一轮复习-光合作用的探究历程与基本过程资料讲解.ppt
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1、一轮复习-光合作用的探究历程与基本过程由由图图可以看出:可以看出:(1)叶叶绿绿体中的色素只吸收体中的色素只吸收,而而对对红红外外光光和和紫紫外外光光等等不不吸收。吸收。(2)叶叶绿绿素素对对的吸收量大,的吸收量大,类类胡胡萝萝卜素卜素对对的吸收量大,的吸收量大,对对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较较少。少。可可见见光光红红光和光和蓝蓝紫光紫光蓝蓝紫光紫光2.叶绿体的结构与功能叶绿体的结构与功能(1)结结构模式构模式图图双双层层膜膜暗反暗反应应基粒基粒色素色素光反光反应应光合作用光合作用叶叶绿绿体体3.光合作用的探究历程光合作用的探究历程(连一连连一连)答
2、答案案AbCaEeDcBd某某植植物物叶叶片片不不同同部部位位的的颜颜色色不不同同,将将该该植植物物在在黑黑暗暗中中放放置置48h后后,用用锡锡箔箔纸纸遮遮蔽蔽叶叶片片两两面面,如如图图所所示示。在在日日光光下下照照光光一一段段时时间间,去去除除锡锡箔箔纸纸,用用碘碘染染色色法法处处理理叶叶片片,观观察察到到叶叶片片,有有的的部部位位出出现现了了蓝蓝色,色,请请思考:思考:(1)实验时预实验时预先先对对植物植物进进行暗行暗处处理,其目的是理,其目的是。(2)实验实验中中对对照可照可证证明光合作用需叶明光合作用需叶绿绿体,体,对对照可照可证证明光合作用需要光。明光合作用需要光。(3)本本实验实验
3、可可证证明光合作用的明光合作用的产产物是物是。消耗掉原有淀粉,消耗掉原有淀粉,排除其排除其对实验结对实验结果的干果的干扰扰a与与b、de与与b、d淀粉淀粉捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1.(2016全全国国课课标标卷卷,4)关关于于高高等等植植物物叶叶绿绿体体中中色色素素的的叙叙述述,错误错误的是的是()A.叶叶绿绿体中的色素能体中的色素能够够溶解在有机溶溶解在有机溶剂剂乙醇中乙醇中B.构成叶构成叶绿绿素的素的镁镁可以由植物的根从土壤中吸收可以由植物的根从土壤中吸收C.通通常常,红红外外光光和和紫紫外外光光可可被被叶叶绿绿体体中中的的色色素素吸吸收收用用于于光光合合作作用用D.黑黑暗
4、暗中中生生长长的的植植物物幼幼苗苗叶叶片片呈呈黄黄色色是是由由于于叶叶绿绿素素合合成成受受阻阻引引起的起的解解析析叶叶绿绿体体中中的的色色素素能能够够溶溶解解在在包包括括乙乙醇醇在在内内的的有有机机溶溶剂剂中中,A正正确确;镁镁作作为为细细胞胞中中的的无无机机盐盐,可可以以离离子子状状态态由由植植物物的的根根从从土土壤壤中中吸吸收收,进进而而参参与与叶叶绿绿素素的的合合成成,B正正确确;一一般般情情况况下下,光光合合作作用用所所利利用用的的光光都都是是可可见见光光,可可见见光光不不包包括括红红外外光光和和紫紫外外光光,C错错误误;叶叶绿绿素素的的合合成成需需要要光光,黑黑暗暗中中生生长长的的植
5、植物物幼幼苗苗,因因没没有有光光照照而而导导致致叶叶绿绿素素合合成成受受阻阻,使使类类胡胡萝萝卜卜素素的的颜颜色色显显现现出出来来,因因而而叶片呈黄色,叶片呈黄色,D正确。正确。答案答案C2.如如图图是是在在电电子子显显微微镜镜下下观观察察到到的的高高等等植植物物叶叶绿绿体体结结构构模模式式图图,下列有关叙述下列有关叙述错误错误的是的是()A.和和均均为选择为选择透透过过性膜性膜B.上上分分布布有有与与光光反反应应有有关关的的色色素素和和酶酶,这这些些色色素素对对绿绿光光吸吸收收最少最少C.上所含色素均含上所含色素均含Mg2,故缺,故缺Mg2时这时这些色素都无法合成些色素都无法合成D.在在上上
