高三一轮复习光合作用（二）.ppt

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1、我的QQ: 70939118,如有问题或建议请QQ留言,我的新浪博客,我的所有教学视频都发布在博客里，并按课本顺序排好，方便大家观看！如记不住博客地址，请百度搜索：汉水丑生！,第4节 能量之源光与光合作用,光合作用（二）,一、光合作用的过程,CO2 + H2O,光能,叶绿体,(CH2O) + O2,问题：光合作用产生的氧气中的氧来自CO2 还是H2O？,1939年，鲁宾和卡门的实验,同位素标记法,用同位素标记的化合物，化学性质不变，也可以参与生物体内的生化反应。科学家通过特殊的放射性显影仪器追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的过程。科学家也可通过测量分子质量或离心技术来区别同位素

2、。,同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素。,稳定性同位素：原子核稳定，不发出射线。,12C、14C,1H、 3H,14N、15N,31P、32P,32S、35S,16O、18O,稳定性同位素标记法,结论：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。, H ,ADP+Pi,H2O,O2,NADP+,在光下，叶绿体合成的NADPH和ATP有什么作用？,在离体的叶绿体中加入ADP、Pi、 NADP+，无CO2的条件下照光，发现叶绿体内积累了ATP、NADPH。,这时闭光，并通入CO2， ATP、NADPH消失，同时产生了有机物。,（CH2O）,ADP+Pi,ATP,CO2,H2O,O2,H+e,光能,

3、NADP+,NADPH,光反应,暗反应,闭光，通入CO2,卡尔文的思路：用C14标记的C14O2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性依次出现在什么物质里，从而弄明白CO2中的碳转化成有机物的途径。,将小球藻放置在密闭容器中,然后将C14标记的C14O2注入容器,光照下培养相当短的时间之后,将小球藻浸入热的酒精中杀死细胞，使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的物质。然后将提取物应用双向纸层析法分离,并通过一定的方法鉴定出这些物质。,通C14O2光下培养,杀死细胞，终止光合作用,提取溶液中的物质，纸层析法分离,从滤纸上洗脱物质，并鉴定,实验结果：,照光30秒，发现放射性出现在多种化

4、合物中，有C3、C4、C5、C6、C7化合物。,如何确定放射性首先出现在哪个化合物中？,卡尔文和他的科研小组通过不断缩短光照时间，发现放射性几乎只出现在一种三碳化合物（ C3化合物）中，从而证明最先生成的是C3化合物。,ADP+Pi,ATP,C3,CO2,H2O,O2,H+e,光能,NADP+,NADPH,（CH2O）,还原,光反应,暗反应,C3,CO2,？,有人提出，是3分子CO2形成了C3，是这样的吗？,C3中只含有一个放射性14C，说明还有2个C是来自植物体内。,ADP+Pi,ATP,C3,CO2,H2O,O2,H+e,光能,NADP+,NADPH,（CH2O）,还原,光反应,暗反应,A

5、DP+Pi,ATP,C3,CO2,H2O,O2,H+e,光能,NADP+,NADPH,（CH2O）,还原,光反应,暗反应,研究发现：在光下，中断CO2的供应，检测到C3含量下降，而C5的含量增加。如何解释？,C5,固定,2,ADP+Pi,ATP,C3,CO2,H2O,O2,H+e,光能,NADP+,NADPH,（CH2O）,还原,光反应,暗反应,C5,研究发现：在无光下，通CO2，检测到C3含量上升，而C5的含量下降加。如何解释？,2,固定,ADP+Pi,ATP,C3,CO2,H2O,O2,H+e,光能,NADP+,NADPH,（CH2O）,还原,光反应,暗反应,C5,2,固定,多种酶,酶,类

6、囊体薄膜上,叶绿体基质,H2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+ Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固定,C3的还原,(1) 光照条件对各种物质合成量的影响：,积累、增加,消耗、减少,H2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+ Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固定,C3的还原,(2) CO2浓度条件对各种物质合成量的影响：,二、影响光合作用强度的因素,1、光照强度,2、二氧化碳浓度,3、温度,4、必需矿质元素,5、水分的供应,6、多因子对光合速率的影响,光照强度,指光照的强弱,以单位面积上所

