专题6　光合作用（讲解部分）-精品文档资料整理.pptx

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1、考点清单知能拓展实践探究栏目索引专题6 光合作用高考生物高考生物考点清单知能拓展实践探究栏目索引考点一捕获光能的色素与结构考点一捕获光能的色素与结构一、色素及色素的提取和分离1.捕获光能的色素(1)分布:主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)功能:吸收、传递和转换光能,其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。考点考点清单清单考点清单知能拓展实践探究栏目索引2.实验方法及原理项目方法原理提取用无水乙醇或丙酮提取叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂分离纸层析法叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同考点清单知能拓展实践探究栏目索引步

2、骤操作要点说明提取色素研磨(1)无水乙醇:作为提取液,可溶解绿叶中的色素(2)二氧化硅:有助于研磨得更充分(3)碳酸钙:防止研磨中叶绿素被破坏过滤研磨后并用单层尼龙布过滤3.实验流程考点清单知能拓展实践探究栏目索引制备滤纸条将滤纸条的一端剪去两角,并在距这一端1cm处用铅笔画一条细线剪去两角以保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐,否则会形成弧形色素带画滤液细线用毛细吸管吸取色素滤液,沿铅笔线均匀画一条滤液细线,待滤液干后再画一到两次(1)滤液细线要细而直(2)干燥后重复画一到两次,既能使滤液细线有较多的色素,又能使各色素扩散的起点相同色素分离(1)在层析时,不能让滤液细线触及层析液(2)滤纸条上呈现

3、四条颜色、宽度不同的色素带考点清单知能拓展实践探究栏目索引4.实验结果分析(如图中表格所示)(1)在滤纸条上会呈现四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b(记忆口诀:胡黄ab),它们的颜色自上而下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。(2)四种色素中色素带最宽的色素呈现蓝绿色;在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素。考点清单知能拓展实践探究栏目索引5.实验异常现象分析异常现象原因分析色素带颜色较浅(1)未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分;(2)一次加入过量的无水乙醇,提取浓度太低(应分次加入少量无水乙醇);(3)划滤液细线时次数太少滤纸条下面两条色素带较浅(1)未加碳酸钙或加

4、入过少,叶绿素被破坏;(2)实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)色素带重叠(1)滤液细线不直;(2)滤液细线过粗无色素带(1)忘记画滤液细线;(2)滤液细线接触到层析液,色素全部溶解到层析液中考点清单知能拓展实践探究栏目索引二、叶绿体1.结构:2.功能:进行光合作用的场所。3.与功能相适应的结构特点:吸收光能的色素分布于类囊体薄膜上;与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中。考点清单知能拓展实践探究栏目索引考点二光合作用的原理与应用考点二光合作用的原理与应用一、光合作用的过程1.过程图解考点清单知能拓展实践探究栏目索引2.过程分析(1)光反应为暗反应提供了H和ATP,其转移方向是

5、从类囊体膜到叶绿体基质。(2)能量变化:光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。(3)若环境中的CO2含量减少,则叶绿体中C3的含量将降低,C5的含量将升高,H和ATP的含量将升高。考点清单知能拓展实践探究栏目索引3.光合作用反应式4.元素去向分析考点清单知能拓展实践探究栏目索引O18O2C18O2C3(CO)+O(2)光合作用过程中C元素的转移途径14CO214C3(14CH2O)(3)光合作用过程中H元素的转移途径:H2OH(CH2O)+H2O(1)光合作用过程中O元素的转移途径考点清单知能拓展实践探究栏目索引因素原理图像应用影响光反应阶段,制约ATP及NADPH的产生,进而制约暗反

6、应温室大棚内适当提高光照强度可以提高光合速率,欲使植物生长,必须使光照强度大于光补偿点影响暗反应阶段,制约C3的生成a.大田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风”;b.温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度二、影响光合作用的因素1.三大单因子变量对光合速率的影响考点清单知能拓展实践探究栏目索引通过影响酶的活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)a.大田中适时播种;b.温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累考点清单知能拓展实践探究栏目索引2.多因子变量对光合速率的影响图像含义P点前,限制光合速率的因素应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;Q点时,横坐标所表

7、示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素为坐标图中所标示出的其他因子应用温室栽培时,在一定光照强度下,白天可适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当补充CO2,进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率考点清单知能拓展实践探究栏目索引考点三光合作用与细胞呼吸考点三光合作用与细胞呼吸一、光合作用和细胞呼吸的联系1.过程联系图中表示叶肉细胞内部分代谢过程,表示物质,甲戊表示过程,请写出相应的物质和过程名称。ATP、丙酮酸、CO2、O2;甲光反应;乙有氧呼吸第二阶段。考点清单知能拓展实践探究栏目索引2.物质联系考点清单知能拓展实践探究栏目索

8、引3.能量联系考点清单知能拓展实践探究栏目索引光合作用有氧呼吸H来源H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动二、光合作用与细胞呼吸过程中H和ATP的来源和去向考点清单知能拓展实践探究栏目索引三、自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线:(1)开始进行光合作用的点:b。(2)光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。(3)开始积累有机物的点:c。(4)有机物积累量最大的点:e。考点清单知能拓展实践探究栏目索引(1)光合作用强度与呼吸作用强度相等的点:D、H。(2)该

