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1、第8讲光合作用第1页突破突破3 3试验试验绿叶中色素提取和分离绿叶中色素提取和分离突破突破1 1光合作用过程及影响光合作用环境原因光合作用过程及影响光合作用环境原因突破突破2 2光合作用与呼吸作用关系光合作用与呼吸作用关系总纲目录总纲目录第2页一、捕捉光能色素和叶绿体结构1.色素种类和吸收光谱色素种类颜色吸收光谱滤纸条位置叶绿素(约占3/4)叶绿素a蓝绿色主要吸收蓝紫光、红光中下层叶绿素b黄绿色最下层类胡萝卜素(约占1/4)胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光最上层叶黄素黄色中上层第3页2.叶绿体(1)结构示意图第4页(3)功效:进行光合作用场所(4)恩格尔曼试验:好氧细菌主要分布于叶绿体被光束照射部
2、位周围。(2)结构第5页二、光合作用原理及应用1.光合作用探索历程(连一连,将结果写到答题线上)AbCaEeDcBd第6页2.光合作用过程(1)光反应与暗反应(2)总反应式:CO2+H2O(CH2O)+O2。第7页巧学妙记巧学妙记光合作用歌诀光合作用两反应,光暗交替同进行;光暗各分两步走,光为暗还供氢能。色素吸光两用途,解水释氧暗供氢;ADP变ATP,光变不稳化学能。光完成行暗反应,后还原来先固定;二氧化碳气孔入,C5结合C3生;C3多步被还原,需酶需能还需氢;还原产物有机物,能量储存在其中;C5离出再反应,循环往复永不停。第8页3.影响光合作用原因和化能合成作用(1)影响光合作用原因(2)光
3、合作用和化能合成作用比较光合作用化能合成作用区分能量起源光能氧化无机物放出能量代表生物绿色植物硝化细菌相同都能利用CO2和H2O等无机物合成有机物第9页1.暗反应中被还原C3在相关酶作用下,可再形成C5。()2.生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片均含有类胡萝卜素。()3.植物展现绿色是因为叶绿素能有效地吸收绿光。()4.提取光合色素能吸收光能,进行光反应。()5.光合作用中CO2可直接被H还原,再经过一系列改变形成糖类。()6.绿叶中色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可用无水乙醇提取绿叶中色素。()7.正常生长绿藻,照光培养一段时间后,用黑布快速将培养瓶罩上,其叶绿体内O2产生停顿。()第
4、10页9.黑暗处理后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3还原后直接产物含量降低。()8.光合作用和呼吸作用中均能产生H,二者还原物质不一样。()10.某一光照强度下,检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换,则可判断出此叶片没有进行光合作用。()11.CO2经过气孔进入叶肉细胞后,首先与C5结合而被固定,固定产物还原需要光反应提供H和ATP。()12.适宜条件下光合作用过程中C5/C3值在停顿供给CO2后比停顿前高。()13.光合作用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。()第11页突破突破1 1光合作用过程及影响光合作用环境原因光合作用过程及影响光
5、合作用环境原因1.光合作用过程图解第12页解读以下:第13页2.光合作用过程中元素转移路径分析(1)光合作用总反应式及各元素去向(2)光合作用过程中O元素转移路径O18O2C18O2C3(CO)+O(3)光合作用过程中C元素转移路径14CO214C3(14CH2O)第14页3.光照强度和CO2浓度改变对光合作用中物质含量改变影响分析(1)光照强度改变第15页(2)CO2浓度改变第16页失分警示失分警示(1)温度改变对光合作用强度影响:当温度改变时,不论是光反应还是暗反应都会受影响,但主要是暗反应,因为参加暗反应酶种类和数量都比参加光反应多。(2)CO2浓度对光合作用强度影响:CO2浓度很低时,
6、光合作用不能进行,但CO2浓度过高时,会抑制植物细胞呼吸,进而影响光合作用强度。第17页对影响光合作用外界原因分析方法第18页1.影响光合作用几个单因子第19页在分析以上单因子对光合作用影响时,不但要关注曲线走势,还要注意几个关键点,尤其是赔偿点和饱和点,以及饱和点前、点后主要限制因子。普通来说,饱和点前限制因子就是横坐标表示因子,饱和点后限制因子主要是横坐标表示以外因子。第20页2.温度、光照强度、CO2浓度综合原因对光合速率影响关键点含义:P点前,限制光合速率原因应为横坐标所表示因子,随该因子不停加强,光合速率不停提升。当到Q点时,横坐标所表示因子,不再是影响光合速率原因,要想提升光合速率
