资源描述
生物生物一轮复习系列课件一轮复习系列课件自动播放自动播放提升能力提升能力夯实基础夯实基础必修必修12011高考高考新课标专用新课标专用按按F5键播放按键播放按Esc键退键退出出 新人教版新人教版共共16套套 13 细胞的代谢细胞的代谢顺序与标注与新顺序与标注与新课标考纲相同课标考纲相同（4）光合作用）光合作用的基本过程的基本过程1、概念：、概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放氧气的过程。这个过程可用和水转化成储存着能量的有机物，并且释放氧气的过程。这个过程可用下面的化学反应式来表达。下面的化学反应式来表达。CO2 H2O(CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体2、实质：、实质：上述反应式只是概括光合作用的场所上述反应式只是概括光合作用的场所、条件、原料和产物，并没、条件、原料和产物，并没有反映光合作用的具体过程，实际上有反映光合作用的具体过程，实际上光合作用是叶绿体内进行的一个复杂的光合作用是叶绿体内进行的一个复杂的能量转换和物质变化的过程。从总体上看，光合作用实质上是一个氧化能量转换和物质变化的过程。从总体上看，光合作用实质上是一个氧化还原过程。在绿色植物体内，由于叶绿素吸收光能作为反应的推动力，还原过程。在绿色植物体内，由于叶绿素吸收光能作为反应的推动力，使一个很难被氧化的水分子去还原一个很难被还原的二氧化碳分子，使使一个很难被氧化的水分子去还原一个很难被还原的二氧化碳分子，使一个基本不含能量的二氧化碳分子变成一个富含能量的有机物。一个基本不含能量的二氧化碳分子变成一个富含能量的有机物。知识点梳理与深化知识点梳理与深化一、一、光合作用的概念和实质光合作用的概念和实质 对于光合作用过程中所释放的对于光合作用过程中所释放的O2，究竟是来自的，究竟是来自的CO2 还是还是 H2O，直到，直到20世纪世纪40年代才弄清楚，当时用同位素年代才弄清楚，当时用同位素18O标记标记H218O和和C18O2进行实验，结果发现，只有供给进行实验，结果发现，只有供给H218O时光合作用所释放时光合作用所释放的才是的才是18O2，因此证实了光合作用释放的氧气来自于水中的氧。所因此证实了光合作用释放的氧气来自于水中的氧。所以光合作用的总反应，若以葡萄糖为产物应该表示如下：以光合作用的总反应，若以葡萄糖为产物应该表示如下：反应式中生成物中的氧气反应式中生成物中的氧气,来自反应物水中的氧。光合作用来自反应物水中的氧。光合作用生成物葡萄糖中的生成物葡萄糖中的C和和O来自反应物来自反应物CO2中的中的C和和O，生成物葡，生成物葡萄糖中的氢来自反应物水中的萄糖中的氢来自反应物水中的H。6CO212 H218OC6H12O6+6 H2O+618O2光能光能叶绿体叶绿体3、光合作用过程中元素的转移情况、光合作用过程中元素的转移情况对应例题：对应例题：1、在光合作用过程中，每产生一个在光合作用过程中，每产生一个C6H12O6分子必须分解分子必须分解（）A、12H20分子分子 B、6H20分子分子 C、4H20分子分子 D、1H20分子分子解析：解析：20世纪世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门，用实验证明了光合作年代美国科学家鲁宾和卡门，用实验证明了光合作用产生的氧全部来自水。因此光合作用的总反应式可如下表达：用产生的氧全部来自水。因此光合作用的总反应式可如下表达：6CO2+12H20C6H12O6+602+6H20从光合作用总反应式可知每产生一个从光合作用总反应式可知每产生一个C6H12O6分子必须分解分子必须分解12H20。光能光能叶绿体叶绿体A对应例题：对应例题：2、藻类和草履虫共同生活在光下同一溶液中。草履虫每周藻类和草履虫共同生活在光下同一溶液中。草履虫每周消耗消耗0.1mol葡萄糖葡萄糖,藻类每周消耗藻类每周消耗0.12mol葡萄糖葡萄糖,藻类每周产生的葡藻类每周产生的葡萄糖总量萄糖总量0.25mol,此溶液每周净产生氧此溶液每周净产生氧()A、0.03mol B、0.6mol C、1.32mol D、0.18mol解析：解析：草履虫每周消耗草履虫每周消耗0.1mol葡萄糖葡萄糖,要同时消耗要同时消耗0.6mol氧气；藻氧气；藻类每周消耗类每周消耗0.12mol葡萄糖，要同时消耗葡萄糖，要同时消耗0.72mol氧气；藻类每周氧气；藻类每周产生的葡萄糖总量为产生的葡萄糖总量为0.25mol，在此同时能产生，在此同时能产生1.50mol氧气，因氧气，因此净产生的氧气量为：此净产生的氧气量为：1.50mol-0.6mol-0.72mol=0.18mol。D叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿体色素叶绿体色素叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素除少数处于特殊状态的叶绿素除少数处于特殊状态的叶绿素a a能吸收和转换光能外，其它色素都能吸收和转换光能外，其它色素都只能吸收和传递光能。其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光只能吸收和传递光能。其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。卜素主要吸收蓝紫光。叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b1、光反应阶段：、光反应阶段：光合作用第一阶段的反应，必须有光才能进行，光合作用第一阶段的反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。这一阶段的反应在叶绿体类囊体的薄膜这个阶段叫做光反应阶段。这一阶段的反应在叶绿体类囊体的薄膜上进行，因为吸收光能的叶绿体色素就分布在类囊体的薄膜上，共上进行，因为吸收光能的叶绿体色素就分布在类囊体的薄膜上，共有有4种，可归纳为两类：种，可归纳为两类：（含量约占3/4）（含量约占1/4）二、光合作用的基本过程二、光合作用的基本过程请同学观察滤纸条上四条色素带的分布请同学观察滤纸条上四条色素带的分布对应例题：对应例题：3、把载有新鲜水绵和细菌的临时装片，置于显微镜下观察。光把载有新鲜水绵和细菌的临时装片，置于显微镜下观察。光线从反光镜反射上来后，可看到细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动，水线从反光镜反射上来后，可看到细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动，水绵附近的细菌密度增加。如果在反光镜上方放置一个三梭镜绵附近的细菌密度增加。如果在反光镜上方放置一个三梭镜,使七种不同使七种不同颜色的光束照射水绵的不同部位颜色的光束照射水绵的不同部位,这时看到细菌明显地聚集成两堆这时看到细菌明显地聚集成两堆,如下如下图所示。图所示。（1 1）根据上述实验可以判断这类细菌异化作用的类型是）根据上述实验可以判断这类细菌异化作用的类型是 ，作出这一判断的理由是作出这一判断的理由是 。（2 2）放置三梭镜后，细菌聚集成两堆的原因是）放置三梭镜后，细菌聚集成两堆的原因是 需氧型需氧型水绵光合作用放出氧气水绵光合作用放出氧气叶绿体色素主要吸收红橙光和蓝紫光，叶绿体色素被红橙光和蓝紫叶绿体色素主要吸收红橙光和蓝紫光，叶绿体色素被红橙光和蓝紫光照射的部位光合作用较强，放出的氧气多。好气性细菌就聚集到光照射的部位光合作用较强，放出的氧气多。好气性细菌就聚集到氧气充足的地方。氧气充足的地方。（1）水的光解：）水的光解：2H2O4H+O2光（1）光反应阶段的物质和能量变化）光反应阶段的物质和能量变化（2）ATP的合成（又称光合磷酸化反应）：的合成（又称光合磷酸化反应）：ADP+Pi+能量能量ATP酶光反应产物光反应产物H（也可表达为（也可表达为NADPH，即还原态辅酶，即还原态辅酶）O2ATP用用于于暗暗反反应应释放释放对应例题：对应例题：4、光合作用过程中，电能转换成活泼化学能的反应式之一光合作用过程中，电能转换成活泼化学能的反应式之一：NADPNADP+2e+2e-+H+H+NADPH NADPH，该反应式电子的根本来源是（，该反应式电子的根本来源是（）A A、叶绿素、叶绿素a Ba B、特殊状态的叶绿素、特殊状态的叶绿素a a C C、吸收和传递光能的色素分子、吸收和传递光能的色素分子 D D、参与光反应的水分子、参与光反应的水分子酶酶D D解析：解析：在光的照射下，具有吸收和传递光能的色素，将吸收的的光在光的照射下，具有吸收和传递光能的色素，将吸收的的光能传递给少数处于特殊状态的叶绿素能传递给少数处于特殊状态的叶绿素a,使这些叶绿素使这些叶绿素a被激发而失去被激发而失去电子（电子（e）。脱离叶绿素）。脱离叶绿素a的电子，经过一系列的传递，最后传递给的电子，经过一系列的传递，最后传递给辅酶辅酶（NADP+）。失去电子的叶绿素）。