7、接受可见光的能量来量度，单位勒克斯（Lx）。,光合作用强度,指光合作用的强弱，也称“光合强度”、“光合速率”。可以通过测定一段时间内原料消耗或产物生成的数量来定量的表示。,二、影响光合作用强度的因素,1、光照强度,2、二氧化碳浓度,3、温度,4、必需矿质元素,5、水分的供应,6、多因子对光合速率的影响,探究光照强度对光合作用强度的影响,探究光照强度对光合作用强度的影响,实验对象：,实验结果：,实验结论：,自变量：,对照类型：,因变量：,叶圆片,光照强度,光合作用强度,相互对照,无关变量：,叶圆片的数量和大小、温度、CO2浓度（可用玻璃管向烧杯中的水吹气相同时间）等,在一定范围内，随着光照强度不

8、断增强，光合作用强度也不断增强。,可观测指标为叶圆片上浮的数量,光照强度,光合速率,光饱和点,在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合速率也不断增加。当光照强度增加到某一点后，再增加光照强度，光合速率也不再增加，这一点的光照强度称光饱和点。,A,探究CO2浓度光合作用强度的影响,实验对象：,实验结果：,实验结论：,自变量：,对照类型：,因变量：,叶圆片,CO2浓度,光合作用强度,相互对照,无关变量：,叶圆片的数量和大小、温度、光照强度等,在一定范围内，随着CO2浓度不断增大，光合作用强度也不断增强。,可观测指标为叶圆片上浮的数量,A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。AB段表示在一定范围内

9、，光合速率随二氧化碳浓度的增加而增大，但当二氧化碳浓度增加到一定数值后，光合作用速率不在增加。B点都表示CO2饱和点。,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。,温度是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率的。,应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，增加有机物的积累。,在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，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使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降。 应用：在农业

10、生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用。,N：是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分，叶绿素中也有N元素。,P：是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组成成分。,Mg：叶绿素的重要组成成分。,K：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起作用。,水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用。缺水还会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合速率。,710时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增强的。1417时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。

11、在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。,多因子对光合速率的影响 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，可适当提高图示中的其他因子。,C,1、,2(2009年上海生物)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是 () A适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP C无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP D叶绿体和线粒

12、体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应,解析：叶绿体合成ATP需光照而不需氧气。有O2时线粒体有氧呼吸能为叶绿体光合作用提供CO2，但线粒体产生的ATP不能用于光合作用。无光条件下叶绿体不能进行光合作用，故不能产生ATP。叶绿体、线粒体能合成ATP说明含有催化ATP合成的酶，而光合作用与呼吸作用实质上是一系列的氧化还原反应。 答案：D,3、(2008年江苏生物)下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是( ) A叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小 B叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素 C光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的 D光合

13、作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物,B,4.（2009浙江T4）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是( ) A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 B.CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中 C.光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量,D,5.（2009海南T13）取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，

14、其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是(),A.装置内增加的氧气来自于水 B.光照强度为a时，光合作用停止 C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系,B,6.如图表示生物体部分代谢过程。下列有关分析正确的是 A.和过程中H的产生场所分别是叶绿体和线粒体 B.过程、都能产生ATP C.和过程可发生在同一细胞中 D.病毒能进行过程,C,7.如图是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。 为生理过程，ah为物质名称，请回答：,(1)物质a分布在叶绿体的_， 物质bg依次为 b 、c 、d、 e 、f、g。,类

15、囊体薄膜上,ATP,C5,H,O2,CO2,ADP,(2)上述过程中，能够产生ATP的过程是，过程进行的场所是_。 (3)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是；假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h的变化是。,细胞质基质,增加,f,C5,(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，除自身DNA和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物名称：。 (5)较强光照下，过程中d的移动方向是。,ATP和酶,从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动,8、图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。根据图回答：,(1

