2016生物一轮复习光合作用.ppt

生物2016高考第一轮复习高考第一轮复习能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用探究实验：绿叶中色素的提取和分离探究实验：绿叶中色素的提取和分离1.原理解读原理解读提取：提取：色素溶于有机溶剂（无水乙醇）色素溶于有机溶剂（无水乙醇）分离：分离：各色素在层析液的溶解度不同，各色素在层析液的溶解度不同，导致扩散速度不同导致扩散速度不同2.实验流程实验流程提提制制画画分分观观探究实验：绿叶中色素的提取和分离探究实验：绿叶中色素的提取和分离3.实验中应注意的问题实验中应注意的问题:（1 1）选材时应注意什么？）选材时应注意什么？（2 2）“迅速迅速”、“棉塞棉塞”的目的是什么？的目的是什么？（3 3）如何画滤液细线？为什么？）如何画滤液细线？为什么？（4 4）为什么滤液细线不能没入层析液中？）为什么滤液细线不能没入层析液中？（5 5）色素分离时，培养皿为什么加盖？）色素分离时，培养皿为什么加盖？那些因素可能导致提取的色素颜色浅4.实验几种试剂（物质）的作用：实验几种试剂（物质）的作用：二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇、层析液探究实验：绿叶中色素的提取和分离探究实验：绿叶中色素的提取和分离5.实验结果：实验结果：种类种类颜色颜色含量含量叶绿素叶绿素b b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 C H O N Mg(占总量占总量3/4)3/4)类胡萝卜素类胡萝卜素(占总量占总量1/4)1/4)(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)(黄色黄色)注意：色素带的位置代表什么？宽度呢？在滤纸条上注意：色素带的位置代表什么？宽度呢？在滤纸条上距离最近的两条色素带和距离最远的两条色素带距离最近的两条色素带和距离最远的两条色素带?1.1.关关于于“绿绿叶叶中中色色素素的的提提取取和和分分离离”实实验验的的叙叙述述，不不正正确的是确的是 ()()A.A.无水乙醇可提取叶绿体中的色素无水乙醇可提取叶绿体中的色素B.B.叶叶绿绿体体中中色色素素能能够够分分离离的的原原因因是是在在不不同同色色素素在在层层析析液液中的溶解度不同中的溶解度不同C.C.研研钵钵中中加加入入二二氧氧化化硅硅、碳碳酸酸钙钙和和绿绿叶叶后后直直接接用用杵杵棒棒进进行研磨，不用作任何处理行研磨，不用作任何处理D.D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠C对应训练对应训练色素的分布、功能及吸收光谱色素的分布、功能及吸收光谱基粒片层基粒片层（类囊体）（类囊体）基粒基粒叶绿体基质叶绿体基质酶酶双层膜结构双层膜结构(教材教材99)捕获光能的色素：分布在捕获光能的色素：分布在叶绿体基粒的叶绿体基粒的类囊体薄膜类囊体薄膜上上1.色素分布：色素分布：2.色素与吸收光谱色素与吸收光谱紫紫紫紫 蓝蓝蓝蓝 青青青青 绿绿绿绿 黄黄黄黄 橙橙橙橙 红红红红SUNSUN叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光红光和蓝紫光红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光光合色素的功能：光合色素的功能：吸收、传递、转换光能吸收、传递、转换光能色素的分布、功能及吸收光谱色素的分布、功能及吸收光谱3.影响叶绿素合成的因素影响叶绿素合成的因素a.光照：光照：在有光的条件下才能合成叶绿素b.温度：温度：影响酶的活性进而影响叶绿素的合成，低温可以破坏叶绿素分子。c.必需元素：必需元素：（Fe）CHONMg O2叶绿体叶绿体H2O有机物有机物阳光阳光CO2+H2O（CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把二氧，把二氧化碳和水转化成储存着能量的化碳和水转化成储存着能量的有机物有机物，并且，并且放出放出氧氧的过程。的过程。CO2光合作用的原理光合作用的原理H H2 2O O光光反反应应阶阶段段ADPPi ATP酶酶第第一一个个阶阶段段：光光反反应应阶阶段段，必必须须有有 才才能能进进行行，该该阶阶段段的的反反应应是是在在 上上进进行行的的。物物质质变变化化是是H H2 2O O光光解解成成 ，ADPADP接接受受光光能能，在在酶酶的的催催化化下下合合成成 ；能能量量变变化化是是光光能转变成储存在能转变成储存在 中的活跃化学能。中的活跃化学能。光光基粒类囊体膜基粒类囊体膜O O2 2 和和H HATPATPATPATP(1).光反应光反应1.光合作用的过程光合作用的过程11暗暗反反应应阶阶段段H H2 2O O光光反反应应阶阶段段ADPPi ATP酶酶2C3CO2CH2OC5固固 定定还还 原原酶酶第二个阶段：暗反应阶段，第二个阶段：暗反应阶段，有光无光都可以进行有光无光都可以进行。该阶。该阶段的场所是在段的场所是在 。物质变化是：。