6、形形成成的的产产物物H和和ATP进进入入中中为为暗暗反反应应提提供供物物质质和和能量能量解析解析叶绿素分子中含叶绿素分子中含Mg2,胡萝卜素、叶黄素中不含,胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2。答案答案C光合作用的探究历程光合作用的探究历程1.下列关于光合作用探究下列关于光合作用探究历历程的叙述,不正确的是程的叙述,不正确的是()A.普利斯特利的普利斯特利的实验证实验证明了植物可以更新空气明了植物可以更新空气B.萨萨克斯的克斯的实验证实验证明了光合作用的明了光合作用的产产物除氧气外物除氧气外还还有淀粉有淀粉C.恩格恩格尔尔曼的曼的实验实验定量分析了水定量分析了水绵绵光合作用生成的氧气量光合作用生成的氧
7、气量D.鲁鲁宾宾和和卡卡门门的的实实验验中中,用用18O分分别别标标记记H2O和和CO2,证证明明了了光合作用光合作用产产生的氧气来自生的氧气来自H2O而不是而不是CO2解解析析恩恩格格尔尔曼曼的的实实验验能能够够证证明明氧氧气气是是由由叶叶绿绿体体释释放放出出来来的的,叶叶绿绿体体是是进进行行光光合合作作用用的的场场所所,但但不不能能定定量量分分析析光光合合作作用用生生成的氧气量。成的氧气量。答案答案C2.下下图图是是光光合合作作用用探探索索历历程程中中恩恩格格尔尔曼曼和和萨萨克克斯斯的的实实验验示示意意图图,下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是()A.两两实验实验均需均需进进行行“黑暗
8、黑暗”处处理,以消耗理,以消耗细细胞中原有的淀粉胞中原有的淀粉B.两两实验实验均需要光的照射均需要光的照射C.两两实验实验中只有恩格中只有恩格尔尔曼的曼的实验设实验设置了置了对对照照D.两两实验实验均可均可证证明光合作用的明光合作用的产产物有氧气物有氧气解解析析本本题题主主要要考考查查光光合合作作用用的的发发现现过过程程。图图示示的的两两实实验验中中,只只有有萨萨克克斯斯的的实实验验需需进进行行“黑黑暗暗”处处理理,目目的的是是消消耗耗掉掉细细胞胞中中原原有有的的淀淀粉粉。恩恩格格尔尔曼曼实实验验的的目目的的是是探探究究光光合合作作用用进进行行的的场场所所,萨萨克克斯斯实实验验的的目目的的是是
9、探探究究光光合合作作用用产产物物,所所以以两两实实验验均均需需要要光光的的照照射射。恩恩格格尔尔曼曼的的实实验验中中,照照光光处处理理与与不不照照光光、黑黑暗暗与与完完全全曝曝光光形形成成对对照照;萨萨克克斯斯的的实实验验中中,暗暗处处理理的的叶叶片片一一半半曝曝光光、一一半半遮遮光光形形成成对对照照。恩恩格格尔尔曼曼的的实实验验可可证证明明氧氧气气是是光光合合作作用用的的产产物物,萨萨克克斯斯的的实实验可证明淀粉是光合作用的产物。验可证明淀粉是光合作用的产物。答案答案B恩格尔曼实验方法的巧妙之处恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧巧选选实实验验材材料料:选选择择水水绵绵和和好好氧氧细细菌菌,水
10、水绵绵的的叶叶绿绿体体呈呈螺螺旋旋式式带带状状,便便于于观观察察;用用好好氧氧细细菌菌可可以以确确定定释释放放氧氧气气多多的部位。的部位。(2)妙妙法法排排除除干干扰扰因因素素:没没有有空空气气的的黑黑暗暗环环境境排排除除了了氧氧气气和和光的干扰。光的干扰。(3)巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对照实验;临时装为光照多和光照少的部位,相当于一组对照实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。考点二光合作用的过程(考点二光合作用的过程(5年年12考)考)1