9、植物一昼夜表现为生长,其原因是I点CO2浓度低于A点CO2浓度,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小,即植物光合作用制造的有机物量呼吸作用消耗的有机物量,植物生长。2.密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线:考点清单知能拓展实践探究栏目索引提升一环境条件骤变时对光合作用过程中各物质量变化的分析提升一环境条件骤变时对光合作用过程中各物质量变化的分析1.分析方法:需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。2.示例分析当外界条件改变时,光合作用过程中C3、C5及ATP和ADP含量的变化可以采用下图分析:知能拓展知能拓展考点清单知能拓展实践探究栏目索引(1)光照突然停止时:ATP,ADP,C3,C5,分析如下:考

10、点清单知能拓展实践探究栏目索引(2)CO2供应突然停止时:C5,C3,ATP,ADP,分析如下:考点清单知能拓展实践探究栏目索引3.模型法表示C3和C5含量的变化考点清单知能拓展实践探究栏目索引4.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的H和ATP在叶绿体中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。(2)一直光照条件下,会造成H、ATP的过度积累,利用不充分;光照和黑暗间隔条件下,H、ATP基本不积累,能够被充分利用;因此在光照时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。例如:若同一植物处于两种不同情况下进

11、行光合作用,甲一直光照10分钟,黑暗处理10分钟;乙光照5秒,黑暗处理5秒,持续20分钟,则光合作用制造的有机物:甲光合量细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2,向外界排出CO2B点光合量=呼吸量与外界不发生气体交换B点之后光合量呼吸量从外界吸收CO2,向外界释放O2此时植物可更新空气考点清单知能拓展实践探究栏目索引提升三光合作用与细胞呼吸探究的提升三光合作用与细胞呼吸探究的6 6个方法个方法1.气体体积变化法测定气体的变化量(1)甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸,由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率,可代表有氧呼吸速率。考点

12、清单知能拓展实践探究栏目索引(2)乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸,由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率,可代表净光合速率。(3)总光合速率=净光合速率+有氧呼吸速率。(4)物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。注:一般情况下不考虑植物进行无氧呼吸。考点清单知能拓展实践探究栏目索引2.叶圆片称重法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量(1)操作图示(2)结果分析a.净光合速率=(z-y)/2S(S为叶

13、圆片面积,下同);b.呼吸速率=(x-y)/2S;c.总光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。考点清单知能拓展实践探究栏目索引3.黑白瓶法测溶氧量的变化(1)“黑瓶”不透光,测定的是有氧呼吸量;“白瓶”给予光照,测定的是净光合作用量。总光合作用量(强度)=净光合作用量(强度)+有氧呼吸量(强度)。(2)有初始值的情况下,黑瓶中O2的减少量为有氧呼吸量;白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量;二者之和为总光合作用量。(3)在没有初始值的情况下(初始值设为X),白瓶中测得的现有量(设为M)-黑瓶中测得的现有量(设为N)=总光合作用量,即(X-N)+(M-X)=M-N

14、。注:一般情况下不考虑植物进行无氧呼吸。考点清单知能拓展实践探究栏目索引4.半叶法测定光合作用有机物的产生量本方法又叫半叶称重法,即检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量,常用于大田农作物的光合速率测定。在测定时,叶片一半遮光,一半曝光,分别测定两半叶的干物质重量,进而计算叶片的总光合速率、呼吸速率和净光合速率。5.叶圆片上浮法定性检测O2释放速率本方法通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气,充以水分,使叶片沉于水中;在光合作用过程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短

15、),即能比较光合作用强度的大小。考点清单知能拓展实践探究栏目索引6.间隔光照法比较有机物的合成量光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行,由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的,因此在一般情况下,光反应的速率比暗反应快,光反应的产物ATP和H不能被暗反应及时消耗掉。持续光照,光反应产生的大量的H和ATP不能及时被暗反应消耗,暗反应限制了光合作用的速率,降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行,则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物,持续进行一段时间的暗反应。因此在光照强度和光照时间不变的情况下,间隔光照法制造的有机物相对多。考点清单知能拓展实践探究栏目索引应用干旱对植物

16、光合作用的影响应用干旱对植物光合作用的影响情境材料情境材料随着全球气候变暖,干旱灾害经常发生,干旱会影响植物光合作用,降低农作物产量。问题探究问题探究1.缺水为什么会影响植物光合作用?2.在干旱环境中,耐旱植物有哪些适应性特点?实践探究实践探究考点清单知能拓展实践探究栏目索引要点点拨要点点拨1.植物缺水可从以下几个方面影响光合作用:(1)缺水初期由于气孔开度降低,CO2供应不足。(2)当水分亏缺严重时,a.缺水使光反应产生的H、ATP减少;b.缺水影响植物体内光合酶的活性;c.缺水直接破坏叶绿体的结构,光合色素含量减少,叶片变黄;d.缺水影响植物体内光合产物的运输,使光合产物在叶片中积累而抑制光合作用。2.耐旱植物一般具有根系发达、叶子较小或较厚、气孔较小且深陷等适应性特征,有些耐旱植物(如仙人掌等肉质植物)还以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱的环境。