能量之源-光與光合作用講課講稿

能量之源—光與光合作用2.實(shí)驗(yàn)流程

3．基本技術(shù)要求 (1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵①葉片要新鮮、顏色要深綠。②濾液收集后，要及時用棉塞將試管口塞緊，以免濾液揮發(fā)。③濾液細(xì)線不僅要細(xì)、直，而且要含有比較多的色素(可以重復(fù)畫二至三次)。④濾紙上的濾液細(xì)線不能浸入層析液中。 (2)注意事項(xiàng)①制備定性濾紙條時，注意雙手盡量不要接觸紙面，以免手上的油脂或其它臟物污染濾紙。②根據(jù)燒杯的高度制備濾紙條，讓濾紙條長度高出燒杯1cm，高出的部分做直角彎折。③畫濾液細(xì)線時，用力要均勻，速度要適中。④研磨要迅速、充分。a.因?yàn)闊o水乙醇容易揮發(fā)；b.為了使葉綠體完全破裂，從而能提取較多的色素；c.葉綠素極不穩(wěn)定，能被活細(xì)胞中的葉綠素酶水解而破壞。⑤制備濾紙條時，要將濾紙條的一端剪去兩角，這樣可以使色素在濾紙條上擴(kuò)散均勻，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

特別提醒:(1)從色素帶的寬度可推知色素含量的多少；(2)從色素帶的位置可推知色素在層析液中溶解度大??；(3)在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠(yuǎn)的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。葉綠體中的色素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光葉片為什么往往是綠色的呢？葉綠素中的吸收光譜0400500600700nm50100葉綠素b葉綠素a特別提醒:

①葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸收。②葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光的吸收量大，但對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少,對綠光吸收最少。不同顏色溫室大棚的光合效率(1)無色透明大棚日光中各色光均能透過，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以用無色透明的大棚光合效率最高。(2)色素對綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。議一議：(1)海洋中藻類有分層現(xiàn)象，與植物中的色素吸收光的顏色有什么關(guān)系？(2)在溫室內(nèi)自然光照射基礎(chǔ)上，給植物人工補(bǔ)充哪些單色光對增產(chǎn)有利？答案：(1)不同波長的光穿透性不同，不同藻類吸收不同波長的光。(2)紅光、藍(lán)紫光屬于對植物光合作用最有效的光譜，因此可以補(bǔ)充這兩種光達(dá)到增產(chǎn)的目的。葉綠體的結(jié)構(gòu)類囊體擴(kuò)展了受光面積。

色素的分布與作用 1．分布：葉綠體中的色素都分布于類囊體的薄膜上。2．作用：色素可吸收、傳遞光能，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可實(shí)現(xiàn)光合作用中轉(zhuǎn)化光能。1880年，恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細(xì)菌的裝片結(jié)論：氧是由

葉綠體釋放出來的，

葉綠體是光合作用的場所。

光合作用需要光照。(3)實(shí)驗(yàn)分析本實(shí)驗(yàn)設(shè)計的巧妙之處在于：①選擇水綿作實(shí)驗(yàn)材料，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌確定O2釋放的部位，便于觀察。②沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了O2和光的干擾。③設(shè)置了對照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本原則1、對照性原則2、單一變量原則3、等量原則4、科學(xué)性原則5、平行重復(fù)原則（1）種類★空白對照：對照組不做任何實(shí)驗(yàn)處理?！?/p>

自身對照：實(shí)驗(yàn)組和對照組在同一研究對象上進(jìn)行，不再另設(shè)對照組。★

相互對照：不單獨(dú)設(shè)對照組，而是幾個實(shí)驗(yàn)組相互對照(即：對比實(shí)驗(yàn)）?！飾l件對照：給對照組施以部分實(shí)驗(yàn)變量。（至少要有3組或3組以上）

