2018-2019高中生物 第5章 細(xì)胞的能量代謝 5.3.2 光合作用的過(guò)程、光合作用與農(nóng)業(yè)課件 北師大版必修1.ppt

第二課時(shí) 光合作用的過(guò)程、光合作用與農(nóng)業(yè),1.簡(jiǎn)述光合作用的過(guò)程。 2.理解影響光合作用的環(huán)境因素。 3.說(shuō)明提高光合作用效率的方法。,一,二,一、光合作用的過(guò)程 1. 植物進(jìn)行光合作用時(shí),在葉綠體中,利用光能,把CO2和H2O轉(zhuǎn)化為有機(jī)物(主要是糖類(lèi)),釋放出O2,并把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在有機(jī)物中。光合作用的過(guò)程可分為光反應(yīng)階段和碳反應(yīng)階段。 2.光反應(yīng)階段 (1)場(chǎng)所:葉綠體的類(lèi)囊體膜上。 (2)過(guò)程:葉綠體色素吸收光能并傳遞給特殊狀態(tài)的葉綠素a,使其被激發(fā)失去電子,失去電子的葉綠素a從周?chē)乃肿又袏Z取電子,使水分解成氧和氫離子。在光的照射下,特殊狀態(tài)的葉綠素a不斷地丟失電子,形成電子流,使光能轉(zhuǎn)化成電能。電子傳遞過(guò)程中，一部分能量使ADP和Pi結(jié)合形成ATP,另一部分能量貯存在NADPH中。 3.碳反應(yīng)階段 (1)場(chǎng)所:葉綠體的基質(zhì)中。 (2)過(guò)程:CO2的固定;C3的還原;C5的再生。,一,二,4.光反應(yīng)和碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系,一,二,5.光合作用的意義 (1)對(duì)于地球上幾乎所有的生物來(lái)說(shuō),光合作用所固定的太陽(yáng)能是它們生命活動(dòng)所需能量的根本來(lái)源。 (2)光合作用能使大氣中O2和CO2的含量保持相對(duì)穩(wěn)定。 (3)光合作用對(duì)于生物的進(jìn)化具有重要作用。,一,二,二、光合作用與農(nóng)業(yè) 1.影響光合速率的環(huán)境因素 (1)光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響。 影響:在一定范圍內(nèi),光合速率隨光照強(qiáng)度的增加而加快,幾乎成正比。 光飽和點(diǎn):當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí),光合速率不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加,這時(shí)的光照強(qiáng)度稱(chēng)為光飽和點(diǎn)。 光補(bǔ)償點(diǎn):在同一時(shí)間內(nèi),有機(jī)物的形成和消耗相等,這時(shí)的光照強(qiáng)度稱(chēng)為光補(bǔ)償點(diǎn)。,一,二,(2)CO2濃度對(duì)光合速率的影響:在一定光照強(qiáng)度下,隨著CO2濃度的增加,植物的光合速率加快。 (3)溫度對(duì)光合作用的影響:溫度通過(guò)影響酶的活性而影響光合作用。 (4)礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響:氮、鎂、鐵等是合成葉綠素所必需的礦質(zhì)元素;鉀、磷等參與糖類(lèi)代謝和運(yùn)輸;磷還參與ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化和能量傳遞。 2.如何提高光合作用的效率 (1)增加CO2濃度。 (2)提高光能的利用率。,1,2,3,1,2,3,2.外界環(huán)境對(duì)光合作用的影響 (1)光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響:在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi),增加光照強(qiáng)度可提高光合速率(見(jiàn)下圖)。 AB:表明隨著光照強(qiáng)度的增加,光合作用 逐漸加強(qiáng)。 B點(diǎn):對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)(植物所 需的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上,植物才能 正常生長(zhǎng))。 BC:隨著光照強(qiáng)度的不斷增加,光合作用逐漸加強(qiáng)。 C點(diǎn):對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。 特別提醒陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低,如上圖虛線所示。,1,2,3,(2)CO2濃度、含水量及礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響(如下圖所示)。,1,2,3,應(yīng)用指南(1)溫室內(nèi)充CO2,即提高CO2濃度,有助于增加植物的產(chǎn)量。 (2)合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大,提高酶的合成速率,增加光合速率。 (3)施用有機(jī)肥,其經(jīng)土壤微生物分解后,既可為植物補(bǔ)充CO2,又可為植物提供各種礦質(zhì)元素。,1,2,3,(3)溫度對(duì)光合作用的影響:光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的,溫度直接影響酶的活性。,1,2,3,3.光合作用過(guò)程中的量變關(guān)系,1,2,3,葉綠體處于不同的條件下,C3、C5、H和ATP以及(CH2O)合成量的動(dòng)態(tài)變化如下表。,題型一,題型二,題型三,【例1】 葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述,正確的是( ) A.葉綠體中的色素主要分布在類(lèi)囊體腔內(nèi) B.H2O在光下分解為H和O2的過(guò)程發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中 C.CO2的固定過(guò)程發(fā)生在類(lèi)囊體的薄膜上 D.