高三生物一轮复习-专题11-光合作用.ppt

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1、 在光照下，小麦叶肉细胞中能产生在光照下，小麦叶肉细胞中能产生ATP的部位有：的部位有：A、细胞质基质、细胞质基质B、线粒体基质、线粒体基质C、线粒体内膜、线粒体内膜D、叶绿体类囊体薄膜、叶绿体类囊体薄膜E、叶绿体基质、叶绿体基质光合作用的主要场所：光合作用的主要场所：_光合作用都在叶绿体中进行吗？光合作用都在叶绿体中进行吗？叶绿体叶绿体不是，蓝藻是原核生物，没有叶绿体，但能进不是，蓝藻是原核生物，没有叶绿体，但能进行光合作用。行光合作用。一、光合作用的场所一、光合作用的场所叶绿体叶绿体色素色素 酶酶 分布：分布：主要分布在绿色植物的主要分布在绿色植物的叶肉细胞叶肉细胞 形态：形态：一般呈扁平

2、的椭球形或一般呈扁平的椭球形或球形球形 结结构构外膜外膜内膜内膜基粒基粒由类囊体堆叠而成由类囊体堆叠而成，类类囊体薄膜囊体薄膜上上分布有分布有色素色素和酶和酶（意义：扩大膜面（意义：扩大膜面积）积）基质基质含多种光合作用所必含多种光合作用所必需的酶需的酶、DNA透明，有利于光线的透过透明，有利于光线的透过叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素（含量约（含量约3/43/4）（含量约（含量约1/41/4）叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素b 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）叶绿体中的色素叶绿体中的色素温馨提示：温馨提示：1、叶绿素不稳

3、定，叶片衰老时叶绿素容易分解、叶绿素不稳定，叶片衰老时叶绿素容易分解2、叶绿素的合成需要光照、叶绿素的合成需要光照老叶的色素会怎样变化？老叶的色素会怎样变化？韭黄是如何产生的？韭黄是如何产生的？二、实验：绿叶中色素的提取和分离二、实验：绿叶中色素的提取和分离 1.1.提取提取：叶绿体中的色素都能溶解于有机：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如溶剂中，如无水乙醇无水乙醇、丙酮等。丙酮等。 2.2.分离分离：绿叶中的色素不止一种，它们都：绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液能溶解在层析液（可以用（可以用9393号汽油）号汽油）中。中。然而，然而，它们在层析液中的溶解度不同。溶它们在层析液中

4、的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反；反之则慢，因而可用之则慢，因而可用_（分离色素（分离色素的方法）的方法）进行分离。进行分离。（一）、实验原理（一）、实验原理纸层析法纸层析法步骤步骤 方法方法原因原因选取新鲜叶片：选取新鲜叶片：_加入少许加入少许SiO2和和CaCO3：_。加入无水乙醇：加入无水乙醇：_。将研磨液迅速倒入基部垫将研磨液迅速倒入基部垫有有单层尼龙布单层尼龙布的玻璃漏斗的玻璃漏斗中过滤，滤液收集到试管中过滤，滤液收集到试管中，及时用棉塞塞紧试管中，及时用棉塞塞紧试管口口试管口加棉塞：试管口加棉塞：_，并充，并充分溶解色素。分溶解色

5、素。二氧化硅二氧化硅碳酸钙碳酸钙无水无水乙醇乙醇色素的提取色素的提取（二）、实验过程（二）、实验过程色素含量高色素含量高SiO2使研磨更充分，使研磨更充分，CaCO3保护色素不被破坏。保护色素不被破坏。溶解色素溶解色素防止溶剂挥发防止溶剂挥发研磨研磨步骤步骤方法方法原因原因剪去去两角：防止层析液中剪去去两角：防止层析液中滤纸条的边缘处扩散过快滤纸条的边缘处扩散过快画滤液细线画滤液细线画得画得细、齐、直细、齐、直：使分离：使分离的色素带的色素带_。重复画：使分离的色素带重复画：使分离的色素带_层析液不能没及滤液细线：层析液不能没及滤液细线：防止色素防止色素_。试管加塞：防止层析液试管加塞：防止层

6、析液_（因为丙酮、苯等有毒）（因为丙酮、苯等有毒）色素的分离色素的分离干燥的滤纸条干燥的滤纸条铅笔线铅笔线剪两角剪两角不相互重叠不相互重叠溶于层析液中溶于层析液中挥发挥发更清晰更清晰讨论讨论：1.1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？宽窄如何？这说明了什么？（三）实验结果：（三）实验结果：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叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素（含量约（含量约3/43/4）（含量约（含量约1/41/4）叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙

7、黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶绿体中的色素叶绿体中的色素若某同学用校园的落叶作为该实验的材料，结若某同学用校园的落叶作为该实验的材料，结果会怎样呢？果会怎样呢？色素的吸收光谱色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液红光和蓝紫光红光和蓝紫光蓝紫光蓝紫光光合色素的作用：光合色素的作用：吸收、传递、转化光能吸收、传递、转化光能叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱为什么叶片往往都是绿色的呢？为什么叶片往往都是绿色的呢？三、叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部