對照性原則對照組與實(shí)驗(yàn)組的確定實(shí)驗(yàn)組：是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組。對照組：對實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言，是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組（讓實(shí)驗(yàn)變量處在自然狀態(tài)下）。【例2】為驗(yàn)證甲狀腺激素能促進(jìn)蝌蚪發(fā)育，將27只同種、同時孵化且大小相同的蝌蚪，隨機(jī)均分為三組，飼養(yǎng)的水、飼料和溫度等培養(yǎng)條件相同且適宜。甲組加入甲狀腺激素、乙組加入甲狀腺激素抑制劑、丙組不加入藥劑。飼養(yǎng)一段時間后，觀察生長情況。根據(jù)實(shí)驗(yàn)對照原則回答下列問題：甲組屬于

；乙組屬于

；丙組屬于

。A．實(shí)驗(yàn)組B．條件對照C．自身對照D．空白對照ABD（條件對照）給對照組部分實(shí)驗(yàn)因素，保證除了要研究的變量不同外其他條件完全相同探究光對燕麥胚芽鞘生長影響的實(shí)驗(yàn)例題2:證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置以下幾組：

該實(shí)驗(yàn)所研究的實(shí)驗(yàn)因素為DNA，故用DNA處理的③組為實(shí)驗(yàn)組，而蛋白質(zhì)或多糖雖然是實(shí)驗(yàn)所實(shí)施的處理因素，但與實(shí)驗(yàn)因素（DNA）無關(guān)，故①②③組之間形成條件對照，①②組均為③組的對照組；而③組（實(shí)驗(yàn)組）和④組（對照組）之間形成空白對照?！纠?】下圖的甲是在有光條件下綠色植物進(jìn)行光合作用釋放氧氣的裝置；若要證明植物放氧必須在有光的條件下進(jìn)行和有光條件下放氧必須有植物參與，則作為甲的對照實(shí)驗(yàn)裝置分別是：乙和丙

（自身對照）在同一實(shí)驗(yàn)對象上，實(shí)驗(yàn)前（無蔗糖溶液,對照組）與實(shí)驗(yàn)后（有蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)組）之間的對照質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離例題：植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)組成氣孔的細(xì)胞（保衛(wèi)細(xì)胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細(xì)胞失水收縮，氣孔關(guān)閉。請以放置一小段時間的菠菜為材料設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能：在此實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后，就形成自身對照。（相互對照）不單設(shè)對照組，而是幾個實(shí)驗(yàn)組相互對照不同鹽濃度對哺乳動物紅細(xì)胞的影響研究

例如：驗(yàn)證植物根對礦質(zhì)離子有選擇吸收的特性把番茄和水稻分別培養(yǎng)在成分相同的培養(yǎng)液中，過一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種礦質(zhì)元素離子濃度的變化，就會發(fā)現(xiàn)番茄吸收Ca多，吸收Si少；而水稻吸收Si多，吸收Ca少。以上就是兩個實(shí)驗(yàn)組的相互對照。例題：在研究N、P元素是水體富營養(yǎng)化的因素實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置三組，一組加入N，一組加入P，第三組加入N和P，其中每一組既是實(shí)驗(yàn)組，又是對照組。3、等量性原則（1）生物材料要相同：即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。（2）實(shí)驗(yàn)器具要相同：即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小、型號、潔凈度等要完全一樣。（3）實(shí)驗(yàn)試劑要相同：即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題（4）處理方法要相同：保溫或冷卻；光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實(shí)驗(yàn)來說，看起來似乎是毫無意義的，但還是要作同樣的處理。想一想：“葉綠體是高等植物進(jìn)行光合作用的主要場所”，這句話表述是否確切？答案：不確切。葉綠體不僅含有捕捉光能的4種色素，而且含有多種與光合作用有關(guān)的酶，并且具有在光合作用中吸收CO2釋放O2的特性。可見，光合作用全過程都在葉綠體內(nèi)進(jìn)行。光合作用的探究歷程1771年（英）普里斯特利的實(shí)驗(yàn)植物可以更新空氣；1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)只有在陽光下綠葉中才能更新氣體；1785年，明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在進(jìn)行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存起來；1864年，薩克斯(德)的實(shí)驗(yàn)（置于暗處幾小時）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光1864年，（德）薩克斯的實(shí)驗(yàn)綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉；20世紀(jì)30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)：結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來自水，而不是來自CO2。光合作用的概念：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，并且釋放出氧氣的過程。什么是光合作用呢？光合作用的原理和應(yīng)用（一）光合作用的過程CO2+H2O*

