《能量之源--光与光合作用》课件

课件43张PPT。类胡萝卜素叶绿素b叶黄素叶绿体中的色素叶绿体结构模式图主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光色素能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素二、实验——绿叶中色素的提取和分离实验原理：
目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类
材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等
方法步骤：
1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条
3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录提取(无水乙醇)、分离(层析液)（不同色素在层析液中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢）色素提取的方法与步骤称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙 (中和细胞中的酸，防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。叶绿素a 胡萝卜素叶黄素叶绿素b橙黄色黄色蓝绿色黄绿色色素的分离无水乙醇（或丙酮）：
二氧化硅：
碳酸钙：
层析液：想一想：各种试剂在色素的提取和分离中的作用是什么？溶解色素研磨充分防止叶绿素遭到破坏分离色素划线要求？细、直干了后重复划叶绿体中的色素提取液四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收___________
类胡萝卜素主要吸收________蓝紫光蓝紫光、红光 1．光合作用的探究历程中几个重要实验分析
(1)普利斯特利的实验
密闭玻璃罩＋绿色植物＋
①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于密闭玻璃罩内，作为空白对照。
②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。
③限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。 三、光合作用的探究历程 (2)萨克斯的实验
黑暗中饥饿处理的绿叶
①设置了自身对照，自变量为曝光和遮光，因变量是颜色变化(有无淀粉生成)。
②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。
③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明光是光合作用的必要条件。 (3)鲁宾和卡门的实验
①设置了对照实验，自变量是标记物质(H218O和C18O2)，因变量是O2的放射性。
②鲁宾和卡门的同位素标记法可以追踪CO2和H2O中的C、H、O等元素在光合作用中的转移途径。（一）光反应场所：物质变化：能量变化：产物：条件：基粒的类囊体薄膜上光、酶、叶绿体蛋白质复合体ATP、[H]、O2四、光合作的过程能量变化：ATP中的化学能 （CH2O）中的化学能产物：场所：物质变化：叶绿体基质CO2+C5酶2C3ATP[H]（CH2O）+ C5+ H2O酶C3还原:（CH2O）（二）暗反应2C3CO2的固定:◆总结：光合作用过程中条件骤变引起物质量变分析：增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少减少减少A．若细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率
B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合作用速率等于呼吸作用速率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．对细胞④的分析可以得出，此时光合作用强于细胞呼吸【eg1】下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。 下列相关叙述中，错误的是(　　)Deg2.如图为绿色植物体内某些代谢过程中物质变化的示意图， ①②③分别表示不同的代谢过程.以下表述正确的是： Aeg3.
已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25 °C、30 °C，如图所示曲线表示该植物在30 °C时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25 °C的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别是(　　)A．a点上移，b点左移，m值增大
B．a点不移，b点左移，m值不变
C．a点上移，b点右移，m值减小
D．a点下移，b点不移，m值增大
【尝试解答】　__A__eg4.如图表示同一植物在不同条件下进行光合作用时有关中间产物的量的变化情况。下列判断中正确的是(　　)A．曲线a可表示C5量的变化
B．曲线a可表示还原氢量的变化
C．曲线b可表示三磷酸腺苷量的变化
D．曲线b可表示C3量的变化
解析：选C。eg5．(2010年青岛高三第一次模拟)图一是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜(恒定)温度条件下，改变灯与烧杯的距离测得的金鱼藻放出的气泡数，如表所示，据此提出以下结论，合理的是(　　)图一　　　　　　　　　图二A.从表中可以得出的结论是光合速率始终随光照强度的增大而增大
B．当灯与烧杯间的距离为45 cm时，呈现如图二所示的量变关系
C．光反应中产生的ATP可以用于金鱼藻细胞分裂时所需的直接能源物质
D．在黑暗中，图二中的细胞器都将停止生理活动Beg6．在密闭、透光的玻璃钟罩内，放着一株盆栽棉花。下图是夏季晴朗的一天中，钟罩内某物质的变化曲线。该曲线可以表示(　　)A．一昼夜中，棉花呼吸强度的变化
B．一昼夜中，棉花体内有机物总量的变化
C．一昼夜中，钟罩内氧气浓度的变化
D．一昼夜中，钟罩内二氧化碳浓度的变化
解析：选D。eg7．某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B．A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度
C．B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验则B点向右移动
解析：选D。五、影响光合作用的因素
（1）内部因素：由遗传因素决定（叶绿体的数量、光合色素的种类和数量、
叶绿体中酶的种类和数量、
叶片生长情况、叶龄等）（2）外部因素：光照强度、 C02浓度、温度、 水分、矿质元素图1A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。AB段：光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少(有一部分用于光合作用)，此段细胞呼吸强度大于光合作用强度。（3）.多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示)①曲线分析：
P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。
Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。
②应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。eg8．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到的实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是(　　)A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同
C．光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高选Deg9、为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。以下说法正确的是( )A.施肥与CO2吸收量无关
B.与A点相比，B点条件下限制CO2吸收量的主要因素是光照强度
C.与D点相比，限制C点玉米苗吸收CO2的主要因素是土壤含水量
D.与C点相比，A点施肥过少，限制了CO2吸收量Ceg10 （2012浙江）30.(14分)某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示
（１）停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_______________的原料，又是光合产物在植物体内__________的主要介质。（２）在温度、光照相同的条件下，图中Ａ点与Ｂ点相比， c光饱和点低的是 _____点，其主要原因是_____________________
光合作用运输Ｂ气孔开度降低（３）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是
