光与光合作用复习-PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,11,讲 能量之源,光与光合作用,1,走进高考 第一关,:,教材关,2,一捕获光能的色素和结构实验,:,绿叶中色素的提取和分离,(,纸层析法,),色素的种类和功能叶绿素,(),叶绿素,a(,蓝绿色,),叶绿素,b(,黄绿色,),主要吸收,_,和,_,光类胡萝卜素,(),胡萝卜素,(,橙黄色,),叶黄素,(,黄色,),主要吸收,_,光分布于叶绿体,红光,蓝紫,蓝紫,3,结构外表,:,双层膜内部基质,:,含暗反应所需酶基粒,:,由类囊体重叠而成,增大膜面积,分布着,_,和光反应所需,_,决定功能,:,光合作用的场所证明恩格尔曼的实验,色素,酶,4,二光合作用的原理和应用概念,:,探究历程,:1771,年普利斯特利,(,英,)1779,年英格豪斯,(,荷,)1845,年梅耶,(,德,)1864,年萨克斯,(,德,)1880,年恩格尔曼,(,美,)1939,年鲁宾卡门,(,美,),5,ATP,NADPH(,【,H,】,),叶绿体基质,固定,还原,10ATP,NADPH,6,意义,制造有机物,将光能转化为化学能,储存在有机物中光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢,维持大气中,O,2,与,CO,2,相对稳定,7,促进生物进化,:,无氧呼吸生物 有氧呼吸生物,;,水生生物 陆地生物应用,:,提高农作物产量措施,(,如控制光照强弱和温度的高低,提高,CO,2,浓度,),8,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,9,三化能合成作用同化作用类型自养型,:,自己将无机物合成有机物并储存能量异养型,:,利用环境中现成的有机物化能合成作用,:,利用体外环境中某些,_,所释放的能量合成有机物,无机物氧化,10,解读高考 第二关,:,考点关,11,考点,1 “,绿叶中色素的提取和分离”实验分析,1,.,原理解读,(1),各种色素能溶解在有机溶剂,(,无水乙醇等,),中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来,(2),各种色素都能溶解在层析液中,但是在层析液中的溶解度不同溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,因而不同色素可以在滤纸上扩散而分开,各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带,12,2,.,实验流程图示,13,14,15,3,.,实验疑难点拨,(1),实验中几种化学试剂的作用,无水乙醇可溶解叶绿体中的色素,二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分,碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏,16,(2),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,易被活细胞内的有机酸破坏充分研磨使叶绿体完全破裂,提取较多的色素,滤液细线要画得细齐直,这样可以防止色素带重叠且要重复,23,次,以增加色素量,使色素带更加清晰,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,17,知识拓展,18,植物叶中色素的化学性质与叶色的关系,19,例析,1,下图表示叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具据图回答,:,20,(1),图中步骤,加入研钵内的物质,:A,_,10 mL,作用是,_,;B,_,少许,作用是研磨得充分,;C,_,少许,作用是,_,(2),图中步骤,将糨糊状的研磨液倒入漏斗中,漏斗底部放有,_,(3),图中步骤,剪去两角的作用是,_,画滤液细线的要求是,_,(4),图中步骤,中关键应注意,_,;,加盖的目的是,_,;,色素带最宽的是,_,扩散速度最快的是,_,无水乙醇,溶解色素,二氧化硅,碳酸钙,防止色素被破坏,单层尼龙布,防止色素带不整齐,细齐直,层析液不要没及滤液细线,防止层析液挥发,叶绿素,a,胡萝卜素,21,解析,:(1),研磨时需要加入,3,种物质,:10 