高考生物大一輪復習 第五章 第4節(jié) 能量之源-光與光合作用課件 新人教版必修1.ppt

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細胞的能量供應和利用 第5章 第4節(jié)能量之源 光與光合作用 紅光和藍紫光 藍紫光 暗反應所需的酶 色素和光反應所需的酶 葉綠體是光合作用的場所 二 光合作用的過程及意義1 反應式 2 過程二者聯(lián)系 光反應為暗反應提供 暗反應為光反應提供 光 色素 酶 類囊體薄膜 H O2 ATP ATP中活躍的化學能 酶 葉綠體基質(zhì) C3 CH2O 有機物中穩(wěn)定的化學能 H 和ATP ADP Pi 光合作用探究歷程中的經(jīng)典實驗 在光合作用的發(fā)現(xiàn)中 大多數(shù)科學家利用了對照實驗 使結果和結論更科學 準確 薩克斯 自身對照 自變量為光照 一半曝光與另一半遮光 因變量為顏色變化 恩格爾曼 自身對照 自變量為光照 照光處與不照光處 黑暗與完全曝光 因變量為好氧菌的分布 魯賓和卡門 相互對照 自變量為標記物質(zhì) HO與C18O2 因變量為O2的放射性 普利斯特利 缺少對照實驗 實驗結果的說服力不強 雙選 德國科學家薩克斯先將綠色葉片放在暗處數(shù)小時進行 饑餓 處理 消耗葉片中的淀粉 后 再把該葉片的一半遮光 另一半曝光 一段時間后 將該葉片用碘蒸氣處理 結果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍 曝光部分變藍 下列有關本實驗的分析及結論合理的是 A 本實驗未設對照組B 有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結果的唯一原因C 實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài)D 實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉變成了淀粉 解析該實驗中曝光部分與遮光部分形成了對照 A項錯誤 該實驗只能證明有淀粉的生成 但不能證明葉綠體利用光照將CO2轉變成了淀粉 D項錯誤 答案BC 雙選 將某植物 其葉片如下圖圖甲所示 放在黑暗中兩天后 根據(jù)圖乙所示 處理其中一塊葉片 然后將整株植物置于陽光下4小時 取該葉片用酒精脫色處理后 滴加碘液顯色 下列有關該實驗結果和現(xiàn)象的描述正確的是 A 該實驗的結果顯示出X為藍色 Y為棕黃色B W和X兩部分對照實驗能證明光合作用需要葉綠素C X和Y兩部分對照實驗能證明光合作用需要水D Y和木塞夾著的部分對照實驗能證明光合作用需要光 答案 AB 解析 X有色素 光 CO2 可以進行光合作用產(chǎn)生淀粉 Y有色素 光 無CO2 不能進行光合作用產(chǎn)生淀粉 X與Y相對照說明光合作用需要CO2 1 光合作用過程的圖解 光合作用的過程 2 光反應與暗反應的比較 光反應為暗反應提供兩種重要物質(zhì) H 和ATP 暗反應為光反應也提供兩種物質(zhì) ADP和Pi 注意產(chǎn)生位置和移動方向 光反應產(chǎn)生的ATP主要用于暗反應 不用于其他生命活動 沒有光反應 暗反應無法進行 所以晚上植物只進行呼吸作用 不進行光合作用 沒有暗反應 有機物無法合成 生命活動也就不能持續(xù)進行 下圖為葉綠體結構與功能示意圖 下列說法錯誤的是 A 結構A中的能量變化是光能轉變?yōu)锳TP中的化學能B 供給14CO2放射性出現(xiàn)的順序為CO2 C3 甲C 結構A釋放的O2可進入線粒體中D 如果突然停止CO2的供應 短時間內(nèi)C3的含量將會增加 解析結構A是基粒類囊體 是光反應發(fā)生的場所 B是葉綠體基質(zhì) 是暗反應發(fā)生的場所 B項 供給14CO2 先由C5固定成C3 再還原成甲 途徑為CO2 C3 甲 C項 結構A釋放的O2先自由擴散到細胞質(zhì)基質(zhì) 再進入線粒體中 D項 在光合作用中CO2首先和C5結合生成C3 如果突然停止CO2的供應 則C3的生成量減少 而其消耗量不變 因此C3含量減少 而C5由于無法與CO2結合 其消耗量減少 而其生成量基本不變 因此C5短期內(nèi)會增加 答案D 2015屆煙臺統(tǒng)考 下圖為光合作用過程示意圖 在適宜條件下栽培小麥 如果突然將c降低至極低水平 其他條件不變 則a b在葉綠體中含量的變化將會是 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分別是 H 和ATP c是CO2 