3.5光合作用資料

3.5光合作用——生物界最基本的物質代謝和能量代謝光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。場所條件產物原料一、光合作用概述6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體？光合作用和細胞呼吸是可逆反應嗎？光合作用場所：葉綠體細胞呼吸主要場所：線粒體基粒外膜內膜基質H2O光ATPNADPHO2CO2糖光反應碳反應類囊體（基粒）基質光反應——碳反應——直接需要光的不直接需要光的兩個階段？我們平時吃的韭黃是怎么培育出來的？光合色素的提取和分離實驗葉綠素a(藍綠色)類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素b（黃綠色）1/43/4（藍紫光）（紅光和藍紫光）二、光合色素及實驗葉綠素分子結構思考: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？春夏葉綠素含量多于類胡蘿卜素，所以呈綠色；秋天溫度下降，葉綠素分解快于合成，呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光葉片為什么往往是綠色的呢？光合色素的吸收光譜三、光反應1、場所：2、條件：3、產物：O2

、ATP、NADPH葉綠體基粒（類囊體膜）光、色素、酶、（水）4、光反應發(fā)生的物質和能量變化（1）水的光解：能量變化：物質變化（2）NADPH的形成：（3）ATP的形成：H2O?O2+2H++2e-

光ADP+Pi+能量ATP酶NADP++H++2e-NADPH酶光能→（電能）→ATP和NADPH中活躍的化學能梅爾文·卡爾文1961年諾貝爾化學獎獲得者，通過化學分析，闡明光合作用中碳化合物的合成過程，即發(fā)現(xiàn)卡爾文循環(huán)1、場所：葉綠體基質2、條件：多種酶、ATP、NADPH、（CO2）3、產物：三碳糖等四、碳反應CO2的固定：3CO2＋3RuBP6三碳酸酶三碳酸的還原：6三碳酸6三碳糖酶NADPH、ATP4、物質變化：3個CO26個三碳糖1個用于糖的生成或其他5個經一系列變化再生為3個C5C5的再生：5三碳糖3RuBP酶3CO2+3C56C3NADPHNADP+ATPADP6三碳糖1三碳糖5三碳糖5、能量變化：ATP、NADPH中活躍的化學能轉變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學能C5：五碳糖；RuBP；

核酮糖二磷酸C3：三碳酸分子；

3-磷酸甘油酸三碳糖：三碳糖磷酸卡爾文循環(huán)NADP++H++2e-NADPH酶項目光反應碳反應場所條件物質轉變能量轉化葉綠體類囊體膜（葉綠體基粒）光、H2O、色素分子和酶光能電能ATP、NADPH中活躍的化學能葉綠體基質ATP、NADPH、CO2和多種酶3CO2+3RuBP6三碳酸NADPHNADP+ATPADP6三碳糖1三碳糖5三碳糖H2O1/2O2+2H++2e-

光ADP+Pi+能量ATP酶ATP、NADPH中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能NADP++H++2e-NADPH酶

光反應為碳反應準備了還原劑NADPH和能源物質NADPH

和ATP；碳反應為光反應提供了NADP+和ADP。光反應與碳反應的聯(lián)系三碳糖淀粉氨基酸蛋白質脂質三碳糖細胞呼吸蔗糖其他代謝植物細胞大部分試分析以下條件下，［H］、ATP、C3酸、C5相對含量的變化（1）突然減弱光照強度（CO2不變）（2）突然增強光照強度（CO2不變）（3）突然減弱CO2濃度（光強不變）（4）突然增強CO2濃度（光強不變）新陳代謝同化作用光能自養(yǎng)型：自養(yǎng)型異養(yǎng)型綠色植物藻類藍細菌硝化細菌動物、真菌、腐生或寄生型細菌厭氧型：異化作用化能自養(yǎng)型：兼性厭氧型：需氧型：動物、植物、真菌酵母菌乳酸菌、破傷風桿菌、蛔蟲

袁隆平院士領銜的科研團隊先后于2000年、2004年實現(xiàn)了超級雜交稻第一期畝產700公斤、第二期畝產800公斤的攻關目標，并自2005年起瞄準第三期目標畝產900公斤展開科研攻關。針對這項世界難題，袁隆平院士提出了“良種、良法、良田”相結合的攻關策略，最終取得成功。（926.6kg/畝）在不考慮改變水稻品種的前提下，你有何妙計可提高水稻的平均畝產量呢？思考：

提高水稻的平均畝產量光合速率=(光合強度)光合作用量時間X面積光合測定儀實驗假設實驗步驟活動：探究光強度對光合速率的影響自變量：因變量：無關變量：光合速率光強度溫度、CO2濃度、光照時長、葉片長勢、葉片的大小等實驗材料：長勢、葉面積相同的植株若干，瓦數(shù)不同的冷光燈若干，光合測定儀等1.取材，分組、編號。2.設置自變量。3.對材料進行處理/培養(yǎng)。4.觀察并記錄實驗現(xiàn)象。（O2釋放速率、CO2吸收速率）實驗步驟：①取長勢、葉面積相同的植株若干，隨機平均分成7組，并按1~7編號。②第一組遮光處理，其余六組分別用強度為x1、x2、x3、x4、x5、x6的冷光燈對植株進行等距離光照。③在溫度、CO2濃度等適宜且相同的條件下培養(yǎng)。④同時用光合測定儀測定并記錄每組的光合速率。實驗假設：在一定范圍內，光合速率隨光強度的增大而增強。0BAC光強度CO2吸收量CO2釋放量1234567光強度0x1x2x3x4x5x6CO2吸收量m0m1m2m3m4m5m6數(shù)據(jù)組別AB光照強度0吸收CO2陽生植物陰生植物B：光補償點C：光飽和點C光補償點、光飽和點：陽生植物＞陰生植物C′B′A′（二）外部因素反應條件：光、溫度、必需礦質元素反應原料：

