第3单元第11课时 能量之源——光与光合作用.ppt
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1、第三单元,细胞的能量供应 和利用,1涵盖范围,本单元包括必修1第五章内容,即与能量供应和利用密切相关的两类重要物质酶和ATP;两种重要的生理过程光合作用和细胞呼吸。,单元教学分析,2考情分析,(1)考查力度:重点必考内容,所占分值比重较大。 (2)考查内容 酶与ATP a通过与无机催化剂相比,理解酶的特性。结合图文转换,分析影响酶活性的曲线、图表等。 b掌握ATP的结构,比较不同生物中ATP合成途径的不同。 光合作用与细胞呼吸 a运用图文结合法使光合作用与细胞呼吸的场所、物质变化的关系形象化、直观化,便于理解和记忆。 b以图表、曲线形式表示环境因素对光合作用和细胞呼吸的影响,强化坐标曲线的分析
2、,关注曲线特殊点和线段的意义,掌握分析曲线的规律方法。,c归纳有关光合作用和细胞呼吸的实验设计的规律方法,注重实验过程中实验变量的确定与控制,以及实验预测、推断及相关结论分析。,(3)考查题型: 选择题考查某些小的考点,如ATP的分子结构、酶的本质及特性等。 简答题以图解、曲线、计算的形式考查两大生理过程。 实验题考查酶活性、光合作用和细胞呼吸的影响因素。,3复习指导,(1)复习线索,以上述能量的转化过程为线索,系统复习光合作用、细胞呼吸过程并辐射ATP和酶的有关知识。 CO2H2OO2(CH2O)CO2H2O 以物质的合成与分解为主线,将光合作用与细胞呼吸有机联系起来进行复习。,光能 叶绿体
3、,酶,(2)复习方法 图解法:光合作用、细胞呼吸过程图解以及与叶绿体、线粒体结构模式图有机结合。 比较法:列表比较光合作用和细胞呼吸、光反应和暗反应、有氧呼吸和无氧呼吸等。 实践联系:光合作用、细胞呼吸原理在实践中的应用。,第 11 课时,能量之源 光与光合作用,回扣基础构建网络,一、捕获光能的色素和结构,基础导学,红光,蓝紫光,DNA、RNA、酶,色素和酶,光合作用,议一议 海洋中藻类有分层现象,与植物中的色素吸收光的颜色有什么关系? 温室内自然光照射的情况下,给植物人工补充哪些单色光对增产有利?,提示 不同波长的光穿透性不同,不同藻类吸收不同波长的光。 红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效
4、的光,因此可以补充这两种光达到增产的目的。,二、光合作用的探索历程 连一连,想一想 和中科学家用什么样的技术手段得出实验结论?该技术手段有何用途?,提示 同位素标记法;追踪某元素或某物质的转移去向。,三、光合作用的反应式及过程 1反应式: 2过程 区别,光能 叶绿体,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,(CH2O),C3,有机物中稳,定的化学能,CO2H2O (CH2O)O2,联系:光反应为暗反应提供;暗反应为光反应提供。,判一判 1叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内( ) 2光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中 ( ) 3叶绿体是光合作用的主要
5、场所( ),提示 分布在类囊体薄膜上。,提示 类囊体薄膜上和叶绿体基质中都有。,提示 是全部场所。,H和ATP,ADP、Pi,四、影响光合作用的因素和化能合成作用 1影响光合作用的因素有原料(包括和土壤中的水分),光照条件(包括、光照时间和光的成分),影响酶活性的等。,CO2,光照强度,温度,2光合作用和化能合成作用的比较,化学能,名师点拨 以上两类生物代谢类型都是自养型,在生态系统中的成分都是生产者。 硝化细菌生存的气体环境条件有NH3和O2(两种气体)。 农业中松土可使硝化细菌在O2充足条件下将更多的NH3转化成NO3-或NO2-,提高肥效。,1教材97页问题探讨温室补充光源用何种单色光最
6、有效?为什么不用绿色薄膜或绿色光源? 提示 补充红光和蓝紫光,因为色素主要吸收上述两种单色光,最不吸收的是绿光。 2仔细阅读教材99页图510,并回答教材100页资料分析及教材100页练习一中的3题。 3根据教材101102页“光合作用的探究历程”,列举生物学史涉及到的科学家及实验思想(对照原则)和成就。 4了解教材102页同位素标记法及教材103页相关信息中H的含义。 5课后经典题:教材100页二中2题;教材106页二中1题;教材108页一中判断题和画概念图及三中1题。,回扣教材,知识网络,叶绿体,光照,温,度,光反应,暗反应,突破考点提炼方法,1如图为叶绿体结构与功 能示意图,下列说法错误
7、的是 ( ) A结构A中的能量变化是光能转 变为ATP中的化学能 B供给14CO2,放射性出现的顺 序为CO2C3甲 C结构A释放的O2可进入线粒体中 D如果突然停止CO2的供应,短时间内C3的含量将会增加,提升结构模式图和过程流程图有机结合的解读能力 光合作用过程,典例引领,考点32,解析 在光合作用中,CO2首先和C5生成C3,如果突然停止CO2的供应,则C3生成量减少,而其消耗量不变,因此C3含量减少;而C5由于无法与CO2结合,其消耗量减少,而其生成量基本不变,因此其积累量短期内会增加。 答案 D 排雷 光合作用中能量转变为光能电能活跃化学能稳定化学能。 通过元素的去路掌握光合反应的实
