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1、第三单元 细胞的能量供应和利用第9讲 光合作用考点一:实验 绿叶中色素的提取和分离实验1实验原理(1)提取的原理: 提取液: (2)分离的原理: 分离液: 分离方法: 2实验步骤(1)提取绿叶中的色素取材:称取5g绿色叶片, ,放入研钵中研磨:加少许SiO2(作用: )、CaCO3(作用: )和10 mL 迅速充分研磨过滤并收集:将滤液倒入基部放有单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤,后收集到试管中,试管口用 思考:以下选材不当会造成怎样的结果缺镁培养液中培养的番茄叶片;秋天发黄的叶片;放置时间过长的叶片;幼嫩的叶片以下操作不当会造成怎样的结果:使用95%的乙醇;加入大量无水乙醇;未加CaCO3;未加S
2、iO2;研磨时间过长;滤液收集后未塞口(2)制备滤纸条:将干燥定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,一端 ,在距这一端1cm处用 画一条细的横线。(3)画滤液细线:用 吸取少量滤液, 沿铅笔线均匀地画出一条细线。 后,重复画一两次。思考:画滤液细线时注意的问题滤纸条一端剪去两角的目的(4)分离绿叶中的色素:将适量的 倒入试管中,将滤纸条(有 的一端朝下)插入层析液中,随后用 塞紧试管口。注意:不能 。原因是:(5)观察与记录3实验结果分析(1)正常结果分析:四条带宽度不同代表每种色素的 不同,其中最宽和最窄的色素分别为 四条带与点样处的距离不同,最远色素的为 ,原因是 。两条色带间宽度最小的
3、为 。(2)归纳异常结果的可能原因收集到的滤液绿色过浅的原因分析滤纸条色素带重叠:滤纸条看不到色素带滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:4色素的种类和吸收光谱色素种类颜色吸收光谱滤纸条上位置叶绿素(约占3/4) 叶绿素a主要吸收_(右图中 曲线)叶绿素b类胡萝卜素(约占1/4)胡萝卜素主要吸收_(右图中 曲线)叶黄素思考 温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源?如遇连阴天,温室需补光,选用_光最有效。秋天树叶变黄的原因?叶绿体中的色素只吸收 ,而对 等不吸收。叶绿素对 的吸收量大,类胡萝卜素对 的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量 。叶绿素对 光吸收最少,它
4、被反射出来,使叶片呈现 色。5色素的功能:影响色素合成的三大因素考点二:光合作用的探究历程思考 恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处?两实验均需要进行“黑暗”处理吗?两实验如何设计对照实验?连线19世纪末,科学界认为甲醛分子缩合成糖,后来为什么推翻了此结论?什么叫希尔反应?希尔的实验是否说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水?希尔反应是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应?阿尔农的发现是什么?与希尔反应有什么关系?考点三:光合作用的过程及分析1过程2反应式(写出反应式并标出元素的去向)若有机物为(CH2O)若有机物为C6H12O63利用同位素示踪法判断光合作用C、H、O的转移
5、途径(1)H:(2)C:(3)O:给植物浇灌含18O的水,一段时间后空气中的水、O2、CO2中是否出现18O?细胞中还有哪些物质中含18O?写出转化途径。(易错点)若向植物提供含有18O标记的C18O2,一段时间后在O2中测到放射性,说明理由。4光反应与暗反应的区别与联系项目光反应暗反应条件需_不需 ,需要 场所物质转化水的光解:ATP的形成:CO2的固定:C3的还原:能量转化关系5.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析(1)分析方法:需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。示例:CO2供应正常,光照停止时C3的含量变化(2)物质含量变化的比较条件光照由强到弱,CO2供应不变光照由弱到强,CO
6、2供应不变CO2供应由充足到不足,光照不变CO2供应由不足到充足,光照不变有机物运输受阻,在叶肉细胞中积累C3的含量C5的含量H和ATP的含量C3、C5和 H、ATP的生成量(CH2O)的合成量(3)利用模型法分析光合作用中物质的量的变化以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是 的,NADPH和ATP含量变化是 的。具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能避开试题陷阱。思考 光反应过程中电子是如何生成的?传递到哪里去?C3和C5具体指的什么物
