高考一轮生物复习-5.3能量之源-光与光合作用.pptx
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1、一、课程标准-定考向内容标准细化核心素养1.1.实验:叶绿体色实验:叶绿体色素的提取与分离。素的提取与分离。2.2.光合作用的基本光合作用的基本过程。过程。生命观念1结结构与功能构与功能观观和物和物质质与能量与能量观观:叶:叶绿绿体的体的结结构与功能相适构与功能相适应应;通;通过过光合作用光合作用过过程合成有机物,程合成有机物,储储存能量。存能量。3.3.环境因素对光合环境因素对光合作用的影响及在农作用的影响及在农业生产上的应用业生产上的应用科学思维2培养学生能用文字、培养学生能用文字、图图表及数学模型表及数学模型准确描述生物学知准确描述生物学知识识的能力。的能力。4.4.光合作用和呼吸光合作
2、用和呼吸作用的综合应用作用的综合应用科学科学探究探究3表达与交流:分析色素提取与分离表达与交流:分析色素提取与分离结结果。果。02010304一、绿叶中色素的提取和分离 三、环境因素对光合作用的 影响及在农业生产上的应用目录导学【知识刚要】二、光合作用的过程四、光合作用和呼吸作用 的综合应用(一)光合作用的探究历程(三)光合作用的基本过程(二)光合作用的场所(二)光合作用的场所1实验原理实验原理一、绿叶中色素的提取和分离2实验步骤实验步骤3实验结果实验结果 _胡萝卜素(橙黄色)胡萝卜素(橙黄色)胡萝卜素(橙黄色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)叶黄素(黄色)叶黄素(黄色)叶黄素(黄色)叶绿素叶
3、绿素叶绿素叶绿素a a a a(蓝绿色)(蓝绿色)(蓝绿色)(蓝绿色)叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b b b(黄绿色)(黄绿色)(黄绿色)(黄绿色)最少最多类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素绿绿叶叶中中的的色色素素(含量约(含量约(含量约(含量约1/41/41/41/4)(含量约(含量约(含量约(含量约3/43/43/43/4)(1)问题分析:某实验小组得到的色素提取液颜色过浅,可能的原因有哪些?某实验小组得到的色素提取液颜色过浅,可能的原因有哪些?(2)原因:未加二氧化硅,研磨不充分,色素未能充分提取出来;称取绿叶过少或加入无水乙醇过多,色素溶液浓度小;未加碳酸钙或加入过少
4、,色素分子部分被破坏;使用放置数天的菠菜叶,滤液色素太少。如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。应将滤液滴在a处还是b处?实验结果应会出现四个不同颜色的同心圆,最外层应是什么颜色?实验改进与思考 4叶绿体中色素的吸收光谱分析叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出:色素的功能:叶绿素主要吸收色素的功能: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 。红光和蓝紫光红光和蓝紫光蓝紫光蓝紫光海洋藻类的颜色不同颜色的藻类吸收不同波长的光,藻类本身的颜色是它们_的光,到达深水层的光线主要是_光反射蓝紫二、光合作用的过程(一)光合作用的探究历程(三)光合作用的基本过程(二)光合
5、作用的场所-叶绿体(一)光合作用的探究历程(一)光合作用的探究历程科学家关键设计或现象实验结论(观点)普利斯特利点燃的蜡烛(小鼠)绿色植物蜡烛不熄灭(小鼠不死亡)植物可以_英格豪斯500多次植物更新空气的实验植物只有在 才能更新空气梅耶依据能量转化与守恒定律光合作用把 转换为_萨克斯光合作用产物除氧气外还有_鲁宾和卡门 光合作用释放氧气全部来自_卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,追踪检测其放射性光合作用中碳原子的转移途径为:_ 更新空气更新空气光下光下光能光能淀粉淀粉H2O 化学能化学能(二)光合作用的场所(二)光合作用的场所-叶绿体叶绿体色素色素色素色素 酶酶酶酶 分布:分
6、布:分布:分布:主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞 形态:形态:形态:形态:一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形 功能:功能:功能:功能:光合作用的场所。光合作用的场所。光合作用的场所。光合作用的场所。由两个以上的类囊体堆叠而成,由两个以上的类囊体堆叠而成,由两个以上的类囊体堆叠而成,由两个以上的类囊体堆叠而成,类囊体薄膜上含色素和酶类囊体薄膜上含色素和酶类囊体薄膜上含色素和酶类囊体薄膜上含色素和酶 结构:结构:结构:结构:外膜外膜外膜外膜内膜内膜内膜内膜基
7、粒基粒基粒基粒基质基质基质基质含多种光合作用所必需的酶含多种光合作用所必需的酶含多种光合作用所必需的酶含多种光合作用所必需的酶透明,有利于光线的透过透明,有利于光线的透过透明,有利于光线的透过透明,有利于光线的透过(三)光合作用的基本过程叶绿体中的色素供氢酶供能还原多种酶参加催化(CH2O)ADP+Pi酶2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解H光反应过程 叶绿体基质注:H为NADPH的简写,全称为还原型辅酶1、过程2 2、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光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化联 系类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶不需光;需多
