高考生物一輪復(fù)習(xí)課件 光合作用

目錄CONTENTS第9講光合作用與能量轉(zhuǎn)換考點(diǎn)一、捕獲光能的色素與結(jié)構(gòu)考點(diǎn)三、影響光合作用的因素與應(yīng)用考點(diǎn)二、光合作用的原理與過(guò)程【新舊對(duì)比】增①光譜的概念②希爾實(shí)驗(yàn)和阿爾農(nóng)實(shí)驗(yàn)③光合作用影響因素刪①葉片呈綠色的原因

②普利斯特利實(shí)驗(yàn)

③英格豪斯實(shí)驗(yàn)

④梅耶實(shí)驗(yàn)⑤薩克斯實(shí)驗(yàn)。改①水分解為氧和H＋，H＋與NADP＋結(jié)合形成NADPH②C3還原過(guò)程中NADPH既提供能量又作還原劑③化能合成作用改為小字介紹(弱化)。2025屆高考備考第一輪?必修1第3單元

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用【問(wèn)題探討】P97讓我們聊一聊植物工廠(chǎng)的那些事?

在植物工廠(chǎng)里，人工光源可以為植物的生長(zhǎng)源源不斷地提供能量，在自然界，萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。太陽(yáng)光能的輸入、捕獲和轉(zhuǎn)化，是生物圈得以維持運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。H2OCO2C6H12O6O2那么，植物捕獲光能需要依靠的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)是什么呢？一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)白化苗因不能形成葉綠素，不能光合作用，待貯存的養(yǎng)分耗盡后死。

正常幼苗含綠色色素，能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)養(yǎng)料；可以正常生長(zhǎng)能得出什么推論？葉片中的色素可能與光能的捕獲有關(guān)。哪些結(jié)構(gòu)含色素？液泡：花青素葉綠體：光合色素注：僅葉綠體中的色素可以捕獲光能如何提取和分離的葉綠體中的色素呢？實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）可看作兩個(gè)實(shí)驗(yàn)哦！1.實(shí)驗(yàn)原理：色素酶提取的原理注意：無(wú)水乙醇，不能寫(xiě)酒精！?。』Ｈ~綠體基質(zhì)類(lèi)囊體外膜(透明)內(nèi)膜(透明)(有光合色素、酶)(有酶)綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇（或丙酮）中，用無(wú)水乙醇提取色素。實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）可看作兩個(gè)實(shí)驗(yàn)哦！1.實(shí)驗(yàn)原理：分離原理光合色素有多種，都能溶于層析液中，但不同色素的溶解度不同。隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素。溶解度高擴(kuò)散快溶解度低擴(kuò)散慢1cm層析液胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b濾液細(xì)線(xiàn)——紙層析法分離方法：想一想：濾紙上色帶的排序如何？寬窄如何？說(shuō)明什么問(wèn)題？①色素帶的條數(shù)-色素的種類(lèi)。②色素帶的寬窄-色素的含量。③色素帶的位置-色素的溶解度。實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）2.材料用具：⑴新鮮的綠葉：⑵提取試劑：⑶分離試劑：新鮮綠葉中葉綠素含量較高無(wú)水乙醇（溶解色素、提取色素）（可用體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇加入適量無(wú)水碳酸鈉，除去乙醇中水分）層析液（20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成）⑷二氧化硅：有助于研磨得充分⑸碳酸鈣：防止研磨中色素（主要是葉綠素）被破壞研磨時(shí)釋放有機(jī)酸，碳酸鈣與有機(jī)酸反應(yīng)，防止有機(jī)酸與色素中的Mg+反應(yīng)而破壞色素。實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）可看作兩個(gè)實(shí)驗(yàn)哦！3.方法步驟：研磨單層尼龍布A1A2A3BC棉塞將試管口塞嚴(yán)二氧化硅碳酸鈣過(guò)濾收集關(guān)鍵詞實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）可看作兩個(gè)實(shí)驗(yàn)哦！3.方法步驟：①提取綠葉中的色素稱(chēng)5g綠葉，剪去主脈，剪碎，放入研缽向研缽中放入少許SiO2和CaCO3，再加5mL無(wú)水乙醇，迅速、充分研磨將研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一塊單層尼龍布）進(jìn)行過(guò)濾將濾液收集到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)防止無(wú)水乙醇揮發(fā)葉綠體能夠被充分破壞，使得色素能充分被釋放出來(lái)SiO2：使碾磨充分CaCO3：可防止研磨中色素被破壞無(wú)水乙醇：提取色素用單層尼龍布過(guò)濾，過(guò)濾葉脈及二氧化硅等并且不吸附色素。防止酒精揮發(fā)和色素的氧化。能否用紗布或?yàn)V紙呢？不能，紗布或?yàn)V紙對(duì)色素吸附較強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致濾液中色素含量減少。實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）可看作兩個(gè)實(shí)驗(yàn)哦！3.方法步驟：干燥的定性濾紙為什么要剪去兩角？避免層析液在邊緣擴(kuò)散過(guò)快，色素帶重疊而影響分離效果②制備濾紙條畫(huà)鉛筆線(xiàn)③畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)

