2019高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第三單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 第3講 光合作用課件 新人教版必修1.ppt

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1、第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用,必 修 一,第三講光合作用,1葉綠體中的色素及色素的吸收光譜,考點一捕獲光能的色素及光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗,由圖可以看出： (1)葉綠體中的色素只吸收__________，而對紅外光和紫外光等不吸收。 (2)葉綠素對________________的吸收量大，類胡蘿卜素對__________的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。,可見光,紅光和藍紫光,藍紫光,2葉綠體的結(jié)構(gòu)和捕獲光能的色素 (1)葉綠體 結(jié)構(gòu)示意圖： 功能：進行____________的場所。,光合作用,,(2)色素的種類和功能,葉綠素a,葉綠素b,藍紫光和紅光,中下層,最下

2、層,類胡 蘿卜素,黃,橙黃,藍紫光,中上層,最上層,3光合作用的探究歷程(連線),判斷下列說法的正誤。 (1)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中() (2)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素() (3)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同() (4)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光() (5)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多(),,,,,,1為什么葉片一般呈現(xiàn)綠色？ 提示因為葉綠素對綠光吸收很少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。 2為什么無色透明的大棚中植物的光合效率最高？ 提示無色透明大棚能透過日光中各種色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚中

3、植物的光合效率最高。,3下面是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實驗示意圖，請分析： (1)恩格爾實驗在實驗材料的選取上有什么巧妙之處？ (2)兩實驗均需要進行“黑暗”處理嗎？ (3)兩實驗如何設(shè)計對照實驗？,,提示(1)選擇水綿和好氧細菌水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。 (2)圖示的兩實驗中，只有薩克斯的實驗需進行“黑暗”處理，目的是消耗掉細胞中原有的淀粉。 (3)恩格爾曼的實驗中，照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對照；薩克斯的實驗中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照。,1葉綠體中的色素,【注意】在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，大多數(shù)科學(xué)家們利用了對

4、照實驗，使結(jié)果和結(jié)論更科學(xué)、準確。 (1)薩克斯：自變量為光照(一半曝光與另一半遮光)，因變量為顏色變化。 (2)恩格爾曼：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。 (3)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。 (4)普里斯特利：缺少空白對照，實驗結(jié)果說服力不強。,高考警示 1色素與葉片顏色,2影響葉綠素合成的因素 (1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。 (2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而類胡蘿卜素分子較為

5、穩(wěn)定，使葉子變黃。 (3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。,解析好氧細菌聚集該區(qū)域說明氧氣含量多，即說明葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光用于光合作用，放出O2。,A,例 1,恩格爾曼對葉綠體功能的實驗驗證的四妙之處 (1)實驗材料選得妙：用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察和分析研究。 (2)排除干擾的方法妙：實驗成功的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中

6、，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗?zāi)軌蛘＿M行。 (3)觀測指標設(shè)計得妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。 (4)實驗對照設(shè)計得妙：進行局部光照和完全曝光的對照實驗，從而說明實驗結(jié)果不同是由光照條件不同引起的。,技巧點撥,變式訓(xùn)練,C,解析葉綠體中的色素易溶于有機溶劑，如乙醇、丙酮等，A項正確；鎂是葉綠素的組成元素，植物中的礦質(zhì)元素主要由根從土壤中吸收，B項正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光(波長范圍大約是390760nm)，而紅外光是波長大于760nm的光，紫外光是波長小于390nm的光，C項錯誤；光是葉綠素合成的必要條件，黑暗中生

7、長的植物幼苗葉片葉綠素合成受阻，從而使葉片表現(xiàn)出類胡蘿卜素的黃色，D項正確。,2(2017重慶南開中學(xué)質(zhì)檢)下列關(guān)于葉綠體的敘述，正確的是() A葉綠體的外膜、內(nèi)膜極大地擴展了受光面積 B葉綠體基質(zhì)中NADP能形成NADPH C類囊體膜上的光合色素都可以吸收藍紫光 D類囊體薄膜中的酶可催化CO2分子的固定和C3的還原 解析葉綠體的類囊體薄膜擴展了受光面積，A錯。NADP形成NADPH，發(fā)生在類囊體薄膜，B錯。CO2固定與C3還原屬于暗反應(yīng)，在葉綠體基質(zhì)中。,C,1概念 指綠色植物通過__________，利用光能，把________________轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出_____