CO2濃度、水（一）內部因素植物種類不同同一植物在不同的生長發(fā)育階段同一植物在不同部位的葉片葉齡五、光合速率及其影響因素葉齡在生產上的應用對光合作用的影響內因

作物后期,適當摘除老葉、殘葉，降低呼吸。1.幼葉不斷生長,葉綠體(素)不斷增加,光合速率不斷加快；2.老葉葉綠體破壞,光合速率減慢。ABC葉齡光合作用強度O1.葉齡CO2：O2：(CH2O)：①②③??⑥請將右側關鍵詞歸類：⑨產量⑩增重?合成?積累?制造①固定②利用③同化④（容器中）減少⑥制造⑦（容器中）增加⑤（葉片）吸收⑧（葉片）釋放總光合凈光合CO2④

⑤O2⑦⑧(CH2O)⑨

⑩?1、研究總光合與凈光合時的研究對象分別是：

a.葉肉細胞；b.葉綠體b、a2、若測量呼吸量應采取什么措施？總光合凈光合呼吸CO2a+cac光合速率＞呼吸速率acc黑暗小試牛刀：（2010山東高考）以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結果如圖所示。下列分析正確的是：A．光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃相等B．光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多C．溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少D．兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等【答案：A】總光合速率凈光合速率總光合速率光在生產上的應用對光合作用的影響外因2.光質(光的波長)1.光照強度復色(白色)光最好紅光其次藍紫光次之綠光最差1.注重陰、陽生植物間作套種2.一年之內輪作,延長光合作用時間3.通過合理密植,增加光合作用面積4.溫室大棚,使用無色透明玻璃5.防止營養(yǎng)生長過強,導致葉面互相遮擋.B'光照強度光合作用強度0光補償點光飽和點A'CBA陽生殖物陰生植物CO2吸收量C't1t2t3t4溫度在生產上的應用對光合作用的影響外因1.適時播種2.溫室栽培時,白天適當提高溫度,晚上適當降溫.溫度會直接影響酶的活性.（主要是影響碳反應）3.溫度CO2濃度在生產上的應用對光合作用的影響外因⑴溫室：①燃燒植物桔桿；②使用二氧化碳發(fā)生器；③與豬舍雞舍鴨棚連通。⑵溫室與大田：①確保良好通風；②增施有機肥料；③深施“碳銨”。CO2是光合作用的原料.4.

CO2濃度0CO2的含量光合作用的強度水在生產上的應用對光合作用的影響外因預防干旱合理灌溉1.水是光合作用的原料2.水是體內各種化學反應的介質3.水還影響氣孔的開閉,間接影響CO2進入植物體5.水合理施肥1.N元素2.P元素3.K元素4.Mg元素必需礦質元素在生產上的應用對光合作用的影響外因酶（蛋白質）、葉綠素、ATP、NADPH等的組成成分。ATP、NADPH等的組成成分可維持葉綠體膜的結構和功能對光合作用產物（如蔗糖）的合成和運輸有重要作用葉綠素的重要組成成分6.礦質元素各種環(huán)境因素對光合作用的綜合影響光合速率光強30℃20℃10℃PQR光合速率光強高CO2中CO2低CO2PQR光合速率溫度PQR高光強中光強低光強各種因素的綜合作用實例光照強度光合速率010℃，0.035％CO225℃，0.035％CO210℃，0.5％CO225℃，0.5％CO2例題：將普通水稻放在密閉玻璃罩內，置于室外一晝夜，獲得實驗結果如下圖。下列敘述正確的是

A．d點時，葉綠體的類囊體上剛開始產生ATP和[H]B．e點時，細胞內C3酸的合成速率比f點慢

C．f—g時段，葉綠體基質中利用C5糖的速率逐漸下降

D．相同條件培養(yǎng)轉基因水稻，未出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，則目的基因表達產物可能是一種能固定低濃度CO2的酶D1.在光合作用過程中，不屬碳反應的是

A.CO2與五碳化合物結合

B.三碳酸接受ATP釋放的能量

C.H2O的氫傳遞給NADP+

D.NADPH的氫傳遞給三碳酸2.離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定光合作用時，如果突然中斷CO2氣體的供應，短暫時間內葉綠體中C3酸與C5化合物相對含量的變化是

A.C3酸增多、C5化合物減少

B.C3酸增多、C5化合物增多

C.C3酸減少、C5化合物增多

D.C3酸減少、C5化合物減少課后習題CC3、在光合作用的碳反應過程中，沒有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5