第16课时光合作用(选修)PPT资料.ppt
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（2）失去电子的叶绿素a:
易得到电子，是强氧化剂。
4.NADPH和ATP中都含有活跃的化学能。
反应式NADP+H+2eNADPH中，一是注意需2个电子；
二是式中电子直接来源是激发态的叶绿素a，根本来源是参与反应的水。
5.活跃的化学能转换为稳定的化学能中，NADPH既是还原剂又能提供能量。
6.NADPH、ATP：
囊状结构薄膜基质；
NADP+、ADP+、Pi：
基质囊状结构薄膜。
酶,对位训练1.下列关于叶绿体中色素作用的叙述，正确的是（）少数处于特殊状态的叶绿素a的作用是吸收和传递光能叶绿体中的色素均可以吸收、传递和转换光能少数处于特殊状态的叶绿素a可以吸收和转换光能绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b和类胡萝卜素可以吸收和转换光能绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b和类胡萝卜素可以吸收和传递光能,A.B.C.D.解析绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b、类胡萝卜素（即胡萝卜素和叶黄素）可以吸收和传递光能，少数处于特殊状态的叶绿素a不仅可以吸收光能，还可转换光能。
答案D,考点二C3和C4植物的比较,提醒C4植物的暗反应发生场所为两处叶肉细胞中进行CO2的初次固定，维管束鞘细胞中进行CO2的再次固定，只有维管束鞘细胞才能通过光合作用合成有机物，即C4植物的叶肉细胞内不通过光合作用合成有机物。
对位训练2.在光照下，小麦（C3植物）叶片的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是（）A.水光解释放O2B.固定CO2形成三碳化合物C.产生ATP和HD.光合色素吸收并转换光能,B,3.在光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是（）解析玉米是C4植物，在光合作用过程中，CO2中的C首先转移到C4中，然后才转移到C3中。
所以，该过程中C4应该先升后降，C3则不断上升。
B,考点三提高光能利用率1.光能利用率光能利用率=单位土地面积上光合作用产生有机物中所含能量照射在单位土地面积上的太阳能2.措施
（1）延长光照时间（南方一年二季或三季水稻）。
（2）增加光合面积（间作套种）。
（3）提高光合作用效率（各种影响因素）。
100%,3.提高光合作用效率的措施
（1）增加光照强度：
在一定光照强度范围内，增加光照强度，使光反应加强。
在CO2充足条件下，转换成的稳态化学能增多。
（2）增大CO2供应：
在一定光照强度和温度下，提高CO2浓度，暗反应加快，尽可能多地将活跃的化学能转换为稳定的化学能。
（3）必需矿质元素的供应,拓展提升1.提高CO2浓度的措施
（1）控制好农作物的密度，即合理密植，使农田后期通风良好。
（2）增施有机肥料，原理是利用土壤微生物分解有机物时，会释放出较多的CO2。
（3）适当施用碳酸氢铵肥料，碳酸氢铵分解后能够释放出较多的CO2。
2.光能利用率和光合作用效率影响光合作用效率的所有因素如光照强度、CO2浓度、温度、矿质元素等都能影响光能利用率，所以提高光合作用效率即能提高光能利用率，除此之外光照时间、光照面积不影响光合作用效率但能影响光能利用率。
3.不同植物光合作用强度与CO2的关系从图示可解读以下信息：
（1）图甲中A（A）点表示植物进行光合作用时所需最低CO2浓度，C4植物对CO2的利用率高。
（2）图乙中B（B）点表示光合作用吸收CO2和细胞呼吸释放CO2相等，即光补偿点（CO2补偿点）。
阴生植物的光补偿点（CO2补偿点）低于阳生植物，只有在大于光补偿点（CO2补偿点）时，植物才会积累有机物。
（3）图甲、乙中C（C）和D（D）点分别表示CO2饱和点、光饱和点（CO2饱和点）。
阴生植物的光饱和点（CO2饱和点）低于阳生植物，利用此特点可合理间行套种农作物。
对位训练4.下列有关措施及对应的生物学原理的叙述，错误的是（）A.农田种植作物一年两茬，可延长光合作用时间B.栽种秆矮、叶直而小的作物，能增加种植密度，有益于增大光合面积C.温室条件下，通过增施农家肥可以提高作物对有机物的吸收D.经常疏松土壤可以促进植物充分利用土壤中的矿质营养解析温室条件下，增施农家肥可增加土壤中矿质离子的含量和CO2含量，以提高农作物的产作物不从土壤中直接吸收有机物。