如果突然將c降低至極低水平 形成的C3減少 需要的a b減少 而a b的生成量不變 則a b在葉綠體中的含量都上升 影響光合作用速率的環(huán)境因素及其在生產(chǎn)中的應用 2 同一葉片的不同生長發(fā)育時期 曲線分析 隨幼葉發(fā)育為成熟葉片 葉面積增大 葉綠體不斷增多 葉綠素含量不斷增加 光合速率增大 老葉內(nèi)葉綠素被破壞 光合速率隨之下降 應用 農(nóng)作物 果樹管理后期適當摘除老葉 殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉 都是根據(jù)其原理 可降低其細胞呼吸消耗有機物 2 單因子變量對光合作用的影響 外界因素 1 光照強度 曲線分析 應用 a 延長光照時間 b 增加光合作用面積 如合理密植 c 陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物低 如圖中虛線所示 間作套種農(nóng)作物 可合理利用光能 2 光質(zhì) 由于色素吸收可見光中的紅光和藍紫光多 吸收綠光最少 故單色光中 紅光下光合速率最高 藍紫光次之 綠光最差 不同波長的光對光合作用的影響是不同的 應用 a 溫室大棚使用無色透明的玻璃 或薄膜 b 若要降低光合作用 則使用有色 如藍色或綠色 玻璃 或薄膜 3 CO2濃度 曲線分析 a 曲線表示在一定范圍內(nèi) 光合速率隨CO2濃度的增加而增大 但當CO2濃度增加到一定范圍后 光合速率不再增加 b A點表示光合作用強度等于細胞呼吸強度時的CO2濃度 即CO2補償點 c B點表示CO2飽和點 限制B點的因素是酶的數(shù)量和酶最大活性及光照強度等環(huán)境因素 應用 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過 正其行 通其風 增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度 提高光合作用速率 4 溫度 溫度主要是通過影響與光合作用有關酶的活性而影響光合作用速率 如下圖 溫度對凈光合速率的影響低溫會影響光合酶的活性 植物凈光合速率較低 較高溫度使呼吸作用加強 凈光合速率下降 應用 冬天 溫室栽培可適當提高溫度 也可適當降低溫度 白天調(diào)到光合作用最適溫度 以提高光合作用 晚上適當降低溫室溫度 以降低細胞呼吸 保證植物有機物的積累 5 水分的供應 影響 水是光合作用的原料 缺水既可直接影響光合作用 又會導致葉片氣孔關閉 限制CO2進入葉片 從而間接影響光合作用 應用 根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉 6 必需元素的供應 曲線分析 如下圖 在一定濃度范圍內(nèi) 增大必需元素的供應 可提高光合作用速率 但當超過一定濃度后 會因土壤溶液濃度過高而導致植物滲透失水而萎蔫 應用 根據(jù)作物的需肥規(guī)律 適時 適量地增施肥料 可提高農(nóng)作物產(chǎn)量 3 多因子變量對光合作用速率影響的分析 曲線分析 P點時 限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子 隨其因子的不斷加強 光合速率不斷提高 當?shù)絈點時 橫坐標所表示的因素 不再是影響光合速率的因子 要想提高光合速率 可采取適當提高圖示中的其他因子的方法 應用 溫室栽培時 在一定光照強度下 白天適當提高溫度 增加光合作用酶的活性 提高光合速率 也可同時充入適量的CO2 進一步提高光合速率 當溫度適宜時 要適當提高光照強度和CO2濃度可以提高光合速率 總之 可根據(jù)具體情況 通過提高光照強度 調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度等來充分提高光合速率 以達到增產(chǎn)的目的 下圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況 除各圖中所示因素外 其他因素均控制在最適范圍內(nèi) 下列分析錯誤的是 A 甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B 乙圖中d點與c點相比 相同時間內(nèi)葉肉細胞中C3的生成量較多C 圖中M N點的限制因素均是光照強度 P點的限制因素是溫度D 丙圖中 隨著溫度的升高 曲線走勢將穩(wěn)定不變解析甲圖有兩個變量 光照強度和CO2濃度 a點后隨光照強度和CO2濃度的升高光合速率基本不變 說明a點的限制因素不是光照強度和CO2濃度 