2012高三生物一轮复习同步辅导课件(大纲版)：第11课时光合作用.ppt

考点1 色素与吸收光谱,(1)连续光谱：可见光三棱镜赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。 (2)吸收光谱：可见光色素溶液三棱镜红光、蓝光、紫光区出现强暗带，绿光区几乎无变化(说明对绿光吸收非常少)。,不同颜色的光线会对植物的生长发育产生不同的影响。 叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。,走进高考1 (2010海南卷)某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是( ),【解析】 叶绿素对光最强的吸收区有两处：波长640680 nm的红光部分和430470 nm的蓝紫光部分。叶绿素a在红光区的吸收峰比叶绿素b高，而蓝紫光区的吸收峰比叶绿素b低，也就是说，叶绿素b吸收蓝紫光的能力比叶绿素a强。类胡萝卜素的吸收带在400500 nm的蓝紫光区，它们基本不吸收红、橙、黄光，从而呈现橙黄色或黄色。 【答案】 A,考点2 色素与光能转换,走进高考2 (2008山东理综)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布 。在图示结构上( ),A生物膜为叶绿体内膜 B可完成光合作用的全过程 C发生的能量转换是：光能电能化学能 D产生的ATP可用于植物体的各项生理活动 【解析】 由图可知，该膜结构上可完成光能的吸收和转化过程，即该膜结构为叶绿体基粒囊状结构(类囊体)的薄膜，在这里可以完成光反应过程，能完成光能电能化学能的能量转化，该过程所产生的ATP全部用于光合作用的暗反应。 【答案】 C,考点3 光合作用的过程的理解 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。根据是否需要光能，把它分为光反应和暗反应两个阶段。具体过程图解表示为：,(1)光反应和暗反应具有明显的区别和联系，如下表：,叶绿体处于不同条件下，C3、C5、H、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化。,走进高考3 (2010天津卷)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是( ) 叶绿体基质 类囊体薄膜 线粒体基质 线粒体内膜 A B C D 【解析】 CO2的固定发生在光合作用的暗反应阶段，其场所是叶绿体基质。而CO2在呼吸作用的第二阶段产生，其场所是线粒体基质。 【答案】 A,考点4 环境因素对光合作用强度的影响及应用 (1)光照强度 曲线分析,A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。 AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。 B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。,BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。 应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。,(2)CO2浓度,曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定程度后，光合作用速率不再增加。 图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 图1和图2中的B和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，提高光能利用率。,(3)温度,曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。 应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，温室栽培也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。,(4)必需矿质元素供应 曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，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而导致植物渗透失水而萎蔫。 应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。,(5)水分 影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。 应用：根据作物的需水规律合理灌溉。,走进高考4 (2010安徽理综，29，8分)为探究影响光合作用强度的因素，把同一品种的玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：,(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。 (2)实验结果表明，在_的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。,【解析】 (1)由图示曲线知：D点与B点相比，土壤含水量、施肥情况相同，而光强不同。D点与C点相比，光强、施肥情况相同，而土壤含水量不同，故与D点相比，B、C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素分别是光强与土壤含水量。(2)判断施肥效果的标准是对比施肥前后植物CO2吸收量的变化幅度，由图示知：在土壤含水量40%60%条件下施肥效果明显。合理密植可有效增加光合作用面积，进而提高玉米的光能利用率。 【答案】 (1)光照强度(或光强) 土壤含水量 (2)土壤含水量40%60% 合理密植,类型一光合作用过程 例1 (2011大庆二模)叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是( ),A结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能 B供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2C3甲 C结构A释放的O2可进入线粒体中 D如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加,【解析】 在光合作用中，CO2首先和C5生成C3，如果突然停止CO2的供应，则C3生成量减少，而其消耗量不变，因此C3含量减少；而C5由于无法与CO2结合，其消耗量减少，而其生成量基本不变，因此其积累量短期内会增加。 【答案】 D,类型二影响光合作用的因素 例2 (2010天水一中阶段测试)如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述中不正确的是( ),A曲线ab点，叶绿体中C3浓度降低 B曲线bd点，叶绿体中C5浓度升高 C曲线bc点，叶绿体中C5浓度几乎不变 Dd点时，限制光合作用速率的环境因素主要有光照强度、二氧化碳浓度和温度等 【解析】 该题考查CO2浓度和光照强度对植物光合作用速率的影响。该图表示在一定CO2浓度下，植物的光合作用速率与光照强度的关系。从图中我们知道，在ab点时，限制光合作用速率的因素主要是光照强度，随着光照强度的增加，光反应提供的NADPH和ATP增加，C3被大量还原，消耗的C3的量增加，C3的浓度降低。,在bc点，随着光照强度的增加，光合作用速率基本保持稳定，光合作用的光反应和暗反应保持动态平衡，所以C3和C5的浓度几乎不变。在bd点，光照强度相同，二氧化碳浓度降低，暗反应中二氧化碳的固定减少，生成C3减少，消耗的C5也减少，而C3的还原还在继续，C5在不断生成，所以C5浓度增加。d点限制光合作用速率的因素主要是二氧化碳浓度和温度等。 【答案】 D,类型三光合作用与呼吸作用的计算 例3 (2011江苏启东一调)将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别先暗处理1 h，再光照1 h(各组光强照度相同)，测其质量变化，得到下表中的数据。