高考生物 细胞代谢专题 第三部分 能量之源--光合作用.ppt

绿叶中色素的吸收光谱绿叶中色素的吸收光谱叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收________蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素第三部分：能量之源--光合作用种类种类种类种类叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a a a叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b b b胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶黄素叶黄素颜色颜色颜色颜色蓝绿色蓝绿色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色橙黄色橙黄色黄色黄色黄色黄色吸收光谱吸收光谱吸收光谱吸收光谱红光、蓝紫光红光、蓝紫光红光、蓝紫光红光、蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光性质性质性质性质都不溶于水，易溶于有机溶剂都不溶于水，易溶于有机溶剂都不溶于水，易溶于有机溶剂都不溶于水，易溶于有机溶剂分布分布分布分布叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上功能功能功能功能吸收、传递光能，少数特殊状态的叶绿素吸收、传递光能，少数特殊状态的叶绿素吸收、传递光能，少数特殊状态的叶绿素吸收、传递光能，少数特殊状态的叶绿素a a a a将将将将光能转化为电能光能转化为电能光能转化为电能光能转化为电能n n色素种类、性质和功能比较外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体捕获光能的色素分布在捕获光能的色素分布在___________类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上n n 影响叶绿素生物合成的因素n n(1)光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中生长都不能合成叶绿素，叶片呈黄色。

n n(2)温度：叶绿素的生物合成过程，都有酶的参与，温度通过影响酶的活性进而影响叶绿素的合成n n(3)矿质元素：叶绿素中含N、Mg等矿质元素，若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，幼叶先变黄分离叶绿体中的色素分离叶绿体中的色素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？（橙黄色（橙黄色27））（黄色（黄色9））（蓝绿色（蓝绿色4））（黄绿色（黄绿色8））一）、光合作用的概念理解一）、光合作用的概念理解1．场所：绿色植物的．场所：绿色植物的__________2．能量来源：．能量来源：__________3．反应物：．反应物：__________4．产物：．产物：_____________5．实质：合成有机物，储存能量．实质：合成有机物，储存能量叶绿体叶绿体光能光能CO2和和H2O有机物和有机物和O2二、光合作用的探究历程和过程二、光合作用的探究历程和过程二）、光合作用的探究二）、光合作用的探究历历程程1．直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的________是植物建造自身的原料。

2.1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新______3．1779年，荷兰的英格豪斯证明了_____和__________在更新空气中不可缺少4．1864年，德国科学家萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有__________5．1939年，美国的鲁宾和卡门利用_____________法证明了光合作用释放的氧气来自__________6．20世纪40年代，美国的卡尔文利用同位素标记法最终探明了CO2中的_____在光合作用中转化成有机物中碳的途径水分水分空气空气光照光照绿叶绿叶淀粉淀粉同位素标记同位素标记水水碳碳1．画出光合作用的图解，并分别写出光反应与暗反应的场所、物质和能量变化三）、光合作用的三）、光合作用的过程程 2．写出光合作用的总反应式并标出各元素的去向3.3.光合作用的过程光合作用的过程(1)光反应①场所：在 上进行②条件：必须有 、叶绿体中的 和酶③过程④能量转变：光能―→ 中活跃的化学能ATPATP类囊体的薄膜光色素[H]O2(2)暗反应①场所：在 中进行。

②条件：需要多种酶参与③过程(CH2O)叶绿体基质C52C3④能量转变：ATP中 的化学能―→ 中稳定的化学能CH2O)活跃项目光反应暗反应实质 能转换为 能，并放出___同化 ，形成_______时间____________条件需 、酶不需叶绿素和光，需要_______场所在叶绿体 的薄膜上进行在叶绿体内的 中进行物质转化利用光能将水光解产生___、O2，同时产生ATP将CO2固定，然后还原为_______能量转换光能→ATP中 的化学能ATP中 的化学能→ _______中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供 ；暗反应为光反应提供_________光化学O2CO2有机物短促较缓慢叶绿素和光多种酶类囊体基质[H](CH2O)活跃活跃(CH2O)[H]、ATPADP和Pi4．光反应与暗反应的联系 (1)(1)光光反反应应为为暗暗反反应应提提供供__________________________，，暗暗反反应应为为光反应提供光反应提供__________________________________。

