《（江苏专版）2018版高考生物一轮复习 第三单元 光合作用和细胞呼吸（第13课时）光合作用（二）课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专版）2018版高考生物一轮复习 第三单元 光合作用和细胞呼吸（第13课时）光合作用（二）课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、江苏版 生物,第13课时 光合作用(二),考点一 光合作用及其原理 一、光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体吸收 ,将 合成为 并释放出 ,同时也将 能转化为 能储存在有机物中,这一过程称为光合作用。 二、光合作用的过程 1.总反应式: 。,光能,CO2和H2O,有机物,O2,光,化学,2.过程 根据反应过程是否需要光能,可以将光合作用中一系列化学反应概括地分 为光反应和暗反应两个阶段。 (1)图解,(2)光反应和暗反应的比较,类囊体膜,基质,4H+O2,ADP+Pi,ATP中活跃的化学能,2C3,C5,(CH2O)+C5,(CH2O)中稳定的化学能,H和ATP,ADP和磷酸,3.光合作用的意义
2、 (1)光合作用是生物界最基本的物质代谢和 :制造有机物;将光能转变为化学能,储存在有机物中。 (2)维持大气中 含量相对稳定。 (3)促进生物的进化: 无氧呼吸生物 生物; 生物 陆生 生物。,能量代谢,O2和CO2,有氧呼吸,水生,考点二 光合作用原理的应用 1.影响光合作用的主要环境因素有 、 、 、 等。 2.提高光能利用率的措施 主要通过 、 等途径提高光能利用率。 1.光反应为暗反应提供H和H2O。 ( ) 2.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生。 ( ) 3.离体叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反应。 ( ),光照强度,CO2浓度,温度,水和营养元素,增加光照面
3、积,延长光照时间,4.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的。 ( ) 5.类囊体产生的ATP可用于暗反应。 ( ) 6.水是光合作用的原料,又是光合产物在植物体内运输的主要介质,停止供 水,植物光合速率下降。 ( ) 7.在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质。 ( ) 8.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能 和ATP。 ( ) 9.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降温,可以提高作物产 量。 ( ),10.光合作用和呼吸作用中均能产生H,二者还原的物质不同。 ( ) 11.黑暗处理后的短暂时间内,叶绿
4、体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后 的直接产物含量降低。 ( ) 12.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段,光反应必须有光才能进行, 暗反应必须无光才能进行。 ( ) 13.CO2通过气孔进入叶肉细胞后,首先与C5结合而被固定,固定产物的还原 需要光反应提供H和ATP。 ( ) 14.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照 培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度一直保持稳定,不变化。 ( ),突破一 光合作用的过程 1.光反应和暗反应的比较,2.光反应和暗反应的联系 3.氧原子的去向,光合速率及其测定方法 1.光合速率 (1)光合速率的表示方法:通常以单
5、位时间内CO2等原料的消耗量或O2等产 物的生成量表示。 (2)真正(总)光合速率与表观(净)光合速率 真正(总)光合速率即实际光合速率,常用单位时间内植物O2产生量、CO2固 定量或有机物的合成量表示。 表观光合速率即净光合速率,常用单位时间内植物O2释放量、CO2吸收量 或有机物的积累量表示。,(3)表观光合速率与真正光合速率的关系 真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如上图:在不考虑光照强度对呼 吸速率影响的情况下,OA段表示植物呼吸速率,曲线上某点对应的纵坐标 为表观光合速率,最大真正光合速率为OA+OD。,知能拓展 植物在光下实际合成有机物的速率为实际(总/真正)光合速 率;光照下
6、测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)则为净(表观)光合速率。 当净(表观)光合速率0时,植物积累有机物而生长;当净光合速率=0时,植 物不能积累有机物;当净光合速率0时,长时间处于此种状态,植物将死亡。 在有光条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、 CO2减少量或有机物的增加量用于表示表观光合速率,而植物真正光合速 率=表观光合速率+呼吸速率。 呼吸速率:将植物置于黑暗中,单位时间内实验容器中CO2增加量、O2减 少量或有机物减少量,表示细胞呼吸速率。,2.光合速率的测定方法 (1)以气体体积变化量为测量指标 测定方法 光合速率可用如图所示装置进行测定,NaHCO3溶
7、液可以维持空间CO2浓度 稳定,小液滴的移动量表示植物光合作用放氧量(净光合量)。 物理实验误差的校正 为了防止气压、温度等非光合作用因素所引起的误差,应设置对照实验,将 所测的生物材料灭活(如死的幼苗),其他条件均不变。,利用装置进行光合速率的测定,测出的直接结果是净光合速率,要得到真正 的光合速率,还需要在黑暗环境中测出其呼吸速率,二者相加即为真正光合 速率。 (2)以有机物变化量为测量指标半叶法,如右图,可在同一片叶主脉两侧对称位置取等大的两部分A、B。若给B照 光,A取下并放置在与B温度、湿度等条件相同,但无光的环境中保存,一段 时间后,与取下的B同时烘干、称重,二者重量差值与时间的比
