龙门亮剑高三生物一轮复习能量之源—光与光合作用 新人教必修.pptx
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1、龙门亮剑高三生物一轮复习 能量之源光与光合作用 新人教必修一、叶绿体的结构和功能 一、叶绿体的结构和功能1 1 结构 结构(1)(1)一般呈扁平的椭球形或球形,外表具 一般呈扁平的椭球形或球形,外表具_ _,内部有基粒和,内部有基粒和_ _,基粒是,基粒是由 由_ _ 堆叠而成。堆叠而成。双层膜 基质类囊体第1 页/共1 15 页(2)(2)吸收光能的色素分布于 吸收光能的色素分布于_ _,与光合作用有关的酶分布在 与光合作用有关的酶分布在_ _。2 2 功能:功能:是进行 是进行_ _ 的场所。的场所。类囊体薄膜上类囊体薄膜和基质中光合作用第2 页/共1 15 页二、光合作用的过程 二、光合
2、作用的过程1 1 光反应 光反应(1)(1)场所:叶绿体的 场所:叶绿体的_ _ 上。上。(2)(2)条件:条件:_ _、色素、酶等。、色素、酶等。(3)(3)物质变化:将水分解为 物质变化:将水分解为_ _,将,将ADP ADP 和 和Pi Pi 合成 合成ATP ATP。(4)(4)能量变化:光能转变为 能量变化:光能转变为_ _。类囊体薄膜光H 和O2ATP 中活跃的化学能第3 页/共1 15 页基质(CH2O)中稳定的化学能第4 页/共1 15 页三、光合作用原理的应用 三、光合作用原理的应用1 1 光合作用强度是指植物在单位时间内通 光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造
3、过光合作用制造_ _ 的数量。的数量。2 2 影响光合作用强度的因素包括空气中 影响光合作用强度的因素包括空气中_ _、土壤中、土壤中_ _ 的多少、光照 的多少、光照的 的_ _ 和光的 和光的_ _ 以及温度的高 以及温度的高低等。低等。糖类CO2浓度水分长短与强弱 成分第5 页/共1 15 页四、化能合成作用 四、化能合成作用1 1 概念:某些细菌能够利用体外环境中的 概念:某些细菌能够利用体外环境中的某些 某些_ _ 氧化时所释放的能量来制造 氧化时所释放的能量来制造_ _ 的合成作用。的合成作用。无机物有机物第6 页/共1 15 页2 2 实例:硝化细菌能利用 实例:硝化细菌能利用_
4、 _ _ 时所释放的化学能,将 时所释放的化学能,将CO CO2 2和 和H H2 2O O 合 合成糖类。成糖类。NH3氧化成HNO2和HNO3第7 页/共1 15 页3 3 绿色植物和硝化细菌都能合成有机物,绿色植物和硝化细菌都能合成有机物,因此属于 因此属于_ _ 生物,而人、动物、真菌及 生物,而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物,大多数细菌只能利用环境中现成的有机物,属于 属于_ _ 生物。生物。自养异养第8 页/共1 15 页一、光合作用过程 一、光合作用过程光反应 暗反应实质光能转化为活跃化学能(ATP、H),放出氧气活跃化学能转变成稳定化学能储存起来(CH2O
5、)时间 短促、以微秒计 较缓慢条件 需色素、光、酶不需要色素和光,需要酶场所在叶绿体的囊状结构薄膜上在叶绿体的基质中第9 页/共1 15 页第10 页/共1 15 页光反应 暗反应联系光反应为暗反应提供还原剂H、能量、ATP;暗反应为光反应提供ADP 和Pi没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成。总之,光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段,暗反应是光反应的继续,是物质和能量转化的完成阶段。二者是光合作用全过程的两个阶段,是相辅相成的第1 1 页/共1 15 页(1)(1)光合作用总反应式及元素去向:光合作用总反应式及元素去向:第12 页/共1 15 页(2)(2)色素分子吸收光
6、能不需要酶参与,其他光反应、色素分子吸收光能不需要酶参与,其他光反应、暗反应的生理反应却需要酶的参与。暗反应的生理反应却需要酶的参与。(3)H(3)H 就是 就是NADPH NADPH。(4)(4)光合作用的产物主要为糖类,另外还有蛋白质 光合作用的产物主要为糖类,另外还有蛋白质和脂质等。和脂质等。(5)(5)含有光合色素的细菌虽然没有叶绿体,但也能 含有光合色素的细菌虽然没有叶绿体,但也能进行光合作用,制造有机物,为自养生物。进行光合作用,制造有机物,为自养生物。第13 页/共1 15 页1 1 为了研究光合作用,生物小组的同学把菠菜叶 为了研究光合作用,生物小组的同学把菠菜叶磨碎,分离出细
7、胞质和全部叶绿体。然后又把部分 磨碎,分离出细胞质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质,分别装在 叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质,分别装在四支试管内,并进行光照。问哪一支试管能检测到 四支试管内,并进行光照。问哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程 光合作用的光反应过程()第14 页/共1 15 页第15 页/共1 15 页【解析 解析】光合作用的光反应是在叶绿体囊状结构 光合作用的光反应是在叶绿体囊状结构薄膜上进行的,需要光和酶,发生的物质变化有水 薄膜上进行的,需要光和酶,发生的物质变化有水的光解和 的光解和ATP ATP 及 及H H 的形成。分析上述试管所含
