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1、第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第4节节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用人教版必修人教版必修1光能转化为光能转化为细胞能够细胞能够 的过程称为的过程称为光合作用光合作用。绿叶中通过什么物质捕获并转化光绿叶中通过什么物质捕获并转化光能呢？能呢？太阳光中有能量，太阳能电池板可太阳光中有能量，太阳能电池板可以以捕获其中的能量并转化为电能。捕获其中的能量并转化为电能。色素色素利用的化学能利用的化学能 本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分离的方法素和学习对色素进行提取和分离的方法绿叶中有哪些色素呢？绿叶中有哪些
2、色素呢？自主学习自主学习阅读课本阅读课本P97-98P97-98页的实验绿叶中色素的提取和分离页的实验绿叶中色素的提取和分离一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素1 1、为什么选择新鲜的绿叶？、为什么选择新鲜的绿叶？2 2、无水乙醇、层析液分别有什么作用？层析液、无水乙醇、层析液分别有什么作用？层析液的成分主要是什么？的成分主要是什么？3 3、二氧化硅和碳酸钙有什么作用？、二氧化硅和碳酸钙有什么作用？4 4、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？新鲜的绿叶新鲜的绿叶 无水乙醇无水乙醇 ；层析液；层析液 ；二氧化硅使二氧化硅使 ，碳酸钙，碳酸钙防止防止色素含量较高色素含
3、量较高提取色素提取色素分离色素分离色素研磨更充分研磨更充分防止色素被破坏防止色素被破坏乙醇挥发和色素被氧化乙醇挥发和色素被氧化丙酮，苯，石油醚丙酮，苯，石油醚绿叶中色素的绿叶中色素的提取提取和和分离分离（溶解法溶解法和和纸层析法纸层析法）叶绿体中的色素能溶解在叶绿体中的色素能溶解在 中，用中，用无水乙醇可提取叶绿体中色素。无水乙醇可提取叶绿体中色素。u色素的提取色素的提取实验原理实验原理u色素的分离色素的分离色素在层析液中色素在层析液中 ，溶解度高溶解度高的色素分子随层析的色素分子随层析液在纸条上的液在纸条上的扩散得快，溶解度低扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤的色素分子随层析液在滤纸条
4、上的纸条上的扩散得慢扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分离。，因而可用层析液将不同的色素分离。有机溶剂无水乙醇有机溶剂无水乙醇溶解度不同溶解度不同实验注意事项实验注意事项1 1、丙酮和层析液、丙酮和层析液都是（都是（）的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的减少有机溶剂的挥发。挥发。2 2、用、用干燥干燥的定性滤纸，因为（的定性滤纸，因为（）3 3、滤纸条一端、滤纸条一端剪去两个角剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中间是因为滤纸条边缘扩散快，中间扩散慢，（扩散慢，（）4 4、滤液细线
5、细、直、齐是（、滤液细线细、直、齐是（）5 5、重复画滤液细线、重复画滤液细线2-32-3次，是为了（次，是为了（）6 6、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素()中而无法分离中而无法分离其透性好，吸收滤液较多其透性好，吸收滤液较多易挥发且有一定毒性易挥发且有一定毒性保证使滤液能同步到达滤液细线保证使滤液能同步到达滤液细线防止色素带重叠而影响分离效果防止色素带重叠而影响分离效果 积累更多的色素积累更多的色素溶解于层析液溶解于层析液滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？这
6、说明了什么？(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)(黄色黄色)叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a a a（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b b b（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）扩散速度扩散速度含量含量溶解度溶解度最快最快较快较快较慢较慢最慢最慢最少最少较少较少最多最多较多较多最高最高较高较高较低较低最低最低叶绿素由叶绿素由C C、H H、O O、N N、MgMg构成构成色素吸收的光谱色素吸收的光谱叶绿素溶液叶绿素溶液
7、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光和和红光红光，胡萝卜素和叶黄素，胡萝卜素和叶黄素主要吸收主要吸收蓝紫光。红光蓝紫光。红光有利于有利于糖类的合成糖类的合成，蓝光蓝光有利于有利于蛋白质、蛋白质、脂肪的合成脂肪的合成。叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上叶绿素含量多，所以叶片才呈现叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色绿色。2 2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的
