2021版山东新高考生物人教大一轮复习课件:第10讲 光合作用的原理与过程

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( ×) (9)化能合成作用也能将无机物合成为有机物,但所需要的能量来
源与光合作用不同。( √ )
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
-25-
探究 探索光合作用原理的经典实验分析(科学思维) 1.在光照下,向离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬 浮液中有H2O,没有CO2),可以释放出氧气。像这样,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称作希尔反应。 (1)希尔的实验说明水的光解产生氧气,是否说明植物光合作用产 生的氧气中的氧元素全部都来自水? 提示:不能。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发 生水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰, 也并没有直接观察到氧元素的转移。
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
-12-
必备知识 核心素养 关键能力
探究2 光合作用经典实验分析(科学探究) 下面是光合作用探究历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,请 分析回答下列问题。
(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处?
提示:选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观 察;用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
-26-
(2)希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反 应?
提示:能。希尔反应是离体叶绿体在无CO2的条件下完成的,因此, 水的光解并非必须与糖的合成相关联,暗示着希尔反应是相对独立 的反应阶段。
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
罩上,其叶绿体内CO2的固定立即停止。( × ) (6)硝化细菌是原核生物,可以利用化学能将H2O和CO2合成糖类,
属于自养生物。( √ )
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
-24-
(7)CO2的固定实际上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能。 ( ×)
(8)光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环。
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
-5-
必备知识 核心素养 关键能力
2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
叶绿素b 叶绿素a
胡萝卜素 叶黄素
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
-6-
必备知识 核心素养 关键能力
(1)色素的功能:叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光 ,类胡萝卜素 主要吸收 蓝紫光 。
(2)色素吸收光的范围:可见光的波长范围大约是390~760 nm,叶 绿体中的色素只吸收 可见光 ,对红外光和紫外光等不吸收。
核心素养专项提升
-15-
(2)叶绿体的结构与功能相适应的特点 ①叶绿体的基粒由类囊体堆叠而成,有巨大的膜面积。 ②叶绿体的类囊体薄膜上分布有吸收光能的色素。 ③叶绿体的类囊体薄膜和基质中有催化光合作用进行的酶。
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
-16-
必备知识 核心素养 关键能力
考向2 光合作用的探究历程
第10讲 光合作用的原理与过程
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
-2-
内容标准
核心素养解读
1.说明叶绿体从 太阳光中捕获能
量,并将其转化 为细胞可利用的
化学能储存在有
机物中。
2.活动:提取和分 离叶绿体色素。
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
-3-
必备知识 核心素养 关键能力
捕获光能的色素和结构
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
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正误判断
(1)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中。 (×)
(2)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉。( × ) (3)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后,可完成暗反应过 程。( √ ) (4)进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原。( √ ) (5)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶
2C3
②C3 的还原:
2C3 +C5
(CH2O)
ATP 中 活跃的化学能 →有机物中稳定的化学能
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
(2)根据下图分析光反应与暗反应的联系。
-20-
①光反应为暗反应提供 ATP和[H] 。 ②暗反应为光反应提供 ADP、Pi、NADP+ 。 (3)写出光合作用总反应式,并用箭头标注反应物中H、O的去向。
-27-
必备知识 核心素养 关键能力
2.1941年,美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,研究了光 合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2, 使它们分别变成 H218 O和C18O2。然后,进行了两组实验:第一组给 植物提供H2O和C18O2,第二组给同种植物提供 H218O和CO2。在其 他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的 都是18O2。
核心素养专项提升
-14-
必备知识 核心素养 关键能力
考向1 捕获光能的色素和结构
1.(2019福建厦门外国语学校月考)现用叶绿素b完全缺失水稻叶
片(下称色素缺失水稻)进行的相关实验中,正确的是( )
A.用色素缺失水稻叶片进行光合色素分离实验,滤纸条上距画线
处用最色近素的缺色失素水带稻呈叶片黄进绿行色光合色素分离实验,滤纸条上距画线处最近 关闭 的B色.自素然带光呈照蓝下绿色色素,因缺为失叶水绿素稻b叶完片全放缺氧失,速没率有黄表绿示色叶,A片项总错光误合;自作然用
(×) (8)黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引
起的。( √ )
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
-10-
探究1 叶绿体中的色素及色素的吸收光谱分析(科学思维) 如图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱(暗带部分表示被吸收的光 线),思考回答下列问题。
必备知识
1.叶绿体的结构与功能
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
-4-
必备知识 核心素养 关键能力
外表:① 双层膜