8、的叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的的_，还有许多进行光合作用所必，还有许多进行光合作用所必需的需的_。色素色素酶酶结论：结论： 氧是由氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的， 叶绿体叶绿体是光合作用的场所。是光合作用的场所。 光合作用需要光合作用需要光照光照四、光合作用的探究历程四、光合作用的探究历程17711771年年 普利斯特利实验普利斯特利实验17791779年年 英格豪斯实验英格豪斯实验18431843年年 梅梅 耶耶 实实 验验18641864年年 萨萨 克克 斯斯 实实 验验19391939年鲁宾与卡

9、门实验年鲁宾与卡门实验结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳阳光照射光照射下才能成功；植物体只下才能成功；植物体只有有绿叶绿叶才能更新空气。才能更新空气。 到到1785年，发现了空气的组成，年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是吸收的是CO2。光光能能化化学学能能储存在什么储存在什么

10、物质中？物质中？德国德国梅耶梅耶18641864年，德国萨克斯实验年，德国萨克斯实验验证光合作用的产物验证光合作用的产物 2 2、放在暗处几小时的目的？、放在暗处几小时的目的？3 3、一半曝光一半遮光的目的？、一半曝光一半遮光的目的？消耗已有淀粉消耗已有淀粉对照对照1 1、萨克斯的实验目的是什么？、萨克斯的实验目的是什么？第一组第一组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组第二组180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法） 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过_，利用，利用_，把，把_和和_转化成

11、储存着能量的转化成储存着能量的_，并且释放出，并且释放出_的的过程。过程。场所？场所？ 原料？原料？ 条件？条件？ 产物？产物？叶绿体叶绿体光能光能CO2H2O有机物有机物O2 光合作用的原料，产物，场所和条件光合作用的原料，产物，场所和条件光能光能CO2+H2O叶绿体叶绿体（CH2O）+O26CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体C5ATPADP+Pi酶酶2C3CO2（CH2O）多种酶参加反应多种酶参加反应CO2固定固定O2HH2O光解光解光反应阶段光反应阶段类囊体薄膜类囊体薄膜暗反应阶段暗反应阶段叶绿体基质叶绿体基质C3还原还原五、光合作用的过程五、光合作用

12、的过程光能光能水的光解：水的光解：H2O H + O2类囊体薄膜类囊体薄膜ATP的合成：的合成：ADPPi ATP类囊体薄膜类囊体薄膜光反应光反应光合作用的过程光合作用的过程CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3叶绿体基质叶绿体基质C3的还原：的还原：ATPH 、暗反应暗反应C52C3 (CH2O)+叶绿体基质叶绿体基质光光光光光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较项目光反应暗反应条件场所时间物质变化能量转化联系酶、光、色素、水酶、光、色素、水酶、酶、CO2、H、ATP类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质水的光解水的光解ATP合成合成 CO2的固定的固定C3的还原的还原光能转化成不稳定

13、光能转化成不稳定化学能（化学能（ATP）不稳定化学能（不稳定化学能（ATP）转化成稳定化学能转化成稳定化学能较短较短较长较长光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi 。 CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体光合作用本质光合作用本质本质：本质：合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量元素去向：元素去向：CO2C3CH2O（有机物）（有机物）H2OO2难点突破：难点突破：CO2和光照骤变对光合作用的影响和光照骤变对光合作用的影响CO2和光照骤变时，和光照骤变时，短时间

14、短时间内将直接影响光合作用过程内将直接影响光合作用过程中中 的生成量。的生成量。C3、C5、H、ATP和和ADP 条件 首先物质变化 随后变化物质CO2不变，不变，突然光照突然光照CO2不变，不变，停止光照停止光照光照不变，光照不变，CO2增加增加光照不变，光照不变，CO2停止停止H、ATPH、ATPH、ATPH、ATPC3 ，C5C3 ，C5C3 ，C5C3 ，C51 1、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02 2条件下。如果将环境中条件下。如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的，此时叶肉细胞内的C

15、C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含含量的变化情况依次是（量的变化情况依次是（ ）A.A. 上升；下降；上升上升；下降；上升 B.B. 下降；上升；下降下降；上升；下降 C.C. 下降；上升；上升下降；上升；上升 D.D. 上升；下降；下降上升；下降；下降C2、若其他条件适宜，突然停止光照，、若其他条件适宜，突然停止光照，叶肉细胞内的叶肉细胞内的C3化合化合物、物、C5化合物和化合物和ATP含量的变化情况依次是含量的变化情况依次是D光合作用与有氧呼吸的比较光合作用与有氧呼吸的比较项目项目 光合作用光合作用 有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件原料原料产物产物实质实质主

16、要在叶绿体主要在叶绿体主要在线粒体主要在线粒体需光需光, ,色素和酶色素和酶需多种酶需多种酶COCO2 2、H H2 2O OC C6 6H H1212O O6 6 O O2 2二氧化碳，水二氧化碳，水 合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量糖类、氧气糖类、氧气分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量联系联系光合作用产生的糖类和氧气提供给有氧呼吸利用光合作用产生的糖类和氧气提供给有氧呼吸利用有氧呼吸产生的二氧化碳提供给光合作用利用有氧呼吸产生的二氧化碳提供给光合作用利用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素COCO2 2、水分、光照、水分、光照（时间长短、强度、波长）、温（时间长短