C,思维方法探究思维误区警示易错分析对光能在叶绿体中的转换过程辨析不清
（1）能量转换三步中前二步都在叶绿体囊状结构薄膜上，第三阶段在叶绿体基质中。
（2）只有少数特殊状态的叶绿素a有转化功能，其它叶绿素a分子和其它色素只有吸收、传递功能。
（3）NADPH既有还原功能又能提供能量。
纠正训练下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。
在图示结构上（）A.生物膜为叶绿体内膜B.可完成光合作用的全过程C.发生的能量转换是：
光能电能化学能D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动,解析叶绿体内膜为生物膜的一种，图示为囊状结构薄膜，光反应在叶绿体囊状结构薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，光反应产生的ATP用于暗反应。
答案C,知识综合应用重点提示通过“对C3、C4植物多种鉴别方法”的考查，提高“具有对一些生物学问题进行初步探究”的能力。
典例分析请回答下列两个问题：
科学家发现生长在高温、强光照和干旱环境中的植物气孔关闭，C4植物能利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，C3植物则不能。
.取自热带不同生活环境下的甲、乙两株长势良好、状态相似的草本植物，已知甲是C4植物，乙不知其光合作用固定CO2的类型。
请利用一个密闭大玻璃钟罩，完成初步判别乙植物是C3植物还是C4植物的实验。
（1）原理：
。
（2）方法：
将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，给予等条件培养。
连续若干天观察记录它们的生长情况。
（3）预期结果。
（4）结果分析：
.对于以上的分析，用显微镜从形态学方面进一步验证。
（1）方法：
制作乙植物的叶片过叶脉横切的临时切片，用显微镜观察。
（2）结论如果视野中看到，则乙是C3植物。
如果看到，则乙是C4植物。
.研究性学习小组欲观察两种植物光合作用形成的淀粉粒在叶片内的位置有何不同，用碘液对叶片染色后制成的横切片在显微镜下观察，只能看到绿色颗粒，却看不到淀粉粒，这一操作过程的错误之处是。
答案.
（1）在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟罩内CO2浓度逐渐降低，C4植物能利用较低浓度的CO2，生长良好，而C3植物不能
（2）高温、强光照和干旱（3）乙植物与甲植物生长状态相似乙植物逐渐枯萎，而甲植物依然健壮（4）若出现第种情况，乙植株为C4植物；
出现第种情况，乙植株为C3植物,.
（2）没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体有“花环型”结构或维管束鞘细胞中有叶绿体（无基粒）.绿色叶片应该先在热的酒精中脱去叶绿素，再去染色制片,方法规律鉴别C3、C4植物的方法
（1）同位素标记CO2转移途径方法鉴别C3植物：
14CO214C3（14CH2O）C4植物：
14CO214C414C3（14CH2O）
（2）从植物形态方面鉴别制作植物叶片横切面临时装片，用显微镜主要通过观察以下两个方面判断：
（3）从生理学方面（利用碳同化能力差异）鉴别饥饿处理的生长健壮的C3、C4植物分别置于相同的低CO2浓度环境中（如玻璃罩下）培养观察植株生长状况或,变式训练为了比较C3植物和C4植物叶片结构的主要区别，将小麦和玉米的叶片制成临时横切片标本在光学显微镜下观察。
下面是涉及观察过程与观察结果的叙述，其中正确的是（）A.观察的目标主要是比较两种植物叶肉细胞和表皮细胞的形态结构B.先用低倍镜对焦，将观察目标移至视野中央，转用高倍镜并减少光量，调焦观察C.先用低倍镜对焦，寻找叶脉，观察维管束外是否具有“花环型”的两圈细胞D.主要观察维管束鞘细胞的叶绿体中有无基粒，这是C3植物和C4植物的主要区别,C,随堂过关检测题组一：
影响光合效率的因素1.下面是关于N元素的供应与光合作用效率的关系图，正确的是（）解析氮是光合作用所需酶及NADP+和ATP的重要成分，对光合作用有重要作用。
