生物复习案例-光合作用

1、2008.10.26提高光合作用效率的途径、碳三碳提高光合作用效率的途径、碳三碳四四练习练习2008.10.261 1、生物体内主要能源物质是、生物体内主要能源物质是 。 储能物质是储能物质是 、 、 、 等。等。 淀粉是植物细胞中重要的淀粉是植物细胞中重要的 。 糖元是动物细胞中重要的糖元是动物细胞中重要的 。 生命活动的直接能源物质是生命活动的直接能源物质是 。 生物界的根本能源是生物界的根本能源是 。2 2、ADPADP合成合成ATPATP的能量来源有哪几条途径？的能量来源有哪几条途径？ 动物动物 、植物、植物 。复习复习糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸储能物质储能物质储能物质储

2、能物质ATP太阳光太阳光2008.10.26一、光合作用的发现一、光合作用的发现土壤土壤水水更新空气更新空气水水淀粉淀粉光光叶绿体叶绿体水水2008.10.26光合作用的场所：光合作用的场所：叶绿体叶绿体光合作用的原料：光合作用的原料：二氧化碳和水二氧化碳和水光合作用的条件：光合作用的条件：有光照有光照光合作用的产物：光合作用的产物：淀粉、氧气淀粉、氧气2008.10.26 二、光合作用的概念：二、光合作用的概念：绿色植物通过绿色植物通过 ，利用，利用 ，把把 和和 转化成储存能转化成储存能量的量的 （通常指糖类中葡萄（通常指糖类中葡萄糖），并且释放出糖），并且释放出 的过程。的过程。叶绿体叶

3、绿体光能光能二氧化碳二氧化碳水水有机物有机物氧氧三、光合作用的反应式三、光合作用的反应式6CO2+12H2*OC6H12O6+6*O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O264 216 180 192 108264 216 180 192 108四、光合作用的场所四、光合作用的场所叶绿体及其中的色素叶绿体及其中的色素色色素素叶绿素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素类胡萝卜素主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光酶酶片层结构的薄膜上片层结构的薄膜上基质中基质中胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶绿素叶绿素a

4、a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）2008.10.26五、实验六五、实验六 叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离2008.10.26（一）实验原理：溶解色素：色素可以 在丙酮中。分离色素： 不同的色素在层析液中的 不同，扩散速度不同而分离开来。溶解度溶解度 溶解溶解2008.10.26（二）目的要求：见课本（三）材料： 新鲜的绿色（浓绿）叶片（菠菜等）（四）用具：（五）试剂 丙酮： 。 层析液： 。 二氧化硅： 。 碳酸钙：防止叶绿体中的色素受到破坏。（六）方法步骤溶解提取色素溶解提取色素溶解分离色素溶解分离色素为了研磨的充分为了研磨的充分2008.10.

5、261、提取叶绿体中的色素、提取叶绿体中的色素（1）称叶片、加二氧化硅、加碳酸钙）称叶片、加二氧化硅、加碳酸钙（2）加丙酮）加丙酮5mL(以能挤出几滴汁液为度）以能挤出几滴汁液为度）（3）研磨（）研磨（4）过滤（或挤出汁液）过滤（或挤出汁液） 2、制备滤纸条、制备滤纸条 干燥干燥 61cm 剪去一端两角剪去一端两角 3、画滤液细线：用毛笔画比用载玻片画效果好、画滤液细线：用毛笔画比用载玻片画效果好 3-5次、次、 干了再画、干了再画、3mm宽宽 4、分离叶绿体中的色素：尖端放在层析液中、分离叶绿体中的色素：尖端放在层析液中 挂在烧杯壁上挂在烧杯壁上 此后再讲实验此后再讲实验2008.10.26

6、1、分离色素所用的方法是： 。纸层析法纸层析法2、p542008.10.265、观察试验结果橙黄色黄色蓝绿色黄绿色胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b含量最少最多较多较少2008.10.266、用下列试剂和措施的目的是2008.10.26叶绿体中色素的吸收光谱叶绿体中色素的吸收光谱2008.10.26胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b分子量分子量5365748939072008.10.26叶绿体中的色素主要吸收叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光红橙光和蓝紫光2008.10.26色素的作用色素的作用 吸收、传递、转化光能吸收、传递、转化光能聚光色素聚光色素吸收、传递光能吸收、传

7、递光能 绝大多数叶绿素绝大多数叶绿素a ,全部叶绿素全部叶绿素b、胡萝、胡萝卜素、叶黄素卜素、叶黄素作用中心色素作用中心色素吸收、转化光能吸收、转化光能 少数处于特殊状态下叶绿素少数处于特殊状态下叶绿素a色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H酶酶酶酶 C6H12O6 +H2OCO2吸收吸收光解光解固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应六、光合作用的过程六、光合作用的过程七、光反应和暗反应的比较七、光反应和暗反应的比较H、 ATP 、CO2 、酶、酶、C5场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系光反应光反应暗反应暗反应基粒片层结构薄膜上基粒片层