mL,无水乙醇,作用是溶解色素,;,二氧化硅可以增大摩擦力,使细胞和叶绿体破碎,;,细胞研磨破碎后,会溢出有机酸,为防止叶绿素中的镁被氢取代,破坏叶绿素,研磨时需加入少许碳酸钙中和有机酸,(2),过滤研磨液时,漏斗基部不能用滤纸,因为色素可吸附在滤纸上一般用一层尼龙布过滤,(3),剪去两角的作用是防止两边色素扩散过快画滤液细线的要求是细齐直,22,(4),层析时的关键技术是不能让层析液没及滤液细线,否则,滤液细线会被层析液溶解,不能分离,4,种色素溶于层析液中,因溶解度的差异,造成在滤纸条上扩散速度不同,从而达到分离的目的由于有的层析液有毒,而且可以挥发,所以要加盖色素带的宽度是由各种色素含量不同造成的,含量越多,色素带越宽,一般植物叶片中叶绿素,a,含量最多,所以叶绿素,a,色素带最宽扩散速度最快的是胡萝卜素,在色素带的最上一层,23,方法技巧,:,从色素带的宽度知色素含量的多少依次为,:,叶绿素,a,叶绿素,b,叶黄素,胡萝卜素,从色素带的位置知在层析液中溶解度大小依次为,:,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素,a,叶绿素,b,在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素,a,与叶绿素,b,距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素,24,互动探究,1:(1),甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为,_,(2),该同学改变层析液组成后继续进行实验,滤纸条上只出现了黄绿两条色素带他用刀片裁出带有色素带的滤纸条,用乙醚分别溶解条带上的色素,浓缩后用一分析仪器检测,通过分析色素溶液的,_,来判断条带的色素种类,叶绿素,b,吸收光谱,25,(3),实验结束几天后,乙丙两同学发现部分预留叶片已变黄乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的,丙同学则认为某些色素含量增加造成的根据所学知识,你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确,?,从预留的叶片中挑选出足量的份量相等大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料,在相同条件下,再次进行叶绿体色素的提取分离实验测定和记录实验结果,比较这两种叶片各种色素的组成及含量后,得出结论,26,解析,:,叶绿体的四种色素中,叶绿素,b,呈黄绿色,黄色色素带含有叶黄素胡萝卜素,绿色部分含有叶绿素,a,叶绿素,b,它们的吸收光谱不同,因此可用吸收光谱来判断要判断叶片变黄是由于某些色素分解还是某些色素增加造成的,可通过变黄叶和未变黄叶色素提取分离的结果作对照,比较两组色素的组成及含量即可,27,考点,2,叶绿素及吸收光谱,1.,影响叶绿素形成的外因,(1),光是影响叶绿素形成的主要条件,:,一般植物在黑暗中生长都不能合成叶绿素,叶片发黄例如根不见光,质体为无色素的白色体,故根为无色然而,藻类蕨类和松柏科植物在黑暗中可合成叶绿素,但比在光照下合成少,(2),温度,:,叶绿素的生物合成过程,绝大部分都有酶的参与一般来说,叶绿素形成的最低温度是,-4,秋天叶片变黄和早春寒潮过后水稻秧苗变白等现象,都与低温抑制叶绿素形成有关,28,(3),矿质元素,:,植物缺,N,Mg,Fe,Mn,Cu,或,Zn,等元素时,就不能形成叶绿素,呈缺绿病,N,Mg,都是组成叶绿素的元素,不可缺少,Fe,Mn,Cu,Zn,等可能是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂,在叶绿素形成过程中起间接作用,29,2.,荧光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色,但在反射光下呈红色,(,叶绿素,a,为血红色,叶绿素,b,为棕红色,),此为荧光现象因为叶绿素分子吸收的光能有一部分消耗于分子内部振动上,辐射出的能量就小,根据波长与光子能量成反比的规律,反射光的波长比入射光的波长要长一些,30,3.,叶绿素,a,与叶绿素,b,的比较,(1),含量,:,叶绿素,a,大约是叶绿素,b,的,3,倍,(2),颜色,:,叶绿素,a,为蓝绿色,叶绿素,b,为黄绿色,(3),功能,:,叶绿素,a,可以吸收和传递光能,少数处于特殊状态的叶绿素,a,还可将光能转换成电能,;,叶绿素,b,只能吸收和传递光能,31,(4),吸收光谱,:,叶绿素,a,的吸收光谱在长波光区,(640660nm,的红橙光,),强于叶绿素,b,但在短波光区,(430450 nm,的蓝紫光,),弱于叶绿素,b,如图,:,32,知识拓展,33,1.,连续光谱,:,可见光 三棱镜 赤橙黄绿青蓝紫吸收光谱,:,可见光 色素溶液 三棱镜 