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1、第四节第四节能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶C6H12O6酶酶2C2H5OH+2CO2+能量能量（酒精）（酒精）(高等植物高等植物)C6H12O6酶酶2C3H6O3+能量能量（乳酸）（乳酸）(高等动物和人、马铃高等动物和人、马铃薯块茎、薯块茎、甜菜块根甜菜块根等）等）复习：复习：呼吸作用呼吸作用光光合作用概述：合作用概述：1 1、概念：概念：2 2、总反应式：、总反应式：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+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
2、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。一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构对大多数生物，活细胞所需能量对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是的最终源头是_。太阳能太阳能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无水乙醇色素能溶解在有机溶剂无水乙醇各种色素在层析液中的溶解度不同，各种色素在层析液中的溶解度不同，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。色色素的提取和分素的提取和分离离 纸纸层析法层析法方法步骤方法步骤
3、1、提取色素：、提取色素：称取、剪碎称取、剪碎、研磨（碳酸钙二、研磨（碳酸钙二氧化硅氧化硅 无水乙醇），过滤（单层尼龙布）无水乙醇），过滤（单层尼龙布）2、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线散速度太快），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：用层析液，液面不能淹没滤液细、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细1、二氧化硅的作用？、二氧化硅的作用？2、碳酸钙的作用？、碳酸钙的作用？3、加无水乙醇的目的？、加无水乙醇的目的？使研磨更加充分使研磨更加充分防止色素被分解防止色素被分解 提取色
4、素提取色素称取称取-剪碎剪碎-研磨研磨-过滤（单层尼龙布）过滤（单层尼龙布）溶解色素溶解色素制备滤纸条制备滤纸条剪去两角剪去两角的目的：的目的：1、防止两边滤液扩散速度太快防止两边滤液扩散速度太快2、做标记、做标记画滤液细线画滤液细线细线要求：浓绿而且要细线要求：浓绿而且要细、直、齐细、直、齐。注意：先注意：先画铅笔线画铅笔线，在画，在画滤液细线，可以滤液细线，可以重复几次重复几次。一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构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
5、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）关关于于色色素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叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液四种色素对光的吸收四种色素对光的吸收1、树叶为什么是绿色？、树叶为什么是绿色？2、P97问题探讨？问题探讨？叶绿素主要吸收叶绿素
6、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、红光蓝紫光、红光蓝紫光蓝紫光叶绿体的结构叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体捕获光能的色素分布在捕获光能的色素分布在_类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上3、场所：主要是叶绿体、场所：主要是叶绿体叶绿体的功能叶绿体的功能恩格尔曼实验的结恩格尔曼实验的结论是什么？论是什么？O2是由叶绿体产生的是由叶绿体产生的 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它内部的它内部的巨大膜表面上，分布了许多巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分吸收光能的色素分子，子，还有许多进行还有许多进行光合作用的酶。光合作用的酶。光合作用的
7、场所只能是叶绿体吗？光合作用的场所只能是叶绿体吗？蓝藻、光合细蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行菌等没有叶绿体也能进行光合作用。光合作用。二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用 绿色植物通过绿色植物通过_，利用，利用_，把，把_转化成储存能量的转化成储存能量的_，并释放出，并释放出_的过程。的过程。光能光能叶绿体叶绿体O2有机物有机物CO2和和H2O6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能光能叶绿体叶绿体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？光合作用的探究历程（光合作用的探究历程（P101102）光合作用的探究历