8、成 的形成。分析上述试管所含成分,只有 分,只有B B 试管可发生光反应。试管可发生光反应。【答案 答案】B B第16 页/共1 15 页二、光合作用和呼吸作用比较 二、光合作用和呼吸作用比较1 1 区别与联系 区别与联系第17 页/共1 15 页光合作用 细胞呼吸实质合成有机物,储存能量分解有机物、释放能量,供细胞利用场所 叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件 只在光下进行有光、无光都能进行第18 页/共1 15 页光合作用 细胞呼吸联系第19 页/共1 15 页2.H 2.H 和 和ATP ATP 来源、去路的比较 来源、去路的比较来源 去路H光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应阶段中
9、还原C3形成(CH2O)等有氧呼吸第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙酮酸和H2O 分解产生用于第三阶段还原O2产生H2O,同时释放大量能量第20 页/共1 15 页来源 去路ATP光合作用光反应阶段ATP合成所需能量来自色素吸收的太阳光能用于暗反应阶段C3还原时的能量之需,以稳定化学能形式储存于有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生,第三阶段产生最多,能量来自有机物氧化分解作为能量流通货币用于各项生命活动第21 页/共1 15 页2.(2009 2.(2009 年潍坊统考 年潍坊统考)据右图判断叙述不正确的是 据右图判断叙述不正确的是()A A X X、Y Y 物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
10、 物质分别代表三碳化合物和丙酮酸B B、过程可以产生 过程可以产生H H,过程需要消耗 过程需要消耗H HC C 过程发生在线粒体基质中,过程发生在线粒体基质中,过程发生在 过程发生在叶绿体基质中 叶绿体基质中D D 四个过程中既没有消耗氧气,也没 四个过程中既没有消耗氧气,也没有产生氧气 有产生氧气第22 页/共1 15 页第23 页/共1 15 页【解析 解析】为细胞呼吸过程,为细胞呼吸过程,为葡萄糖分解 为葡萄糖分解为丙酮酸,产生 为丙酮酸,产生H H 和少量能量,场所在细胞质基 和少量能量,场所在细胞质基质。质。为有氧呼吸第二阶段,在线粒体中,丙酮酸 为有氧呼吸第二阶段,在线粒体中,丙
11、酮酸分解为 分解为CO CO2 2,产生大量,产生大量H H 和少量能量。和少量能量。为光 为光合作用的暗反应过程,合作用的暗反应过程,为 为CO CO2 2的固定,的固定,X X 为 为C C3 3,为 为C C3 3的还原,消耗 的还原,消耗H H。【答案 答案】C C第24 页/共1 15 页三、影响光合作用的因素 三、影响光合作用的因素1 1 CO CO2 2浓度对光合作用强度的影响 浓度对光合作用强度的影响第25 页/共1 15 页(1)(1)曲线分析,图 曲线分析,图1 1 和图 和图2 2 都表示在一定范围内,光 都表示在一定范围内,光合作用速率随 合作用速率随CO CO2 2浓
12、度增加而增大,但当 浓度增加而增大,但当CO CO2 2浓度 浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。图 图1 1 中 中A A 点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时 点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的 的CO CO2 2浓度,即 浓度,即CO CO2 2补偿点;补偿点;第26 页/共1 15 页图 图2 2 中的 中的A A 点表示进行光合作用所需 点表示进行光合作用所需CO CO2 2的最低浓 的最低浓度。度。图 图1 1 和图 和图2 2 中的 中的B B 和 和B B 点都表示 点都表示CO CO2 2饱和点。饱和点。第27 页/共1 1
13、5 页(2)(2)应用:在农业生产上可以通过 应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其 正其行,通其风 风”,增施农家肥等措施增大,增施农家肥等措施增大CO CO2 2浓度,提高光能 浓度,提高光能利用率。利用率。第28 页/共1 15 页2 2 温度对光合作用速率的影响 温度对光合作用速率的影响第29 页/共1 15 页(1)(1)曲线分析:温度主要是通过影响与光合作用有 曲线分析:温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。关酶的活性而影响光合作用速率。(2)(2)应用:冬天,温室栽培可适当提高温度;也可 应用:冬天,温室栽培可适当提高温度;也可适当降低温度。白天调到光合作