红光蓝光紫光区出现强暗带,绿光区几乎无变化,(,说明绿光吸收非常少,),应用,:(1),不同颜色的光线会对植物的生长发育产生不同的影响,(2),不同的植物对不同波长的光有不同的反应所以根据植物不同的品种,选择不同的色膜,就能改善作物的光合品质,34,2.,关于影响叶绿素合成的条件及吸收光谱问题,均可作为探究素材考查探究和实验能力,35,例析,2,有甲乙丙丁,4,盆长势均匀的植物置于阳光下,(,如图所示,),甲添加品红色光,乙添加绿色光,丙添加品红色滤光片,A,丁添加绿色滤光片,B,经过一段时间,各盆中长势最旺和长势最差的依次是下列的哪一组,()A,.,甲和乙,B,.,乙和丙,C,.,甲和丁,D,.,丙和丁,36,解析,:,植物长势取决于其自身光合作用的强度植物进行光合作用时主要吸收红橙光和蓝紫光,图甲不仅有正常阳光,还补加了品红色光,因而光合作用最强,长势最旺丁因阳光透过绿色滤光片,B,后只有绿色光,而植物光合作用几乎不吸收绿光,因而丁长势最差,答案,:C,37,互动探究,2-1:,将,4,支盛有等量衣藻溶液的密闭试管,在暗室中放置一定时间后,放在图中,a,b,c,d,所示位置,经照射,1 h,后,取出衣藻加热脱色,滴加碘液,则呈现蓝色较浅的应是哪支试管中的衣藻,()A,.,aB,.,bC,.,cD,.,d,38,解析,:,光合作用在白光下效率最高,其次是红光和蓝紫光,叶绿素对绿光吸收量最少,图中太阳光经三棱镜折射后照射到,b,试管的是红光,照射到,d,试管的是蓝紫光,c,试管上的光是绿光,答案,:C,39,互动探究,2-2:,下图表示叶绿体中色素的吸收光谱,(,颜色深浅分别表示吸收量多少,),甲乙两图分别是,()A,.,胡萝卜素叶绿素的吸收光谱,B,.,叶绿素胡萝卜素的吸收光谱,C,.,叶黄素叶绿素的吸收光谱,D,.,叶黄素胡萝卜素的吸收光谱,40,解析,:(,见本知识点内容,),答案,:B,41,42,43,特别提醒,:,在光合作用的发现中,科学家们利用了对照实验,使结果和结论更科学准确,(1),萨克斯,:,自身对照,自变量为光照,(,一半曝光与另一半遮光,),因变量为颜色变化,(2),恩格尔曼,:,自身对照,自变量为光照,(,照光处与不照光处,;,黑暗与完全曝光,),因变量为好氧菌的分布,(3),鲁宾和卡门,:,相互对照,自变量为标记物质,(H,2,18,O,与,C,18,O,2,),因变量为,O,2,的放射性,(4),普利斯特利,:,缺少空白对照,实验结果说服力不强,44,例析,3-1,下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图一段时间后,以下相关比较不正确的是,(),45,A.Y,2,的质量大于,Y,3,的质量,B.,中小球藻的质量大于,中小球藻的质量,C.,中水的质量大于,中水的质量,D.,试管,的质量大于试管,的质量,解析,:Y,1,和,Y,3,是,O,2,Y,2,和,Y,4,是,18,O,2,因此,Y,2,的质量大于,Y,3,;,中小球藻中含有,(CH,2,18,O),的有机物,而,中小球藻含有,(CH,2,O),的有机物,故,中小球藻质量大于,;,和,中的水都为,H,2,18,O,且含量相同,因此质量相等,;,在试管,和,原有质量相等的情况下,中释放出的是,18,O,2,而,中释放出的是,O,2,故剩余重量,大于,答案,:C,46,例析,3-21883,年德国生物学家,C.Engelman,设计了一个实验研究光合作用的光谱他将棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵体上,并在水绵的悬液中放入好氧细菌,观察细菌的聚集情况,(,如图,),他得出光合作用的红光区和蓝光区最强这个实验的思路是,(),47,A.,细菌对不同的光反应不一,细菌聚集多的地方,细菌光合作用强,B,.,好氧细菌聚集多的地方,O,2,浓度高,水绵光合作用强,则在该种光照射下植物光合作用强,C,.,好氧细菌聚集多的地方,水绵光合作用产生的有机物多,则在该种光照射下植物光合作用强,D,.,聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物,O,2,使水绵的光合作用速度加快,则该种光有利于光合作用,48,解析,:,好氧细菌的生活中是需要氧气的,因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方,也就是水绵光合作用强的地方,答案,:B,49,互动探究,3-1:,为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是,()A,.,光照有空气临时装片中无,NaHCO,3,稀溶液,B,.,光照无空气临时装片中有,NaHCO,3,稀溶液,C,.,黑暗有空气临时装片中无,NaHCO,3,稀溶液,D,.,黑暗无空气临时装片中有,NaHCO,3,稀溶液,50,解析,:,叶绿体必须在有光照的条件下,由,NaHCO,3,稀溶液提供,CO,