的C、H、O等元素在光合作用中的 转移途径。同位素标记法：用于研究生物体内各种复杂的生理、 生化过程的方法，用示踪元素标记的化合 物，化学性质不变，光合作用、呼吸作用 、蛋白质代谢、噬菌体侵染细菌的实验、 DNA的自我复制等过程都应用了此方法年代科学家结论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下植物可以更新空 气 1845R.梅耶植物在光合作用时把光能
5、转变 成了化学能储存起来 1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体 是光合作用的场所1939鲁宾 卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2光合作用1、概念 ：2、总反应式：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能 叶绿体绿色植物通过叶绿体，利用光能，把 CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并 释放出O2的过程。对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头 是太阳能,太阳能被什么物质捕获和利用的 ？一、捕获光能的色素的提取与分离1、叶绿体色素a 分布：主要在类囊体薄膜上b 分类与功能：2、色素的提取分离原
6、理：a、提取：叶绿体的色素能够溶解在 无水乙醇b、分离：叶绿体的结构外膜内膜基粒基质类囊体捕获光能的色素分布在_类囊体的薄膜上一、捕获光能的色素和结构捕 获 光 能 的 色 素类胡萝 卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(占1/4)(占3/4)（橙黄色 ）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）功能：吸收、传递、转化光能叶绿体中的 色素提取液四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光、红光 分离：层析液是一种脂溶性很强的有机溶 剂，色素在层析液中的溶解度不同：溶解 度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解 度低的随层析液在滤纸上扩散的慢。因此 叶绿体中的色素就在扩散过程中被分离开
7、来。（液泡中的色素是水溶性的） 色素的提取和分离用到的一些材料，它们 的主要作用是:a 二氧化硅：使研磨充分b 碳酸钙：防止叶绿体中的色素被破坏c 层析液：分离色素4.滤纸条上的 色素带从上 到下依次是 ：胡萝卜素 、叶黄素、 叶绿素a、 叶绿素b、实验程序：a、提取色素：新鲜颜色深含色素多的叶片CaCO3、SiO2,研磨充分快速，叶绿素不稳 定，容易被活细胞内的叶绿素酶水解，充 分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色 素b制备滤纸条：制备滤纸条是，要将滤纸条的一端剪去两 角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀 ，便于观察实验结果 c画滤液线：滤液线不仅要求细、直，而且要 求含有较多的色素，所以要
8、求待滤液线干 后再画1-2次 d色素分离：滤纸条上的滤液细线不能触及层 析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条 上得不到色素带或色素较少叶绿体色素提取和分离实验异常现象分析： 1、收集到的滤液绿色过浅的原因分析： a未加石英砂，研磨不充分 b使用放置数天的菠菜叶，滤液色素太少 c一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低 d未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 2、滤纸条看不见色素带： 忘记画滤液细线 滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素 全部溶解到层析液中叶绿绿体 中的色素H2ONADPHATPADP + Pi水的光解O2 2C3C5(CH2O)多种酶 参加催化CO2还 原固 定C5的再生光合作用
9、的过程： 条件：条件： 过程：过程： 场所场所 ：光反应总结：光反应总结：2H2H2 2O OO O2 2+4+4H+4e+4e- -光光色素色素光、色素、酶光、色素、酶叶绿体的叶绿体的囊状结构（类囊体）囊状结构（类囊体）薄膜薄膜水的光解：水的光解：NADPHNADPH的形成：的形成：ATPATP的形成：的形成：用于暗反应用于暗反应ADPADP+Pi +Pi + 能量能量 ATP ATP 酶酶（活跃化学能）（活跃化学能）NADPNADP+ +2e+2e+H NADPHNADPH酶酶多种酶 参加催化1个CO2 CO2的固定； C3的还原。暗反应提供NADPH提供ATP还 原三碳糖(CH2O)三碳
