（新課標(biāo)）2018高考生物一輪復(fù)習(xí) 分子與細(xì)胞 第3單元 細(xì)胞的代謝 第10講 光合作用課件（必修1）[共65頁(yè)]

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1、生物課標(biāo)版第10講光合作用考點(diǎn)一捕獲光能的色素與結(jié)構(gòu)考點(diǎn)一捕獲光能的色素與結(jié)構(gòu)1.色素的種類和功能教材研讀教材研讀2.葉綠體(1)結(jié)構(gòu)(2)功能:進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所。(3)功能驗(yàn)證:恩格爾曼的實(shí)驗(yàn),好氧細(xì)菌只分布在葉綠體被光束照射的部位。考點(diǎn)二光合作用的原理及應(yīng)用考點(diǎn)二光合作用的原理及應(yīng)用一、光合作用的過(guò)程1.反應(yīng)式:CO2+H2O(CH2O)+O2。2.過(guò)程光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。巧學(xué)妙記巧學(xué)妙記光合作用過(guò)程的“一、二、三、四”一個(gè)場(chǎng)所:葉綠體。兩個(gè)階段:光反應(yīng)、暗反應(yīng)。三種能量:光能ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能。四個(gè)物質(zhì)變化:水光

2、解、ATP形成、CO2固定、C3還原。二、影響光合作用的因素1.光合作用強(qiáng)度(1)含義:植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)指標(biāo):單位時(shí)間內(nèi)原料的消耗量或產(chǎn)物的生成量。2.影響光合作用的因素三、光合作用和化能合成作用的比較光合作用化能合成作用區(qū)別能量光能氧化無(wú)機(jī)物放出的能量代表生物綠色植物硝化細(xì)菌相同點(diǎn)都能將CO2和H2O等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物1.判斷下列有關(guān)葉綠體色素說(shuō)法的正誤。(1)(2016課標(biāo),4A)葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中。()(2)(2016江蘇單科,17A)提取葉綠素時(shí),研磨葉片后立即加入CaCO3,防止酸破壞葉綠素。()(3)(2016江蘇單科,17B)

3、即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素。()(4)(2015山東理綜,3A)葉綠體色素濾液細(xì)線浸入層析液,可導(dǎo)致濾紙條上的色素帶重疊。()(5)(2016四川理綜,3A)用紙層析法分離色素時(shí),若濾液細(xì)線畫得過(guò)粗可能會(huì)導(dǎo)致色素帶出現(xiàn)重疊。()(6)(2016課標(biāo),4D)黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的。()(7)(2014海南單科,6B)生長(zhǎng)在同一植株上綠色葉片和黃色葉片均含有類胡蘿卜素。()(8)(2016課標(biāo),4C)紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用。()(9)(2013課標(biāo),2D)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光。()2.判斷下列有

4、關(guān)光合作用原理說(shuō)法的正誤。(1)(2016海南單科,10B)光合作用中O2的產(chǎn)生發(fā)生在光反應(yīng)階段。()(2)(2016海南單科,10C)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH不參與暗反應(yīng)。()(3)(2015安徽理綜,2C)暗反應(yīng)中被還原的C3在有關(guān)酶的作用下,可再形成C5。()(4)(2014海南單科,7C)進(jìn)入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原。()(5)(2015安徽理綜,2B)光合作用中CO2可直接被H還原,再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成糖類。()(6)(2015北京理綜,2D)葉肉細(xì)胞在葉綠體外膜上合成淀粉。()(7)(2014課標(biāo),2A)正常生長(zhǎng)的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩

5、上,其葉綠體內(nèi)O2的產(chǎn)生停止。()(8)光合作用和呼吸作用中均能產(chǎn)生H,二者還原的物質(zhì)不同。()(9)(2014海南單科,9B)魚可為植物的光合作用提供CO2。()(10)(2015山東理綜,4D)適宜條件下光合作用過(guò)程中C5/C3的比值,停止供應(yīng)CO2后比停止前的高。()(11)(2016海南單科,10A)溫度和光照會(huì)影響CO2的同化速率。()(12)(2016海南單科,10D)土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖。()突破一光合作用原理及應(yīng)用突破一光合作用原理及應(yīng)用考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破一、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系1.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。沒(méi)有光反應(yīng),暗

6、反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行,沒(méi)有暗反應(yīng),有機(jī)物無(wú)法合成。2.反應(yīng)式及元素去向分析:(1)光合作用總反應(yīng)式(2)光合作用過(guò)程中O元素的轉(zhuǎn)移途徑O18O2C18O2C3(CO)+O182H182H182H14CO214C3(14CH2O)(4)光合作用過(guò)程中H元素的轉(zhuǎn)移途徑:H2OH(CH2O)+H2O名師點(diǎn)撥名師點(diǎn)撥(1)不要認(rèn)為暗反應(yīng)不需要光:光合作用的過(guò)程可以分為兩個(gè)階段,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進(jìn)行,并在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng);后者在有光、無(wú)光的條件下都可以進(jìn)行,但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物H和ATP,因此在無(wú)光條件下不可以長(zhǎng)期進(jìn)行。(2)若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用,甲情況:一直

