必修1_能量之源——光與光合作用

1、第四節(jié)第四節(jié)能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)問題探討問題探討有些蔬菜在棚內(nèi)懸掛發(fā)紅有些蔬菜在棚內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍色光的燈管色或藍色光的燈管, ,并且在并且在白天也開燈。白天也開燈。1 1、用這種方法有什么好處？、用這種方法有什么好處？不同顏色的光照對植物的光不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響嗎？合作用會有影響嗎？ 2 2、為什么不使用發(fā)綠色光的、為什么不使用發(fā)綠色光的燈管作補充光源？燈管作補充光源？可以提高光合作用強度。因可以提高光合作用強度。因為光合作用吸收最多的是紅為光合作用吸收最多的是紅光和藍紫光。光和藍紫光。光合作用對綠光吸收最

2、少。光合作用對綠光吸收最少。光合作用需要色素去捕獲光能。光合作用需要色素去捕獲光能。（一）實驗：綠葉中色素的提取和分離（一）實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗原理：實驗原理：用用無水乙醇無水乙醇提取色素提取色素 用用層析液層析液分離色素分離色素目的要求：目的要求：綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離 及色素的種類及色素的種類材料用具：材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、新鮮的綠葉、定性濾紙等、 無水乙醇、層析液等無水乙醇、層析液等實驗步驟：實驗步驟：1.提取綠葉中的色素提取綠葉中的色素SiO2：使碾磨充分：使碾磨充分CaCO3：防止色素被破壞：防止色素被破壞無水乙醇：提取色素無水乙醇：提取

3、色素2.制備濾紙條制備濾紙條鉛筆線鉛筆線畫鉛筆細線畫鉛筆細線減去兩角的目的：減去兩角的目的：防止層析液從邊緣擴散速防止層析液從邊緣擴散速度太快。度太快。實驗步驟：實驗步驟：3.畫濾液細線畫濾液細線實驗步驟：實驗步驟：濾液細線的要求：濾液細線的要求：細、直細、直、齊（使色素處于同齊（使色素處于同一起跑線）；一起跑線）；重復(fù)重復(fù)2323次（防止色素太少次（防止色素太少分離現(xiàn)象不明顯）。分離現(xiàn)象不明顯）。4.分離綠葉中的色素分離綠葉中的色素實驗步驟：實驗步驟：層析液層析液培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿濾液細線濾液細線注意注意: :濾液細線不能觸到層析液濾液細線不能觸到層析液（防止色素溶解在層析液中）（防止色素溶解在層

4、析液中）燒杯要蓋上培養(yǎng)皿、試管要塞上棉塞燒杯要蓋上培養(yǎng)皿、試管要塞上棉塞（層析液易揮發(fā)且有毒）（層析液易揮發(fā)且有毒）捕捕獲獲光光能能的的色色素素類胡蘿類胡蘿卜素卜素葉綠素葉綠素胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b(占占1/4)(占占3/4)5 5、觀察與記錄實驗結(jié)果、觀察與記錄實驗結(jié)果實驗步驟：實驗步驟：濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）（藍綠色）（藍綠色）（黃綠色）（黃綠色）四種色素對光的吸收四種色素對光的吸收葉綠素葉綠素a a、b b主要吸主要吸_胡蘿卜素和葉黃素主要吸收胡蘿卜

5、素和葉黃素主要吸收_藍紫光、紅光藍紫光、紅光藍紫光藍紫光葉綠體中的色素提取液葉綠體中的色素提取液胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素葉綠素葉綠素小結(jié)：小結(jié)：橙黃色橙黃色黃色黃色藍綠色藍綠色黃綠色黃綠色最少最少較少較少最多最多較多較多最大最大較大較大較小較小最小最小最快最快較快較快較慢較慢最慢最慢藍紫光藍紫光藍紫光藍紫光紅光紅光與光合作用有關(guān)的色素存在于哪呢？與光合作用有關(guān)的色素存在于哪呢？（二）葉綠體的結(jié)構(gòu)（二）葉綠體的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：外膜、內(nèi)膜、外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)基粒、基質(zhì)形態(tài)：形態(tài)：扁平的橢球形扁平的橢球形基粒的類囊體的薄膜上基粒的類囊體的薄膜上色素的分布：色素的分布：類囊體類囊體