物质变化是：COCO2 2与与 ，结合形成两个结合形成两个 ，该物质在有关酶的作用下，接受，该物质在有关酶的作用下，接受ATPATP释放的能量，被释放的能量，被 还原为还原为 ，其中一小部，其中一小部分又形成分又形成 。ATPATP变成变成 。能量转化是。能量转化是 ATPATP中活跃的化学能转变成中活跃的化学能转变成 中中 的化学能。的化学能。叶绿体基质叶绿体基质C C5 52C2C3 3H H糖类等糖类等C C5 5ADPADP 和和Pi Pi糖类等糖类等稳定稳定光合作用的原理光合作用的原理(3).光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质光、色素、酶、水等光、色素、酶、水等多种酶多种酶、CO2、H、ATP光能光能转化为转化为ATP中中活泼活泼的化学能的化学能ATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖转化为糖类等类等有机物有机物中中稳定的化学能稳定的化学能水的光解：水的光解：2H2O 光光4H+O2ATP合成：合成：ADP+Pi+光能光能 ATP酶酶C3的还原：的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O H，ATP酶酶联联 系系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和和ATP；2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供ADP和和Pi；CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3酶酶光合作用的原理光合作用的原理72、光合作用反应方程式及元素去向、光合作用反应方程式及元素去向6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体b、H的转移：的转移：H2O H C6H12O6 H2O c、C的转移：的转移：CO2 C3 糖类糖类a、O的转移：的转移：H2O O2光合作用的原理光合作用的原理光合作用的原理光合作用的原理3.条件骤变时物质含量的变化条件骤变时物质含量的变化CO2浓度不变浓度不变 光反应HATP O2C3C5（CH2O）光照光照减弱减弱 光照光照增强增强H2OCO2HO2酶多种酶ADP+PiADP+PiATPATPC52C3（CH2O）H2O水的光解水的光解形成形成ATPATPCOCO2 2的固定的固定C3C3的还原的还原积累、积累、增加增加消耗、消耗、减少减少光合作用的原理光合作用的原理3.条件骤变时物质含量的变化条件骤变时物质含量的变化光照不变光照不变暗反应 C3C5HATPO2（CH2O）CO2浓度浓度减少减少 CO2浓度浓度增加增加H2OCO2HO2酶多种酶ADP+PiADP+PiATPATPC52C3（CH2O）H2O水的光解水的光解形成形成ATPATPCOCO2 2的固定的固定C3C3的还原的还原积累、积累、增加增加消耗、消耗、减少减少CO2固定过程减慢，固定过程减慢，C3形成量减少形成量减少;而而C3的还原过程仍在进行的还原过程仍在进行。9.9.9.9.下图是改变下图是改变CO2浓度后与浓度后与光合作用有关的光合作用有关的 C5和和C3在在细胞内的变化曲线，请回细胞内的变化曲线，请回答：答：（3）光照强度和）光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度，浓度的变化均影响光合作用的速度，但前者主要影响光合作用的但前者主要影响光合作用的 ，后者主要影响光合，后者主要影响光合作用的作用的 。C3光反应光反应暗反应暗反应（1）曲线）曲线a表示的化合物是表示的化合物是 ，曲线曲线b表示的化合物表示的化合物是是 ；（2）在）在CO2浓度降低时，浓度降低时，曲线曲线a表示的化合物的含表示的化合物的含量迅量迅速下降的原是速下降的原是：C5对应训练对应训练一、光合作用强度：一、光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量糖类的数量。O2的产生量的产生量 CO2的固定量的固定量 有机物的合成（产生）量有机物的合成（产生）量如何测定实际光合速率？如何测定实际光合速率？考点五、影响光合作用强度的因素及应用：考点五、影响光合作用强度的因素及应用：观测指标：观测指标：呼吸速率？呼吸速率？实际光合速率实际光合速率 =净光合速率净光合速率 +呼吸速率呼吸速率将植物置于黑暗中，测定容器中CO2 2增加量，O2 2减少量(或描述为：植物黑暗条件下CO2的释放量，O2的吸收量)或植物有机物减少（消耗）量。净光合速率？净光合速率？将植物置于光下，测定容器中CO2 2减少量，O2 2增加量(或描述为：光下植物对CO2的吸收量，O2的释放量)或有机物增加（积累）量。绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行，测得的绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行，测得的绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行，测得的绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。