2014届高考一轮生物复习课件310能量之源光与光合作用

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2021 届高考一轮生物复习课件,第10讲能量之源光与光合作用,返回目录,第10讲能量之源光与光合作用, 知 识 梳 理 ,一、捕获光能的色素与构造,1叶绿体的构造和功能,(2)功能：进展_的主要场所。,返回目录,光合作用,类囊体,色素,光合作用,光合作用,第10讲能量之源光与光合作用,2捕获光能的色素,(1)绿叶中色素提取使用的试剂是_，别离的方法是_。,(2)色素的种类和功能,返回目录,无水乙醇,纸层析法,蓝绿,黄绿,黄,第10讲能量之源光与光合作用,(3)分布：_。,(4)功能：吸收、传递、转化光能。,导思：玉米白化苗能否长时间存活？原因是什么？(请翻阅教材必修1 P97“捕获光能的色素),返回目录,蓝紫,红,蓝紫,叶绿体类囊体薄膜,第10讲能量之源光与光合作用,二、光合作用,1光合作用的探究历程,返回目录,更新空气,光下,化学能,淀粉,水,有机物,第10讲能量之源光与光合作用,2光合作用的原理及应用,返回目录,(CH,2,O),光,色素,叶绿体类囊体薄膜,O,2,ATP,第10讲能量之源光与光合作用,导思：光反响阶段和暗反响阶段在物质和能量方面是如何联系的？(请翻阅教材必修1 P103“光合作用的过程),返回目录,ATP,H,叶绿体基质,C,3,(CH,2,O),H,2,O,ATP,叶绿体,中的色素,分子,光能,C,5,2C,3,ADP+Pi,ATP,H,2,O,O,2,H,多种酶参,加催化,酶,(CH,2,O)+H,2,O,CO,2,吸收,光解,能,固定,复原,酶,光反响阶段,暗反响阶段,光合作用的过程,光合作用怎样进展？,第10讲能量之源光与光合作用,三、化能合成作用,1光合作用与化能合成作用的比较,返回目录,糖类,光能,无机物氧化时释放的能量,硝化细菌,第10讲能量之源光与光合作用,2. 自养生物和异养生物,(1)自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将_合成_，并且储存能量，因此属于自养生物。,(2)异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中_来维持自身的生命活动，属于异养生物。,导思：硝化细菌在生态系统中为什么属于自养生物？(请翻阅教材必修1 P105“化能合成作用),返回目录,无机物,有机物,有机物, 基 础 自 测 ,判断正误，对的打“，错的打“。,12021上海卷 叶绿体色素提取别离实验的纸层析结果中距点样处距离越远的色素带相对浓度越大。(),解析 实验中具点样处距离由近到远依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，其中叶绿素a含量最多，相对浓度最大。,22021北京卷 叶绿体中进展光反响的膜构造不能合成ATP。(),解析 叶绿体中光反响过程是在类囊体薄膜上进展的，能合成ATP。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,32021浙江卷 水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。(),解析 水是光反响的原料，叶绿体中光合作用产物需溶解在水中，随着水的流动而运输。,42021重庆卷 光照强度不变的情况下，假设适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中H的含量将增加。(),解析 光照强度不变的情况下，适当提高CO2浓度，暗反响加快，消耗光反响产生的H和ATP，短时间内叶绿体中H的含量将减少。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,52021浙江卷 离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反响。(),解析 暗反响的原料是ATP、H和CO2，离体的叶绿体基质中有相应的酶，因此暗反响可以进展。,62021课标全国卷 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降。(),解析 镁是合成叶绿素的原料，番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，叶片缺乏叶绿素，因此光合作用强度下降。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,例1图3103是某高等植物叶绿体进展光合作用的图解，请据图完成以下问题：,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,3103,(1)图中A表示的构造是由_堆叠而成的。假设f为高能化合物，那么b、c代表的物质名称依次是：_。,(2)h与i反响生成j的过程称为_，j与f、e反响称为_。,(3)依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供给、环境中的二氧化碳的浓度、光照和_等。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,答案(1)类囊体O2、ADP(2)二氧化碳的固定三碳化合物的复原(3)温度(或“矿质元素),解析 (1)图中A表示由类囊体堆叠而成的光反响的场所叶绿体基粒，a、b、c、e、f、h、i、j分别是H2O、O2、ADP、NADPH、ATP、C5、CO2、C3。(2)由h与i反响生成j的过程称为CO2的固定。j与f、e反响称为三碳化合物的复原。(3)影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水等。,点评 掌握光反响、暗反响的场所、原料、产物及两者的联系并能正确识别光合作用的图解是解答此类题目的关键。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,变式题2021郑州一模 图3104是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请答复以下问题。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,3104,(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是_、_；要想使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是_，光反响中O2的生成发生在类囊体膜内，产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过_层生物膜。