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1、回扣基础回扣基础突破考点突破考点强化审答强化审答集训真题集训真题练出高分练出高分 第第1111讲讲 能量之源能量之源光与光合作光与光合作用用考纲要求考纲要求定位解读定位解读1.1.光合作用的基光合作用的基 本过程本过程()() 1.1.叶绿体色素种类及功能叶绿体色素种类及功能2.2.叶绿体的结构和功能叶绿体的结构和功能3.3.光合作用过程中所需条件、物质和能量变化光合作用过程中所需条件、物质和能量变化4.4.光反应和暗反应的关系光反应和暗反应的关系2.2.影响光合作用影响光合作用 速率的环境因速率的环境因 素素()()1.1.影响光合作用速率的条件及影响机理影响光合作用速率的条件及影响机理2.
2、2.光合作用条件发生骤变时物质的变化光合作用条件发生骤变时物质的变化3.3.光合作用条件在生产实践上的应用光合作用条件在生产实践上的应用4.4.光合作用和细胞呼吸的关系光合作用和细胞呼吸的关系3.3.实验:叶绿体色素的提取和分离实验:叶绿体色素的提取和分离考点一考点一: : 光合作用过程光合作用过程CO2H2O (CH2O)O2光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类划分依据划分依据: :反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应光反应暗反应暗反应光合作用的总反应式光合作用的总反应式 6CO 6CO2 2+ +1212H H2 2O O C C6 6H H1212O O6 6 + 6H+ 6H2 2O
3、 + O + 6O6O2 2 光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体H2O类囊体类囊体薄薄膜膜酶酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段:光、色素、酶、水、光、色素、酶、水、ADP、Pi叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解:水的光解:H2O H + O2光能光能(还原剂)(还原剂)ATPATP的合成:的合成:ADPPi 能量(能量(光能光能) ATP酶酶光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATPATP中中H场所:场所:条件:条件:物质物质变化变化能量变化:能量变化:进入叶绿体进入叶绿体基质,参与基质,参与暗反应暗反应供暗反应使用供暗反应使用O2CO2 2
4、五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的还的还原原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体薄膜类囊体薄膜酶酶Pi ADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环O2呼吸作用产生的呼吸作用产生的ATP能能用于暗反应吗?用于暗反应吗?条件:条件: H 、ATP、多种酶、多种酶、CO2 (不需光不需光)场所:场所: 叶绿体的基质中叶绿体的基质中过程过程CO2的固定:的固定: CO2C5 2C3酶酶C3的还原:的还原:ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能中稳定的化学能暗反应阶段暗反应阶段C3+H
5、 (CH2O)+C5+ H2O酶酶ATPADP+Pi 比较比较:光反应、暗反应光反应、暗反应(理解记理解记忆忆)光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段 条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素色素、酶、酶、水水CO2 、酶、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解;水的光解; ATP的生成的生成CO2的固定;的固定; C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能 联联系系1、光反应是暗反应的、光反应是暗反应的基础基础,光反应为暗反应的进行提,光反应为暗反应
6、的进行提供供H和和ATP2、暗反应是光反应的、暗反应是光反应的继续继续,暗反应为光反应的进行提,暗反应为光反应的进行提供供ADP和和Pi3、两阶段有区别又紧密联系、是缺一不可的整体两阶段有区别又紧密联系、是缺一不可的整体两阶段有区别又紧密联系、是缺一不可的整体两阶段有区别又紧密联系、是缺一不可的整体_等微生物等微生物_代表生物代表生物 的能量的能量光能光能能量能量都能将都能将CO2和和H2O等无机物合成等无机物合成为为有机物有机物本本质质化能合成作用化能合成作用光合作用光合作用氧化无机物放出氧化无机物放出绿色植物绿色植物硝化细菌硝化细菌自养生物,异养生物,(重庆卷)(重庆卷)下下 图是水生植物
