能量之源光与光合作用_2

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1、必修1 分子与细胞 第五章 细胞的能量供应与利用 第4节 能量之源光与光合作用,第4节 能量之源光与光合作用,第4节 能量之源光与光合作用,光合作用的探索历程,第4节 能量之源光与光合作用,叶绿体,叶绿体膜 叶绿体基质 基粒,第4节 能量之源光与光合作用,1.色素的种类和吸收光谱,第4节 能量之源光与光合作用,2影响叶绿素合成的因素,(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中 叶呈黄色。,(2)温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素 分子，从而使叶片变黄。,(3)镁等无机盐：镁是构成叶绿素的成分，缺镁叶片变 黄。,第4节 能量之源光与光合作用,(1)无色透明大棚日光中各色光均能透

2、过，有色大棚主 要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明 的大棚光合效率最高。,特别提醒 正常植物的叶呈现绿色，其原因有二: 一是叶绿素含量多; 二是叶绿体中色素吸收绿光少，反射的绿光多。,(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效 率最低。,3不同颜色温室大棚的光合效率,第4节 能量之源光与光合作用,4叶绿体中色素的提取和分离,提取色素的原理： 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。,分离色素的原理： 各种色素在层析液中的溶解度不同，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

3、慢，从而使各种色素 分离开。,(1)实验原理,（2） 实 验 步 骤,第4节 能量之源光与光合作用,（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12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。,4叶绿体中色素的提取和分离,第4节 能量之源光与光合作用,(4)实验异常结果分析 色素带窄、淡的原因： a.研磨不充分，色素未能充分提取出来； b.称取绿叶过少或加入无水乙醇

4、过多，色素浓度小； c.未重复划绿叶细线或重复次数太少； d.选择的是幼嫩的，色素含量少的叶片； e.层析液没及滤液细线。 滤纸条上只见上面两条色素带的原因： a.未加碳酸钙，叶绿素分子被破坏； b.选择的是已变黄的叶片。,4叶绿体中色素的提取和分离,(2012高考海南卷)关于叶绿体色素的叙述，错误的是( ) A叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光 B绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同 C利用纸层析法可分离4种叶绿体色素 D乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能,D,第4节 能量之源光与光合作用,跟踪训练 下列关于叶绿体的色素叙述错误的是( ) A矿质元素能影响叶绿素的合成 B提取叶绿素时选用层析液的原因

5、是色素可溶于有机溶剂 C低温条件下色素合成受阻 D黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在,B,第4节 能量之源光与光合作用,第4节 能量之源光与光合作用,实战演练 (2013粤北六校联考)在做“ 绿叶中色素的提取和分离”实 验时，甲、乙、丙、丁四位同 学对相关试剂的使用情况如下 表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为( ),B,A B C D,(2010上海卷，26)下图中代表新鲜菠菜叶的光合 色素纸层析结果，则下图所示结果最有可能来自于 ( ),A.水培的洋葱叶 B生长的柳树幼叶 C.培养的衣藻 D秋冬的银杏落叶,D,第4节 能量之源光与光合作用,第4

6、节 能量之源光与光合作用,回答下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验中的问题: (1)某同学的操作程序如下： 将5 g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入无水乙 醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨； 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地 画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画12次； 将画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃， 以求加快色素在滤纸条上的扩散。,结果实验失败，请指出其错误所在： _。 _ _。 _。,不应用完整叶片，而应去掉叶柄后剪碎 不应连续迅速重复画线，而应待干燥后重复画线 不应摇晃以免层析液没及滤液细线,（2)某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶 片在叶绿素含量上的区别，

7、选择了新鲜 菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”，做“绿 叶中色素的提取和分离”实验。色素层 析结果如图，请根据实验结果填写下表： (3)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量80%的_ _和_ _分解，从而显示出_和_的颜色。,第4节 能量之源光与光合作用,A,B,叶绿素a带和叶绿素b带较宽,叶绿素a带和叶绿素b带较窄,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素,第4节 能量之源光与光合作用,光能,H2O,O2,2C3,C5,CO2,（CH2O）,ATP,ADP+Pi,H,固定,还原,水的 光解,1.光合作用的过程,(1)氧元素： (2)碳元素： (3)氢元素：,2反应式及元素去向,第4节 能量