8、种酶光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能 水的光解:2H2O 光 4H+O2光ADP+Pi ATP酶CO2的固定:CO2+C5 2C3C3的还原:2C3 (CH2O)H,ATP酶ATP ADP+Pi酶1、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供NADPH和ATP2、暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供合成 ATP和NADPH 的原料ADP和Pi和NADP+3、两者相互独立又同时进行,相互制约又密切联系3 3、光合作用的过程分析、光合作用的过程分析 光照强度和CO2浓度变化对 植物细胞内ATP和H及C3、C5、
9、(CH2O)含量的影响条件H和ATPC3C5(CH2O)合成量模型分析光照由强到弱,CO2供应不变光照由弱到强,CO2供应不变增加减少减少或没有减少增加减少增加增加条件H和ATPC3C5(CH2O)合成量模型分析光照不变,CO2量由充足到不足光照不变,CO2量由不足到充足减少减少减少减少增加增加增加增加规律:C3的量和C5的量变化相反;C5的量与ATP、H的量正相关3 3、光合作用的过程分析、光合作用的过程分析4 4、化能合成作用化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量能量 能量CO2+H2O (CH2O)+O2硝化细菌的化能合成作用1光
10、合作用通过密切关联的两大阶段光反应和暗反应实现。对于 改变反应条件而引起的变化,说法正确的是()A突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3值减小 B突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP值增加 C突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5值减小 D突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP值减小B对位训练三、环境因素对光合作用的影响及在农业生产上的应用三、环境因素对光合作用的影响及在农业生产上的应用1单因子对光合作用速率的影响及应用(2)CO(2)CO2 2浓度浓度(3)(3)温度温度(4)(4)(4)(4)水或无机盐水或无机盐水或无机盐水或无
11、机盐2 2 2 2多种因子对光合作用的综合影响多种因子对光合作用的综合影响多种因子对光合作用的综合影响多种因子对光合作用的综合影响温度温度温度温度pHpH强度强度强度强度频率频率频率频率浇水浇水浇水浇水MgMg2+2+施肥施肥施肥施肥空气空气空气空气中的中的中的中的浓度浓度浓度浓度三、环境因素对光合作用的影响三、环境因素对光合作用的影响C C点:点:光饱和点(光照强度达到C点后,光合作用强度不再随光照强度 增强而增强)。BCBC段:段:光合作用强度大于呼吸作用强度。B B点:点:光补偿点(光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度)。ABAB段:段:光合作用强度小于呼吸作用强度。A A点:点:
12、光照强度为0,只进行呼吸作用。原理:影响光反应,制约H和ATP产生。1单因子对光合作用速率的影响曲线分析:曲线光合作用强度与细胞呼吸强度的关系气体代谢特点图示A点只进行细胞呼吸吸收O2 2,释放CO2 2ABAB段细胞呼吸强度大于光合作用强度吸收O2 2,释放CO2 2B B点细胞呼吸强度等于光合作用强度不与外界发生气体交换B B点后光合作用强度大于细胞呼吸强度吸收CO2 2,释放O2 2右图为光照强度对某一植物光合作用强度的影响,若适当提高CO2浓度:A点(光补偿点):呼吸作用不变,光合作用增强,A点光合作用强度等于 呼吸作用强度,需要降低光照强度,故A点左移;B点(光饱和点):B点是光合作
13、用强度达到最大值所需的最低的光照强度,需要增加光照强度,故B点右移;C点(光合强度最高点):光合作用最强的点,需要增加光照强度,故C点右上移。光和午休的原因?a点凌晨24时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少b点有微弱光照,植物开始进行光合作用bc段光合作用小于呼吸作用c点上午7时左右,光合作用等于呼吸作用ce段光合作用大于呼吸作用d点温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象e点下午6时左右,光合作用等于呼吸作用ef段光合作用小于呼吸作用fg段没有光照,光合作用停止,只进行呼吸作用阴生植物:绿萝、龟背竹、兰花和铁线蕨绿萝、龟背竹、兰花和铁线蕨阳生植物:月季、石榴、菊花、茉莉、仙人掌月季、石
14、榴、菊花、茉莉、仙人掌阴生植物和阳生植物的曲线区别?光照强度在农业生产的运用:适当提高光照强度,增加光合速率延长光合作用的时间合理密植,增大光合作用面积温室用无色玻璃或者薄膜(2)CO2浓度原理:影响暗反应,制约影响暗反应,制约C C3 3的生成。的生成。A点:COCO2 2补偿点补偿点(表示光合作用速率等于呼吸作用速率时的表示光合作用速率等于呼吸作用速率时的COCO2 2浓度浓度)。A点:表示进行光合作用所需表示进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度。的最低浓度。B和B点:COCO2 2饱和点饱和点(CO(CO2 2浓度达到该点后,光合作用强度不再随浓度达到该点后,光合作用强度不再随COC