8、___的過程。,考點二光合作用的過程,葉綠體,二氧化碳和水,氧氣,2光合作用的過程,,葉綠體類囊體薄膜,HO2,ATP,葉綠體基質(zhì),CO2C5,(CH2O)C5,ADPPi,ATP中活躍化學(xué)能,3反應(yīng)式(寫出反應(yīng)式并標出元素的去向) (1)若有機物為(CH2O)：_________________________。 (2)若有機物為C6H12O6：___________________________________。,判斷下列說法的正誤。 (1)細胞中不能合成ATP的部位是葉綠體中進行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)() (2)H2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中() (3)離體的葉綠體基質(zhì)中添

9、加ATP、H和CO2后，可完成暗反應(yīng)過程() (4)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降的原因是光反應(yīng)強度和暗反應(yīng)強度都降低() (5)在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)，葉綠體中C3和C5化合物含量都迅速增加(),,,,,,1暗反應(yīng)所需ATP可以由線粒體提供嗎？ 提示不可以，只能由光反應(yīng)提供。 2光合作用與呼吸作用產(chǎn)生的H是否一樣？ 提示不一樣，光合作用產(chǎn)生是NADPH，呼吸作用產(chǎn)生的是NADH。,3分析命題熱圖，明確答題要點 下面是光合作用的圖示，請分析： (1)結(jié)構(gòu)A中發(fā)生了

10、怎樣的能量轉(zhuǎn)變？ (2)當(dāng)供給14CO2時，放射性出現(xiàn)的順序是：__________________。 (3)如果突然停止光照，短時間內(nèi)C3的含量將會________。C3的合成速度將會________。 提示(1)光能ATP中活躍的化學(xué)能。,,下降,下降,1光合作用過程圖解,,以上圖解可簡化為：,,2光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較,3葉綠體處于不同條件下，C3、C5、H、ATP以及(CH2O)合成量的動態(tài)變化,高考警示 辨析光合作用過程 (1)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需ATP只能來自細胞呼吸。 (2)CO2中的C先進入C3(不進入C5)，再進入(

11、CH2O)，可用放射性同位素標記法證明。 (3)若同一植物處在兩種不同情況下進行光合作用： 第一種情況是光照10分鐘后，黑暗10分鐘；第二種情況是光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機物：前者(后者(暗反應(yīng)時間長)。,B,例 2,,解析光合作用穩(wěn)定時，ATP與ADP的轉(zhuǎn)化也相對穩(wěn)定；突然中斷CO2的供應(yīng)使C3驟減，ATP因失去作用對象而終止水解，此時的光反應(yīng)繼續(xù)利用ADP合成ATP。當(dāng)ADP和NADP耗盡后，光反應(yīng)也停止，不再產(chǎn)生O2。,模型法分析光合作用過程中物質(zhì)的量的變化,技巧點撥,,,變式訓(xùn)練,C,解析本題考查光合作用的過程，意在考查考生在理解和識圖析圖方面的能力。在葉綠

12、體的類囊體薄膜上進行的是光反應(yīng)，這一階段中產(chǎn)生H(即NADPH)、ATP和氧氣，因此，表示氧氣，表示暗反應(yīng)中與C5反應(yīng)的CO2；CO2先與C5反應(yīng)生成C3，然后C3在光反應(yīng)提供的ATP和H的參與下被還原成(CH2O)；增加光照強度，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H增多，則在暗反應(yīng)中有更多的C3被還原，故增加光照強度，C3含量減少。,A,解析根據(jù)提供信息分析，從葉綠體分離出類囊體薄膜并給予光照，發(fā)現(xiàn)能使二氯酚靛酚溶液被還原并發(fā)生顏色變化，說明類囊體薄膜上產(chǎn)生了還原劑，又因為有氧氣釋放，說明是產(chǎn)生了氧氣，故選A。,1影響光合作用的因素 (1)光合作用強度： 含義：植物在______________通過光合

13、作用制造糖類的數(shù)量。 (2)影響光合作用的環(huán)境因素有________________、水分、光照的______________及光的成分、________的高低等。,考點三光合作用速率的影響因素及應(yīng)用,單位時間內(nèi),產(chǎn)物生成,CO2濃度,長短與強弱,溫度,2光合作用與化能合成作用的比較,光能,綠色植物,判斷下列說法的正誤。 (1)夏季晴天光照最強時，小麥光合速率一定最高() (2)凈光合速率長期為零時會導(dǎo)致幼苗停止生長() (3)光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與() (4)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化