11、.写出光合作用的总反应式并标出各种元素的来源和去向写出光合作用的总反应式并标出各种元素的来源和去向2.光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较过过程程图图解解阶阶段段_场场所所在在_上上在在_中中光反光反应应暗反暗反应应叶叶绿绿体体类类囊体膜囊体膜叶叶绿绿体基体基质质物物质质转转化化_;ATP的形成的形成CO2的固定和的固定和_能量能量转转化化光能光能_ATP中中活活跃跃的的化化学学能能_联联系系光反光反应为应为暗反暗反应应提供提供_,暗反暗反应为应为光反光反应应提供提供_水的光解水的光解C3的的还还原原ATP中活中活跃跃的化学能的化学能有机物中有机物中稳稳定的化学能定的化学能H和和ATPAD
12、P和和Pi、NADP+巧记光合作用过程的巧记光合作用过程的“一、二、三、四一、二、三、四”环境因素骤变对光合作用中间产物含量动态变化曲线环境因素骤变对光合作用中间产物含量动态变化曲线当当外外界界条条件件改改变变时时,光光合合作作用用中中C3、C5及及ATP和和ADP含含量量变变化化可可以采用以下以采用以下过过程分析:程分析:(1)建立模型建立模型需在需在绘绘制光合作用模式制光合作用模式简图简图的基的基础础上借助上借助图图形形进进行分析。行分析。需从物需从物质质的生成和消耗两个方面的生成和消耗两个方面综综合分析。合分析。如如CO2供供应应正常、光照停止正常、光照停止时时C3的含量的含量变变化:化
13、:(2)含量含量变变化分析化分析过过程与程与结结果果条件条件过过程程变变化化H和和ATPC3C5(CH2O)合成速率合成速率光照由光照由强强到到弱,弱,CO2供供应应不不变变(图图甲甲)过过程减弱,程减弱,H、ATP减少,减少,导导致致过过程减弱,程减弱,过过程正常程正常进进行行减少减少增加增加减少减少减小减小光照由弱到光照由弱到强强,CO2供供应应不不变变(图图乙乙)过过程增程增强强,H、ATP增加,增加,导导致致过过程增程增强强,过过程正常程正常进进行行增加增加减少减少增加增加增大增大光照不光照不变变,CO2由充足由充足到不足到不足(图图丙丙)过过程减弱,程减弱,C3减少,减少,C5增加,
14、增加,导导致致过过程减弱,程减弱,过过程正程正常常进进行行增加增加减少减少增加增加减小减小光照不光照不变变,CO2由不足由不足到充足到充足(图图丁丁)过过程增程增强强,C3增加,增加,C5减少,减少,导导致致过过程增程增强强,过过程正程正常常进进行行减少减少增加增加减少减少增大增大1.真题重组判断正误真题重组判断正误(1)光光照照强强度度由由强强变变弱弱时时,短短时时间间内内C5含含量量会会升升高高(2015安安徽徽卷卷)()(2)在在叶叶绿绿体体中中发发生生的的生生理理过过程程,不不需需要要蛋蛋白白质质参参与与的的是是Mg2吸吸收收(2015四川卷,四川卷,1A)()(3)夏夏季季晴晴天天光
15、光照照最最强强时时,小小麦麦光光合合速速率率最最高高(2015海海南南卷卷,7B)()(4)植植物物呈呈现现绿绿色色是是由由于于叶叶绿绿素素能能有有效效地地吸吸收收绿绿光光(2013新新课课标标卷卷,2D)()人人教教版版教教材材P97104以以不不太太大大的的篇篇幅幅介介绍绍了了“捕捕获获光光能能的的色色素素和和结结构构”、“光光合合作作用用的的原原理理、应应用用及及叶叶绿绿体体中中色色素素提提取取和和分分离离”,相相关关内内容容在在高高考考中中其其广广泛泛度度、深深度度、重重要要程程度度已已远远远远超超越越教教材材本本身身,“无无光光合合作作用用不不成成卷卷”已已成成铁铁的的事事实实,因因
16、此此对对相相关关内容的备考应着力做宽、做大、做实。内容的备考应着力做宽、做大、做实。2.(人人教教必必修修1 P106拓拓展展题题改改编编)课课外外活活动动小小组组同同学学在在适适宜宜的的温温度度下下,以以葡葡萄萄为为材材料料所所做做的的几几组组实实验验(假假设设该该植植物物在在24h内内呼呼吸吸速速率不率不变变),结结果果记录记录如下,相关叙述正确的是如下,相关叙述正确的是()A.图图一一实验结实验结果果显显示栽培示栽培农农作物作物时时,加大种植密度有利于加大种植密度有利于产产量提升量提升B.经经检检测测,葡葡萄萄植植株株一一昼昼夜夜的的CO2净净吸吸收收量量为为250mg,图图二二中中阴阴
