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1、一一轮复复习能量之源能量之源-光与光合作光与光合作用用1、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2、捕获光能的色素、捕获光能的色素类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的结构和捕获光能的色素叶绿体的结构和捕获光能的色素(1)分布:)分布:类胡萝卜素类胡萝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)(2)种类种类蓝绿色蓝绿色橙黄色橙黄色黄绿色黄绿色黄色黄色叶绿体的结构和捕获光能的色素叶绿体的结构和捕获光能的色素叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液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
2、萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光大棚种植,所用的玻璃、塑料膜:大棚种植,所用的玻璃、塑料膜:无色透明无色透明补充光源则应该补充光源则应该选蓝紫光灯或红选蓝紫光灯或红光灯光灯(5)影响叶绿素合成的因素)影响叶绿素合成的因素叶绿体的结构和捕获光能的色素叶绿体的结构和捕获光能的色素(4)功能)功能:吸收、传递、转换光能吸收、传递、转换光能吸收、传递、转换光能吸收、传递、转换光能光照光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。温度温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活
3、性,进而温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。影响叶绿素的合成。低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。必需元素必需元素:缺乏缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。将导致叶绿素无法合成,叶变黄。(2)叶绿体中的色素只存在于光反应部位叶绿体中的色素只存在于光反应部位叶叶绿体类囊体的薄膜绿体类囊体的薄膜上,与光合作用有关的酶存在上,与光合作用有关的酶存在于两个部位于两个部位叶绿体类囊体的薄膜上和基质中叶绿体类囊体的薄膜上和基质中。易错混淆:易错混淆:(1)叶绿体和液泡中都有色素,但只有叶绿体中叶绿体和液泡中都有色素,但只有叶绿体
4、中的色素参与光能的捕获。的色素参与光能的捕获。1 1.下下图图为为用用分分光光光光度度计计测测定定叶叶片片中中两两类类色色素素吸吸收收不不同同波波长长光光波波的的曲曲线线图图,请请判判定定A A和和B B分分别别为为何何种种色色素素()A.A.叶绿素、类胡萝卜素叶绿素、类胡萝卜素 B.B.类胡萝卜素、叶绿素类胡萝卜素、叶绿素C.C.叶黄素、叶绿素叶黄素、叶绿素a a D.D.叶绿素叶绿素a a、叶绿素、叶绿素b bA探究实验:绿叶中色素的提取和分离探究实验:绿叶中色素的提取和分离1.原理解读原理解读2.实验流程:实验流程:提取:提取:分离:分离:纸层析法纸层析法色素溶于有机溶剂(色素溶于有机溶
5、剂(无水乙醇无水乙醇)各色素在各色素在层析液层析液的溶解度不同,的溶解度不同,导致扩散速度不同导致扩散速度不同1、提取绿叶中的色素、提取绿叶中的色素2.制备滤纸条制备滤纸条铅笔线铅笔线画画铅笔铅笔细线细线滤液细线滤液细线画滤液细线画滤液细线要求:要求:细、直、齐细、直、齐 重复重复2 23 3次次3.画滤液细线画滤液细线4.分离绿叶中的色素:分离绿叶中的色素:插滤纸条插滤纸条层析液层析液培养皿培养皿层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线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探究实验:绿叶中色素的提取和分离探究实验:绿叶中色素的提取和分离1.原理解读原理解读提取:提取:分离:
6、分离:2.实验流程:实验流程:提提制制画画分分观观二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇、层析液二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇、层析液3.实验几种试剂(物质)的作用:实验几种试剂(物质)的作用:纸层析法纸层析法色素溶于有机溶剂(色素溶于有机溶剂(无水乙醇无水乙醇)各色素在各色素在层析液层析液的溶解度不同,的溶解度不同,导致扩散速度不同导致扩散速度不同充分研磨充分研磨防止色素被破坏防止色素被破坏探究实验:绿叶中色素的提取和分离探究实验:绿叶中色素的提取和分离4.实验结果:实验结果:种类种类颜色颜色含量含量叶绿素叶绿素b b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)