7、黑藻在光照等环境因素影响图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是At1t2,叶,叶绿绿体体类类囊体膜上的色素吸收光能增囊体膜上的色素吸收光能增加,加,基基质质中水光解中水光解加快、加快、O2 释释放增多放增多Bt2t3,暗反,暗反应应(碳反(碳反应应)限制光合作用。若)限制光合作用。若在在 t2 时时刻刻增加光照增加光照,光合速率将再提高,光合速率将再提高t2t3,限制光合速率的因素为 CO2 浓度此时光照充足且恒定, 若增加光照,光合速率不会提高 Ct3t4,光照,光照强强度不度不变变,光合速率的提高是由
8、,光合速率的提高是由于于光反光反应应速率不速率不变变、暗反、暗反应应增增强强的的结结果果Dt4 后短后短暂时间暂时间内,叶内,叶绿绿体中体中 ADP 和和 Pi 含量升含量升高,高,C3 化合物化合物还还原后的直接原后的直接产产物含量降低物含量降低t3t4,暗反应增强,一定程度上加快 ATP 和 ADP 的转化,同时促进了光反应 叶绿体处不同条件下,叶绿体处不同条件下,C3C3、C5C5、NADPHNADPH、ATPATP以及以及(CH2O)(CH2O)合成量的动态变化合成量的动态变化条件条件C C3 3C C5 5NADPHNADPH和和ATPATP (CH(CH2 2O)O)合成量合成量停
9、止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变增增加加下下降降减少或减少或没有没有减少或没有减少或没有突然光照突然光照COCO2 2供应不变供应不变减减少少增增加加增加增加增加增加光照不变光照不变停止停止COCO2 2供应供应减减少少 增增加加增加增加减少或没有减少或没有光照不变光照不变COCO2 2供应增加供应增加增增加加减减少少减少减少增加增加技法提炼技法提炼分析光合作用中条件骤变时物质的变化分析光合作用中条件骤变时物质的变化 哪些因素会影响光合作用?哪些因素会影响光合作用?植物自身因素植物自身因素环境因素对光合作用的影响环境因素对光合作用的影响1)光照)光照(光照时间、光照强弱;光的成分光
10、照时间、光照强弱;光的成分)2)温度)温度3)二氧化碳浓度)二氧化碳浓度4)水分)水分5)矿质元素)矿质元素 (N N、P P、MgMg) 内因内因外外因因等等等等考点二考点二 影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用AB光照强度光照强度0吸吸收收CO2C释释放放CO2细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的COCO2 2量量净净光光合合作作用用量量真真正正(实实际际)光光合合作作用用量量在在A A点含义:点含义:在在B B点点( (光补偿点光补偿点)含义含义:在在C C点点( (光饱和点光饱和点)含义:含义:真正(实际)光合速率净光合速率呼吸速率真正(实际)光合速
11、率净光合速率呼吸速率 1 .1 .光照强度光照强度光照强度光照强度光照强度为光照强度为0,此时只进行呼吸作用,此时只进行呼吸作用, 释放的释放的CO2量为呼吸速率。量为呼吸速率。光合作用速率呼吸作用速率光合作用速率呼吸作用速率。随光照强度增加,光合作用不再增加随光照强度增加,光合作用不再增加(2 2)线:)线:ABAB段:段:BCBC段:段:(3 3)应用:)应用:同时进行光合作用和呼吸作用,同时进行光合作用和呼吸作用,而且光合作用的强度小于呼吸作用的强度。而且光合作用的强度小于呼吸作用的强度。同时进行光合作用和呼吸作用,同时进行光合作用和呼吸作用,而且光合作用的强度大于呼吸作用的强度。而且光
12、合作用的强度大于呼吸作用的强度。阴雨天适当补充光照,及时对大棚除霜消雾。阴雨天适当补充光照,及时对大棚除霜消雾。阴生植物阴生植物A点、点、B点怎样移动?点怎样移动?呼吸速率呼吸速率AB光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收COCO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物C释释释释放放放放COCO2 2阴生植物:阴生植物:A A点上移、点上移、B B点左移点左移A AB B光照强度光照强度光照强度光照强度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cA点:黑暗时,点:黑暗时, 只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放区别植物