8、塑料薄膜？、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？1 1、叶片为什么往往是绿色的呢？、叶片为什么往往是绿色的呢？可以选择可以选择有色薄膜有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允许红光或，比如红色或蓝色的薄膜，只允许红光或蓝光通过。还可以选择蓝光通过。还可以选择无色透明无色透明塑料薄膜可以通过所有波长塑料薄膜可以通过所有波长的可见光（的可见光（波长为波长为400-700），光合效率最强。），光合效率最强。3 3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？秋季秋季,气温降低气温降低,叶绿素分解，叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡萝卜素叶片中的叶黄素、胡萝卜素开始显露；形成了花
9、青素，开始显露；形成了花青素，花青素遇酸变红花青素遇酸变红自主学习自主学习阅读课本阅读课本P P99-100页的叶绿体结构和叶绿体功能的实验页的叶绿体结构和叶绿体功能的实验二、叶绿体的结构和功能二、叶绿体的结构和功能18171817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。18651865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，
10、而是集中在一个更小的结构里，后来整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为人们称之为叶绿体叶绿体。小资料小资料基粒基粒外膜外膜内膜内膜基质基质类囊体类囊体(有色素和酶有色素和酶)(内囊体堆叠，含有酶内囊体堆叠，含有酶)双层膜；类囊体堆叠成基粒增大膜面积；基质中也有酶，还双层膜；类囊体堆叠成基粒增大膜面积；基质中也有酶，还有少量的有少量的DNADNA和和RNARNA内囊体薄膜上内囊体薄膜上含有吸收、传递、转化光能的色素含有吸收、传递、转化光能的色素叶绿体存在叶绿体存在于于叶肉细胞、叶肉细胞、茎幼嫩组织、茎幼嫩组织、保卫细胞保卫细胞使用：使用：水绵水绵好氧细菌好氧细菌水绵的叶绿体呈螺旋
11、式带状，便于观察水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察恩格尔曼实验恩格尔曼实验18801880年，年，(美）美）资料分析：叶绿体的功能资料分析：叶绿体的功能1装片中好氧细菌向叶绿体装片中好氧细菌向叶绿体被被光束照射到光束照射到的部位集中。的部位集中。装片中好氧细菌分布在装片中好氧细菌分布在叶绿体叶绿体所有受光部位的周围所有受光部位的周围。氧是由叶绿体释放出来的，氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体叶绿体是光合作用的场所。是光合作用的场所。2结论：结论：叶绿体的被叶绿体的被光束照射到的光束照射到的部位部位是光合作用的场所是光合作用的场所结论：结论：现象：现象：没有没有空气空气黑暗黑暗极极细细光光束束完完全
12、全光光照照氧气是叶绿体释放出来的。氧气是叶绿体释放出来的。叶绿体是光合作用的场所。叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光合作用需要光能光能结论结论:恩吉尔曼实验1 1、为什么水绵是合适的实验材料？、为什么水绵是合适的实验材料？2 2、他是如何控制实验条件的？、他是如何控制实验条件的？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察水绵具有细而长的叶绿体，便于观察A A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响氧气的影响B B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断释放释放O O2 2的部位的部位讨论：讨论：此实
13、验在设计上有什么巧妙之此实验在设计上有什么巧妙之处？分以下几个问题：处？分以下几个问题：C C、进行黑暗（局部光照）与曝光的、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验对照实验，从而，从而明确实验结果完全是由光照引起的。明确实验结果完全是由光照引起的。三、光合作用的探索历程三、光合作用的探索历程 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用光能，把，利用光能，把COCO2 2和和H H2 2O O转化转化成成储存着能量的有机物储存着能量的有机物，并且释放出，并且释放出O O2 2的过程。的过程。1 1、光合作用的概念、光合作用的概念2 2、光合作用的实质、光合作用的实质合成有机物，储存能量合成有机物，