7、,可采取适当改变其它因子办法。第21页归纳提升归纳提升影响光合作用多因子变量分析方法(1)将多因子变量转化为多个单因子变量,如上图能够分解为光照强度影响光合作用,温度或CO2浓度影响光合作用。(2)各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用,而是综合作用。但各种因子作用并不是同等主要,其中起主要作用因子为关键因子,所以在分析相关问题时,应抓关键因子。第22页考向考向1考查光合作用物质转化和能量转化考查光合作用物质转化和能量转化1.在适宜反应条件下,用白光照射离体新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同红光或绿光照射。以下是光源与瞬间发生变化物质,组合正确是()A.红光,ATP下降B
8、.红光,未被还原C3上升C.绿光,H下降D.绿光,C5上升C第23页答案答案C植物光合作用主要利用是红光和蓝紫光,对绿光利用很少。突然改用光照强度与白光相同红光照射后,光反应速率加紧,产物H和ATP上升,进而C3还原过程加紧,未被还原C3下降,A、B项错误;而改用光照强度与白光相同绿光照射后,光反应速率减慢,产物H和ATP下降,进而C3还原过程减慢,C5下降,C项正确、D项错误。第24页2.下列图为大豆叶片光合作用暗反应阶段示意图。以下叙述正确是()A.CO2固定实质上是将ATP中化学能转变为C3中化学能B.CO2可直接被H还原,再经过一系列改变形成糖类C.被还原C3在相关酶催化作用下,可再形
9、成C5D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高C第25页答案答案C由图解可知,光反应产生ATP和H参加C3还原,而不参加CO2固定,A项、B项错误;被还原C3在相关酶催化作用下一部分合成了(CH2O),另一部分又形成了C5,C项正确;光照强度变弱时,光反应产生ATP和H降低,故短时间内C5含量会降低,D项错误。第26页考向考向2以图或表形式考查影响光合作用原因以图或表形式考查影响光合作用原因3.某突变型水稻叶片叶绿素含量约为野生型二分之一,但固定CO2酶活性显著高于野生型。如图显示二者在不一样光照强度下CO2吸收速率。叙述错误是()第27页A.光照强度低于P时,突变型光反应强度低于野生型
10、B.光照强度高于P时,突变型暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率主要环境原因是光照强度D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率主要环境原因是CO2浓度第28页答案答案D本题考查影响光合作用原因及光反应与暗反应特点。光合作用光反应与暗反应相互制约,相互影响。从图示能够看出,在曲线图P点以前,野生型水稻光合速率大于突变型,而P点后野生型水稻光合速率小于突变型,说明在P点前,野生型水稻光反应速率较高,P点后,突变型水稻暗反应速率较高,A、B正确;在P点前和P点后至光饱和点前,突变型水稻光合速率随光照强度增加而增加,即限制突变型光合速率主要环境原因是光照强度,当光照强度大于光饱
11、和点时,限制光合速率主要原因是CO2浓度,C正确,D错误。第29页4.(课标全国)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用影响,某研究小组将生长状态一致A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为试验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片光合速率,各组试验处理及结果如表所表示:对照组试验组一试验组二试验组三试验组四试验处理温度/3636363125相对湿度/%1727525252试验结果光合速率/mgCO2dm-2h-111.115.122.123.720.7第30页回答以下问题:(1)依据本试验结果,