14、趨勢是一直保持穩(wěn)定，不變化(),,,,,(5)停止供水，植物光合速率下降，這是由于水是光合作用的原料，又是光合作用產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕橘|(zhì)() (6)溫室內(nèi)適當(dāng)補充CO2，即適當(dāng)提高CO2濃度可提高農(nóng)作物產(chǎn)量() (7)與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短(),,,,1夏季連續(xù)陰天，大棚中作物提高產(chǎn)量應(yīng)采取哪些措施？ 提示白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降溫，可以提高作物產(chǎn)量。 2光飽和點后，限制光合速率的內(nèi)部因素主要有哪些？ 提示色素含量、酶的數(shù)量、C5的含量等。 3說出光照強度、CO2濃度、溫度影響光合作用強度的原理。 提示光照強度通過影響植物的光反應(yīng)進而影響光合速率；C

15、O2濃度是通過影響暗反應(yīng)制約光合速率；溫度是通過影響酶的活性來影響光合作用。,1單因子對光合作用速率影響的分析,,(1)光照強度 曲線分析 A點：光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。 AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度。,B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度(光照強度只有在B點以上時，植物才能正常生長)，B點所示光照強度稱為光補償點。 BC段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不

16、再加強了，C點所示光照強度稱為光飽和點。 應(yīng)用：陰生植物的B點左移，C點較低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當(dāng)提高光照強度可增加大棚作物產(chǎn)量。,(2)CO2濃度,,曲線分析：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。 圖1中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點；圖2中的A點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。 圖1和圖2中的B和B點都表示CO2飽和點。 應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光能利用

17、率。,(4)必需礦質(zhì)元素供應(yīng) 曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物因滲透失水而萎蔫。 應(yīng)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。,(5)水分 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(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。 應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。,2多因子對光合作用速率影響的分析,,(1)曲線分析： P點：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。 Q點：橫坐標所表示的因素不再是影響光合速率的因子

18、，影響因素主要為各曲線所表示的因子。 (2)應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當(dāng)提高溫度，增強光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)增加CO2，進一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。,3密閉容器及自然環(huán)境中植物光合作用曲線,,(1)圖1中各點含義及形成原因分析： a點：凌晨2時4時，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少。 b點：有微弱光照，植物開始進行光合作用。 bc段：光合作用強度小于呼吸作用強度。 c點：上午7時左右，光合作用強度等于呼吸作用強度。 ce段：光合作用強度大于呼吸作用強度。 d點：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。

19、 e點：下午6時左右，光合作用強度等于呼吸作用強度。 ef段：光合作用強度小于呼吸作用強度。 fg段：沒有光照，停止光合作用，只進行呼吸作用。,(2)圖2中各點含義及形成原因分析： AB段：無光照，植物只進行呼吸作用。 BC段：溫度降低，呼吸作用減弱。 CD段：4時后，微弱光照，開始進行光合作用，但光合作用強度(呼吸作用強度。 D點：隨光照增強，光合作用強度呼吸作用強度。 DH段：光照繼續(xù)增強，光合作用強度)呼吸作用強度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。 H點：隨光照減弱，光合作用強度下降，光合作用強度呼吸作用強度。 HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強度(呼吸作用強度，直至光合作用完全停止。,C

20、,例 3,,A導(dǎo)致甲圖B點出現(xiàn)的原因可能是葉綠素量有限 B土壤溶液中鎂離子增加，甲圖中B點右移 C隨著葉芽萌發(fā)、張開，乙圖OB距離可延長 D落葉植物由夏季到秋季，DC距離將縮短 解析甲圖B點的含義是CO2飽和點，B點以后限制光合作用的因素不是CO2，而是CO2以外的因素，如溫度、葉綠素量有限等，A正確；鎂離子是合成葉綠素必不可少的離子，土壤溶液中鎂離子增加，合成葉綠素增多，從而光合作用強度增加，甲圖中B點右移，B正確；乙圖中的B點的含義是CO2補償點，即光合作用與呼吸作用強度相等，隨著葉芽萌發(fā)、張開，光合作用強度增加，呼吸作用也增加，乙圖OB距離變化不確定，C錯誤；落葉植物由夏季到秋季，溫度降