可能是葉綠體中酶的數(shù)量 M點前后 光合速率隨光照強度的變化而變化 則其限制因素是光照強度 乙圖有光照強度和溫度兩個變量 其中d點時的光照強度較c點強 光反應生成的ATP和 H 較多 促進C3的還原 使C5生成量增多 因此C5與CO2結合生成C3的量也會增多 N點前后光合速率隨光照強度的變化而變化 其限制因素是光照強度 丙圖有光照強度和溫度兩個變量 每條曲線的后面都會隨著溫度的進一步升高 曲線走勢將下降 P點前后光合速率隨溫度的變化而變化 其限制因素是溫度 答案D 2015屆汕頭金山中學期中 下圖是對某植物進行光合作用研究的實驗結果 圖中a b c代表溫度 且a b c 代表CO2濃度 且 請回答 1 本實驗的目的是研究 等因素對光合作用速率的影響 2 a b c中 一定超過了最適溫度的是 中 最接近最適CO2濃度的是 3 上圖中 曲線反映了該植物的 填 真 或 凈 光合作用強度 判斷的理由是 如果要判斷在CO2濃度為 光照強度為P 溫度為a的條件下 該植物白天是否能夠生長 還需要獲得怎樣的實驗數(shù)據(jù) 4 如果要探究在溫度為b時 該植物光合作用所需的適宜CO2濃度 還需要保持 相同且適宜 并在適當范圍內(nèi)設置 進行實驗 答案 1 光照強度 CO2濃度和溫度 2 a 3 真光照強度為0時 植物的光合作用強度也為0 如果是凈光合作用 則當光照強度為0時 光合作用強度應為負值 其他合理表述也可 溫度為a時該植物的呼吸作用強度 4 光照強度等 無關變量CO2濃度梯度 1 區(qū)別 光合作用與呼吸作用的比較 3 光合速率與呼吸速率 1 呼吸速率的測定方法 植物置于黑暗環(huán)境中 測定實驗容器內(nèi)CO2增加量 O2減少量或有機物減少量 2 凈光合速率和真正光合速率 凈光合速率 常用一定時間內(nèi)O2釋放量 CO2吸收量或有機物積累量表示 真正光合速率 常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量 CO2固定量或有機物產(chǎn)生量表示 3 光合速率與呼吸速率的關系 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率 A點 綠色組織在有光條件下光合作用與呼吸作用同時進行 測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 4 表觀 凈 光合速率的測定方法 如下圖 條件 整個裝置必須置于光下 NaHCO3溶液的作用 玻璃瓶中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定 滿足了綠色植物光合作用的需求 植物光合速率的測定指標 植物通過光合作用釋放氧氣 使容器內(nèi)氣體壓強增大 毛細管內(nèi)的水滴右移 單位時間內(nèi)水滴右移的體積即是光合速率 2015屆平頂山聯(lián)考 下圖表示某高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關系 下列說法正確的是 A 2過程消耗的ATP來自1 3 4 5過程產(chǎn)生的ATPB 1 2過程發(fā)生在葉綠體中 3 4 5過程在線粒體中進行C 1過程產(chǎn)生的NADPH參與2過程 3和4過程產(chǎn)生的 H 與氧結合產(chǎn)生水D 高等植物的所有細胞都能進行1 2 3 4 5過程 解析圖中的1 2 3 4 5過程分別是光反應 暗反應 有氧呼吸第一階段 有氧呼吸第二階段 有氧呼吸第三階段 2過程消耗的ATP來自1 光反應 過程產(chǎn)生的ATP 有氧呼吸產(chǎn)生的ATP用于其他生命活動 有氧呼吸的場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 而3則在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 高等植物的細胞中 只有含葉綠體和線粒體的細胞才可以進行1 2 3 4 5過程 答案C 2014 梅州模擬 如圖表示某種植物的葉肉細胞中的甲 乙兩種細胞器及在這兩種細胞器中所進行的生理活動之間的關系 下列說法正確的是 A 甲產(chǎn)生的ATP可以被乙利用 乙產(chǎn)生的ATP也可以被甲利用B 該葉肉細胞光合速率大于呼吸速率C 乙產(chǎn)生的CO2被甲利用至少要經(jīng)過8層磷脂雙分子層D 改變光照強度一定會改變甲細胞器中生理活動的強度 答案 B 解析 從題圖來看 甲是葉綠體 乙是線粒體 甲產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用暗反應階段 