(CH2O)+O2*總反應(yīng)式:包括兩個階段:1.光反應(yīng)2.暗反應(yīng)葉綠體光色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶CH2OCO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用的過程光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體基粒囊狀結(jié)構(gòu)中葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、NADPH、多種酶光能轉(zhuǎn)換成電能再變成活躍的化學(xué)能（ATP、NADPH中）活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATPADP+Pi

→ATP光酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的還原2C3C6H12O6酶酶ATP[H]過程：光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較2．光合作用過程中，哪些過程需要酶的參與？ 【提示】光合作用中色素的吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化及水的光解過程中不需要酶的催化，而ATP的形成、CO2的固定、CO2的還原離不開酶的催化。溫度光合作用是在酶催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10～35℃下正常進(jìn)行光合作用，其中AB段(10～35℃)隨溫度的升高光合作用逐漸加強(qiáng)；B點(diǎn)(35℃)表示光合作用的最適溫度。當(dāng)溫度超過B點(diǎn)(BC段)時，與光合作用有關(guān)的酶活性下降，光合作用強(qiáng)度也開始下降；50℃左右光合作用幾乎停止冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度；夏天，溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用的強(qiáng)度；晚上適當(dāng)降低溫度，降低酶的活性，以降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，保證有機(jī)物的積累1.單因子影響因素圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用光照強(qiáng)度A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，此時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)，CO2的釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO2量剛好滿足光合作用的需要，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時，植物才能正常生長)。BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了(主要受細(xì)胞內(nèi)酶的數(shù)量、酶的活性、C3和C5的含量的限制)陰生植物的B點(diǎn)左移，C點(diǎn)較低，如圖中虛線所示。間作套種時農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置等都是這一原理的具體運(yùn)用CO2濃度、含水量和礦質(zhì)元素AB段：CO2和水是光合作用的原料，礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi)，隨CO2濃度、水和礦質(zhì)元素的增加，植物的光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)。A點(diǎn)：表示植物進(jìn)行光合作用所需CO2

、水、礦質(zhì)元素的最低濃度。(1)農(nóng)田里的農(nóng)作物應(yīng)合理密植，“正其行，通其風(fēng)”；對溫室作物來說，應(yīng)增施農(nóng)家肥料或使用CO2發(fā)生器。(2)礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。N是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP等的元素；P是構(gòu)成ATP等的元素，參與葉綠體膜的構(gòu)成；Mg是構(gòu)成葉綠素的元素；K影響糖類的合成和運(yùn)輸。因此要合理施肥。CO2濃度、含水量和礦質(zhì)元素B點(diǎn)：表示CO2

、水，礦質(zhì)元素的飽和點(diǎn)，超過該點(diǎn)，隨CO2濃度、含水量增加，植物的光合作用強(qiáng)度不再增加(主要受細(xì)胞內(nèi)酶的數(shù)量和酶的活性的限制)；隨必需礦質(zhì)元素濃度的增加，因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物光合速率下降(3)水是光合作用的原料和化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，水對光合作用的影響在多數(shù)情況下是間接影響。缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片；缺水引起葉片內(nèi)淀粉水解加強(qiáng)，可溶性糖過多，光合產(chǎn)物輸出緩慢等。因此要預(yù)防干旱，合理灌溉綠葉的面積OA段：隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大。A點(diǎn)：為光合作用葉面積的飽和點(diǎn)。超過此點(diǎn)，隨葉面積的增大，光合作用不再增加，原因是葉片相互遮擋，影響對光的吸收。OB段：表明干物質(zhì)量(有機(jī)物凈生產(chǎn)量，即光合作用的生產(chǎn)量－呼吸消耗量)隨葉面積增加而增加。BC段：由于A點(diǎn)以后光合作用不再增加，但葉片的呼吸量(OC段)隨葉面積的增大而增加，所以干物質(zhì)積累量降低適當(dāng)間苗，合理密植，適當(dāng)修剪，避免徒長。封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)2.多因子影響多因子影響圖像關(guān)鍵點(diǎn)的含義P時，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示的其它因子多因子影響應(yīng)用溫室栽培時，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率?？傊筛鶕?jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的實(shí)驗(yàn)原理：利用真空滲入法排除葉內(nèi)細(xì)胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮，根據(jù)上浮所需的時間長短，即能比較光合作用的強(qiáng)弱。探究環(huán)境因素對光合作用的影響觀察與記錄一、不同光照強(qiáng)度對光合作用的影響燒杯光照（日光燈）距離光照強(qiáng)度葉子圓片上浮所需時間第一片第二片第三片第四片140W5CM240W30CM340W50CM結(jié)論：在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)光合作用的重要意義