8、程光合作用的探究历程干燥土壤干燥土壤90.8kg90.8kg小柳树小柳树2.25kg2.25kg只用雨水浇灌只用雨水浇灌五年后柳树长大五年后柳树长大16481648年海尔蒙特（比利时）实验年海尔蒙特（比利时）实验实验前实验后变化土壤干重90.800kg90.743kg柳 树2.25kg76.70kg结论：结论：建造植物体的原料是水分建造植物体的原料是水分+74.75kg-0.057kg土壤烘干后称重土壤烘干后称重结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？果，所以有人认为植物也
9、能使空气变污浊？17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功；植物下才能成功；植物体只有绿叶才能体只有绿叶才能更新空气更新空气。到到1785年，发现了空气的组成，年，发现了空气的组成，人们才人们才明确绿叶在光下放出的是明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是，吸收的是CO2。光光能能化化学学能能储存在什储存在什么物质中么物质中？德国德国梅耶梅耶黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜1864年德国萨克斯实验年德国萨克斯实验让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光除去叶绿素除去叶绿素酒精酒精水水（证明绿叶在（证明绿叶在光
10、光下制造下制造淀粉）淀粉）滴滴加加碘碘酒酒后后或者用碘蒸气处理这片叶，发或者用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。的一半则没有颜色变化。1880年恩年恩格尔曼的实验格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片结论：结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。作用的场所。光合作用需要光照光合作用需要光照1939年年鲁宾和卡门鲁宾和卡门的实验的实验（同位素示踪法）（同位素示踪法）结论：光合作用释放的氧全部
11、来自水。结论：光合作用释放的氧全部来自水。美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414CO2CO2，供，供小球藻进行光合作用，小球藻进行光合作用，探明了探明了COCO2 2中的中的C C在光在光合作用转化成有机物合作用转化成有机物中的碳的途径，这一中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环途径称为卡尔文循环。同位素标记法概念：用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变，科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反映的详细过程，这种方法叫做同位素标记法。作用：可用于追踪物质的运行和变化规律。作用：可用于追踪物质的运行和变化规律。年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特
12、利普利斯特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气来自水氧气来自水。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
13、物的碳来自碳来自COCO2 2走近高考走近高考(1999高考题高考题)在植物实验室的暗室内，为在植物实验室的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装（好安装（）。）。A、红光灯、红光灯 B、绿光灯、绿光灯C、白炽灯、白炽灯 D、蓝光灯、蓝光灯糖类糖类CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体中的色素中的色素分子分子光能光能C52C3ADP+PiATPH2OO2H多种酶参多种酶参加催化加催化酶酶(CH2O)+H2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应阶段光反应阶段暗暗反应阶段反应阶段光合作用的过程光合作用的过程光
14、合作用怎样进行？光合作用怎样进行？光反应阶段光反应阶段暗反应暗反应阶段阶段进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中叶绿体基质中光、光、色素、色素、NADP+NADP+（H H ）水、水、ADPADP和酶和酶CO2CO2、ATPATP、NADPHNADPH（H H ）多多种酶种酶光能转换成电能再光能转换成电能再变成变成活活跃的化跃的化学能（如：学能（如：ATPATP中中）活跃的化学能变成稳定活跃的化学能变成稳定的化的化学能（如糖类）学能（如糖类）光反应为碳反应提供光反应为碳反应提供NADPHNADPH和和ATPATP暗反
