2019第一轮光合作用一轮复习ppt课件.ppt
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1、第四节能量之源光与光合作用,复习:呼吸作用,实验,一、绿叶中色素的提取和分离,原理解读 1、提取的色素原理?2、分离色素的原理?,色素能溶解在有机溶剂无水乙醇,各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的则在滤纸上扩散的快。,色素的提取和分离,方法步骤1、提取色素:称取、剪碎、研磨(碳酸钙二氧化硅 无水乙醇),过滤(单层尼龙布)2、制备滤纸条:剪去两角(防止两边滤液扩散速度太快),画铅笔线3、画滤液细线:细、直、齐,重复几次。4、分离:用层析液,液面不能淹没滤液细5、观察记录结果,纸层析法,1、二氧化硅的作用?2、碳酸钙的作用?3、加无水乙醇的目的?,使研磨更加充分,防止色素被分解,提取色素:称
2、取-剪碎-研磨-过滤(单层尼龙布),溶解色素,分离色素,滤纸上色带的排列顺序如何?宽窄如何?说明什么?,1、树叶为什么是绿色?2、P97问题探讨?,一、捕获光能的色素和结构,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),滤纸上色带的排列顺序如何?宽窄如何?说明什么?,(橙黄色),(黄色),(蓝绿色),(黄绿色),方法步骤中需要注意的问题:,(1)叶片选择:(2)过滤时能否用滤纸?为什么?,否(不能),滤纸会将部分滤液吸收掉。,(3)能否用钢笔或圆珠笔画滤液细线?,不能,因为这些毛中含有其它色素,会影响色素的分离结果。,绿色、肉质,(4)滤
3、液细线重画几次,是否越多次越好?,待干后重复画一到3次;不是,次数越多色素越多。,(5)为何滤液细线不能触到层析液?,防止色素溶解到层析液中,绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析(学案52)(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析(2)滤纸条色素带重叠:,(3)滤纸条看不到色素带:(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:,(3)滤纸条看不到色素带:忘记画滤液细线;滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。,2.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析(学案52)(1)收集到的滤液绿色过浅的原因
4、分析未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置数天的绿叶,滤液色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠:没经干燥处理,滤液线不能达到细、齐、直的要求,使色素扩散不一致造成的。,基质:含有与_有关的酶 :由类囊体堆叠而成,分布有_和与光反 应有关的酶,外表:_内部,2.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图,知识梳理,基粒,色素,双层膜,暗反应,(2)结构,决定,(3)功能:进行 的场所。,光合作用,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜上,光合作用所需的酶分布在,类囊体的薄膜上和
5、叶绿体基质,捕获光能的色素和结构,(1)该图表示的结构名称是 。(2)图中表示的结构是 。(3)结构是由 组成的。(4)该图结构具有的功能是进行_ 的场所,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜上,光合作用所需的酶分布在 _。,类囊体的薄膜上和叶绿体基质,叶绿体的结构,外膜,内膜,基粒,基质,类囊体,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜上,不同颜色的藻类吸收不同波长的光。吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方,绿藻,褐藻,红藻,光合作用的场所只能是叶绿体吗?,蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。,影响叶绿素合成的三大因素,拓展延伸,(1)
6、植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光()(2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()(3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()(4)叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多()(5)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()(6)叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积(),命题点一捕获光能的色素分析1.(2017海南,10)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量,命题探究,2.将可见光
7、通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上,可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长,单位为nm,暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。则该色素是A.类胡萝卜素 B.叶黄素C.胡萝卜素 D.叶绿素a,二、光合作用的原理和应用,1、光合作用的定义,绿色植物通过_,利用_,把_转化成储存能量的_,并释放出_的过程。,光合作用的探究历程 教材(P101102)学案54,光能,叶绿体,O2,有机物,CO2和H2O,请将科学家和其相关实验的结论连起来,请将科学家和其相关实验的结论连起来,下面是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,请分析:(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙
8、之处?,提示,提示选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。,(2)恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是什么?,提示,提示排除氧气和除极细光束外的其他光的干扰。,(3)萨克斯实验中进行“黑暗”处理的目的是什么?,提示消耗掉细胞中原有的淀粉,防止对实验结果造成干扰。,(4)萨克斯实验中在染色前通常用酒精对叶片进行脱色处理,目的是什么?,提示,提示防止叶片中色素颜色对实验结果的干扰。,(5)两实验设计中是如何形成对照的?,提示恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照;萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对
9、照。,请将科学家和其相关实验的结论连起来,命题点二探究光合作用的相关实验分析3.(2017西安调研)在光合作用的探究历程中,德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律,曾提出了植物在进行光合作用时发生能量转化的假说。以下科学实验能证明这一假说的是A.英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验B.恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验C.萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验D.鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水的实验,4.右面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后,以下与实验相关的比较不正确的是A.Y2
10、的质量大于Y3的质量B.中小球藻的质量大于中小球藻的质量C.中水的质量大于中水的质量D.试管的质量大于试管的质量,答案,教材P106 6,2、光合作用的过程,2.总反应式:_,教材P103图5-15,3、光反应阶段与暗反应阶段的比较,类囊体薄膜,叶绿体基质,光、色素、酶、水,多种酶、CO2 、H、ATP,光能转化为ATP中活泼的化学能,ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能,注:(1)光合作用中光反应产生的ATP只供暗反应利用,而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。(2)生成1分子葡萄糖实际需要6分子CO2,6分子五碳化合物参加固定。(3)光下并不是只进行光合作用,细胞呼吸
