高考生物一轮总复习课件：必修1 第5章 第4节能量之源——光与光合作用
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第5章 细胞的能量供应和利用
第 4节
能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和叶绿体结构 1．色素的种类和功能
3 叶绿素a蓝绿色 主要吸收①红光和蓝紫光 (1)叶绿素 ____________ 4 叶绿素b黄绿色 1 胡萝卜素橙黄色 蓝紫光 主要吸收②_______ (2)类胡萝卜素 4 叶黄素黄色
光、色素、酶 类囊体薄膜 [H]＋O2 ATP ATP中活跃的化学能 酶 叶绿体基质 C3 (CH2O) 有机物中稳定的化学能
[H]和ATP ；暗反应 二者联系：光反应为暗反应提供⑰___________ ADP、Pi 。 为光反应提供⑱__________
3．意义 1制造有机物 光合作用是最基本的 2将光能转化为化学能， 物质代谢和能量代谢 储存在有机物中 (3)维持大气中 O2 与 CO2 的相对稳定。 蓝藻光 (4)促进生物进化：无氧呼吸生物――→ 有氧呼吸生物；水 合作用 O2→O3 生生物 ――→ 陆生生物。 4．应用：提高农作物产量(措施如控制光照强弱和温度的 高低，提高 CO2 浓度)。
验的分析及结论合理的是 (
A．本实验未设对照组
)
B．有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 C．实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 D．实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
解析
该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，A项错
误。该实验只能证明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光 照将CO2转变成了淀粉，D项错误。 答案 BC
处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分布。
③鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质(HO与 C18O2)，因变量为O2的放射性。 ④普利斯特利：缺少对照实验，实验结果的说服力不强。
(双选)德国科学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处 数小时进行“饥饿”处理(消耗叶片中的淀粉)后，再把该叶片 的一半遮光，另一半曝光。一段时间后，将该叶片用碘蒸气处 理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实
比较 项目 条件 场所
光反应 需要色素、光、酶 在叶绿体类囊体结构 的薄膜上进行 光能 2H2O――→4[H]＋
暗反应 不需叶绿素和光，需要多种酶 在叶绿体的基质中进行 酶 CO2 固定：CO2＋C5――→2C3 ATP[H] CO2 还原：2C5 ――→ 酶 (CH2O)＋C5
物质 转化
O2↑ 酶 ADP＋Pi――→ATP 能量
18 提供H18 O ， CO ―→植物释放的氧气全部为 O2 相互 2 2 18 提供H2O，C O2―→植物释放的氧气全部为O2 对照
(3)
在光合作用的发现中，大多数科学家利用了对照实验，使 结果和结论更科学、准确。 ①萨克斯：自身对照，自变量为光照(一半曝光与另一半 遮光)，因变量为颜色变化。 ②恩格尔曼：自身对照，自变量为光照(照光处与不照光
3．1880 年恩格尔曼实验
水绵 黑暗、无空气 (1) ――→ 显微镜观察 好氧细菌 极细光束照射叶绿体→好氧细菌集中在照光处 完全曝光→好氧细菌集中在带状叶绿体处
(2)实验组：极细光束照射处的叶绿体 对照组：黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体
4．20 世纪 30 年代鲁宾、卡门实验 (1)实验方法：同位素示踪法 (2)
比较项目 能量 转化
光反应
暗反应
光能→电能→活跃 ATP 中活跃的化学 的化学能，并储存 能→(CH2O)中稳定 在 ATP 中 的化学能
①光反应为暗反应提供[H]和 ATP；暗反 关系 应为反光应提供 ADP 和 Pi； ②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗 反应，有机物无法合成
3．光合作用总反应式
C．X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要水 D．Y和木塞夹着的部分对照实验能证明光合作用需要光 【答案】 AB 【解析】X有色素、光、CO2，可以进行光合作用产生淀 粉；Y有色素、光、无CO2，不能进行光合作用产生淀粉；X 与Y相对照说明光合作用需要CO2。
光合作用的过程
1．光合作用过程的图解
2．光反应与暗反应的比较
光合作用探究历程中的经典实验
1．1771 年普利斯特利实验 玻璃罩密封 绿色植物＋点燃蜡烛 ――→ 蜡烛不易熄灭 (1) 玻璃罩密封 绿色植物＋小白鼠 ――→ 小白鼠不易窒息死亡 植物可以 → 更新空气
(2)不足之处： 缺乏对照实验(记录时漏掉了实验在阳光下进 行这一重要条件，后来英格豪斯为其纠正)。 2．1864 年萨克斯实验 (1)提前暗处理消耗掉叶片中原有的淀粉，避免干扰 实验组：一半曝光 脱色处理 呈深蓝色 (2) ――→ 对照组：一半遮光 碘蒸气处理 不变蓝色 光下产生淀粉 运用对照实验
2．叶绿体 外表：双层膜 基质：含③ 暗反应所需的酶 (1)结构 内部基粒：由类囊体叠加而成，增大膜面积， 分布着④ 色素和光反应所需的酶
叶绿体是光合作用的场所 。 (2)功能：⑤__________________________
二、光合作用的过程及意义 光能 CO ＋ H O ――→ (CH2O)＋O2 2 2 1．反应式：⑥__________________________________ 。 叶绿体 2．过程
( 双选 ) 将某植物 ( 其叶片如下图图甲所
示 ) 放在黑暗中两天后，根据图乙所示，处理其中一块叶片。 然后将整株பைடு நூலகம்物置于阳光下 4小时，取该叶片用酒精脱色处理 后，滴加碘液显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的 是( )
A．该实验的结果显示出X为蓝色，Y为棕黄色
B．W和X两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素
(1)光合作用的产物：主要是糖类，包括单糖 (葡萄糖和果 糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最为普遍， 但蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的产物。
