光合作用-张韶杰.ppt

《光合作用-张韶杰.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光合作用-张韶杰.ppt（41页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1,第2单元 细胞代谢第9讲 光合作用,一、捕获光能的色素（光合色素）,（一）绿叶中的四种色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素b,叶绿素a,胡萝卜素,叶黄素,（蓝绿）,（黄绿）,（橙黄）,（黄色）,（3/4）,（1/4）,（二）四种色素的吸收光谱,课本P99,主要：红光和蓝紫光,主要：蓝紫光,透明薄膜；红光或蓝紫光灯,2,【变式训练】如图把绿叶色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，在镜的另一侧观察，连续光谱中，不变暗的主要区域是（）A.B B.A C.C D.以上都不对,金榜 P61,A,未被吸收的光谱带,2.阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱，如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光

2、谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于（）A.绿光区 B.红光区和绿光区C.蓝紫光区和绿光区 D.红光区和蓝紫光区,金榜 P59,D,被吸收的光谱带,3,实验：绿叶中色素的提取和分离,1.原理,提取：,分离：,（溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快）,2.药品：,提取液：无水乙醇 层析液：石油醚+丙酮+苯 其他：SiO2（助于研磨）、CaCO3（保护色素，H+）,3.步骤：,1）提取色素（剪碎研磨（SiO2、CaCO3、无水乙醇）过滤塞严）,2）制备滤纸条,3）画滤液细线（细、直、重复）,4）用层析液分离色素（滤液细线不能触及层析液）,原因：防止色素溶解在层析液中,5）观察色素带,顺序溶解度；

3、宽窄含量,色素易溶于有机溶剂（如无水乙醇）,纸层析法四种色素在层析液中溶解度不同,4,【典例1】下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B.水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是（甲+乙）（丙+丁）C.四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D.四种色素中，丙和丁主要吸收红光,金榜 P61,B,防止色素受破坏,蓝紫光,溶解度大，扩散快,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,5,分别在A、B、C三个研钵中加入2 g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无

4、色。试回答：,3+2P62 典例2,（1）A处理得到的溶液颜色是_，原因是_。（2）B处理得到的溶液颜色是_，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色是_，原因是_。,深绿色,几乎无色,黄绿色,大量色素溶于无水乙醇中,色素不溶于水,部分叶绿素受到破坏,6,4.如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是（）A.应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆（近似圆形）D.实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色,金榜 P62,D,半径小说明扩散慢叶绿素b黄绿色,7,9.中国的饮食讲究“色香味”，颜

5、色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。提取叶绿素 根据所学知识和实验结果，请回答：（1）提取食用叶绿素的X应该为，原因是。II.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25）下进行实验，方法和结果如下表。,3+2P69 高考题,对人无害的有机溶剂，如食用酒精,叶绿素溶于有机溶剂；溶剂对人体无害,8,（2）表中Y应该为,原因是。（3）若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于 食品,否则。（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供监测方法并写出主要步骤。,考虑碱性；自变量变化有规律,叶绿素受破坏

6、，食品失绿而影响品质,分离色素方法：纸层析法,制备滤纸条；画滤液细线；用层析液分离色素；观察色素带,9,二、光合作用的过程,（一）总反应式,（二）反应阶段,暗反应,1.场所,2.条件,3.过程,糖类,光反应,1）物质变化,2）能量变化,叶绿体类囊体薄膜,叶绿体基质,酶、色素、光、H2O,酶、CO2、H、ATP,水的光解：,H2O H+O2,光能 酶,ADP+Pi+能量 ATP,光能ATP中活跃化学能：,酶,CO2的固定：,C3的还原与C5的再生：,CO2+C5 2C3,酶,C3+H(CH2O)+C5,ATP 酶,ATP中活跃化学能糖类中稳定的化学能,10,6.下图是H随化合物在生物体内转移的过

7、程，下面对其分析正确的是A产生的H可在过程中将五碳化合物还原BH经转移到水中，其过程需氧气参与C能形成ATP的过程有D长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦过程旺盛,3+2P8 模拟题,BD,光反应,暗反应,有氧呼吸第三,有氧呼吸第一二,无氧呼吸第二,C3的还原和C5的再生,产生能量：1、5、6,11,5.如图表示高等植物细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化，某位同学在分析时，作出了如下判断，你认为其中判断有错误的是（）,A.甲为光合作用，乙为呼吸作用B.甲中的H2O在类囊体薄膜上被消耗，乙中H2O的消耗与产生都在线粒体中C.甲和乙过程中都有H的产生与消耗D.甲过程全在叶绿体中进行，乙过程全在

