《【高考风向标】（广东专用）2013版高考生物第一轮总复习 第5章 第4节 能量之源 光与光合作用 课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高考风向标】（广东专用）2013版高考生物第一轮总复习 第5章 第4节 能量之源 光与光合作用 课件 新人教版必修1（129页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节能量之源光与光合作用一、捕获光能的色素和结构红光和蓝紫光1绿叶中色素的种类：叶绿素和类胡萝卜素，前者主要吸蓝紫光收_，后者主要吸收_。2绿叶中色素提取和分离的结果胡萝卜素橙黄叶黄素黄叶绿素 a蓝绿叶绿素 b黄绿3叶绿体的结构：由双层膜、基质和基粒构成，基粒由类囊体堆叠而成(增大了膜面积)，分布着_。4叶绿体的功能：是进行_的细胞器。1.叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上。()2叶绿体基质是光合作用的主要场所。()色素和光反应所需酶光合作用二、光合作用的过程光、色素、酶、水ADPATP酶、H、ATPATP三、光合作用的意义1制造有机物，将光能转化为化学能，储存在有机物中，是生物生命活动所
2、需能量的最终来源。2是最基本的物质代谢和_。能量代谢3维持大气中 O2 与 CO2 含量的相对稳定。光合作用和呼吸作用所产生的H相同吗？答案：不同，光合作用产生的H是还原型辅酶(NADPH)；呼吸作用产生的H是还原型辅酶(NADH)。背景过程(依据)结论和分析1771年普利斯特利(英)密闭玻璃罩绿色植物结论：植物可以更新空气分析：没有认识到光对植 物更新空气的作用，而将空气的更新归因于植物的生长没有明确植物更新气体的成分考点“光合作用的探究历程”中的各个实验分析背景过程(依据)结论和分析1779 年英格豪斯(荷兰)同上结论：只有在阳光照射下和有绿叶时植物才可以更新空气1845 年梅耶(德国)能
3、量转换和守恒定律结论：植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来续表背景过程(依据)结论和分析1864 年萨克斯(德国)黑暗中饥饿处 理的绿叶结论：绿色叶片在光合作用中产生淀粉分析：自变量为曝光和遮光，因变量是颜色的变化(有无淀粉生成)饥饿处 理的目的是使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的 说服力本实验还证 明了光是光合作用的必要条件续表背景过程(依据)结论和分析1880 年恩格尔曼(德国)水绵好氧菌结论：O2 是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所分析：用极细光束来实现有无光照(自变量)，用好氧菌的分布来说明光合作用的产物 O2(因变量)续表黑暗无光照背景过程(依据)结论和分析1
4、941 年鲁宾和卡门(美国)结论：光合作用释放的氧气来自水 分析：自变量为标记 物质(和 C18O2)，因变量为 O2 的放射性 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20 世纪40 年代卡尔文(美国)用14C 标记的14CO 2 供小球藻光 合作用，追踪检 测其放射性结论：CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳续表H2OC18O2植物O2 H182O恩格尔曼的实验在设计上的巧妙之处：(1)选用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。(2)将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中
5、，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。(3)选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。(4)进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。【典例 1】下列有关科学家的经典研究中，采取了同位素示踪法的是()恩格尔曼发现光合作用的部位梅耶指出植物通过光合作用把光能转换为化学能 鲁宾和卡门证明光合作用释放的 O2 来自水移途径AC卡尔文探明了 CO2 中的碳在光合作用中的转BD解题思路恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验，从而发现光合作用的部位；鲁宾和卡门用18O 分别标记H2O、CO2，证明光合作用释放的O2
6、来自水；卡尔文用14C 标记 CO2，探明了CO2 中的碳在光合作用中的转移途径。答案D考点对应练1(双选)将某植物(其叶片如下图图甲所示)放在黑暗中两天后，根据图乙所示，处理其中一块叶片。然后将整株植物置于阳光下 4 小时，取该叶片经酒精脱色处理后，滴加碘液显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的是()A该实验的结果显示出 X 为蓝色，Y 为棕黄色BW 和 X 两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素CX 和 Y 两部分对照实验能证明光合作用需要水DY 和木塞夹着的部分对照实验能证明光合作用需要光解析：X 有色素、光、CO2，通过光合作用产生淀粉；Y有色素、光、无 CO2，不能产生淀粉；X
7、与 Y 相对照说明光合作用需要 CO2。答案：AB考点叶绿体中色素的吸收光谱和合成1色素与吸收光谱(1)叶绿体中的色素有叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素、叶黄素。(2)叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光等不吸收。(3)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光吸收量较少。2不同颜色温室大棚的光合效率(1) 光合效率最高无色透明大棚：日光中各色光均能透过无色透明大棚，而有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收。(2) 光合效率最低绿色塑料大棚：叶绿素对绿光的吸收最少。3影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合
8、成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含 N、Mg 等必需元素，缺乏 N、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺 Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。【典例2】(2011年龙岩一检)关于植物体中色素的描述，错误的是()A叶绿体色素与 ATP 的合成有关B液泡中的色素也参与光合作用C叶绿体色素与 O2 和H的形成有关D叶绿体色素能吸收和传递光能解题思路叶绿体色素能吸收和传递光能，将水光解成O2和H，并将水光解后多余的能量合成