10、糖 再生为C5（C5）2（C3）暗反应总结：CO2的固定 ：CO2C5 2C3酶C3的还原：ATPNADPHNADPH 、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、NADPH 、ATPATP中活跃的化学能转变为 糖类等有机物中稳定的化学能2C3 三碳糖（或糖类）酶C5的再生：2C3 C5 酶 NADPHNADPH 、ATP ADP+Pi光反应阶段暗反应阶段进行 部位条件物质 变化能量变 化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、 NADPH 、多种酶光能转换成电能再变 成活跃的化学能 （ ATP、NADPH中）活跃的化学能变成稳 定的化学能 光反应为碳反
11、应提供NADPH和ATP碳反应为光反应提供NADP+和ADP和PiCO2的固定： CO2C5 2C3酶ADP+Pi2C3 C5 酶ADP+Pi2C3 三碳糖2H2H2 2O OO O2 2+4H+4H+ +4e+4e- -光光色素色素NADPNADP+ +2e+H+2e+H+ +NADPHNADPH酶酶ADPADP+Pi +Pi + 能量能量 ATPATP 酶酶C3的还原：ATPNADPHNADPH 、 C5的再生：NADPHNADPH 、ATP酶 总结：一、二、三、四一个场所：叶绿体两个阶段：光反应、暗反应三种能量：光能、ATP中活跃的化学能，有 机物中稳定的化学能四个物质变化：水光解、AT
12、P的形成、CO2 的固定、C3还原 光合作用过程中元素去向： O：水 O2 CO2 (CH2O) C：CO2 C3 (CH2O) H：H2O H ( CH2O)结合过程分析条件骤变时物质量的变化 情况影响光合作用的因素及应用 内因：色素含量和酶的数量和活性、C5的含量 1、同一植物的不同发育阶段 开花期 营养生长期 幼苗期 2、同一叶片的不同生长发育时期幼叶 成叶 老叶 外因：光照、 CO2浓度、必需矿物质、水、温度 1.光1）光照时间：时间越长，产生的光合产物越多 2）光质：红光、蓝紫光 3）光照面积：一定范围内，随光照面积不断增 加光合作用实际量不断增大在生产上的应用： a、合理密植； b
13、、间种、套种； c、适当间苗、适当 修剪，避免徒长。B B：光补偿点：光补偿点C C2 2：光饱和点：光饱和点光照强度光照强度0 0吸收量吸收量COCO2 2C C2 2 A AB BC C1 1c ca ab bb(b(总光合量总光合量 ) ) = = a(a(净光合量净光合量 ) ) + c(+ c(呼吸作用呼吸作用) )C C点的限制因素为：温度、点的限制因素为：温度、co2co2的供应量的供应量光补偿点：光补偿点：光合光合 作用吸收的作用吸收的COCO2 2和呼吸放出和呼吸放出COCO2 2相等时的光强度相等时的光强度 。 光饱和点：光饱和点：光合光合 作用达到作用达到最强最强时时 所
14、需的所需的最低的光最低的光 强度强度。4）光强度 净光合速率：常用一定时间内O2释放量， CO2吸收量或有机物积累量表示 真正光合速率：常用一定时间内O2产生量 、CO2固定量或有机物产生量表示 真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率 光照下测的是净光合只有净光合速率大于零时，植物才能正常生 长A AB B光照强度光照强度0 0吸收吸收COCO2 2C C2 2C C1 1a ab bc cA点：黑暗时，只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段：弱光下， 光合作用小于细胞呼吸A AB B光照强度光照强度0 0吸收吸收COCO2 2C C2 2C C1 1a a b b c cO2CO2CO2O2B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸A AB B光照强度光照强度0 0吸收吸收COCO2 2C C2 2C C1 1a a b b c cO2CO2BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸A AB B光照强度光照强度0 0吸收吸收COCO2 2C C2 2C C1 1a a b b c cO2CO2CO2O2光照强度的应用 延长光合作用的时间： 1、大棚蔬菜生产时，可在夜间 进行人工光照以延长光合作用 的时间 2、大田作物可采用轮作，延长 全年内单位土地面积上绿色植 物进行光合作用的时间2.CO2浓度A:进行光合作用所需最低外
