第三節(jié) 光合作用

第二節(jié)光合作用分布：主要存在綠色植物的葉肉細(xì)胞里以及幼嫩莖稈的皮層細(xì)胞里。功能：綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。五年后

1642年，赫爾蒙特(J.B.vanHelmont)柳樹增重74.47kg土壤減少0.06kg水分是建造植物體的唯一原料一、光合作用的發(fā)現(xiàn)1771年，(英）普里斯特利(JosephPriestley)的實驗

實驗現(xiàn)象實驗結(jié)果A組:B組:3、綠色植物在光照下吸收了二氧化碳，產(chǎn)生了氧氣1、這兩組實驗的現(xiàn)象是什么？2、蠟燭燃燒和小白鼠呼吸需要的是什么氣體？3、這個實驗說明什么問題？討論：2、氧氣1、單獨(dú)密封在玻璃罩的蠟燭馬上熄滅、老鼠馬上死去，與綠色植物一起的蠟燭暫時不會熄滅、老鼠會存活很長時間酒精水1864年，（德）薩克斯(JuliusvonSachs)的實驗先暗處理，再一半曝光，一半遮光自身對照實驗

3、綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉

1、讓葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）消耗掉

1、為什么對天竺葵先進(jìn)行暗處理？2、為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？

3．這個實驗說明了什么問題？2、部分遮光、部分曝光，是為了進(jìn)行對照

1880年，（美）恩格爾曼(C.Engelmann)的實驗自身對照實驗1、為什么選用水綿做為實驗材料？2、為什么選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境？

3、為什么先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下？1、是因為水綿不僅有細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細(xì)胞中，便于進(jìn)行觀察分析研究2、先選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境，是為了排除實驗中光線和氧的影響，確保實驗的準(zhǔn)確性。３、能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而證明了實驗結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由釋放出來的葉綠體光合作用釋放的O2到底是來自H2O，還是CO2呢，還是兩者兼而有之？

1930年，（美）魯賓(S.Ruben)和卡門（M.Kamaen)

2、同位素標(biāo)記進(jìn)行光合作用的實驗，是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來自水還是二氧化碳？還是兩者兼而有之？同學(xué)們考慮一下，應(yīng)標(biāo)記哪一種元素？如何設(shè)計這個實驗?zāi)兀?、同位素標(biāo)記法（自學(xué)：P.65“廣角鏡”

）相互對照實驗2、第二組向綠色植物提供H218O和CO2

。1、第一組向綠色植物提供C18O2和H2O。

C18O2+H2O

CO2+H218O光照光照O218O2光合作用釋放的O2全部來自于H2O用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。進(jìn)行兩組光合作用的實驗：(其他條件相同)CO2+H2O*

(CH2O)+O2*光能葉綠體光合作用的概念及反應(yīng)式總結(jié)：光合作用：是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧的過程。+H2O為什么春夏兩季植物的葉子翠綠醉人，而深秋樹葉則金黃斑斕呢？思考：這些都和光合作用的場所—葉綠體中的色素有關(guān)葉綠素類胡蘿卜素葉綠素b葉黃素(藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）（含量占3/4）（含量占1/4）外膜內(nèi)膜基質(zhì)基粒葉綠體中的色素葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖(色素)功能:吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能,用于光合作用.胡蘿卜素葉綠素a返回光合作用的場所——葉綠體葉綠體色素吸收可見的太陽光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光為什么春夏兩季植物的葉子翠綠醉人，而深秋樹葉則金黃斑斕呢？討論回答：