畫(huà)線(xiàn)要求：①細(xì)、齊、直②待干后重復(fù)2-3次防止色素太少導(dǎo)致分離現(xiàn)象不明顯使色素處于同一起點(diǎn)，防止色素帶重疊而影響分離效果實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）可看作兩個(gè)實(shí)驗(yàn)哦！3.方法步驟：④分離綠葉中的色素注：不能讓濾液細(xì)線(xiàn)觸及層析液。層析液插濾紙條結(jié)果分析胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b最窄較窄最寬較寬防止色素溶解于層析液中而無(wú)法分離?①色素帶的條數(shù)-色素的種類(lèi)。②色素帶的寬窄-色素的含量。③色素帶的位置-色素的溶解度。嘗試分析以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：B結(jié)果的原因：C結(jié)果的原因：D結(jié)果的原因：葉綠素的合成需要光照，在黑暗條件下，不能合成葉綠素缺水條件下，葉綠素合成速率<分解速率，葉綠素含量降低鎂是合成葉綠素的重要成分，在缺鎂培養(yǎng)液中無(wú)法合成葉綠素?！局仉y突破】1.影響葉綠素合成因素的分析光照溫度必需元素（Mg、N）（葉綠素的穩(wěn)定性比類(lèi)胡蘿卜素低）[學(xué)以致用]1.（2011廣東）中國(guó)飲食講究“色香味“，顏色會(huì)影響消費(fèi)。李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。I.提取葉綠素根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答：

⑴提取食用葉綠素的X應(yīng)該為_(kāi)________________________________，

原因是__________________________________________________。對(duì)人無(wú)害的有機(jī)溶劑（食用酒精）2分有機(jī)溶劑（1分）；無(wú)水乙醇和丙酮（1分）葉綠素溶于有機(jī)溶劑和應(yīng)考慮溶劑對(duì)人體的影響（2分）其他答案：葉綠素/色素溶于有機(jī)溶劑/酒精/乙醇/丙酮（1分）；考慮溶劑對(duì)人體的影響（溶劑要無(wú)害或低毒或較小等）（1分）；[學(xué)以致用]2、韭菜收割后，將殘茬遮光培養(yǎng)，新長(zhǎng)出的芽就是韭黃。有人認(rèn)為韭黃沒(méi)有變綠的原因是沒(méi)有葉綠素，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此說(shuō)法正確與否，寫(xiě)出大致思路即可。取等量的韭菜和韭黃葉片，分別進(jìn)行色素的提取和分離，比較兩組濾紙條上色素帶的條數(shù)和顏色深淺或色素帶寬窄。與韭菜組相比：

如果韭黃組的色素帶沒(méi)有黃綠色、藍(lán)綠色，則說(shuō)法正確。

如果韭黃組也有黃綠色和藍(lán)綠色的條帶，則說(shuō)法不正確。[學(xué)以致用]3.某同學(xué)推測(cè),適當(dāng)遮光可能導(dǎo)致葉綠素含量增加,以適應(yīng)弱光環(huán)境。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該同學(xué)的推測(cè)是否正確,簡(jiǎn)單的寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路:_________________________________________________。

