高考生物一轮复习第8讲光合色素与光合作用的基本过程课件

这是一份高考生物一轮复习第8讲光合色素与光合作用的基本过程课件，共45页。PPT课件主要包含了-2-，-3-，教材梳理，题型探究，真题演练，蓝绿色，黄绿色，类胡萝卜素，胡萝卜素，-4-等内容，欢迎下载使用。

光合色素及提取与分离1.色素及吸收光谱(1)色素
(2)色素的吸收光谱叶绿素对　　　　　　　　　　　的吸收量大,类胡萝卜素对　　　　　　的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。 
2.光合色素的提取和分离(1)实验原理①提取色素原理:色素是有机物,易溶于有机溶剂而不溶于水,可用　　　　　　　　　　等有机溶剂溶解、提取色素。 ②分离色素原理:各种色素在　　　　　　中的溶解度不同,溶解度大的色素随　　　　　　在滤纸条上扩散得快,反之则扩散得慢,从而使各种色素相互分离;采用　　　　　　法进行分离。 
(2)实验步骤第一步:提取绿叶中的色素取材:用新鲜的菠菜叶放入40~50 ℃的烘箱中烘干↓研磨:加少许　　　　　　　　　　,再加入2~3 mL　　　　　,迅速、充分研磨成匀浆 ↓过滤:在漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤↓收集:用试管收集色素滤液,及时将试管口用　　　　　 
第二步:分离绿叶中的色素
分离绿叶中的色素:将适量层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入　　　　　　中,随后用棉塞塞紧试管口 注意:不能让滤纸条上的滤液细线触及层析液观察结果:滤纸条上色素带有4条
题型一:光合色素的种类和功能【基础典例1】 (2017浙江湖州期末)如图表示叶绿体中各色素的吸收光谱,据图判断,下列判断错误的是(　　)
A.在研究叶绿素的过程中,为避免类胡萝卜素的干扰,应该选用红橙光区B.进入秋季,植物对420~470 nm波长的光的利用量减少C.用450 nm波长的光比用600 nm波长的光更能提高光合作用强度D.用550 nm波长的光改用670 nm波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加
归纳提升影响叶绿素合成的因素(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗环境中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿素分子易被破坏,而类胡萝卜素分子较为稳定,使叶片变黄。(3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶片变黄。
考向二　光合色素提取与分离实验操作【典例1-2】 在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学使用相关试剂的情况如表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为(　　)
A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④
归纳提升光合色素提取与分离的注意事项
考向三　光合色素提取与分离的应用提升【典例1-3】 如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行实验的流程。相关叙述错误的是(　　)
A.纸层析法分离色素的原理是色素在层析液中溶解度不同B.两组实验的结果①中共有的色素带的颜色是黄色和橙黄色C.若在缺镁条件下完成该实验,两组实验的结果①和②差异都不大D.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
归纳提升滤纸条上色素的分布和对光的吸收
A.黄-绿比率增高,有利于水稻有机物的积累B.水稻在缺Mg的环境,其P/R值将下降C.b点比a点更适宜水稻的生长D.在水稻收获季节,叶肉细胞的P/R值在a点
考向四　光合色素与生产实践的联系【典例1-4】 植物学家研究发现,水稻叶肉细胞中的类胡萝卜素和叶绿素的比率(黄—绿比率)与其P(光合作用)/R(细胞呼吸)比率呈现一定的关系,这种关系如图所示,以下判断正确的是(　　)
(2017浙江4月选考,30)为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响,进行了相关实验,结果如图所示。
回答下列问题。(1)本实验的因变量是　　　　　　　　　　。由图中曲线对比可知,经　　　　　　　　　　处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显,这将直接导致光反应中叶绿素吸收的　　　　　光减少而降低了光合速率。由此推知,若遇到较低温天气,除升温方法外,可对植物进行　　　　处理以减少叶绿素的损失。 (2)提取上述四组该植物叶片中的色素时,为防止色素被破坏,研磨时可加入适量的　　　　　　。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离,结果发现,第4组得到的色素带中,从上到下的第　　　　条色素带均明显变窄。 (3)若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液并测定　　　　　　,可得到叶绿素a的吸收光谱。 
