2024届浙科版（2019）高中生物选考一轮复习（必修1）专题光合作用速率 课件

这是一份2024届浙科版（2019）高中生物选考一轮复习（必修1）专题光合作用速率 课件，共28页。PPT课件主要包含了类囊体薄膜，叶绿体基质，水的光解，ATP的合成，NADPH的合成，CO2的固定，三碳酸还原，RuBP的再生，色素酶水，短促以微秒计等内容，欢迎下载使用。
光能→ATP、NADPH中活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
多种酶、 CO2、NADPH、ATP
一、光反应与碳反应比较
某植物在适宜光照、温度和大气CO2浓度条件下进行光合作用。请回答：（1）若降低光强度，则短时间内叶绿体内的三碳酸将 、RuBP将 、ATP和NADPH将 ，光饱和点将 。长时间后叶绿体内的三碳酸将 、 RuBP将 。（2）若提高CO2浓度，则短时间内叶绿体内的三碳酸将 、RuBP将 、ATP和NADPH将 ，光饱和点将 。长时间后叶绿体内的三碳酸将 、 RuBP将 。
二、光合作用与细胞呼吸的区别与联系
1.NADPH/[H]与ATP来源、去路的比较
在碳反应阶段用于还原三碳酸
需氧呼吸第一阶段、第二阶段及厌氧呼吸第一阶段产生
需氧呼吸用于第三阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量；厌氧呼吸用于第二阶段还原丙酮酸生成相应产物
在光反 应 阶 段 合 成，其合成所需能量来自色素吸收转化的太阳能
用于碳反应阶段三碳酸还原， 其中活跃的化学能最终以稳定的化学能形式贮存在有机物中
需氧呼吸3个阶段均产生，其中第三阶段产生最多，其中的能量来自有机物的分解；厌氧呼吸第一阶段产生
分解释放的能量直接用于各项生命活动
例 （天津卷）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是 （ ）A.过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部储存在ATP中C.过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自H2OD.过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
（3）总（真）光合作用：植物在光照下制造的有机物总量
（4）表观（净）光合作用：在光照下制造的有机物总量中扣除掉在这一段时间中植物进行细胞呼吸所消耗的有机物后，净增的有机物的量。
单位时间内二氧化碳等原料的消耗量
一定量的植物（如一定的叶面积） 在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。
单位时间内氧气等产物的生成量
2.植物“三率”的区分
注：真正光合速率不能直接测得，只能先测定出净光合速率和呼吸速率，然后推算出来。
（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率（A点）。 （2）绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 （3）真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
例 设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率，结果见图。据图判断，下列叙述正确的是 ( )Ａ.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多Ｂ.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多Ｃ.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1＞K2＞K3Ｄ.图中净光合速率曲线表示随CO2浓度的增加，蓝藻通过光合作用制造O2的速率
植物“三率”的判断方法
（1）根据坐标曲线判定：
当光照强度为 0 时，若CO2吸收值为负值，则该值的绝对值代表 ，该曲线代表 ；当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，则该曲线代表 。
（2）根据关键词判定：
各点（段）光合速率和呼吸速率分析
例 将题如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是（　　）A黑暗条件下，①增大、④减小B光强低于光补偿点时，①、③增大C光强等于光补偿点时，②、③保持不变D光强等于光饱和点时，②减小、④增大
三、呼吸速率与光合速率的测定
1. 呼吸速率的测定方法
（1）呼吸速率概念：P74
(1)若探究种子呼吸状况则不必遮光，但需死种子作为对照。
细胞呼吸类型探究类实验材料的选择
(2)若探究植株(或幼苗)呼吸状况，应做遮光处理，以防止光合作用的干扰，同时可设置同种状况但已死亡的植株或幼苗作为对照。
如图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖)，装置1、2中分别放入等量的发芽种子，装置3中为等量的煮熟种子。若装置1左移10cm，装置2右移12cm，装置3右移2cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为(　　)A．6∶5 B．5∶6C．2∶5 D．5∶2
2. 光合速率的测定方法
NaHCO3溶液的作用：
可维持装置中CO2浓度的恒定。
液滴的移动方向和距离表示：
单位时间内植物释放的O2量
将该装置放在遮光条件下测出呼吸速率。
如果要计算真正光合速率,应怎样操作？