為包括人類在內(nèi)的幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源

維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定促進(jìn)生物進(jìn)化從物質(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)代謝和能量代謝化能合成作用自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有色素，不能進(jìn)行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中某些無機(jī)物釋放的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用。進(jìn)行光合作用和化能合成作用的生物都是自養(yǎng)型生物，而只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身生命活動的生物是異養(yǎng)型生物．3．影響葉綠素合成的因素 (1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。 (2)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。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。 (3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。 應(yīng)用指南： (1)應(yīng)用葉綠體色素吸收光譜的特點(diǎn)設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究植物在哪種顏色的光照下光合效率(產(chǎn)生O2多)高。 (2)應(yīng)用影響葉綠素合成的因素設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證葉綠素合成需要適宜的光照、溫度等外界條件。1．光合作用過程圖解2．反應(yīng)式及元素去向

(1)氧元素： (2)碳元素：CO2→C3→(CH2O) (3)氫元素：H2O→[H]→(CH2O)3．光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影響?？偨Y(jié)如下：改變條件C3含量C5含量[H]和ATP含量(CH2O)合成量停止光照，CO2供應(yīng)不變增加減少減少或沒有減少或沒有突然光照，CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加光照不變，停止CO2供應(yīng)減少增加增加減少或沒有光照不變，CO2供應(yīng)增加增加減少減少增加光照不變，CO2供應(yīng)不變，(CH2O)運(yùn)輸受阻增加減少增加減少特別提醒：1、以上各物質(zhì)含量的變化是在外界條件改變的短時間內(nèi)發(fā)生的，且是相對含量的變化；2、為方便記憶，可總結(jié)為：無（弱）光C3多，無碳（CO2濃度低）C3少；C3和C5總為負(fù)相關(guān)；[H]、ATP與C5的變化總是呈正相關(guān)；3、糖類的合成量在強(qiáng)光、碳高時增多，在弱光、碳少時減少。4、糖類運(yùn)輸受阻時特殊，要單獨(dú)分析；項(xiàng)目光合作用細(xì)胞呼吸物質(zhì)變化無機(jī)物→有機(jī)物有機(jī)物→無機(jī)物能量變化光學(xué)能→化學(xué)能(儲能)穩(wěn)定的化學(xué)能→活躍的化學(xué)能(放能)實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲存能量分解有機(jī)物，釋放能量，供細(xì)胞利用場所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無光都能進(jìn)行1．光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別與聯(lián)系聯(lián)系光合作用儲存于有機(jī)物中的能量只有通過細(xì)胞呼吸才能用于各項(xiàng)生命活動；光合作用是自然界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，細(xì)胞呼吸則為生命活動提供動力并成為物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐。2.[H]和ATP的來源、去路的比較來源去路[H]光合作用光反應(yīng)中水的光解作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中，還原C3形成(CH2O)等有氧呼吸第一階段從葡萄糖到丙酮酸及第二階段丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O，同時釋放出大量的能量ATP光合作用光反應(yīng)階段合成ATP，所需能量來自色素吸收的太陽光能供暗反應(yīng)階段C3還原時的能量之需，以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲存于有機(jī)物中有氧呼吸第一、二、三階段均能產(chǎn)生，第三階段產(chǎn)生量最多，能量來自有機(jī)物氧化分解作為能量“通貨”用于各項(xiàng)生命活動下圖表示高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法正確的有()