13、体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段:弱光下,段:弱光下,光合作用光合作用小于小于细胞呼吸细胞呼吸A AB B光照强度光照强度光照强度光照强度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cO2CO2CO2O2B点:光补偿点,点:光补偿点,光合作用光合作用等于等于细胞呼吸细胞呼吸A AB B光照强度光照强度光照强度光照强度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cO2CO2BC1段:强光下,段:强光下,光合作用光合作用大于大于细胞呼吸细胞呼吸A AB B光照强度光照强度光照强度光照强
14、度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cO2CO2CO2O22.CO2.CO2 2浓度浓度图图1中中A点表示点表示CO2补偿补偿点点,即光合作用速率等于呼,即光合作用速率等于呼吸作用速率吸作用速率时时的的CO2浓浓度,度,图图2中中A点表示点表示进进行光合作用所需行光合作用所需CO2的最低的最低浓浓度度 B和和B点都表示点都表示CO2饱饱和点。和点。应用:在农业生产上可以通过应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风正其行,通其风”,增施农家肥增施农家肥等增大等增大CO2浓度,提高光合作用速率。浓度,提高光合作用速率。3.3.温度对光合作
15、用速率的影响温度对光合作用速率的影响 (1)曲线分析:曲线分析:温度主要是通过温度主要是通过影响与光合作用的影响与光合作用的 活性活性而影响光合作用速率而影响光合作用速率。(酶对暗反应影响大吗?)。(酶对暗反应影响大吗?)(2)应用:应用:冬天,温室栽培时冬天,温室栽培时,白天调到光合作用白天调到光合作用 温温度度, 以提高光合作用速率;晚上适当降低温室的温度,以提高光合作用速率;晚上适当降低温室的温度, 以降低以降低 ,保证植物,保证植物 的积累。的积累。最适最适细胞呼吸细胞呼吸有机物有机物有关酶有关酶4.4.多因子对光合速率的影响多因子对光合速率的影响曲线分析:曲线分析:P P点之前,点之
16、前,当到当到Q Q点后,点后,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子的不断加强,光合速率不断提高。的不断加强,光合速率不断提高。横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可适当提高图示中的其他因子。想提高光合速率,可适当提高图示中的其他因子。 应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加的活性,提高光合速率,也可同时适当增加CO2,进一步提高光
17、合速率,进一步提高光合速率,当温度适宜时,可适当增加光照强度和当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。浓度以提高光合速率。5.5.必需元素供应对光合速率的影响必需元素供应对光合速率的影响 (1)(1)曲线分析:曲线分析:在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提在一定浓度范围内,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而导致植物 。渗透失水而萎蔫渗透失水而萎蔫(2)(2)应用:应用:根据作物的需肥规律,根据作物的需肥规律, 增施肥料,可提高增施肥料,可提高农作物产量。农
18、作物产量。适时、适量地适时、适量地1. N元素元素2. P元素元素3. K元素元素4. Mg元素元素必必需需矿矿质质元元素素在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因酶(蛋白质)、叶绿素、酶(蛋白质)、叶绿素、ATP、NADPH等的组成成分。等的组成成分。ATP、NADPH等的组成成分等的组成成分可维持叶绿体膜的结构和功能可维持叶绿体膜的结构和功能对光合作用产物(如糖类)的合成对光合作用产物(如糖类)的合成和运输有重要作用和运输有重要作用叶绿素的重要组成成分叶绿素的重要组成成分矿质元素矿质元素合理施肥合理施肥6.6.水分的供应对光合作用速率的影响水分的供应对光合作用速