8、结构薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素、水、酶光、色素、水、酶水水CO2+C5光能光能活跃的化学能活跃的化学能 活跃的化学能活跃的化学能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能前者提供前者提供H和和ATP，后者提供，后者提供ADP+Pi电能电能H+O2ADP+PiATPC3+H+ATP2C3(CH2O)+ADP+Pi2008.10.26改变光合作用的条件，下列物质含量怎样变化？改变光合作用的条件，下列物质含量怎样变化？中断中断CO2供应供应物质转变物质转变能量转变能量转变 八、光合作用的实质八、光合作用的实质将无机物将无机物COCO2 2和水合成储藏能量的和水合成储藏能量的有机物。有机物。

9、将光能转变成化学能储存在有机将光能转变成化学能储存在有机物中。物中。CO2O2九、光合作用的意义九、光合作用的意义制造数量巨大的制造数量巨大的 。将太阳能转化成化学能储存在有机物中将太阳能转化成化学能储存在有机物中维持大气中氧气和二氧化碳含量的稳定维持大气中氧气和二氧化碳含量的稳定有利于生物的有利于生物的 ：水生生物水生生物 陆生生物陆生生物无氧呼吸生物无氧呼吸生物 有氧呼吸生物有氧呼吸生物有机物有机物进化进化2008.10.26十、影响光合作用因素十、影响光合作用因素1、光照强度、光照强度小麦玉米水稻向日小麦玉米水稻向日葵属于（葵属于（ ）植物、）植物、应当种在（应当种在（ ）三七、胡椒属于

10、三七、胡椒属于（ ）植物、应当）植物、应当种在（种在（ ）A、阴生、荫蔽处、阴生、荫蔽处B、阳生、阳光充裕的地方、阳生、阳光充裕的地方（一）外界因素（一）外界因素2008.10.26 代表阴生植物的曲代表阴生植物的曲线是（线是（ ）原因是：原因是：B 对弱光利用能对弱光利用能力强（光补偿点低）、力强（光补偿点低）、光饱和点也低。光饱和点也低。D点真正光合作用吸收的二氧化碳的相对量是 。2008.10.26+10mg/h0-10mg/h010mg/h20mg/h- 10mg/h010mg/h真光合速率真光合速率=表观光合速率表观光合速率+（实测）（实测）呼吸速率呼吸速率（释放）（释放）10mg/

11、h10mg/h10mg/h2008.10.26 与与A点相比，点相比，A撇点撇点产生的原因是产生的原因是 。与与D和和F相比，相比，E店店产生的原因是产生的原因是 。开始进行光合作用开始进行光合作用的时间对应的曲线的时间对应的曲线点是（点是（ ）2008.10.262008.10.26与曲线对应的图是：A1 : A1 B1 : B1 : B1 C1 。 BAFC2008.10.262008.10.262、光谱成分：赤橙黄绿青蓝紫、光谱成分：赤橙黄绿青蓝紫 塑料大棚顶部的塑料什么颜色最有利于塑料大棚顶部的塑料什么颜色最有利于棚内的植物进行光合作用棚内的植物进行光合作用 赤橙黄绿青蓝紫白赤橙黄绿青

12、蓝紫白2008.10.263、二氧化碳的浓度、二氧化碳的浓度 大田如何提高二氧大田如何提高二氧化碳浓度？化碳浓度？（1）（2）（3）温室如何提高二氧化碳浓度？温室如何提高二氧化碳浓度？除上述三项外，还要在适当的时候除上述三项外，还要在适当的时候 、 等。等。通风换气通风换气合理密植合理密植行播要直行播要直多施有机肥多施有机肥放置干冰放置干冰2008.10.265、温度：影响酶的活性、温度：影响酶的活性冬天生产蔬菜、水果、冬天生产蔬菜、水果、花卉要保温花卉要保温塑料大棚塑料大棚2008.10.264、矿质元素：、矿质元素：N、P、Mg、K （1） 下列物质合成减少可能是缺乏哪些元素？下列物质合成