7、光照10分鐘黑暗10分鐘;乙情況:光照5秒,黑暗5秒,持續(xù)20分鐘,則光合作用制造的有機(jī)物:甲情況下葉黃素含量D.室內(nèi)植物葉片葉綠素a含量葉綠素b含量答案答案D提取葉片中的葉綠體色素,用紙層析法分離,濾紙條上從上到下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,兩圖相比較,室內(nèi)葉片葉綠素較多,顏色偏綠,室外葉片葉綠素較少,顏色偏黃,A、B錯(cuò)誤;根據(jù)色素帶的寬度,可以看出室外植物葉片胡蘿卜素含量葉黃素含量,C錯(cuò)誤;室內(nèi)植物葉片葉綠素a含量葉綠素b含量,D正確。4.(2016江蘇揚(yáng)州期末,22)某班學(xué)生完成對(duì)新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí),由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果

8、。下列分析不合理的是()A.甲可能誤用蒸餾水做提取液和層析液B.乙可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SiO2C.丙是正確操作得到的理想結(jié)果D.丁可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入CaCO3答案答案C葉綠體中色素能溶解在有機(jī)溶劑中,幾乎不溶于蒸餾水中,A正確;SiO2可使研磨充分,未加入SiO2,導(dǎo)致研磨不充分,獲得的色素少,B正確;在濾紙條上距離點(diǎn)樣處近的葉綠素含量比類胡蘿卜素多,C錯(cuò)誤;CaCO3可防止葉綠素被破壞,未加入CaCO3可導(dǎo)致葉綠素提取減少,D正確。突破三分類突破細(xì)胞呼吸與光合作用綜合題突破三分類突破細(xì)胞呼吸與光合作用綜合題一、光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程綜合1.光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中H和ATP的來(lái)源和去向

9、光合作用有氧呼吸H來(lái)源H2O光解產(chǎn)生有氧呼吸第一、二階段去向還原C3用于第三階段還原O2ATP來(lái)源光反應(yīng)階段產(chǎn)生三個(gè)階段都產(chǎn)生去向?yàn)镃3還原供能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(植物C3的還原除外)2.C18O2、18O2、O中18O在光合作用和細(xì)胞呼吸中的轉(zhuǎn)移(1)葡萄糖參與或生成的有氧呼吸與光合作用反應(yīng)式:有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O光合作用:6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O(2)轉(zhuǎn)移過(guò)程:18O2OC18O2C6O6+O182H182H1812H182H二、光合作用與細(xì)胞呼吸曲線綜合1.常考易錯(cuò)的植物“三率”(1)植物“三率”間的內(nèi)在關(guān)系呼吸速率:植

10、物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值單位時(shí)間內(nèi)一定葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(2)植物“三率”的判定根據(jù)坐標(biāo)曲線判定:當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2吸收值為負(fù)值,該值絕對(duì)值代表呼吸速率,該曲線代表凈光合速率,當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2吸收值為0,該曲線代表真正光合速率。根據(jù)關(guān)鍵詞判定:檢測(cè)指標(biāo)呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量有機(jī)物消耗量(黑暗)積累量制造量

11、、產(chǎn)生量2.光合作用和細(xì)胞呼吸綜合曲線解讀(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用,測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。(2)綠色組織在有光條件下,光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)各點(diǎn)(段)的光合作用和呼吸作用分析曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)細(xì)胞生理活動(dòng)ATP產(chǎn)生場(chǎng)所植物組織外觀表現(xiàn)圖示A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不進(jìn)行光合作用只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體從外界吸收O2,向外界排出CO2AB段(不含A、B點(diǎn))呼吸量光合量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體從外界吸收O2,向外界排出CO2B點(diǎn)光合量=呼吸量與外界不發(fā)生氣體交換B點(diǎn)之后光合量呼吸量從外界吸收CO2,向外界釋放O2此時(shí)植物可更新空氣3.自然環(huán)

12、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(kāi)始進(jìn)行光合作用的點(diǎn):b。光合作用與呼吸作用相等的點(diǎn):c、e。開(kāi)始積累有機(jī)物的點(diǎn):c。有機(jī)物積累量最大的點(diǎn):e。(2)密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線:光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn):D、H。該植物一晝夜表現(xiàn)為生長(zhǎng),其原因是點(diǎn)CO2濃度低于A點(diǎn)CO2濃度,說(shuō)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(zhǎng)。三、光合作用與細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)綜合1.實(shí)驗(yàn)法測(cè)定光合速率與呼吸速率(1)測(cè)定呼吸速率裝置燒杯中放入適宜濃度NaOH溶液用于吸收CO2。玻璃鐘罩遮光處理,以排除光合作用干擾。置于適宜溫度環(huán)境中。紅色液