14、用最适温度,以提 适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当降低温室温度,以降低细胞 高光合作用;晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。呼吸,保证植物有机物的积累。第30 页/共1 15 页3 3 必需元素供应对光合速率的影响 必需元素供应对光合速率的影响第31 页/共1 15 页(1)(1)曲线分析:在一定浓度范围内,增大必需元素 曲线分析:在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度 的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而 后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而
15、萎蔫。萎蔫。(2)(2)应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增 应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。施肥料,可提高农作物产量。第32 页/共1 15 页4 4 水分的供应对光合作用速率的影响 水分的供应对光合作用速率的影响(1)(1)影响:水是光合作用的原料,缺水既可直 影响:水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭,接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭,限制 限制CO CO2 2进入叶片,从而间接影响光合作用。进入叶片,从而间接影响光合作用。(2)(2)应用:根据作物的需水规律合理灌溉。应用:根据作物的需水规律合理灌溉。第33 页/共
16、1 15 页3 3 科学家研究 科学家研究CO CO2 2浓度、光照强度和温度 浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到实 对同一种植物光合作用强度的影响,得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确 验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是 的是()第34 页/共1 15 页A A 光照强度为 光照强度为a a 时,造成曲线 时,造成曲线 和 和 光合作用强度差异 光合作用强度差异的原因是 的原因是CO CO2 2浓度不同 浓度不同B B 光照强度为 光照强度为b b 时,造成曲线 时,造成曲线 和 和 光合作用强度差异 光合作用强度差异的原因是温度不同 的原因是温度不同C
17、 C 光照强度为 光照强度为a a b b,曲线,曲线、光合作用强度随光照 光合作用强度随光照强度升高而升高 强度升高而升高D D 光照强度为 光照强度为a a c c,曲线,曲线、光合作用强度随光照 光合作用强度随光照强度升高而升高 强度升高而升高第35 页/共1 15 页【解析 解析】由题目中坐标曲线图信息可知,由题目中坐标曲线图信息可知,光照强度为 光照强度为a a c c 时,曲线 时,曲线 光合作用强度随光 光合作用强度随光照强度升高而升高,而曲线 照强度升高而升高,而曲线 在光照强度为 在光照强度为b b之前,光合作用强度已达最大值,因此 之前,光合作用强度已达最大值,因此D D
18、错误。错误。光照强度为 光照强度为a a 时,曲线 时,曲线 和曲线 和曲线 的变量是 的变量是CO CO2 2浓度,因此其差异是由 浓度,因此其差异是由CO CO2 2浓度造成的。浓度造成的。第36 页/共1 15 页同理可知,造成曲线 同理可知,造成曲线 和曲线 和曲线 差异的原因是温度,光 差异的原因是温度,光照强度为 照强度为a a b b 时,限制曲线 时,限制曲线 和曲线 和曲线 光合作用强度的 光合作用强度的主要因素是光照强度,因此会随光照强度的上升光合作 主要因素是光照强度,因此会随光照强度的上升光合作用强度上升。用强度上升。【答案 答案】D D第37 页/共1 15 页 实验
19、:实验:“绿叶中色素的提取和分离 绿叶中色素的提取和分离”实验分析 实验分析1 1 原理解读 原理解读(1)(1)各种色素能溶解在有机溶剂 各种色素能溶解在有机溶剂(无水乙醇等 无水乙醇等)中形成 中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来。溶液,使色素从生物组织中脱离出来。第38 页/共1 15 页(2)(2)各种色素都溶解在层析液中,但在层析液中的 各种色素都溶解在层析液中,但在层析液中的溶解度不同:溶解度大的色素分子随层析液在滤纸 溶解度不同:溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,因而不同色素可以在滤纸 上扩散得快,反之则慢,因而不同色素可以在滤纸上扩散而分开,形成不同的色素