(2)(2)没没有有光光反反应应，，暗暗反反应应无无法法进进行行，，没没有有暗暗反反应应，，____________________无法合成无法合成[H]、、ATPADP和和Pi有机物有机物 5．环境因素骤变对物质含量动态变化的判断 当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量变化可以采用下图分析： (1)图示：条件条件过程变化过程变化C C3 3C C5 5[H][H]和和ATPATP模型分析模型分析光照由强光照由强到弱，到弱，COCO2 2供应不变供应不变①①过程减弱过程减弱②③②③过程减弱过程减弱④④过程正常进过程正常进行行增加增加减减少少减少减少光照由弱光照由弱到强，到强，COCO2 2供应不变供应不变①①过程增加过程增加②③②③过程增强过程增强④④过程正常进过程正常进行行减少减少增增加加增加增加 (2)分析：条件条件过程变化过程变化C C3 3C C5 5[H][H]和和ATPATP模型分析模型分析光照不光照不变，变，COCO2 2由充足由充足到不足到不足④④过程减弱过程减弱①②③①②③过程正过程正常进行，随常进行，随C C3 3减少减少②③②③减弱，减弱，①①过程正常过程正常减减少少增增加加增加增加光照不光照不变，变，COCO2 2由不足由不足到充足到充足④④过程增强过程增强①②③①②③正常进正常进行随行随C C3 3增加增加②③②③增强，增强，①①过程正常过程正常增增加加减减少少减少减少 分析光下的植物突然停止光照后，其体分析光下的植物突然停止光照后，其体内的内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？COCO2 2 ＋＋ C C5 5 2C 2C3 3 CH CH2 2O O ＋＋ C C5 5 停止光照光反应停止[H] ATP↓还原受阻C3 ↑ C5 ↓CO2 ↓固定停止C3 ↓C5 ↑ 分析光下的植物突然停止分析光下的植物突然停止COCO2 2的供应后，其的供应后，其体内的体内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？[H] ↓ ATP 例例1．离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是答案　B例例2 2．如图是夏季晴朗的一天中，某绿色植物体内C3和C5两种化合物相对含量的变化曲线图，有人据图做出了如下分析和判断，其中正确的是A．m表示C5，因为夜间叶绿体不能产生ATP和[H]，C5因缺少ATP不能与CO2结合而积累B．在5～9时，光合作用的最大限制因子是温度，11～15时最大的限制因子是光照和CO2C．16～20时两种物质含量变化的主要原因是环境因素的改变引起植物气孔开放和ATP、[H]生成减少D．环境因素的变化引起植物呼吸作用增强产生较多的CO2是16～20时两种物质含量变化的主要原因答案　答案　C C例例3 3．下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。

下列叙述正确的是A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能B．CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类C．被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高答案　C光合作用光合作用【易错警示】　 (1)光反应快于暗反应，光照总时间相同时，光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累得多，因为[H]、ATP基本不积累，利用充分；但一直光照会造成[H]、ATP的积累，利用不充分如甲一直光照10分钟，乙光照5秒和黑暗5秒相间隔持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲<乙(暗反应时间长) (2)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸————能够利用体外环境中的某些无机物氧化时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例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌6、、化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量比较光合作用与化能合成作用光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用本质本质都能将都能将COCO2 2和和H H2 2O O等无机物合成为有机物等无机物合成为有机物能量能量光能光能______________________________的能量的能量代表代表生物生物______________________________等微生物等微生物氧化无机物放出氧化无机物放出绿色植物绿色植物硝化细菌硝化细菌[关键语句关键语句]1．光合作用的实质是合成有机物，储存能量；而呼吸作用的．光合作用的实质是合成有机物，储存能量；而呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。