19、率的影响 (1)(1)影响:影响: (2)(2)应用:应用:水是光合作用的原料,缺水既水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用可直接影响光合作用,又会导致叶片,又会导致叶片 ,限制,限制 进入叶片,从而间接影响光合作用。进入叶片,从而间接影响光合作用。气孔关闭气孔关闭 CO27.7.叶龄对光合速率的影响叶龄对光合速率的影响根据作物的需水规律根据作物的需水规律合理灌溉合理灌溉。曲线分析:曲线分析: OAOA段段: : ABAB段段: : BC段段:随幼叶不断生长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断随幼叶不断生长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断增多增多, ,色素含量不断增加色素含量不断增加,光合速
20、率不断增加;,光合速率不断增加;壮叶时,叶面积、叶绿体、壮叶时,叶面积、叶绿体、色素都处于稳定状态色素都处于稳定状态, 光合速率基本稳定;光合速率基本稳定;老叶时,随叶龄增加,老叶时,随叶龄增加,叶内色素被破坏叶内色素被破坏, 光合速率下降。光合速率下降。应用:应用: 摘除老叶、残叶。摘除老叶、残叶。提高农作物光合作用强度的措施:提高农作物光合作用强度的措施: 注意多用一些注意多用一些适当、适量、合理适当、适量、合理 等字眼等字眼 1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当
21、增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植、合理密植A植物乙比植物甲植物乙比植物甲对对CO2浓度更敏感浓度更敏感B当当CO2吸收量为吸收量为c时,植物甲与植物乙时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等合成有机物的量相等Cd点时植物甲细胞内产生点时植物甲细胞内产生ATP的结构有细胞质的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体基质、线粒体、叶绿体D适当降低光照强度,适当降低光照强度,b点将向左移动点将向左移动BD 以测定的以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影
22、响,结果如下图所示。相关植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如下图所示。相关分析正确的是分析正确的是 A光光照照相相同同时时间间,35时时光光合合作作用用制制造造的的有有机机物物的量与的量与30时时相等相等B光光照照相相同同时时间间,在在20条条件件下下植植物物积积累累的的有有机机物的量最多物的量最多35时消耗量为时消耗量为3.003.506.50,30时为时为3.503.006.50 可见光下可见光下25时时CO2吸收量最大,故吸收量最大,故25时植物积累的有机物的时植物积累的有机物的量最多量最多 两曲线的交点应表示光合作用积累的与呼吸作用消耗的有机物的两曲线的交点应表示光合作用积累的与呼吸作
23、用消耗的有机物的量相等。量相等。O O2 2的的产生产生量量COCO2 2的的消耗消耗量量光合作用光合作用C C6 6H H1212O O6 6产生产生量量真正光合速率真正光合速率= = 净净( (表观表观) )光合速率光合速率+ +呼吸速率呼吸速率O O2 2的的释放释放量呼吸作用的量呼吸作用的耗耗O O2 2量量COCO2 2吸收吸收量呼吸作用量呼吸作用COCO2 2的产生的产生量量光合作用光合作用C C6 6H H1212O O6 6积累积累量量呼吸作用呼吸作用C C6 6H H1212O O6 6消耗消耗量量区别:表观区别:表观(净净) )光合作用速率与真正光合作用速率光合作用速率与真
24、正光合作用速率下图为某同学所绘某绿色植物的叶肉细胞在光照强度分下图为某同学所绘某绿色植物的叶肉细胞在光照强度分别为别为a、b、c、d时,单位时间内时,单位时间内CO2和和O2释放量的变释放量的变化图。有关叙述正确的是化图。有关叙述正确的是A光照强度为光照强度为a时,该细胞不进行光合作用时,该细胞不进行光合作用B光照强度为光照强度为b时,该细胞只能进行无氧呼吸时,该细胞只能进行无氧呼吸C光照强度为光照强度为c时,所对应的柱状图是错误的时,所对应的柱状图是错误的D光照强度为光照强度为d时,该细胞的实际光合作用速时,该细胞的实际光合作用速 率为率为8个单位个单位A 光照强度为a时,只有CO2的释放,
25、说明光合作用产生的氧气不足呼吸作用,或者是没有光合作用,故错误B 光照强度为b时,无CO2释放,也无O2释放,说明光合作用产生的氧气恰 好被呼吸作用消耗,故错误C 光照强度为c时,既有CO2释放,也有O2释放,不可能。所以选CD 光照强度为d时,实际光合速率应该是测出的表观光合速率(8个单位)加上被呼吸作用消耗的那部分,故错误 探究探究: :光照强度光照强度 对光合作用的影响对光合作用的影响.实验原理:实验原理:小圆形叶片小圆形叶片 加富含加富含COCO2 2的清水的清水 光照强光照强度度 叶片浮起叶片浮起数量数量 甲甲 1010片片 20 20 mLmL 强强 乙乙1010片片 20 20
