生物：3.5《光合作用》课件（2）（浙科版必修1）

课件66张PPT。光合作用一、光合作用概念绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物，释放氧气的过程。基粒外膜内膜基质色素与光反应有关的酶与暗反应有关的酶二、叶绿体的结构和功能1.光合色素的提取和分离——纸层析法（1）提取色素：研磨（碳酸钙、二氧化硅、95%乙醇），过滤（单层尼龙布）。
（2）制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线
（3）点样:画滤液细线,细、直、齐，重复几次。
（4）分离：用层析液，液面不能淹没滤液细线。例：分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜叶，并按下表所示添加试剂，经研磨，过滤得到三种不同颜色得溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：
（1）A、B、C处理得到得溶液得颜色分别是什么？并分析原因？胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b分离结果宽度
4最窄
3
1最宽
22.色素的种类及作用叶绿体中色素的吸收光谱2．有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B(如图)，经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组
A 甲、乙 B 乙、丙 C 甲、丁 D 丙、丁叶龄0含量 3.叶绿体中色素的含量曲线图： 叶绿素（镁元素） 类胡萝卜素（二）光反应、碳反应一、光反应二、碳反应如何再生核酮糖二磷酸（RuBp）？生成一个C6H12O6要经过几次卡尔文循环？6个CO212个三碳糖磷酸2个用于葡萄糖的生成10个经一系列变化再生为6个RuBp？问题
探讨 碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？卡尔文循环
（3轮）叶绿体细 胞 溶 胶叶绿体类囊体膜上叶绿体基质中光、色素、酶酶、NADPH 、ATP(有无光均可)①水在光下裂解 光能→ATP 、NADPH中活跃的化学能ATP 、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能①CO2的固定：②ATP的合成 1、光反应是碳反应的基础，光反应为碳反应的进行提供NADPH和ATP
2、碳反应是光反应的继续，碳反应水解ATP生成ADP和Pi为光反应的物质(ATP)合成提供原料②CO2的还原：③NADP+被还原成NADPH 分析：叶绿体处于不同的条件下， C3 、C5、 NADPH、ATP和(CH2O)合成量的动态变化增加下降减少或
没有减少或没有
增加
增加
减少减少或
没有
下图为光照和CO2浓度改变后，与光合作用有关的C5化合物和C3化合物在细胞内的变化曲线。
(1)曲线a表示 ，在无光照时其含量下降的原因是 ；
曲线b表示 ，在C02浓度降低时含量下降的原因是
(2)由(1)得出光照强度和C02浓度与光合作用的关系是：前者主要影响 ；后者主要影响 。五碳化合物C02在还原过程中因缺NADPH 和ATP不能进行C5化合物的再生，而C02仍然可以固定形成C3化合物三碳化合物C02的减少导致C3化合物产生减少，而C3化合物仍然被还原为C5化合物光反应阶段碳反应阶段
（06年黄冈质检）下图表示植物放在不同浓度的CO2环境条件下，其光合作用速率受光照强度影响的变化曲线。与a点相比较，b点时叶肉细胞内C3的含量；与c点相比较，b点时叶肉细胞内C3的含量，其变化情况是（ ）
A、高、基本一致 B、低、基本一致
C、高、高 D、低、高影响光合作用的因素环境条件
光、CO2、温度、水分、矿质元素等内部条件
不同部位、不同生育期光合速率：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳、产生多少淀粉）表观光合速率（净光合速率）——
真正光合速率（总光合速率）——表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率1、光白光
红光
绿光（2）光强度B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0C2a(净光合作用 )=b(总光合作用 ) – c(呼吸作用)光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。理2光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用。 2、影响光合作用的因素——温度在晴天，为了提高有机物产量，温度措施：在阴雨天，为了提高有机物产量，温度措施：N：酶及NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
3、影响光合作用的因素——矿质营养4、 CO2浓度CO2浓度光合速率0AB二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。 施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是( )A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高高考回顾下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点
（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了碳反应强度，使化合物数量减少，影响了C02固定。
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为 。 呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时BF DE光照强度逐步减弱 ATPNADPH温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了C02原料的供应
例：下图所示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，改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数，如下表所示，请仔细分析后回答下列问题：（1）从图或表中可以得出的结论是 　　　　　　　　　 。