7、(黄色黄色)注意:注意:1.色素带的位置代表什么?宽度呢?色素带的位置代表什么?宽度呢?最多最多最少最少较少较少较多较多溶解度溶解度最大最大最小最小较大较大较小较小1.1.为为什么需要什么需要选选用新用新鲜绿鲜绿色的叶片做色的叶片做实验实验材料材料?提示提示:新鲜绿色的叶片中色素含量高新鲜绿色的叶片中色素含量高,从而使滤液中从而使滤液中色素含量较高色素含量较高,实验效果明显。实验效果明显。2.2.为为什么研磨什么研磨时时要迅速要迅速?为为什么研磨什么研磨时时要加入少量的要加入少量的CaCOCaCO3 3和和SiOSiO2 2?提示提示:叶绿素不稳定叶绿素不稳定,易被破坏易被破坏,因此研磨要迅速
8、、因此研磨要迅速、充分充分,以保证提取较多的色素。以保证提取较多的色素。二氧化硅二氧化硅破坏细胞结构破坏细胞结构,使研磨充分使研磨充分。碳酸钙碳酸钙可可防止防止研磨过程中研磨过程中色素被破坏色素被破坏。3.3.色素提取液呈色素提取液呈现现淡淡绿绿色的原因可能有哪些色的原因可能有哪些?提示提示:叶片颜色太浅。叶片颜色太浅。绿叶不新鲜。绿叶不新鲜。研磨不研磨不充分。充分。未加碳酸钙或加入量太少。未加碳酸钙或加入量太少。加入无水乙加入无水乙醇量太多。醇量太多。研磨时间过长研磨时间过长,部分叶绿素被破坏。部分叶绿素被破坏。4.4.为为什么在制作什么在制作滤纸滤纸条条时时,需将一端的两个角剪掉需将一端的
9、两个角剪掉?提示提示:防止色素带扩散不整齐。防止色素带扩散不整齐。5.5.为为什么什么滤滤液液细线细线要重复画要重复画,且且线线要要细细、直、直?提示提示:重复画线是为了增加色素的浓度重复画线是为了增加色素的浓度,使分离出的色素带清晰使分离出的色素带清晰分明。分明。画线细、直是为了防止色素带之间出现重叠画线细、直是为了防止色素带之间出现重叠。6.6.层层析析时时,为为什么不能什么不能让滤让滤液液细线细线触及触及层层析液析液?提示提示:滤纸条上的滤液细线触及滤纸条上的滤液细线触及(或没入或没入)层析液层析液,会使滤液中的会使滤液中的色素溶解于层析液中色素溶解于层析液中,滤纸条上得不到色素带滤纸条
10、上得不到色素带,使实验失败。使实验失败。7.7.滤纸滤纸条上色素条上色素带宽带宽窄不同的原因有哪些窄不同的原因有哪些?提示提示:不同种类的色素在绿叶中的含量不同不同种类的色素在绿叶中的含量不同,含量多的在滤纸条含量多的在滤纸条上呈现的色素带宽上呈现的色素带宽,反之色素带窄。反之色素带窄。1.(20131.(2013海南高考海南高考)关于叶关于叶绿绿素提取的叙述素提取的叙述,错误错误的是的是()A.A.菠菜菠菜绿绿叶可被用作叶叶可被用作叶绿绿素提取的材料素提取的材料B.B.加入少加入少许许CaCOCaCO3 3能避免叶能避免叶绿绿素被破坏素被破坏C.C.用乙醇提取的叶用乙醇提取的叶绿绿体色素中无
11、胡体色素中无胡萝萝卜素卜素D.D.研磨研磨时时加入石英砂加入石英砂(二氧化硅二氧化硅)可使叶片研磨可使叶片研磨更充分更充分C2.(20132.(2013江江苏苏高考高考)关于叶关于叶绿绿体中色素的提取和体中色素的提取和分离分离实验实验的操作的操作,正确的是正确的是()A.A.使用定性使用定性滤纸过滤滤纸过滤研磨液研磨液B.B.将干燥将干燥处处理理过过的定性的定性滤纸滤纸条用于条用于层层析析C.C.在画出一条在画出一条滤滤液液细线细线后后紧紧接着重复画接着重复画线线2 23 3次次D.D.研磨叶片研磨叶片时时,用体用体积积分数分数为为70%70%的乙醇溶解色素的乙醇溶解色素B单层尼龙布单层尼龙布
12、干后再画干后再画3.3.如如图图表示某同学做表示某同学做“绿绿叶中色素的叶中色素的提取和分离提取和分离”实验实验的改的改进进装置。下列装置。下列与之有关的叙述中与之有关的叙述中,错误错误的是的是()A.A.应应向培养皿中倒入向培养皿中倒入层层析液析液B.B.应应将将滤滤液滴在液滴在b b处处,而不能滴在而不能滴在a a处处C.C.实验结实验结果果应应是得到四个不同是得到四个不同颜颜色的同心色的同心圆圆D.D.实验实验得到的若干个同心得到的若干个同心圆圆中中,最大的一个最大的一个圆圆呈橙黄呈橙黄色色B滴在滴在a处处(1 1)17711771年英国普利斯特利实验年英国普利斯特利实验2.经典实验经典
13、实验光合作用的原理光合作用的原理结论:植物可以更新空气结论:植物可以更新空气(2)1779年,荷兰年,荷兰英格豪斯的实验英格豪斯的实验实验重复了实验重复了500500多多次次结论:只有在光照下只有绿叶才可以更新空气结论:只有在光照下只有绿叶才可以更新空气B组组A组组2.经典实验经典实验光合作用的原理光合作用的原理到到1785年,发现了空气的组年,发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出成,人们才明确绿叶在光下放出的是的是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 (3)萨克斯)萨克斯(德德)的实验的实验(置于暗处一昼夜)(置于暗处一昼