提取并用紙層析法分離遮光和未遮光情況下的草莓葉片中的色素,觀(guān)察并比較葉綠素色素帶（最下邊兩條色素帶）的寬度和顏色的深淺實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取與分離

探究·實(shí)踐（P98）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與思考：某同學(xué)對(duì)“綠葉中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)”作如下改進(jìn)：定性濾紙培養(yǎng)皿燈芯棉若將濾液滴在a處，對(duì)葉綠體的色素進(jìn)行層析，會(huì)看到什么現(xiàn)象？會(huì)出現(xiàn)四個(gè)同心圓的色素帶，從外往里:胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b橙黃色

黃色

藍(lán)綠色

黃綠色那這四種色素對(duì)光的吸收有何區(qū)別呢？二、掌握色素分子的生理功能1.功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，其中只有少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a能轉(zhuǎn)化光能主要吸收藍(lán)紫光主要吸收紅光和藍(lán)紫光特點(diǎn)：選擇性吸收葉綠素a:C55H72O5N4Mg葉綠素b:C55H70O6N4Mg胡蘿卜素：C40H56葉黃素：C40H56O2二、掌握色素分子的生理功能2.吸收光譜【材料】太陽(yáng)光是由不同波長(zhǎng)的光組合成的復(fù)合光，不同波長(zhǎng)的光，顏色不同，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)是400-760nm；波長(zhǎng)小于400nm的光是紫外光；波長(zhǎng)大于760nm的光是紅外光。思考：四種光合色素吸收的是什么光？葉綠素溶液葉綠素：主要吸收紅光和藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素：主要吸收藍(lán)紫光類(lèi)胡蘿卜素溶液對(duì)比分析分別讓不同顏色的光照射色素溶液就可以得到色素溶液的吸收光譜。二、掌握色素分子的生理功能2.吸收光譜（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）吸收光能的百分比0波長(zhǎng)50100葉綠素a葉綠素b圖：葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜類(lèi)胡蘿卜素葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光；葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同。類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：P一99學(xué)科交叉：葉綠體中的色素只吸收

，不吸收紅外光和紫外光?？梢?jiàn)光易錯(cuò)易混1.葉綠體中色素(光合色素)≠液泡中的色素≠光敏色素,光敏色素是一種接受光信號(hào)的分子,調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育2.細(xì)菌不含葉綠體,但含藻藍(lán)素和葉綠素,也能進(jìn)行光合作用。分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而秋天則葉子是金黃呢？由于葉綠素的含量大大超過(guò)類(lèi)胡蘿卜素，而使類(lèi)胡羅卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的綠色。由于葉綠素易受低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類(lèi)胡蘿卜素的顏色顯示出來(lái)。秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)積累較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色教材P99【與社會(huì)聯(lián)系】

溫室或大棚種植蔬菜時(shí)。應(yīng)選擇什么顏色的塑料薄膜做頂棚產(chǎn)量高或陰天或夜間給大棚內(nèi)的農(nóng)作物補(bǔ)充光源？無(wú)色透明大棚各色光均能透過(guò)，有色大棚主要透過(guò)同色光，其他光被其吸收，所以用無(wú)色透明的大棚光合效率最高，綠色塑料大棚光合效率最低。1.不同“薄膜顏色”的透光情況比較紅色薄膜藍(lán)色薄膜無(wú)色薄膜白光2.不同燈泡（功率相同）產(chǎn)生光的情況比較結(jié)論：塑料大棚應(yīng)選用無(wú)色薄膜白光燈泡紅光燈泡紫光燈泡結(jié)論：補(bǔ)光時(shí)應(yīng)使用紅燈泡或紫燈泡聯(lián)系實(shí)際根據(jù)色素對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收的特點(diǎn)，想一想溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充光源？選無(wú)色透明的塑料薄膜，為了讓各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)光都穿過(guò)塑料薄膜，即讓植物吸收更多的光能；大棚內(nèi)照明燈在功率相同的情況下，最好選藍(lán)紫光和紅光；