13、减少可能是缺乏哪些元素？ 蛋白质（蛋白质（ ） ATP( ) DNA （ ） RNA （ ） NADPH （ ） NADP+ （ ） 酶酶 叶绿素叶绿素 （2）缺乏元素）缺乏元素 植物容易倒伏。植物容易倒伏。 （3）维持叶绿体膜结构与功能的元素是）维持叶绿体膜结构与功能的元素是 。 （4）糖类的合成与运输与）糖类的合成与运输与 有关。有关。2008.10.266、水分、水分 干旱缺水为什么会引起农作物减产？干旱缺水为什么会引起农作物减产？ （1） NADPH合成量减少。合成量减少。 （2） 叶片皱缩，光合作用面积减少叶片皱缩，光合作用面积减少 （3） 无机盐吸收、运输减少无机盐吸收、运输减少

14、（4）有机物运输减少）有机物运输减少 （5）化学反应的媒介和原料减少）化学反应的媒介和原料减少2008.10.26（二）影响光合作用的内部因素（二）影响光合作用的内部因素遗传（遗传物质、基因）遗传（遗传物质、基因）用杂交育种等方法改变遗传物质：用杂交育种等方法改变遗传物质：碧蚂一号碧蚂一号丰产三号丰产三号矮丰三号矮丰三号小偃三号小偃三号杂交水稻杂交水稻2008.10.26十一、提高光能利用率的途径十一、提高光能利用率的途径1、延长光合作用的时间、延长光合作用的时间一年只种一茬小麦一年只种一茬小麦一年种一茬小麦一年种一茬小麦+一茬玉米共两茬一茬玉米共两茬2、增加光合作用的面积、增加光合作用的面积

15、叶面积指数叶面积指数=总叶面积总叶面积/土地面积土地面积稀植（叶面积小）稀植（叶面积小） 合理密植（叶面积大）合理密植（叶面积大）3、光照强弱的控制、增加二氧化碳的供应，、光照强弱的控制、增加二氧化碳的供应，保证水分和必须矿质元素的供应保证水分和必须矿质元素的供应2008.10.262008.10.26小小大大无无大、多、大、多、无基粒无基粒2008.10.262008.10.262008.10.26途径途径途径途径途径途径2008.10.26小结：小结：讲了讲了12个问题，重点是光合作用的过程个问题，重点是光合作用的过程练习题练习题2008.10.26课后记：课后记： 本届课内容充实，将涉及

16、联系的问题集中在本届课内容充实，将涉及联系的问题集中在课文中讲授，有利于学生形成完整知识结构和知课文中讲授，有利于学生形成完整知识结构和知识网络。识网络。 做好过渡讲解和启发，有利于学生的思考，做好过渡讲解和启发，有利于学生的思考，使课堂浑然一体。使课堂浑然一体。 有关光合作用的发现过程还不够全面，从资有关光合作用的发现过程还不够全面，从资料上还有待于继续完善。料上还有待于继续完善。 试题要详细讲解思路。试题要详细讲解思路。2008.10.26 巩固与提高巩固与提高1进行光合作用完整的单位是进行光合作用完整的单位是 A叶肉细胞叶肉细胞B叶绿素叶绿素C绿色基粒绿色基粒D叶绿体叶绿体2008.10

17、.26暗反应暗反应光反应光反应D2008.10.263、在光合作用中，需消耗、在光合作用中，需消耗ATP的是（的是（ ）A、三碳化合物的还原、三碳化合物的还原 B、CO2的固定的固定 C、水在光下分解、水在光下分解 D、 叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能 4、光合作用过程中，光反应为暗反应提供的、光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物物 质是（质是（ ）A、H和和ATP B、H和和O2 C、O2和和ATP D、H和和H2OAA2008.10.265、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时的水中，过一段时间后，分析间后，分析18O放射性标记，最先

18、（放射性标记，最先（ ） A、在植物体内的葡萄糖中发现、在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体内的淀粉中发现、在植物体内的淀粉中发现 C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D、在植物体周围的空气中发现、在植物体周围的空气中发现 6、在光合作用过程中，能量的转移途径是（、在光合作用过程中，能量的转移途径是（ ） A、光能、光能 ATP 葡萄糖葡萄糖 B、光能、光能 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 C、光能、光能 CO2 葡萄糖葡萄糖 D、光能、光能 葡萄糖葡萄糖 淀粉淀粉DA2008.10.267在光合作用实验里，如果所用的水在光合作用实验里，如果所

19、用的水中有中有20%的水分子含的水分子含18O，二氧化碳中，二氧化碳中有有40%的二氧化碳分子含的二氧化碳分子含18O，那么，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含植物进行光合作用释放的氧气中，含18O的比例为的比例为 A36% B64%C20% D40%2008.10.26DA2008.10.2610把叶绿体色素溶液放在自然光源把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域是续光谱中变暗的主要区域是 A红光和蓝紫光区域红光和蓝紫光区域B黄光和蓝紫光区域黄光和蓝紫光区域C绿光和红光区域绿光和红光区域D黄光和绿光区域黄光和绿光区