,(2)图2中在_点光合作用速率到达最大，此时限制光合作用速率的主要环境因素是_，C点和D点相比，叶绿体中H的含量_(较低、相等、较高)。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,(3)从生长状况一样的棉花叶片上剪出大小、部位一样的假设干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成假设干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一样的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图3。请据此答复。,该实验的目的是：_。,从图解分析，b点比a点细胞内的C5含量_，bc段曲线平缓的限制因素可能是_，而c点以后曲线上行，其原因应该是_。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,答案(1)CO2H和ATP不提供CO2或增强光照5(2)D光照强度较高(3)探究CO2浓度对光合作用速率的影响低光照强度NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢,解析 (1)甲为外界给暗反响提供的原料，是二氧化碳；乙为光反响为暗反响提供的中间产物，是H和ATP。抑制C3的生成过程(CO2的供给)，或加快C3的利用(增加光照)，都可以使叶绿体中C3的含量快速下降。产生的O2扩散到相邻的线粒体中被利用至少经过类囊体薄膜、叶绿体内膜、叶绿体外膜、线粒体内膜、线粒体外膜，共5层生物膜。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,(2)图2中，只要光合作用增长率为正值，植物的光合作用速率都在不断增加，所以D点时光合作用速率到达最大，因为该图表示的是二氧化碳浓度对光合作用增加率的影响，此时限制光合作用速率的主要环境因素不再是二氧化碳，应该是光照强度。AD段，限制光合作用速率的主要环境因素是二氧化碳浓度，环境的光照强度恒定且产物恒定，增加环境中的二氧化碳浓度，暗反响加快，消耗较多的光反响产物；C点和D点相比，叶绿体中H的含量较高。(3)由题意可知，该实验的自变量为不同浓度的NaHCO3浓度，即二氧化碳浓度，因变量为光合作用强度；该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响。b点比a点的,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,二氧化碳浓度升高，二氧化碳的固定加快，细胞内C5的利用加快，C5的形成根本不受影响，含量降低。bc段，随着二氧化碳浓度升高，光合作用强度不再增加，此时限制光合作用强度的主要因素不再是二氧化碳浓度，可能是光照强度。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,考点二影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用,1光合作用强度表示方法,(1)单位时间内光合作用产生有机物的量；,(2)单位时间内光合作用吸收CO,2,的量；,(3)单位时间内光合作用放出O,2,的量。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,2单因子外界因素对光合作用强度的影响及应用,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,1,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,资料P63,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,3. 多因子外界因素对光合作用强度的影响及应用,解读：,P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。,Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,例2图3105为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图答复：,(1)甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随_的增加而增加，这种情况下，可以认为此时影响光合作用过程的是_阶段。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,3105,(2)从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速率不再增加，且有稳定开展的趋势，这种变化主要决定于_，此时光合作用的_阶段受到限制。,(3)图乙中C点表示光照强度为B时，是植物光合作用的_，出现CD段的原因是_。,(4)请在图甲中绘制50 时植物光合作用速率变化的曲线。,(5)根据甲图，在图乙中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,答案(1)光照强度光反响(2)温度暗反响,(3)最适温度酶活性降低，光合作用速率降低,(4)如图： (5)如图：,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,解析 光合作用速率受光照强度、温度和CO2浓度等影响，此题只研究了光照强度和温度对光合作用的影响，由图甲可以看出，光照弱时，光合速率随光照强度的增加而上升，此时影响的外界条件主要是光反响，而与温度无关。而当光照强度超过某一值时，温度又成了限制因素。由图乙看出，50 时的光合速率大于20 时而小于30 时，可在图甲中相应画出，由图甲看出，在光照强度为A时，光合速率与温度变化无关，可在图乙中相应画出。,点评 各种环境因子对植物光合作用的影响是综合的，但各种因子的作用并不一样，其中起主要作用的因子为关键因子，如题图甲中，A点时，关键因子为光照强度，B点时关键因子为温度。