17、、强度、波长）、温度、矿质元素等度、矿质元素等（2 2）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、适当浇水、适当浇水6 6、适当施肥、适当施肥( (增加矿质元素的含量增加矿质元素的含量) )2 2、增加光合作用面积、增加光合作用面积 （轮作）（轮作）（合理密植、（合理密植、间种、套种）间种、套种）六、影响光合作用因素六、影响光合作用因素应用：施用有机肥、通入应用：施用有机肥、通入COCO2 2（温室）（温室）COCO2

18、2浓度对光合速率的影响浓度对光合速率的影响CO2浓度浓度光合速率光合速率一定范围内，光合速一定范围内，光合速率随率随COCO2 2浓度的升高浓度的升高而而_增大增大 温度对光合速率的影响是通过对温度对光合速率的影响是通过对_的的影响来实现的。在适宜温度下，光合速率最大，温影响来实现的。在适宜温度下，光合速率最大，温度升高和降低光合速率都会降低。度升高和降低光合速率都会降低。酶的活性酶的活性温度对光合速率的影响温度对光合速率的影响图中图中A A点含义：点含义： ；B B点含义：点含义： ；C C点表示：点表示： ；没有光照，只进行呼吸作用没有光照，只进行呼吸作用光合作用吸收的光合作用吸收的COC

19、O2 2与呼吸作用释放的与呼吸作用释放的COCO2 2相等相等光合作用强度不再随光照强度增强而增强光合作用强度不再随光照强度增强而增强光照强度对光合速率的影响光照强度对光合速率的影响OABC光照强度光照强度表示增大表示增大CO2吸收吸收CO2释放释放一定范围内，光合一定范围内，光合速率随光照强度的速率随光照强度的增大而增大。增大而增大。7-107-10时为何上升？时为何上升？1212时左右为何减弱？时左右为何减弱？14-1714-17点段为何减弱？点段为何减弱？光合作用强度随着光照增强而加强光合作用强度随着光照增强而加强温度过高，蒸腾作用过大，气孔关闭，温度过高，蒸腾作用过大，气孔关闭，CO2

20、供应减少供应减少光合作用强度随着光照逐渐减弱而减弱光合作用强度随着光照逐渐减弱而减弱下图是晴朗夏日一天中光合作用强度变化曲线下图是晴朗夏日一天中光合作用强度变化曲线七、光合作用与七、光合作用与细胞细胞呼吸的呼吸的气体交换气体交换分析分析AB CDCO2O2CO2O2当光合速率大于呼当光合速率大于呼吸速率的时候吸速率的时候密闭容器密闭容器细胞细胞ABEGCO2O2CO2O2当光合速率小于呼当光合速率小于呼吸速率的时候吸速率的时候密闭容器密闭容器细胞细胞呼吸速率光合作用呼吸速率光合作用只有呼吸作用只有呼吸作用呼吸速率光合速率呼吸速率光合速率光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率请补上请补上O2交换交换O

21、2O2O2O2O2光合速率 又称光合强度，是指一定量的植物（如又称光合强度，是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。如在某温度某光照强度下，每如在某温度某光照强度下，每100100平方厘米平方厘米叶片吸收的二氧化碳为叶片吸收的二氧化碳为44mg44mg，则光合作用，则光合作用强度可表示为强度可表示为44mgCO44mgCO2 2/100cm/100cm2 2小时。小时。呼吸速率 单位时间内有机物的消耗量（或氧单位时间内有机物的消耗量（或氧气吸收量、二氧化碳

22、释放量）。气吸收量、二氧化碳释放量）。难点：光合速率的相关计算问题难点：光合速率的相关计算问题净光合速率：真正（总）光合速率：人们测得从外界吸收的人们测得从外界吸收的CO2CO2的量。的量。植物从外界吸收植物从外界吸收CO2CO2的量，加上的量，加上呼吸作用释放的呼吸作用释放的CO2CO2量。量。真正光合速率真正光合速率= =净光合速率净光合速率+ + 呼吸速率呼吸速率OABC光照强度光照强度CO2吸收吸收CO2释放释放净光合净光合速率速率真正光真正光合速率合速率呼吸呼吸速率速率105D5B点：光补偿点点：光补偿点C点：光饱和点点：光饱和点练习册练习册49-50页页八、化能合成作用八、化能合成

23、作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合成）为原料合成糖类（糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如例如绿色植物绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌细菌，如硝化细菌。光能自养生物光能自

24、养生物化能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所某些无机物氧化时所释放的能量释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌 CO CO2 2+H+H2 2O (CHO (CH2 2O) + OO) + O2 2能量能量酶酶典例：下图是某种细菌内发生的生化反应，据典例：下图是某种细菌内发生的生化反应，据此判断其新陈代谢类型是此判断其新陈代谢类型是( () )A A自养厌氧型自养厌氧型 B B异养厌氧型异养厌氧型C C自养需氧型自养需氧型 DD异养需氧型异养需氧型