影響葉綠素合成的三大因素⑴光照：光照是影響葉綠素合

成的主要因素，黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃；⑵溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成；另外，低溫時(shí)葉綠素分子易被破壞，因?yàn)榍锾烊~片變黃；⑶礦質(zhì)元素：葉綠素中含有N、Mg等礦質(zhì)元素，若缺乏將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成；葉綠素a:C55H72O5N4Mg葉綠素b:C55H70O6N4Mg胡蘿卜素：C40H56葉黃素：C40H56O2葉綠素不穩(wěn)定，易分解三.葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用

P100【思考·討論】水綿：葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀(guān)察.好氧細(xì)菌:可以確定釋放O2的部位。實(shí)驗(yàn)材料：葉綠體的功能---恩格爾曼實(shí)驗(yàn)三.葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用恩格爾曼實(shí)驗(yàn)一水綿好氧細(xì)菌極細(xì)光束照射完全曝光黑暗

無(wú)空氣好氧細(xì)菌集中于葉綠體被光束照射的部位好氧細(xì)菌分布于葉綠體所有受光部位

極細(xì)光束

均勻光照目的？排除O2和極細(xì)光束外的其他光的干擾自變量？光照、黑暗因變量？好氧菌聚集部位的不同結(jié)論？氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。三.葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用三棱鏡照射水綿（臨時(shí)裝片）好氧細(xì)菌水綿好氧細(xì)菌好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光的區(qū)域

恩格爾曼實(shí)驗(yàn)二討論：1.為什么大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域？這是因?yàn)樗d葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長(zhǎng)光的照射下，葉綠體會(huì)釋放氧氣，適于好氧細(xì)菌在此區(qū)域分布。2.綜合上述資料，你認(rèn)為葉綠體具有什么功能？葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并且能夠吸收特定波長(zhǎng)的光。恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)方法有什么巧妙之處？⑴材料選得妙：選水綿和好氧細(xì)菌，帶狀葉綠體螺旋式分布，便

于觀(guān)察，好氧細(xì)菌可確定O2釋放部位；⑵排除干擾的方法妙：沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境，可排除O2、光的干擾；⑶對(duì)照設(shè)計(jì)得妙：⑷觀(guān)測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)得妙：通過(guò)好氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測(cè)，從而能

夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。黑暗(局部光照)和曝光的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而明確結(jié)果完全是由光照引起。極細(xì)光束照射：葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于對(duì)比實(shí)驗(yàn)。三.葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用

葉綠體的功能（邏輯分析）葉綠體是光合作用的場(chǎng)所恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)（如有機(jī)物的合成部位在葉綠體）不能說(shuō)明葉綠體能吸收光能用于光合作用釋放氧氣說(shuō)明說(shuō)明1954年科學(xué)家才確認(rèn)光合作用全過(guò)程均發(fā)生在葉綠體?？偨Y(jié):在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上，分布著許多吸收光能的色素分子，在類(lèi)囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。這是葉綠體能進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。三.葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)1.形態(tài)：呈扁平的橢球形或球形可根據(jù)光照強(qiáng)弱來(lái)改變自己的狀態(tài)外界光照較強(qiáng)，葉綠體以側(cè)面接收光照外界光照較弱，葉綠體以正面接收光照保證接收到充分的光照，又可避免被強(qiáng)光灼傷。2.結(jié)構(gòu)：葉綠體外膜內(nèi)膜基粒:由兩個(gè)以上的類(lèi)囊體組成,

含有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶。基質(zhì)：含多種與暗反應(yīng)有關(guān)的酶透明有利于光照的透過(guò)擴(kuò)展了膜的受光的面積，擴(kuò)大色素和酶的附著位點(diǎn)，是光反應(yīng)的場(chǎng)所。是暗反應(yīng)的場(chǎng)所。葉綠體含有色素和光合作用必需的酶，是光合作用的基礎(chǔ)。練習(xí)與應(yīng)用（P101）海洋