失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子，叶绿素从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子，叶绿素a由于获得电子而恢复原状，因此最初的电子供体是参与光反应的水由于获得电子而恢复原状，因此最初的电子供体是参与光反应的水分子分子.光合作用第二阶段中的化学反应光合作用第二阶段中的化学反应,有没有光都能进行有没有光都能进行,因因此称为暗反应阶段，随着对光合作用研究的深入，发现此称为暗反应阶段，随着对光合作用研究的深入，发现暗反应在暗中只能暗反应在暗中只能进行极短的时间进行极短的时间，而在有光的情况下，而在有光的情况下能连续不断地进行，能连续不断地进行，并且受到光的调节并且受到光的调节。因此在。因此在20世纪世纪90年代后有科学家提出了将暗反应阶段改称为碳反应阶年代后有科学家提出了将暗反应阶段改称为碳反应阶段。但不管怎么称谓，这阶段是指发生在叶绿体基质中，段。但不管怎么称谓，这阶段是指发生在叶绿体基质中，二氧化碳转变为糖的一系列反应称为卡尔文循环。二氧化碳转变为糖的一系列反应称为卡尔文循环。2、暗反应阶段（又称碳反应阶段）、暗反应阶段（又称碳反应阶段）（1）暗反应阶段的物质和能量变化）暗反应阶段的物质和能量变化二氧化碳的固定二氧化碳的固定CO2+C5（RuBP,即核酮糖二磷酸）即核酮糖二磷酸）2C3酶酶C3+H(或用或用NADPH表达表达)三碳化合物的还原三碳化合物的还原CH2O（稳定的化学能）（稳定的化学能）酶酶ATP（活泼的化学能）（活泼的化学能）另一些接受能量并被还原的另一些接受能量并被还原的C3C5酶酶光合作用过程图解光合作用过程图解项目项目光反应光反应暗反应暗反应反应条件反应条件光、叶绿素、酶、水光、叶绿素、酶、水多种酶、多种酶、ATPATP、HH、COCO2 2反应场所反应场所叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的基质叶绿体的基质物质变化物质变化（）水的光解（）水的光解2H2H2 2O4HO4H+O+O2 2+4e+4e (2)ADP+PiATP(2)ADP+PiATP（光合磷酸（光合磷酸化化,需酶催化）需酶催化）(1)CO(1)CO2 2的固定的固定:CO:CO2 2+C+C5 522C C3 3 (2)C(2)C3 3的还原：的还原：C C3 3+H+HC C6 6H H1212O O6 6+C+C5 5+H+H2 2O O还原剂还原剂HH，（或用，（或用NADPHNADPH表达）表达）能量能量ATPATP和和NADPHNADPH能量变化能量变化光能光能电能电能ATPATP中活跃的化中活跃的化学能学能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能C C6 6H H1212O O6 6中稳定的化学能中稳定的化学能联系联系（）光反应为暗反应提供（）光反应为暗反应提供NADPHNADPH和和ATPATP；暗反应为光反应提供；暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi（2 2）没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应有机）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，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，既有区别又紧密联系，是缺一是光合作用全过程的两个阶段，既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体。不可的整体。3、光反应与暗反应的比较、光反应与暗反应的比较对应例题：对应例题：5、根据下图回答：根据下图回答：（）图中编号所代表的物质名称分别是（）图中编号所代表的物质名称分别是A A，B B ，C C ，D D 。（）暗反应中需要光反应提供的物质是（）暗反应中需要光反应提供的物质是 。（）三碳化合物在（）三碳化合物在 和和 作用下被作用下被NADPHNADPH还原。还原。（）光反应的场所在（）光反应的场所在 上上,暗反应的场所暗反应的场所在在 。(5)(5)色素吸收的色素吸收的 在光反应中部分转到在光反应中部分转到 中中,再通过暗反应转变为再通过暗反应转变为 中的能。中的能。