实质是分解有机物，释放能量3．光反应的场所是类囊体薄膜，产物是．光反应的场所是类囊体薄膜，产物是O2、、[H]和和ATP4．暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等物质．暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等物质6．光合作用的能量转变：光能．光合作用的能量转变：光能→ATP中活跃的化学能中活跃的化学能→有机有机物中稳定的化学能物中稳定的化学能呼吸速率、真正光合速率和净光合速率的关系呼吸速率、真正光合速率和净光合速率的关系项目项目表示方法表示方法　净光合速率　净光合速率( (又称表观又称表观光合速率光合速率) )　　O O2 2的释放量、的释放量、COCO2 2的吸收量、有机的吸收量、有机物的积累量物的积累量　真正光合速率　真正光合速率( (又称实又称实际光合速率际光合速率) )　　O O2 2的产生量、的产生量、COCO2 2的固定量、有机的固定量、有机物的制造量物的制造量　呼吸速率　呼吸速率( (黑暗中测量黑暗中测量) )　　COCO2 2的释放量、的释放量、O O2 2的吸收量、有机的吸收量、有机物的消耗量物的消耗量关系关系式　式　　　　　 植物真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率植物真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量＋光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量呼吸作用耗氧量 光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测二氧化光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳释放量碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳释放量　有机物的积累量＝光合作用产生有机物量－　有机物的积累量＝光合作用产生有机物量－呼吸作用消耗有机物量呼吸作用消耗有机物量净光合量净光合量净光合量净光合量 光下植物体对二氧化碳的吸收量光下植物体对二氧化碳的吸收量光下植物体对二氧化碳的吸收量光下植物体对二氧化碳的吸收量 光下植物体氧气的释放量光下植物体氧气的释放量光下植物体氧气的释放量光下植物体氧气的释放量 光下植物体有机物的积累量光下植物体有机物的积累量光下植物体有机物的积累量光下植物体有机物的积累量 表观光合作用表观光合作用表观光合作用表观光合作用总光合量总光合量总光合量总光合量 光下植物体二氧化碳的吸收量十暗处二氧化碳的释放量光下植物体二氧化碳的吸收量十暗处二氧化碳的释放量光下植物体二氧化碳的吸收量十暗处二氧化碳的释放量光下植物体二氧化碳的吸收量十暗处二氧化碳的释放量 光下植物体氧气的释放量十暗处氧气的吸收量光下植物体氧气的释放量十暗处氧气的吸收量光下植物体氧气的释放量十暗处氧气的吸收量光下植物体氧气的释放量十暗处氧气的吸收量 光下植物体有机物的增加量十暗处有机物的减少量光下植物体有机物的增加量十暗处有机物的减少量光下植物体有机物的增加量十暗处有机物的减少量光下植物体有机物的增加量十暗处有机物的减少量 叶绿体吸收叶绿体吸收叶绿体吸收叶绿体吸收COCOCOCO2 2 2 2或放出或放出或放出或放出O O O O2 2 2 2的量的量的量的量 实际光合、真正光合、有机物的制造量实际光合、真正光合、有机物的制造量实际光合、真正光合、有机物的制造量实际光合、真正光合、有机物的制造量反映光合作用可能反映光合作用可能反映光合作用可能反映光合作用可能 单位时间叶片上升的数量、速度单位时间叶片上升的数量、速度单位时间叶片上升的数量、速度单位时间叶片上升的数量、速度 单位时间红色液滴移动的量单位时间红色液滴移动的量单位时间红色液滴移动的量单位时间红色液滴移动的量 单位时间氧气生成量、二氧化碳吸收量、有机物积累量单位时间氧气生成量、二氧化碳吸收量、有机物积累量单位时间氧气生成量、二氧化碳吸收量、有机物积累量单位时间氧气生成量、二氧化碳吸收量、有机物积累量例：例： 以以测测定的定的CO2吸收量与吸收量与释释放量放量为为指指标标，研究温度，研究温度对对某某绿绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，色植物光合作用与呼吸作用的影响，结结果如果如图图所示。

下列分所示下列分析正确的是（析正确的是（ ））A．光照相同．光照相同时间时间，，35℃时时光合作用制造的有机物的量与光合作用制造的有机物的量与30℃相等相等B．光照相同．光照相同时间时间，在，在20℃条件下植物条件下植物积积累的有机物的量最多累的有机物的量最多C．温度高于．温度高于25℃时时，光合作用制造的有机物的量开始减少，光合作用制造的有机物的量开始减少D．两曲．两曲线线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机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物的量相等A真正光合速率真正光合速率= =表观表观( (净净) )光合速率光合速率+ +呼吸速率呼吸速率下图为春季的某一晴天一昼夜中某作物植株对下图为春季的某一晴天一昼夜中某作物植株对COCO2 2的吸收和释放状况示意的吸收和释放状况示意图图, ,请据图回答问题：请据图回答问题：1 1．甲图曲线中．甲图曲线中C C点和点和E E点处，植株处于何种生理活动状态点处，植株处于何种生理活动状态__________________2 2．根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的．根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光段，其中光合作用强度最高的是合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是点，植株积累有机物最多的是 点。

点 V V光合光合＝＝V V呼吸呼吸B-FB-FD DE E例、如图表示某植物叶片例、如图表示某植物叶片COCO2 2吸收量随光照强度的变化曲线．下列叙述错误的是吸收量随光照强度的变化曲线．下列叙述错误的是 A. 0﹣DA. 0﹣D间植物光合作用的总量是间植物光合作用的总量是S S2 2+S+S3 3B B．．0﹣D0﹣D间植物呼吸作用消耗的有机物量为间植物呼吸作用消耗的有机物量为S S1 1+S+S3 3C C．．0﹣D0﹣D间植物光合作用有机物的净积累量为间植物光合作用有机物的净积累量为S S2 2﹣S﹣S1 1D D．．0﹣D0﹣D间植物光合作用有机物的净积累量为间植物光合作用有机物的净积累量为S S2 2+S+S1 1D。