14、储存能量阅读课本阅读课本P100-101P100-101页叶绿体的探索历程并页叶绿体的探索历程并思考以下思考以下4 4个问题个问题光能光能光能光能 ATPATPATPATP中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能 有机物中化学能有机物中化学能有机物中化学能有机物中化学能1.1.英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？英国的普利斯特利的意义和不足之处分别是？2.2.荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？德国科学家梅耶得荷兰科学家英格豪斯的实验结果是什么？德国科学家梅耶得出了什么结论？出了什么结论？植物可以植物可以更新空气，更新空气，但没有发现光的作用。但没有发现光的作用。英格豪斯：植物英格
15、豪斯：植物更新空气需要更新空气需要光，并且只有绿叶才有这个功能光，并且只有绿叶才有这个功能梅耶：梅耶：光能转变为化学能光能转变为化学能储存起来了。储存起来了。3.3.德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？德国植物学家萨克斯的实验过程及结果证明了什么？光照（一半暴光，一半遮光）光照（一半暴光，一半遮光）绿叶绿叶肌饿处理肌饿处理碘蒸气处理碘蒸气处理光合作用的产物光合作用的产物有淀粉的生成有淀粉的生成4.4.鲁宾和卡门的鲁宾和卡门的同位素标记法同位素标记法的探究实验过程及所证明什么问题？的探究实验过程及所证明什么问题？光合作用释放的光合作用释放的氧气来自于水氧气来自于水的分解的分解反应条件：
16、反应条件：反应场所：反应场所：反应物：反应物：生成物：生成物：能量变化：能量变化：光能等光能等叶绿体叶绿体COCO2 2，H H2 2O O有机物，有机物，O O2 2光能光能化学能化学能CO2+H2*O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+*O2四、光合作用的过程四、光合作用的过程年代年代科学家科学家结论结论16641664海尔蒙特海尔蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可以植物可以更新空气更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以只有绿叶才可以更更新空气新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作
17、用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能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。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。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氧来自来自水水。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碳来自来自COCO2 2光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？
18、暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶、水光、色素、酶、水叶绿体的叶绿体的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2OH+O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi能量（能量（光能光能）ATP酶酶H场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应供暗反供暗反应使用应使用光能光能 ATPATP中活跃的中活跃的化学能化学能CO2 2 五碳化
19、合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPH糖类糖类+H2O卡尔文循环卡尔文循环暗反应阶段暗反应阶段COCO2 2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C C3 3的还原：的还原：叶绿体的叶绿体的基质基质中中ATPH、ADP+Pi2C2C3 3 CH CH2 2O)+HO)+H2 2O+CO+C5 5酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶、COCO2 2场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定
20、三碳化合物三碳化合物 2C3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类+H2OATPHATPATP中中活跃活跃的的化学能化学能糖类糖类等等有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶、H H2 2O OCOCO2 2、多种酶、多种酶、HH、ATPATP叶绿体叶绿体类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；水的光解；ATPATP的生的生成成COCO2 2的固定；的固定；C C3 3的还原的还原ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能