数据为净光合速率。数据为净光合速率。数据为净光合速率。711COCOCOCO2 2 2 2吸吸吸吸收收收收量量量量O OCOCOCOCO2 2 2 2释释释释放放放放量量量量光照强度光照强度A AB BC C在黑暗中呼吸所放出的在黑暗中呼吸所放出的COCO2 2（呼吸速率）呼吸速率）呼吸速率）呼吸速率）光补偿点光补偿点光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点光饱和点光饱和点净净净净光光光光合合合合速速速速率率率率阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物阴生植物阴生植物A B C DD D实际光合速率实际光合速率=净光合速率净光合速率 +呼吸速率呼吸速率实际光合速率实际光合速率实际光合速率实际光合速率(真光合速率真光合速率真光合速率真光合速率)3二、影响光合作用强度的因素：二、影响光合作用强度的因素：1.内部因素内部因素植物种类不同植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片（叶龄）同一植物在不同部位的叶片（叶龄）OAOA段：段：ABAB段：段：BCBC段：段：幼叶幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶绿体，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断提高不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断提高 壮叶壮叶，叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。光合速率也基本稳定。老叶老叶，随着叶龄的增加，叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。率也随之下降。应用：应用：栽培作物培养时栽培作物培养时适当摘除老叶适当摘除老叶和发黄的叶和发黄的叶，可降低有机物消耗。，可降低有机物消耗。温度温度pH强度强度波长波长浇水浇水Mg2+施肥施肥空气空气中的中的浓度浓度哪些外界因素会影响光合作用的进行哪些外界因素会影响光合作用的进行施肥施肥外部因素外部因素光（光强、光质）、温度、光（光强、光质）、温度、COCO2 2浓度浓度、矿质元素、水等、矿质元素、水等光照强度光照强度O2的的产产生生量量OA光照光照强度强度温度、温度、CO2光合作用随着光照强度的变化而变化。一定范围内，随着光合作用随着光照强度的变化而变化。一定范围内，随着光照逐步增强光合作用也随着加快；但是光照增强到一定光照逐步增强光合作用也随着加快；但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。程度，光合作用速度不再增加。B真光合作用光照光照(1)描述曲线：描述曲线：(2)起点：起点：（若温度不变，则呼吸速率不变）若温度不变，则呼吸速率不变）(3)比较大小：（比较大小：（光合作用速率与呼吸光合作用速率与呼吸作用速率）作用速率）A、B、C点，点，AB、BC段段(4)光补偿点，光饱合点光补偿点，光饱合点(5)移动移动光照强度光照强度光照强度光照强度CO2CO2吸收吸收吸收吸收CO2CO2释放释放释放释放6 6A AB BC C8若图示为阳生植物，则阴生植物，若图示为阳生植物，则阴生植物，A、B、C 点如何移动？点如何移动？若呼吸速率增加，光补偿点如何移动？若呼吸速率增加，光补偿点如何移动？缺缺Mg时时B点如何移动？点如何移动？(6)改变：若将纵坐标改为改变：若将纵坐标改为O2的吸收量，则曲线如何变化？的吸收量，则曲线如何变化？(7)应用：应用：(8)计算：计算：CO2饱和点饱和点CO2补偿点补偿点光合作用速率COCO2 2浓度浓度3 3、移动：、移动：、移动：、移动：1、描述曲线：、描述曲线：2 2、应用：正其行，通其风，增施农家肥等增大浓度、应用：正其行，通其风，增施农家肥等增大浓度、应用：正其行，通其风，增施农家肥等增大浓度、应用：正其行，通其风，增施农家肥等增大浓度光照强度改变时，光照强度改变时，CO2补偿点和补偿点和CO2饱和点的变化饱和点的变化光反应增强，单位时间产生更多的光反应增强，单位时间产生更多的 ，单，单位时间还原位时间还原CO2量量 ，对，对CO2利用率利用率 ，光合速，光合速率率 ，因此光合速率可以在更，因此光合速率可以在更 的的CO2浓度下与细浓度下与细胞呼吸速率相等，即胞呼吸速率相等，即CO2补偿点补偿点 。ATP和和NADPH 增大增大 增大增大 增大增大 低低 降低降低COCO2 2浓度浓度b点之后的限制因素是点之后的限制因素是 ，而增强光照，而增强光照，光反应光反应 ，植物暗反应固定的，植物暗反应固定的CO2 ，因此，因此CO2饱和点饱和点 。