（2）若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少。产生这一现象的原因是 ，导致 消耗减少，从而抑制了光反应。（3）据表中数据估计，呈现如右图量变关系时的灯与烧杯间的距离为 cm。（4）金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质，其产生部位是 。光合速率随光照强度的变化而变化溶液中的CO2减少NADPH和ATP45细胞溶胶和线粒体 段为幼叶， 段为壮叶，
段为老叶。OAABBC 5、叶龄图中A点表示： ；
原因是： ；随叶面积指数的增加，光合作用实际量不再增加有很多叶片被遮挡在光补偿点以下 6、叶面积指数7、 多因素综合影响（1）条件变化时点的移动光照强度C2适当提高温度时：适当提高CO2时：适当增加Mg2+的供应时：若改为阴生作物时： 曲线达到水平之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子；当到达水平后，横坐标所表示的因素不再是限制因素，可采取适当提高其他因子的方法提高光合速率。（2）多种因素共同影响7、 多因素综合影响 光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图回答：（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是 。
（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？
（3）在大田作物管理中，
采取下列哪些措施可以提高净光
合速率？（ ）
A 通风 B 增施有机肥
C 延长生育期 D 施碳酸氢铵高考回顾逐渐提高不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零ABD图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量：⑴若甲图所示曲线为阴生植物，则阳生植物曲线与此相比较C点___（填“上/下/左/右/不变”）移，A点____（填“上/下/左/右/不变”）移
⑵由乙图知，40℃时，植物体___(能/不能)显示生长现象；而5℃时状态可用甲图中____（填“A/B/C”）点表示
⑶用玻璃大棚种植蔬菜时，应选择光强为_____（填“A/B/C”）、温度为____℃（填一个具体数值），及____颜色_____（填透明或不透明）的玻璃。右下不能BC25无色透明光合作用与细胞呼吸的联系如图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构，以及在它们上发生的生化反应。请根据图分析回答下列问题：
(1)图A和B所示的生物膜分别存在于叶肉细胞的 和 细胞器中。
(2)图B中②的本质是 ，图A中①的作用是 。
(3)图B中的[H]是怎样产生的.
(4)如果图A中的02从该细胞器基质出来，被图B利用，至少要穿过几层生物膜? 。
(5)图A和图B所示的反应，除了产生图中所示的物质外，还能产生什么物质? 。
(6)两种膜结构所在的细胞器为适应各自的功能，都有增大膜面积的方式，它们分别是 。1、结构联系2、过程联系3、元素转移的联系H2OA、H2O中H的转移途径[H]C6H12O6H2OＢ、H2O中O的转移途径H2OO2H2O光合作用光反应有氧呼吸第三阶段CO2有氧呼吸第二阶段C6H12O6光合作用暗反应C、CO2中C的转移途径CO2C3C6H12O6CO2C3H4O3光合作用：例：用18O标记的水来培养小麦，则18O将最早出现在（　　 ）
A、小麦周围的空气中 　　　　　
B、光合作用的产物葡萄糖中
C、光合作用的产物水中　　　 　
D、植物体内的三碳分子中
¤¤呼吸作用：¤¤¤¤¤CO2O2CO2O24、气体联系CO2O2CO2O2有呼吸无光合A光合小于呼吸AB光合等于呼吸B光合大于呼吸BC场所产生的量合成时所
用的能量用于什
么过程叶绿体基粒细胞质基质线粒体线粒体少量少量大量大量光能化 学 能二氧化碳的还原
（暗反应）消耗ATP各种生命活动5、ATP的联系有机物的积累量 = 有机物的生成量 — 有机物的消耗量（光合作用）
总光合量（呼吸作用）
呼吸量 CO2的吸收量 = 光合固定的CO2量 — 呼吸产生的CO2量O2的释放量 = O2的产生量 — O2的消耗量净光合量6、计算光合作用反应式：
6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O呼吸作用反应式：
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O
无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (植物)
C6H12O6→2C3H6O3 (动物、植物)〖例1〗下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：
（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2　　mg/dm2。
（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率　　　。　　5　10　15　20　25　30　3525
20
15
10
5
0
－5
CO2吸收量mg/dm2·h光照强度（Klx）abcd（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用吸收CO2 　mg；
合成葡萄糖　　　　mg。　　5相等250170.55　10　15　20　25　30　3525
20
15
10
5
0
－5
－10CO2吸收量mg/dm2·h光照强度（Klx）abcd（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？　　（5）若该植物为阴生植物，则b点应向　　移动。　　不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。左这株植物在光下1小时光合作用共产生???????????????克葡萄糖
该叶片在10℃、5000勒克斯的光照条件下，
每小时光合作用所产生的氧气量是?????mg.
