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1、第十三讲 光合作用,一轮复习,考纲要求,考点一 捕获光能的色素和叶绿体,（一）.提取和分离叶绿体中的色素,1.实验原理（1）提取：_（2）分离：_ _2.选材要求？3.试剂的作用,叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水,各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢,方法：_,纸层析法,颜色深的叶片,一端剪去两角，目的是使色素在滤纸条上扩散均匀,4.实验过程,提取色素,剪碎,加药品,研磨,过滤,迅速，充分,制备滤纸条,画滤液细线,细、直、重复多次,分离色素,注意：一定不要让滤纸上的滤液细线接触到层析液,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶
2、绿素b,(占1/4),(占3/4),滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？,5.实验结果,拓展1：影响叶绿素合成的因素,（1）光照：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。（2）温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，因而叶子变黄。（3）矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成。,拓展2：色素吸收光谱的应用,（1）无色透明大棚日光中各色光均能透过，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。（2）叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率
3、最低。（3）实验室中黑暗处理有机物时需要有光条件下操作时最好选用绿光灯。,思考：在温室自然光照基础上，给植物人工补充哪些单色光对增产最有利？,例1(2013江苏卷)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是()A使用定性滤纸过滤研磨液B将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次D研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素,B,色素 酶,基粒,由两个以上的类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上含色素和酶,基质,含多种光合作用所必需的酶,（二）.叶绿体,考点二 光合作用的探究历程,更新空气,在光下,光能,化学能,淀粉,水,CO2,阅读教材P101-102光合作用的探究
4、历程填空,对照？光的作用？更新了空气中的什么成分？,普利斯特利的实验,空白对照,实验重复了500多次,英格豪斯的实验,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,萨克斯的实验,暗处理和酒精脱色目的？自变量？因变量？对照？,结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。,恩格尔曼实验巧妙之处(1)选材：水绵具有细而长的带状叶绿体，呈螺旋状分布，便于观察和分析。(2)实验环境方面：将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧气的影响。(3)光源选择方面：选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧气的部位。(4)对比实验设计方面：进行黑暗和
5、曝光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。,例2.在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是()A普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气B萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件C恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2,C,绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。,光合作用的概念：,条件,场所,原料,光合作用的实质,合成有机物 储存能量,光合作用的意义,（1）为生物生存提供了物质来源和能量来源； （2）维持了大气中O2和C
6、O2的相对稳定；（3）对生物的进化有直接意义。,考点三 光合作用的基本原理,1、光 反 应,（1）条件：,水在光下分解,O2,H,光、酶、色素,（3）过程：,（2）场所：,类囊体的薄膜上,物质变化,能量变化,光能,2、暗 反 应,C5,固 定,2C3,（2）场所：,（1）条件：,（3）过程：,叶绿体的基质,酶、H、ATP,多种酶参加催化,物质变化,能量变化,ATP中活跃的化学能糖类中稳定的化学能,还 原,光反应和暗反应的比较,类囊体薄膜,叶绿体基质,酶、H、ATP,光、色素、酶,CO2的固定C3的还原,水的光解ATP的生成,ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能,光能ATP中活跃的化学能,（
7、1）光反应为暗反应准备了H和ATP,（2）暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi,有光、无光都可以,H2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+ Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固定,C3的还原,(1) 光照条件对各种物质合成量的影响：,积累、增加,消耗、减少,H2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+ Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固定,C3的还原,(2) CO2浓度条件对各种物质合成量的影响：,C3、C5含量变化的两点注意(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长
8、时间。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，H和ATP的含量变化是一致的。,例3.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()A.a上升、b下降B.a、b都上升C.a、b都下降D.a下降、b上升,B,例4.对某植株做如下处理：(甲)持续光照10min，再黑暗处理10min，(乙)光照5s后再黑暗处理5s，连续交替进行20min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是（ ）A甲多于乙 B甲少于乙C甲和乙相等 D无法确定,B,提示：相同时间内，若光照和黑暗间隔处理比一直光照有