8、线粒体中进行,3+2P9 模拟题,D,光反应,暗反应,有氧第三,有氧第二,12,二、光合作用的过程,（三）光合作用过程图解,（五）光合作用中O和的转移途径,1.O：,2.C：,H2O O2(美，鲁宾和卡门),CO2 2C3(CH2O)(美，卡尔文),卡尔文循环,（四）光反应与暗反应的联系,1.光反应为暗反应提供H和ATP,2.暗反应受阻，光反应产物积累，也不能正常进行,课本 P103,再生,PS:光合午休（中午温度过高，气孔关闭）,Nobel Prize,13,2.如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量比是（）,金榜 P63,C,16O2,18O2,A.12

9、 B.21 C.89 D.98,5.用含14C的二氧化碳来追踪光合作用的碳原子，其转移的途径是（）A.CO2叶绿素ATP B.CO2C3ATPC.CO2C3糖类 D.CO2C5C3糖类,金榜 P63,C,14,3番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是A光反应强度升高，暗反应强度降低 B光反应强度降低，暗反应强度降低C反应强度不变，暗反应强度降低 D光反应强度降低，暗反应强度不变,3+2P68 高考题,B,光反应为暗反应提供H和ATP,15,8.（5）将小球藻装在密闭容器中，一直给予适宜温度和光照。通入14CO2，反应时间为0.5s时，14C出现在C

10、3中；反应时间为5s时，14C出现在C6中。该实验是通过控制_（变量）来探究CO2中碳原子的转移路径。若改变某实验条件发现C5的含量快速升高，则改变的实验条件最可能是_。,3+2P8 模拟题,葡萄糖,含量上升：来的多，去的少,16,6.卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给小球藻14CO2后的60s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物。发现7s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而0.5s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质是()A五碳化合物 BATPC三碳化合物 D葡萄糖,3+2P9 模拟题,C,17,三、光合作用与有氧呼吸的关系,（一）物

11、质联系：,（二）能量联系：,循环利用,单向流动,ATP活跃,(CH2O)稳定,ATP活跃,热能,NADH（还原型辅酶）,NADPH（还原型辅酶）,课本 P94、103,18,下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，表示相关过程，有关说法不正确的是,A图中过程进行的场所是叶绿体的类囊体薄膜B光合作用过程中H来源于过程中水的光解，用于过程CO2的固定C在有氧呼吸的第一阶段，除了产生H、ATP外，产物中还有丙酮酸D、过程中产生ATP最多的是过程,BD,3+2P67 典例7,C3的还原,H2O,CO2,C6H12O6 C3H6O3+H+少能,酶,19,（一）光照强度

12、,1）原理：,2）曲线：,3）应用：,阳生植物光饱和点和补偿点 阴生植物,阴天温室提高，延长。,高于,光照强度,光照时间,影响光反应,四、环境因素对光合作用的影响,A点：，,B点：=，点,C点：光合不再随光强而增强，点（）,净光合作用=。,a.CO2吸收量=光合消耗量 呼吸产生量,b.O2释放量=光合制造量 呼吸消耗量,c.有机物积累量=光合制造量 呼吸消耗量,无光，只呼吸,光合消耗CO2,呼吸产生CO2,光补偿,光饱和,色素含量,呼吸作用,光合作用,增加光合作用面积：。,合理密植、间种,20,（二）CO2浓度,1）原理：,2）曲线：,3）应用：,温室中生火炉,大田中施用有机肥,影响暗反应,五

13、、环境因素对光合作用的影响,A点：，,B点：=，点,C点：光合不再随CO2浓度而增强，点（）,无CO2，只呼吸,光合消耗CO2,呼吸产生CO2,CO2补偿,CO2饱和,H和ATP量,夏季中午，为减少，关闭，CO2浓度降低,光合午休的原因：,蒸腾失水,气孔,21,6.甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：,3+2P68 基础题,（1）甲图曲线中C点和E点处，植株处于何种生理活动状态。（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点（3）乙图中F-

