光合作用复习课(定稿)

1、光与光合作用光与光合作用一、叶绿体的结构和捕获光能的色素一、叶绿体的结构和捕获光能的色素1.1.叶绿体叶绿体(1)(1)结构示意图结构示意图: :(2)功能:进行_的场所。叶绿体膜叶绿体膜暗反应暗反应色素和与光反应有关的色素和与光反应有关的酶酶光合作用光合作用（一）提取色素：（一）提取色素：1.研磨研磨材料材料:5g鲜叶鲜叶药品药品SiO2使研磨充分使研磨充分CaCO3 防止色素被破坏防止色素被破坏无水酒精无水酒精溶解色素溶解色素原理：原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。一、绿叶中色素的提取和分离一、

2、绿叶中色素的提取和分离2.过滤：获取绿色滤液过滤：获取绿色滤液 色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。而分离色素。扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：溶解度大，扩散速度快溶解度大，扩散速度快溶解度小，扩散速度慢溶解度小，扩散速度慢（二）分离色素（二）分离色素原理：原理：1.准备滤纸条准备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线滤液细线滤液细线画滤液细线画滤液细线要求：要求：细而齐细而齐 干燥后重复干燥后重复2 23 3次次2.色素的分离：色素的分离：插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没层析液不能

3、没及滤液线及滤液线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一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素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(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？【典例典例】 分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2 g剪碎剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿过滤得到三种不同颜色的溶液，即：

4、深绿色、黄绿色色(或褐色或褐色)、几乎无色。、几乎无色。(注：注：“+”表示加，表示加，“-”表示不加表示不加)蒸馏水(10 mL)95%乙醇(10 mL)CaCO3(少量)SiO2(少量)CBA处理试回答：试回答：(1)A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。(2)B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。(3)C处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。三棱镜分光演示 二、色素的作用二、色素的作用绿叶色素吸收光谱演示 实验表明：叶绿素主要吸收实验表明：叶绿素主要吸收红光红光和和蓝蓝紫光紫光，类胡萝卜素主要吸收，类胡萝卜素主要

5、吸收蓝紫光蓝紫光。叶绿体的功能叶绿体的功能1、恩格尔曼实验、恩格尔曼实验的结论是什么？的结论是什么？2、此实验设计有什么巧妙之处？、此实验设计有什么巧妙之处？3、以上资料可以得出什么结论？、以上资料可以得出什么结论？O2是由叶绿体产生的是由叶绿体产生的 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它内部的它内部的巨大膜表面上，分布了许多巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分吸收光能的色素分子，子，还有许多进行还有许多进行光合作用的酶。光合作用的酶。 二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O转

6、化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物，并，并释放出释放出O2的过程。的过程。光合作用的探究历程（光合作用的探究历程（P101102）请将科学家和其相关实验的结论连起来。请将科学家和其相关实验的结论连起来。18641864年，德国萨克斯实验年，德国萨克斯实验黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光绿叶在绿叶在光光下制造下制造淀粉淀粉。用碘蒸气处理这片叶，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。没有颜色变化。光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自CO2还是还是H2O？第一组第一组光合作

7、用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组第二组180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414CO2CO2，供小球，供小球藻进行光合作用，探明了藻进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。CO2H2O （CH2O）O2光能、酶光能、酶叶绿体叶绿体反应物、条件、反应物、条件、场所、生成物场所、生成物糖类糖类光合作用过程光合作用过程光反应光反应暗

8、反应暗反应划分依据划分依据: :反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应叶绿体中叶绿体中色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用过程的图解光合作用过程的图解 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化

9、能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；水的光解； ATP的生成的生成CO2的固定；的固定； C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi 。CO2中中C的转移途径：的转移途径：H2O中中H H转移途径：转移途径：总反应式：总反应式：CO2+H2O叶绿体叶绿体光能光能