6、（三）葉綠體的功能（三）葉綠體的功能 葉綠體是進行葉綠體是進行光合作用的場所。光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，分布了許它內(nèi)部的巨大膜表面上，分布了許多多吸收光能的色素分子，吸收光能的色素分子，還有許多還有許多進行進行光合作用的酶。光合作用的酶。 鞏固練習鞏固練習 1、葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，下面、葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是有關(guān)葉綠體的敘述正確的是 （ ）A葉綠體中的色素都分布在囊狀結(jié)構(gòu)的膜上葉綠體中的色素都分布在囊狀結(jié)構(gòu)的膜上B葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上C光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中光合作用的酶只分布

7、在葉綠體基質(zhì)中D光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上 A2在一定時間內(nèi)，同一株綠色植物在哪在一定時間內(nèi)，同一株綠色植物在哪種光的照射下，放出的氧氣最多種光的照射下，放出的氧氣最多 （ ） A紅光和綠光紅光和綠光 B紅光和藍紫光紅光和藍紫光 C藍紫光和綠光藍紫光和綠光 D藍紫光和橙光藍紫光和橙光B3、把新鮮葉綠素溶液放在光源與分光鏡之、把新鮮葉綠素溶液放在光源與分光鏡之間，可以看到光譜中吸收最強的是間，可以看到光譜中吸收最強的是A 紅光部分紅光部分 B 紅橙光與藍紫光部分紅橙光與藍紫光部分 C 綠光部分綠光部分 D 紫光部分紫光部分B1.下列標號各代表：下

8、列標號各代表： _ _2.在在上分布有光合作用所需的上分布有光合作用所需的 和和 ，在在中也分布有光合作用所需的中也分布有光合作用所需的 。 基質(zhì)基質(zhì)酶酶 外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜類囊體類囊體基粒基粒色素色素酶酶ATPATP糖類糖類脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太陽光能太陽光能復(fù)習鞏固：復(fù)習鞏固：第四節(jié)第四節(jié)能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用二、光合作用的原理和應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用（一）光合作用的探究歷程（一）光合作用的探究歷程五年后五年后1 1、16481648年，海爾蒙特的柳樹實驗?zāi)辏柮商氐牧鴺鋵嶒灹鴺湓鲋丶s柳樹增重約82kg82kg土壤減少約土壤減少約100g100g水分是建造植物體

9、的原料水分是建造植物體的原料結(jié)論：結(jié)論：局限：局限： 忽略空氣對植物的影響忽略空氣對植物的影響有人重復(fù)了普利斯特利的實驗，得到相反的結(jié)有人重復(fù)了普利斯特利的實驗，得到相反的結(jié)果，所以有人認為植物也能使空氣變污濁。果，所以有人認為植物也能使空氣變污濁。植物可以更新空氣植物可以更新空氣2 2、17711771年，英國科學家年，英國科學家 普利斯特利普利斯特利結(jié)論：結(jié)論：為什么植物也能使空氣變污濁？為什么植物也能使空氣變污濁？3、1779年年, 荷蘭的科學家荷蘭的科學家 英格豪斯（英格豪斯（500多次試驗）多次試驗）普利斯特利的實驗普利斯特利的實驗只有在只有在陽光照射陽光照射下下才能成功；才能成功；

10、 植物體只有綠葉才植物體只有綠葉才能能更新空氣。更新空氣。到到1785年，發(fā)現(xiàn)了年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們空氣的組成，人們才明確綠葉在光下才明確綠葉在光下放出的是放出的是O2，吸收，吸收的是的是CO2。即：可以更新空氣即：可以更新空氣的是的是O2 ，使空氣，使空氣變污濁的是變污濁的是CO24 4、18451845年，德國科學家年，德國科學家 梅耶梅耶光光能能化化學學能能儲存在儲存在什么物什么物質(zhì)中？質(zhì)中？光合光合作用作用5 5、18641864年，德國科學家薩克斯年，德國科學家薩克斯黑暗處理一晝夜黑暗處理一晝夜用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍色，遮光曝光的一半呈

11、深藍色，遮光的一半則沒有顏色變化。的一半則沒有顏色變化。讓一張葉片一半曝光讓一張葉片一半曝光一半遮光一半遮光、綠葉在光下制造淀粉。綠葉在光下制造淀粉。結(jié)論：結(jié)論：光合作用釋放的光合作用釋放的O O2 2來自來自COCO2 2還是還是H H2 2O O？18O2O2CO2第第二二組組第第一一組組C18O2H218OH2O6 6、19411941年，美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）年，美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）光照射下的小光照射下的小球綠藻懸浮液球綠藻懸浮液光合作用產(chǎn)生的光合作用產(chǎn)生的O2來自于來自于H2O。結(jié)論：結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的有機物又是怎樣合成的？光合作用產(chǎn)生的有機物又是怎樣合成