答案:(1)叶绿素含量　低温和光照　蓝紫光和红　遮光(2)碳酸钙　3、4(3)吸光率解析:(1)分析图示可知,本实验检测不同处理方式下叶绿素的含量,故因变量是叶绿素含量。相比较其他组别,0 ℃低温和光照条件处理,叶绿素的含量最低。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,叶绿素含量降低,会对上述光吸收减少。曲线3为低温处理,相对曲线4,该组叶绿素含量更高,因此遇低温天气,可适当进行遮光处理。(2)提取光合色素,为防止叶绿素被破坏,可加入少量碳酸钙,以保护叶绿素。对提取的光合色素进行纸层析处理后,自上而下,叶绿素a和叶绿素b分别处于色素带的第3和第4的位置,实验中第4组叶绿素被破坏,上述条带会在层析后明显变窄。(3)不同光合色素吸收不同波长的光,利用不同波长的光照射光合色素,可绘制光合色素对不同波长光的吸收率的吸收光谱。
光合作用的基本过程1.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图
(3)功能:进行　　　　　　　　的场所。 2.光合作用的概念及反应式(1)光合作用指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把　　　　　转化成贮存着能量的有机物,并且释放出　　　　　的过程。 (2)总反应式: 　　　　 　　　　。 
3.光合作用的基本过程(1)光反应①场所:叶绿体　　　　　　　　中。 ②物质变化:a.水光解:水在光下裂解为　　　　　　和O2。 b.ATP的合成:ADP+Pi ATP。c.NADPH合成:水中的　　　　　　　　将NADP+还原为NADPH。 ③能量变化:光能转变为　　　　　　　　　　　　　　中的化学能 
(2)碳反应①场所:叶绿体　　　　。 ②物质变化:a.CO2被固定:1分子CO2和1分子　　　　　　结合→形成一个六碳分子→2个　　　　　　。 b.三碳酸被还原:三碳酸接受来自NADPH的　　　和ATP的　　　　　　　　→三碳糖(卡尔文循环中的第一个糖)。 c.再生RuBP:每　　个二氧化碳进入卡尔文循环,形成6分子三碳酸→还原为　　　　　　　三碳糖→　　　个三碳糖再生RuBP,　　　个三碳糖离开卡尔文循环。 
③能量变化:ATP和NADPH中的化学能转变为　　　　　　中的化学能,碳反应的产物三碳糖在叶绿体内作为合成淀粉、　　　　和　　　的原料被利用,大部分运至　　　　　　　　,转变成　　　　供植物所有细胞利用。 
考向一　叶绿体结构与光合作用【典例2-1】 (2018浙江选考十校联盟3月适应性考试)下列关于光合作用的叙述,正确的是(　　)A.悬浮在叶绿体基质中的所有类囊体是连成一体的B.叶绿素只能吸收蓝紫光和红光,不吸收其他光,所以呈绿色C.类胡萝卜素和叶绿素等光合色素只存在于叶片中D.卡尔文循环中的关键步骤是二氧化碳与RuBP结合
技巧总结“一·二·三·四”法巧记光合作用基本知识
考向二　光反应与碳反应的过程【典例2-2】 (2018浙江稽阳联谊学校高三3月联考)如图为某高等植物细胞光合作用过程示意图,A、B、C、D、E、F分别表示光合作用不同阶段中的物质。据图分析并回答下列问题。
(1)含有磷元素的物质是　　　　　　　(填字母),ATP的形成与　　　　　　　(填物质名称)的跨膜运输有关。物质C的作用是　 　　　　。 (2)脂双层中的色素吸收的光是波长为　　　　　　　　　nm的可见光。光合作用产生的O2离开这个植物细胞,需要穿过的膜有　　　　　　　　　　　　　　。 (3)物质F可以在卡尔文循环中继续转变成物质E,也可以离开卡尔文循环并在叶绿体中作为合成　　　　　　、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。 (4)若将图中的光照撤离,则短时间内叶绿体中物质D的生成速率将　　　　　　　。(填“增大”“减小”或“基本不变”) 
答案:(1)A、C、D、E、F　H+　为物质D(3-磷酸甘油酸)的还原提供氢和能量　(2)400~700　类囊体膜、叶绿体膜、细胞膜　(3)淀粉　(4)减小
解析:(1)含有磷元素的物质是A(NADP+)、C(NADPH)、D(3-磷酸甘油酸)、E(RuBP)、F(三碳糖磷酸);据图可知,ATP的形成与H+的跨膜运输有关;物质C(NADPH)的作用是为物质D(3-磷酸甘油酸)的还原提供氢和能量。(2)脂双层中的色素吸收的光是波长为400~700 nm的可见光;光合作用产生的O2离开这个植物细胞,需要穿过的膜包括有类囊体膜、叶绿体膜、细胞膜。(3)物质F(三碳糖磷酸)可以在卡尔文循环中继续转变成物质E(RuBP),也可以离开卡尔文循环并在叶绿体中作为合成淀粉、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。(4))若将图中的光照撤离,则光反应产生的用于碳反应的ATP和NADPH减少,抑制物质D的还原,导致其生成速率将减小。