14、G段CO2吸收量逐渐减少是因为，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使C5化合物数量减少，影响了CO2固定。（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为：。,呼吸作用释放CO2量等于光合作用消耗CO2量,净光合,BF,D,=净光合,E,光强度逐渐减弱,H,ATP,夏季中午温度高，为减少蒸腾失水，气孔关闭，影响了CO2的供应,光强,光补偿点,22,2.某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验，为此他们对室内空气中的CO2含量进行了24小时测定，并根据数据绘制了如下曲线。以下说法正确的是 AB、C点表示此时光合速率等于呼吸速率B该植物进行光合作用的时间区段是BCC在

15、AB区段，植物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体DCD段CO2浓度的变化与温度有密切关系,3+2P9 模拟题,A,+叶绿体,CO2浓度升高原因是呼吸作用产生,光补偿点,只呼吸,23,8.甲、乙两图分别表示光照强度和空气中的CO2含量对某绿色植物光合作用的影响，丙图表示一天内某时间段蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线。请据图回答下列的问题：（1）甲图中的B点时细胞进行的生理活动的特点是_，分别与乙、丙图中的_点叶肉细胞所处的生理状态相同，此时细胞中能产生ATP的部位有_；如果在缺镁的条件下，G点将向_方移动。（2）C点与B点相比较，叶绿体基质中C3的含量_。（4）光合作用在遇到一定限制因素时

16、，其速率将不再增加，图中限制E点的外界因素是_。,3+2P9 模拟题,光合速率=呼吸速率,D、G,细胞质基质、线粒体、叶绿体,右上,光补偿点,减少,光强、温度等,24,7在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定不同光照条件下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量，结果如下表。分析表中数据，不正确的推论是A光照强度为1 klx时，光合作用吸收的CO2多于呼吸作用释放的CO2B光照强度为2 klx时，该植物光合作用速率为0C光照强度由5 klx增强7klx时，叶肉细胞中C3化合物合成速率增大D光照强度为9 klx时，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因,3+2P9 模拟题,AB,

17、小于,有光即可进行光合,光饱和点,释放,吸收,25,（07山东）以测定的CO2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呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是A光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B光照相同时间，在25条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等,3+2P67 典例7,AB,=呼吸作用,=净光合=光合消耗-呼吸产生,净光合,积累,积累,制造=积累+消耗,26,用大小相似的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别暗处理1

18、h，测其质量变化，立即再将此叶片移入光下光照1h（光强度相同），再测其质量变化。得到如表结果：以下说法正确的是A.光照时，第1组轮藻合成葡萄糖的总量为4mgB.光照时，第1、2、3组轮藻释放的氧气量相等C.光照时，第4组轮藻光合作用强度等于呼吸作用强度D.该轮藻光合作用和呼吸作用的最适温度约为29,3+2P67 变式2,D,=光照1h产生量-呼吸1h消耗量,呼吸1h消耗糖量,光合1h-呼吸2h积累糖量,光合1h 制造糖量,5、7、9、3,光合1h制造,27,3.右图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（时间单位、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是A.在9：3011：00之

19、间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓B.在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米得多C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D.在18：30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应,3+2P68 高考题,B,光合午休,气温高，为减少蒸腾失水，气孔关闭，CO2浓度降低,净光合,净光合,净光合=0，光合=呼吸,28,8.观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。（1）依图9分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时（填有或无）ATP和H的合成，原因是；此时段（填有或无）光合作用的暗反应发生，原因

20、是；1016时无明显CO2吸收的直接原因是。（3）蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是。,3+2P69 高考题,有,呼吸作用可合成,无,叶绿体无光不能合成H和ATP,为减少蒸腾失水气孔关闭,全能性,基因的选择性表达,29,（三）其他,五、环境因素对光合作用的影响,1.温度：,2.水分：,3.矿质元素：,温室晚上适当 温度,缺水时 关闭；,N酶、H；PATP；Mg叶绿素；K光合产物的运输和转化,降低,气孔,缺水时叶片中淀粉积累，光合产物输出缓慢,（四）多种因素对光合作用的影响,P点之前，限制因素为；Q点之后，限制因素为。,光强,温度,3+2P

21、65,30,在曲线图中，有MN、O、P、Q五个点，对它们的含义的叙述正确的是M点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光合作用强度弱于呼吸作用强度 N点时，植物体只进行呼吸作用；O点时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度 Q点时，光照强度不再是影响光合速率的主要因素 P点前，影响光合速率的主要因素是光照强度A B C D,3+2P67 典例6,C,CO2浓度,31,11.为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是。实验结果表明，在 的条件下施肥效