(2)元素的去向
第 4节
能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和叶绿体结构 1．色素的种类和功能
3 叶绿素a蓝绿色 主要吸收①红光和蓝紫光 (1)叶绿素 ____________ 4 叶绿素b黄绿色 1 胡萝卜素橙黄色 蓝紫光 主要吸收②_______ (2)类胡萝卜素 4 叶黄素黄色
光、色素、酶 类囊体薄膜 [H]＋O2 ATP ATP中活跃的化学能 酶 叶绿体基质 C3 (CH2O) 有机物中稳定的化学能
[H]和ATP ；暗反应 二者联系：光反应为暗反应提供⑰___________ ADP、Pi 。 为光反应提供⑱__________
3．意义 1制造有机物 光合作用是最基本的 2将光能转化为化学能， 物质代谢和能量代谢 储存在有机物中 (3)维持大气中 O2 与 CO2 的相对稳定。 蓝藻光 (4)促进生物进化：无氧呼吸生物――→ 有氧呼吸生物；水 合作用 O2→O3 生生物 ――→ 陆生生物。 4．应用：提高农作物产量(措施如控制光照强弱和温度的 高低，提高 CO2 浓度)。
验的分析及结论合理的是 (
A．本实验未设对照组
)
B．有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因 C．实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 D．实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
解析
该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，A项错
误。该实验只能证明有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光 照将CO2转变成了淀粉，D项错误。 答案 BC
处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分布。
③鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质(HO与 C18O2)，因变量为O2的放射性。 ④普利斯特利：缺少对照实验，实验结果的说服力不强。
(双选)德国科学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处 数小时进行“饥饿”处理(消耗叶片中的淀粉)后，再把该叶片 的一半遮光，另一半曝光。一段时间后，将该叶片用碘蒸气处 理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实
比较 项目 条件 场所
光反应 需要色素、光、酶 在叶绿体类囊体结构 的薄膜上进行 光能 2H2O――→4[H]＋
暗反应 不需叶绿素和光，需要多种酶 在叶绿体的基质中进行 酶 CO2 固定：CO2＋C5――→2C3 ATP[H] CO2 还原：2C5 ――→ 酶 (CH2O)＋C5
物质 转化
O2↑ 酶 ADP＋Pi――→ATP 能量
18 提供H18 O ， CO ―→植物释放的氧气全部为 O2 相互 2 2 18 提供H2O，C O2―→植物释放的氧气全部为O2 对照
(3)
在光合作用的发现中，大多数科学家利用了对照实验，使 结果和结论更科学、准确。 ①萨克斯：自身对照，自变量为光照(一半曝光与另一半 遮光)，因变量为颜色变化。 ②恩格尔曼：自身对照，自变量为光照(照光处与不照光
3．1880 年恩格尔曼实验
水绵 黑暗、无空气 (1) ――→ 显微镜观察 好氧细菌 极细光束照射叶绿体→好氧细菌集中在照光处 完全曝光→好氧细菌集中在带状叶绿体处
(2)实验组：极细光束照射处的叶绿体 对照组：黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体
4．20 世纪 30 年代鲁宾、卡门实验 (1)实验方法：同位素示踪法 (2)
比较项目 能量 转化
光反应
暗反应
光能→电能→活跃 ATP 中活跃的化学 的化学能，并储存 能→(CH2O)中稳定 在 ATP 中 的化学能
①光反应为暗反应提供[H]和 ATP；暗反 关系 应为反光应提供 ADP 和 Pi； ②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗 反应，有机物无法合成
3．光合作用总反应式
C．X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要水 D．Y和木塞夹着的部分对照实验能证明光合作用需要光 【答案】 AB 【解析】X有色素、光、CO2，可以进行光合作用产生淀 粉；Y有色素、光、无CO2，不能进行光合作用产生淀粉；X 与Y相对照说明光合作用需要CO2。
光合作用的过程
1．光合作用过程的图解
2．光反应与暗反应的比较
光合作用探究历程中的经典实验
1．1771 年普利斯特利实验 玻璃罩密封 绿色植物＋点燃蜡烛 ――→ 蜡烛不易熄灭 (1) 玻璃罩密封 绿色植物＋小白鼠 ――→ 小白鼠不易窒息死亡 植物可以 → 更新空气
(2)不足之处： 缺乏对照实验(记录时漏掉了实验在阳光下进 行这一重要条件，后来英格豪斯为其纠正)。 2．1864 年萨克斯实验 (1)提前暗处理消耗掉叶片中原有的淀粉，避免干扰 实验组：一半曝光 脱色处理 呈深蓝色 (2) ――→ 对照组：一半遮光 碘蒸气处理 不变蓝色 光下产生淀粉 运用对照实验
2．叶绿体 外表：双层膜 基质：含③ 暗反应所需的酶 (1)结构 内部基粒：由类囊体叠加而成，增大膜面积， 分布着④ 色素和光反应所需的酶
叶绿体是光合作用的场所 。 (2)功能：⑤__________________________
二、光合作用的过程及意义 光能 CO ＋ H O ――→ (CH2O)＋O2 2 2 1．反应式：⑥__________________________________ 。 叶绿体 2．过程
( 双选 ) 将某植物 ( 其叶片如下图图甲所
示 ) 放在黑暗中两天后，根据图乙所示，处理其中一块叶片。 然后将整株பைடு நூலகம்物置于阳光下 4小时，取该叶片用酒精脱色处理 后，滴加碘液显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的 是( )
A．该实验的结果显示出X为蓝色，Y为棕黄色
B．W和X两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素
(1)光合作用的产物：主要是糖类，包括单糖 (葡萄糖和果 糖)、二糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最为普遍， 但蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的产物。
(2)元素的去向