光合作用的產(chǎn)物糖類(lèi)是在葉綠體的基質(zhì)中合成的 解析葉綠體中的色素主要分布在類(lèi)囊體的薄膜上;H2O 在光下分解的過(guò)程也是在類(lèi)囊體的薄膜上進(jìn)行的;CO2的固定、C3的還原和糖類(lèi)的合成發(fā)生在碳反應(yīng)中,在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行。所以D項(xiàng)正確。 答案D,題型一,題型二,題型三,【例2】 下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述,正確的是( ) (注:箭頭所指為處理開(kāi)始時(shí)間),題型一,題型二,題型三,A.t1t2,葉綠體類(lèi)囊體膜上的色素吸收光能增加,基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多 B.t2t3,碳反應(yīng)限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照,光合速率將再提高 C.t3t4,光照強(qiáng)度不變、光合速率的提高是光反應(yīng)速率不變、碳反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果 D.t4后短暫時(shí)間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低,題型一,題型二,題型三,解析:水的光解在類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t2t3,限制光合作用的主要因素是CO2濃度(碳反應(yīng)階段限制光合作用),若在t2時(shí)刻增加光照,光合速率不會(huì)提高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;t3t4,光強(qiáng)充足且不變,光合速率提高是因?yàn)镃O2濃度提高,碳反應(yīng)增強(qiáng),此時(shí),光反應(yīng)也增強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;t4后,由于無(wú)光照,光反應(yīng)停止,NADPH和ATP不再生成,C3的還原仍在進(jìn)行,短暫時(shí)間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,而且光反應(yīng)停止,還原C3的量減少,C3還原后的直接產(chǎn)物的含量也降低,D項(xiàng)正確。 答案:D,題型一,題型二,題型三,【例3】 右圖表示將某植物放在不同CO2濃度環(huán)境條件下,其光合速率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線。a、b、c三點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的葉肉細(xì)胞中C3含量由高到低的順序是( ) A.a>b>c B.ab=c D.a=bb>c。 答案:A,1 2 3 4 5,1光合作用過(guò)程中,能量的轉(zhuǎn)化途徑是( ) A.光能色素糖類(lèi) B.色素ATP糖類(lèi) C.光能電能ATP和NADPH糖類(lèi) D.ATP三碳化合物糖類(lèi) 解析:光合作用過(guò)程中有物質(zhì)變化和能量變化,在光反應(yīng)過(guò)程中的能量變化是葉綠體色素吸收光能,將光能轉(zhuǎn)變成電能再轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能貯存在ATP和NADPH中;碳反應(yīng)過(guò)程中的能量變化是將ATP和NADPH中的化學(xué)能貯存在糖類(lèi)中。 答案:C,1 2 3 4 5,2在晴天中午,密閉的玻璃溫室中栽培的玉米,即使溫度及水分條件適宜,光合速率仍然較低,其主要原因是 ( ) A.O2濃度過(guò)低 B.O2濃度過(guò)高 C.CO2濃度過(guò)低 D.CO2濃度過(guò)高 解析:光合作用的原料是H2O和CO2。晴天,在密閉條件下,溫度適宜,溫室內(nèi)作物不斷進(jìn)行光合作用消耗了CO2,溫室內(nèi)的空氣不與外界流通,CO2不能得到及時(shí)的補(bǔ)給,導(dǎo)致其濃度下降,光合速率較低。 答案:C,1 2 3 4 5,3在光合作用過(guò)程中,關(guān)于葉綠體色素作用的描述,錯(cuò)誤的是( ) A.葉綠體色素與ATP的合成有關(guān) B.葉綠體色素參與ATP的分解 C.葉綠體色素與O2和NADPH的形成有關(guān) D.葉綠體色素能吸收和傳遞光能 解析:葉綠體中的色素參與的是光合作用的光反應(yīng),將H2O光解產(chǎn)生NADPH和O2,并能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能,將光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的活躍的化學(xué)能。 答案:B,1 2 3 4 5,4進(jìn)行正常光合作用的葉片,葉綠體中NADPH的含量相對(duì)穩(wěn)定,如果在a點(diǎn)時(shí)突然停止供給CO2,能表示葉綠體中NADPH含量變化的曲線是( ) 解析:進(jìn)行正常光合作用的葉片突然停止供給CO2,碳反應(yīng)受到抑制,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH的消耗減少,NADPH積累增多,一段時(shí)間后處于穩(wěn)定狀態(tài)。 答案:B,1 2 3 4 5,5在右圖所示玻璃容器中,注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片,密閉后,設(shè)法減小液面上方的氣體壓強(qiáng),會(huì)看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器,又會(huì)發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是( ) A.葉片吸水膨脹,密度減小 B.葉片進(jìn)行光合作用所產(chǎn)生的O2附著在葉面 C.溶液內(nèi)產(chǎn)生的CO2大量附著在葉面 D.NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大 解析:當(dāng)玻璃容器中的氣體被抽空后葉片沉入水底,由于光照時(shí)葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的O2充滿(mǎn)了細(xì)胞間隙,使葉片的浮力增大,葉片重新浮出液面。 答案:B,