光能光能叶绿素分子叶绿素分子HCOCO2 2ATPATP、HH酶酶ATPATP叶绿体基粒叶绿体基粒叶绿体基质叶绿体基质光能光能ATPATP和和HHC C6 6H H1212O O6 6对应例题：对应例题：6、右图为光合作用过程示右图为光合作用过程示意图，请据图回答：意图，请据图回答：（1）此图应为）此图应为 下观察下观察到的结构图。到的结构图。（2）在）在A中发生的反应称中发生的反应称 ，参，参与此反应的特有物质有与此反应的特有物质有 。电子显微镜电子显微镜A光反应光反应色素和酶色素和酶甲甲（3）CO2进入叶绿体后，在基质中经进入叶绿体后，在基质中经 后形成甲物质。若后形成甲物质。若突然停止光照，突然停止光照，C3 将会将会 ，原因是，原因是 ，用，用14C标记标记CO2进行光合作用，可在叶绿体结构的进行光合作用，可在叶绿体结构的 中测到放射性。光合作用产中测到放射性。光合作用产生的甲物质遇生的甲物质遇 呈砖红色。呈砖红色。固定和还原固定和还原增加增加缺少缺少H和和ATPBB斐林试剂斐林试剂（4）能溶解于丙酮中的是存在于）能溶解于丙酮中的是存在于A结构的结构的 ，其中决定叶片绿，其中决定叶片绿色的是色的是 。色素色素叶绿素叶绿素（5）下列最能体现光合效率的表达式是（）下列最能体现光合效率的表达式是（）A、绿色植物吸收的光能、绿色植物吸收的光能 照到地球表面的光能照到地球表面的光能B、绿色植物的总面积、绿色植物的总面积 地球表面的总面积地球表面的总面积C、光合面积、光合面积光合时间光合时间 照到地球表面的光能照到地球表面的光能D、光合产物中所含的能量、光合产物中所含的能量 光合作用吸收的光能光合作用吸收的光能D1、(2010重庆高考卷）图为光能在叶绿体中转换的示意图，重庆高考卷）图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、V、W、X、Y代表参与光能转换的物质，下列选项，错误的是代表参与光能转换的物质，下列选项，错误的是()A、U在光合作用里的作用是吸收和传递光能在光合作用里的作用是吸收和传递光能B、V吸收光能后被激发，使吸收光能后被激发，使H2O分解，产生电子流分解，产生电子流C、W为为CO2的还原剂，其能量是稳定化学能来源之一的还原剂，其能量是稳定化学能来源之一D、U至至Y的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行D近两年高考真题演练近两年高考真题演练解析：解析：首先要识图弄清首先要识图弄清U、V、W、X、Y代代表参与光能转换的什么物质，从图示可知表参与光能转换的什么物质，从图示可知 U是叶绿体色素能吸收和传递光能；吸收光能是叶绿体色素能吸收和传递光能；吸收光能后被激发，使后被激发，使H2O分解，产生电子流，分解，产生电子流，W是是NADPH（或用（或用H表达）为还原剂，表达）为还原剂，但但NADPH除作为还原剂外，也能如除作为还原剂外，也能如ATP一样一样供给暗反应所需能量，因此是稳定化学能来供给暗反应所需能量，因此是稳定化学能来源之一，所以源之一，所以A、B、C的叙述都是正确的。的叙述都是正确的。答案错，因为光能先转化为电能然后转换为活跃的化学能是在叶绿体囊状答案错，因为光能先转化为电能然后转换为活跃的化学能是在叶绿体囊状结构薄膜上完成，活跃的化学能而后转化为稳定的化学能（）则是暗结构薄膜上完成，活跃的化学能而后转化为稳定的化学能（）则是暗反应过程在叶绿体的基质中完成。反应过程在叶绿体的基质中完成。2、（09安徽高考卷）叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关安徽高考卷）叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（）A、叶绿体中的色素叶绿体中的色素 主要分布在类囊体腔内主要分布在类囊体腔内 B、H2O在光下分解为在光下分解为 H 和和O2 的过程发生在基质中的过程发生在基质中C、CO2的固定过程发生在类囊题薄膜上的固定过程发生在类囊题薄膜上D、光合作用的产物光合作用的产物淀粉是在基质中合成的淀粉是在基质中合成的 解析：解析：叶绿体中的色素叶绿体中的色素 主要分布在类囊体主要分布在类囊体 的薄膜上；的薄膜上；H2O在光下在光下分解为分解为 H 和和O2 的过程发生在类囊题薄膜上；的过程发生在类囊题薄膜上；CO2的固定过程发的固定过程发生在叶绿体的基质中；所以生在叶绿体的基质中；所以A、B、C的叙述都是错误的。光合作用的叙述都是错误的。光合作用的产物的产物淀粉是暗反应过程中在叶绿体基质中合成的。淀粉是暗反应过程中在叶绿体基质中合成的。D欢迎下载下一课件：欢迎下载下一课件：影响光合作用速率的环影响光合作用速率的环境因素境因素
展开阅读全文