14、夜)(置于暗处一昼夜)(置于暗处一昼夜)一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光光合作用的原理光合作用的原理2.经典实验经典实验变蓝变蓝没有变蓝没有变蓝曝光部位曝光部位遮光部位遮光部位结论:结论:绿叶在光下制造淀粉绿叶在光下制造淀粉碘蒸气碘蒸气处理处理(4 4)18801880年,恩格尔曼的实验年,恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗黑暗,用极,用极细光束照射细光束照射水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片2.经典实验经典实验光合作用的原理光合作用的原理结论:叶绿体是进行光合作用的场所,氧气是由叶绿结论:叶绿体是进行光合作用的场所,氧气是由叶绿体释放的。体释放的。完完全全暴暴露露在在光光下下用透过三棱
15、镜的光照射水绵临时装片用透过三棱镜的光照射水绵临时装片 恩格尔曼的第二个实验恩格尔曼的第二个实验发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域光合作用的原理光合作用的原理叶绿体叶绿体 光和光和O2 氧气氧气 练一练练一练第第一一组组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第第二二组组180202(5 5)美国鲁宾和卡门实验(同位素标记法)美国鲁宾和卡门实验(同位素标记法)2.经典实验经典实验光合作用的原理光合作用的原理美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414COCO2 2,供小球藻进行,供小球藻进行光合作用
16、,探明了光合作用,探明了COCO2 2中的中的C C的去的去向,称为卡尔文循环。向,称为卡尔文循环。14C5214C3固定固定还还原原14C6H12O6+H2O14CO2卡尔文循环卡尔文循环光合作用的原理光合作用的原理一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程(连线连线)练习创新设计P50:典例2、跟进题组2.O2叶绿体叶绿体H2O有机物有机物阳光阳光光合作用:光合作用: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,并释放出,并释放出O2的过程。的过程。CO2H2O(CH2O)O2光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类(二二
17、)光合作用过程光合作用过程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?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、无光都能反应光合作用的原理光合作用的原理H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶PiADPATP1.光反应阶段光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解:水的光解:H2O H +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
18、酶光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中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CO2 2五碳化合物五碳化合物C5CO2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PiADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环2.暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定:的固定:CO2C52C3酶酶C3的还原:的还原:ATPH、ADP+Pi叶绿体的叶绿体的基质基质中中 ATP中中活跃活跃的的化学能化学能转变为转
