高考生物大一轮复习 第五章 第4节 能量之源-光与光合作用课件 新人教版必修1.ppt

细胞的能量供应和利用 第5章 第4节能量之源 光与光合作用 红光和蓝紫光 蓝紫光 暗反应所需的酶 色素和光反应所需的酶 叶绿体是光合作用的场所 二 光合作用的过程及意义1 反应式 2 过程二者联系 光反应为暗反应提供 暗反应为光反应提供 光 色素 酶 类囊体薄膜 H O2 ATP ATP中活跃的化学能 酶 叶绿体基质 C3 CH2O 有机物中稳定的化学能 H 和ATP ADP Pi 光合作用探究历程中的经典实验 在光合作用的发现中 大多数科学家利用了对照实验 使结果和结论更科学 准确 萨克斯 自身对照 自变量为光照 一半曝光与另一半遮光 因变量为颜色变化 恩格尔曼 自身对照 自变量为光照 照光处与不照光处 黑暗与完全曝光 因变量为好氧菌的分布 鲁宾和卡门 相互对照 自变量为标记物质 HO与C18O2 因变量为O2的放射性 普利斯特利 缺少对照实验 实验结果的说服力不强 双选 德国科学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行 饥饿 处理 消耗叶片中的淀粉 后 再把该叶片的一半遮光 另一半曝光 一段时间后 将该叶片用碘蒸气处理 结果发现遮光部分不变蓝 曝光部分变蓝 下列有关本实验的分析及结论合理的是 A 本实验未设对照组B 有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因C 实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态D 实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉 解析该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照 A项错误 该实验只能证明有淀粉的生成 但不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉 D项错误 答案BC 双选 将某植物 其叶片如下图图甲所示 放在黑暗中两天后 根据图乙所示 处理其中一块叶片 然后将整株植物置于阳光下4小时 取该叶片用酒精脱色处理后 滴加碘液显色 下列有关该实验结果和现象的描述正确的是 A 该实验的结果显示出X为蓝色 Y为棕黄色B W和X两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素C X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要水D Y和木塞夹着的部分对照实验能证明光合作用需要光 答案 AB 解析 X有色素 光 CO2 可以进行光合作用产生淀粉 Y有色素 光 无CO2 不能进行光合作用产生淀粉 X与Y相对照说明光合作用需要CO2 1 光合作用过程的图解 光合作用的过程 2 光反应与暗反应的比较 光反应为暗反应提供两种重要物质 H 和ATP 暗反应为光反应也提供两种物质 ADP和Pi 注意产生位置和移动方向 光反应产生的ATP主要用于暗反应 不用于其他生命活动 没有光反应 暗反应无法进行 所以晚上植物只进行呼吸作用 不进行光合作用 没有暗反应 有机物无法合成 生命活动也就不能持续进行 下图为叶绿体结构与功能示意图 下列说法错误的是 A 结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B 供给14CO2放射性出现的顺序为CO2 C3 甲C 结构A释放的O2可进入线粒体中D 如果突然停止CO2的供应 短时间内C3的含量将会增加 解析结构A是基粒类囊体 是光反应发生的场所 B是叶绿体基质 是暗反应发生的场所 B项 供给14CO2 先由C5固定成C3 再还原成甲 途径为CO2 C3 甲 C项 结构A释放的O2先自由扩散到细胞质基质 再进入线粒体中 D项 在光合作用中CO2首先和C5结合生成C3 如果突然停止CO2的供应 则C3的生成量减少 而其消耗量不变 因此C3含量减少 而C5由于无法与CO2结合 其消耗量减少 而其生成量基本不变 因此C5短期内会增加 答案D 2015届烟台统考 下图为光合作用过程示意图 在适宜条件下栽培小麦 如果突然将c降低至极低水平 其他条件不变 则a b在叶绿体中含量的变化将会是 A a上升 b下降B a b都上升C a b都下降D a下降 b上升 答案 B 解析 a b分别是 H 和ATP c是CO2 如果突然将c降低至极低水平 形成的C3减少 需要的a b减少 而a b的生成量不变 则a b在叶绿体中的含量都上升 影响光合作用速率的环境因素及其在生产中的应用 2 同一叶片的不同生长发育时期 曲线分析 随幼叶发育为成熟叶片 叶面积增大 叶绿体不断增多 叶绿素含量不断增加 光合速率增大 老叶内叶绿素被破坏 光合速率随之下降 应用 农作物 果树管理后期适当摘除老叶 残叶及茎叶蔬菜及时换新叶 都是根据其原理 可降低其细胞呼吸消耗有机物 2 单因子变量对光合作用的影响 外界因素 1 光照强度 曲线分析 应用 a 延长光照时间 b 增加光合作用面积 如合理密植 c 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低 如图中虚线所示 间作套种农作物 可合理利用光能 2 光质 由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光多 吸收绿光最少 故单色光中 红光下光合速率最高 蓝紫光次之 绿光最差 不同波长的光对光合作用的影响是不同的 应用 a 温室大棚使用无色透明的玻璃 或薄膜 b 若要降低光合作用 则使用有色 如蓝色或绿色 玻璃 或薄膜 3 CO2浓度 