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,变式题2021安徽联考 图1为某种绿色植物叶片的气孔构造示意图，中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞，它可调节气孔的开闭。研究人员将该叶片放在内部温度为,15 的密闭容器中，研究光照强度与光合作用速率的关系，结果如图2所示。分析答复：,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,3106,(1)在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所有_。,(2)从图1中可以看出两个细胞贴近局部细胞壁较厚，伸缩性较小，外侧局部较薄。图1所示箭头为炎热夏季中午的细胞中水分流动的总方向，这时气孔_(关闭/开放)。此时，主要影响叶肉细胞中光合作用的_反响，叶肉细胞内C3、C5的含量变化分别是_、_。,(3)据图2分析，在1 klx的光照条件下，该叶片在5小时内光合作用产生O2的量为_mL；影响A点上下移动的外界因素主要是_。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,(4)其他条件不变，假设以CO2吸收量为观测指标，请在图,3-10-7中画出该植物在密闭容器内 CO2的吸收量变化曲线。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,3107,答案(1)细胞质基质和线粒体,(2)(局部)关闭暗下降上升,(3)112 温度,(4)(要求起点和穿插点正确，曲线趋势正确),返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,解析 (1)黑暗条件下，保卫细胞只能进展呼吸作用，其场所为细胞质基质、线粒体。,(2)据图显示内侧局部壁厚，伸缩性小，外侧局部壁薄，伸缩性大，炎热夏季中午的细胞中水分流动的方向，可推知保卫细胞失水，内侧壁由弯曲逐渐竖直，引起气孔关闭。局部气孔关闭，CO2的供给减少，影响光合作用暗反响中的CO2的固定。CO2的固定过程受阻，引起细胞中C3含量相对减少，C5含量相对增多。,(3)据图可知，1 klx的光照条件下，净光合量为11.2 mL/h，呼吸消耗量11.2 mL/h，光合总量净光合量呼吸消耗量11.2 mL/h11.2 mL/h22.4 mL/h，因此5小,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,时内，光合作用产生O2的量为22.4 mL/h5 h112 mL。A点时，细胞只进展呼吸作用，影响细胞呼吸的主要外界因素是温度。,(4)根据光合作用和有氧呼吸的反响式，可知在密闭的容器内CO2的净吸收量等于O2的净释放量。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,考点三光合作用与细胞呼吸的关系,1区别,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,2. 联系,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,3108,3光合作用速率与细胞呼吸速率,(1)光照状态下，绿色植物的叶肉细胞内外气体交换情况,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,3109,图1：黑暗中，只进展细胞呼吸；,图2：细胞呼吸速率光合作用速率；,图3：细胞呼吸速率光合作用速率；,图4：细胞呼吸速率光合作用速率。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,(2)绿色植物在光照下光合作用速率与细胞呼吸速率的关系,真正光合速率、净光合速率、呼吸速率三者关系为：真正光合速率净光合速率呼吸速率。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,31010,拓展：,三种速率的表示方式,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,例32021淄博一模 玉米是我省主要的农作物，常用作农业科研的重要材料。图1表示玉米细胞的某一生理状态，图2表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请据图答复：,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,31011,(1)图1所示生理状态_(能/不能)在图2曲线中找到对应点，假设玉米长期处于图1所示生理状态那么不能正常生长，原因是_。,(2)请在图1中用箭头标出此状态时氧气的移动方向。,(3)图2中M点限制光合速率的主要因素是_，b点以后的主要限制因素是_。,(4)图2中两个环境因素影响的光合作用过程分别是_。请根据图2信息，提出一项增加大田玉米产量的可行性建议：_。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,答案(1)能光合作用强度小于细胞呼吸强度，有机物不能积累,(2)见以下图,(3)光照强度CO2浓度,(4)光照强度影响光反响，CO2浓度影响暗反响增施有机肥(合理密植、正行通风等),返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,解析 (1)图1中线粒体产生的CO2除了供叶绿体使用外，还向外界排出一局部，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。该生理状态能在图2曲线中找到对应点。因为此状态下消耗大于合成，所以玉米长期处于图1所示生理状态那么不能正常生长。(2)细胞呼吸强度大于光合作用强度时，叶绿体产生的氧气不能满足自身细胞呼吸需要，还必须从外界再吸收一定量的氧气。(3)M点以前光合作用随光照强度的增强而增强，而与CO2浓度关系不大，所以M点限制光合速率的主要因素是光照强度，而b点以后光合作用不再随光照强度的增强而增强，而是受CO2浓度的影响，所以b点以后的主要限制因素是CO2浓度。(4)光照强度影响,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,光反响，CO2浓度影响暗反响，要提高大田玉米产量，应从二氧化碳角度考虑，如：增施有机肥(合理密植、正行通风等)。,点评 运用光合作用原理提高农作物产量的方法主要从影响光合作用的因素入手，如提高光照强度、延长光照时间；控制适宜温度；增加CO2浓度；增加N、Mg等无机盐供给等。