高三生物一轮复习课件第五单元第三部分光合作用

第五单元细胞的能量供应和利用——光合作用课程标准1、说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这

些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程

中转换并储存为糖分子中的化学能。2、探究实验：绿叶中色素的提取和分离

探究环境因素对光合作用强度的影响任务一：光合作用的过程及影响因素类囊体基粒叶绿体基质色素H2OO2H+光解光能e-NADP+酶NADPHADP＋Pi酶ATPCO2光反应C5C3多种酶参加催化（CH2O）暗反应捕获光能的色素和结构光合作用的原理色素的提取和分离实验捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理实验原理实验步骤实验结果异常分析提取分离叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体结构叶绿体功能相关实验资料1资料2结论恩格尔曼水绵实验三棱镜实验探索光合作用原理的部分实验光合作用的过程光合作用的概念及反应式概念反应式实质捕获光能的色素和结构光合作用的原理色素的提取和分离实验捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理实验原理实验步骤实验结果异常分析提取分离叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体结构叶绿体功能相关实验资料1资料2结论恩格尔曼水绵实验三棱镜实验探索光合作用原理的部分实验光合作用的过程光合作用的概念及反应式光合作用的过程概念反应式实质过程模型实质时间条件场所物质转化能量转化关系元素的转移途径CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2例1：卡尔文为了探明暗反应中碳原子的转移途径，给植物提供14CO2，当反应进行至第5s时，14C出现在一种C5和一种C6中，当缩短时间到0.5s时，14C出现在一种C3中，下列相关叙述错误的是(

)A．用14C标记CO2的目的是追踪CO2中的碳原子B．卡尔文通过控制反应时间来探究碳原子的转移途径C．若适当延长反应时间，则会检测到更多种含l4C的化合物D．该实验研究暗反应，因此应该在黑暗环境中进行该实验D例2：光合作用的卡尔文循环可分为羧化、还原和再生3个阶段，如图所示。下列有关说法错误的是(

)A．RuBP是一种五碳化合物B．图中羧化表示CO2的固定过程C．CO2浓度突然降低，PGA/RuBP的

值减小D．卡尔文循环的3个阶段均直接受光

反应影响D知识拓展1：光合作用电子传递知识延伸1：环境改变时光合作用各物质含量的变化C5、NADPH、ATPC5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C3C5、NADPH、ATP①图1中曲线甲表示

，

曲线乙表示

。②图2中曲线甲表示

，

曲线乙表示

。③图3中曲线甲表示

，

曲线乙表示

。④图4中曲线甲表示

，

曲线乙表示

。C3例：以下四图为改变环境因素对光合作用物质含量的影响曲线，试回答下列问题：知识延伸2：连续光照和间隔光照下的有机物量分析1.光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。2.在总光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。3.应用：人工补光时，可适当采用“光暗交替”策略，这样，在提高光合产量的情况下，可大量节省能源成本。知识拓展2：化能合成作用能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。

2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌CO2+H2O（CH2O）+O2能量酶CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O21、探索光合作用原理的部分实验19世纪末普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。1937年英国植物学家希尔发现希尔反应，即离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。1941年美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气来源于H2O1954年美国科学家阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现该过程总是与水的光解相伴随。1928年捕获光能的色素和结构光合作用的原理色素的提取和分离实验捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理实验原理实验步骤实验结果异常分析提取分离叶绿体的结构适于进行光合作用叶绿体结构叶绿体功能相关实验资料1资料2结论恩格尔曼水绵实验三棱镜实验20世纪40年代美国科学家卡尔文探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的任务二：光合作用的原理2、捕获光能的色素海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？提示：有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。教材问题拓展1①水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多②绿藻吸收红光和蓝紫光较多③红藻吸收蓝紫光和绿光较多绿藻褐藻红藻温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充什么颜色的光源？提示：最好选用无色透明的玻璃或塑料薄膜，因为它可以使各种颜色的光通过；补充光源可选择红光或蓝紫光，因为这种颜色的光植物光合作用吸收利用较多，更有利于植物进行光合作用。教材问题拓展23、捕获光能的结构外膜内膜类囊体基粒叶绿体基质有与光合作用有关的色素和酶，适合作为光合作用的场所。1880年：美国科学家恩格尔曼用水绵和需氧细菌进行有关实验。

叶绿体功能探究的经典实验紧接着，他又做了一个实验：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。巧妙之处1.实验材料：水绵的叶绿体呈

分布，便于观察。

需氧细菌可确定

的部位。2.没有空气的黑暗环境排除了

的干扰。3.用极细的光束照射，叶绿体上可分为

和

的

部位，相当于一组对比实验。4.临时装片局部曝光与完全暴露在光下的实验再一次验证实验

结果。螺旋带状释放氧气氧气和光有光照无光照①提取绿叶中的色素任务三：探究实验1、绿叶中色素的提取和分离取称取绿叶，剪碎加二氧化硅碳酸钙无水乙醇增大摩擦，研磨得更充分防止研磨中色素被破坏溶解色素磨滤用单层尼龙布（不能用纱布或滤纸）滤及时用棉塞塞严（防止乙醇挥发，叶绿素氧化分解）②绿叶中色素的分离绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。（纸层析法）(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析:(2)滤纸条色素带重叠：(3)滤纸条看不到色素带:(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分;②使用放置数天的绿叶，滤液色素(叶绿素)太少;③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素);

④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致造成的。①忘记画滤液细线;②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。实验异常现象分析例．学生利用菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是(

)A．出现甲图所示结果的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液B．出现乙图所示结果可能是因为研磨时未加入SiO2C．丙图不可能是正确操作得到的结果D．出现丁图所示结果一定是因为研磨时未加入CaCO3D2、探究环境因素对光合作用强度的影响光照：光是合成叶绿素的必要条件。故植物在黑暗条件下温度：低温抑制叶绿素的合成并促进叶绿素的分解。冬天

绿叶中叶绿素由于低温被破坏，叶片凸显出类胡

萝卜素的黄色。矿质元素：叶绿素含有C、H、O、N、Mg。Mg是合成

叶绿素的原料，缺Mg会导致叶绿素不能成

而缺绿（发黄）。提示：由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡罗卜素的颜

色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色提示：低温使叶绿素被破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。

同时产生大量的花青素。教材问题拓展3为什么植物春夏叶子翠绿?而深秋则叶片金黄呢？任务四：光合作用和呼吸作用综合思考练习：若研究对象不是植物组织(绿色叶肉细胞)而是整株植物出现左面曲线图时，叶肉细胞内的气体交换在A点有何变化？捕获光能的色素和结构光合作用的原理色素的提取和分离实验捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理捕获光能的色素和结构及光合作用的原理实验原理实验步骤实验结果异常分析提取分离思考练习：夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图