17、影部分所表示的影部分所表示的CO2吸收量吸收量应应小于小于250mgC.图图二曲二曲线线中能中能进进行光合作用的区段是行光合作用的区段是ABD.图图二二曲曲线线DC段段与与EB段段上上升升的的原原因因不不相相同同,前前者者是是因因为为CO2供供应应不足,后者是因不足,后者是因为为光照逐光照逐渐渐减弱减弱解解析析图图一一显显示示栽栽培培密密度度应应合合理理,密密度度过过大大不不利利于于单单株株光光合合速速率率提提升升;若若一一昼昼夜夜CO2净净吸吸收收量量为为250mg,则则图图二二阴阴影影部部分分的的CO2吸收量应大于吸收量应大于250mg;曲线中;曲线中6时时18时期间均进行光合作用。时期间
18、均进行光合作用。答案答案D光合作用过程分析光合作用过程分析1.(2015安安徽徽卷卷,2)下下图图为为大大豆豆叶叶片片光光合合作作用用暗暗反反应应阶阶段段的的示示意意图图。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()A.CO2的固定的固定实质实质上是将上是将ATP中的化学能中的化学能转变为转变为C3中的化学能中的化学能B.CO2可直接被可直接被H还还原,再原,再经过经过一系列的一系列的变变化形成糖化形成糖类类C.被被还还原的原的C3在相关在相关酶酶的催化作用下,可再形成的催化作用下,可再形成C5D.光照光照强强度由度由强强变变弱弱时时,短,短时间时间内内C5含量会升高含量会升高解解析析由由图图解解可
19、可知知,光光反反应应产产生生的的ATP和和H参参与与C3的的还还原原,而而不不参参与与CO2的的固固定定,A、B错错误误;被被还还原原的的C3在在有有关关酶酶的的催催化化作作用用下下一一部部分分合合成成了了(CH2O),另另一一部部分分又又形形成成了了C5,C正正确确;光光照照强强度度变变弱弱时时,光光反反应应产产生生的的ATP和和H减减少少,故故短短时时间间内内C5含含量量会降低,会降低,D错误。错误。答案答案C2.下下面面为为绿绿色色植植物物光光合合作作用用过过程程示示意意图图(图图中中ag为为物物质质,为为反反应应过过程程,物物质质转转换换用用实实线线表表示示,能能量量传传递递用用虚虚线
20、线表表示示)。有有关判断关判断错误错误的是的是()A.图图中中表示水分的吸收,表示水分的吸收,表示水的光解表示水的光解B.c为为ATP,f为为HC.将将b物物质质用用18O标记标记,最,最终终在在(CH2O)中能中能检测检测到放射性到放射性D.图图中中a物物质质主主要要吸吸收收红红光光和和蓝蓝紫紫光光,绿绿色色植植物物能能利利用用它它将将光光能能转换转换成活成活跃跃的化学能的化学能解解析析题题图图所所示示,a为为叶叶绿绿体体色色素素,主主要要吸吸收收红红光光和和蓝蓝紫紫光光;b为为O2,c为为ATP,d为为ADP,e为为NADPH(H),f为为NADP,故故B错错误。误。答案答案B环境因素骤变
21、对光合作用物质含量变化的影响环境因素骤变对光合作用物质含量变化的影响【典典例例】(2011新新课课标标卷卷)在在光光照照等等适适宜宜条条件件下下,将将培培养养在在CO2浓浓度度为为1%环环境境中中的的某某植植物物迅迅速速转转移移到到CO2浓浓度度为为0.003%环环境境中中,其其叶叶片片暗暗反反应应中中C3和和C5化化合合物物微微摩摩尔尔浓浓度度的的变变化化趋趋势势如如下下图图。(1)图图中物中物质质A是是_(C3、C5)。(2)在在CO2浓浓度度为为1%的的环环境境中中,物物质质B的的浓浓度度比比A的的低低,原原因因是是_;将将CO2浓浓度度从从1%迅迅速速降降低低到到0.003%后后,物物
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