15、暗反应为光反应提供应为光反应提供NADP+和和ADP和和PiCOCO2 2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶2C2C3 3 糖类糖类2H2H2H2H2 2 2 2O OO OO OO O2 2 2 2+HH光光光光色素色素色素色素ADPADPADPADP+Pi+Pi+能量能量能量能量 ATPATPATPATP 酶酶酶酶C C3 3的还原的还原：H ATP酶酶讨论：讨论：光合作用有何意义？光合作用有何意义？CO2O2（1）为生物生存提供了物质来源）为生物生存提供了物质来源 （2）为生物生存提供了能量来源）为生物生存提供了能量来源（3）维持了大气中）维持了大气中O2和和CO2的相对稳定的相对稳
16、定 (4)对生物的进化有直接意义。对生物的进化有直接意义。三、光合作用的意义三、光合作用的意义光合作用的意义光合作用的意义为为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。叶龄叶龄0含含量量 叶绿体中色素的含量曲线图：叶绿体中色素的含量曲线图：叶
17、绿素（镁元素）叶绿素（镁元素）类胡萝卜素类胡萝卜素恩格尔曼的又一个实验恩格尔曼的又一个实验结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用放出氧气光用于光合作用放出氧气好氧型细菌水绵不同颜色的藻类吸收不同波长的光。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。黄色的光。水层水层对光波中的对光波中的红、橙红、橙部分吸部分吸收显著收显著多多于对蓝、绿部分的吸收，即到达于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光
18、，所深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收以吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收水的浅层，吸收蓝紫光和绿光蓝紫光和绿光较多的红藻较多的红藻分布于海水深的地方分布于海水深的地方高中生物高考第一轮复习高中生物高考第一轮复习光合作用光合作用（第二课时）（第二课时）叶叶绿体体中的色素中的色素H2ONADPHATPADP+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C5的再生的再生五、光合作用的过程：五、光合作用的过程：条件：条件：过程：过程：场所：场所：光反应总结：光反应总结：2H2H2 2O OO
19、O2 2+4H+4H+4e+4e-光光光光色素色素色素色素光、色素、酶光、色素、酶叶绿体的叶绿体的囊状结构（类囊体）囊状结构（类囊体）薄膜薄膜水的光解：水的光解：NADPH的形成：的形成：ATP的形成：的形成：用于暗反应用于暗反应ADPADP+Pi+能量能量 ATP ATP 酶酶酶酶（活跃化学能）（活跃化学能）（活跃化学能）（活跃化学能）NADP+2e+H+NADPH酶酶酶酶多种酶多种酶参加催化参加催化1个个CO2 CO2的固定；的固定；C3的还原。的还原。暗反应暗反应提供提供NADPH提供提供ATP还还 原原三碳糖三碳糖三碳糖三碳糖离开卡尔文循环离开卡尔文循环三碳糖三碳糖再再生为生为C5（C
20、5）2（C3）暗反应暗反应总结：总结：CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C C3 3的还原：的还原：ATPNADPHNADPH、ADP+Pi条件：条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：叶绿体的基质中叶绿体的基质中多种酶、多种酶、ATP和和NADPH中活跃的化学能中活跃的化学能转变转变为为糖类糖类等等 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能2C3 三碳糖三碳糖 （或糖类）（或糖类）酶酶NADPH、ATPC5的再生：的再生：2C3 C5 酶酶NADPHNADPH、ATP ADP+Pi光反应阶段暗反应阶段进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量变能量变化化联系联系
21、叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中叶绿体基质中光、光、色素、色素、NADP+（H ）水、水、ADPADP和酶和酶CO2、ATPATP、NADPHNADPH（H ）多多种酶种酶光能转换成电能再光能转换成电能再变成变成活活跃的化跃的化学能（如：学能（如：ATPATP中中）活跃的化学能变成稳活跃的化学能变成稳定的化定的化学能（如糖类）学能（如糖类）光反应为碳反应提供光反应为碳反应提供NADPHNADPH和和ATPATP暗反暗反应为光反应提供应为光反应提供NADP+和和ADP和和PiCO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶2C3 糖类糖类2H2H2H2H2 2 2 2O OO O
22、O OO O2 2 2 2+HH光光光光色素色素色素色素ADPADPADPADP+Pi+Pi+能量能量能量能量 ATPATPATPATP 酶酶酶酶C C3 3的还原的还原：H ATP酶酶物质物质上把上把CO2和和H2O转变成转变成以糖类为主的有机物以糖类为主的有机物能量能量上把光能转变成有机物上把光能转变成有机物中的化学能中的化学能光合作用的实质光合作用的实质课堂小结课堂小结光光合合作作用用发现发现概念概念场所场所叶绿体叶绿体色素色素过程过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段反应式反应式意义意义返回返回光合作用过程图解光合作用过程图解温度温度pH强度强度频率频率浇水浇水Mg2+施肥施肥空