给植物增加氮素供应，可使光合效率增强。
随着氮素供应的增多，光合效率不可能无限增强，会进入平台期。
当氮肥施用过多时，会造成农作物倒伏，甚至烧苗，从而影响光合效率，甚至导致植株死亡。
B,2.合理施肥的实质是提高光能的利用率，下列叙述与提高光合作用效率密切相关的是（）氮使叶面积增大，增大了光合作用的面积氮是光合产物蛋白质的必需元素磷是NADP+和ATP的组成成分，可提高光合作用能力钾可促进光合产物的运输A.B.C.D.,C,3.在适宜的温度、水分和CO2条件下，分别测定强光和弱光时不同植物的净光合作用量（如图）。
请据此判断，下列叙述不正确的是（）A.该条件下，使植物吸收CO2量增加或减少的主要生态因素是光B.植物在强光下的净光合作用量一定比弱光下高C.同等光照条件下，玉米比小麦的净光合作用量高D.大多数农作物都是喜阳植物,解析此题研究强光和弱光对阴生植物和阳生植物光合作用的影响。
强光下，植物光合作用强，消耗的原料二氧化碳多，弱光下，植物光合作用弱，消耗的原料二氧化碳少，A是正确的。
此图所列的几种农作物小麦、玉米、高粱都是阳生植物,实际上大多数农作物都是喜阳植物，D项正确。
阳生植物在强光下的实际光合作用量一定比弱光下高,净光合作用量=实际光合作用量呼吸作用消耗量,而这几种植物生理活动的环境温度并不知道，温度高，光合作用强，呼吸作用也强，消耗的有机物也多；
阴生植物图中，强光下的光合作用量低于弱光下的光合作用量，所以B项不正确。
据图分析，同等光照条件下，玉米比小麦的净光合作用量高，所以C项正确。
答案B,题组二：
C3和C4植物的比较4.如图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度的变化情况。
下列说法错误的是（）A.当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和C.C4植物比C3植物光能利用率高,D.水稻是阴生植物，玉米是阳生植物解析玉米属于C4植物，水稻是C3植物。
根据图示，两条曲线均呈正相关走向，水稻曲线的饱和点所对应的光照强度较玉米低，故水稻比玉米光能利用率低。
水稻和玉米均为阳生植物。
答案D,题组三：
光能在叶绿体的转化5.如图是光合作用过程中光能转换成电能的示意图，请据图完成下列问题：
（1）图中A代表，其作用是不仅能够，还能使。
（2）B代表，具有的作用。
（3）C、D代表，E代表，F代表，G代表。
请写出FG的反应式：
答案
（1）处于特殊状态下的叶绿素a吸收光能光能转化成电能
（2）绝大多数的叶绿体a及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素吸收和传递光能（3）传递电子的物质H2ONADP+NADPHNADP+2e+H+NADPH,酶,定时检测组题说明特别推荐原创题8；
识图析图题3、4、7、11、14；
综合应用题15、16。
1.一种C3植物和一种C4植物在光下一起放在一个密封的玻璃钟罩中，在这个钟罩内CO2浓度的变化趋势是（）A.没有变化B.下降到C3植物能利用的最低CO2浓度C.下降到C4植物能利用的最低CO2浓度D.增加解析随着光合作用的进行消耗CO2，钟罩内的CO2浓度不断下降。
因为C4植物能利用低浓度CO2进行光合作用，因此CO2浓度可下降到C4植物能利用的最低CO2浓度。
C,2.下列有关C3植物和C4植物的叙述，正确的是（）A.C3植物仅叶肉细胞中含有正常的叶绿体B.比较两类植物的叶片，C4植物的叶脉颜色较深C.C4植物的叶肉细胞含有两种叶绿体，其中含有不同的酶D.热带和亚热带地区的植物都是C4植物，温带和寒带地区的植物都是C3植物解析A错误：
C3植物的幼茎皮层细胞和叶片的保卫细胞中也含有叶绿体。
B正确：
因为C4植物叶脉中的维管束鞘细胞中含无基粒的叶绿体，颜色较,深。
C错误：
C4植物的叶肉细胞含有一种有基粒的叶绿体，即正常的叶绿体。
D错误：
热带和亚热带地区C4植物较多，但并非都是C4植物，温带和寒带地区C3植物较多。
答案B,3.如图为水稻与玉米的叶片结构图。
下列对它们结构的描述，正确的是（）A.甲为水稻，乙为玉米B.与细胞内都有正常叶绿体C.细胞内含结构完整的叶绿体D.细胞内含结构不完整的叶绿体,B,4.一位研究人员将3种不同的植物放到10种不同的光照强度（光照强度从0到全日光照）下培养几天。
条件为正常大气，温度为32，所有植物都不缺水。