26、mLmL 中中 丙丙 1010片片 20 20 mLmL 弱弱 多多中中少少在一定范围内在一定范围内, ,随着光照强度不断增强,光合作用强度也随着光照强度不断增强,光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的不断增强(小圆形叶片中产生的O O2 2越多,浮起的越多)越多,浮起的越多)3.3.实验装置分析实验装置分析(1)自变量的设置:)自变量的设置:(2)中间盛水的玻璃柱的作用:)中间盛水的玻璃柱的作用:(3)因变量是:)因变量是:光照强度是自变量,光照强度是自变量,通过调整台灯与试管之间的距离来调节光照强度的大小。通过调整台灯与试管之间的距离来调节光照强度的大小。吸收灯光的热量,避免光照对试管
27、内水温产生影响。吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温产生影响。光合作用强度光合作用强度此实验中材料的处理方式和步骤此实验中材料的处理方式和步骤可以应用于探究其他因可以应用于探究其他因素(素(CO2浓度、温度等)对光合作用的影响,只要改变浓度、温度等)对光合作用的影响,只要改变自变量即可。自变量即可。若实验中每隔若实验中每隔5min改变一次试管与玻璃柱之间的距离,改变一次试管与玻璃柱之间的距离,随着距离的增加,气泡产生速率下降,请分析影响这一随着距离的增加,气泡产生速率下降,请分析影响这一结果的外界因素是:结果的外界因素是: ; 。光照强度减弱,光合作用产生的光照强度减弱,光合作用产生的O2减少
28、减少 水中水中CO2含量逐渐下降,光合作用产生含量逐渐下降,光合作用产生的的O2减少减少 为了探究光照强度对光合速率的影响,为了探究光照强度对光合速率的影响,利用此图装置进行实验的设计思路是:利用此图装置进行实验的设计思路是: 。用多组相同装置,只更换灯泡大小用多组相同装置,只更换灯泡大小或只改变试管与光源之间的距离,进行对照实验或只改变试管与光源之间的距离,进行对照实验 光合作用强度可以用多种指标表示,光合作用强度可以用多种指标表示,以下不适合的是以下不适合的是A.A.植物体鲜重增加量植物体鲜重增加量 B. B.植物体干重增加量植物体干重增加量C.OC.O2 2释放量释放量 D .CO D
29、.CO2 2吸收量吸收量选选A植物体鲜重增加量包括有机物积累量,还包括植物从外植物体鲜重增加量包括有机物积累量,还包括植物从外界吸收的水的量;植物对水分的吸收受多种因素(如蒸界吸收的水的量;植物对水分的吸收受多种因素(如蒸腾作用、土壤含水量等)的影响,所以不能用植物体鲜腾作用、土壤含水量等)的影响,所以不能用植物体鲜重增加量来表示。重增加量来表示。干重增加量与有机物增加相关 实验:绿叶中色素的提取和分离实验:绿叶中色素的提取和分离一一 实验原理:实验原理:(1 1)叶绿体中的色素可以溶解在)叶绿体中的色素可以溶解在 中,中,可以用来提取色素。可以用来提取色素。 (2 2)色素)色素有很多种,都
30、能溶于层析液中,有很多种,都能溶于层析液中,但但 不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快;反之则慢。可用散的快;反之则慢。可用 分离色素分离色素无水乙醇无水乙醇溶解度溶解度纸层析法纸层析法绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离二二. 操作步操作步骤:骤:提取色素提取色素制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察与记录观察与记录三、光合色素的提取和分离三、光合色素的提取和分离 1.1.色素的提取色素的提取(1 1)称取:)称取: g g绿叶;绿叶;(2 2)研磨:)研磨:研钵,加入研钵,加入少许少许二氧化硅二氧化硅( )和和碳酸钙碳酸钙
31、( )、3ml 3ml 95%95%乙醇乙醇( ),研磨研磨充分、迅速充分、迅速成匀浆状。成匀浆状。 (3 3)过滤:在漏斗基部放单层尼龙纱,过滤研磨液)过滤:在漏斗基部放单层尼龙纱,过滤研磨液到试管,到试管,及时用棉塞将滤液的试管口塞紧及时用棉塞将滤液的试管口塞紧。 研磨充分研磨充分防止色素受到破坏防止色素受到破坏叶绿体中色素溶解于有机溶剂,不溶于水叶绿体中色素溶解于有机溶剂,不溶于水2. 色素的色素的分离分离(1 1)制备滤纸条:制备滤纸条:剪去两角的目的:剪去两角的目的:( ),), (2 2)画滤液细线:画滤液细线:(3 3) 分离色素分离色素 防止两边滤液扩散速度太快防止两边滤液扩散