22、果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取 措施能提高玉米的光能利用率。,3+2P70 高考题,光强,土壤含水量,土壤含水量40%60%,合理密植,32,3+2P69 高考题,B,光强度,=净光合+呼吸,呼吸,光饱和点,光饱和点,33,2.如图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位面积上植物叶面积数量。此值越大，表示植物叶片交错程度越大）。图中阴影部分表示的生理过程和森林合理开采的叶面积指数分别为()A.吸收矿质元素的量，8B.呼吸作用消耗有机物量，4C.呼吸作用消耗有机物量，6D.蒸腾作用失水量，2,金榜 P69,C,净光合,3+2P64,34,六、

23、探究：光照强弱对光合作用强度的影响,1.原理：,2.器材：,3.步骤：,O2产生速率,光合作用强度,叶片含有空气上浮 叶片下沉 叶片上浮,抽气,光照产O2,打孔器、注射器、台灯、绿叶等,打孔 抽气 叶片沉底 通入CO2 记录上浮叶片数,黑暗,光照,自变量：，控制方法：；,4.分析：,因变量：，观测指标：；,改变灯泡与叶片距离,光照强弱,光合作用强度,单位时间内浮起叶片数量,无关变量：，排除方法：；,打孔、避开叶脉、抽气等,课本P105,35,图甲曲线表示某植物在恒温30时光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答：（2）已知该植物光合作用和呼吸作用

24、的最适温度分别为25和30，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25，甲曲线中a点将向 移动，b点将向 移动。,3+2P63 典例3,只呼吸,光补偿点,上,左,光饱和点,36,将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是（）,A.如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B.如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C.如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D.如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移,D,光补偿点,光饱和点,右移,37,植物的气孔是由两个保卫

25、细胞围成的孔隙，它是植物与外界进行气体交换的大门。请回答:(4)图乙是科学家研究气孔张开和关闭调节机制的一项实验结果：气孔的张开或关闭是由于保卫细胞中的(细胞器)内溶液渗透压改变，使细胞吸水或失水而造成的。气孔关闭主要与下降有关；如果缺K+，气孔在一天中能否张开并说明理由?。蔗糖浓度在一天中的变化与 作用有关。,3+2P9 模拟题,不含叶绿体,液泡,吸水张开，失水关闭,蔗糖,蔗糖浓度上升也可使气孔张开,光合,38,七、光合作用的探究历程,课本 P101-102,1.1771年，英.普利斯特利，,植物可以更新空气,2.1779年，荷兰.英格豪斯，,植物只有绿叶，在光下才能更新空气,3.1785年

26、，法.拉瓦锡，,植物的绿叶，在光下，吸收CO2，释放O2,4.1845年，德.梅耶，,光能转化成化学能,5.1864年，德.萨克斯，,光合作用还产生淀粉,6.1880年，美.恩格尔曼，,O2由叶绿体释放，光合作用场所是叶绿体,7.1938年，美.鲁宾和卡门，,O2中的O全来自H2O,8.20世纪40年代，美.卡尔文，,CO2中的C转化成有机物中的C的途径,39,八、化能合成作用,（一）反应过程（以硝化细菌为例）,1.NH3+O2 HNO3+能量,2.CO2+H2O(CH2O),酶,ATP 酶,（二）新陈代谢类型,同化作用,异化作用,光合作用（如植物、蓝藻等）,化能合成作用（如硝化细菌）,有氧呼吸（如醋酸菌等）,无氧呼吸（如乳酸菌等）,兼性厌氧（如酵母菌等）,40,【典例2】如图是铁硫细菌体内发生的生化反应，据此判断其代谢类型是,A.自养厌氧型 B.异养厌氧型C.自养需氧型 D.异养需氧型,C,金榜 P68,41,如图所示生物体部分代谢过程。有关分析正确的是A.过程需要的酶均存在于线粒体内 B.能进行过程的生物无核糖体，属于生产者C.酵母菌能够同时进行过程和过程 D.过程只能在植物细胞的叶绿体中进行,3+2P7 模拟题,C,糖,光反应,暗反应,化能合成作用,硝化细菌,有氧呼吸,无氧呼吸,原核真核均有核糖体,含光合色素的生物如蓝藻,