研究人员测定了每种植物叶片的光合速率，并且将结果按a、b、c作图如下，对于这3种植物的叙述，正确的是（）A.a为一种适应强光下生长的C3植物，b为一种适应强光下生长的C4植物,B.a为一种适应强光下生长的C4植物，b为一种适应弱光下生长的C3植物C.b为一种适应强光下生长的C3植物，c为一种适应弱光下生长的C3植物D.b为一种适应强光下生长的C4植物，c为一种适应弱光下生长的C3植物答案C,5.下列关于光合作用的叙述，正确的是（）A.叶绿体离开叶肉细胞便不能进行光合作用B.光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成（CH2O）需要ATP、有关的酶和HC.NADP+在暗反应中起还原作用，并将能量转移到（CH2O）中D.没有类胡萝卜素、叶绿素b和一般状态的叶绿素a的作用，特殊状态的叶绿素a就不能独立完成对光能的吸收和转换解析本题是对光合作用的综合考查。
叶绿体主要存在于叶肉细胞中，另外，保卫细胞、维管束鞘细胞中的叶绿体也可进行光合作用。
在暗反应,中起还原作用，并将能量转移到（CH2O）中的是还原型辅酶（NADPH）。
特殊状态的叶绿素a不仅可以吸收光能，还能将光能转换为电能。
答案B,6.（2008四川理综，2）分别取适宜条件下和低温、低光照强度条件下生长的玉米植株叶片，徒手切片后，立即用碘液染色，置于显微镜下观察，发现前维管束鞘细胞有蓝色颗粒，而后者维管束鞘细胞没有蓝色颗粒，后者没有的原因是（）A.维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用B.维管束鞘细胞能进行光反应，不能进行暗反应C.叶片光合作用强度低，没有光合作用产物积累D.叶片光合作用强度高，呼吸耗尽光合作用产物解析玉米为C4植物，它的维管束鞘细胞中的叶绿体能合成淀粉，但在低温、低光照强度条件下，没有光合作用产物积累，故维管束鞘细胞中没有蓝色颗粒。
C,7.下图表示叶肉细胞中的某种生理活动，完成b需要（）二氧化碳酶光反应产物色素A.B.C.D.解析b过程C3被还原成葡萄糖的过程。
B,8.（原创题）根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是（）A.过程发生于C4植物叶肉细胞中B.图中、均含活跃化学能C.图示过程发生于C3植物叶肉细胞及C4植物维管束鞘细胞中D.将光能转换为电能进而转换为活跃化学能的色素分子应包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素及叶黄素,解析图中为暗反应，应发生于C4植物维管束鞘细胞中，图中为NADPH，为ATP，二者均含活跃化学能；
图中过程为光反应，对C3、C4植物来说，均发生于叶肉细胞中；
将光能转换为电能，进而转换为活跃化学能的，只有少数处于特殊状态的叶绿素a分子，其他色素分子只吸收和传递光能，不能转换光能。
答案B,9.利用红外测量仪可以灵敏地测量密闭小室（容积为1L）中的CO2浓度变化。
在两个密闭小室中分别放置叶面积都是10cm2的甲、乙两种植物的叶片，在充足的光照条件下进行测量，根据结果绘制草图如图，据此推测（）A.甲植物可能属于C4植物B.乙植物维管束鞘细胞内有正常叶绿体,C.乙植物更适于在高温干旱的环境中生存D.甲植物叶片内具有由两圈维管束鞘细胞围成的“花环型”结构解析由图可见，甲能利用低浓度的CO2，故甲为C4植物、乙为C3植物。
乙（C3）植物的维管束鞘细胞中不含叶绿体，B项错误。
甲（C4）植物更适合在高温干旱的环境中生存，C项错误。
甲植物叶片内是有“花环型”的结构，但外圈是部分叶肉细胞、内圈是维管束鞘细胞，D项错误。
答案A,10.光合作用是生物最基本的物质代谢和能量代谢，但受到各种环境因素的影响。
下列曲线中，不能正确反映环境因素对光合作用影响的是（）,解析阴生植物适宜生长在荫蔽环境中，在较弱的光照条件下就可达到相对较强的光合作用，故A图示正确；
C4植物由于C4途径中含有能够固定CO2的酶，对CO2亲和力高，因此，能够利用较低浓度的CO2进行光合作用，故B图示不正确；
光合作用暗反应属于酶促反应，温度通过影响酶的活性来影响光合作用，故C图示正确；
随着叶龄的增长，叶绿素增多，光合作用增强，之后叶绿素遭到破坏，光合速率降低，故D图示正确。