21、光能光能ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和PiPi。讨论：讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化条件变化时，各种物质合成量的动态变化。条件条件C C3 3C C5 5HH和和ATPATP(CHCH2 2O)O)合合成量成量停止光照，停止光照，COCO2 2不变不变突然光照，突然光照，COCO2 2不变不变光照不变停止光照不变停止COCO2 2供应供应光照不变，光照不变，COCO2 2增加增加增加增加减少减少减
22、少或没有减少或没有减少或没有减少或没有减少减少增加增加增加增加增加增加减少减少增加增加减少或没有减少或没有增加增加增加增加减少减少减少减少增加增加H H2 2O2H+1/2OO2H+1/2O2 2+PiPi+光能光能ATPATP酶酶ADPADP水的光解：水的光解：ATPATP的合成：的合成：暗反应暗反应总结总结光反应光反应12H12H2 2O+6COO+6CO2 2 C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O O +6O+6O2 2光能光能叶绿体叶绿体特别说明特别说明：光合作用的产物除糖类和氧外，还有光合作用的产物除糖类和氧外，还有氨基酸、脂氨基酸、脂肪等有机物肪等有机物总结总
23、结光反应光反应COCO2 2的固定：的固定：COCO2 2+C+C5 5 2C 2C3 3酶酶 COCO2 2的还原：的还原：COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O)+OO)+O2 2光能光能叶绿体叶绿体ATPH、ADP+Pi2C2C3 3 CH CH2 2O)+HO)+H2 2O+CO+C5 5酶酶糖类糖类原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CHCH2 2O O）C CH HO OCOCO2 2COCO2 2H H2 2O OO2H2O能量的转移途径能量的转移途径碳的转移途径碳的转移途径光能光能ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能(CH(CH2 2O)O)中中稳
24、定稳定的化学能的化学能COCO2 2C C3 3（CHCH2 2O O）光合作用的意义光合作用的意义为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量为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。缓解温室效应维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。缓解温室效应总之，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。形成臭氧，保护地球生物形成臭氧，保护地球生物自养生物自养生物以以光光、COCO2
25、 2、H H2 2O O等等无机物无机物为原料合成糖类等为原料合成糖类等有机物有机物，且有机物中，且有机物中储存着由光能转换来的能量。例如储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物、许多微生物绿色植物、许多微生物。异养生物异养生物只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生命活动。例如来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。来制造有机物。少数的少数的细菌，如硝化细菌、硫细菌、细菌，如硝化细菌、硫细菌、FeFe细菌细菌。光能自养生物光能自养生物化
26、能自养生物化能自养生物生长时能以生长时能以简单的无机物简单的无机物作为营养物质，称为自养型生物作为营养物质，称为自养型生物新新陈陈代代谢谢同化作用同化作用（把非己变成自己）（把非己变成自己）异化作用异化作用（把自己变成非己）（把自己变成非己）自养型自养型异养型异养型需氧型需氧型厌氧型厌氧型红螺菌红螺菌的同化作用属于兼性营养型的同化作用属于兼性营养型酵母菌酵母菌的异化作用属于兼性厌氧型的异化作用属于兼性厌氧型光能自养型光能自养型化能自养型化能自养型植物在植物在光照下光照下单位时间内单位时间内通过光合作用制造通过光合作用制造糖类的数量糖类的数量。可通。可通过测定一定时间内原过测定一定时间内原料消耗
27、或产物生成料消耗或产物生成的数量来定量地表示。的数量来定量地表示。光合作用强度概念光合作用强度概念影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素植物自身因素植物自身因素(植物种类、不同生长阶段、酶的种类和数量、叶植物种类、不同生长阶段、酶的种类和数量、叶面积指数、叶龄面积指数、叶龄)环境因素：环境因素：光（强度、光质、时间长短）、光（强度、光质、时间长短）、温度、水分、温度、水分、COCO2 2浓浓度、矿质元素度、矿质元素光合作用原理的应用光合作用原理的应用光合作用速率光合作用速率(光合速率）光合速率）单位时间、单位叶面积单位时间、单位叶面积吸收的吸收的COCO2 2的量或放出的量或放出O O2