8、质。 有光合作用就有呼吸作用,但反过来不一定,如根中的细胞只存在呼吸作用。 分析光合作用物质动态变化要整体把握光合作用从光反应到暗反应的过程。,1光合作用过程图解,考点剖析,2光反应和暗反应的关系,3反应式及元素去向,反应式:CO2H2O (CH2O)O2,光能 叶绿体,碳元素:CO2C3(CH2O) 氢元素:H2OH(CH2O),H2OO2 CO2(CH2O),氧元素,1光反应为暗反应提供两种重要物质:H和ATP,H既可作还原剂又可提供能量;暗反应为光反应也提供两种物质:ADP和Pi,注意产生位置和移动方向。 2没有光反应,暗反应无法进行,所以晚上植物只进行呼吸作用,不进行光合作用;没有暗反
9、应,有机物无法合成,生命活动也就不能持续进行。 3色素只存在于光反应部位叶绿体类囊体薄膜上,但光反应和暗反应都需要酶参与,所以与光合作用有关的酶存在于两个部位叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中,但暗反应中酶的种类和数量多。 4若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用 甲:一直光照10分钟;乙:光照5秒,黑暗5秒,持续20分,特别提醒,钟,则光合作用制造的有机物:甲乙(暗反应时间长)。 5CO2中C进入C3但不进入C5,最后进入(CH2O),C5中C不进入(CH2O),可用放射性同位素标记法证明。,1如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是 ( ) A该反应的场所是叶绿体的类囊体 BC
10、3生成(CH2O)需要H、ATP和多种酶 C提高温度一定能促进(CH2O)的生成 D无光条件有利于暗反应进行,对位训练,答案 B 解析 图示的光合作用阶段为光合作用暗反应,该反应发生的场所是叶绿体基质,该过程在有光、无光的条件下均可进行,该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原,其中C3还原需要光反应提供H和ATP,此外还需要多种酶的参与。温度通过影响该过程中酶的活性影响(CH2O)的生成,因此,在最适温度以上,提高温度不能促进(CH2O)的生成。,2(2011福建卷,2)下图是夏季晴朗的白天,玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线,下列叙述错误的是( ),提升
11、曲线题解题能力 光合作用的影响因素及曲线分析,典例引领,考点33,解析 结合题干信息分析题图,9301100之间,花生净光合速率下降的原因是夏季晴朗的白天在该段时间内温度过高,蒸腾作用过强,导致花生叶片的气孔关闭,使花生吸收的CO2量减少,由此引起暗反应速率下降,故A正确;比较11001230之间花生与玉米单位面积有机物积累量可以看出,花生的单位叶面积有机物积累量比玉米少,故B错误;从题图中可以直接看出在1700时,玉米和花生单位叶面积净光,A在9:3011:00之间,花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓 B在11:0012:30之间,花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多 C在17:00
12、时,玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同 D在18:30时,玉米既能进行光反应,也能进行暗反应,合速率相同,因此二者释放O2的速率相同,故C正确;从题图中可知1830时玉米的净光合速率为零,此时,光合作用速率与呼吸作用速率相等,故D正确。 答案 B 排雷 审题纵坐标的含义指净光合速率不是真正光合速率,即不再考虑呼吸消耗的量。 当净光合速率为0时,说明光合作用速率呼吸作用速率。 审题题干中有“夏季晴朗的白天”可知:花生出现午休现象。,1光照强度对光合作用强度的影响,考点剖析,图1,曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,细胞内的代谢特点如图2所示,释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度
13、。 AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3所示)。,B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度(如图4所示)。光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长,B点所示光照强度称为光补偿点。 BC段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上就不再加强了,C点所示光照强度称为光饱和点。B点以后的细胞代谢特点可用图5表示。 应用:阴生植物的B点前移,C点较低,如图中虚线所示,间作套种农作物的种类搭配,林带树种的配置,可合理利用光能;适