21、低，色素減少，光合作用減弱，DC距離將縮短，D正確。,解答光合作用相關(guān)曲線的基本步驟,技巧點撥,變式訓(xùn)練,B,解析D點時光反應(yīng)強，產(chǎn)生的ATP多，同時暗反應(yīng)消耗的ATP也多，因此細胞中的ATP不會大量積累，A項錯誤；B點時整株植物的光合作用強度等于呼吸作用強度，植物有些部位如根等不見光部位不能進行光合作用，只進行呼吸作用，葉肉細胞是進行光合作用的主要部位，因此B點時葉肉細胞的光合作用強度大于細胞呼吸強度，B項正確；植物細胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量S1S2S4，C項錯誤；大棚應(yīng)選用無色薄膜效果最好，D項錯誤。,,(1)圖中________(填“實線”或“虛線”)代表O2釋放速率?！肮獍摺闭找_始時，

22、CO2吸收速率______(填“快”或“慢”)于O2的釋放速率。此時，限制光合作用產(chǎn)物(糖類)合成的主要因素是______(填選項字母)的量。 AC3BATP CH DC5,虛線,慢,A,(2)當(dāng)“光斑”移開后，O2的釋放速率立即下降，這說明O2是在__________階段產(chǎn)生的，而在O2的釋放速率下降了一段時間之后，CO2的吸收速率才開始下降，這是因為“光斑”照耀期間積累的________________還可以繼續(xù)還原C3。 (3)圖中A點以后葉綠體中______(物質(zhì))含量會暫時增加，此時ATP的移動方向是______________________________。 (4)B點以后植物是

23、否繼續(xù)進行光合作用？ ______。 請說明理由_______________________________________________________ _____________________。,光反應(yīng),ATP和H,C3,從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì),是,B點后植物葉片依然在吸收CO2和釋放O2，說明葉片仍在,進行光合作用,解析(1)根據(jù)題意分析曲線可知，“光斑”照耀即光照強度增大，直接導(dǎo)致光反應(yīng)增強，氧氣釋放速率增大，所以虛線代表O2釋放速率?！肮獍摺闭找_始時，CO2吸收速率慢于O2的釋放速率，因此暗反應(yīng)速率較光反應(yīng)速率增加較慢，此時限制光合作用產(chǎn)物(糖類)合成的主要因素是C3的量

24、。(2)當(dāng)“光斑”移開后，光照強度減弱，O2的釋放速率立即下降，這說明O2是在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的；而在O2的釋放速率下降了一段時間之后，CO2的吸收速率才開始下降，這是因為“光斑”照耀期間積累的ATP和H還可以繼續(xù)還原C3。(3)圖中A點以后光照減弱，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP和H減少，導(dǎo)致C3的消耗量減少，但其生成量基本不變，所以此時葉綠體中C3含量會暫時增加，此時ATP的移動方向是從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)。(4)B點后植物葉片依然在吸收CO2和釋放O2，說明葉片仍在進行光合作用。,1細胞呼吸與光合作用過程圖解,考點四光合作用與細胞呼吸的關(guān)系,,(1)物質(zhì)名稱：b：______，c：____

25、______，d：ADP，e：NADPH(H)，f：______，g：________，h：C3。 (2)生理過程及場所,O2,ATP,C5,CO2,葉綠體 基質(zhì),細胞質(zhì) 基質(zhì),2葉肉細胞內(nèi)線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示，據(jù)圖判斷生理過程。,,圖：表示黑暗中，只進行____________； 圖：表示細胞呼吸速率______光合作用速率； 圖：表示細胞呼吸速率______光合作用速率； 圖：表示細胞呼吸速率______光合作用速率。,細胞呼吸,,,<,判斷下列說法的正誤。 (1)在葉肉細胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是類囊體薄膜和線粒體內(nèi)膜() (2)CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H

26、12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中() (3)光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，細胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能和ATP() (4)適宜光照下，植物吸收CO2的總量等于固定的CO2的總量(),,,,,,1葉綠體吸收CO2的量屬于真光合作用還是凈光合作用？ 提示葉綠體吸收CO2的量屬于真光合作用，葉片吸收CO2的量屬于凈光合作用。 2氣孔關(guān)閉的原因和結(jié)果如何？ 提示氣溫過高關(guān)閉，影響CO2的吸收。,1光合作用和有氧呼吸的區(qū)別,3光合作用與有氧呼吸過程中H和ATP的來源與去路,4真正光合作用速率、凈光合作用速率與呼吸速率的關(guān)系 (1)凈光合作用速率與真正光合作用速率的關(guān)系 綠色組織在黑暗條件下或