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,变式题图31012表示光合作用和呼吸作用过程中CO2和H的变化。有关表达正确的选项是(),A过程发生在叶绿体内的囊状构造薄膜上，过程发生在叶绿体基质中,B过程发生在细胞质基质中，过程发生在线粒体中,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,图,31012,C过程均需要H和ATP提供复原剂和能量,D过程产生的H都将与氧结合产生水，过程仅在线粒体中进展,答案A,解析 为有氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞质基质和线粒体中；为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体中；为CO2的固定，不需要ATP和H提供能量；为呼吸作用的第一阶段；为有氧呼吸的第二阶段(发生在线粒体中)或无氧呼吸的第二阶段(发生在细胞质基质中)；过程中产生的H是作为复原剂参与暗反响的。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,备选理由 “考纲中明确提出“关注生物科学史上的重要事件，此题弥补例题中对该类型题目没有涉及的缺乏。,120世纪40年代，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18O，分别标记水和二氧化碳，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进展如以下图所示的两组光合作用实验(容器中为一种低等绿色植物小球藻悬液)。以下说法正确的选项是(),返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,A两个装置，一个置于光下，一个置于暗处一样时间,B假设两管在光下一样时间，甲管释放的氧气有放射性,C有同学认为将通入CO2改成溶解5%NaHCO3，会增加实验的可靠性,D该实验的目的是要证明光合作用需要CO2,答案C,解析鲁宾和卡门的实验目的是为了研究光合作用释放氧气的来源。要使甲、乙都进展光合作用必须给予一定光照。实验过程中假设通入C18O2速度快，导致排出的气体中会含有C18O2而得出错误的结论。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,备选理由 外界因素影响光合作用中间产物是考察光合作用知识的常见命题角度，此题可作为考点一例题的补充。,3以下图中甲、乙是改变光照和CO2浓度后，与光合作用有关的C3和C5在细胞内变化曲线，丙图是实验前在溶液中参加了破损外膜和内膜的叶绿体及一定量ATP和H，然后分连续的、两个阶段进展的实验，请答复有关问题：,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,(1),甲图中曲线,a,表示的化合物是,_,，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：,_,；,_,。,(2),乙图中曲线,b,表示的化合物是,_,，在二氧化碳浓度降低时，其含量迅速上升的原因是：,_,；,_,。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,(3),在乙图中,CO,2,浓度为,1%,时，,C,3,和,C,5,的含量相差较大，原因是,_,。,(4),在丙图中，除葡萄糖外，阶段,积累的物质主要有,_,。,(5),请在丙图中绘出阶段,合成糖的速率的可能曲线。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,答案 (1)C3光反响停顿，不能形成复原C3所必需的H和ATPCO2固定仍能进展，CO2与C5结合继续形成C3(2)C5已有的C3被不断复原成(CH2O)和C5CO2浓度过低，难与C5结合形成C3，因此C5被积累,(3)细胞中的C5能充分地与CO2结合，生成较多的C3,(4)C3、ADP和Pi,(5)如图,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,解析 由光照到黑暗时，光反响停顿，不能产生复原C3的H和ATP，C3的复原根本停顿，而CO2的固定仍在进展，这样C3的生成根本不变，而消耗根本停顿，C3上升；而C5的再生根本停顿，C5的消耗根本不变，C5下降，所以，甲图中a表示C3、b表示C5。CO2浓度降低时，CO2的固定减弱，C5消耗减少，但此时C3的复原继续进展，C5继续生成，因此C5含量将增多，据此可判断乙图中，b物质为C5。在丙图中，阶段处于黑暗状态，不再进展光反响，但是，溶液中有外源参加的H和ATP，因此暗反响仍可进展，但是随着暗反响的进展，溶液中H和ATP逐渐减少，因此糖的合成速率先上升后又下降，当H和ATP耗尽时，,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,反响根本停顿，但此时叶绿体内积累了一定量C3、ADP和Pi。在阶段，给予光照后，光反响启动，产生H和ATP，进展暗反响合成糖，但因无CO2供给，随反响进展，C3和C5逐渐减少，糖合成速率下降，最后整个反响根本停顿。,返回目录,第,10,讲能量之源,光与光合作用,时间/(白天 小时,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,光合速率,光 照 强 度 增 强,气孔关闭,CO,2,浓度,降低,气孔,开放,CO,2,浓度,增加,光照强度减弱,某植物在夏天晴朗的一天白天光合速率变化,A,B,C,D,E,思考：,AB,、,BC,、,CD,、,DE,各段光合速率变化的原因？,2(12分)以下图表示某一探究活动的实验装置。实验分为假设干组，各组植株大小、生长状况等根本相似。假设实验温度保持在250C时植物的呼吸速率不变。请根据表格中的数据，答复以下问题：,(1),密闭空间中缓冲液的作用是,_,。,(2)以下图表示大豆苗叶肉细胞中的两种膜构造，以及在它们上面所发生的生化反响。请根据图示分析答复：,实验中毛细刻度管内的液滴右移，是由于,A,图所示的,_,速率大于,B,图所示的,_,速率造成的。,(3),根据表中第,_,组的数据，可以得出如下结论：在该实验的密闭空间中,CO,：浓度,为,0,03,的条件下，光照强度增大到,_ Lux,时。大豆幼苗的光合作用速率不再增加。,(4),根据上表数据，提示我们在大田农业生产上可以采取,_,作物的光合作用速率。,