光照强度、温度光照强度、温度 增强增强 增多增多 右移右移 COCO2 2浓度浓度温度温度酶活性酶活性1 1）温度）温度2 2）温度是影响气孔开闭的因素之一）温度是影响气孔开闭的因素之一光合作用强度光合作用强度应用：应用：农作物增产措施农作物增产措施a a 适时播种适时播种:b b 温室栽培：温室栽培：盛夏的中午，温度高，气盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，植物因为缺孔大多关闭，植物因为缺少少COCO2 2而光合作用强度下降。而光合作用强度下降。晴天：晴天：白天适当升温，晚上适当降温以保持白天适当升温，晚上适当降温以保持 较高的昼夜温差较高的昼夜温差连续阴雨天：连续阴雨天：白天和晚上均降温白天和晚上均降温“午休午休”现象现象11若上图示植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为若上图示植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和和30，该曲线表示该植物在，该曲线表示该植物在25时光合作用强度时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到与光照强度的关系。若将温度提高到30的条件下的条件下（原光照强度和（原光照强度和CO2浓度不变），理论上图中相应点的浓度不变），理论上图中相应点的移动分别是：移动分别是：c点点 ；a点点 ；f点点 。下移下移右移右移下移下移温度改变时，光补偿温度改变时，光补偿点和光饱和点的变化点和光饱和点的变化4、必需元素的影响、必需元素的影响：1、描述曲线：、描述曲线：2、分析下降原因：、分析下降原因：3、应用：、应用：5、水分的影响：、水分的影响：1、影响、影响2、应用、应用6 6、多因子对光合作用速率的影响、多因子对光合作用速率的影响P P点：点：Q Q点：点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高随该因子的不断加强，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横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法示中的其他因子的方法 e e光合作用的日变化光合作用的日变化光合作用的日变化光合作用的日变化3三、三、农业生产中如何提高农作物光合作用强度？农业生产中如何提高农作物光合作用强度？3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、合理密植合理密植5 5、合理灌溉、合理灌溉6 6、合理施肥、合理施肥2 2、增加昼夜温差、增加昼夜温差1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间化能合成作用化能合成作用 自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。这种合成作用称化能合成作用。2NH2NH3 3+3O+3O2 2 硝化硝化细菌细菌2HNO2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量2HNO2HNO2 2+O+O2 2硝化硝化细菌细菌2HNO2HNO3 3+能量能量COCO2 2+H+H2 2O O硝化细菌硝化细菌（CHCH2 2O O）+O+O2 2化学能化学能组别组别一二三四温度温度/27282930暗处理后暗处理后重量变化重量变化/1231光照后与光照后与暗处理前暗处理前重量变重量变化化/+3+3+3+11717、将状况相同的某种绿叶等分成四组，在不同温度下分、将状况相同的某种绿叶等分成四组，在不同温度下分别别暗处理暗处理1 1小时，再小时，再光照光照1 1小时（光强相同），测其重量变小时（光强相同），测其重量变化，得到如下表的数据。由下表可以得出的结论是化，得到如下表的数据。由下表可以得出的结论是A A该植物光合作用的最适温度约是该植物光合作用的最适温度约是27 27 B B该植物呼吸作用的最适温度约是该植物呼吸作用的最适温度约是2929C C27272929下的净光合速率相等下的净光合速率相等 D D3030下的真正光合速率为下的真正光合速率为2 2/h/hB1313、下列有关说法、下列有关说法不正确不正确的是的是A.HA.H点点COCO2 2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多浓度最低，说明此时植物积累有机物最多 B.BCB.BC段较段较ABAB段段COCO2 2浓度增加减慢，是因为低温使植物浓度增加减慢，是因为低温使植物 呼吸作用减弱呼吸作用减弱C.FGC.FG段段COCO2 2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片 对对COCO2 2的吸收减少的吸收减少D.COD.CO2 2浓度下降从浓度下降从DEDE段开始，说明植物进行光合作用段开始，说明植物进行光合作用 是从是从D D点开始的点开始的D D