27、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細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。,,(2)光合速率與呼吸速率的常用表示方法,(3)計算公式 實際光合速率表觀(凈)光合速率呼吸速率。,高考警示 光合作用和細胞呼吸與植物生長的關(guān)系 (1)當(dāng)凈(表觀)光合速率)0時，植物積累有機物而生長； (2)凈光合速率0時，植物不能生長； (3)凈光合速率(0時，植物不能生長，長時間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。 最有利于植物生長的應(yīng)為凈光合速率的最高點，而非真正光合速率的最大值。,6自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析 (1)自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線 開始進行光合

28、作用的點：b。 光合作用與呼吸作用相等的點：c、e。 開始積累有機物的點：c。 有機物積累量最大的點：e。,,(2)密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線 光合作用強度與呼吸作用強度相等的點：D、H。 該植物一晝夜表現(xiàn)為生長。其原因是點CO2濃度低于A點CO2濃度，說明一晝夜密閉容器中CO2濃度減小，即植物光合作用)呼吸作用，植物生長。,,特別提醒 解答呼吸作用、光合作用曲線綜合題應(yīng)特別關(guān)注的信息 (1)光照強度為“0”意味著光合作用不能進行，此時氣體變化量全由細胞呼吸引起，可作為呼吸強度指標。 (2)光照下吸收CO2量應(yīng)為凈光合量。 (3)光照培養(yǎng)階段，密閉裝置中CO2濃度變化量應(yīng)為光合作用強度與

29、呼吸作用強度間的“差值”，切不可僅答成“光合作用消耗”導(dǎo)致裝置中CO2濃度下降。,B,例 4,解析裝置內(nèi)增加的氧氣來自于光反應(yīng)階段水的光解，光照強度為a時，氧氣增加量為0，此時仍然進行光合作用，但光合速率等于呼吸速率，氧氣的消耗量等于產(chǎn)生量。光合作用消耗二氧化碳，故丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低。從圖中可以看出，隨著光照增強，光合作用強度越來越大。,1實驗材料及方法 (1)綠色葉片、黑藻等觀察氣泡(即O2)的冒出速度。 (2)打孔器打取小的圓形葉片觀察上浮的速度和數(shù)量。 (3)幼苗裝置中氣體體積的變化(有色液滴的移動距離)。 2實驗試劑及作用 (1)NaHCO3提供CO2，緩沖CO2含

30、量穩(wěn)定。 (2)石蠟密封。 (3)油層密封。 (4)開水冷卻排除水中氣體。,技巧點撥,3根據(jù)實驗裝置及培養(yǎng)條件確定實驗?zāi)康?此類題型在題目中通常會有簡單提示，該裝置用于哪一類問題的研究，如光合速率測定、呼吸速率測定、呼吸方式測定等。根據(jù)裝置在實驗中所處的培養(yǎng)條件，如溫度、裝置是否密閉、有無光照等，可判斷該實驗的具體實驗?zāi)康?。同樣在表述的時候也要先確定實驗的自變量和因變量，再尋找自變量和因變量之間的關(guān)系，即實驗?zāi)康摹?C,例 5,解析a表示葉綠體吸收CO2，b表示葉綠體釋放O2，e表示線粒體吸收O2，f表示線粒體釋放CO2，c表示葉綠體產(chǎn)生的O2被線粒體利用，d表示線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用

31、。以C18O2作原料進行光合作用，18O的轉(zhuǎn)移途徑為C18O2有機物C18O2，在較強光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸產(chǎn)物C18O2主要被葉綠體利用，即主要去向是圖中的d。以HO作原料進行光合作用，18O全部生成氧氣，在較強呼吸作用下。氧氣主要被線粒體利用，進行有氧呼吸，即主要去向是圖中的c。,A,例 6,解析光下CO2的消耗量應(yīng)為光合作用CO2吸收量與細胞呼吸CO2釋放量之和，35時消耗量為3.003.506.50，30時為3.503.006.50。圖中可見光下25時CO2吸收量最大，故25時植物積累的有機物的量最多。25時，光合作用CO2的消耗量應(yīng)為3.752.256.00，而3

32、0、35時都為6.50。圖中兩曲線的交點應(yīng)表示光合作用積累的與細胞呼吸消耗的有機物的量相等。,明確以下幾點抓住此類問題的本質(zhì),技巧點撥,,Ab點時，植物光合速率等于呼吸速率 Bcd段限制光合作用的主要生態(tài)因子是溫度或光照強度 C如果提高光照強度，c點應(yīng)向左上方移動 D當(dāng)CO2濃度為400 mg/L時，該植物光合作用產(chǎn)生的O2約為80 mg/h,D,例 7,,解析b點時，O2釋放量為0，則植物光合速率等于呼吸速率，故A正確。cd段，光合作用強度不再隨CO2濃度的增大而增大，此時限制光合作用的主要生態(tài)因子是溫度或光照強度，故B正確。當(dāng)光照強度未達到光飽和點時，在同等CO2濃度條件下，提高光照強度，