28、 2的量，的量，称为光合作用速率，简称为光合速率称为光合作用速率，简称为光合速率一般测定光合速率的结果实际上是一般测定光合速率的结果实际上是光合作用减去呼吸作光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率用的差数，称为表观光合速率或或净光合速率。净光合速率。即即表表观观（净）光合速率（净）光合速率+呼吸速率呼吸速率=总（真正）光合速率。总（真正）光合速率。一般一般通过吸收的通过吸收的COCO2 2的量或放出的量或放出O O2 2的量来测定。的量来测定。探究：环境中影响光合作用强度的因素探究：环境中影响光合作用强度的因素 实验原理：实验原理：利用利用真空渗水法真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体，排
29、除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收COCO2 2并排除并排除O O2 2，产生，产生O O2 2的多少与光合作用的强度密切相的多少与光合作用的强度密切相关，关，O O2 2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片上浮的叶片上浮的数量及时间长短数量及时间长短，来比较，来比较光合作用的强弱光合作用的强弱。间接间接测测O O2 2生成速率生成速率，来，来比较不同光照强度和不同比较不同光照强度和不同COCO2 2浓度条件下浓度条件下光
30、合作用的强度光合作用的强度 。实验方法实验方法新鲜腊梅叶片，打孔器，注射器，新鲜腊梅叶片，打孔器，注射器，40W40W台灯，台灯，100ml100ml烧烧杯，镊子，杯，镊子，NaHCONaHCO3 3溶液，一次性纸杯，标签纸，清水溶液，一次性纸杯，标签纸，清水等等材料用具材料用具实验步骤：实验步骤：1.1.用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开叶的主脉）叶的主脉）2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶片用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶片沉入水底沉入水底3.将气体逸出的叶片放入一次性杯中保存将气体逸出的叶片放入一次性杯中保存 4.将将3个烧杯编
31、号后，分别加入个烧杯编号后，分别加入2个个40ml NaHCO3溶液、溶液、1个个40ml清水，并各放入清水，并各放入10片抽去气体的片抽去气体的叶片叶片 5.按实验记录表进行操作烧烧杯杯编编号号处处理条件理条件5分分钟钟上浮数上浮数10分分钟钟上浮数上浮数15分分钟钟上浮数上浮数1距距40W台灯台灯15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室温室温2距距40W台灯台灯25cm，2%NaHCO3溶液溶液，室温室温3距距40W台灯台灯15cm，清水清水，室温室温6.记录实验数据实验结果烧烧杯杯编编号号处处理条件理条件5分分钟钟上浮数上浮数10分分钟钟上浮数上浮数15分分钟钟上浮数上浮数1距距40W台灯
32、台灯15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室温室温1592距距40W台灯台灯25cm，2%NaHCO3溶液，溶液，室温室温0253距距40W台灯台灯15cm，清水清水，室温室温000实验反思实验反思：实验变量梯度太大，组别少，因此误差实验变量梯度太大，组别少，因此误差大，应分别对不用因素进行探究，且应有大，应分别对不用因素进行探究，且应有平行试验。平行试验。影响光合作用的各种因素注意注意P P、Q Q点的含义点的含义内因：内因：外因：外因：基因决定酶种类基因决定酶种类数量不同数量不同光（强度、光质、时间长短）光（强度、光质、时间长短）CO2浓度浓度温度温度矿质元素矿质元素水分水分【光合时间、光合
33、面积（叶面指数）光合时间、光合面积（叶面指数）】不同植物不同植物光合作用不同；光合作用不同；不同部位（叶）不同部位（叶）光合作用不同；光合作用不同；不同叶龄不同叶龄的叶光合作用不同。的叶光合作用不同。影响光合作用因素总结影响光合作用因素总结AB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m mg g/d dm m2 2h hCO2CO2C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2两种表示方法有什么区别呢？两种表示方法有什么区别呢？1.光光 光光合合速速率率0光照强度光照强度A 光照强度光照强度AB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m mg g/d dm m2
34、2h hCOCO2 2C释释释释放放放放量量量量 COCO2 2光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）ABCABC点以及点以及ABAB段、段、BCBC段各代表的意义，？段各代表的意义，？A:A:光照强度为光照强度为0,0,只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸,释放的释放的COCO2 2量表明呼吸强度量表明呼吸强度 B:B:光合作用强度呼吸作用强度光合作用强度呼吸作用强度,呼吸释放的呼吸释放的COCO2 2全用于光合作用全用于光合作用 C:C:光合强度最大点，光合强度最大点，C C点以后限制光合作用的不再是光照强度点以后限制光合作用的不再是光照强度（光饱和点）（光饱和点）（光饱