9、 ATP；液泡中的色素没有叶绿素，不参与光合作用。答案B考点对应练2(2011 年镇江调研)下图是不同材料的色素提取物进行层析的结果，其中不正确的是()解析：Mg 是合成叶绿素的必需元素，在缺 Mg 培养液中长期培养的番茄叶片无叶绿素。答案：B考点光合作用过程1光合作用过程图解2光合作用反应式(1)光合作用的产物：主要是糖类，包括单糖(葡萄糖和果糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最为普遍，但蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物。(2)元素的去向氧元素碳元素： CO2C3 (CH2O)氢元素： H2OH(CH2O)C3C5H和 ATP(CH2O)CO2 供应不变停止光照增加
10、 减少 减少或没有 减少或没有突然光照减少 增加增加增加 光照不变停止 CO2 供应 减少 增加增加减少或没有CO2 供应增加 增加 减少减少增加光照不变，CO2供应不变(CH2O)运输受阻增加 减少增加减少3叶绿体处于不同条件下 C3 、C5 、H 、ATP、(CH2O)合成量的动态变化光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O 分解成 O2 和H形成 ATP二氧化碳被固定；C3被H还原，最终形成糖类 ；ATP 转化成 ADP 和 Pi能量转换光能转化为化学能，储存在 ATP 中ATP 中的化学能转化为糖类中储存的化学能4.光合作用中
11、光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系光反应阶段暗反应阶段联系物质：光反应阶段产生的H，在暗反应阶段 用于还原 C3能量：光反应阶段生成的 ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助 C3 形成糖类 ，ATP 中的化学能转化为储存在糖类中的化学能续表【典例 3】下图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()A结构 A 中的能量变化是光能转变为 ATP 中的化学能B供给 14CO2，放射性出现的顺序为 CO2C3甲C结构 A 释放的 O2 可进入线粒体中D如果突然停止 CO2 的供应,短时间内 C3 的含量将会增加解题思路第一步分析图形：结构 A 是基粒类囊体，是光反应发生的场所，B
12、是叶绿体基质，是暗反应发生的场所。第二步分析选项：B 项，供给14CO2，先由C5 固定成C3，再还原成甲，途径为 CO2C3甲；C 项，结构 A 释放的O2先自由扩散到细胞质基质，再进入线粒体中；D 项，在光合作用中CO2 首先和C5 生成 C3，如果突然停止CO2 的供应，则C3的生成量减少，而其消耗量不变，因此 C3 含量减少；而C5 由于无法与CO2 结合，其消耗量减少，而其生成量基本不变，因此C5 短期内会增加。答案D考点对应练3(2011 年潍坊统考)下图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将 c 降低至极低水平(其他条件不变)，则 a、b 在叶绿体中含量的变化将会
13、是()Aa 上升、b 下降Ca、b 都下降Ba、b 都上升Da 下降、b 上升解析：a、b是H和ATP ，c是CO2，如果突然将 c 降低至极低水平，形成的三碳化合物减少，需要的 a、b 减少，而 a、b 的生成量不变，则 a、b 在叶绿体中的含量都上升。答案：B考点影响光合作用强度的环境因素1单因素对光合作用的影响(1)光照强度曲线图曲线分析A 点光照强度为 0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2 量可表示细胞呼吸的强度AB 段随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2 释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的 CO2 有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度B 点细胞呼吸释放
14、的 CO2 全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在 B 点以上时，植物才能正常生长)，B 点所示光照强度称为光补偿点续表曲线分析BC 段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 点所示光照强度称为光饱和点总光合速率净光合速率呼吸速率应用阴生植物的 A 点上移，B 点较小，C 点较低间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能适当提高光照强度可增加大棚作物产量续表曲线图分析图 1 和图 2 表示在一定范围内，光合作用速率随 CO2浓度的增加而增大，但当 CO2 浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加(2)CO2 浓度分析图
15、 1 中 A 点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的 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 的最低浓度图 1 和图 2 中的 B 和 B点都表示 CO2 饱和点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，提高光合作用速率续表曲线图分析温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性来影响光合作用速率应用温室栽培时，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，保证 植物有机物的积累(3)温度曲线图分析在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高 光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液 浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫应用根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可 提高农作物产量(4)矿质元素(5)水分影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制 CO2 进入叶片，从而间接影响光合作用。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。2多因素对光合作用的影响(1)影响光合作用的主要因素有光照强度、CO2 浓度和温度等。(2)分析光照强度、CO2 浓度、温度与光合速率变化的关系曲线图分析在 P 点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强，光合速率不断提高在 Q 点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因