曲线分析 a 曲线表示在一定范围内 光合速率随CO2浓度的增加而增大 但当CO2浓度增加到一定范围后 光合速率不再增加 b A点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度 即CO2补偿点 c B点表示CO2饱和点 限制B点的因素是酶的数量和酶最大活性及光照强度等环境因素 应用 在农业生产上可以通过 正其行 通其风 增施农家肥等增大CO2浓度 提高光合作用速率 4 温度 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 如下图 温度对净光合速率的影响低温会影响光合酶的活性 植物净光合速率较低 较高温度使呼吸作用加强 净光合速率下降 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 以降低细胞呼吸 保证植物有机物的积累 5 水分的供应 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 限制CO2进入叶片 从而间接影响光合作用 应用 根据作物的需水规律合理灌溉 6 必需元素的供应 曲线分析 如下图 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 但当超过一定浓度后 会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫 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 3 多因子变量对光合作用速率影响的分析 曲线分析 P点时 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 当到Q点时 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中的其他因子的方法 应用 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度 增加光合作用酶的活性 提高光合速率 也可同时充入适量的CO2 进一步提高光合速率 当温度适宜时 要适当提高光照强度和CO2浓度可以提高光合速率 总之 可根据具体情况 通过提高光照强度 调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率 以达到增产的目的 下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况 除各图中所示因素外 其他因素均控制在最适范围内 下列分析错误的是 A 甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B 乙图中d点与c点相比 相同时间内叶肉细胞中C3的生成量较多C 图中M N点的限制因素均是光照强度 P点的限制因素是温度D 丙图中 随着温度的升高 曲线走势将稳定不变解析甲图有两个变量 光照强度和CO2浓度 a点后随光照强度和CO2浓度的升高光合速率基本不变 说明a点的限制因素不是光照强度和CO2浓度 可能是叶绿体中酶的数量 M点前后 光合速率随光照强度的变化而变化 则其限制因素是光照强度 乙图有光照强度和温度两个变量 其中d点时的光照强度较c点强 光反应生成的ATP和 H 较多 促进C3的还原 使C5生成量增多 因此C5与CO2结合生成C3的量也会增多 N点前后光合速率随光照强度的变化而变化 其限制因素是光照强度 丙图有光照强度和温度两个变量 每条曲线的后面都会随着温度的进一步升高 曲线走势将下降 P点前后光合速率随温度的变化而变化 其限制因素是温度 答案D 2015届汕头金山中学期中 下图是对某植物进行光合作用研究的实验结果 图中a b c代表温度 且a b c 代表CO2浓度 且 请回答 1 本实验的目的是研究 等因素对光合作用速率的影响 2 a b c中 一定超过了最适温度的是 中 最接近最适CO2浓度的是 3 上图中 曲线反映了该植物的 填 真 或 净 光合作用强度 判断的理由是 如果要判断在CO2浓度为 光照强度为P 温度为a的条件下 该植物白天是否能够生长 还需要获得怎样的实验数据 4 如果要探究在温度为b时 该植物光合作用所需的适宜CO2浓度 还需要保持 相同且适宜 并在适当范围内设置 进行实验 答案 1 光照强度 CO2浓度和温度 2 a 3 真光照强度为0时 植物的光合作用强度也为0 如果是净光合作用 则当光照强度为0时 光合作用强度应为负值 其他合理表述也可 温度为a时该植物的呼吸作用强度 4 光照强度等 无关变量CO2浓度梯度 1 区别 光合作用与呼吸作用的比较 3 光合速率与呼吸速率 1 呼吸速率的测定方法 植物置于黑暗环境中 测定实验容器内CO2增加量 O2减少量或有机物减少量 2 净光合速率和真正光合速率 净光合速率 常用一定时间内O2释放量 CO2吸收量或有机物积累量表示 真正光合速率 常用一定时间内O2产生量 CO2固定量或有机物产生量表示 3 光合速率与呼吸速率的关系 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率 A点 绿色组织在有光条件下光合作用与呼吸作用同时进行 测得的数据为净光合速率 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 4 表观 净 光合速率的测定方法 如下图 条件 整个装置必须置于光下 NaHCO3溶液的作用 玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定 满足了绿色植物光合作用的需求 植物光合速率的测定指标 植物通过光合作用释放氧气 使容器内气体压强增大 