12、能够推测中午时对小麦光合速率影响较大环境原因是,其依据是;并可推测,(填“增加”或“降低”)麦田环境相对湿度可降低小麦光合作用“午休”程度。(2)在试验组中,若适当提升第组环境温度能提升小麦光合速率,其原因是。(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞过程(填“需要”或“不需要”)载体蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。第31页答案答案(1)湿度(或答相对湿度)在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率改变较大增加(2)四该试验组环境温度未到达光合作用最适温度(3)不需要不需要解析解析本题主要考查影响光合速率原因及CO2进入叶肉细胞方式。(1)分析对照组、试验组一和试验组二可知,高温条
13、件下(温度均为36),适当增加相对湿度时,叶片光合速率增加量相对较大,而分析实验组二、三、四可知,在相对湿度较高条件下(相对湿度均为52%),适当降低温度时,叶片光合速率增加量较小,甚至降低。所以,中午时对小麦光合速率影响较大环境原因是相对湿度;并由增加相对湿度,叶片光合速率增大可推知,增加麦田环境相对湿度可降低小麦光合作第32页用“午休”程度。(2)对比试验组三和试验组四可知:因温度降低,叶片光合速率下降,所以适当提升第四组环境温度能提升小麦光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞方式为自由扩散,既不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP。第33页突破突破2 2光合作用与呼吸作用关系光合作用与呼吸作用关
14、系1.光合作用和细胞呼吸区分光合作用细胞呼吸发生范围含叶绿体植物细胞;蓝藻,光合细菌等全部活细胞发生场所叶绿体(真核生物);细胞质(原核生物)细胞质基质、线粒体发生条件光照有没有光照均可实质无机物有机物;储存能量有机物无机物;释放能量第34页2.光合作用和细胞呼吸联络(1)过程联络(2)物质联络C元素:CO2(CH2O)丙酮酸CO2O元素:H2OO2H2OH元素:H2OH(CH2O)HH2O第35页(3)能量联络失分警示失分警示对于光合作用与细胞呼吸两个认识误区(1)误认为白天植物只进行光合作用。细胞呼吸不论是在有光还是无光条件下,都会一直进行,即使在进行光合作用时,细胞呼吸也没有停顿。(2)
15、误认为光合作用与细胞呼吸是两个独立过程。光合作用积累有机物被细胞呼吸利用,储存能量经过细胞呼吸释放出来,细胞呼吸产生CO2等物质能够被光合作用利用。第36页1.比较记忆光合作用与有氧呼吸过程中H和ATP起源和去路比较项目起源去路H光合作用光反应中水光解作为暗反应阶段还原剂,用于还原C3有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量ATP光合作用在光反应阶段合成,其合成所需能量来自色素吸收转化太阳能用于暗反应阶段C3还原,其中活跃化学能以稳定化学能形式储存在有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,其合成所需能量来自有机物分解水解释放能量直接用于各
16、项生命活动第37页2.光合速率与呼吸速率比较分析及相关表示方法(1)光合速率与呼吸速率关系:绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得数值为呼吸速率(A点)。第38页绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得数值为净光合速率。真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。(2)各点(段)光合作用和呼吸作用分析A点AB段(不含A、B点)第39页B点B点后(3)当外界条件改变时,CO2(光)赔偿点移动规律若呼吸速率增加,CO2(光)赔偿点应右移,反之应左移。若呼吸速率基本不变,条件改变使光合速率下降,CO2(光)赔偿点应右移,反之应左移。第40页考向考向1考查光合作用与细胞呼吸物质和能量关系考查光合作用与细胞呼吸物质和能量关系1.叶肉细胞内以下生理过程,一定在生物膜上进行是()A.O2产生B.H2O生成C.H消耗D.ATP合成A第41页答案答案A叶肉细胞内O2是在光合作用光反应阶段产生,光反应场所是叶绿体类囊体薄膜,A项正确;在核糖体上氨基酸经脱水缩合形成肽链过程中能产生H2O,核糖体为无膜细胞器,B项错误;光合作用中H消耗发生在叶绿体基质中,没有在生物膜上,C项错误;叶肉细胞
