《2013高考生物第一轮复习 第三单元第11讲 能量之源——光合作用教学课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013高考生物第一轮复习 第三单元第11讲 能量之源——光合作用教学课件（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 11 讲 能量之源光合作用,一、捕获光能的色素 1绿叶中色素的提取和分离 (1)提取：绿叶中的色素能够 溶液在有机溶剂中，因此可 用 提取绿叶中的色素。,主干知识整合,无水乙醇,(2)分离：不同的色素在 中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 (3)实验结果：滤纸条上呈现四条色素带，自上而下颜色依次是 。其中色素带最宽的颜色呈 ，最窄的颜色呈 。,层析液,橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色,蓝绿色,橙黄色,2色素的种类和吸收光谱,叶绿素a,胡萝卜素,蓝紫光、红光,蓝紫光,【特别提醒】 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，但对其他波段的光并非不吸收
2、，只是吸收量较少。 由于叶绿素的含量多，因此正常植物的叶呈现绿色。秋季，叶绿素被破坏，叶子表现出类胡萝卜素的颜色。,二、叶绿体结构和功能 1结构：一般呈扁平的椭 球形或球形，外表有双层膜， 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。,类囊体,类囊体的薄膜上,类囊体薄膜上,叶绿体基质中,光合作用,三、光合作用的探究历程 1直到18世纪中期，人们一直以为只有 ,是植物建造自身的原料。 21771年，英国科学家普利斯特利的实验证实： ，可以更新因蜡烛燃烧或因小白鼠呼吸而变得污浊的空气。 31779年，荷兰科学家
3、英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。,土壤中的水分,植物,阳光,41785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是 。 51864年，德国植物学家萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有 。 61939年，美国科学家鲁宾和卡门利用 法证明了光合作用释放的氧气来自水。 720世纪40年代，美国科学家卡尔文，利用 ，技术最终探明了 中的碳在光合作用中转化成 中碳的途径。,O2和CO2,淀粉,同位素标记,同位素标记,CO2,有机物,四、光合作用过程,类囊体薄膜上,叶绿体基质中,色素,【特别提醒】 光反应中产生的H与细胞呼吸中产生的H并不是同一种物质。 暗反应有光、
4、无光均可进行，但需要光反应提供的H和ATP，因此在暗处，暗反应不能长时间进行。,五、光合作用原理的应用 1光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造 。 2影响光合作用强度的外界因素有 、土壤中的水分、 、光的成分以及温度高低等。,糖类的数量,二氧化碳浓度,光照的长短与强弱,1叶绿体的结构和功能分析表,考点一：,叶绿体中的色素,高频考点突破,2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱,由图可以看出： (1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 (2)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，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少,【对位训练】 1(2011
5、长沙一中月考)下列关于叶绿体的描述，正确的是 A叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 BCO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 C叶绿体外表的双层膜上具有叶绿素和酶 D基粒由类囊体堆叠而成,解析 本题主要考查叶绿体的结构和功能。叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故A错误；在光合作用过程中，水的光解发生在类囊体薄膜上，CO2的固定过程发生在叶绿体基质中，故B错误；叶绿体的叶绿素主要分布在类囊体薄膜上，酶主要分布在叶绿体内膜上，故C错误；叶绿体的基粒由许多片层结构的薄膜重叠而成。 答案 D,2(2012苏、锡、常、镇四市一次调查)某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种叶
6、绿体色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是,解析 叶绿体中的色素有四种，即叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 答案 A,1光反应与暗反应的比较,考点二：,光合作用的过程分析,2.反应式及元素去向,【对位训练】 3(2012山东烟台高三期末)卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给小球藻后的60s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物。发现7s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质是,A五碳化合物 BATP C三碳
7、化合物 D葡萄糖 解析 在光合作用中CO2中C的转移途径是CO2C3有机物，故C正确。 答案 C,4.(2011盐城中学期中)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是 A该反应的场所是叶绿体的类囊体 BC3生成C6H12O6需要H、ATP和多种酶 C提高温度一定能促进C6H12O6的生成 D无光条件有利于暗反应进行,解析 本题主要考查光合作用的基本过程。图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质，故A错误。C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量，通过H的还原进行，故B正确。若在最适温度条件下，提高温度会降低酶活性，会使反应减弱，故C错误。在无光
8、条件下，暗反应会因H和ATP的缺乏受到限制，故D错误。 答案 B,1光照强度 (1)光照强度与光合作用强度的关系曲线分析,考点三：,影响光合作用的环境因素及应用,A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。 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。,BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度
9、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。限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。 (2)应用 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。,2CO2浓度 (1)CO2浓度与光合作用强度的关系曲线,曲线表示在一定范围内，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。 A点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度，即CO2补偿点。 B点表示CO2饱和点。限制B点的因素是酶的数量和最大活性及光照强度
10、等环境因素。 (2)应用 在农业生产中通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用强度。,3温度对光合作用速率的影响 (1)温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。 (2)应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。,【特别提醒】 当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律如下： 若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。 若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。 阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。,【对位训练】 5(2010安
11、徽理综)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种的玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：,(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。 (2)实验结果表明，在_的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。 解析 本题以曲线图的形式考查考生对影响光合作用速率的因素的理解，意在考查考生获取信息的能力和实验分析能力。(1)依图可知，影响光合作用的因素有土壤含水量、施肥情况和光照强度等。解题时，要遵循单一变量原则，B点与D点相比，土壤含水量和施肥情况相同，不同之处在
12、于光,照强度，故限制B点玉米CO2吸收量的因素为光照强度。限制C点玉米CO2吸收量的因素为土壤含水量。(2)从曲线图可知，在土壤含水量为20%40%的条件下，施肥和未施肥的两条曲线重叠，在土壤含水量为40%60%的条件下，施肥效果明显；从增加光合面积的角度考虑，提高光能利用率的措施有合理密植、间种和套种等。本小题易忽视题干中的限定范围，而错答为“提高CO2浓度，适当提高温度”等。 答案 (1)光照强度(或光强) 土壤含水量 (2)土壤含水量40%60% 合理密植,(1)实验原理： 绿叶中的各种色素能溶于有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中，而不溶于水，从而使色素从生物组织中脱离出来。 各种色素在层析液
13、中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度也不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素分离开。,考点四：,叶绿体中色素的提取和分离,(2)实验程序：,(3)实验成功的关键： 叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。 研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，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。 滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画23次。 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。,【对位训练】 6(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体中色素的提取和分离”实验，在滤纸上出现
14、了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为_。 (2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的_来判断条带的色素种类。,(3)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为是由某些色素含量增加所造成的。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两位同学的观点是否正确？,解析 本题考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象及结果等基本实验能力，同时考查了对生物学问题进行初步探究的能力。(1)叶绿体中四种色素及其
15、颜色分别是：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。(2)不同色素的吸收光谱不同。据此可用光谱分析仪来判断色素的种类。(3)通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少，某些色素是否含量增加。对照组选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片，通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素的含量，得出结论。,答案 (1)叶绿素b (2)吸收光谱 (3)从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行色素的提取和分离实验，测定和记录结果，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，得出结论。,当外界因素中光照强度、CO2浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、H、ATP及(CH2O)生成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们关系归纳如下：,答题技能培养,方法体验,一、光合作用条件骤变对各物质量的变化的 分析方法,【典例1】(