23、气空气中的中的浓度浓度哪些外界条件会影响光合作用的进行哪些外界条件会影响光合作用的进行表表观观光光合合速速率率影响光合速率的因素影响光合速率的因素 真正光合速率真正光合速率=表观光合速率表观光合速率+呼吸速率呼吸速率（光饱和点）（光饱和点）（光补偿点）（光补偿点）光强度光强度ABCO2吸收值吸收值CO2释放值释放值黑暗中呼吸作用强度黑暗中呼吸作用强度真真正正光光合合速速率率C(1)光强度光强度B B B B：光补偿点：光补偿点：光补偿点：光补偿点C C C C2 2 2 2：光饱和点：光饱和点：光饱和点：光饱和点光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2
24、2 2C2ABC1cabb(b(总光合量总光合量总光合量总光合量)=a(a(净光合量净光合量净光合量净光合量)+c(+c(呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用)光补偿点：光补偿点：光合光合作用吸收的作用吸收的COCO2 2和呼吸放出和呼吸放出COCO2 2相等时的光强度相等时的光强度。光饱和点：光饱和点：光合光合作用达到作用达到最强最强时时所需的所需的最低的光最低的光强度强度。光合速率与光强度的关系光合速率与光强度的关系1.对植物而言，光照对植物而言，光照越强越好吗越强越好吗?2.请在图上画出阴生请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的植物胡椒光合速率的曲线曲线?10 2010 5 0 5-放放出出吸吸
25、收收 O2(mg/dm2h)光照强度光照强度 (klx)ABCDEA AB B光照强度光照强度光照强度光照强度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cA点：黑暗时，点：黑暗时，只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段：弱光下，段：弱光下，光合作用光合作用小于小于细胞呼吸细胞呼吸A AB B光照强度光照强度光照强度光照强度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cO2CO2CO2O2B点：光补偿点，点：光
26、补偿点，光合作用光合作用等于等于细胞呼吸细胞呼吸A AB B光照强度光照强度光照强度光照强度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cO2CO2BC1段：强光下，段：强光下，光合作用光合作用大于大于细胞呼吸细胞呼吸A AB B光照强度光照强度光照强度光照强度0 0吸吸吸吸收收收收COCOCOCO2 2 2 2C C2 2C C1 1a ab bc cO2CO2CO2O2白光白光红光或蓝紫光红光或蓝紫光绿光绿光最强：最强：次之：次之：最弱：最弱：光光质质 不同波长的光不同波长的光 光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光光合作用整套机构对温
27、度比较敏感，温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用一定范一定范围内温围内温度度吸吸收收或或释释放放量量CO20(2)（温度）（温度）在一定范围内温度对光合作用的影响在一定范围内温度对光合作用的影响2、温度、温度影响影响酶酶的活性的活性光光 合合 作作 用用 是是 在在 的的 催催 化化 下下 进进 行行 的的，温温 度度 直直 接接 影影 响响 ；BB点表示：点表示：；BCBC段表示：段表示：；酶的活性酶的活性酶酶此温度条件下，光合速率最高此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度
28、升高而下降超过最适温度，光合速率随温度升高而下降 哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在该哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在该地区农作物的生长季节里，阳光充沛、昼地区农作物的生长季节里，阳光充沛、昼夜温差大。请试分析：夜温差大。请试分析：为何当地出产的哈密瓜会比其他地区出产为何当地出产的哈密瓜会比其他地区出产的甜？的甜？如果想在福建地区比较甜的哈密瓜，理论如果想在福建地区比较甜的哈密瓜，理论上你认为可以采取哪些措施？上你认为可以采取哪些措施？温室栽培中，温室栽培中，白天可适当提高温度，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量
29、）。从而提高作物产量（有机物积累量）。b b:CO:CO2 2的补偿点的补偿点c c:CO:CO2 2的饱和点的饱和点 a a a ab:COb:COb:COb:CO2 2 2 2太低，太低，太低，太低，农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；农作物消耗光合产物；b b b bc:c:c:c:随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；c c c cd:COd:COd:COd:CO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；