10、(CH2O)+O2CO2C3（CH2O）H2OH（CH2O）1.1.能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。 ( )( )2 2叶片黄化叶片黄化, ,叶绿体对红光的吸收增多。叶绿体对红光的吸收增多。( )( )3 3破坏叶绿体外膜后破坏叶绿体外膜后,O,O2 2不能产生。不能产生。 ( )( )4.4.植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。( )( )5.5.暗反应必须在无光条件下进行。暗反应必须在无光条件下进行。 ( )( ) 6.6.无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率

11、高。( )( )7.7.真核生物有氧呼吸的主要场所是线粒体真核生物有氧呼吸的主要场所是线粒体, ,光合作用的主光合作用的主要场所是叶绿体。要场所是叶绿体。 ( )( ) 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；水的光解； ATP的生成的生成CO2的固定；的固定； C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学

12、能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi 。课前诵读课前诵读【学业水平考试样题学业水平考试样题】图示某绿色植物在一定图示某绿色植物在一定CO2浓度和水分充浓度和水分充足的条件下，光合作用强度与环境因素的关系。请分析回答：足的条件下，光合作用强度与环境因素的关系。请分析回答：（1）光照强度为）光照强度为a时，在叶绿体类囊时，在叶绿体类囊体上进行光反应生成的物质有体上进行光反应生成的物质有、 和。和。（2）光照强度为）光照强度为b、温度为、温度为30时，时，限制光合作用的主要外部因素

13、是限制光合作用的主要外部因素是。光照强度为。光照强度为c、温度为、温度为40时，时，限制光合作用的主要外部因素是限制光合作用的主要外部因素是。（3）分析图中曲线可知，在光照强）分析图中曲线可知，在光照强度为度为c时，光合作用强度与温度之间时，光合作用强度与温度之间的关系是。的关系是。展示导入展示导入知识目标知识目标: : 1.改变光照强弱或改变光照强弱或CO2的浓度对的浓度对C3 和和C5 的影响的影响 （理解）（理解） 2. 影响光合作用速率的环境因素影响光合作用速率的环境因素 （ 应用）应用）能力目标能力目标: : 1. 1.掌握光合作用过程图解，并分析其物质与能量掌握光合作用过程图解，并

14、分析其物质与能量的变化。的变化。 2.2.通过图形、表格、曲线等形式分析外界因素对通过图形、表格、曲线等形式分析外界因素对光合作用的影响，并能利用其原理指导生产实践。光合作用的影响，并能利用其原理指导生产实践。考点一考点一: :光合作用的过程光合作用的过程请写出下图请写出下图所代表的物质名称：所代表的物质名称：H2OO2HATPADP+PiC3C5酶酶光能光能酶酶CO2固定、固定、C3还原还原光反应给暗反应提供光反应给暗反应提供ATP和和H，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADP、Pi和和NADP+活跃化学能活跃化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能光能光能ATP、H中活跃化学能中活

15、跃化学能光反应与暗反应的联系光反应与暗反应的联系(1)(1)光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH、ATP,ATP,暗反应为光反应暗反应为光反应提供提供ADPADP和和Pi,Pi,如图如图: :小组讨论：小组讨论：当其它条件适宜时，分析：当其它条件适宜时，分析：（1 1）光照减弱或增强时）光照减弱或增强时C C3 3和和C C5 5量的变化？量的变化？（2 2）COCO2 2浓度减小或增加时浓度减小或增加时C C3 3和和C C5 5量的变化？量的变化？规律总结：规律总结：C5减少减少C3增加增加CO2供应不变供应不变光照减弱光照减弱光照增加光照增加ATP、H减少减少C3还原减弱还原减弱CO