2,和,H,2,O,作为原料,通过光合作用才能产生氧气,;,要通过观察好氧细菌在叶绿体周围分布集中,在其他部位分布稀少而证明水绵光合作用产生了氧气,临时装片必须隔绝空气,才能排除无关变量的干扰,形成对照,答案,:B,51,互动探究,3-2:(2009,长沙质检,),普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内,结果小白鼠和植物都能存活很长时间但后来有人重复这个实验,却有的能成功,有的不能成功以下关于这一现象的说法,不正确的是,()A.,该实验并不科学,没有可重复性,B,.,该实验的成功与否,要看是否将装置置于阳光下,C,.,该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧达到了平衡,D,.,该实验说明光合作用需要的,CO,2,与小白鼠呼出的,CO,2,达到了平衡,52,解析,:,普里斯特利的实验成功与否的关键,是要把装置置于阳光下普里斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下,取得了成功,但他却忽视了一点,即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件所以后来的科学工作者在重复该实验时,置于阳光下的取得了成功,不置于阳光下的则遭到失败,答案,:A,53,考点,4,光能转换,1.,色素在光能转换中的作用,(1),吸收传递光能,:,绝大多数的叶绿素,a,全部叶绿素,b,叶黄素和胡萝卜素,(2),吸收转换光能,:,少数处于特殊状态的叶绿素,a,2.,光能在叶绿体中的转换过程,54,3,.,光能转换中的重要物质,(1),最初电子供体是少数处于特殊状态的叶绿素,a;,最终电子和氢供体,H,2,O;,最终电子和氢受体,NADP,+,(2)NADPH,既是能量,(,活跃化学能,),的载体,也是还原剂,(3)NADPH,ATP,和,NADP,+,ADP+Pi,将光暗反应连接在一起,(4),有关物质的转移,:NADPH,ATP,由基粒类囊体膜 基质,;NADP,+,ADP+Pi,由基质 基粒类囊体膜,(5),光反应不仅需要有关酶,还需要色素,暗反应只需要酶,55,例析,4,下图所示为叶绿体中色素蛋白质成分在膜上的分布在图示结构上,()A,.,生物膜为叶绿体内膜,B,.,可完成光合作用的全过程,C,.,发生的能量转换是,:,光能 电能 化学能,D,.,产生的,ATP,可用于植物体的各项生理活动,56,解析,:,由图可知,该膜结构上可完成光能的吸收和转化过程,即该膜结构为叶绿体基粒囊状结构,(,类囊体,),的薄膜,在这里可以完成光反应过程,能完成光能 电能 化学能的能量转化,该过程所产生的,ATP,全部用于光合作用的暗反应,答案,:C,57,互动探究,4:,光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是,()A,.,H,2,O,CO,2,ADPB,.,CO,2,NADPH,ATPC,.,H,2,O,CO,2,ATPD,.,NADPH,H,2,O,ADP,58,解析,:,光合作用暗反应包括,CO,2,的固定和,C,3,的还原两个阶段,CO,2,的固定可用,CO,2,+C,5,2C,3,来表示,C,3,在,ATP,供能,NADPH,供能及作还原剂的条件下形成,C,5,和糖类搞清这两个过程,答案就不难得出了,答案,:B,59,考点,5,光合作用的过程分析,1,.,光合作用过程图解,2,.,反应方程式及元素去向,60,3,.,光照与,CO,2,浓度变化对植物细胞的,C,3,C,5,ATP,(CH,2,O),合成量的影响当外界因素中光照强度弱,CO,2,浓度骤然变化时,短时间内将直接影响光合作用过程中,C,3,C,5,H,ATP,及,C,6,H12O,6,生成量,进而影响叶肉细胞中这些物质的含量,它们的关系归纳如下,:,61,62,特别提醒,:(1),判断某物质的含量变化时,一定要从外界条件改变时短时间内对该物质来源和去路的影响来考虑,且是相对含量的变化,(2),暗反应有光无光都能进行若光反应停止,暗反应可持续进行一段时间,但时间不长,故晚上一般认为只进行呼吸作用,暗反应不进行,(3),相同时间内,若光照和黑暗间隔处理就比一直光照的有机物积累多,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,63,例析,5,图,1,表示光合作用部分过程的图解,图,2,表示改变光照后,与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线根据图回答,:(1),图,1,中,A,表示的物质是,_,它由,_,产生,其作用主要是,_,(2),图,1,中,ATP,