導學教程高考生物一輪復習 第3單元 細胞的能量供應和利用 第3講 能量之源光與光合作用課件.ppt

第3講能量之源 光與光合作用 考綱要求 1 光合作用的基本過程 2 影響光合作用速率的環(huán)境因素 3 實驗 葉綠體色素的提取和分離 1 捕獲光能的色素和葉綠體的結構 考點1光合作用的結構和功能 rna 葉綠素 葉綠素b 藍綠色 類胡蘿卜素 胡蘿卜素 葉黃素 基粒 2 光合作用的探索歷程 連線 3 光合作用的過程 1 根據(jù)圖示寫出各標號所代表的物質或過程名稱 2 根據(jù)圖示填寫 光反應進行的場所是 物質變化是 能量變化是將 基粒 光能 o2 h atp 基質 co2 c3 光 暗 葉綠體類囊體薄膜 水的光解 atp的合成 光能轉化為atp中活躍的化學能 暗反應進行的場所是 發(fā)生的物質變化有 能量變化是將atp中活躍的化學能轉變成 3 寫出光合作用的總反應式 葉綠體基質 co2固定 c3還原和atp水解 有機物中穩(wěn)定的化學能 1 正誤判斷 1 植物體內含有的所有色素都參與光合作用 2 能進行光合作用的生物一定含有葉綠體 3 含有光合色素的生物一定能進行光合作用 4 葉片黃化 葉綠體對紅光吸收增多 5 細胞中不能合成atp的部位是葉綠體中進行光反應的膜結構 2 教材改編題 下圖是利用小球藻進行光合作用實驗的示意圖 關于甲物質和乙物質的相對分子質量的比較 正確的是 a 甲 乙b 甲 乙c 甲 乙d 無法確定 解析小球藻在光照下進行光合作用 而光合作用產(chǎn)生氧氣 氧氣中的氧元素全部來自水中的氧元素 所以第一支試管中產(chǎn)生的物質是o2 相對分子質量是32 第二支試管中產(chǎn)生的物質是18o2 相對分子質量是36 所以相對分子質量的比較為甲物質小于乙物質 答案b 1 畫出光合作用的圖解 并分別寫出光反應與暗反應的場所 物質和能量變化 提示 2 寫出光合作用的總反應式并標出各元素的去向 提示 3 光反應與暗反應的聯(lián)系 1 光反應為暗反應提供 暗反應為光反應提供 2 沒有光反應 暗反應無法進行 沒有暗反應 無法合成 h atp adp和pi 有機物 4 環(huán)境因素驟變對物質含量動態(tài)變化的判斷當外界條件改變時 光合作用中c3 c5 h atp的含量變化可以采用下圖分析 1 圖示 2 分析 減少 增加 增加 減少 增加 增加 增加 減少 減少 易錯警示 1 光反應快于暗反應 光照總時間相同時 光照和黑暗間隔處理比一直光照有機物積累得多 因為 h atp基本不積累 利用充分 但一直光照會造成 h atp的積累 利用不充分 如甲一直光照10分鐘 乙光照5秒和黑暗5秒相間隔持續(xù)20分鐘 則光合作用制造的有機物 甲 乙 暗反應時間長 2 光合作用光反應產(chǎn)生的atp只用于暗反應階段 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 考向一光合作用的色素和場所1 葉綠體中的類囊體有兩種 基粒類囊體和基質類囊體 如下圖 基質類囊體能將單個基粒類囊體連接起來 下列有關敘述正確的是 a 葉綠體中的色素主要分布于類囊體腔內b h2o在光下分解為 h 和o2的過程發(fā)生在基質類囊體上c co2的固定過程發(fā)生在基粒類囊體上d 在類囊體上含有與光反應有關的酶和色素解析葉綠體中的色素分布于類囊體膜上 h2o的光解在兩種類囊體上都能發(fā)生 因為其上含有與光反應有關的酶 co2固定發(fā)生在葉綠體基質中 答案d 考向二光合作用的探究歷程2 下圖是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實驗示意圖 下列有關敘述正確的是 a 兩實驗均需進行 黑暗 處理 以消耗細胞中原有的淀粉b 兩實驗均需要光的照射c 兩實驗中只有恩格爾曼的實驗設置了對照d 兩實驗均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣 解析本題主要考查光合作用的發(fā)現(xiàn)過程 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 恩格爾曼實驗的目的是探究光合作用進行的場所 薩克斯實驗的目的是探究光合作用產(chǎn)物 所以兩實驗均需要光的照射 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 恩格爾曼的實驗可證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物 