16、2固定不变固定不变C3减少减少C5增加增加ATP、H增加增加C3还原增加还原增加CO2固定不变固定不变ATP、H利用少，利用少，含量相对增加含量相对增加C3还原正常还原正常CO2固定减弱固定减弱C5增加增加C3减少减少CO2供应减少供应减少光照强度不变光照强度不变CO2供应增加供应增加C3还原正常还原正常CO2固定增加固定增加ATP、H利用多，利用多，含量相对减少含量相对减少C5减少减少C3增加增加抑制抑制CO2吸收吸收促进促进CO2吸收吸收抑制光抑制光照利用照利用促进光促进光照利用照利用下图为光照和下图为光照和COCO2 2浓度改变后，与光合作浓度改变后，与光合作用有关的用有关的C C5 5

17、化合物和化合物和C C3 3化合物在细胞内化合物在细胞内的变化曲线。的变化曲线。(1)(1)曲线曲线a a表示，在无光照时含表示，在无光照时含量下降的原因是量下降的原因是；曲线曲线b b表示，在表示，在C0C02 2浓度降低时浓度降低时含量下降的原因是含量下降的原因是。(2)(2)由由(1)(1)得出光照强度和得出光照强度和C0C02 2浓度与光合作浓度与光合作用的关系是：前者主要影响；用的关系是：前者主要影响；后者主要影响。后者主要影响。考点二考点二: :影响光合作用的因素影响光合作用的因素光照强度、光照强度、CO2浓度、温度、浓度、温度、水、矿质元素水、矿质元素色素的含量（主要影响光反应）

18、、色素的含量（主要影响光反应）、酶的活性及数量（主要影响暗反应）、酶的活性及数量（主要影响暗反应）、H及及ATP的含量的含量考点二考点二: :影响光合作用的因素影响光合作用的因素1 1、光照强度：、光照强度：尝试画出光照强度对光合作用速率的影响曲线：尝试画出光照强度对光合作用速率的影响曲线：黑暗中呼吸作用所放出的黑暗中呼吸作用所放出的CO2量量光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点呼吸速率呼吸速率净光合净光合速率速率真正光真正光合速率合速率1、描述曲线；、描述曲线；2、关键点含义：、关键点含义：起点（起点（A）交点（交点（B）拐点（拐点（C）3、C点前后的影响因素点前后的影响因素1、如下坐标图表示的

19、是光照强度与光合作用强度之间关如下坐标图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是实测一片叶子在不同光照强度条件下系的曲线，该曲线是实测一片叶子在不同光照强度条件下的的CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中表细胞中发生的情况与曲线中C点相符的是（点相符的是（ ） D图形间相互转换训练图形间相互转换训练2、将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照、将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其它条件保持不变），测得氧气释放速率如下表所示，（其它条件保持不变），测得氧气释放速率如下表所示，下

20、列对该数据的分析，错误的是（下列对该数据的分析，错误的是（ ）A该叶片呼吸作用吸收该叶片呼吸作用吸收O2的速率是的速率是0.2L/cm2叶面叶面minB当光照强度为当光照强度为2klx时，光合作用释放时，光合作用释放O2与呼吸作用吸收与呼吸作用吸收O2的速率基本相等的速率基本相等C当光照强度为当光照强度为8klx时，光合作用产生时，光合作用产生O2的速率为的速率为0.8L/cm2叶面叶面min D当光照强度超过当光照强度超过10klx，光合作用速率不再提高，光合作用速率不再提高光照强度光照强度02468101214-0.2 0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2C释放的氧气释放的氧

21、气考点二考点二: :影响光合作用的因素影响光合作用的因素2 2、COCO2 2浓度：浓度：3 3、温度：、温度：以测定的以测定的COCO2 2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如右图所示。下列分物光合作用与呼吸作用的影响，结果如右图所示。下列分析正确的是（析正确的是（ ）A光照相同时间，光照相同时间，35时光合作时光合作用制造的有机物的量与用制造的有机物的量与30时相等时相等B光照相同时间，在光照相同时间，在20条件下条件下植物产生的有机物的量最多植物产生的有机物的量最多C温度高于温度高于25时，光合作用制时，光合作