____________________________________________________。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的____________减少。ATP和NADPH叶绿素合成速度变慢或停止（或叶绿素分解），类胡萝卜素的颜色显露出来“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。eg11．(2011·福建卷，2)下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是(　　)A．在9：30～11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓 B．在11：00～12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多 C．在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同 D．在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应B 四.光合作用与有氧呼吸的关系
1.区别光能→化学能（储能）化学能→ATP中活跃的化学能、热能（放能）叶绿体分解有机物、释放能量，供细胞利用合成有机物，储存能量活细胞（主要在线粒体）只在光下进行有光、无光都能进行2.联系3光合速率与呼吸速率的关系
净光合速率和真正光合速率的判定方法
①若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正(实际)光合速率，若是负值则为净光合速率。
②若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。
③有机物积累量一般为净光合速率，制造量一般为真正(实际)光合速率。真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(1)光合作用产氧量＝氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量
(2)光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋细胞呼吸释放CO2量
(3)光合作用葡萄糖产生量＝葡萄糖积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗葡萄糖量用O2、CO2或葡萄糖的量表示eg12．以测定的CO2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细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等
B．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25 ℃时，光合作用制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造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等Aeg13：将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标，实验结果如下表：（1）昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物能否生长？______。
昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是多少？_____。
（2）每天交替进行12小时光照，12小时黑暗，温度均保持在30℃的条件下，该植物能否生长？为什么？ ______________。呼吸速率净光合速率真光合速率等时间交替光照因为12小时光照下植物积累的有机物比12小时黑暗中消耗的有机物多。（2分）能生长25℃能生长不等时间交替光照10小时光照，14小时黑暗Eg14.绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，左图表示两者之间的部分关系。下列相关分析中，错误的是( )A.①过程中发生的能量变化是光能转变成活跃的化学能
B.阳光下正常生长的植物迅速移入暗室，X物质含量增加
C.①～⑤过程中能使ADP含量增多的是②③⑤过程
D.图中③过程进行的部位是细胞质基质
Ceg15. 右图表示某植物细胞的部分结构和相关代谢中发生的气体转移情况，有关的正确叙述是(　　)
A．在光反应的过程中，发生了a、e和C5的结合
B．此细胞一定不是紫色洋葱鳞片叶细胞
C．d和f分别代表不同的气体
D．e在细胞内经过一系列变化后，可以变成bBEg16.左图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法错误的是(　　)A．②过程需多种酶参与，且需ATP供能
B．适宜条件下，③过程在活细胞中都能进行
C．⑤过程产生的能量最多
D．①③④过程产生的[H]都能与氧结合产生水
Deg17.右图表示温室栽培的向日葵在不同的光照条件下，整体表现出的吸收O2和释放O2的状态。在光照强度为b点时，使作物增产的措施不包括(　　)
A．增加必需矿质元素的供应 B．白天适当降低温度
C．白天适当提高温度D．保持昼夜温差Beg18.. 将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照(其他条件保持不变)，测得氧气释放速率如下表所示。下列对该数据的分析，错误的是(　　)A.该叶片细胞呼吸吸收O2的速率是0.2 μL·cm－2叶面·min－1
B．当光照强度为2 klx时，光合作用释放O2的速率与细胞呼吸吸收O2的速率基本相等
C．当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率为0.8 μL·cm－2叶面·min－1
D．当光照强度超过10 klx时，光合作用速度不再提高
Ceg19.将某绿色植物的叶片放在特定的装置中，用红外线测量仪进行测量，测定的条件和结果见下表：若将该叶片先置于20 ℃、6000勒克斯光照条件下10小时，然后置于10 ℃黑暗条件下，则该叶片一昼夜葡萄糖积累的量为(　　)
A．2.91　　　　B．11.25 C．22.5 D．33.75Ceg20.将某绿色植物的叶片放在特定装置中，研究在不同温度和光照条件下（图中的勒克斯是光照强度的单位）的光合速率和呼吸速率，测得数据如图所示．（在一定范围内）呼吸速率随温度升高而加快；光合速率随温度升高而加快；光合速率随光照增强而加快（1）从本实验可以得出的结论是：（2）该叶片在20℃时的呼吸速率是10℃呼吸吸速率的
_____倍33.20℃、2万勒克斯光照时，叶片每小时通过光合作用产生氧气_____毫克 15eg21．研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用下图中的A、B表示，请据图回答问题：(1)实验一除满足植物对水和无机盐的需要外，还必须在适宜的____________________等外界条件下进行。
(2)实验一的自变量是________，图A中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是_________________________________________________________________________。光照强度和CO2浓度夜温a点的夜温过低导致植物夜间细胞代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行日温26 °C、夜温20 °C一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？________，理由是______________________________________________。(3)图B表示一个种植有番茄植株的密闭容器内O2含量的变化，据图分析：
①番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是________。
②该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？__，理由是________________________________。不一定B、C没有实验后的密闭装置内的O2含量比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物eg22. 为了验证环境因子光照、二氧化碳的不足分别对光合作用的影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶内气体使之下沉于水中，在不同条件下根据叶圆片上浮所需时间的长短推测光合作用的相对强弱。请回答：（1）实验假设 。
（2）实验1：取三角瓶，编号A，加入一定量的冷开水；再加入一定量的NaHCO3粉末，使其在水中溶解；用黑纱布（透弱光）包裹三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放入下沉小叶圆片10片，将三角瓶置于日光灯下；记录叶片上浮所需时间或一定时间内的上浮叶片数.光照强度、CO2等条件都会影响光合作用 参照实验1请简要写出对照组应变化的条件 b:不用黑纱布包裹三角瓶,其余方法与实验组1相同 （3）预期结果:
实验组1 。
实验组2 。
对照组 。（4）浸没于水中的叶圆片上浮的原因是 .实验组1叶片上浮所需时间长(上浮慢) 实验组2叶片上浮所需时间长(上浮慢) 光合作用产生O2对照组叶片上浮所需时间短(上浮快)