形成所需的能量最终来自于,_,若用放射性同位素标记,14,CO,2,则,14,C,最终进入的物质是,_,用于,C,3,的还原,太阳光能,(CH,2,O),水在光下分解,H,64,(3),图,2,中曲线,a,表示的化合物是,_,在无光照时,其含量迅速上升的原因是,:_,(4),曲线,b,表示的化合物是,_,在无光照时,其含量下降的原因是,:_,C,3,CO,2,与,C,5,结合形成,C,3,和,C,3,不能被还原,C,5,C,5,与,CO,2,结合形成,C,3,且,C,3,不能被还原为,C,5,65,解析,:(1),光反应为暗反应提供的物质是和,ATP,由此可确定,A,是,是由水光解后经一系列过程产生的,其作用主要是用于,C,3,的还原,(2),光反应中,光能转换为活跃的化学能储存于,ATP,等化合物中,14,CO,2,的同化途径为,14,CO,2,14,C,3,(,14,CH,2,O),(3)(4),题干中已说明曲线,a,b,表示,C,3,和,C,5,的含量变化,光照停止后,光反应停止,H,和,ATP,下降,C,3,的还原减弱直至停止,而,CO,2,的固定仍将进行,因此,C,3,含量相对升高,C,5,含量相对下降,即,a,表示,C,3,b,表示,C,5,66,互动探究,5-1:,进行正常光合作用的叶片,如果在叶绿体的,NADPH,与,NADP,+,含量相等的情况下,突然停止供给,CO,2,请在图中绘出叶绿体中,NADPH,含量的变化曲线,67,解析,:,在光合作用暗反应阶段中,发生,CO,2,的固定和,C,3,还原,其中,C3,还原过程需要消耗光反应提供的,NADPH,和,ATP,当,CO,2,供应不足时,固定产生的,C,3,减少,C,3,还原利用的,NADPH,和,ATP,减少,NADPH,积累,;,由于光合作用过程中发生着,NADP,+,与,NADPH,的相互转化,并且两者总量稳定,(,曲线表明最初两者含量均为,1),因此,随着叶绿体中,NADP,+,的逐渐消耗,NADPH,的生成减慢,最终,NADPH,的总量接近叶绿体中最初,NADP,+,与,NADPH,的总和,68,答案,:,69,互动探究,5-2:,有人设计了一个光合作用实验实验前在溶液中加入破损了外膜和内膜的叶绿体及一定量的,ATP,和,H,然后分连续的,两个阶段,按图所示的条件进行实验试分析回答,:,70,(1),除糖类外,阶段,积累的物质主要有,_,(2),请在上图中绘出阶段,合成糖的速率的可能曲线,C,3,ADP Pi,答案,:,71,考点,6,影响光合作用的因素及其在农业生产上的应用,72,1.,单因子影响,73,74,75,2.,多因子影响,76,深化拓展,:1,.,补偿点和饱和点的移动,(1),补偿点含义,:,光合作用等于呼吸作用,若改变某一因素,(,如光照,CO,2,浓度,),使光合作用增大,(,减小,),而呼吸作用不受影响,因此为使光合作用,=,呼吸作用,则补偿点应左移,(,右移,);,若改变某一因素,(,如温度,),使呼吸作用增大,(,减小,),为使二者相等,则补偿点应右移,(,左移,),77,(2),饱和点含义,:,当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时,若改变某一因素使光合作用增大,(,减小,),则饱和点应右,(,左,),移,(3),阴生植物的光补偿点前移,光饱和点较低,2,.,注意晴天阴天对光合作用坐标曲线的影响,78,例析,6-1(2009,江苏,25),某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如下图所示下列有关分析正确的是,(,多选,)(),79,A.,叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势,B,.,叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降,C,.,实验,24,天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的,D,.,实验,24,天,光合速率下降可能是由叶片内,CO,2,浓度下降引起的,80,解析,:,由图可知叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势,A,项正确,;,由图甲和图乙对比可知,:,光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降,B,项正确,;,实验,24,天,光合速率下降可能是由水分减少或,CO,2,减少引起的,而叶绿素含量在这一时间内没有改变,所以,C,项错,D,项正确,答案,:ABD,81,例析,6-2,将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