32、速度太快纸层析法纸层析法细、直、齐,重复几次细、直、齐,重复几次插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(为什么?)(为什么?)分离色素的装置分离色素的装置滤纸朝下放入层析液中,要盖住盖子,防止层析液挥发滤纸朝下放入层析液中,要盖住盖子,防止层析液挥发v分离色素分离色素滤纸朝下放入层滤纸朝下放入层析液中,要盖住析液中,要盖住盖子,防止层析盖子,防止层析液挥发。液挥发。分离色素:分离色素:将适量的层析液倒入试管中,装置如右图所示,将适量的层析液倒入试管中,装置如右图所示,插入滤纸条(有滤液细线的一端朝
33、下),随后用棉塞塞紧插入滤纸条(有滤液细线的一端朝下),随后用棉塞塞紧试管口。试管口。注意注意:不能让滤纸上的滤液细线触到层析液不能让滤纸上的滤液细线触到层析液(或棉塞或棉塞)在滤纸条上距离最近的两条色素带是在滤纸条上距离最近的两条色素带是叶绿素叶绿素a与叶绿素与叶绿素b,距离最远的相邻的两条距离最远的相邻的两条色素带是色素带是胡萝卜素和叶黄素胡萝卜素和叶黄素。拓展实验:拓展实验:若将过滤所得的含有色素的滤液若将过滤所得的含有色素的滤液点在圆形滤纸点在圆形滤纸中心中心 , 实验结果将如何变化?实验结果将如何变化? 绿叶中的色素绿叶中的色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝
34、绿色)叶绿素叶绿素b(黄绿色)(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)叶黄素(黄色)主要吸收主要吸收主要吸收主要吸收 红光红光红光红光和和和和蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光主要吸收主要吸收主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光3/41/4光合作用中最有效的光为光合作用中最有效的光为 ,最无效光的为,最无效光的为 。白光白光绿光绿光突破考点提炼技法实验中的注意事项及操作目的 易易 错错 警警 示示命题探究命题探究技法提炼技法提炼 实验九实验九核心突破核心突破突破考点提炼技法命题探究命题探究技法提炼技法提炼 实验九实验九核心突破核心突破思考:思考:分别在分别在A A、B B、C C
35、三个研钵中加三个研钵中加2g2g剪碎的新鲜剪碎的新鲜菠菜叶,并按下表所示添加试剂,经研磨,过滤得菠菜叶,并按下表所示添加试剂,经研磨,过滤得到三种不同颜色得溶液,即:深绿色、黄绿色(或到三种不同颜色得溶液,即:深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。褐色)、几乎无色。 处理处理 A B C CSiO2(少量)少量) CaCO3(少量)少量) 95乙醇乙醇(10ml) 蒸馏水蒸馏水(10ml) A、B、C处理得处理得到得溶液得颜色到得溶液得颜色分别是什么?分别是什么?并分析原因?并分析原因?黄绿黄绿 无色无色 深绿深绿造成色素提取液颜色浅的主要原因有哪些?造成色素提取液颜色浅的主要原因有哪些?绿叶不
36、鲜嫩,色素含量太少;绿叶不鲜嫩,色素含量太少;研磨不充分,色素未能充分提取;研磨不充分,色素未能充分提取;绿叶过少或提取液(丙酮、酒精等)加入绿叶过少或提取液(丙酮、酒精等)加入过多,导致色素溶液的浓度低;过多,导致色素溶液的浓度低;未加碳酸钙或加入量过少,导致部分色素未加碳酸钙或加入量过少,导致部分色素分子被破坏。分子被破坏。拓展延伸拓展延伸影响叶绿素合成的因素有哪些影响叶绿素合成的因素有哪些?(1)光照)光照: (2)温度:温度: (3)矿质元素矿质元素:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。在黑暗中不能合成叶绿素
37、,因而叶片发黄。温度可影响与叶绿素合成有关的酶的温度可影响与叶绿素合成有关的酶的 活性,活性, 进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿 素分子素分子易被破坏,因而叶子变黄。易被破坏,因而叶子变黄。叶绿素中含叶绿素中含N、Mg等矿质元素等矿质元素,若缺乏将导致叶绿素无法若缺乏将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄。另外合成,老叶先变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分的辅助成分,缺,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻也将导致叶绿素合成受阻,幼叶先变黄。幼叶先变黄。想一想想一想 叶片为什么一般是绿色的?叶片为什么一般是绿色的? 秋天叶片变黄变红
38、是怎么回事?秋天叶片变黄变红是怎么回事? 叶片是绿色的原因有二个:叶片是绿色的原因有二个:一是叶绿素是类胡萝卜素含量的三倍;一是叶绿素是类胡萝卜素含量的三倍;二是色素不吸收绿光被反射回来。二是色素不吸收绿光被反射回来。秋天叶片秋天叶片变黄变黄是:是:低温使叶绿素遭到破坏,低温使叶绿素遭到破坏,呈现出类胡萝卜素的颜色,呈现出类胡萝卜素的颜色,变红变红则是:则是:液泡中花青素的颜色液泡中花青素的颜色【解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线】典型图示典型图示1信信息息解解读读图图1夏季一昼夜夏季一昼夜CO2吸收和吸收和释释放放变变化曲化曲线线a点:凌晨点:凌