14、当提高光照强度可增加大棚作物产量。,2. CO2浓度对光合作用强度的影响,曲线分析:图1和图2都表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。 点含义:图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点。 图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。,图1和图2中的B和B点都表示CO2饱和点。 应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合作用速率。,3温度对光合作用强度的影响,曲线分析:温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率。 应用:冬天,温室
15、栽培可适当提高温度,也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用速率;晚,上适当降低温室的温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。,4必需元素的供 应对光合作用强度的 影响 曲线分析:在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。,5水分的供应对光合作用强度的影响 影响:水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭,限制CO2进入叶片,从而间接影响光合作用。 应用:根据作物的需水规律合理灌溉。,6叶龄对光合作用
16、强度的影响 曲线分析: 随幼叶不断生长,叶面积不断 增大,叶内叶绿体不断增多,叶绿素 含量不断增加,光合作用速率不断增加(OA段)。 壮叶时,叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态,光合作用速率基本稳定(AB段)。 老叶时,随叶龄增加,叶内叶绿素被破坏,光合速率下,7多因子对光合作用强度的影响 曲线分析:P点时,限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子的不断加强,光合作用速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子,要想提高光合作用速率,可适当提高图示中的其他因子。,降(BC段)。 应用:摘除老叶、残叶。,应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高
17、温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合作用速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。,2下列曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中,不正确的是 ( ),对位训练,A图中的X因素可表示CO2浓度,植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低 B图中Y因素最有可能代表光照强度 C图中,阴生植物的b点值一般比阳生植物的低 D图中Z因素(Z3Z2Z1)可以表示CO2浓度,当光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度,答案 B,3(2011江苏卷,4)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分
18、析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是 ( ) A光吸收差异显著,色素带缺第2条 B光吸收差异不显著,色素带缺第2条 C光吸收差异显著,色素带缺第3条 D光吸收差异不显著,色素带缺第3条,实验技能提升绿叶中色素的提取与分离,典例引领,考点34,解析 水稻的叶黄素缺失,则对蓝紫光的吸收减少,对红光的吸收无明显差异,A、C项错误。色素层析条带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。叶黄素缺失,则色素层析条带从上至下缺第2条,故B项正确,D项错误。 答案 B 排雷 明确叶黄素吸收光的种类吸收蓝紫光不吸收红光。 明确叶黄素在滤纸条上的位置从上至下为第2条;从下至上为第3条,注意审题。,
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