30、浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；d d d de:COe:COe:COe:CO2 2 2 2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。抑制光合作用。抑制光合作用。抑制光合作用。acbde（3 3）COCO2 2浓度浓度有有机机物物积积累累1.如何提高大田和温室如何提高大田和温室中的中的CO2含量含量?CO2浓度浓度在在1%以内以内时，光合速率会随时，光合速率会随CO2浓度的浓度的增高而增高。增高而
31、增高。农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。发生器等。2.请在图上画出更弱光请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线强度下光合速率的曲线?CO2浓度浓度光光合合速速率率 0AB光合速率的日变化光合速率的日变化:两个时间段为何光合速率不同？两个时间段为何光合速率不同？叶叶绿体处不同条件下，绿体处不同条件下，C3C3、C5C5、NADPHNADPH、ATPATP以及以及(CH2O)(CH2O)合成量的动态变化合成量的动态变化条件条件C C3 3C C5 5NADPHNADPH和和
32、ATPATP(CH(CH2 2O)O)合成量合成量停止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变增增加加下下降降减少或减少或没有没有减少或没有减少或没有突然光照突然光照COCO2 2供应不变供应不变减减少少增增加加增加增加增加增加光照不变光照不变停止停止COCO2 2供应供应减减少少 增增加加增加增加减少或没有减少或没有光照不变光照不变COCO2 2供应增加供应增加增增加加减减少少减少减少增加增加H H2 2OO是光合作用的原料。在一定范围内是光合作用的原料。在一定范围内,H,H2 20 0越多，光越多，光合速率越快，但到合速率越快，但到A A点时，即点时，即H H2 2OO达到饱和时，光合达
33、到饱和时，光合速率不再增加。速率不再增加。（4 4）水分水分NN：酶及酶及NADPHNADPH和和ATPATP的重要组分的重要组分P P：磷脂、：磷脂、NADPHNADPH和和ATPATP的重要组分；的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能维持叶绿体正常结构和功能K K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输MgMg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分 （5 5）矿质元素）矿质元素：温度、光照强度、温度、光照强度、CO CO2 2的含量、水分、矿质元素等的含量、水分、矿质元素等影响光合作用的主要外界因素（影响光合作用的主要外界因素（应用）应用）光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个
34、光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是果绘制的一组曲线，你认为不正确的是 ()D 光照强度、温度和光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的浓度对光合作用的影响是影响是综合性综合性的，但在某些情况下会有一个的，但在某些情况下会有一个起起限制性限制性的主要因素。的主要因素。综合因素和主要因素：综合因素和主要因素：自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄摄取的无机物转变成为自身的
35、组成物质取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物并储存了能量的一类生物 化能合成作用化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有不能直接利用无机物制成有机物机物，只能把从外界，只能把从外界摄取的现成的有机摄取的现成的有机物物转变成自身的组成物质，并储存了能转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物量的一类生物 概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用释放的能量来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用
36、化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2能量能量提高提高农作物产量的措施：农作物产量的措施：延长光合作用时间：延长光合作用时间：增加光合作用面积：增加光合作用面积：增加光能利用率增加光能利用率提高光合作用效率提高光合作用效率控制光照强弱控制光照强弱控制光质控制光质控制控制CO2供应供应控制必需矿质元素供应适时适量施肥控制必需