19、变为糖类糖类等等 有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能2C3(CH2O)酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶场所: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C5CO2的的固定固定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ATPH色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程:光合作用总过程:光能光能ATPATPATPATP中中活跃活跃的的化学能化学能(CH2O)中中稳定稳定的化学能的化学能碳的转移途
20、径:碳的转移途径:CO2C3(CH2O)光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供ATP和和H;暗反应为光反应提供;暗反应为光反应提供ADP和和Pi色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程:光合作用总过程:ATPATP转移方向是从转移方向是从_到到_ADPADP转移方向是从转移方向是从_到到_类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质类囊体薄膜类囊体薄膜光合作用的(光合作用的(CH2O)有有多种多种形式。如:葡萄糖、蔗糖、淀粉等。形式。如:
21、葡萄糖、蔗糖、淀粉等。光合作用光反应消耗水,暗反应产生水。(合成多糖时形成)。光合作用光反应消耗水,暗反应产生水。(合成多糖时形成)。光合作用和呼吸作用的光合作用和呼吸作用的H意义不同,所以无法通用。意义不同,所以无法通用。4.光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质光、色素、酶、水光、色素、酶、水多种酶多种酶、CO2、H、ATP光能光能转化为转化为ATP中中活泼活泼的化学能的化学能ATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖转化为糖类等
22、类等有机物有机物中中稳定的化学能稳定的化学能水的光解:水的光解:2H2O 光光4H+O2ATP合成:合成:ADP+Pi+光能光能 ATP酶酶C3的还原:的还原:2C3 (CH2O)+C5+H2O H,ATP酶酶联联系系1、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供H和和ATP;2、没有光反应,暗反应无法进行。暗反应是光反应的继、没有光反应,暗反应无法进行。暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供续,暗反应为光反应的进行提供ADP和和Pi;CO2的固定:的固定:CO2+C5 2C3酶酶光合作用的原理光合作用的原理光合作用的原理光合作用的原
23、理原料和产物的对应关系:原料和产物的对应关系:(CH2O)CHOCO2CO2H2OO2H2O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+PiFGCO2JHI2水水H基质基质用作
24、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条件条件5H和和ATP(CH2O)合成量合成量停止光照停止光照,CO2供应不变供应不变突然光照突然光照,CO2供应不变供应不变光照不变,光照不变,停止停止CO2供应供应光照不变,光照不变,增加增加CO2供应供应增加增加减少或没有减少或没有减少减少减少减少增加增加减少减少 增加增加增加增加减少减少 增加增加增加增加减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加H2O水水的的 光光解解O2HATPADP+Pi酶酶光能光能2C3CO2多种酶多种酶(CH2O)+H2O还原
25、剂还原剂酶酶固固定定还还原原色素色素C54.条件骤变时物质量的变化条件骤变时物质量的变化光合作用的原理光合作用的原理光合作用的原理光合作用的原理【通关题组通关题组】1.(1.(光合作用过程光合作用过程)如图表示叶绿体结构与功能示意图。下列说法错误如图表示叶绿体结构与功能示意图。下列说法错误的是的是()()A.A.结构结构A A中的能量变化是光能转变为中的能量变化是光能转变为ATPATP中的化学能中的化学能B.B.供给供给1414COCO2 2,放射性出现的顺序为,放射性出现的顺序为C C3 3甲甲C.C.结构结构A A释放的释放的O O2 2可进入线粒体中可进入线粒体中D.D.结构结构A A释
26、放的释放的O O2 2可能来自可能来自COCO2 2D光合作用的原理光合作用的原理【互动探究互动探究】B B项中若用项中若用1818O O标记的标记的H H2 2O O和和COCO2 2分别进行光合作用,则放射性在图中出现分别进行光合作用,则放射性在图中出现的顺序是怎样的?的顺序是怎样的?提示:提示:H H2 21818OO1818O O2 2;C C1818O O2 2CC3 3(CH(CH2 21818O)O)。光合作用的原理光合作用的原理2.(2.(光合作用过程中的物质变化光合作用过程中的物质变化)如图为光合作用过程示意图,在如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然将适宜