葉綠體中的色素分為兩大類：葉綠素和類胡蘿卜素。由于葉綠素含量約占總量的四分之三，而類胡蘿卜素僅占四分之一，所以通常植物的葉子總是翠綠醉人的。這是由于葉綠素掩蓋了類胡蘿卜素顏色的緣故。但是，葉綠素很容易被破壞。秋天葉綠素會因為“忍受”不了氣溫下降等因素的影響而分解消失；胡蘿卜素和葉黃素則比較穩(wěn)定，終于在沒有葉綠素干擾時“重見天日”。光合作用的場所——葉綠體色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素吸收可見的太陽光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光光合作用：是綠色植物通過葉綠體，利用可見光中的光能，把二氧化碳和水合成為儲存能量的糖類（通常指葡萄糖），并且釋放出氧氣的過程。光合作用的反應(yīng)式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體釋放的氧氣來源于參加反應(yīng)的水為什么反應(yīng)式的兩邊都有水？問題2：什么是光合作用？二、光合作用的過程葉綠素a氧化的葉綠素aeeH2OO2H+H+H+類囊體膜類囊體腔NADP+葉綠體基質(zhì)H+NADPHATP合成酶H+ADP+PiATP光反應(yīng)過程光合作用的過程CO2五碳化合物固定三碳化合物ATPADP+PiNADPHNADP+（CH2O）n還原暗反應(yīng)過程又稱為卡爾文循環(huán)1.光反應(yīng)2.暗反應(yīng)CO2的固定:CO2+C5酶C3CO2的還原：C3酶[H]ATP(CH2O)ADP+Pi+能量ATP酶ATP的形成：總結(jié)光合作用的過程H2O[H]+O2水的光解：光能NADP++H++能量NADPH酶NADPH的形成：三.光合作用的概念及總反應(yīng)反應(yīng)式概念：光合作用是綠色植物葉綠體的色素吸收和利用光能，經(jīng)過非常復(fù)雜的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程，把無機(jī)的二氧化碳和水合成富含能量的有機(jī)物，并釋放氧氣的過程?？偡磻?yīng)式：CO2+H2O葉綠體光能(C

H2O)

+O2色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用的過程問題3：光合作用是怎樣進(jìn)行？過程比較光反應(yīng)暗反應(yīng)進(jìn)行部位進(jìn)行條件物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP葉綠體基粒的類囊體葉綠體的基質(zhì)中光、葉綠體色素、酶多種酶，不受光限制1、水的光解2、ATP和NADPH的合成1、CO2的固定2、CO2的還原光能轉(zhuǎn)化為ATP和ADPH中活躍的化學(xué)能ATP和NADOH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為葡萄糖中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系:影響光合作用的因素光合作用的強(qiáng)度（光合速率）用一定量的植物在單位時間內(nèi)進(jìn)行光合作用釋放O2或消耗CO2的量來表示內(nèi)在因素：植物體自身生長發(fā)育的不同階段，生長狀況外在因素：光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、其他方面（水、礦質(zhì)元素）光照強(qiáng)度對光合作用的影響A：呼吸作用釋放量B：光補(bǔ)償點(diǎn)C：光飽和點(diǎn)釋放量凈產(chǎn)量實際產(chǎn)量呼吸量CO2吸收量CO2光照強(qiáng)度A—B段：光合作用＜呼吸作用體內(nèi)有機(jī)物的量減少B—C段：光合作用＞呼吸作用體內(nèi)有機(jī)物的量增加光合作用實際產(chǎn)量=光合作用凈產(chǎn)量+呼吸消耗量CO2對光合作用的影響CO2是光合作用的原料：在一定范圍內(nèi)，CO2濃度增高，光合作用效率增加；但達(dá)到一定濃度時，再增加CO2濃度，光合作用效率不在增加。生產(chǎn)上應(yīng)用：

1.施用固體二氧化碳（干冰）

2.燃燒有機(jī)物(易引起環(huán)境污染)3.使用NH4HCO3肥料，既可以為植物提供銨鹽，又可以為植物提供二氧化碳。

4.溫室中還可以使用二氧化碳發(fā)生器。

5.使用農(nóng)家肥或把植物的秸稈通過深耕埋于地下，通過土壤中微生物的活動，分解有機(jī)物，放出二氧化碳。

6.溫室作物也要合理密植和通風(fēng)透光。溫度對光合作用的影響

在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨溫度升高而加快；溫度過高會使酶活性下降，從而使光合作用速率下降討論：光合作用有何意義？CO2O2光合作用的意義為一切生物生命活動的進(jìn)行提供所必需的營養(yǎng)物質(zhì)為一切生物生命活動的進(jìn)行提供所必需的能量維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡總之，從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。光合作用知識小節(jié)光合作用的概念光合作用的場所光合作用的過程光合作用的意義光合作用的反應(yīng)式填空：1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于和；形成的和提供給暗反應(yīng)。

2.光合作用的實質(zhì)是：把和轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把轉(zhuǎn)變成