。。。则1小时积累的葡萄糖是???????克。1、看文字在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造
葡萄糖?????????克。
总光合量总光合量净光合量总光合量将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理1h，罩内CO2含量
增加了25mg；再给以1h的充足光照，罩内CO2减少了36mg，
。 有关光合作用与呼吸作用的常用词语的含义：
葡萄糖的“制造”、“生产”、“合成”、“生成”、“产生”
葡萄糖的“积累”、“净生产量”
二氧化碳或氧气的“减少量”、“增加量”
“黑暗或夜晚”
“光照或白天”
总光合量净光合量净光合量呼吸量既有光合又有呼吸2、看坐标图总光合量净光合量(07山东卷)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呼吸作用的影响，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℃条件下植物产生的有机物的量最多
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呼吸作用消耗的有机物的量相等光合作用和呼吸作用中溶液PH变化 在一个透明的容器中加入适量NaHCO3稀溶液，将杨树叶片迅速封入其中，装置如图所示，摇动容器，使容器内空气中的CO2和溶液中的CO2达到动态平衡，在保持温度不变的条件下，进行如下实验，试根据实验回答下列问题：
①光照几分钟后，容器内溶液的pH (增大、减小)，其原因是
②随着光照时间的延长，溶液pH的变化速度趋于变 (快、慢)，其原因是：
③若将装置置于暗室中，一段时间后，溶液的pH (增大、减小)其原因是：
④该装置可以用来研究植物的 和 。
增大植物光合作用消耗CO2大于呼吸作用产生的CO2，引起溶液中的碳酸氢根离子减少，使得氢离子浓度降低，溶液pH增大。慢随着光照时间的延长，光合作用溶液中的碳酸氢根离子大量消耗，导致碳酸氢根离子转化为CO2的量减少，氢离子浓度降低的速度减慢，溶液pH的变化速度转慢。减小在暗室中叶片进行呼吸作用，释放CO2，容器中CO2浓度增加，使溶液中碳酸增加，pH减小。光合作用呼吸作用1、二氧化碳的影响2、氢离子的影响在叶绿体受到光照时，pH最低的部位是?（ ） ?? ?A??叶绿体基质? ? B??类囊体膜之间的空间C??细胞质? ?? ??? D??内外被膜之间的空间光合作用与呼吸作用实验为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程有气体的产生和消耗，
请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验
结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并
对你的预期结果进行分析。
实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3
稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯
（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中 O2 和CO2，
在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。
实验步骤和预测实验结果：
( l ）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放人盛有等量蒸馏水
和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。
( 2 ）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气
体后.敞开试管口.可观察到叶片均下沉到试管底部。
( 3 )……
?
分析预测的结果：
实验步骤和预测实验结果：
（3）将这两只试管放在日光灯下.照光一段时间。
结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部
（4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间，
结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部
分析预测的结果：
（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出O2多
多于呼吸作用消耗的O2叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸
馏水中缺乏CO2 和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉
细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。
（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了
叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细
胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行
有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部能力训练1．生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是C2．下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是
A. 在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。
B. a点的形成是由夜间的低温造成的
C. 在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。
D. 增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应3.下图甲、乙、丙分别表示几个环境因素对小麦光合作用达率的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在适中范围。下列分析不正确的是
A.甲图P点限制小麦光合作用速率的因素为光照强度
B.乙图Q点在高CO2浓度下要进一步提高小麦光合作用速率，可适当调节环境温度
C.丙图Q点之后3条曲线的走势是都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势
D.干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用甲图来说明D将某种绿色植物的叶片，放在特定的装置中，研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如右图所示（横坐标为时间，单位：小时）。对右图所做的分析中，正确的是（ ）
A．20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍
B．在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mg
C．在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少
D．在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6mg