可以得出的正确结论是( ),A.该植物光合作用的最适温度约是27 B在上述四种温度下，该植物呼吸作用的最适温度是29 C27和29该植物合成有机物的速率相等 D30下该植物的真正光合速率为2 mg/h 【解析】 在暗处理过程中，植物只有呼吸作用，无光合作用，故暗处理后重量变化就代表了呼吸作用消耗的有机物的量，间接反映呼吸作用的速率。所以27、28、29、30下的呼吸速率分别是：1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，可见在上述四种温度下，该植物呼吸作用的最适温度是29。,光照后与暗处理前相比，整个过程进行了1 h的光合作用和2 h的呼吸作用，故该过程重量变化是：1 h的光合作用合成的有机物的量减去2 h的呼吸作用消耗的有机物的差值，由此推出：27、28、29、30下的光合作用速率分别是5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h，可见27和29时该植物合成有机物的速率并不相等，30下该植物的真正光合速率为3 mg/h。 【答案】 B,10绿叶中色素的提取与分离实验 1原理解读 (1)各种色素都能溶解在有机溶剂(无水乙醇等)中形成溶液，使色素从生物组织中脱离出来。 (2)各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，所以不同色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。,2实验流程图示,3实验中几种化学物质的作用 (1)无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。 (2)层析液用于分离色素。 (3)二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。 (4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。,【归纳总结】 1.影响叶绿素合成的因素 (1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 (2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，因而叶子变黄。 (3)矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，幼叶先变黄。,2本实验若改为圆形滤纸中央滴一滴层析液，对叶绿体中的色素进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。 3用丙酮或其它有机溶剂代替无水乙醇提取色素，但丙酮有毒，研磨时需采取措施防止蒸发；也可用汽油代替层析液进行层析；可用其它绿色叶片代替菠菜，但不能用大白菜等不含叶绿素的材料。 4对光合作用而言最有效的光为白光，最无效的为绿光，故农业上一般用无色薄膜覆盖大棚，而实验室中黑暗处理有机物时需要有光条件下操作时最好选用绿光灯。,命题设计 例 (2010全国卷，31)请回答下列问题： (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是_，构成细胞膜的元素是_。 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是_。,(3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是_；碳酸钙的作用是_；丙酮的作用是_。 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的_。,【解析】 本题属于基础题目，涉及的知识点有：组成生物细胞的元素的作用和功能、叶绿体中色素的提取和分离实验、光合作用中叶绿素a的作用，意在考查考生对课本基础知识的掌握以及理解能力。(1)生命活动的直接能源物质是ATP，而ATP的元素组成是C、H、O、N、P。细胞膜的元素组成是C、H、O、N、P等。(2)镁是构成叶绿素的必要成分，所以缺镁时植物会由于缺少叶绿素而只表现类胡萝卜素的颜色，即叶片发黄。(3)研磨叶片时，加二氧化硅可使研磨充分；加碳酸钙可保护叶绿素；加丙酮是充当溶剂以溶解各种色素。,【答案】 (1)氮、磷 氮、磷 (2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻(其他合理答案也给分) (3)有助于磨碎植物细胞 防止研磨过程中叶绿体色素被破坏 色素的提取溶剂(其他合理答案也给分) (4)叶绿素a,1(2010北京海淀期末)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的( ) 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叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 答案 D,解析 叶绿体和线粒体都含有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应。叶绿体在适宜光照下，将水分解为H和O2等，并合成ATP，无光条件下不能合成ATP；线粒体在有氧条件下能合成ATP，供给各项生命活动利用，而叶绿体暗反应利用的ATP是自身光反应产生的。,2(2011江西宜春二调)如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定a和b分别为何种色素，两类色素在层析液中溶解度大小如何( ),Aa为胡萝卜素，b为叶绿素，溶解度大小为ab Ba叶绿素，b为类胡萝卜素，溶解度大小为ab 答案 B 解析 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在层析液中不同色素溶解度不同溶解度由大到小依次为胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b，故只有B选项正确。,3(2011山东聊城模拟)如图所示的全过程可发生在哪种细胞中( ),A苹果的果肉细胞 B洋葱根尖分生区细胞 C未萌发的花生子叶细胞 D菠菜叶肉细胞 答案 D 解析 图中所示为光反应，为暗反应，、为有氧呼吸全过程，则能同时完成过程的反应为具有光合作用功能的细胞即D中的菠菜叶肉细胞。,4(2010四川理综，3)有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表(净光合速率以CO2的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定)。下列相关分析，不正确的是( ),A.光强大于0.1mmol光子m2s1，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少 B光强小于0.5mmol光子m2s1，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量 C光强大于0.7mmol光子 m2s1，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度 D龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果。 答案 B,解析 表格数据显示(表中第二行和第四行)，光强大于0.1 mmol/m2s时，光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少；对龙眼来说，光强从0.1 mmol/m2s到0.7 mmol/m2s净光合速率一直在增加，因此光强为0.5 mmol/m2s时，限制净光合速率的因素是光强，而不是叶绿素含量。同法可以判断芒果也是如此；光强大于0.7 mmol/m2s时，龙眼、芒果的净光合速率都不再增加，限制因素是二氧化碳浓度；龙眼的最大光能利用率(2.30)大于芒果(1.20)，但龙眼的最大总光合速率(8.500.69.1)反而小于芒果(7.62