薩克斯的實驗可證明淀粉是光合作用的產(chǎn)物 答案b 考向三光合作用的過程3 2015 安徽理綜 下圖為大豆葉片光合作用暗反應階段的示意圖 下列敘述正確的是 a co2的固定實質上是將atp中的化學能轉變?yōu)閏3中的化學能b co2可直接被 h 還原 再經(jīng)過一系列的變化形成糖類c 被還原的c3在有關酶的催化作用下 可再形成c5d 光照強度由強變弱時 短時間內c5含量會升高 解析atp為c3的還原提供能量 并將能量轉移到 ch2o 等有機物中 co2的固定不需要能量 a項錯誤 暗反應中 必須經(jīng)過co2的固定和c3的還原才能形成有機物 b項錯誤 在暗反應中 一部分c3經(jīng)過一系列變化形成c5 一部分c3還原成 ch2o 等有機物 c項正確 在co2供應不變的情況下 光照強度由強變弱時 光反應提供的 h 減少 atp形成減少 故 h 和atp的含量下降 導致c3還原過程減弱 但此時co2的固定仍在進行 故短時間內c3含量上升 c5含量下降 d項錯誤 答案c 4 2016 沈陽模擬 如圖表示高等植物體內光合作用和呼吸作用的部分代謝途徑 下列有關敘述中不正確的是 a 葉肉細胞中 只要線粒體消耗o2 光合作用就不缺少atp和co2b 過程 需要atp 過程 產(chǎn)生atpc 對于正常光合作用的葉片 如果突然降低光照強度 過程 都會減弱d 葉肉細胞的線粒體 葉綠體和細胞質基質中都含有與合成atp有關的酶 解析圖中過程 依次為光合作用的光反應階段 光合作用的暗反應階段 有氧呼吸的第一階段 有氧呼吸的第三階段 在葉肉細胞中 線粒體產(chǎn)生的能量并不用于光合作用 光合作用光反應階段產(chǎn)生的atp用于暗反應階段 a項錯誤 過程 是c3的還原 需要atp和 h 過程 都能產(chǎn)生atp b項正確 對于正常光合作用的葉片 若突然降低光照強度 過程 減弱 過程 因缺少atp和 h 也會減弱 c項正確 葉肉細胞的線粒體 葉綠體和細胞質基質中都能夠產(chǎn)生atp 故都含有與合成atp有關的酶 d項正確 答案a 考向四光照 co2濃度變化與c3 c5 h nadph 和atp變化的關系5 離體葉綠體在光下進行穩(wěn)定的光合作用時 如果突然中斷co2的供應 下列關于一段時間內葉綠體中atp與o2的相對含量變化的示意圖中 正確的是 解析離體葉綠體在光下進行穩(wěn)定的光合作用時 突然中斷co2的供應使c3合成減少 一段時間內暗反應逐漸減弱 暗反應消耗的atp也逐漸減少 故atp相對含量逐漸增加 隨著暗反應的減弱 光反應也逐漸減弱 所以葉綠體內氧氣含量逐漸減少 答案b 6 如圖是夏季晴朗的一天中 某綠色植物體內c3和c5兩種化合物相對含量的變化曲線圖 有人據(jù)圖做出了如下分析和判斷 其中正確的是 a m表示c5 因為夜間葉綠體不能產(chǎn)生atp和 h c5因缺少atp不能與co2結合而積累b 在5 9時 光合作用的最大限制因子是溫度 11 15時最大的限制因子是光照和co2c 16 20時兩種物質含量變化的主要原因是環(huán)境因素的改變引起植物氣孔開放和atp h 生成減少d 環(huán)境因素的變化引起植物呼吸作用增強產(chǎn)生較多的co2是16 20時兩種物質含量變化的主要原因 解析必須先讀懂兩條形態(tài)相似 變化相反曲線的意義 運用光合作用過程中物質 能量及影響因素等方面的規(guī)律審題 進行綜合分析 才能正確做出選擇 題干提示兩條曲線是關于光合作用過程中 兩種化合物相對含量的變化 因此 緊扣c3和c5相互轉化的條件和因果關系是解題的出發(fā)點 早上有光照后 光反應產(chǎn)生的atp和 h 增多 c3被還原而減少 c5則增多 傍晚光照減弱 光反應產(chǎn)生的atp和 h 減少 c3增多 c5則減少 所以m表示c3 n表示c5 co2的固定不需要atp 在5 9時 光合作用的最大限制因子是光照而不是溫度 11 15時光合作用最大的限制因子不是光照 而是co2 答案c 1 光合作用原理的應用 1 光合作用強度 概念 植物在 內通過光合作用制造 的數(shù)量 表示方法 用一定時間內 或 的數(shù)量來定量表示 考點2影響光合作用的環(huán)境因素及其在生產(chǎn)上的應用 單位時間 糖類 原料消耗 產(chǎn)物生成 2 影響因素 空氣中 土壤中 光照的 以及光的 的高低 3 應用 控制 和溫度的高低 適當增加作物環(huán)境中 來提高光合作用強度 co2濃度 水分含量 時間 強度 成分 溫度 光照的強弱 co2的濃度 2 填表比較光合作用與化能合成作用 