39、晨2时时4时,温时,温度降低,呼吸作用减弱,度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少。释放减少。b点:有微弱光点:有微弱光照,植物开始进照,植物开始进行光合作用。行光合作用。c点:上午点:上午7时左时左右,光合作用等右,光合作用等于呼吸作用于呼吸作用bc段:段:光合作光合作用小于用小于呼吸作呼吸作用。用。d点:温度过高,点:温度过高,部分气孔关闭,出部分气孔关闭,出现现“ ”现象。现象。e点:下午点:下午6时左时左右,光合作用等右,光合作用等于呼吸作用。于呼吸作用。ef段:光合段:光合作用小于呼作用小于呼吸作用。吸作用。fg段:段:没有光没有光照,光合照,光合作用停止,作用停止,只进行呼只进行呼吸
40、作用。吸作用。午休午休ce段:光合作用段:光合作用大于呼吸作用。大于呼吸作用。典型图示典型图示2信信息息解解读读AB段:段:无光照,无光照,植物只植物只进行呼进行呼吸作用。吸作用。BC段:段:温度降温度降低,呼低,呼吸作用吸作用减弱减弱。CD段:段:4时后,微弱光照,时后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合开始进行光合作用,但光合作用强度作用强度 呼吸作用强度。呼吸作用强度。DH段:光照继续增强,段:光照继续增强,光合作用强度光合作用强度 呼吸作呼吸作用强度。其中用强度。其中FG段表示段表示“光合午休光合午休”现象。现象。HI段:光照继段:光照继续减弱,光合续减弱,光合作用强度作用强度 呼呼吸
41、作用强度,吸作用强度,直至光合作直至光合作用完全停止。用完全停止。H点:随光照减弱,光合点:随光照减弱,光合作用强度下降,光合作用强作用强度下降,光合作用强度度 呼吸作用强度。呼吸作用强度。D点:随光照增强,光合作点:随光照增强,光合作用强度用强度 呼吸作用强度呼吸作用强度。比较两图比较两图AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量m mg g/ /d dm m2 2h hCO2CO2C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2两种表示方法有什么区别呢?两种表示方法有什么区别呢?光光合合速速率率0光照强度光照强度A 净光合作用净光合作用总光合作用总光合作用光照面积应用:适当间苗
42、、修剪,合理施肥、浇水,应用:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长避免徒长。封行过早,。封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。造成不必要的浪费。曲线分析:曲线分析:OA段表明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不段表明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大,断增大,A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大,点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大, 光光合作用不再增加,合作用不再增加,原因是有很多叶被遮挡原因是有很多叶被遮挡OB段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于段表明干
43、物质量随光合作用增加而增加,而由于A点以后光点以后光合作用不再增加,但叶片随叶面积的不断增加呼吸量合作用不再增加,但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC段段)不不断增加,所以干物质积累量不断降低断增加,所以干物质积累量不断降低(BC段段)。若丁处加入使光反应停止的试剂,则绿藻细胞只进行呼吸作用,根据绿藻的呼吸速率可知,溶氧变化的曲线可用曲线e表示 (4)图2中曲线b说明绿藻细胞的净光合速率为10 mol/min,则实际光合速率102.512.5(mol/min),因此1 h后。绿藻细胞光合作用产生的氧气量12.560750(mol)。图2中的曲线c说明绿藻细胞的净光合速率为5 mol/min,实际光合速率为7.5 mol/min,光合作用1 h产生的氧气量为450 mol,而呼吸作用一天(24 h)消耗的氧气量为3 600 mol,因此每天光照至少要8 h绿藻才能正常生长。