11、同时进行,如果有氧气释放,说明光合作用强度大于细胞呼吸强度;如果有二氧化碳释放,说明光合作用强度小于细胞呼吸强度。,(1)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中()(2)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉()(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反应过程()(4)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的原因是光反应强度和暗反应强度都降低()(5)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,其叶绿体内CO2的固定立即停止()(6)光合作用和细胞呼吸均能产生H,二者还原的物质不同()(7)土壤中的硝化细菌可利用CO2
12、和H2O合成糖(),分析光合作用的过程图解(1)图中的甲表示 阶段,发生在叶绿体的 上。(2)乙表示 阶段,又称作 循环。(3)图中的物质a是 ,物质c是 。(4)图中的ATP (填“能”或“不能”)运出所在的细胞器,用于其他生命活动。,光反应,类囊体薄膜,暗反应,卡尔文,H,CO2,不能,【例1】如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图,下列说法有误的是(),AA中合成ATP的部位在基粒类囊体薄膜上BB中的ATP用于还原三碳化合物CA、C中合成ATP所需的能量来源相同DD中能量的去向是用于耗能的生命活动,C,1.光合作用C、H、O的转移途径,重点剖析,2.环境改变时光合作用各物质含量的变化分
13、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,条件骤变时物质量瞬间的变化 (H/ATP/C3/C5),条件骤变时物质量瞬间的变化,(2)物质含量变化的比较,【例1】如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,B,【例2】在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为0.003%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为1%的环境中,其叶绿体中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。相关
14、说法错误的是(),AA曲线表示C3,B曲线表示C5B夏季“午休现象”时C3、C5变化与本图不一致C适当增加光强,叶肉细胞中的C3、C5会同时增加D当CO2浓度又变为0.003%时,图中曲线将再次发生变化,C,【例3】如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CO2C3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,D,3.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的H和ATP在叶绿体中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间
15、,有机物还能继续合成。(2)一直光照条件下,会造成H、ATP的过度积累,利用不充分;光照和黑暗间隔条件下, H、ATP基本不积累,能够被充分利用;因此在光照时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。例如:若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲一直光照10分钟,黑暗处理10分钟;乙光照5秒,黑暗处理5秒,持续20分钟,则光合作用制造的有机物:甲乙。,命题点一光合作用的过程分析1.(2015福建,3)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产
16、物14C3的放射性强度。下列分析错误的是A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高,命题探究,2.右图为绿色植物光合作用过程示意图(图中ag为物质,为反应过程,物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示)。下列有关叙述错误的是,A.图中表示水分的吸收,表示水的光解B.c为ATP,f为HC.将b物质用18O标记,最终在(CH2O)中能检测到放射性D.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转换成活 跃的化学
17、能,答案,命题点二分析条件骤变对叶绿体中物质含量的影响3.在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加,C5迅速减少D.C3迅速减少,C5迅速增加,答案,A.t1t2,叶绿体类囊体薄膜上的色素吸 收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多B.t2t3,暗反应限制光合作用;若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高C.t3t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应 增强的结果D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含
18、量升高,C3化合物还原后的直接 产物含量降低,答案,4.(2018临川第二中学调研)右图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是,命题点三连续光照和间隔光照条件下的有机物的合成量分析5.(2015全国,29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:A组:先光照后黑暗,时间各为67.5 s;光合作用产物的相对含量为50%。B组:先光照
19、后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5 s;光合作用产物的相对含量为70%。,C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135 s;光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题:(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是_C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_,这些反应发生的部位是叶绿体的_。,答案,高于,C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%;,光照,基质,A组
20、:先光照后黑暗,时间各为67.5 s;光合作用产物的相对含量为50%。B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5 s;光合作用产物的相对含量为70%。,(2)A、B、C三组处理相比,随着_的增加,使光下产生的_能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。,答案,光照和黑暗交替频率,ATP和H,1.光合作用C、H、O的转移途径,重点剖析,叶绿体中的色素分子,光能,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,H2O,O2,H,多种酶参加催化,酶,(CH2O)+H2O,CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应阶段,暗反应阶段,光合作用的过程,光合作用怎样进行?
21、,和H2O,【思维判断】1.叶绿体中的色素分布在类囊体腔内。( )2.能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。( )3.植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。( ),4.暗反应必须在无光条件下进行。()。5.无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。( ),光合作用的意义,为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质;,为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量;,维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。,总之,从物质转变和能量转变的过程来看,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。,呼吸作用和光合作用的比较(真核生物),物质变化,能量变化,场所,条件,有氧呼吸,光合作用,光、色素、酶,氧气、酶,叶
22、绿体,细胞质基质、线粒体,无机物有机物,有机物无机物,光能有机物 化学能,有机物化学能ATP +热能,联系,1.共同完成有机物和能量的代谢,2.光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气 有氧呼吸为光合作用提供二氧化碳,进行光合作用和有氧呼吸的细胞种类一样吗?,光合作用和化能合成作用的比较,光能,氧化无机物放出的能量,硝化细菌,呼吸作用和光合作用的比较(真核生物),进行光合作用和有氧呼吸的细胞种类一样吗?,P69,四、影响光合作用的因素,衡量指标:光合作用强度 P1041、概念:2、表示方法:,单位时间内光合作用制造糖类的数量。,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固定CO2的量
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