例  下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：（1）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是       mL/h。（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是       mL/h。
（0.6-0.2）×3=1.2
1.2+0.1×2=1.4
利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气,充以水分,使叶片沉于水中。在光合作用过程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在细胞间隙积累,会使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮至液面叶片数目的多少(或者叶片全部上浮至液面所需时间的长短),即能比较光合作用的强弱。
例 下图中乙为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至不同温度的NaHCO3（等浓度）溶液中，给予一定的光照，测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（如图甲）。下列分析正确的是 （ ）A.在ab段，随着水温的增加，光合速率逐渐减少B.上浮至液面的时间可反映表观光合速率的相对大小C.通过分析图甲可以找到真正光合作用的最适温度D.因为抽气后不含氧气，所以实验过程中叶圆片不能进行需氧呼吸
黑瓶不透光,瓶内生物仅能进行呼吸作用,所以呼吸作用量=黑瓶中溶解氧的减少量。白瓶透光,瓶内生物既能进行光合作用又能进行呼吸作用,所以净光合作用量=白瓶中溶解氧的变化量。真正光合量(总光合量)=白瓶中溶解氧的变化量+黑瓶中溶解氧的减少量。
例 用等体积的三个玻璃瓶甲（透光）、乙（透光）、丙（不透光），同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测得甲瓶中的氧气含量为amg，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。白天光照适宜，一昼夜后取出玻璃瓶，测得乙、丙瓶中的氧气含量分别为bmg和cmg。下列分析合理的是（　　）A. 丙瓶中浮游植物的细胞产生ATP的场所是线粒体B. 乙瓶中光合作用形成的糖类和O2可在线粒体中被利用C. 白天丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为（a-c）mgD. 白天乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为（b-c）mg
将对称叶片左侧遮光、右侧曝光,并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射一段时间后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a(遮光)和b(曝光),则b-a所代表的是总光合量。
例 现用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将某对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止 A 、B间物质和能量的转移。 在适宜温度等条件下光照一段时间后，在Ａ、Ｂ中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作 ｍ1和ｍ2 。下列说法正确的是（ ）Ａ.ｍ1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小Ｂ.ｍ2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小Ｃ.（m2－m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的制造量Ｄ.该方法不能测出呼吸作用强度，因此不能测出实际光合作用的强度
四、光补偿点和光饱和点
光合作用达到最强时所需的最低的光强度，这一光强度就称为光饱和点。
植物光合作用所吸收的CO2与该温度条件下呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时的光强度叫做光补偿点。
植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的CO2浓度称为 CO2补偿点。 CO2 达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加，这时的CO2浓度称为CO2饱和点。
2. CO2补偿点和CO2 饱和点
（2）光饱和点的移动：
（1）光补偿点的移动：
①呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应 ，反之 。
②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应 ，反之 。
相关条件的改变（如增大光照强度或增大CO2浓度）使光合速率增大时，光饱和点应 ，反之 。
3.光补偿点和光饱和点移动规律
图8中的 点，图9中的 点，图10中的 点，图11中的 点，光合速率等于呼吸速率。
找不同环境条件下的光合作用变化曲线图中的光合速率等于呼吸速率的点
例 如图甲表示某植物CO2吸收量随光照强度改变的变化曲线；图乙表示将该植物放在不同浓度的CO2的环境条件下，光合作用速率受光照强度影响的变化曲线。下列叙述正确的是（ ）A.若在缺镁环境中培养,图甲中B点右移，C点左下移B.图甲中A点产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质C.阴生植物与阳生植物相比，B点左移，C点右下移D.图乙曲线中d点到e点，叶绿体中三碳酸浓度降低，e点到f点，叶绿体中RuBP浓度降低