12、的？7、20世紀世紀40年，美國卡爾文年，美國卡爾文14CO2小球藻小球藻有機物的有機物的14C（卡爾文循環(huán)）（卡爾文循環(huán)）結(jié)論：結(jié)論：光合產(chǎn)物中有機物的碳來自光合產(chǎn)物中有機物的碳來自COCO2 2小結(jié)：光合作用探究歷程小結(jié)：光合作用探究歷程植物可以更新空氣植物可以更新空氣只有在光照下植物可以更新空氣只有在光照下植物可以更新空氣植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變成了化學能儲存起來成了化學能儲存起來綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉氧由葉綠體釋放出來。葉綠體氧由葉綠體釋放出來。葉綠體是光合作用的場所是光合作用的場所光合作用釋放的氧來自水光合作用釋放的氧來自水光合產(chǎn)

13、物中有機物的碳來自光合產(chǎn)物中有機物的碳來自COCO2 2糖類糖類概念：概念：綠色植物通過綠色植物通過 ，利用，利用 ，把把 轉(zhuǎn)化成儲存著能量轉(zhuǎn)化成儲存著能量的的 ，并且釋放出，并且釋放出 的過程。的過程。葉綠體葉綠體光能光能二氧化碳和水二氧化碳和水有機物有機物氧氣氧氣從從反應(yīng)物、場所、條件、生成物反應(yīng)物、場所、條件、生成物總結(jié)總結(jié)光合作用的表達式和概念：光合作用的表達式和概念：（二）光合作用過程（二）光合作用過程光反應(yīng)：光反應(yīng)：暗反應(yīng)：暗反應(yīng)：1 1、根據(jù)反應(yīng)過程、根據(jù)反應(yīng)過程是否需要光能是否需要光能分為：分為：有光才能進行有光才能進行有光、無光都能進行有光、無光都能進行色素分子色素分子可見光

14、可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多種酶多種酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解供能供能固定固定還還原原酶酶光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)2 2、光合作用的過程：、光合作用的過程：實質(zhì)：實質(zhì)：無機物（無機物（COCO2 2和和H H2 2O O） 有機物（糖類）有機物（糖類）光能光能 化學能化學能3 3、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系條條 件件物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)場場 所所比較項目比較項目聯(lián)聯(lián) 系系類囊體薄膜上類囊體薄膜上葉綠體的基質(zhì)葉綠體的基質(zhì)需光需光, ,色素和酶色素和酶不需光不需光, ,色素色素; ;需酶需酶2H2

15、H2 2O 4H+OO 4H+O2 2光解光解ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量ATPATP酶酶COCO2 2+ C+ C5 5 2C 2C3 3酶酶2C2C3 3 (CH (CH2 2O)+CO)+C5 5ATPATP、HH 酶酶穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能光能光能 活躍的化學能活躍的化學能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATPATP和和HH，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADPADP和和PiPi1 1、光下的植物突然停止光照后，、光下的植物突然停止光照后，C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何變化？化合物的含量如何變化？停止停止光照光照光反應(yīng)光反應(yīng)停止停止2 2、

16、光下的植物突然停止、光下的植物突然停止COCO2 2的供應(yīng)后，的供應(yīng)后，C C5 5化合化合物和物和C C3 3化合物的含量如何變化？化合物的含量如何變化？H ATP還原還原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 思考與討論：思考與討論：增加增加減少減少減少或沒有減少或沒有 減少或沒有減少或沒有減少減少增加增加增加增加增加增加減少減少增加增加增加增加減少或沒有減少或沒有增加增加減少減少減少減少增加增加增加增加減少減少增加增加減少減少（三）化能合成作用（三）化能合成作用異養(yǎng)生物異養(yǎng)生物(人、動物、真菌、大部分細菌人、動物、真菌、大部分細菌)營營養(yǎng)養(yǎng)類類型型自養(yǎng)生物自養(yǎng)生物光能自養(yǎng)

17、生物光能自養(yǎng)生物(綠色植物綠色植物)化能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持生命活動。利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持生命活動。以以COCO2 2和和H H2 2O O（無機物）為原料合成糖類（有機（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著的能量。物），糖類中儲存著的能量。光合作用光合作用 以以光光為能源，以為能源，以CO2和和H2O（無機物）為原料合成（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如：綠色植物。例如：綠色植物?；芎铣勺饔没芎铣勺饔?利用環(huán)境中某些利用環(huán)境中某些無機物氧化時釋放的能量無機物