归纳提升光反应和碳反应的区别与联系
【典例2-3】 植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。
请回答下列问题。(1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和　　　　的组分。 (2)卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于　　　　　　　　(填“吸能反应”或“放能反应”)。 (3)若蔗糖合成或输出受阻,则进入叶绿体的　　　数量减少,使三碳糖磷酸大量积累于　　　　　　　　　　中,也导致了光反应中合成　　　　　　　　　　　　　数量下降,卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于　　　　　　　　　　。此时过多的三碳糖磷酸将用于　　　　　　　　　　,以维持卡尔文循环运行。 
答案:(1)磷脂(2)吸能反应(3)Pi　叶绿体基质　ATP和NADPH　负反馈调节　淀粉的合成解析:(1)磷元素是核酸、磷脂、ATP等的组成成分,叶绿体内含磷,主要是核酸和类囊体膜中含有磷脂。(2)卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸是一个还原反应,需要吸收ATP释放的能量才能完成,故是一个吸能反应。(3)据图分析,若蔗糖合成或输出受阻,导致三碳糖磷酸的转运受到抑制,进入叶绿体的Pi减少,同时三碳糖磷酸因转运受抑制而在叶绿体基质中大量积累,进一步抑制了碳反应和光反应的进行,使得ATP和NADPH的合成数量下降。这一过程中三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于负反馈调节过程。此时从题图可以看出过多的三碳糖磷酸将用于淀粉的合成,以维持卡尔文循环运行。
考向三　植物细胞中各物质含量变化分析【典例2-4】 离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2的供应,短时间内叶绿体中三碳酸分子与RuBP相对含量的变化是(　　)A.三碳酸分子增多、RuBP减少B.三碳酸分子增多、RuBP增多C.三碳酸分子减少、RuBP增多D.三碳酸分子减少、RuBP减少
方法技巧当外界条件改变时,植物细胞中各物质含量变化分析
1.(2016浙江4月选考,30)叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如右图,请回答下列问题。
(1)该膜是　　　　　　　　　　膜,其上含有色素和催化光反应的　　　。光反应中,色素吸收的光能转变为ATP等物质中的　　　　　　。 (2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和　　　　　。ATP为碳反应提供了能量和　　　　　　　　。 (3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于　　　　　　的液面,滤纸条上最宽色素带所含的色素是　　　　　　　　。 
答案:(1)类囊体(或光合)　酶　化学能　(2)NADPH　磷酸基团　(3)层析液　叶绿素a解析:(1)分析图示可知,该膜上发生光能的转换,因此该膜是叶绿体中的类囊体膜(或光合膜),该膜上存在色素和催化光反应的酶,将光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能。(2)图示中的反应产物有O2、H+、ATP,除此之外还应有NADPH和电子(e-),光反应产生的ATP为碳反应中三碳酸的还原提供能量,同时也会提供磷酸基团。(3)分离色素时,层析液不可没过滤液细线,否则光合色素会溶于层析液而无法被分离,分离结束,距滤液细线由远及近四条色素带分别为胡萝卜素(橙黄色,条带最窄)、叶黄素(黄色,条带略窄)、叶绿素a(蓝绿色,条带最宽)、叶绿素b(黄绿色,条带略宽)。
2.(2015浙江10月选考,30)图甲是探究光对黑藻光合作用影响的实验装置,光源位置固定,且光照时间一定,反应室的溶液中含有适量NaHCO3。图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答下列问题。
(1)本实验中黑藻的光合速率可用单位时间的　　　　　表示。 (2)若变换图甲中的光源,可改变光的　　　　或　　　　。 (3)图乙所示的生理过程为　　　　　　循环,该循环从一个　　　　　　开始,每形成1分子三碳糖磷酸需经过　　　轮该循环。三碳糖磷酸大部分运至叶绿体外转变成　　　　,供植物细胞利用。