A．2過程消耗的ATP來自1、3、4、5過程產(chǎn)生的ATPB．1、2過程在葉綠體中，3、4、5過程在線粒體中進(jìn)行C．1過程產(chǎn)生的[H]參與2過程，3和4過程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水D．高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行1、2、3、4、5過程

3.光合速率與呼吸速率的關(guān)系：光合作用速率與呼吸作用速率的表示 (1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測定實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量。 (2)凈光合速率和真正光合速率 ①凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量表示； ②真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示。議一議：什么叫光合速率？它分為幾種類型，關(guān)系如何？答案：光合速率或稱光合強(qiáng)度是指一定量的植物(如一定的葉面積)在單位時間內(nèi)進(jìn)行光合作用的量(如釋放多少氧，消耗多少CO2)。它分為凈光合速率和真正光合速率兩種類型，在光照條件下，人們測得的CO2

吸收量是植物從外界環(huán)境吸收的CO2總量，叫凈光合速率。真正光合速率是指植物在光照條件下，植物從外界環(huán)境中吸收的CO2的量，加上呼吸作用釋放的CO2的量，即植物實(shí)際同化的CO2的量。凈光合速率小于真正光合速率。真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。②綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。關(guān)系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：

A．光合作用產(chǎn)氧量＝氧氣釋放量＋細(xì)胞呼吸耗氧量B．光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋細(xì)胞呼吸釋放CO2量C．光合作用葡萄糖產(chǎn)生量＝葡萄糖積累量(增重部分)＋細(xì)胞呼吸消耗葡萄糖量光合作用反應(yīng)式：6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O呼吸作用反應(yīng)式：有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O無氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2(植物)特別提醒:植物所有的生活過程都受溫度的影響。在一定的溫度范圍內(nèi)，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應(yīng)速度。但是溫度對光合作用和呼吸作用的影響不同(如圖所示)，所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。

〖例3〗將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg，給予充足光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時減少36mg，請回答：（1）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時呼吸作用的強(qiáng)度差是

mg。（2）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產(chǎn)量是

mg。（3）若一晝夜中先光照4小時，接著放置在黑暗情況下20小時，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化是（填增加或減少）

。（4）若要使這株植物有更多的有機(jī)物積累，你認(rèn)為可采取的措施是:

。024.5減少①延長光照時間；②降低夜間溫度；③增加CO2濃度。5．將狀況相同的某種綠葉分成四等組，在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(光強(qiáng)相同)，測其重量變化，得到如下表的數(shù)據(jù)?？梢缘贸龅慕Y(jié)論是A．該植物光合作用的最適溫度約是27℃B．該植物呼吸作用的最適溫度約是29℃C．27～29℃下的凈光合速率相等D．30℃下的真正光合速率為2mg/h組別一二三四溫度/℃27282930暗處理后重量變化/mg－1－2－3－1光照后與暗處理前重量變化/mg＋3＋3＋3＋1B【例2】下圖中甲、乙是改變光照和CO2濃度后，與光合作用有關(guān)的C3和C5在細(xì)胞內(nèi)變化曲線，丙圖是實(shí)驗(yàn)前在溶液中加入了破損外膜和內(nèi)膜的葉綠體及一定量ATP和[H]，然后分連續(xù)的Ⅰ、Ⅱ兩個階段進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，請回答有關(guān)問題：(1)甲圖中曲線a表示的化合物是________(2)乙圖中曲線b表示的化合物是________(3)在丙圖中，除葡萄糖外，階段Ⅰ積累的物質(zhì)主要有___________。C3C5C3、ADP和Pi【例題1】測定植物光合作用的速率，最簡單有效的方法是測定：A.植物體內(nèi)葡萄糖的氧化量B.植物體內(nèi)葉綠體的含量C.二氧化碳的消耗