氧化無機物放出 綠色植物 硝化細菌 1 正誤判斷 1 將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內 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co2濃度一直保持穩(wěn)定 不變化 2012 海南卷 2 番茄幼苗在缺鎂培養(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強度降低 暗反應強度降低 2011 全國新課標卷 3 夏季連續(xù)陰天 大棚中白天適當增加光照 夜晚適當降溫 可以提高作物產(chǎn)量 4 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)物在植物體內運輸?shù)闹饕橘| 2012 浙江卷 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 在短時間內葉綠體中c3和c5化合物含量都迅速增加 2 生長于較弱光照條件下的植物 當提高co2濃度時 其光合速率未隨之增加 主要限制因素是a 細胞呼吸和暗反應b 光反應c 暗反應d 細胞呼吸解析弱光條件下光反應產(chǎn)生的atp h 較少 還原的c3也少 有機物的產(chǎn)量低 增加二氧化碳濃度 光反應的產(chǎn)物并未隨之增加 所以光合速率未發(fā)生改變 答案b 1 探究單因子對光合作用速率的影響 1 據(jù)圖解讀光照強度對光合作用強度的影響 a點 光照強度為0 只進行 ab段 光合作用強度 細胞呼吸強度 b點 光補償點 光合作用強度與細胞呼吸強度 時的光照強度 bc段 光合作用強度 細胞呼吸強度 c點 光飽和點 光照強度達到c點后 光合作用強度 細胞呼吸 小于 相等 大于 不再隨光照強度增強而增強 2 據(jù)圖解讀co2濃度對光合作用強度的影響 a點 co2補償點 表示光合作用速率 細胞呼吸速率時的co2濃度 a 點 表示進行光合作用所需co2的 濃度 b和b 點 co2飽和點 兩組都表示在一定范圍內co2濃度達到該點后 光合作用強度 等于 最低 不再隨co2濃度增加而增加 3 據(jù)圖解讀溫度對光合作用強度的影響 光合作用是在酶催化下進行的 溫度直接影響 一般植物在10 35 下正常進行光合作用 其中ab段 10 35 隨溫度的升高而 b點 35 以上由于 下降 光合作用開始下降 50 左右光合作用停止 酶的活性 逐漸加強 光合酶活性 2 探究多種因子對光合作用的影響 p點時 限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子 隨該因子的不斷加強 光合速率不斷提高 當?shù)絨點時 橫坐標所表示的因子不再影響光合速率 要想提高光合速率 可適當提高圖示中的其他因子 3 光合作用坐標圖中關鍵點移動分析如圖1是光照強度對某一植物光合作用強度的影響 適當改變co2濃度 則會引起關鍵點的移動 適當提高co2濃度 呼吸作用不變 光合作用增強 對光合作用有利 a點的光合作用強度等于呼吸作用強度 此點為光的補償點 要維持兩者相等 則不需要那么高的光照強度 故a點左移 b點是光合作用強度達到最大值所需的最低的光照強度 此點為光的飽和點 此時該植物需要更大的光照才能達到飽和 故b點右移 c點為光合作用最強的點 同時該植物需要更大的光照強度才能達到飽和 故c點右上移 反之 當適當降低co2濃度時 則情況相反 1 模型構建通過觀察發(fā)現(xiàn)在圖1中存在著這樣的變化 適當提高co2濃度時 a點左移 b點右移和c點右上移 a b c三點圍成的三角形膨脹變大 適當降低co2濃度時 a點右移 b點左移和c點左下移 a b c三點圍成的三角形變小如圖2 若圖1所示內容為co2濃度對某一植物光合作用強度的影響 當改變光照強度時 關鍵點的移動同上 即適當提高光照強度時 a點左移 b點右移和c點右上移 a b c三點圍成的三角形膨脹變大 適當降低光照強度時 a點右移 b點左移和c點左下移 a b c三點圍成的三角形皺縮變小 該規(guī)律在此類型題中普遍存在 2 觀點呈現(xiàn) 在有關光合作用的坐標圖中 若某條件的改變使光合作用強度與呼吸作用強度的差值增大 即條件的改變有利于光合作用 則a b c三點圍成的三角形表現(xiàn)出膨脹變大的趨勢 即a點左移 b點右移和c點右上移 如適當提高co2濃度 適當提高光照強度 若某條件的改變使光合作用強度與呼吸作用強度的差值減小 即條件的改變不利于光合作用 則a b