18、氧化時釋放的能量將將CO2和和H2O（無機物）合成糖類（有機物）。如硝化細菌。（無機物）合成糖類（有機物）。如硝化細菌。光能自養(yǎng)生物光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物能量來源：能量來源：能量來源：能量來源：光能光能化學能化學能能夠利用體外環(huán)境中的能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所某些無機物氧化時所釋放的能量釋放的能量來制造有機物的合成作用來制造有機物的合成作用 例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等細菌。例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等細菌。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量硝化細菌硝化細菌2HNO2+O2 2HNO3+能量能量硝化細菌硝化細菌6CO2+12H2O C6H12O6

19、+ 6O2+6H2O 能量能量酶酶1.1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_ _ 和和_;_;形成的形成的_和和_ _ 提供給暗反應(yīng)。提供給暗反應(yīng)。2.2.光合作用的實質(zhì)是：把光合作用的實質(zhì)是：把_和和_轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，把為有機物，把_轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成_,_,貯藏在有貯藏在有機物中。機物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成中形成的，氧氣是在的，氧氣是在_中形成的，中形成的，ATPATP是在是在_中形成的，中形成的，CO2CO2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化學能化學能暗反應(yīng)暗反應(yīng)

20、光反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)鞏固4 4、下圖是光合作用過程圖解，請分析回答下列問題：、下圖是光合作用過程圖解，請分析回答下列問題：圖中圖中A A是是_,B_,B是是_,_,它來自于它來自于_的分解。的分解。圖中圖中C C是是_，它被傳遞到葉綠體的，它被傳遞到葉綠體的_部位，部位，用于用于_ 。圖中圖中D D是是_，在葉綠體中合成，在葉綠體中合成D D所需的能量來自所需的能量來自_圖中圖中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_。圖中的圖中的H H表示表示_， H H為為I I提供提供_。當突然停止光照時，當突然停止光照時，F(xiàn) F ，G G . .（增加或減少）（增加或減少）2

21、 2水水HH基質(zhì)基質(zhì)作為還原劑，還原作為還原劑，還原C C3 3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反應(yīng)光反應(yīng)HH和和ATPATP色素色素C C5 5化合物化合物C C3 3化合物化合物糖類糖類增加增加減少減少光光H2OBACDE+PiFGCO2J1 1、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是（的是（ ） A A、H BH B、C C5 5化合物化合物 C C、ATP DATP D、COCO2 2B2 2、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（、與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的是（ ）H H2 2O O ATP ATP ADP ADP COCO2 2A.A. B. B.

22、C. C. D. D.A3 3、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C0C02 2條件條件下。如果將環(huán)境中下。如果將環(huán)境中C0C02 2含量突然降至極低水平，此時葉含量突然降至極低水平，此時葉肉細胞內(nèi)的肉細胞內(nèi)的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的變化情況含量的變化情況依次是依次是A. A. 上升；下降；上升上升；下降；上升 B. B. 下降；上升；下降下降；上升；下降 C. C. 下降；上升；上升下降；上升；上升 D. D. 上升；下降；下降上升；下降；下降C4 4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階、光合作用

23、的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是（段，下列說法正確的是（ ） A.A.葉綠體類囊體膜上進行光反應(yīng)和暗反應(yīng)葉綠體類囊體膜上進行光反應(yīng)和暗反應(yīng) B.B.葉綠體類囊體膜上進行暗反應(yīng)，不進行光反應(yīng)葉綠體類囊體膜上進行暗反應(yīng)，不進行光反應(yīng) C.C.葉綠體基質(zhì)中可進行光反應(yīng)和暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì)中可進行光反應(yīng)和暗反應(yīng) D.D.葉綠體基質(zhì)中進行暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì)中進行暗反應(yīng), ,不進行光反應(yīng)不進行光反應(yīng)D5、光合作用過程中，產(chǎn)生、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗和消耗ADP的的 部位在葉綠體中依次為部位在葉綠體中依次為 ( ) 外膜外膜 內(nèi)膜內(nèi)膜 基質(zhì)基質(zhì) 類囊體膜類囊體膜 A A B B C