室,CO,2,浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度,(,以,CO,2,吸收速率表示,),测定结果如图下列相关叙述,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,82,解析,:,分析图像可知,:,在,a,点的,CO,2,浓度下,CO,2,吸收速率为,0,说明光合作用与呼吸作用速率相等,在,b,点的,CO,2,浓度下光合作用达最高速率若光照强度降低,则光合作用减弱,而呼吸作用不变,只有适当提高,CO,2,浓度以增强光合作用,才能与呼吸作用达平衡,所以,a,点应右移,光照减弱导致光合作用减弱,所以达最高光合作用强度时所需的,CO,2,浓度要减小,所以,b,点要左移如果光照强度适当增强,则与上述分析相反,a,点应左移,b,点应右移,答案,:D,83,互动探究,6:,图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系,请据图回答,:,84,(1),甲图表示在光照弱的情况下,光合作用随,_,的增强成正比增强,这种情况下,可以认为此时影响光合作用的过程是,_,阶段,(2),从图甲可见,光照强度超过某一强度时,光合作用速度不再增加,且有稳定发展的趋势,这种变化主要决定于,_,此时光合作用的,_,阶段受到限制,(3),图乙中,C,点表示光照强度为,B,时,植物生长的,_,出现,CD,段的原因是,_,光照强度,光反应,温度,暗反应,最适温度,酶活性降低,光合作用速率降低,85,(4),请在图甲中绘制,50,时植物光合作用速度变化的曲线,(5),根据图甲,在图乙绘制光照强度为,A,时,不同温度下光合作用速率变化曲线,86,解析,:,光合作用速率受光照强度温度和,CO,2,浓度等影响,本题只研究了光照强度和温度对植物光合作用的影响,由甲图可以看出,光照弱时,光合速率随光照强度的增加而上升,此时外界条件主要影响光反应,而与温度无关而当光照强度超过某一值时,温度又成了限制因素由图乙可以看出,在,50,时光合速率大于,20,而小于,30,可在图甲中相应画出,由图甲看出,在光照强度为,A,时,光合速率与温度变化无关,可在图乙中相应画出,87,考点,7,同一植物不同条件下气体代谢的特点及相对强度的表示方法,1,.,黑暗状况时植物只进行细胞呼吸,不进行光合作用,(1),气体代谢特点此状态下,植物从外界吸收,O,2,并将细胞呼吸产生的,CO,2,释放到体外,(,图甲表示,),88,(2),细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示,:,用,CO,2,释放量,(,或实验容器内,CO,2,增加量,),表示,;,用,O,2,吸收量,(,或实验容器内,O,2,减少量,),表示,;,用植物重量,(,有机物,),的减少量表示,89,2.,较强光照时植物同时进行细胞呼吸和光合作用,且光合作用强度大于呼吸强度,(1),气体代谢特点植物光合作用产生的氧气,(,用,m,表示,),除用于植物的呼吸作用消耗,(,用,m,1,表示,),之外,其余的氧气释放到周围的环境中,(,用,m,2,表示,),90,植物光合作用所利用的,CO,2,(,用,N,表示,),除来自植物自身细胞呼吸,(,用,N,1,表示,),外,不足的部分从外界吸收,(,用,N,2,表示,)(,图乙所示,),分析乙图可知,图乙中有如下数量关系,:m=m,1,+m,2,N=N,1,+N,2,91,(2),光合作用相对强度的三种表示方法,:,用,O,2,释放量,(,或实验容器内,O,2,增加量,),表示,;,用,CO,2,吸收量,(,或实验容器内,CO,2,减少量,),表示,;,用植物重量,(,有机物,),的增加量来表示,92,3.,真光合速率,=,表现,(,净,),光合速率,+,呼吸速率在光照下光合作用与呼吸作用同时进行,:,光合作用实际产氧量,=,实测的氧气释放量,+,呼吸作用耗氧量,;,光合作用实际二氧化碳消耗量,=,实测的二氧化碳消耗量,93,+,呼吸作用二氧化碳释放量,;,光合作用葡萄糖净产量,=,光合作用实际葡萄糖生产量,呼吸作用葡萄糖消耗量,94,例析,7,以测定的,CO,2,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,(),95,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,20,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,96,解析,:,本题以坐标曲线为载体,考查温度对绿色植物光合作用和呼吸作用的影响图中虚线表示的是,CO,2,的吸收量,即光合作用净合成量,在光照时间相同的情况下,30C,时光合作用的总量为,3.50(,净合成量,)+3.00(,呼吸消耗量,)=6.5 