13、滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。(2)測(cè)定凈光合速率裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液,用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定,滿足光合作用需求。必須給予較強(qiáng)光照處理,且溫度適宜。紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。2.光合作用、細(xì)胞呼吸的常用實(shí)驗(yàn)研究方法(1)“黑白瓶法”:用黑瓶(無(wú)光照的一組)測(cè)得呼吸作用強(qiáng)度值,用白瓶(有光照的一組)測(cè)得凈光合作用強(qiáng)度值,綜合兩者即可得到真光合作用強(qiáng)度值。(2)梯度法:用一系列不同光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度的裝置,可探究光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響?？枷蛞还夂献饔门c細(xì)胞呼吸過(guò)程綜合考向一光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程綜合1

14、.下圖所示為甘蔗葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.過(guò)程產(chǎn)生H,過(guò)程消耗H,過(guò)程既產(chǎn)生也消耗HB.過(guò)程只發(fā)生在葉綠體基質(zhì),過(guò)程只發(fā)生在線粒體基質(zhì)C.過(guò)程消耗CO2釋放O2,過(guò)程消耗O2釋放CO2D.若葉肉細(xì)胞內(nèi)過(guò)程的速率大于過(guò)程的速率,則甘蔗的干重必然增加答案答案A過(guò)程分別為光反應(yīng)、暗反應(yīng)和呼吸作用,光反應(yīng)中水的光解產(chǎn)生H,暗反應(yīng)中消耗H和ATP,呼吸作用中第一、二階段產(chǎn)生H,第三階段消耗H,A正確;暗反應(yīng)只發(fā)生在葉綠體基質(zhì),過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,B錯(cuò)誤;光反應(yīng)不消耗CO2,只是釋放O2,C錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞內(nèi)過(guò)程的速率大于過(guò)程的速率,則甘蔗的干重不一定增加,因?yàn)楦收岣芍?/p>

15、增加的條件是整個(gè)植株的有機(jī)物合成量大于消耗量,而圖示僅為葉肉細(xì)胞中能量和物質(zhì)代謝,D錯(cuò)誤。2.(2016湖南衡陽(yáng)一中第二次月考,38)用同位素標(biāo)記法研究光合作用和有氧呼吸過(guò)程中氧原子的來(lái)龍去脈,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.光合作用的產(chǎn)物O2中的O全部來(lái)自原料中的H2OB.光合作用的產(chǎn)物C6H12O6中的O全部來(lái)自原料中的CO2C.有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來(lái)自原料中的O2D.有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O全部來(lái)自原料中的C6H12O6答案答案D光合作用過(guò)程中氧氣來(lái)自光反應(yīng)過(guò)程中水的光解,因此產(chǎn)物O2中的O全部來(lái)自原料中的H2O,A正確;光合作用過(guò)程中葡萄糖產(chǎn)生于暗反應(yīng)階段,其中的O全部來(lái)自原料中的

16、CO2,B正確;有氧呼吸的產(chǎn)物H2O是在有氧呼吸的第三階段由H與氧氣結(jié)合形成的,因此有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來(lái)自原料中的O2,C正確;有氧呼吸過(guò)程中二氧化碳是丙酮酸與水反應(yīng)產(chǎn)生的,丙酮酸是葡萄糖分解產(chǎn)生的,因此有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O來(lái)自原料中的C6H12O6和水,D錯(cuò)誤?？枷蚨夂献饔门c細(xì)胞呼吸曲線綜合考向二光合作用與細(xì)胞呼吸曲線綜合3.如圖表示不同條件下,植物葉肉細(xì)胞的CO2轉(zhuǎn)移途徑。某小組在密閉玻璃溫室中進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn),他們對(duì)室內(nèi)空氣中的CO2含量進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測(cè),并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的曲線。下列分析正確的是(忽略土壤微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)生的CO2量)()A.與曲線中a點(diǎn)相符B