22、用制造的有机物的量开始减少造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等A植物缺水时会引起植物叶片气孔关闭，植物因植物缺水时会引起植物叶片气孔关闭，植物因为为CO2不足而光合作用强度下降。不足而光合作用强度下降。作为反应物对光合作用的影响较小。作为反应物对光合作用的影响较小。N N：P P：MgMg：考点二考点二: :影响光合作用的因素影响光合作用的因素4 4、水：、水：5 5、矿质元素：、矿质元素：【学业水平考试样题学业水平考试样题】图示某绿色植物在一定图示某绿色植物在一定CO2浓度和水分充浓度

23、和水分充足的条件下，光合作用强度与环境因素的关系。请分析回答：足的条件下，光合作用强度与环境因素的关系。请分析回答：（1）光照强度为）光照强度为a时，在叶绿体类囊时，在叶绿体类囊体上进行光反应生成的物质有体上进行光反应生成的物质有、 和。和。（2）光照强度为）光照强度为b、温度为、温度为30时，时，限制光合作用的主要外部因素是限制光合作用的主要外部因素是。光照强度为。光照强度为c、温度为、温度为40时，时，限制光合作用的主要外部因素是限制光合作用的主要外部因素是。（3）分析图中曲线可知，在光照强）分析图中曲线可知，在光照强度为度为c时，光合作用强度与温度之间时，光合作用强度与温度之间的关系是。

24、的关系是。HATPO2光照强度光照强度CO2浓度浓度在一定范围内，随温度的升在一定范围内，随温度的升高光合作用强度逐渐增大高光合作用强度逐渐增大拓展一：多因子对光合作用速率的影响拓展一：多因子对光合作用速率的影响规律总结：规律总结：1 1、单一变量原则、单一变量原则2 2、P P、Q Q点的含义：点的含义：曲线拐点之前，主要受曲线拐点之前，主要受横轴所示因素横轴所示因素影响；拐点之后，主要受影响；拐点之后，主要受曲线上因素曲线上因素影响影响【典例典例2 2】如图为某植物光合作用速率与环境因素之如图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系间的关系, ,请据图回答请据图回答: :(1)1)甲图表示

25、在光照弱的情况下甲图表示在光照弱的情况下, ,光合作用随光合作用随_的增加成正比例增加的增加成正比例增加, ,这种情况下这种情况下, ,可以认可以认为此时影响光合作用的过程是为此时影响光合作用的过程是阶段。阶段。(2)(2)从图甲可知从图甲可知, ,光照强度超过某一强度时光照强度超过某一强度时, ,光合作用光合作用不再增强不再增强, ,且有稳定发展的趋势且有稳定发展的趋势, ,这种变化主要决定这种变化主要决定于于, ,此时光合作用的此时光合作用的阶段受到限制。阶段受到限制。(3)(3)图乙中出现图乙中出现CDCD段的原因段的原因是是 。(4)(4)请在图甲中绘制请在图甲中绘制5050时植物光合

26、作用速率变化的时植物光合作用速率变化的曲线。曲线。(5)(5)根据图甲根据图甲, ,在图乙中绘制光照强度为在图乙中绘制光照强度为A A时时, ,不同温不同温度下光合作用速率变化的曲线。度下光合作用速率变化的曲线。 答案答案: :(1)(1)光照强度光反应光照强度光反应(2)(2)温度暗反应温度暗反应(3)(3)酶活性降低酶活性降低, ,光合作用速率降低光合作用速率降低(4)(4)如图如图 (5)(5)如图如图【变式训练变式训练】为探究影响光合作用强度的因素为探究影响光合作用强度的因素, ,将同一品种玉将同一品种玉米苗置于米苗置于2525条件下培养条件下培养, ,实验结果如图所示。以下说法正确实