mg/h,35C,时光合作用的总量为,3.00(,净合成量,)+3.50(,呼吸消耗量,)=6.5 mg/h,二者相同,;,在,25C,时,CO,2,吸收量最大,即光合作用净合成量最大,;,两曲线的交点表示光合作用的净合成量等于呼吸作用消耗量,答案,:A,97,互动探究,7:,将某水生绿色植物放在特定的实验装置内,研究温度对其有机物积累量的影响,实验以,CO,2,的吸收量与释放量为指标实验结果如下表所示,:,98,根据该表数据分析,如果每天交替进行,12,小时光照,12,小时黑暗,那么在哪种恒温条件下,该植物积累的有机物最多,()A.10B.15C.20D.25,99,解析,:,植物积累的有机物量,=,光合作用制造有机物量,-,呼吸作用消耗有机物量表格中两者数值差值越大,越有利于植物体内有机物的积累,答案,:B,100,考点,8,化能合成作用化能合成作用,:,某些微生物能够利用体外环境中的某些无机物的氧化时所释放的能量将二氧化碳转化为有机物的过程,这类微生物称做化能自养型微生物这类微生物通过氧化如氢气硫化氢二价铁离子或亚硝酸盐等无机物,夺取无机物中的电子,通过电子传递链合成,ATP,和,NADPH,再利用,ATP,和,NADPH,完成二氧化碳的还原和固定广泛地分布在土壤和水域环境中的硫化细菌硝化细菌氢细菌与铁细菌等都属于这类微生物例如,氢细菌通过将氢气氧化为,101,水,硫细菌通过将硫化氢氧化为硫酸盐,硝化细菌通过将氨氧化为亚硝酸盐,或将亚硝酸盐氧化为硝酸盐,来驱动二氧化碳的固定,完成有机物的合成图为硝化细菌的化能合成作用,102,进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物,;,而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物,103,例析,8,关于化能合成作用的叙述,正确的是,(,多选,)()A.,进行化能合成的生物为细菌真菌,B.,化能合成的生物利用无机物氧化时释放的能量,C.,硝化细菌能将二氧化碳和水合成糖类,D.,进行化能合成作用的生物属于异养生物,解析,:,进行化能合成作用的生物能利用无机物氧化时释放的能量把,CO,2,和,H,2,O,合成糖类来营养自己,属于自养生物只有某些细菌属于此类型,答案,:BC,104,互动探究,8:,三种单细胞生物均具有细胞壁没有核膜没有成形的细胞核,它们生活所需条件如下表,(“”,表示需要,),下列说法错误的是,(),105,A.,甲能用叶绿体将,CO,2,和,H,2,O,转化成有机物,B.,乙在生态系统的成分中可能是分解者,C.,丙能进行化能合成作用,能量来源是氨的氧化,D.,甲丙是需氧型生物,解析,:,甲为光能自养,但甲无叶绿体丙为化能自养,乙是异养生物,答案,:A,106,笑对高考 第三关,:,技巧关,107,光合作用和呼吸作用的综合考查在近几年的高考中,光合作用和呼吸作用相结合的题目是考查的重点,而且考查多是通过图表信息等方式,并与生产生活相结合,分析解决一些实际问题因此在复习中,要把光合作用的过程与呼吸作用的过程结合在一起,以应对高考对光合作用和呼吸作用考查的要求,108,典例请回答下列有关光合作用的问题,(1),光合速度受到温度二氧化碳和光照强度的影响其中,光照强度直接影响光合作用的,_,过程,;,二氧化碳浓度直接影响光合作用的,_,过程,光反应,暗反应,109,(2),甲图表示二氧化碳充足的条件下,某植物光合速度与光照强度和温度的关系,在温度为,10,光照强度大于,_,千勒克斯时,光合速度不再增加当温度为,30,光照强度小于,L3,千勒克斯时,光合速度的限制因素是,_,根据甲图,在乙图的坐标上标出光照强度为,L2,千勒克斯,温度分别为,10,20,和,30,时的光合速度,L1,光照强度,110,(3),丙图表示,A,B,两种植物的光合速度与光照强度的关系,当在,_,千勒克斯光照强度条件下,A,B,两种植物的光合速度相同,A,植物在光照强度为,9,千勒克斯时,2,小时单位叶面积可积累葡萄糖,_,mg,(,计算结果保留一位小数相对原子质量,C12,H1,O16),6,10.9,111,A,植物在,1,天内,(12,小时白天,12,小时黑夜,),要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于,_,千勒克斯,6,112,思维导析,:,光是光反应的必要条件,光照强度直接影响光合作用的光反应过程,CO,2,的固定发生在暗反应,CO,2,浓度直接影响光合作用的暗反应阶段据甲图可知,温度为,10,光强大于,L1,千勒克斯时,光合速度不再增加,光强小于,L3,千勒克