16、)图1中A表示的物质是_，它由_产生，其作用主要是_。 (2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于_。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是_。,H,水在光下分解,用于C3的还原,(CH2O),太阳光能,(3)图2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：_ (4)曲线b表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是：_,C3,CO2的固定仍在进行，C3的还原受阻。,C5,C5与CO2结合形成C3，且C3不能被还原为C5,9、（09重庆卷）在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度（实际光合作用强度与呼吸作用强度之差），结

17、果见下图（假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）。,（1）在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C3与C5化合物相对含量较高的是 （C3或C5）； 在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处 理，13时所取叶片显色较 （深或浅）。 （2）6-9时和16-18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内 较高。,C5,深,温度,（3）曲线b的峰值低于曲线a,其中两个主要决定因素是_（光照强度、环境温度、空气中CO2含量）。曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的_用于CO2还原；若在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中_ 元素的含量，主

18、要促进植株体内_和_ 等生物大分子的含成。,光照强度、空气中CO2含量,ATP、NADPH(H),N,蛋白质,核酸,10.（2009广东T30） 在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图，请回答问题。,（1）6 h8 h间，光合速率_（大于、小于）呼吸速率，容器内的O2含量_，CO2含量_，植株干重_。 （2）若在8h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因：,下降,大于,上升,增加,呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降,（3）9 h10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是_；10 h时不再

19、产生ATP的细胞器是_；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器_即停止ATP的合成，_成为ATP合成的惟一场所。,光照强度,叶绿体,线粒体,细胞质基质,11(2008年江苏生物)某班学生选取了江苏一水体中的4种生物：栅藻(单细胞绿藻)，水绵(多细胞绿藻)，菹草(高等植物)和颤藻(蓝藻)，用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下，A、B两组同时开展平行实验，进行有关光合作用的研究。请分析回答下列问题。,(1)这4种生物中，含有叶绿体的有_。 (2)A组的实验结果如上图所示。据图推测，一年中最早出现生长高峰的生物可能是_；夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是_。

20、,栅藻、水绵和菹草,菹草,颤藻,(3)B组测得的栅藻净光合放氧率明显低于A组。仔细对比发现，两组实验条件的唯一差别是B组接种栅藻的浓度明显高于A组。实验在短时间内完成，水中也不缺乏各种营养，造成B组栅藻净光合放氧率低的主要原因是_。,栅藻密度过大导致栅藻接受光照不足,(4)在富营养化水体中，浮游藻类的大量增殖常常会引起鱼类缺氧死亡。这种情形下，导致水体缺氧的主要原因有_和_。,藻类呼吸的耗氧量增加,藻类死亡导致微生物增殖，耗氧量增加,12、如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：,（1）图甲中A、B、C、D分别表示参与光

21、合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次是_。,H2O、CO2、C3、C5,（2）在中发生的过程称为，在中含有的参与此过程的物质是。 （3）在中发生的反应与中发生反应的物质联系是_。 （4）图乙中，从点开始合成有机物，至点有机物合成终止。,光反应,色素和酶,光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi等,B,I,（5）AB段C3含量较高，其主要原因是 _ （6）G点C3含量极少，其原因是。 （7）G点与F点相比，叶绿体中H含量较（填“高”或“低”）。,无光不进行光反应，C3不能被还原,气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低,高,下期预告：,光合作用（三）,一、表观光合速率与真

22、正光合速率,二、光合与呼吸综合大题,三、习题课,我一定会再回来的！,13.（09福建质检）下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意图。其中IV为生理过程，ah为物质名称，请回答：,（1）图中物质b和g的名称分别为 。 （2）过程进行的场所是细胞的 。,O2和CO2,细胞质基质,（3）上述V过程中，能够产生ATP的过程是 。 （4）a中的叶绿素合成与光照有关。某生物兴趣小组为了验证这一结论，利用刚萌发的绿豆种子及其他用具，设计并进行实验。请补充完成相关实验步骤： 取刚萌发的绿豆种子，平均分为两组，分别标记为A、B； ； 。 实验结果：A组幼苗变绿，B组幼苗 。 实验结论： 。,、 、,A组种子放在有光照环境中，B组种子放在黑暗环境 中，A、B两组的其他条件相同且适宜,培养一段时间，观察幼苗的颜色,不变绿,叶绿素的合成需要光,