乙產(chǎn)生的ATP不能用于光合作用 A錯誤 從圖中可以看出 葉綠體產(chǎn)生的O2除供給線粒體外 還向細胞外釋放 說明光合速率大于呼吸速率 B正確 線粒體中產(chǎn)生的CO2被同一細胞中的葉綠體利用 至少要通過4層磷脂雙分子層 C錯誤 當光照強度達到飽和點后 再增大光照強度 其他條件不變 則光合作用強度不變 D錯誤 注 當光照強度達到某一點后 再增大光照強度 光合強度不增加 這一點的光照強度稱為光飽和點 A 11B 2C 9D 20解析黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸速率 A B植物的呼吸速率分別為6mg 100cm2葉 h 15mg 100cm2葉 h 在光照強度為3klx時 A植物的真正光合速率 20 6 26 mg 100cm2葉 h B植物的真正光合速率為15 mg 100cm2葉 h 因此 當光照強度為3klx時 A植物與B植物固定的CO2量的差值為11 答案A 糾錯1 表觀 凈 光合作用速率與真正光合作用速率的表示方法 1 凈光合速率 常用一定時間內(nèi)O2釋放量 CO2吸收量或有機物積累量表示 2 真正光合速率 常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量 CO2固定量或有機物產(chǎn)生量表示 2 表觀光合作用速率與真正光合作用速率的關系 1 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率 A點 2 綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行 測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率 3 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 A 丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生 H 的場所是線粒體內(nèi)膜B 在一晝夜內(nèi) 丙瓶生物細胞呼吸消耗的氧氣量約為1 1mgC 在一晝夜后 乙瓶水樣的pH比丙瓶的低D 在一晝夜內(nèi) 乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量約為1 8mg 答案 BD 解析 丙瓶不透光 生物只能進行細胞呼吸 產(chǎn)生 H 的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) A錯誤 甲瓶與丙瓶氧氣量的差表示丙瓶細胞呼吸耗氧的量 B正確 丙瓶不透光 一晝夜的時間內(nèi)水樣中生物均在進行呼吸作用 乙瓶透光 有光照時水樣中生物會進行光合作用 消耗部分呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳 因此一晝夜后 乙瓶水樣pH比丙瓶的高 C錯誤 乙 丙瓶取自同一處 生物的種類和數(shù)量基本相同 細胞呼吸速率相同 乙瓶一晝夜的凈光合量用氧氣表示為0 7mg 細胞呼吸的量用氧氣表示為1 1mg 所以一晝夜乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的氧氣量為1 8mg D正確 實驗 綠葉中色素的提取和分離1 實驗原理 1 各種色素能溶解在有機溶劑中 如無水乙醇 或丙酮 2 各種色素在層析液中的溶解度不同 隨層析液在濾紙上擴散的速度也不同 從而使各種色素相互分離 2 實驗程序 解析圖中色素自上而下分別是胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a 葉綠素b 且色素含量的多少依次為 葉綠素a 葉綠素b 葉黃素 胡蘿卜素 圖 為正常葉片 圖 只是葉綠素含量少 是因為沒加入CaCO3 葉綠素被破壞 圖 無色素帶 可能是沒加丙酮 色素無法溶解 圖 各種色素的含量都有所減少 原因是沒加SiO2 葉片研磨不充分 答案B 答案 D 解析 色素的提取和分離實驗中 SiO2可使菠菜葉研磨充分 CaCO3可防止葉綠素受到破壞 未加入SiO2或CaCO3時 會發(fā)生甲 乙圖示的現(xiàn)象 丙圖中色素含量基本為零 可能是誤用蒸餾水做提取液和層析液的結果 C正確 丁圖顯示含量最高的是葉黃素 實際上正常綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b多 D錯誤