35、和点）（光饱和点）ABAB段段:随光照增强随光照增强,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强,此段呼吸强度此段呼吸强度光合强度光合强度（呼吸强度）（呼吸强度）（光补偿点）（光补偿点）（光补偿点）（光补偿点）BCBC段段:随光照增强随光照增强,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强,此段光合强度此段光合强度呼吸强度呼吸强度光照强度对光合光照强度对光合速率的影响速率的影响光光一天的时间光合作用速率O光照强度121410光合作用速率与光照强度、时间的关系光合作用速率与光照强度、时间的关系夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系日变化日变化(光照时间光照时间)：一般与太阳辐射的
36、进程相符合。一般与太阳辐射的进程相符合。光合作用速速率（夏天）O光照强度（夏天）121410一天的时间一天的时间光合作用光合作用速速率与光照强度、时间的关系率与光照强度、时间的关系春天春天一天中日照强度与光合作用速率的关系一天中日照强度与光合作用速率的关系应用：应用：控制好光强控制好光强、光照时间光照时间 白光白光 绿光绿光绿色绿色玻璃玻璃B哪一株植物生长状况更好哪一株植物生长状况更好?白光白光 白光白光无色无色玻璃玻璃C 白光白光 红光红光红色红色玻璃玻璃A光质光质温室大棚一般使用无色透明玻璃温室大棚一般使用无色透明玻璃最大总光合量/%总光合量净光合量叶面指数呼吸量 影响光合作用的因素影响光
37、合作用的因素光照面积光照面积合理利用光能的方法合理利用光能的方法1 1、套种、复种套种、复种：延长光合作用时间：延长光合作用时间2 2、间种、合理密植间种、合理密植：增加光合作用面积：增加光合作用面积3 3、防止营养生长过强防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合呼吸强于光合,影响生殖生长影响生殖生长2.2.温度温度能能 ABAB段段:(:(在一定范围内在一定范围内)随温度的升高随温度的升高,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强 B B点点:光合作用中酶的最适温度光合作用中酶的最适温度BCBC段段:酶活性降低酶活性降低,光合速率下降光合速率下降,若温度过高若温度过高,酶失活
38、停止酶失活停止光合作用光合作用生活在寒带地区的植物能否正常进行光合作用？生活在寒带地区的植物能否正常进行光合作用？。ABAB段、段、BCBC段、段、B B点各代表？点各代表？一般植物在一般植物在10103535下正常进行光合作用下正常进行光合作用应用措施：应用措施：（1 1）大田中）大田中适时播种适时播种（2 2）温室栽培植物时，）温室栽培植物时，冬天适当增温，夏天适当降温冬天适当增温，夏天适当降温；白白天天调到最适温度或适当提高温度，调到最适温度或适当提高温度，晚上适当降温以晚上适当降温以增加昼夜增加昼夜温差温差；阴雨天白天适当降温，维持昼夜温差。；阴雨天白天适当降温，维持昼夜温差。请判断图
39、中曲线哪条代请判断图中曲线哪条代表的是光合作用、呼吸表的是光合作用、呼吸作用？净光合速率曲线作用？净光合速率曲线怎样绘制？怎样绘制？3.3.水分水分水分既是光合作用的原料和产物，又是化学反应的媒介水分既是光合作用的原料和产物，又是化学反应的媒介应用措施：应用措施：合理灌溉。合理灌溉。植物夏季为何植物夏季为何“午休午休”？水分水分 水分是植物蒸腾的对象。缺水水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭气孔关闭COCO2 2进入受进入受阻阻间接影响光合作用间接影响光合作用光合作用强度光合作用强度O盛夏盛夏A 7101214184.CO4.CO2 2a:COa:CO2 2饱和点。饱和点。光合速率不再随光合速率
40、不再随COCO2 2浓度的增加而增加浓度的增加而增加COCO2 2浓度浓度a a0c cd d光光合合速速率率呼呼吸吸速速率率c:c:呼吸作用强度呼吸作用强度。只有呼吸，没有光合作用。只有呼吸，没有光合作用d:COd:CO2 2补偿点。补偿点。光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2呼吸作用释放的呼吸作用释放的COCO2 2adad段段:(:(在一定范围内在一定范围内)光合速率随光合速率随COCO2 2浓度的增大而加快浓度的增大而加快光光合合速速率率0外界外界COCO2 2浓度浓度A BA:A:进行光合作用所需最进行光合作用所需最低外界低外界COCO2 2浓度浓度B:B:COCO2 2饱和点
41、饱和点b:CO2的补偿点的补偿点c:CO2的饱和点的饱和点 a a a ab:COb:COb:COb:CO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，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；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
42、持不变；d d d de:COe:COe:COe:CO2 2 2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，浓度超过一定限度，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应用：应用：温室栽培时适当提高温室栽培时适当提高COCO2 2的浓度（燃烧液化石油的浓度（燃烧液化石油气，气，使用使用COCO2 2发生器发生器)措施：措施：多施有机肥或农家肥多施有机肥或农家肥 大田生产大田生产“正其行，通其风正其行，通其风”，即为提高，即为提高COCO2