33、光合作用強度增加，O2釋放量增加，曲線上移；此時植物呼吸作用強度不變，凈光合速率為0時對應(yīng)的CO2濃度減小，即b點左移，綜上所述，c點應(yīng)向左上方移動，故C正確。當(dāng)CO2濃度為400 mg/L時，該植物光合作用釋放的O2約為80 mg/h，其實際產(chǎn)生的O2應(yīng)為8030110(mg/h)，故D錯誤。,巧判光合作用與細胞呼吸曲線中關(guān)鍵點移動 CO2(或光)補償點和飽和點的移動方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)補償點B是曲線與橫軸的交點，CO2(或光)飽和點C則是最大光合速率對應(yīng)的CO2濃度(或光照強度)，位于橫軸上面。,技巧點撥,(1)呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點B

34、應(yīng)右移，反之左移。 (2)呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時，CO2(或光)補償點B應(yīng)右移，反之左移。 (3)陰生植物與陽生植物相比，CO2(或光)補償點和飽和點都應(yīng)向左移動。,變式訓(xùn)練,D,,A圖甲中O2濃度為a時，無氧呼吸與有氧呼吸的強度相同 B圖乙中如果再提高CO2濃度，則b點一定上移 C圖丙中，溫度為t4時，植物凈光合作用強度最大 D圖丁代表兩類色素的吸收光譜，其中e代表類胡蘿卜素,,解析圖甲中O2濃度為a時，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相同，但消耗葡萄糖的量為31，故A錯誤。若圖乙曲線是在CO2濃度適宜的情況下測得的，再提高CO2濃度，b點不會上移，故B錯誤。圖丙中

35、，溫度為t4時，植物凈光合作用強度為0，故C錯誤。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，其波長較短，對應(yīng)曲線e，葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，對應(yīng)曲線f，故D正確。,8(2017鎮(zhèn)江質(zhì)檢)下面是葉肉細胞在不同光照強度下葉綠體與線粒體的代謝簡圖，相關(guān)敘述錯誤的是() A細胞處于黑暗環(huán)境中，該細胞單位時間釋放的CO2量即為呼吸速率 B細胞沒有與外界發(fā)生O2和CO2的交換，可斷定此時光合速率等于呼吸速率 C細胞處在較強光照條件下，細胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和 D分析細胞可得出，此時的光照強度較弱且N2小于m2,D,,解析結(jié)合圖示可知，細胞中僅線粒體中有氣體的消耗和生成，故應(yīng)處在黑暗環(huán)境中，此時細胞

36、單位時間內(nèi)釋放的CO2量可表示呼吸速率；細胞沒有與外界進行氣體交換，此時光合速率與呼吸速率相等；細胞需要從外界環(huán)境吸收CO2，并向細胞外釋放O2，此時細胞所處環(huán)境的光照強度大于光補償點，細胞所利用的CO2包括呼吸作用產(chǎn)生的N2和從環(huán)境中吸收的N1；細胞中，線粒體利用的O2除來自葉綠體外，還要從細胞外吸收，說明此時細胞的呼吸作用強度大于光合作用強度，細胞進行有氧呼吸和光合作用的過程中，O2的凈消耗量(吸收量)m2與CO2的凈生成量N1相等。,9(2016常州模擬)對某植物在不同環(huán)境條件下O2的吸收量和釋放量進行測定，結(jié)果如下表：,,,D,解析黑暗中單位時間內(nèi)O2的吸收量代表呼吸速率，光下測定的單

37、位時間內(nèi)O2的釋放量是凈光合速率，在5 klx光照條件下5 h,10時光合作用產(chǎn)生的O2總量是3.5517.5(mg)，20時光合作用產(chǎn)生的O2總量是3515(mg)；在20時，用10klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量分別是51011436(mg)、2101146(mg)，前者比后者多30(mg)；在10、10 klx光照4.8 h，積累O2 44.819.2(mg)，20黑暗環(huán)境19.2 h，消耗O2 119.219.2(mg)，O2變化量為0；該實驗的自變量是光照強度與溫度，照光時間、CO2濃度等屬于無關(guān)變量。,1實驗原理： (1)色素的提取：綠葉中色素溶于有機溶劑_