37、矿质元素供应适时适量施肥提高复种指数提高复种指数温室中人工光照温室中人工光照合理密植合理密植间作套种间作套种通风透光通风透光在温室中施有机肥，在温室中施有机肥，使用使用COCO2 2发生器发生器阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物提高农作物光合强度的措施：提高农作物光合强度的措施：注意多用一些适当、适量、合理等字眼注意多用一些适当、适量、合理等字眼1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质
38、元素的含量2 2、合理密植、合理密植光合作用光合作用和需氧呼吸的比较：和需氧呼吸的比较：光合作用光合作用需氧呼吸需氧呼吸区区别别代谢类型代谢类型同化作用同化作用异化作用异化作用与光的关系与光的关系在光下才能进行在光下才能进行与光无关，每时每刻进行与光无关，每时每刻进行条件条件光光、酶、酶、色素色素酶、酶、O O2 2进行的时间进行的时间绿色植物在光下进绿色植物在光下进行行只要是只要是活细胞活细胞时刻在进行时刻在进行反应部位反应部位叶绿体叶绿体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体物质变化物质变化COCO2 2+H+H2 2O O转变成有转变成有机物机物有机物分解成有机物分解成COCO2 2+H+H2
39、 2O O能量转换能量转换光能光能 电能电能 化学能化学能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能联系联系光合作用为所有生物提供光合作用为所有生物提供有机物和有机物和O O2 2，需氧呼，需氧呼吸为光合作用提供吸为光合作用提供COCO2 2和水和水O O2 2的产生量的产生量COCO2 2的消耗量的消耗量光合作用光合作用C C6 6H H1212O O6 6产生量产生量光合速率，通常以吸收光合速率，通常以吸收COCO2 2mg/h*cmmg/h*cm2 2表示表示真正光合速率真正光合速率=净净(表观表观)光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率光合作用光合作
40、用的计算：的计算：O O O O2 2 2 2的释放量呼吸作用的耗的释放量呼吸作用的耗的释放量呼吸作用的耗的释放量呼吸作用的耗O O O O2 2 2 2量量量量COCO2 2吸收量呼吸作用吸收量呼吸作用COCO2 2的产生量的产生量光合作用光合作用光合作用光合作用C C C C6 6 6 6H H H H12121212O O O O6 6 6 6积累量积累量积累量积累量呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用C C C C6 6 6 6H H H H12121212O O O O6 6 6 6消耗量消耗量消耗量消耗量影响光合作用的因素及其在农业生产实践中的应用归纳总结因因 素素对光合作用的影响对光
41、合作用的影响应应 用用温度温度温度低，酶促反应慢，光合速率低。温度低，酶促反应慢，光合速率低。随温度随温度 升高、光合速率加快，温度升高、光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率过高时会影响酶的活性，光合速率降低。降低。温室栽培时，冬天适当温室栽培时，冬天适当升温，夏天适当降温；升温，夏天适当降温；白天升至光合最适温度，白天升至光合最适温度，晚上降低室温，减慢呼晚上降低室温，减慢呼吸，积累有机物。吸，积累有机物。CO2、水、水和矿和矿质元质元素素C02和水是光合作用的原料，矿质和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用，在元素直接或间接影响光合作用，在一定范围内一定范围内CO
42、2、H2O和矿质元素和矿质元素越多，光合作用速率越快，但当达越多，光合作用速率越快，但当达到各自的饱和值时，就不再增加到各自的饱和值时，就不再增加因因 素素对光合作用的影响对光合作用的影响应应 用用光光光光照照强强度度（1）一般情况下，光合作用与光）一般情况下，光合作用与光照强度呈正相关，光照强度在光照强度呈正相关，光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长。补偿点以上，植物才能正常生长。（2）光照强度达到一定程度）光照强度达到一定程度(光光合作用的饱和点合作用的饱和点)，光合作用速率，光合作用速率不再增加。不再增加。（1）阴生植物的光补）阴生植物的光补偿点和光饱和点较低，偿点和光饱和点较低，注
43、重间作套种，合理注重间作套种，合理采伐；采伐；（2）适当间苗）适当间苗、修剪、修剪、合理施肥合理施肥、浇水，避、浇水，避免徒长，封免徒长，封行过早行过早（3）合理密植，增加）合理密植，增加光合作用面积；光合作用面积；（4）注重轮作，延长）注重轮作，延长光合作用时间；光合作用时间；（5）注重处理营养生）注重处理营养生长。长。波波长长通常情况下，在红光下光合作用通常情况下，在红光下光合作用最快，蓝紫光次之，绿光最差，最快，蓝紫光次之，绿光最差，但白光最理想。但白光最理想。光光照照面面积积（1）一般情况下，光合作用实际）一般情况下，光合作用实际量与叶面积呈正相关；量与叶面积呈正相关；（2）当达到面积