43、 2浓度、浓度、增加产量增加产量释放一定量的释放一定量的干冰干冰或施或施“碳铵碳铵”(NH(NH4 4HCOHCO3 3)必须指出：必须指出：增加增加COCO2 2可以提高光合效率，但是无限制可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高地在全球范围内提高COCO2 2浓度，会产生浓度，会产生“温室效应温室效应”COCO2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。5.5.矿质元素矿质元素在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率速率当超过一定浓
44、度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。透失水而萎蔫。应用措施：应用措施：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光产量合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。合作用速率。N、P、K等元素等元素6.6.叶龄叶龄OAOA段段幼叶。幼叶。随幼叶的不断生长，叶随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。加，光合速率增加。ABAB段段壮叶壮
45、叶。叶片面积、叶绿体和叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。BCBC段段老叶老叶。随叶龄的增加，叶绿素。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。被破坏，光合速率也随之下降。应用措施：应用措施：农作物、果树管理后期农作物、果树管理后期适当适当摘除老叶、残叶。可降低其摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。呼吸作用消耗有机物。几个易混淆的概念几个易混淆的概念光能利用率光能利用率光合作用效率光合作用效率光合作用速率光合作用速率光合作用强度光合作用强度概念之间的联系与区别概念之间的联系与区别光能利用率与光合作用效率光能利用率与光合作用效
46、率光合作用速率与光合作用强度光合作用速率与光合作用强度光合作用效率与光合作用速率光合作用效率与光合作用速率1.1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ _ 和和_;_;形成的形成的_和和_ _ 提供给暗反应。提供给暗反应。2.2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把_和和_转变转变为有机物，把为有机物，把_转变成转变成_,_,贮藏在有贮藏在有机物中。机物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成中形成的，氧气是在的，氧气是在_中形成的，中形成的，ATPATP是在是在_中形成的，中形成的，COCO2 2是在是在_固定的。固定的。水的光解
47、水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应4 4、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_ 。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_，H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO
48、2JHI2水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应H和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类6.6.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、COCO2 2 叶绿体叶绿体 ATPATP B B、COCO2 2 叶绿素叶绿素 ATPATP C C、COCO2 2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、COCO2 2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D D5.5.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C02C02条件下。条件下。如果将环境中如果将环境中C02C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的胞内的C3C3化合物、化合物、C5C5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况依次含量的变化情况依次是是()()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.上升；下降；下降上升；下降；下降C C