27、验结果如图所示。以下说法正确的是的是( () )A.A.施肥与施肥与COCO2 2吸收量无关吸收量无关B.B.与与B B点相比点相比,A,A点条件下限点条件下限制制COCO2 2吸收量的主要因素是吸收量的主要因素是光照强度光照强度C.C.与与D D点相比点相比, ,限制限制C C点玉米点玉米苗吸收苗吸收COCO2 2的主要因素是土的主要因素是土壤含水量壤含水量D.D.与与C C点相比点相比,A,A点施肥过少点施肥过少, ,限制了限制了COCO2 2吸收量吸收量C拓展拓展2 2：1、适当、适当提高提高CO2的浓度（温室大棚）；的浓度（温室大棚）；2、增加增加光照时间和光照强度；光照时间和光照强度

28、；3、白天适当、白天适当增加增加温度，夜间适当温度，夜间适当降低降低温度；温度；4、农作物、农作物间距间距合理，选择适当的合理，选择适当的光源光源等；等；5、合理、合理施肥施肥，提供必要的矿物质元素；，提供必要的矿物质元素；6、合理、合理灌溉灌溉，提供适当水分。，提供适当水分。3.如图甲曲线表示某植物在恒温如图甲曲线表示某植物在恒温30时光合速率与光照时光合速率与光照强度的关系强度的关系,图乙是某同学图乙是某同学“探究影响植物光合速率的探究影响植物光合速率的因素因素”的实验装置图。试回答的实验装置图。试回答:(1)图甲曲线中图甲曲线中,当光照强度为当光照强度为X时时,叶肉细胞中产生叶肉细胞中产

29、生ATP的场所有的场所有 。(2)图乙装置中隔在灯与试管之间盛水玻璃柱的作用是图乙装置中隔在灯与试管之间盛水玻璃柱的作用是_ 。细胞质基质、线粒体和叶绿体细胞质基质、线粒体和叶绿体吸收灯光的热量吸收灯光的热量, ,避免灯光对试管内水温的影响避免灯光对试管内水温的影响3.如图甲曲线表示某植物在恒温如图甲曲线表示某植物在恒温30时光合速率与光照时光合速率与光照强度的关系强度的关系,图乙是某同学图乙是某同学“探究影响植物光合速率的探究影响植物光合速率的因素因素”的实验装置图。试回答的实验装置图。试回答:(3)若实验中每隔若实验中每隔5 min改变一次试管与玻璃柱之间的距改变一次试管与玻璃柱之间的距离

30、离,随着距离的增加随着距离的增加,气泡产生速率下降气泡产生速率下降,产生这一结果的产生这一结果的原因是原因是 光照强度减弱光照强度减弱, ,光合作用产生的光合作用产生的O O2 2减少减少; 水中水中COCO2 2含量逐渐下降含量逐渐下降, ,光合作用产生的光合作用产生的O O2 2减少减少3.如图甲曲线表示某植物在恒温如图甲曲线表示某植物在恒温30时光合速率与光照时光合速率与光照强度的关系强度的关系,图乙是某同学图乙是某同学“探究影响植物光合速率的探究影响植物光合速率的因素因素”的实验装置图。试回答的实验装置图。试回答:(4)为了探究光照强度对光合速率的影响为了探究光照强度对光合速率的影响,

31、利用图乙装置进利用图乙装置进行实验的设计思路是行实验的设计思路是: 。用多组相同装置用多组相同装置, ,只更换大小不同的灯泡或只改变试管只更换大小不同的灯泡或只改变试管与光源之间的距离与光源之间的距离, ,进行对照实验进行对照实验【典例典例】 下图为某植物在夏季某一晴天的光合作下图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列判断错误的是用变化示意图。下列判断错误的是( )A.d点时的光合作用强度比点时的光合作用强度比c点时弱点时弱B.de段光合作用强度上升的主要因素是光照强度段光合作用强度上升的主要因素是光照强度逐渐增强逐渐增强C.光合作用开始的时间在光合作用开始的时间在a点，而不是点，而不是b点点D.植物