38、___________，而不溶于水中。 (2)色素的分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得______，反之則______。,考點五實驗：綠葉中色素的提取和分離,無水乙醇,快,慢,5 g,無水乙醇,干燥,兩角,毛細吸管,濾液,層析液,,,,層析液,判斷下列說法的正誤。 (1)利用紙層析法可分離出4種葉綠體色素。() (2)乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能。() (3)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。() (4)葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)。(),,,,,1為什么要選新鮮的綠色葉片？ 提示因為獲得的濾液中色素含量高。 2濾紙為什么需預(yù)先干燥處理？ 提示干燥處

39、理的目的是使層析液在濾紙上快速擴散。 3為什么研磨時要迅速？ 提示葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要迅速、充分，以保證提取較多的色素。,4為什么盛放濾液的試管管口加棉塞？ 提示防止乙醇揮發(fā)和色素氧化。 5分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。 提示不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之色素帶窄。,1實驗流程,2實驗中的注意事項及操作目的歸納,C,例 8,解析進行葉綠體色素提取實驗時，所用乙醇為無水乙醇，若試管不加棉塞會導(dǎo)致乙醇揮發(fā)，則濾液顏色變深，A正確；Mg是形成葉綠素的組成元素，當(dāng)缺乏時，提取的葉綠素的含量降低，B正確；菠菜葉中含量最多的色素是葉綠素a，而在層析液中溶解度最小

40、的色素是葉綠素b，C錯誤；光合色素的獲得至少需要破壞細胞膜1層，葉綠體膜2層，共3層磷脂雙分子層，D正確。,綠葉中的色素提取和分離實驗的異常現(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析： 未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。 使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液中色素(葉綠素)太少。 一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。 未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。 (2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條上的濾液細線未畫成一條細線。 (3)濾紙條上得不到色素帶的原因分析： 濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。,技巧點撥,變式訓(xùn)練,D,,解析A項對，由

41、圖示可知，強光下，、表示的葉綠體色素帶變窄，說明葉綠素含量降低；B項對，強光照條件下，類胡蘿卜素含量增加，說明類胡蘿卜素含量的增加有利于植物抵御強光照；C項對，是葉綠素a，是葉綠素b，都是主要吸收藍紫光和紅光，但吸收光譜的吸收峰波長不同；D項錯，畫濾液線時，濾液在點樣線上畫23次。,C,解析色素能溶解在乙醇或丙酮等有機溶劑中，所以可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素，A正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，所以不同的色素隨層析液在濾紙上的擴散速度不同，從而分離色素，B正確；研磨時加入的是碳酸鈣，而不是醋酸鈣，C錯誤；濾液細線要畫得細而直，避免色素帶間的部分重疊，D正確。,課末總結(jié),思維導(dǎo)圖,,A,

42、探究高考明確考向,解析類胡蘿卜素不吸收紅光，A錯誤；葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確；作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)來繪制的，因此可用CO2吸收速率隨光波長的變化來表示，C正確；葉綠素吸收640660 nm的紅光，導(dǎo)致水光解釋放氧氣，D正確。,據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中、、、代表的物質(zhì)依次是__________、_____________、________________、_________，H代表的物質(zhì)主要是______________________________。 (2)B代表一種反應(yīng)過程，C代表細胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生

43、在A過程，還發(fā)生在__________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是____________________________。,O2,NADP,ADPPi,C5,NADH(或還原型輔酶),C和D,在缺氧條件下進行無氧呼吸,解析(1)由分析可知，圖中表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物O2；是生成還原型輔酶(NADPH)的反應(yīng)物NADP；是生成ATP的原料ADPPi；代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定CO2的物質(zhì)C5；圖中H代表的物質(zhì)是呼吸作用過程中的還原型輔酶I(NADH)。(2)細胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細胞質(zhì)基質(zhì)(C)和

44、線粒體(D)。(3)細胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細胞缺氧，導(dǎo)致細胞進行無氧呼吸。,植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低,大于0,(2)若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是_________________________________ _________________________________________________________________________________________________________

45、_____________。 解析(1)甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)，培養(yǎng)后兩種植物的光合速率都降低的原因是植物在光下光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用釋放的CO2量，總體上兩種植物都要從小室中吸收CO2，,甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時，有氧呼吸會增加,因此，小室中的CO2濃度會降低，從而影響兩種植物的光合速率。從題干獲知，甲種植物的CO2補償點大于乙種植物，因此，當(dāng)甲種植物的凈光合速率為0時，對于乙種植物來說，外界的CO2濃度是超過其CO2補償點的，乙種植物