毛细管内的水滴右移 单位时间内水滴右移的体积即是光合速率 2015届平顶山联考 下图表示某高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系 下列说法正确的是 A 2过程消耗的ATP来自1 3 4 5过程产生的ATPB 1 2过程发生在叶绿体中 3 4 5过程在线粒体中进行C 1过程产生的NADPH参与2过程 3和4过程产生的 H 与氧结合产生水D 高等植物的所有细胞都能进行1 2 3 4 5过程 解析图中的1 2 3 4 5过程分别是光反应 暗反应 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸第二阶段 有氧呼吸第三阶段 2过程消耗的ATP来自1 光反应 过程产生的ATP 有氧呼吸产生的ATP用于其他生命活动 有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体 而3则在细胞质基质中进行 高等植物的细胞中 只有含叶绿体和线粒体的细胞才可以进行1 2 3 4 5过程 答案C 2014 梅州模拟 如图表示某种植物的叶肉细胞中的甲 乙两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系 下列说法正确的是 A 甲产生的ATP可以被乙利用 乙产生的ATP也可以被甲利用B 该叶肉细胞光合速率大于呼吸速率C 乙产生的CO2被甲利用至少要经过8层磷脂双分子层D 改变光照强度一定会改变甲细胞器中生理活动的强度 答案 B 解析 从题图来看 甲是叶绿体 乙是线粒体 甲产生的ATP只能用于光合作用暗反应阶段 乙产生的ATP不能用于光合作用 A错误 从图中可以看出 叶绿体产生的O2除供给线粒体外 还向细胞外释放 说明光合速率大于呼吸速率 B正确 线粒体中产生的CO2被同一细胞中的叶绿体利用 至少要通过4层磷脂双分子层 C错误 当光照强度达到饱和点后 再增大光照强度 其他条件不变 则光合作用强度不变 D错误 注 当光照强度达到某一点后 再增大光照强度 光合强度不增加 这一点的光照强度称为光饱和点 A 11B 2C 9D 20解析黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率 A B植物的呼吸速率分别为6mg 100cm2叶 h 15mg 100cm2叶 h 在光照强度为3klx时 A植物的真正光合速率 20 6 26 mg 100cm2叶 h B植物的真正光合速率为15 mg 100cm2叶 h 因此 当光照强度为3klx时 A植物与B植物固定的CO2量的差值为11 答案A 纠错1 表观 净 光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法 1 净光合速率 常用一定时间内O2释放量 CO2吸收量或有机物积累量表示 2 真正光合速率 常用一定时间内O2产生量 CO2固定量或有机物产生量表示 2 表观光合作用速率与真正光合作用速率的关系 1 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率 A点 2 绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 3 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 A 丙瓶中浮游植物的细胞产生 H 的场所是线粒体内膜B 在一昼夜内 丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1 1mgC 在一昼夜后 乙瓶水样的pH比丙瓶的低D 在一昼夜内 乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1 8mg 答案 BD 解析 丙瓶不透光 生物只能进行细胞呼吸 产生 H 的场所有细胞质基质和线粒体基质 A错误 甲瓶与丙瓶氧气量的差表示丙瓶细胞呼吸耗氧的量 B正确 丙瓶不透光 一昼夜的时间内水样中生物均在进行呼吸作用 乙瓶透光 有光照时水样中生物会进行光合作用 消耗部分呼吸作用产生的二氧化碳 因此一昼夜后 乙瓶水样pH比丙瓶的高 C错误 乙 丙瓶取自同一处 生物的种类和数量基本相同 细胞呼吸速率相同 乙瓶一昼夜的净光合量用氧气表示为0 7mg 细胞呼吸的量用氧气表示为1 1mg 所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量为1 8mg D正确 实验 绿叶中色素的提取和分离1 实验原理 1 各种色素能溶解在有机溶剂中 如无水乙醇 或丙酮 2 各种色素在层析液中的溶解度不同 随层析液在滤纸上扩散的速度也不同 从而使各种色素相互分离 2 实验程序 解析图中色素自上而下分别是胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 且色素含量的多少依次为 叶绿素a 叶绿素b 叶黄素 胡萝卜素 图 为正常叶片 图 只是叶绿素含量少 是因为没加入CaCO3 叶绿素被破坏 图 无色素带 可能是没加丙酮 色素无法溶解 图 各种色素的含量都有所减少 原因是没加SiO2 叶片研磨不充分 答案B 答案 D 解析 色素的提取和分离实验中 SiO2可使菠菜叶研磨充分 CaCO3可防止叶绿素受到破坏 未加入SiO2或CaCO3时 会发生甲 乙图示的现象 丙图中色素含量基本为零 可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果 C正确 丁图显示含量最高的是叶黄素 实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多 D错误