7、质?光合作用的产物可以是蔗糖、淀粉吗?去路一致吗?硝化细菌是如何制造有机物的?和光合作用有什么异同?考点四:光合作用的影响因素1光合作用和呼吸作用过程的联系弄清下列概念及关系光合作用的强度光合作用速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率CO2的释放量和O2的吸收量可以表示什么指标?2光照对光合作用速率的影响(1)光照强度对光合作用速率的影响原理:光照强度通过影响植物的 反应进而影响光合速率。光照强度增加,光反应速度 ,产生的 增多,使暗反应中还原过程加快,从而使光合作用产物增加。曲线曲线分析: 曲线中各点、各段含义:A点:光照强度为0,此时只进行 。AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐 ,
8、CO2释放量逐渐 。B点:为 ,细胞呼吸释放的CO2全部用于 ,即光合作用强度 细胞呼吸强度。BC段:表明随着光照强度不断增强,光合作用强度不断增强,到C点后不再增强了。C点:为 点,限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是 ,外部因素是 等除光照强度之外的环境因素。区分实际光合速率、净光合速率(表观光合速率)与呼吸速率模型解读光照条件生理过程对应曲线生物学含义对应曲线对应曲线黑暗弱光照较强光照B点强光照影响A点大小的主要因素是 ,C点前限制光合速率的主要因素是 ,C点之后限制光合速率的因素可能有 曲线移动:a.若光合作用的最适温度为25,呼吸作用的最适温度为30,环境温度由25提升到30
9、后,曲线中A点 ,B点 ,C点 ,并解释原因。b.若曲线为玉米的光照强度对光合速率影响曲线,改为大豆时,B点 ,C点 。若将改成氧气的量曲线是何趋势?应用:温室生产中,适当增强 ,以提高光合速率,使作物增产;阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低, 农作物,可合理利用光能。曲线变式: 曲线中:b点存在的原因是 光合作用开始的点为 点,图中曲线与横轴交点d、h点的含义是 解释f点CO2吸收速率减小的原因: 。请将曲线各段与曲线的对应关系填入正面的表格中。曲线中:曲线上升的含义是 ,曲线上升较快表示 ;曲线下降的含义是 ,曲线下降较快表示 。找出BC段、CD段与EF段分别对应曲线的哪段,D、H
10、点对应曲线的哪个点,并将曲线各段与曲线的对应关系填入正面的表格中。一昼夜后I点低于A点,表示这一天植物 (消耗/积累)有机物,植物是否能正常生长?3.CO2浓度的影响(1)原理:CO2影响 反应阶段,制约 的形成。(2)曲线分析图1中A点表示 点,即光合速率 呼吸速率时的CO2浓度,图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B点都表示CO2饱和点。(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施 等增大CO2浓度,提高光合速率。3.温度(1)原理:温度通过影响 影响光合作用。(2)曲线分析AB段在B点之前,随着温度升高,光合速率 B点酶的 温度,光合速率最大BC段随着温度升
11、高,酶的活性下降,光合速率减小,50 左右光合速率几乎为零(3)应用:温室栽培植物时,白天调到 最适温度,以提高光合速率;晚上适当 温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。4.水分(1)原理:水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。另外,水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内。(2)曲线分析图1表明在农业生产中,可根据作物的需水规律,合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了 的供应。5.光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用(1)常见曲线(2)曲线分析P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断 。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素主要为各 。(3)应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加 进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加 和CO2浓度以提高光合速率。6矿质元素对光合作用速率的影响7植物自身因素对光合作用速率的影响(1)同一植物的不同生长发育阶段(2)同一叶片的不同生长发育时期思考:影响光合作用的因素中外因有哪些,内因有哪些?可以通过哪些方法测定光合作用的速率?9学科网(北京)股份有限公司
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