46、的光合速率一定大于呼吸速率，即凈光合速率大于0。(2)甲種植物在光下經(jīng)光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水發(fā)生在有氧呼吸過程中，所以當(dāng)O2增多時，有氧呼吸會增加。,,(1)據(jù)圖判斷，光照強度低于a時，影響甲組植物光合作用的限制因子是____________。 (2)b光照強度下，要使甲組的光合作用強度升高，可以考慮的措施是提高____________(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。 (3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后，再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的

47、初步結(jié)論是_______________________________ ______________________________________________________。,光照強度,CO2濃度,乙組光合作用強度與甲組的不同,是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的,解析(1)當(dāng)光照強度低于a時，甲組植物的光合作用強度隨光照強度的增大而增大，因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強度。(2)b光照強度下，甲組植物的光合作用強度不再隨光照強度的增大而增大，說明此時限制光合作用的因素不是光照強度，而是CO2濃度或溫度，因此要提高甲組的光合作用強度，可以考慮的措施是適當(dāng)提高C

48、O2濃度。(3)由圖可知，經(jīng)處理后乙組的最大光合速率明顯低于甲組，若是由遺傳物質(zhì)改變造成的，則可遺傳給子代，即子代在甲組條件下光合速率低于甲組，若是由低光照引起的，遺傳物質(zhì)不變，則子代在甲組條件下光合速率應(yīng)與甲組相同。當(dāng)把乙組植株產(chǎn)生的種子種植在與甲組相同的條件下時，其光合作用曲線與甲組的相同，說明乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的。,*遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100cm的地方。 若不考慮其他生物因素對實驗結(jié)果的影響，回答下列問題： (1)本實驗中，50min后1號試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號試管的實驗結(jié)果是由_______

49、_______________________________引起的；若1號試管的溶液是藍色，則說明2至7號試管的實驗結(jié)果____________(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的顏色應(yīng)為________(填“淺綠色”、“黃色”或“藍色”)，判斷依據(jù)是__________________________________________________________ _________。 (3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草________________________________________________________。,不同光強下

50、水草的光合作用和呼吸作用,不可靠的,黃色,光合作用強度等于呼吸作用強度，吸收與釋放的CO2量相等,水草不進行光合作用，只進行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號管,解析(1)1號試管中沒有水草，2至7號試管中均有水草，但2號試管沒有光照，其中的水草只進行呼吸作用，其余試管中的水草同時進行光合作用和呼吸作用，因此與1號試管對照，2至7號試管的實驗結(jié)果是由不同光強下水草的光合作用和呼吸作用引起的。若1號試管的溶液是藍色，說明在沒有水草的條件下，光照會導(dǎo)致溶液中CO2濃度發(fā)生變化，則2至7號試管的實驗結(jié)果是不可靠的。(2)2號試管遮光處理，其中的水草不進行光合作用，只進行呼吸作用，故2號試管溶液中CO

51、2濃度高于3號試管，因此2號試管中溶液應(yīng)呈現(xiàn)黃色。(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明其中水草的光合作用強度等于呼吸作用強度，吸收與釋放的CO2量相等。,回答下列問題： (1)根據(jù)本實驗結(jié)果，可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是________________________；其依據(jù)是____________________________ ______________________________；并可推測，________(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。 (2)在實驗組中，若適當(dāng)提高第______組的環(huán)境溫度能提高小麥

52、的光合速率，其原因是______________________________________________。 (3)小麥葉片氣孔開放時，CO2進入葉肉細胞的過程__________(填“需要”或“不需要”)載體蛋白，__________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。,濕度(或答相對濕度),在相同溫度條件下，相對,濕度改變時光合速率變化較大,增加,四,該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度,不需要,不需要,解析(1)通過表中數(shù)據(jù)可知，對照組、實驗組一和實驗組二的溫度條件相同，相對濕度不同，且隨著相對濕度增大，光合速率明顯增加；而實驗組二、三、四的相對濕度相同，溫度依次降低，但光合速率變化不明顯，故中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度。增加麥田環(huán)境的相對濕度可提高光合速率，推測其能降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)實驗組二、三、四在相對濕度相同的情況下，環(huán)境溫度為31時光合速率最大，說明環(huán)境溫度為25時沒有達到光合作用的最適溫度，由于溫度對酶活性有影響，因此適當(dāng)提高實驗組四的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)二氧化碳進入葉肉細胞的方式是自由擴散，不需要載體蛋白和能量。,