15、O2 2 浓度的增加而增加浓度的增加而增加)。曲线分析:CO2浓度在农业生产的运用:温室大田确保良好的通风增施有机肥增施有机肥料使用二氧化碳发生器(3)温度应用:在大棚内,白天调到最适温度,增强光合速率;晚上适当降低在大棚内,白天调到最适温度,增强光合速率;晚上适当降低 温度,降低呼吸速率,利于有机物积累。温度,降低呼吸速率,利于有机物积累。原理:影响酶的活性,主要制约暗反应。影响酶的活性,主要制约暗反应。B点:最适温度,酶的活性最强,光合速率达到最大值。最适温度,酶的活性最强,光合速率达到最大值。曲线分析:在一定范围内,在一定范围内,H H2 2O O越多,光合速率越快,但到达越多,光合速率
16、越快,但到达A A点时,点时,即即H H2 2O O达到饱和时,光合速率不再增加。达到饱和时,光合速率不再增加。(4)(4)水或无机盐水或无机盐原理:水水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,特别既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,特别 是水分的多少还影响气孔的开闭,间接影响是水分的多少还影响气孔的开闭,间接影响COCO2 2进入植物体。进入植物体。曲线分析:应用:合理灌溉,合理施肥。合理灌溉,合理施肥。无机盐是光合作用产物进一步合成许多有机物(如酶等)所必是光合作用产物进一步合成许多有机物(如酶等)所必需的物质。需的物质。2 2多种因子对光合作用的综合影响多种因子对光合
17、作用的综合影响P点时:限制光合速率的因素应为限制光合速率的因素应为横坐标横坐标所表示的因子,随该因子的不断所表示的因子,随该因子的不断 加强,光合速率不断提高。加强,光合速率不断提高。Q点时:横坐标所表示的因子不再影响光合速率,要想提高光合速横坐标所表示的因子不再影响光合速率,要想提高光合速 率,率,可适当提高除横坐标所表示的因子之外的其他因子。可适当提高除横坐标所表示的因子之外的其他因子。自变量1自变量1自变量1自变量2 温度自变量2 光照强度自变量2 CO2浓度2 2下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,有关描述错误的是下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,有关描述错误的是
18、A A图图1 1中,若光照强度适当增强,中,若光照强度适当增强,A A点左移,点左移,B B点右移点右移B B图图2 2中,若中,若COCO2 2浓度适当增大,浓度适当增大,A A点左移,点左移,B B点右移点右移C C图图3 3中,中,A A点与点与B B点相比,点相比,A A点时叶绿体中点时叶绿体中C C3 3含量相对较多含量相对较多D D图图4 4中,当温度高于中,当温度高于25 25 时,光合作用制造的有机物的量开始减少时,光合作用制造的有机物的量开始减少D对位训练四、四、光合作用和呼吸作用的综合应用光合作用和呼吸作用的综合应用(一)比较光合作用、呼吸作用(一)比较光合作用、呼吸作用(
19、二)光合作用与细胞呼吸的综合应用(二)光合作用与细胞呼吸的综合应用 光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化实质实质联系联系(一)比较光合作用、呼吸作用(一)比较光合作用、呼吸作用光光 色素色素 酶酶 H2O和和CO2叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体O2、酶、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物无机物转变成有机物有机物氧化分解成无机物有机物氧化分解成无机物光能光能糖类等有机物中稳定化学能糖类等有机物中稳定化学能C6H12O6等有机物稳定的化等有机物稳定的化学能学能 ATP中活中活 跃化学能跃化学能合成有机物,储存能量合成有机物,储
20、存能量分解有机物,释放能量分解有机物,释放能量光合作用为呼吸作用提供物质(有机物、光合作用为呼吸作用提供物质(有机物、O2););呼吸作用为光合作用提供原料(呼吸作用为光合作用提供原料(CO2)ATP中活中活 跃化学能跃化学能(二)光合作用与细胞呼吸的综合应用(二)光合作用与细胞呼吸的综合应用(1 1)净光合速率:常用一定时间内常用一定时间内O O2 2释放释放 量、量、COCO2 2吸收吸收量或有机物量或有机物积累积累量表示。量表示。真正光合速率(2 2)真正光合速率:常用一定时间内常用一定时间内O O2 2产生产生 量、量、COCO2 2固定固定量或有机物量或有机物生成生成量表示。量表示。
21、(3 3)呼吸速率的测定方法:将植物置于黑暗环境中,测定实验容器内将植物置于黑暗环境中,测定实验容器内COCO2 2增加增加量、量、O O2 2减少减少量或有机物(量或有机物(消耗消耗)减少量。)减少量。光合作用产氧量细胞呼吸耗氧量氧气释放量。光合作用葡萄糖产生量细胞呼吸消耗葡萄糖量葡萄糖积累量。明确几种关系:2、密闭环境中有机物含量变化曲线(1)(1)绿色植物绿色植物24 h24 h内有机物的内有机物的典型图示:典型图示:曲线解读:积累有机物时间段:制造有机物时间段:消耗有机物时间段:一天中有机物积累最多积累最多的时间点:一昼夜有机物的积累量:ce段bf段Og段e点(SP、SM、SN分别表示
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