9、机物积累多，因为H、ATP基本不积累，利用充分；但一直光照会造成 H、 ATP的积累，利用不充分。,3.光合作用中元素的去向,6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2,光能,叶绿体,光合作用总反应式（以葡萄糖为底物）,4.生物的同化作用类型,（1）自养型：将无机物合成为有机物 光合作用：以光能为合成有机物的能量来源绿色植物：,化能合成作用：以氧化无机物产生的化学能为合成有机物的能量来源,（2）异养型：只能利用现成的有机物,光合速率与呼吸速率绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。真正光合速率净光
10、合速率呼吸速率,考点四 光合作用的影响因素及应用,光和速率和呼吸速率常见的表示方式,例5.采用黑白瓶(不透光可透光瓶)法测定池塘群落各深度日代谢的平均氧浓度变化，结果如下表。请据表分析，该池塘一昼夜生产氧气量和消耗氧气量各为多少(单位：gm2)(),A. 9、7 B8、7 C8、11 D5、11,B,考点四 光合作用的影响因素及应用,（一）内部因素,阳生植物和阴生植物,应用：间作套种,应用：适时、适量地提供水、肥及其他环境条件使植物茁壮成长。,叶面积增大，叶绿体和叶绿素都增多,基本稳定,叶绿素被破坏,应用：农作物、果树管理后期，适当摘除 老 叶、 残 叶。,光合作用过程图解,（二）影响光合作用
11、的环境因素,光照,光照强度,光 质,光照时间,光照面积,1.光照强度,光照面积,光合量,呼吸量,净光合量,点以后，由于很多叶被遮挡，光合作用不再增加,下图表示20时某植物光合作用强度与光照强度的关系，则下列说法中，错误的是：,A、A点叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体B、B点的生物学意义是光合与呼吸作用达到动态平衡 C、光照强度长期维持在B点以下,植物将不能正常生活D、C点以后，光照强度不再是光合作用的限制因素,A点：B点：C点：AB段：BD段：CD段：,光合速率0，|y|代表呼吸速率,光合速率呼吸速率（x为光补偿点）,对应的x值为光饱和点,限制光合作用强度的因素：CO2浓度,呼吸速率
12、光合速率,呼吸速率光合速率,例6.如图为该植物处于25环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是(),A.a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响B.b点时植物才开始进行光合作用C.若将温度从25提高到30时，a点上移，d点下移D.c点时该植物的O2产生量为V1+V2,光合：25呼吸：30,最适,D,思考:下图曲线指的是净光合速率还是总光合速率?,2.CO2的浓度,应用：正其行，通其风,3、温度,主要是影响酶的活性,对光反应和暗反应都有影响，但主要影响暗反应。,4.水分,5.矿质元素,光合酶、ATP、DNA、RNA以及叶绿素的组成元素;叶绿体的双层膜上也有N,ATP、DNA、R
13、NA的组成元素;叶绿体的双层膜上也有P,叶绿素的组成元素,与糖类的合成、运输有关,应用：合理施肥,多因子对光合速率影响的分析,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CO2浓度，进一步提高光合速率。,光合作用原理的应用：提高农业产量,白天增强净光合作用,夜晚减弱呼吸作用,增大昼夜温差,微生物分解作用，产生CO2,施用有机肥,提高CO2浓度,正其行，通其风,控制叶面积,修剪,增大光能利用率,合理密植,延长光合作用时间,一年多耕,增强光照强度,温室挂日光灯,原理,措施,考点五 光合作用和呼吸作用的关系,1.光合作用和呼吸作用的区别,2.
14、光合作用和呼吸作用的联系,(1)物质方面：C：CO2 (CH2O) C3H4O3 CO2O：H2O O2 H2OH：H2O H (CH2O) H H2O(2)能量方面：光能 ATP中活跃的化学能 (CH2O)中稳定的化学能,暗反应,呼吸,呼吸,光反应,呼吸,光反应,暗反应,呼吸、,呼吸,细胞呼吸,光反应,暗反应,ATP中活跃化学能各项生命活动,热能,【解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线】,典型图示1,图1夏季一昼夜CO2吸收和释放变化曲线,a点：凌晨2时4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。,b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。,c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用,bc
15、段：光合作用小于呼吸作用。,d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“ ”现象。,e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用。,ef段：光合作用小于呼吸作用。,fg段：没有光照，光合作用停止，只进行呼吸作用。,午休,典型图示2,AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。,BC段：温度降低，呼吸作用减弱。,CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度 呼吸作用强度。,DH段：光照继续增强，光合作用强度 呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象。,HI段：光照继续减弱，光合作用强度 呼吸作用强度，直至光合作用完全停止。,H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度 呼吸作用强度。,D点：随
16、光照增强，光合作用强度 呼吸作用强度。,绿色植物放入密闭透明玻璃罩中，放在室外一昼夜。,罩内CO2浓度,罩内O2浓度,0,6,12,18,24,时刻,光合作用强度的变化,I,其它几种曲线,0,6,12,18,24,A,B,D,C,F,E,时刻,玻璃温室中CO2浓度的变化,思考：哪点对应的时刻光合作用积累的有机物量最大？DE段和FG段下降的原因有何不同？,细胞气体交换分析,图甲表示某植物细胞的部分细胞结构和相关代谢情况，af指的是O2或CO2。图乙表示在适宜的条件下，环境中的CO2浓度与CO2吸收量之间的关系曲线，m点是能够进行光合作用的CO2的最低浓度。据图回答下列问题：,（1）请在图乙中绘出
17、B点之前的部分，使曲线 完善，与y轴的交点为A。,（1）请在图乙中绘出B点之前的部分，使曲线 完善，与y轴的交点为A。,(m点是能够进行光合作用的CO2的最低浓度),（2）当叶肉细胞分别处于m、C、E和n所对应的CO2浓度时，图甲中对应的af过程分别是 m： E：_ C： ； n： _ 。,d、c,a、b、d、c,a、b,a、b、e、f,NaHCO3缓冲液,装置,思考：下图装置能否用来进行光合速率的测定？,思考：NaHCO3缓冲液的作用？着色液的移动方向，移动数值代表什么？怎样排除物理误差？,持续提供CO2,保持空间CO2浓度相对稳定,植株光合作用O2的产生量与呼吸作用O2的消耗量的差值.,网络构建,完成课后限时自测（十）,