24、 C D DB6 6、光合作用過程的正確順序是、光合作用過程的正確順序是（）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧氣的釋放氧氣的釋放 葉綠素吸收光能葉綠素吸收光能水的光解水的光解三碳化合物被還原三碳化合物被還原A.A. B. B. C. C. D. D.7 7、在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）、在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）三碳化合物五碳化合物三碳化合物五碳化合物氧氣氧氣8 8、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有1818O O的水中，過一段時間后，分析的水中，過一段時間后，分析1818O O放射性標記，放射性標記，最先（最先（ ）A A、在植物體內(nèi)的葡萄

25、糖中發(fā)現(xiàn)、在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn) B B、在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)、在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C C、在植物體內(nèi)的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)中均可發(fā)、在植物體內(nèi)的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)中均可發(fā)現(xiàn)現(xiàn) D D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)D9 9、某科學家用含有、某科學家用含有1414C C的的COCO2 2來追蹤光合作用中的來追蹤光合作用中的C C原子，原子，1414C C的轉(zhuǎn)移途徑是（的轉(zhuǎn)移途徑是（ ） A A、CO2 CO2 葉綠體葉綠體 ATPATP B B、CO2 CO2 葉綠素葉綠素 ATPATP C C、CO2 CO2 乙醇乙醇 糖類糖類 D D、CO2 CO2 三碳化合物三碳

26、化合物 糖類糖類D1010、在光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是、在光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)移途徑是A A、光能、光能 ATP ATP 葉綠素葉綠素 葡萄糖葡萄糖 B B、光能、光能 葉綠素葉綠素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 葉綠素葉綠素 COCO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP COATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B（四）影響光合作用強度的因素（四）影響光合作用強度的因素1 1、植物自身因素、植物自身因素遺傳因素、葉齡、葉面積遺傳因素、葉齡、葉面積2 2、環(huán)境因素對光合作用的影響、環(huán)境因素對光合作用的影響1 1）光照）光照2 2）溫度）溫度3 3）二氧化碳

27、濃度）二氧化碳濃度4 4）水分）水分5 5）礦質(zhì)元素）礦質(zhì)元素光合作用是在光合作用是在 的催化下進行的，溫度直接影的催化下進行的，溫度直接影響響 ；ABAB段表示：段表示： ； B B點表示：點表示： ； BCBC段表示：段表示： ； 酶的活性酶的活性酶酶此溫度條件下，光合速率最高此溫度條件下，光合速率最高超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降1、溫度溫度一定范圍內(nèi)，光合速率隨溫度升高而升高一定范圍內(nèi)，光合速率隨溫度升高而升高應(yīng)用：應(yīng)用：增加晝夜溫差，保證有機物的積累增加晝夜溫差，保證有機物的積累圖中圖中A A點含義：點含義： ；B B點含義：點含義： ；

28、C C點表示：點表示： ；若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表 植物。植物。 光照強度為光照強度為0 0，只進行呼吸作用，只進行呼吸作用光合作用與呼吸作用強度相等光合作用與呼吸作用強度相等光合作用強度不再隨光照強度增強而增強光合作用強度不再隨光照強度增強而增強陰生陰生2、光照強度光照強度B：光補償點：光補償點C：光飽和點：光飽和點輪作輪作延長光合作用時間延長光合作用時間間種、合理密植間種、合理密植增加光合作用面積增加光合作用面積應(yīng)用：應(yīng)用：適當增加光照強度適當增加光照強度光合作用效率與光照強度、時間的關(guān)系光合作用效率與光照強度、時間的關(guān)系一天的時間一天的時間O

29、121311101514光照強度光照強度C光合作用效率光合作用效率C點：點：溫度過高，氣孔關(guān)閉，影響了溫度過高，氣孔關(guān)閉，影響了COCO2 2的吸收，暗反應(yīng)減弱。的吸收，暗反應(yīng)減弱。3、CO2的濃度的濃度應(yīng)用：應(yīng)用：大田中增加空氣流動、大田中增加空氣流動、溫室中增施有機肥溫室中增施有機肥OAOA段：段： ；ABAB段：段： ；B B點以后：點以后： 。B二氧化碳濃度過低，無法進行光合作用二氧化碳濃度過低，無法進行光合作用隨著二氧化碳濃度增加，光合速率逐漸增強隨著二氧化碳濃度增加，光合速率逐漸增強光合速率達到最大值光合速率達到最大值（分解者將有機肥分解為二氧化碳和無機鹽）（分解者將有機肥分解為二