20、带。上扩散而分开,形成不同的色素带。第39 页/共1 15 页第40 页/共1 15 页制备滤纸条:取干燥处理过的定性滤纸,将 制备滤纸条:取干燥处理过的定性滤纸,将 滤纸剪成宽略小于试管,长略大于 滤纸剪成宽略小于试管,长略大于 试管的滤纸条,并在一端剪去两角,试管的滤纸条,并在一端剪去两角,在距剪去两角的一端 在距剪去两角的一端1 cm 1 cm 处用铅笔 处用铅笔 画一条细的横线 画一条细的横线提取绿叶中的色素:第41 页/共1 15 页制备滤纸条:第42 页/共1 15 页分离滤液中的色素:分离滤液中的色素:将 将3 mL 3 mL 层析液倒入试管中,层析液倒入试管中,装置如右图所示,
21、将滤纸条 装置如右图所示,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下 有滤液细线的一端朝下)轻轻 轻轻插入层析液中,随后用棉塞 插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口。塞紧试管口。注意:不能让滤液细线触及 注意:不能让滤液细线触及层析液 层析液画滤液细线第43 页/共1 15 页观察结果:滤纸上色素带有四条,分别是 观察结果:滤纸上色素带有四条,分别是(由上到 由上到下 下)橙黄色的胡 橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素 萝卜素,黄色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素a a,黄,黄绿色的叶绿素 绿色的叶绿素b b,如下图:,如下图:分离滤液中的色素:第44 页/共1 15 页3 3 实验结果分析 实验结果分
22、析(1)(1)从色素带的宽度知色素含量的多少依次为:叶 从色素带的宽度知色素含量的多少依次为:叶绿素 绿素a a 叶绿素 叶绿素b b 叶黄素 叶黄素 胡萝卜素。胡萝卜素。(2)(2)从色素带的位置知在层析液中溶解度大小依次 从色素带的位置知在层析液中溶解度大小依次是:胡萝卜素 是:胡萝卜素 叶黄素 叶黄素 叶绿素 叶绿素a a 叶绿素 叶绿素b b。第45 页/共1 15 页(3)(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素 在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a a 与叶 与叶绿素 绿素b b,距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄,距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。素。第46 页/共1
23、 15 页4 4 实验疑难点拨 实验疑难点拨(1)(1)实验中几种化学试剂的作用 实验中几种化学试剂的作用 无水乙醇可溶解叶绿体中的色素。无水乙醇可溶解叶绿体中的色素。二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分。二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分。碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏。碳酸钙防止研磨过程中色素被破坏。第47 页/共1 15 页(2)(2)实验成功的关键 实验成功的关键 叶片要新鲜、颜色要深绿,含有较多色素。叶片要新鲜、颜色要深绿,含有较多色素。研磨要迅速、充分。使叶绿体完全破裂,提取 研磨要迅速、充分。使叶绿体完全破裂,提取较多的色素。较多的色素。滤液细线要画得细、齐、直,这样可以防止色 滤液细
24、线要画得细、齐、直,这样可以防止色素带重叠。且要重复 素带重叠。且要重复2 2 3 3 次,以增加色素量,使 次,以增加色素量,使色素带更加清晰。色素带更加清晰。滤液细线不能触及层析液,否则色素溶解到层 滤液细线不能触及层析液,否则色素溶解到层析液中,滤纸条上得不到色素带。析液中,滤纸条上得不到色素带。第48 页/共1 15 页1 1 在 在“绿叶中色素的提取和分离 绿叶中色素的提取和分离”实验中,正确的是 实验中,正确的是()A A 用质量分数为 用质量分数为15%15%的盐酸、体积分数为 的盐酸、体积分数为95%95%的酒精 的酒精溶液的混合液 溶液的混合液(1(1 1)1)进行解离,使细
25、胞分散开来 进行解离,使细胞分散开来第49 页/共1 15 页B B 可以用 可以用93 93 号汽油做层析液 号汽油做层析液C C 研磨时要加入碳酸钙,以防止叶绿体被 研磨时要加入碳酸钙,以防止叶绿体被破坏 破坏D D 研磨液用滤纸过滤后,盛放滤液的小试 研磨液用滤纸过滤后,盛放滤液的小试管要及时用棉塞塞紧 管要及时用棉塞塞紧【解析 解析】光合色素的提取和分离不需要解 光合色素的提取和分离不需要解离。研磨时叶绿体会被破坏,加入碳酸钙是 离。研磨时叶绿体会被破坏,加入碳酸钙是为了保护色素不被破坏。研磨液过滤时要用 为了保护色素不被破坏。研磨液过滤时要用纱布而不能用滤纸,滤纸容易吸附色素。纱布而
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