斯时,不同温度条件下,光合速度相等,限制光合速度的因素是光照强度而不是温度据甲图知光强为,L2,千勒克斯,温度分别为,10,20,和,30,的光合速度分别为,2,4,4,在乙图中标出丙图中的,A,B,两植物的光合作用与呼吸作用强度不同,0,点以下是其,113,呼吸作用强度的体现,由图可知,A,植物的呼吸强度为,4,B,植物的呼吸强度为,2,两者的光合作用强度应是,0,点以上的数值加上,0,点以下的数值在光照强度为,6,时,A,植物的二氧化碳吸收速度为,4+4=8,B,植物的二氧化碳吸收速度为,6+2=8,所以此时两者的光合作用强度相等,A,植物在光强为,9,千勒克斯,2,小时单位叶面积可积累葡萄糖为,(82)/441/6180=10.9 mg,由图丙可知,A,植物每小时产生,4 mg CO,2,当光强为,4,千勒克斯时,每小时吸收,4 mg CO,2,净积累量等于呼吸作用消耗量,当植物白天,12,小时,黑夜,12,小时时,要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于,6,千勒克斯,114,应 用 拓 展,115,将一绿色植物放入一个三角瓶中,如图,1,所示在瓶中安放一个测定瓶中,CO,2,浓度的传感器,将瓶口用橡胶塞塞上传感器的另一端与计算机连接,以监测一段时间内瓶中,CO,2,浓度的变化,116,如果用此装置进行植物光合作用速率的测定,请写出实验步骤及注意事项,:(1),在适宜条件下,首先将该装置置于,_,条件下,此时测得的数值是,_,(2),再将该装置置于,_,下,此时测得的数值是,_,光照,光合速率与呼吸速率的差值,(,即净光合作用速率,),黑暗,该条件下植物呼吸作用速率,117,(3),如果图,2,为该植物在实验中测得的数据,根据图中数据,该植物在单位时间,(,分,),内,光合作用速率为,_,ppm/min,(,精确到,0.1)(4),为使此研究结果更为科学,可采取的措施为,_,82.5,要重复测量多次,取平均值,118,解析,:,本题以测定绿色植物光合速率为核心命题点,考查光合作用呼吸作用等知识点,综合考查学生设计实验能力和实验数据的处理能力要遵循实验设计的单一变量原则,测量光合作用时,必须排除呼吸作用的干扰,同理,测量呼吸作用时,需排除光合作用的干扰后者较易实现,即在无光的条件下而前者则不同,任何活细胞都要进行呼吸作用,因此,一般采取先在无光条件下,测定呼吸作用的强度,再在光下测定净光合产量,用呼吸作用的值去校对,换算成真正光合产量,(,也可以先测净光合作用速率,后测呼吸作用速率,),因此,这里有这样一个,119,前提,:,即光下和暗处呼吸作用强度是相同的呼吸作用速率,=(550-150)37=10.8,净光合作用速率,=(1800-150)23=71.7,所以光合作用速率为,10.8+71.7=82.5(ppm/min),120,高考真题备选,121,1.(2009,安徽理综,1),叶绿体是植物进行光合作用的场所下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是,()A.,叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内,B.H,2,O,在光下分解为,H,和,O,2,的过程发生在基质中,C.CO,2,的固定过程发生在类囊体薄膜上,D.,光合作用的产物,淀粉是在基质中合成的,122,解析,:,叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上,A,选项错误,H,2,O,在光下分解为和,O,2,的过程发生在类囊体的薄膜上,B,选项错误,CO,2,的固定过程发生在基质中,C,选项错误光合作用的产物,淀粉是在基质中合成的,D,正确,答案,:D,123,2.(2009,广东理基,40),在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是,()A.O,2,浓度过低,B.O,2,浓度过高,C.CO,2,浓度过低,D.CO,2,浓度过高,124,解析,:,虽然阳光充足,温度和水分条件适宜,但玻璃温室是密闭的,温室中的,CO,2,浓度随着玉米光合作用的进行逐渐降低,光合速率仍然较低,答案,:C,125,3.(2009,上海,24),下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中,正确的是,()A.,适宜光照下,叶绿体和线粒体合成,ATP,都需要,O,2,B.,只要提供,O,2,线粒体就能为叶绿体提供,CO,2,和,ATPC.,无光条件下,线粒体和叶绿体都产生,ATPD.,叶绿体和线粒体都有,ATP,合成酶,都能发生氧化还原反应,126,解析,:,叶绿体合成,ATP,需光照而不