8、之源光与光合作用,CO2 C3 C6H12O6,H2O H C6H12O6 、H2O,光,酶,色素,3光反应与暗反应的比较,第4节 能量之源光与光合作用,(2013北京东城区综合测试)某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态，晚上开放。如图表示该植物固定和还原CO2的过程，据图分析回答下列问题。 (1)图中的A、B分别代表的物质是_ _、 _ _；C物质产生的场所是_。,C5(或五碳化合物),C3(或三碳化合物),类囊体的薄膜上,第4节 能量之源光与光合作用,(2)植物夜晚能吸收CO2，却不能合成(CH2O)，其原因是 。 白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由 产生，与此相关的细胞器是_。

9、(3)该植物和一般植物光合作用固定CO2不同的特点是 ，根据这类植物气孔开闭及与 之相适应的光合作用特点，推测此类植物最可能的 生活环境是 。,光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP和H,有氧呼吸,线粒体,CO2首先被固定为C4,干旱(或沙漠),下列关于光合作用的叙述中，正确的是 ( ) A.酶的专一性决定了暗反应在叶绿体类囊体薄膜上进行 B.在暗反应过程中酶的数量和C5的含量均不会因为消耗 而减少 C.在较强光照下，光合作用强度随着二氧化碳浓度的提 高而加强 D.水在光下的分解速度和二氧化碳的固定速度基本不受 温度的影响,B,第4节 能量之源光与光合作用,如图为叶绿体结构与功能示意

10、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,D,第4节 能量之源光与光合作用,易错警示 (2013广州质检)如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是( ) Aa上升、b下降 Ba、b都上升 Ca、b都下降 Da下降、b上升,B,第4节 能量之源光与光合作用,第4节 能量之源光与光合作用,图1,A点读数表示呼吸作用强度； B点

11、表示光合作用=呼吸作用； B点对应的光照强度为光补偿点； C点对应的光照强度为光饱和点； C点的限制因素 外因：温度、CO2浓度； 内因：色素含量、酶的数量 和活性、C5的含量,1.光照强度,第4节 能量之源光与光合作用,A: AB： B： BC：,图1,1.光照强度,图2,图3,图4,图5,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。,第4节 能量之源光与光合作用,1.光照强度,应用：,大棚蔬菜生产时，可适当提高光照强度或在夜间进 行人工光照以延长光合作用时间，从而提高产量；,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；,(1)原理：影响暗反应

12、阶段C3的生成。 (2)曲线：,第4节 能量之源光与光合作用,(3)分析：P点的限制因素 (4)应用： “正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度.,外因：温度、光照强度； 内因：酶的数量和活性、色素 含量、C5的含量,2CO2浓度,(1)原理：通过影响酶的活性来影响光合速率。 (2)曲线：,(3)分析：P点对应的温度为进行光 合作用的最适温度。,(4)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 用速率；晚上适当降低温室的温 度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。,第4节 能量之源光与光合作用,3温度,(1)原理：N、Mg是构成叶绿素的 成分，P是载体NADPH的成分，

13、 K有助于光合产物的运输。 (2)曲线： (3)分析：PQ的形成原因： (4)应用：合理、适量施肥。,第4节 能量之源光与光合作用,施肥过多，植物吸水困难甚至失水、进而影 响光合作用。,4矿质元素,5水 (1)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。 (2)应用： 根据作物的需水规律合理灌溉。,第4节 能量之源光与光合作用,6叶龄,(1)曲线分析： 壮叶时(A-B段)，叶面 积、叶绿体、叶绿素都处 于稳定状态，光合速率基 本稳定。 (2)应用：摘除老叶、残叶。,第4节 能量之源光与光合作用,7.多因子变量对光合作

14、用速率影响的分析方法,第4节 能量之源光与光合作用,P点前，限制光合速率的因素为 。 Q点后，横坐标所表示的因子，不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当改变 .,横坐标所表示的因子,除横坐标以外的其他因子,(2012高考大纲全国卷)金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。,第4节 能量之源光与光合作用,据图回答下列问题： (1)该研究探讨了_对金鱼藻 _ _的影响。其中，因变量是_ _。 (2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为_ _ _lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每 小时消耗氧气_mol。 (3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 _。,光照度、pH、NaHCO3浓度,净光合速率,净光合速率,8,12.5103,酶活性受pH的影响,第4节 能量之源光与光合作用,跟踪训练 冬季修建一些温室大棚可为居民提供新鲜蔬菜，下列有关说法正确的是(双选)( ) A一般情况下，大棚内的蔬菜进行光合作用利用的光 都是自然光 B为提高产量，在阴雨天可适当提高大棚内的温度 C增施农家肥可提高大棚内的二氧化碳浓度，促进暗 反应的进行，有利于有机物的积累 D蔬菜中的叶绿素对光的吸收