30、氧化碳和無機鹽）N：光合酶及光合酶及ATP的重要組分的重要組分P： 類囊體膜和類囊體膜和ATP的重要組分；的重要組分； K：促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分葉綠素的重要組分 5. 5. 礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素 4. 4. 水分水分應(yīng)用：應(yīng)用：合理灌溉合理灌溉應(yīng)用：應(yīng)用：合理施肥合理施肥（分解者將有機肥分解為二氧化碳和無機鹽）（分解者將有機肥分解為二氧化碳和無機鹽）4.AC4.AC段限制光合作用的主要因素是段限制光合作用的主要因素是_光照強度光照強度3.3.如果缺乏如果缺乏MgMg元素元素B B點（左移、右移）點（左移、右移）_右移右移5.CD5.CD段限制光

31、合作用的主要因素是段限制光合作用的主要因素是_溫度、溫度、 CO CO2 2濃度濃度1.B1.B點的含義是點的含義是 : : 光合作用強度和呼吸作用強度相等光合作用強度和呼吸作用強度相等2.A2.A點葉肉細胞中產(chǎn)生點葉肉細胞中產(chǎn)生ATPATP的細胞器有的細胞器有_ _ 線粒體線粒體例例1 1 下圖表示植物有關(guān)生理作用與環(huán)境因素的關(guān)系：下圖表示植物有關(guān)生理作用與環(huán)境因素的關(guān)系：COCO2 2吸收吸收量量COCO2 2釋放釋放量量A AB BC CD D光照強度光照強度25 0.125 0.1COCO2 225 0.2 25 0.2 COCO2 235 0.1 35 0.1 COCO2 2光照強度

32、光照強度(或光強或光強)土壤含水量土壤含水量土壤含水量土壤含水量40%60%合理密植合理密植來自于來自于H2O。分別將。分別將C18O2和和H218O提提供給兩組相同植物，分析兩組植物光供給兩組相同植物，分析兩組植物光合作用釋放的氧氣，合作用釋放的氧氣，18O2僅在標記僅在標記H218O組植物中產(chǎn)生，即可證明上述結(jié)組植物中產(chǎn)生，即可證明上述結(jié)論論甲甲c甲甲（五）呼吸作用與光合作用的比較（五）呼吸作用與光合作用的比較光合作用的場所光合作用的場所有氧呼吸的主要場所有氧呼吸的主要場所都含有少量的都含有少量的DNADNA和和RNARNA（都能半自主復(fù)制）（都能半自主復(fù)制）含與光合作用有關(guān)的酶含與光合作

33、用有關(guān)的酶含與有氧呼吸有關(guān)酶含與有氧呼吸有關(guān)酶片層膜堆疊成圓柱形，含色片層膜堆疊成圓柱形，含色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶。素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶。是一層光滑的膜是一層光滑的膜向內(nèi)折疊形成嵴向內(nèi)折疊形成嵴與周圍的細胞質(zhì)基質(zhì)分開與周圍的細胞質(zhì)基質(zhì)分開扁平的橢球形或球形扁平的橢球形或球形短棒狀短棒狀主要存在于植物的葉肉細胞主要存在于植物的葉肉細胞動植物細胞中動植物細胞中有很多有很多ATPATP合成酶合成酶1 1、線粒體和葉綠體比較表、線粒體和葉綠體比較表光光、色素、酶、色素、酶、H2O和和CO2葉綠體葉綠體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體O2、酶、酶、H2O、C6H12O6無機物轉(zhuǎn)變成有機物無機物轉(zhuǎn)變成

34、有機物有機物氧化分解成無機物有機物氧化分解成無機物 ATP中活中活 躍化學能躍化學能光能光能糖類等有機物中穩(wěn)糖類等有機物中穩(wěn)定化學能定化學能C6H12O6等有機物穩(wěn)等有機物穩(wěn)定的化學能定的化學能 ATP中活中活 躍化學能躍化學能和熱能和熱能合成有機物，儲存合成有機物，儲存能量能量分解有機物，釋放分解有機物，釋放能量能量光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)（有機物、光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)（有機物、O2）；）；呼吸作用為光合作用提供原料（呼吸作用為光合作用提供原料（CO2）2 2、光合作用與呼吸作用過程比較、光合作用與呼吸作用過程比較有呼吸無光合有呼吸無光合A光合小于呼吸光合小于呼吸AB光合等于呼吸光合