44、饱和点后，因很）当达到面积饱和点后，因很多叶被挡在光补偿点以下，光合多叶被挡在光补偿点以下，光合作用不再增加，但呼吸加强，因作用不再增加，但呼吸加强，因此干物质的积累量不断降低。此干物质的积累量不断降低。步步为营步步为营1、光合作用在晚上能进行吗？、光合作用在晚上能进行吗？2、对某植株做如下处理、对某植株做如下处理：（甲）持续光照：（甲）持续光照10分分钟；（乙）光照钟；（乙）光照5秒，再黑暗处理秒，再黑暗处理5秒，连续交秒，连续交替替20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下，植株所制造的有机物总量是：（情况下，植株所制造的有机物总量是：（）A、甲、甲
45、乙乙 B、甲、甲乙乙C、甲、甲=乙乙 D、无法确定、无法确定 1 1、测定植物光合作用的速率，最简单有效的、测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：方法是测定：A.A.植物体内葡萄糖的植物体内葡萄糖的生成生成量量 B.B.植物体内叶绿体的含量植物体内叶绿体的含量 C.C.二氧化碳的二氧化碳的吸收吸收量量 D.D.植物体内水的消耗量植物体内水的消耗量课堂测试课堂测试2 2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（的是（）A A、H BH B、C C5 5化合物化合物 C C、ATP DATP D、COCO2 2B3 3、与光合作用光反应有关的是
46、（、与光合作用光反应有关的是（）H H2 2O ATP ADP COO ATP ADP CO2 2A.B.C.D.A.B.C.D.A4 4、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02 2条件条件下。如果将环境中下。如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平，此时叶含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的肉细胞内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况依含量的变化情况依次是次是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.
47、上升；下降；下降上升；下降；下降C5 5光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.D.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应不进行光反应D6、光合作用过程中，产生、光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP的的 部位在叶绿体中依次为部位在叶绿体中依
48、次为 ()外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A A B B C C D DB7 7、光合作用过程的正确顺序是、光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能水的光解水的光解三碳化合物被还原三碳化合物被还原A.B.A.B.C.D.C.D.8 8、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）三碳化合物五碳化合物三碳化合物五碳化合物氧气氧气9 9、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有1818O O的水中，过一段时间后，分析的水中，过一段时间后，分析1818O O
49、放射性标记，放射性标记，最先（最先（）A A、在植物体内的葡萄糖中发现、在植物体内的葡萄糖中发现 B B、在植物体内的淀粉中发现、在植物体内的淀粉中发现C C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现现 D D、在植物体周围的空气中发现、在植物体周围的空气中发现D1010、某科学家用含有、某科学家用含有1414C C的的COCO2 2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C C原子，原子，1414C C的转移途径是（的转移途径是（）A A、CO2 CO2 叶绿体叶绿体 ATPATP B B、CO2 CO2 叶绿素叶绿素 ATPATP C C、CO2 CO2
50、 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、CO2 CO2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D1111、在光合作用过程中，能量的转移途径是、在光合作用过程中，能量的转移途径是A A、光能、光能 ATP ATP 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 B B、光能、光能 叶绿素叶绿素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 叶绿素叶绿素 COCO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP COATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B1212、生长旺盛的叶片，剪成生长旺盛的叶片，剪成5mm5mm见方的见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小图，这四