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1、第四节第四节光与光合作用光与光合作用第一课时第一课时一、光合作用概述：一、光合作用概述： 1 1、概念：、概念：2 2、总反应式：、总反应式：CO2+H2O （CH2O）+6O2光能光能叶绿体叶绿体 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O转化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物，并，并释放出释放出O2的过程。的过程。二、捕获光能的色素和结构二、捕获光能的色素和结构绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离1、提取的色素原理？、提取的色素原理？2、分离色素的原理？、分离色素的原理？色素能溶解在有机溶剂色素能溶解在有机溶剂无水乙醇无水乙醇各种色素在各
2、种色素在层析液层析液中的溶解度不同，中的溶解度不同，溶解度大的则在滤纸上扩散的快。溶解度大的则在滤纸上扩散的快。3.方法步骤方法步骤 纸层析法纸层析法1）提取色素：）提取色素： 称取称取 剪碎剪碎 研磨研磨（碳酸钙（碳酸钙 二氧化硅二氧化硅 无水乙醇）无水乙醇） 过滤过滤（单层尼龙布单层尼龙布）2）制备滤纸条：剪去）制备滤纸条：剪去两角两角（防止两边滤液（防止两边滤液 扩散速度太快），扩散速度太快），画铅笔线画铅笔线3）画滤液细线：细、直、齐，重复几次）画滤液细线：细、直、齐，重复几次4）分离：）分离：用用层析液层析液，液面，液面不能淹没不能淹没滤液细线滤液细线4、捕获光能的色素种类和含量、捕
3、获光能的色素种类和含量捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）光合色素光合色素种类种类叶叶绿绿素素类类胡胡萝萝卜卜素素胡萝卜素胡萝卜素 叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b功能功能吸收、传递和转化光能吸收、传递和转化光能特性特性不溶于水，只溶解于有机溶剂不溶于水，只溶解于有机溶剂光合色素是不是只有类胡萝卜素和叶绿素
4、？光合色素是不是只有类胡萝卜素和叶绿素？叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液5、四种色素对光的吸收、四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光1、树叶为什么是绿色？、树叶为什么是绿色？2、P100拓展题拓展题2？6、光合色素的分布场所：主要是叶绿体、光合色素的分布场所：主要是叶绿体第二课时第二课时三、三、光合作用的探究历程（光合作用的探究历程（P101102）光合作用的具体过光合作用的具体过程是如何被人们认程是如何被人们认识和发现的哪？识和发现的哪？年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特
5、利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下植物可以更新空植物可以更新空气气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变把光能转变成了化学能成了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧来自水氧来自水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳来自碳来
6、自COCO2 2糖类糖类CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体光合作用的总反应式：光合作用的总反应式：叶绿体叶绿体中的色素中的色素H2OHATPADP + Pi水的光解水的光解O22C3C5(CH2O)多种酶多种酶参加催化参加催化CO2还还 原原固固 定定四、光合作用的过程：四、光合作用的过程：1.过程分析过程分析 2. 环境条件改变时物质含量的变化环境条件改变时物质含量的变化CO2浓度不变浓度不变 光反应HATP C3C5（CH2O）光照光照减弱减弱 光照光照增强增强H2OCO2HO2酶多种酶ADP+ PiADP+ PiATPATPC52C3（CH2O）H2O水的光解水的光解形成
7、形成ATPATPCOCO2 2的固定的固定C3C3的还原的还原积累、积累、增加增加消耗、消耗、减少减少光照不变光照不变暗反应 C3C5HATP（CH2O）CO2浓度浓度减少减少 CO2浓度浓度增加增加H2OCO2HO2酶多种酶ADP+ PiADP+ PiATPATPC52C3（CH2O）H2O水的光解水的光解形成形成ATPATPCOCO2 2的固定的固定C3C3的还原的还原积累、积累、增加增加消耗、消耗、减少减少(3)CO(3)CO2 2浓度为浓度为0.003%0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比光照强度比COCO2 2浓度为浓度为1%1%时的