35、等于呼吸B光合大于呼吸光合大于呼吸BC3 3、關(guān)于光合作用與細胞呼吸的計算、關(guān)于光合作用與細胞呼吸的計算光合速率，通常以吸收光合速率，通常以吸收COCO2 2mg/hmg/h* *cmcm2 2表示表示真正光合速率真正光合速率= = 凈光合速率凈光合速率+ +呼吸速率呼吸速率光合作用實際產(chǎn)光合作用實際產(chǎn)OO2 2量量光合作用實際光合作用實際COCO2 2消耗量消耗量光合作用光合作用C C6 6HH1212OO6 6凈生產(chǎn)量凈生產(chǎn)量3 3、關(guān)于光合作用與細胞呼吸的計算、關(guān)于光合作用與細胞呼吸的計算實測實測OO2 2釋放量呼吸作用耗釋放量呼吸作用耗OO2 2量量實測實測COCO2 2消耗量呼吸作用

36、消耗量呼吸作用COCO2 2釋放量釋放量光合作用實際光合作用實際C C6 6HH1212OO6 6生產(chǎn)量呼吸作用生產(chǎn)量呼吸作用C C6 6H H1212O O6 6消消耗量耗量ABAB段：段：_BCBC段：段：_CDECDE段：段：_C C點：點：_D D點：點：_E E點：點：_EFEF段：段：_FGFG段：段：_只進行呼吸作用只進行呼吸作用呼吸作用強度大于光合作用強度呼吸作用強度大于光合作用強度呼吸作用強度小于光合作用強度呼吸作用強度小于光合作用強度呼吸作用強度等于光合作用強度呼吸作用強度等于光合作用強度呼吸作用強度大于光合作用強度呼吸作用強度大于光合作用強度只進行呼吸作用只進行呼吸作用C

37、O2吸收量最多，此時光合作用強度最大吸收量最多，此時光合作用強度最大分析下列各段的含義：分析下列各段的含義：呼吸作用強度等于光合作用強度呼吸作用強度等于光合作用強度, ,此時有機物積累量最多此時有機物積累量最多ABCABC段：段：_CDCD段：段：_D D點：點：_ _ DEFGHDEFGH段：段：_H H點：點：_HIHI段：段：_只進行呼吸作用只進行呼吸作用呼吸作用強度大于光合作用強度呼吸作用強度大于光合作用強度呼吸作用強度小于光合作用強度呼吸作用強度小于光合作用強度呼吸作用強度等于光合作用強度呼吸作用強度等于光合作用強度呼吸作用強度大于光合作用強度，光合作用逐漸消失呼吸作用強度大于光合作

38、用強度，光合作用逐漸消失呼吸速率等于光合速率，呼吸速率等于光合速率，CO2濃度最低，有機物積累最多濃度最低，有機物積累最多分析下列各段的含義：分析下列各段的含義：CC(1)(1)植物的光合速率受光照強度、植物的光合速率受光照強度、COCO2 2濃度和溫度等因素的影響，其中濃度和溫度等因素的影響，其中光照強度直接影響光合作用的光照強度直接影響光合作用的_過程；過程；COCO2 2濃度直接影響光合作用的濃度直接影響光合作用的_過程。溫度通過影響過程。溫度通過影響_影響光合速率。影響光合速率。(2)(2)在溫度為在溫度為2020、光照強度大于、光照強度大于_千勒克斯時，光合速率不千勒克斯時，光合速率

39、不再增加。再增加。光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)酶的活性酶的活性L2(3)圖中圖中a點表示的含義點表示的含義_。圖中圖中b、c點的主要限制因素分別是點的主要限制因素分別是_、_。(4)從圖中可知，影響植物呼吸速率的主要因素是從圖中可知，影響植物呼吸速率的主要因素是_。(5)根據(jù)圖可推算出光照強度為根據(jù)圖可推算出光照強度為L2千勒克斯，溫度為千勒克斯，溫度為10、20、30時植物的實際光合速率分別是時植物的實際光合速率分別是_、_、_mg/小時小時單位面積。單位面積。(6)據(jù)圖繪出據(jù)圖繪出30條件下，條件下，植物植物O2吸收量與光照強度的關(guān)系。吸收量與光照強度的關(guān)系。光合速率與呼吸速率相等時的光照強度

40、光合速率與呼吸速率相等時的光照強度光照強度光照強度溫度溫度溫度溫度4 mg/小時小時單位面積單位面積7mg/小時小時單位面積單位面積8例例1：對某植物測得如下數(shù)據(jù)：對某植物測得如下數(shù)據(jù)：若該植物處于白天均溫若該植物處于白天均溫30，晚上均溫，晚上均溫15、有效日、有效日照照15h環(huán)境下，預(yù)測該植物環(huán)境下，預(yù)測該植物1天天24h中積累的葡萄糖為中積累的葡萄糖為A315mg B540mg C765mg D1485mg答案：答案：C凈光合凈光合呼吸呼吸呼吸呼吸凈光合凈光合(1)(1)選材方面，選用水綿為實驗材料。水綿不僅具有選材方面，選用水綿為實驗材料。水綿不僅具有細長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀

41、地分布在細長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察、分析研究。細胞中，便于觀察、分析研究。 (2)(2)將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了光線和氧氣的影響，從而確保實驗正常進行。除了光線和氧氣的影響，從而確保實驗正常進行。 （3 3）選用了）選用了極細光束照射極細光束照射，并且選用，并且選用好氧細菌檢測好氧細菌檢測，從而能夠準確判斷出水綿細胞中從而能夠準確判斷出水綿細胞中釋放氧的部位釋放氧的部位。（4 4）進行黑暗）進行黑暗( (局部光照局部光照) )和曝光對比實驗，從而和曝光對比實驗，從而明確實驗結(jié)果完全是光照引起的。明確

42、實驗結(jié)果完全是光照引起的。 恩格爾曼實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處恩格爾曼實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處? ? 光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段條件：條件：光、色素、酶光、色素、酶場所：場所：物質(zhì)物質(zhì)變化變化水的光解：水的光解：ATP的合成：的合成：基粒（類囊體膜）上基粒（類囊體膜）上H2O H+O2光、酶光、酶色素色素ADPPi 光能光能 ATP酶酶能量轉(zhuǎn)變：能量轉(zhuǎn)變：產(chǎn)物：產(chǎn)物：H、O2、ATP光能光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學能化學能貯存在貯存在ATP中中暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件：條件：場所：場所：物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量轉(zhuǎn)變：能量轉(zhuǎn)變：產(chǎn)物：產(chǎn)物：葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中 ATP中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?/p>

43、中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學能。等有機物中穩(wěn)定的化學能。酶酶(CH2O )、 ADP 、 PiCO2的固定：的固定：酶酶CO2C5 2C3C3的還原：的還原： 2C3 (CH2O)+C5酶酶H、ATP1.為生物生存提供了物質(zhì)來源和能量來源；為生物生存提供了物質(zhì)來源和能量來源；2.維持了大氣中維持了大氣中O2和和CO2的相對穩(wěn)定；的相對穩(wěn)定；3.對生物的進化有直接意義。對生物的進化有直接意義。 (1)使還原性大氣使還原性大氣氧化性大氣氧化性大氣 (2)使有氧呼吸生物得以發(fā)生和發(fā)展使有氧呼吸生物得以發(fā)生和發(fā)展 (3)形成臭氧層，過濾紫外線，使水生生形成臭氧層，過濾紫外線，使水生生物

44、登陸成為可能物登陸成為可能光合作用的意義光合作用的意義延長光合作用時間延長光合作用時間增加光能增加光能利用率利用率提高光合提高光合作用效率作用效率控制光照強弱控制光照強弱提高復(fù)種指數(shù)提高復(fù)種指數(shù)( (輪作輪作) )溫室中人工光照溫室中人工光照合理密植合理密植間作套種間作套種通風透光通風透光在溫室中施有機肥，在溫室中施有機肥，使用使用CO2發(fā)生器發(fā)生器陰生植物陰生植物陽生植物陽生植物應(yīng)用應(yīng)用提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施紅光和藍紫光紅光和藍紫光適時適量施肥適時適量施肥合理灌溉合理灌溉保持晝夜溫差保持晝夜溫差增加光合作用面積增加光合作用面積控制控制H2O供應(yīng)供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制控制CO2供應(yīng)供應(yīng)控制溫度控制溫度控制光質(zhì)控制光質(zhì)1 1、適當、適當提高提高COCO2 2的濃度（溫室大棚）；的濃度（溫室大棚）；2 2、增加增加光照時間和光照強度；光照時間和光照強度；3 3、白天適當、白天適當增加增加溫度，夜間適當溫度，夜間適當降低降低溫度；溫度；4 4、農(nóng)作物、農(nóng)作物間距間距合理，選擇適當?shù)暮侠?，選擇適當?shù)墓庠垂庠吹?；等? 5、合理、合理施肥施肥，提供必要的礦物質(zhì)元素；，提供必要的礦物質(zhì)元素；6 6、合理、合理灌溉灌溉，提供適當水分。，提供適當水分。應(yīng)用應(yīng)用提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施A例例3：將