c三點圍成的三角形表現(xiàn)出皺縮變小的趨勢 即a點右移 b點左移和c點左下移 如適當降低co2濃度 適當降低光照強度 考向一影響光合作用的環(huán)境因素1 2015 海南高中聯(lián)考 下面為幾種環(huán)境因素對植物光合作用影響的關系圖 有關描述錯誤的是 a 圖1中 若光照強度適當增強至最適狀態(tài) a點左移 b點右移b 圖2中 若co2濃度適當增大至最適狀態(tài) a點左移 b點右移c 圖3中 a點與b點相比 a點時葉綠體中c3含量相對較多d 圖4中 當溫度高于25 時 光合作用制造的有機物的量開始減少 解析圖1和圖2中的a點代表光合作用和呼吸作用相等時光合作用的強度 在曲線達到最高點之前 光照強度和co2濃度都是限制光合作用強度的因素 當其中一個因素增強 要達到相同的生理狀態(tài) 另一個因素在其相對較弱時即可滿足 故圖1中光照強度適當增大至最適狀態(tài)時 a點會左移 圖2中co2濃度 適當增大至最適狀態(tài)時 a點也會左移 圖1和圖2中的b點代表光合作用的飽和點 限制因素是光照強度和co2濃度 適當增強時 光合作用強度也會增大 所需的co2 濃度和光照強度也會增強 b點右移 圖4中 光照下co2的吸收量 為植物凈光合量 植物有機物積累量 黑暗中co2的釋放量 為植物呼吸量 故當溫度高于25 時 植物光合作用積累的有機物的量開始減少 而不是植物光合作用制造的有機物的量 植物總光合量 開始減少 答案d 2 某實驗小組為研究植物的光合作用 將兩棵基本相同的植物分別置于透明的玻璃罩內 如圖甲 乙所示 在相同自然條件下 一晝夜中測得植物氧氣釋放速率分別如丙 丁曲線所示 下列對該實驗的結果的分析正確的是 a ab段和cd段 曲線下降的原因相同b e點時 氣孔關閉導致光合作用基本停止c 一晝夜中 裝置乙的植物積累的有機物多d 14h時 裝置甲的植物葉綠體中c3含量相對較高 解析ab段下降是由于co2濃度下降 cd段下降的原因是光照強度下降 a項錯誤 e點時 氣孔關閉導致光合作用速率下降 但仍大于呼吸作用速率 b項錯誤 由兩曲線和橫軸圍成的面積的大小可知裝置乙的植物積累的有機物多 c項正確 由于14h甲裝置中co2濃度較低 該植物葉綠體中的c3含量較低 d項錯誤 答案c 方法規(guī)律 綠色植物24h內有機物的 制造 消耗 與積累 1 典型圖示 2 曲線解讀 積累有機物時間段 ce段 制造有機物時間段 bf段 消耗有機物時間段 og段 一天中有機物積累最多的時間點 e點 一晝夜有機物的積累量 sp sm sn sp sm sn分別表示p m n的面積 考向二多因子變量對光合作用的影響3 甲圖和乙圖表示某植物在適宜的co2濃度條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關系 下列相關描述中錯誤的是 a 甲圖中 在a 點限制光合作用速率的主要因素是光照強度 在b 點限制光合作用速率的主要因素是溫度或co2濃度b 從乙圖可以看出 當超過一定溫度后 光合作用速率會隨著溫度的升高而降低c 溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合作用速率的d 若光照強度突然由a變?yōu)閎 短時間內葉肉細胞中c3的含量會增加 解析甲圖表示光照強度和溫度對光合作用速率的影響 乙圖表示溫度對光合作用速率的影響 分析甲圖中某點上的限制因素時 要看曲線是否達到飽和點 如果沒有達到飽和點 如a 點 則限制因素為橫坐標表示的因素 即光照強度 當達到飽和點以后 如b 點 則限制因素為橫坐標表示的因素以外的其他因素 如溫度或co2濃度 當光照強度突然增強時 光反應速率加快 產(chǎn)生更多的 h 和atp 短時間內c3的還原速率加快而co2的固定速率不變 故c3的含量會減少 答案d 4 2016 海淀二模 研究者探究不同光強條件下 兩種不同濃度co2對某種藍藻生長的影響 結果如下圖所示 下列關于實驗的敘述 不正確的是 a 和 分別表示高濃度和低濃度co2下的測量結果b 若相同條件下測量o2釋放量 可得到相似的實驗結果c 低光強時 不同的co2濃度對干重增加的影響不顯著d 高濃度co2時 不同的光強對干重增加的影響不顯著 解析由圖可知在相同光照強度下 的光合作用強度比 高 co2濃度也是限制光合作用的一個重要因素 同等光照強度 在一定范圍內co2濃度越高 光合作用強度越大 所以 和 應分別表示高濃度和低濃度co2下的測量結果 凈光合作用強度也可以用o2的釋放量來表示 由圖可知低光強下 不同的co2濃度對干重增加的影響不顯著 高濃度co2條件下 不同的光強對干重增加