答案B,11.如图是某植物的部分代谢图，关于该植物的说法不正确的是（）A.由细胞A和细胞B共同参与构成“花环型”结构B.细胞A中的叶绿体比较大，但没有基粒C.该植物在炎热的中午也会出现气孔缩小或关闭现象,D.酶对CO2的亲和力比酶高很多解析由细胞A中将CO2转化为C4可推知，细胞A为C4植物叶肉细胞，则细胞B为C4植物维管束鞘细胞，细胞A中叶绿体较小且有基粒，细胞B中叶绿体较大，且无基粒。
答案B,12.用14CO2“饲喂”某种植物，在适宜条件下定时检测叶肉细胞中光合作用的中间产物，发现14C首先出现在C4化合物中，随后在维管束鞘细胞中发现14C出现在C3化合物中，此结果说明该植物（）A.属于C4植物，光合作用有C3和C4途径B.属于C4植物，光合作用没有C3途径C.属于C3植物，同时也属于C4植物D.属于C3植物光合作用产物积累在维管束鞘细胞中,A,13.对不同地区农作物的光合作用速率、作物产量及太阳能辐射作比较，如下表所示：
下列有关说法中不正确的是（）,A.对太阳能利用率最低的是英国的甜菜B.以色列玉米呼吸消耗率最大C.高的太阳辐射量，能使作物有高的光合作用量，但不一定有高的作物产量D.作物产量高的地区，往往不是在太阳辐射高的热带，而是在昼夜温差大的温带解析据表分析,太阳能利用率=作物固定的总能量/太阳辐射能。
答案A,14.如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是（）A.中合成ATP的场所是叶绿体囊状结构薄膜B.中的ATP用于还原三碳化合物C.、中合成ATP所需的能量来源相同D.中能量的去向是用于耗能的生命活动,C,15.图甲和图乙表示某植物在适宜的CO2条件下光合作用速率与环境因素之间的关系，图丙是光合作用过程的图解，据图回答：
（1）由图甲可知，B点光合作用的速率主要受的限制，此时主要影响图丙中等过程（填序号）。
（2）图乙表示光照强度为图甲中的B点时，植物光合作用速率的变化曲线。
图乙中曲线后段呈下降趋势的原因是。
（3）图丙中吸收的光能将用于过程（填序号）；
过程需要光反应提供的；
若CO2不足，会使过多导致暗反应为光反应提供的不足，从而抑制光反应。
解析
（1）图甲中随温度升高，光合作用速率增大，说明限制因素是温度，而温度主要影响光合作用的暗反应，因为暗反应是一系列的酶促反应，酶的活性易受到温度的影响。
（2）图乙中，曲线不受光照强度的影响而是受温度变化的影响（因为表示的是图甲B点时的状态），当温度超过最适温度时，酶的活性会下降，因而光合作用速率会下降。
（3）图丙中用于吸收光能的是光合色素，吸收的光能用于水的光解（即过程）和ATP的形成（即过程）。
为C3的还原，需要消耗光反应提供的H（即NADPH）与ATP。
若ATP和H过多或ADP、Pi和NADP+不足将会抑制光反应。
答案
（1）温度、
（2）温度过高，酶活性降低，光合作用速率因而降低（3）光合色素、ATP、H（或NADPH）ATP、H（或NADPH）ADP、Pi、NADP+,16.合理密植适当控制叶面积指数是合理利用耕地资源、提高农作物产量的一项重要措施。
叶面积指数是指单位表面积上植物叶片的面积。
下表所示玉米叶面积指数、总光合作用量、呼吸量三者之间的关系，请分析回答：
（1）玉米是北方非常常见的一种经济作物，在玉米的叶肉细胞内光反应发生的变化包括：
（2）玉米和大豆的CO2固定过程都形成C3，但玉米中C3是在的叶绿体中合成的。
（3）从表中可知，叶面积指数与总光合作用量的关系是。
（4）从表中可知，叶面积指数为时，玉米的干物质量最大。
当叶面积指数大于这一值,时，总光合作用量增加缓慢，导致干物质积累量下降是等非生物因素所致，因此研究叶面积指数对农业生产的指导作用是要注意。
解析玉米和其他植物一样在光反应过程中，发生的主要变化有NADPH、ATP的形成和叶绿素a的氧化与还原。
其C3形成是在维管束鞘细胞中完成的。
叶面积指数越大，用于吸收光的叶片越多，能吸收更多的光能用于光合作用，使总光合作用量随之增加，但是由于叶片增多相互遮挡，叶子的呼吸作用量也会增加，当叶面积指数为5时，总光合作用量与呼吸作用量的差值（即干物质积累量）最大，叶面积指数大于5时，,下层的很多叶片吸收不到足够的光，空气流动不通畅，影响光合作用合成有机物，但呼吸作用依然很强，使干物质量下降，因此农业生产中一定要注意合理密植,才能获得最大的收益。
答案
（1）1、4、5、6
（2）维管束鞘细胞（3）正相关（4）5光、CO2合理密植,返回,
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