8、时的_(_(填填“高高”或或“低低”)”)，其原因是其原因是当当CO2浓度突然降低时，浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累积累第三课时第三课时（一）、光合作用强度及测定：（一）、光合作用强度及测定： 1.1.概念概念 指植物在单位时间内通过光合作指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量用制造糖类的数量。 O2的产生量的产生量 CO2的固定量的固定量 有机物的合成（产生）量有机物的合成（产生）量五、光合作用强度的测定、影响因素及应用：五、光合作用强度的测定、影响因素及应用：2.观测指标：观测指标：练习练习;复习资料复习资料p65
9、对点训练第对点训练第1题题温度温度强度强度波长波长浇水浇水Mg2+施肥施肥空气空气中的中的浓度浓度光（光强、光质）、温度、光（光强、光质）、温度、COCO2 2浓度浓度、矿质元素、水等、矿质元素、水等（二）影响光合作用强度的环境因素及其应用（二）影响光合作用强度的环境因素及其应用原理原理a叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。和紫外光等不吸收。1.1.光质光质b叶绿素对叶绿素对 的吸收量大，类胡萝卜的吸收量大，类胡萝卜素对素对 的吸收量大。的吸收量大。c单色光中，单色光中， 下光合速率最快，下光合速率最快， 次次之，之， 最差。最差。应用
10、应用a大棚薄膜的选择：无色透明大棚能透过日光中各大棚薄膜的选择：无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以以 的大棚中植物的光合效率最高。的大棚中植物的光合效率最高。b补充单色光的选择：蓝紫光。补充单色光的选择：蓝紫光。光照强度光照强度O2的的产产生生量量OA光照光照强度强度温度、温度、CO2光合作用随着光照强度的变化而变化。一定范围内，随着光合作用随着光照强度的变化而变化。一定范围内，随着光照逐步增强光合作用也随着加快；但是光照增强到一定光照逐步增强光合作用也随着加快；但是光照增强到一定程度，光合作用速度不
11、再增加。程度，光合作用速度不再增加。B真光合作用2.2.光照强度光照强度2）在不同的光照条件下,光合速率与呼吸速率的相关曲线分析(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(A点)。(2)绿色组织在有光条件下,光合作用与呼吸作用同时进行,测得的数据为净光合速率。(3)真光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率1）原理：光照强度通过影响光反应速率,影响ATP及H的产生速率,进而影响暗反应速率A细胞呼吸强度,B光补偿点,C光饱和点;AB段,光合作用速率小于呼吸速率; B（光补偿点）点，光合作用速率等于呼吸速率;BC段,光合作用速率大于呼吸速率;C（光饱和点）点后光合作用
12、速率不再随光照强度的增加而变化;注意：阴生植物的B点前移,C点较低,如图中虚线所示3）关键点及线段）关键点及线段4）应用：a 温室生产中，适当增强光照强度，以提高光 合速率，使作物增产。b阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低， 间作套种时农作物可合理利用光能。3.CO3.CO2 2浓度浓度CO2释释放放4.4.温度温度酶活性酶活性1 1）温度）温度2 2）温度是影响气孔开闭的因素之一）温度是影响气孔开闭的因素之一光合作用强度光合作用强度应用：应用：农作物增产措施农作物增产措施a a 适时播种适时播种: :b b 温室栽培：温室栽培：盛夏的中午，温度高，气盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，
13、植物因为缺孔大多关闭，植物因为缺少少COCO2 2而光合作用强度下降。而光合作用强度下降。晴天：晴天：白天适当升温，晚上适当降温以保持白天适当升温，晚上适当降温以保持 较高的昼夜温差较高的昼夜温差连续阴雨天：连续阴雨天：白天和晚上均降温白天和晚上均降温“午休午休”现象现象111)原理：原理：水既是光合作用的原料,又是化学反应的媒介;水分通过影响气孔关闭间接影响光合作用 2)曲线模型及分析曲线模型及分析 3)应用：根据作物的需水规律，合理灌溉。应用：根据作物的需水规律，合理灌溉。 5.5.水含量水含量6.6.多因子对光合作用速率的影响多因子对光合作用速率的影响P P点：点：Q Q点：点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高随该因子的不断加强，光合速率不断提高 横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法示中的其他因子的方法