17、.與曲線中b點(diǎn)相符C.與曲線中c點(diǎn)相符D.與曲線中d點(diǎn)相符答案答案C據(jù)圖分析:表示呼吸速率大于光合速率,曲線中a點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,故A錯(cuò)誤;表示只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,與曲線中a點(diǎn)相符,故B錯(cuò)誤;表示光合速率等于呼吸速率,與曲線中b、c點(diǎn)相符,故C正確;表示光合速率大于呼吸速率,與曲線bc段(不含b、c點(diǎn))相符,故D錯(cuò)誤。4.(2016云南昆明摸底,2)夏季晴天,將裝有某綠色植物的密閉玻璃罩置于室外,從凌晨0時(shí)開(kāi)始,定期測(cè)定玻璃罩中某種氣體含量,結(jié)果如圖。下列分析正確的是()A.本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的氣體是CO2B.該植物進(jìn)行光合作用的起始時(shí)間是6時(shí)C.若9時(shí)和12時(shí)合成有機(jī)物的速率相等,則9時(shí)的呼吸速率小于1

18、2時(shí)的D.與0時(shí)相比較,24時(shí)該植物的干重減少答案答案C本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的氣體是O2,A錯(cuò)誤;6時(shí)和18時(shí)的光合速率和呼吸速率相等,光合作用的起始時(shí)間應(yīng)在6時(shí)之前,B錯(cuò)誤;該曲線的斜率代表速率,9時(shí)的凈光合速率大于12時(shí)的,若9時(shí)和12時(shí)真正光合速率相等,則9時(shí)的呼吸速率應(yīng)小于12時(shí)的,C正確;24時(shí)的O2含量高于0時(shí)的,說(shuō)明植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物的積累量大于零,D錯(cuò)誤?？枷蛉夂献饔门c細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)綜合考向三光合作用與細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)綜合5.利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是()A.試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量B.在光下,如果有氣泡產(chǎn)生,可說(shuō)明光合作用產(chǎn)生氧氣C

19、.為了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響,可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D.為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響,用一套裝置慢慢向光源靠近,觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化答案答案C試管中收集的氣體量是光合作用的凈產(chǎn)氧量,A錯(cuò)誤;在光下有氣泡產(chǎn)生不能確定是光合作用產(chǎn)生的氧氣,B錯(cuò)誤;為了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響,可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),C正確;探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響時(shí),距光源不同距離,應(yīng)設(shè)置不同裝置,觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化,D錯(cuò)誤。6.如圖是將綠色植物置于密閉容器內(nèi),探究植物代謝的影響因素的實(shí)驗(yàn)示意圖。毛細(xì)管中水滴移動(dòng)后移動(dòng)針筒的位置,使水滴始終位于X的位置,針筒的讀數(shù)可以顯

20、示容器內(nèi)氧氣體積的改變量(單位mL/h)(“+”表示增加,“-”表示減少):溫度()1015202530354045適宜光照+4+12+20+32+29+15+9+5黑暗-4-6-11-17-25-35-23-18(1)黑暗條件下測(cè)定氧氣的吸收量須將碳酸氫鈉溶液換為。10時(shí)在適宜光照下該植物是否能正常生長(zhǎng)?(填“是”或“否”),原因是。(2)該植物生長(zhǎng)的最適溫度是,而細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物最快的溫度是。若此植物處于12小時(shí)光照,12小時(shí)黑暗的環(huán)境中,據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最適合該植物生長(zhǎng)的晝夜溫度組合是。(3)若將實(shí)驗(yàn)裝置中的碳酸氫鈉溶液換為蒸餾水,在其他條件相同的情況下,植物的光合作用速率將(填“下降

21、”或“上升”)。(3)下降解析解析(1)黑暗條件下植物只進(jìn)行呼吸作用,有氧呼吸吸收氧氣、釋放二氧化碳,將容器內(nèi)碳酸氫鈉溶液換為氫氧化鈉溶液,可以避免二氧化碳的干擾,測(cè)定植物有氧呼吸對(duì)氧氣吸收的情況。10時(shí)在適宜光照下容器內(nèi)氧氣體積的改變量為+4mL/h,說(shuō)明植物的光合作用速率大于呼吸作用速率,植物體內(nèi)的有機(jī)物在積累,能正常生長(zhǎng)。(2)光照條件下容器內(nèi)氧氣體積的改變量反映了凈光合作用速率的大小,凈光合作用速率越大,越有利于植物生長(zhǎng),從表中可知25時(shí)凈光合作用速率最大,故25為植物生長(zhǎng)的最適溫度。在黑暗中一定時(shí)間內(nèi)容器內(nèi)氧氣體積減答案答案(1)氫氧化鈉溶液是此時(shí)光合作用速率大于呼吸作用速率(2)2535白天25、晚上10少最多的溫度為呼吸作用消耗有機(jī)物最快的溫度,35。白天植物有機(jī)物積累最多的溫度(25)、晚上植物消耗有機(jī)物最少的溫度(10),即為適合植物生長(zhǎng)的晝夜溫度組合。(3)碳酸氫鈉溶液能給植物的光合作用提供二氧化碳,換成蒸餾水后,容器內(nèi)的二氧化碳濃度會(huì)逐漸下降,最終導(dǎo)致光合作用速率下降。