8、值表示真正 光合速率假设最初A、B初始重量为X g,实验处理t时间后A、B称重分别 为WA、WB,则(X-WA)表示呼吸消耗量,(WB-X)表示净光合量,真正光合量= (WB-X)+(X-WA),真正光合速率=(WB-WA)/t。,若先将A取下烘干、称重,B照光一段时间后再取下烘干、称重,则重量差 值与时间比值表示净光合速率A、B初始干重相等,故(WB-WA)表示有机物 积累量。,考向一 以过程图为载体,考查光合作用的过程 1.(2015江苏苏、锡、常、镇二模,6,2分)图为光合作用反应过程示意图,有 关叙述正确的是 ( ) A.甲过程中光能转变成ATP B.乙过程中碳原子转移途径是CO2C3
9、C5(CH2O) C.乙过程为甲过程提供的关键物质有ADP和Pi等 D.干旱初期,甲过程产生的H相对含量会明显降低,答案 C 分析题图,甲、乙分别为光反应和暗反应。甲过程中光能可 转变为ATP中活跃的化学能,A错误;乙过程中碳原子转移途径是CO2C3 (CH2O),B错误;乙过程(暗反应)为甲过程(光反应)提供的关键物质有ADP 和Pi等,C正确;干旱会引起气孔关闭,影响CO2的吸收,从而影响暗反应过程 中CO2的固定,由于光照没有明显变化,所以在干旱初期,甲过程产生的H 不会有明显变化,D错误。,2.如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A
10、TP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,答案 D 结构A为类囊体,其上发生光反应,能量变化是光能转变为 ATP中的化学能,故A正确;甲为有机物,14CO2参与暗反应,其转移的途径为14 CO214C3(14CH2O),故B正确;光反应产生的O2可进入线粒体中参与有氧 呼吸,故C正确;在光合作用暗反应过程中,CO2首先和C5生成C3,如果突然停 止CO2的供应,则CO2固定受阻,C3生成量减少,而C3还原正常,C3消耗量不变, 因此C3含量减少;而C5由于无法与CO2结合,其
11、消耗量减少,而其生成量基本 不变,因此其积累量短期内会增加。,考向二 结合细胞呼吸的有关知识,考查光合作用速率测定的有关知识 3.如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶 液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20 环境中。实验开始时,针 筒的读数是0.2 mL,毛细管内的水滴在位置X。30分钟后,针筒的容量需要 调至0.6 mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问 题:,(1)以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是 mL/h。 (2)与植物的实际光合速率相比,用上述装置所测得的光合作用速率数值 (偏高/偏低/相同)。原因是: 。 (
12、3)假如将该植物叶的下表皮涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下 降,这一做法主要限制了光合作用的 反应阶段。 (4)如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6 mL读数处, 且水滴维持在X位置上。在另一相同实验装置中,若只将温度提高至30 , 针筒容量需要调至0.8 mL读数处,才能使水滴维持在X的位置上。比较两 个实验可以得出什么结论? 。,答案 (1)0.8 (2)偏低 植物同时进行呼吸作用,消耗了部分氧气 (3) 暗 (4)在这两个实验中,光照不是限制光合作用速率的主要因素,而温度才 是限制光合作用速率的主要因素(其他合理答案也给分) 解析 (1)20 时光合作用的速率
13、为(0.6-0.2) mL/0.5 h=0.8 mL/h。(2)此 装置测得的光合速率为净光合速率,比植物的实际光合速率要低。(3)植物 叶的下表皮涂上凡士林后,减少了二氧化碳的供应,影响到光合作用的暗反 应。(4)温度提高后,针筒内气体变化量大于光照增强后针筒内气体变化量, 可以得出在上述条件下,光照不是限制光合作用速率的主要因素,而温度才 是限制光合作用速率的主要因素。,4.某生物兴趣小组设计了如图装置进行光合速率的测试实验(忽略温度对 气体膨胀的影响)。 测定植物的呼吸作用强度:装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液;将 玻璃钟罩遮光处理,放在温度适宜的环境中;1小时后记录红墨水滴移动的
14、 方向和刻度,得X值。 测定植物的净光合作用强度:装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液;将装 置放在光照充足、温度适宜的环境中;1小时后记录红墨水滴移动的方向 和刻度,得Y值。,(1)请你预测在上述两种条件下植物生长期红墨水滴最可能移动的方向 。 (2)请计算在上述条件下,植物的真正光合速率为 。 答案 (1)向左移动,向右移动 (2)X+Y 解析 (1)玻璃钟罩遮光,植物只进行呼吸作用,植物进行有氧呼吸消耗 装置中的O2,而释放的CO2气体被烧杯中的NaOH溶液吸收,导致装置内气体压强减小,故红墨水滴向左移动。装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶 液可维持装置中的CO2浓度,将装置放在光照充足
15、、温度适宜的环境中,在 植物的生长期,光合作用强度超过呼吸作用强度,表现为光合作用释放O2, 导致装置内气体量增加,红墨水滴向右移动。(2)上述条件下测得的为呼 吸速率,条件下测得的为净光合速率,故真正光合速率=呼吸速率+净光合 速率=X+Y。,突破二 环境因素对光合作用的影响及其在生产中的应用 1.光照强度对光合作用的影响及其在生产中的应用 (1)曲线分析:A点对应的光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,细胞内的代谢特点如图甲所示,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(如图乙所示)。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(如图丙所示)。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:随着光照强度不断加 强,光合作用强度不断加强,到C点就不再加强了,C点对应的光照强度称为 光饱和点。B点以后的细胞代谢特点可用图丁表示。,(2)应用:阴生植物的B点前移,C点较低