20、域A2008.10.2611用下述容积相同的玻璃罩分别用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内光照相同的时间后，罩内O2最少的最少的是是 A绿色罩绿色罩B红色罩红色罩C蓝色罩蓝色罩D紫色罩紫色罩2008.10.2612绿色植物在暗处不能放出绿色植物在暗处不能放出氧气是因为氧气是因为 ACO2的固定受阻的固定受阻B三碳化合物的还原需要光三碳化合物的还原需要光C水的分解不能进行水的分解不能进行D五碳化合物的再生困难五碳化合物的再生困难2008.10.2613光合作用过程中，水的分解及光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄

21、糖所需能量分三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自别来自 A呼吸作用产生的呼吸作用产生的ATP和光能和光能B都是呼吸作用产生的都是呼吸作用产生的ATPC光能和光反应产生的光能和光反应产生的ATPD都是光反应产生的都是光反应产生的ATPA2008.10.2614水稻在适宜的情况下生长，如改水稻在适宜的情况下生长，如改变下列哪一项会使产量增加变下列哪一项会使产量增加 A氧的含量氧的含量BCO2的含量的含量C氮气的含量氮气的含量D水蒸气的含量水蒸气的含量【解析】【解析】 影响光合作用速度的因素主要影响光合作用速度的因素主要有：水和有：水和CO2(原料原料)；温度；温度(影响光合作影响光合作用的酶用的酶

22、)；光照强度；光照强度(影响光反应的速度影响光反应的速度)等。等。B2008.10.2615、剑桥大学的希尔将分离出来的叶绿体、剑桥大学的希尔将分离出来的叶绿体加到草酸高铁钾盐溶液中，经过光照以后加到草酸高铁钾盐溶液中，经过光照以后放出氧气，同时草酸高铁被还原放出氧气，同时草酸高铁被还原 4Fe3+ + 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2请问希尔实验的重要意义是什么？它是否请问希尔实验的重要意义是什么？它是否就是光反应？就是光反应？【答案】【答案】 希尔反应不能说就是光反应。希尔反应不能说就是光反应。它主要是说明了光合作用的氧气的来源它主要是说明了光合作用的氧气的来源是水分子的分解。是

23、水分子的分解。2008.10.261616下图是验证绿色植物进行光合作用的实下图是验证绿色植物进行光合作用的实验装置。先将这个装置放在暗室验装置。先将这个装置放在暗室2424小时，然小时，然后移到阳光下；瓶子内盛有后移到阳光下；瓶子内盛有NaOHNaOH溶液，瓶口溶液，瓶口封闭。封闭。2008.10.26(1)(1)数小时后摘下瓶内的叶片，经处理数小时后摘下瓶内的叶片，经处理后加碘液数滴而叶片颜色无变化，证后加碘液数滴而叶片颜色无变化，证明叶片中明叶片中_，这说，这说明明_ _ 。(2)(2)瓶内放瓶内放NaOHNaOH溶液的作用是溶液的作用是_。(3)(3)将盆栽植物先放在暗处将盆栽植物先放

24、在暗处2424小时的作小时的作用是用是_。无淀粉无淀粉光合作用需要光合作用需要COCO2 2作原料作原料除去除去COCO2 2消耗体内原有的淀粉消耗体内原有的淀粉2008.10.26有机物合成率CD光照、光照、无无CO2黑暗、黑暗、有有CO2时间时间（1）AB （2）BC段段 （3）CD段段因为没有因为没有C O2，只，只进行光反进行光反应，所以应，所以无有机物无有机物积累积累因为因为AB段为暗反应提供了段为暗反应提供了ATP和和H，加之，加之CO2供给，暗反应供给，暗反应能够进行，有能够进行，有 机物合成率上升机物合成率上升因无光不能因无光不能进行光反应，进行光反应，随着光反应随着光反应产物

25、的消耗，产物的消耗，暗反应逐渐暗反应逐渐减弱，有机减弱，有机物合成率逐物合成率逐渐降低渐降低2008.10.261818、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，在一定条件下不给光照，COCO2 2的含量每小时增加的含量每小时增加8mg8mg，给予充足光照后，容器内，给予充足光照后，容器内COCO2 2的含量每小的含量每小时减少时减少36mg36mg，若上述光照条件下光合作用每小，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖时能产生葡萄糖30mg30mg，请回答：，请回答：（1 1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度的强度与黑暗时呼吸作用的强度。（2 2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是产量是mgmg。（3 3）若一昼夜中先光照）若一昼夜中先光照4 4小时，接着放置小时，接着放置在黑暗情况下在黑暗情况下2020小时，该植物体内有机物含量小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）变化是（填增加或减少）。相等相等24.524.5减少减少2008.10.26 19