②基质:含有与 暗反应 有关的酶
(1) 构
内部
③ 基粒
:由类囊体堆叠而成,分布有
色素 和与 光反应 有关的酶
(2)功能:进行 光合作用
的场所。
(3)恩格尔曼的实验:好氧细菌只向 叶绿体 被光束照射的部 位集中。
多种酶 [H](NADPH)、ATP、CO2
(CH2O) 、ADP、Pi
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
-19-
①水的光解: 物质 H2O [H]+O2 变化 ②ATP 的合成:
ADP+Pi ATP
能量 变化
光能→ATP 中 活跃的化学能
①CO2 的固定:
CO2 +C5
必备知识 核心素养 关键能力
教材拾遗(必修1第94页和第103页“相关信息”改编)光合作用过 程中[H]与细胞呼吸过程中[H]有什么不同?
光合作用过程中[H]
本 质
还原型辅酶Ⅱ(NADPH)
来 源
光反应
阶段
去 三碳化合物的还原 向
细胞呼吸过程中[H]
还原型辅酶Ⅰ(NADH)
无氧呼吸第一阶段、有氧呼 吸第一、二阶段 有氧呼吸第 三 阶段生 成水
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
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必备知识 核心素养 关键能力
3.光合作用的探究历程(连一连)
答案:①—A—b ②—C—a ③—E—e ④—D—c ⑤—B—d
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
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必备知识 核心素养 关键能力
教材拾遗(必修1第99页“与社会的联系”改编)温室或大棚种植蔬
速光率照与下其色有素氧缺呼失吸水稻速叶率片差放值氧速率表示叶片总光合作用速率与其有
素氧明水Cb均呼各稻.色吸种叶不素速绿片参缺率色中与失差植有吸水值物其收稻中他,B传项叶叶色递正绿 素片光确素 能能能;参b色进均与素行不吸缺光参收失与合传水吸作递稻收用光叶传表能片递明,能C光项各进能错种行,只误光绿能;合同色说作色植明用素物色,正不中素常能叶缺水表失绿
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
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必备知识 核心素养 关键能力
(2)恩格尔曼实验中临时装片的环境条件和实验条件是什么?目 的是什么?
提示:在没有空气的黑暗环境中进行,选用极细的光束照射,并且 用好氧菌进行检测,排除氧气和除极细光束外的其他光的干扰。
(3)萨克斯实验中进行“黑暗”处理的目的是什么? 提示:消耗掉细胞中原有的淀粉,防止对实验结果造成干扰。
菜时,最好选择
的玻璃、塑料薄膜,理由


提示:无色透明 有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他色 光很少或不能透过,光照强度会减弱,不利于光合作用;而无色透明 的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各色光,光照强度较大,有利于光 合作用的进行
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
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必备知识 核心素养 关键能力
正误判断
(1)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。 ( ×) (2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素。( √ ) (3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。( √ ) (4)叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。( × ) (5)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。
(×) (6)叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。( × ) (7)通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。
作用产生的氧气来自水,C项正确;在暗反应过程中,二氧化碳与C5反应
形成C3,C3进一步转化为(CH2O)和C5,叶绿体内的C5和C3的量保持动态
平衡,故供给小球藻14CO2,叶绿体内含14C的C3和C5不会不断积累,D项
错误。
关闭
D
解析 答案
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
提示:
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
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必备知识 核心素养 关键能力
2.光合作用和化能合成作用的比较
项目
光合作用 化能合成作用
区 能量来源 光能 别 代表生物 绿色植物
氧化无机物放出的能量 硝化细菌
相同点
都能将 物
CO2和H2O
等无机物合成有机
第八单元
考点一
考点二
核心素养专项提升
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稻D叶.同片色相素比正,自常然水光稻照叶下片,色相素比缺,失自水然稻光叶照片下能色吸素收缺红光失也水能稻吸叶收片蓝能紫吸
收光红,因光为但叶不绿吸素收a能蓝吸紫收光红光和蓝紫光,D项错误。
关闭
B
解析 答案
必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
生命观念影响叶绿素合成的因素 (1)影响叶绿素合成的三大因素
2.下列关于光合作用探究历程的实验的说法,错误的是( )
A.饥饿处理后,天竺葵叶片曝光部分可向遮光部分运输小分子有
机物
B.受到均匀光照,好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位
比饥(如C例饿.葡改也处萄变随理糖水之后、中变,天H化竺糖21葵)8可O叶以所片运占的输的曝到比光遮例部光,分小部能球分进,藻A行项释光正放合确的作;水氧用绵气,光叶中合绿1作8体O用受2所的光占产照的物关闭 后D进.供行给光小合球作藻用1产4C生O氧2,叶气绿,好体氧内菌含的代14C谢的活C动3和需C要5不氧气断,积B项累正确;光合
光合作用的基本过程 1.光合作用的过程
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必备知识
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
-18-
(1)根据上图分析光反应与暗反应的区别。
过程 Ⅰ. 光反应 场所 叶绿体类囊体薄膜
Ⅱ. 暗反应 叶绿体基质
条件 原料
产物
光 、色素和酶
水、NADP+、ADP、Pi [H](NADPH)、 ATP、 O2
第八单元
考点一
核心素养 关键能力
考点二
核心素养专项提升
-11-
(1)从叶绿素吸收光谱图可知:叶绿素a在红光部分的吸收带较叶 绿素b偏向 长 波方面,且吸收光谱带比叶绿素b宽,叶绿素b在蓝紫 光部分的吸收光谱带比叶绿素a 宽 (填“宽”“窄”)。
(2)研究表明:在漫射光环境中(比如荫蔽条件下是漫射光环境),光 线以较短波长的光占优势。请预测:和上层叶片相比,同一植物底 层叶片中,叶绿素a/b 降低 ,弱光下的吸收能力 增强 ,有利于 提高植株的捕光能力,是对弱光环境的一种适应。
(4)萨克斯实验中在染色前通常用酒精对叶片进行脱色处理,目的 是什么?
提示:防止叶片中色素颜色对实验结果的干扰。 (5)两实验设计中是如何形成对照的? 提示:恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光、黑暗与完全曝光 形成对照;萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形 成对照。
第八单元
考点一
考点二
(1)分析鲁宾和卡门做的实验,你能得出什么结论?
提示:光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水,而并不来 源于CO2。
必备知识
第八单元
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