27、条件下栽培小麦,如果突然将c c降低至极低水平降低至极低水平(其他条件不其他条件不变变),则,则a a、b b在叶绿体中含量的变化将会是在叶绿体中含量的变化将会是()()A.aA.a上升、上升、b b下降下降 B.aB.a、b b都上升都上升C.aC.a、b b都下降都下降 D.aD.a下降、下降、b b上升上升B【加固训练加固训练】1.1.如图表示植物光合作用的一个阶段。如图表示植物光合作用的一个阶段。下列各项叙述正确的是下列各项叙述正确的是()()A.A.该反应的场所是叶绿体的类囊体该反应的场所是叶绿体的类囊体B.CB.C3 3生成生成(CH(CH2 2O)O)需要需要H H、ATPATP
28、和多种酶的参与和多种酶的参与C.C.提高温度一定能促进提高温度一定能促进(CH(CH2 2O)O)的生成的生成D.D.在无光条件下,有利于暗反应进行在无光条件下,有利于暗反应进行B2.2.利利用用小小球球藻藻培培养养液液进进行行光光合合作作用用实实验验时时,发发现现在在其其中中加加入入抑抑制制暗暗反反应应的的药药物物后后,在在同同样样的的光光照照条条件件下释放氧气的速率下降,原因主要是下释放氧气的速率下降,原因主要是()()A.A.叶绿素吸收光能的速率下降叶绿素吸收光能的速率下降B.B.H H的积累,水的光解减慢的积累,水的光解减慢C.ATPC.ATP合成所需的酶的活性受到抑制合成所需的酶的活
29、性受到抑制D.D.暗反应中生成的水减少,使得光反应的原料不足暗反应中生成的水减少,使得光反应的原料不足B光合作用的原理光合作用的原理练习创新设计P51跟进题组1、2创新设计P54示例2一、光合作用强度:一、光合作用强度:指植物在单位时间内通过光合作用制造指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量糖类的数量。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)量考点四、影响光合作用强度的因素及应用:考点四、影响光合作用强度的因素及应用:观测指标:观测指标:COCO2 2吸收吸收吸收吸收COCO2 2放出放出放出放出阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物光照强度光照强度
30、1.内部因素内部因素植物种类不同植物种类不同二、影响光合作用强度的因素:二、影响光合作用强度的因素:光光合合速速率率光照强度光照强度开花期开花期开花期开花期营养生长期营养生长期营养生长期营养生长期幼苗期幼苗期幼苗期幼苗期根据植物在不同生长发育阶段光合作用强度不同,适根据植物在不同生长发育阶段光合作用强度不同,适时适量的提供水肥条件,以使植物茁壮成长。时适量的提供水肥条件,以使植物茁壮成长。二、影响光合作用强度的因素:二、影响光合作用强度的因素:1.内部因素内部因素植物种类不同植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生长发育阶段二、影响光合作用强度的因素:二、影响光合作用强度的因
31、素:1.内部因素内部因素植物种类不同植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片(叶龄)同一植物在不同部位的叶片(叶龄)OAOA段:段:ABAB段:段:BCBC段:段:幼叶幼叶,随幼叶的不断生长,叶面积不断增大,叶绿体,随幼叶的不断生长,叶面积不断增大,叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合速率不断提高不断增多,叶绿素含量不断增加,光合速率不断提高 壮叶壮叶,叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,光合速率也基本稳定。光合速率也基本稳定。老叶老叶,随着叶龄的增加,叶,随着叶龄的增加,叶片内叶绿素被破坏,光
32、合速片内叶绿素被破坏,光合速率也随之下降。率也随之下降。应用:应用:栽培作物培养时栽培作物培养时适当摘除老叶适当摘除老叶和发黄的叶和发黄的叶,可降低有机物消耗。,可降低有机物消耗。温度温度pH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哪些外界因素会影响光合作用的进行哪些外界因素会影响光合作用的进行施肥施肥外部因素外部因素光(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、水等呼吸速率?呼吸速率?实际(真正)光合速率实际(真正)光合速率实际(真正)光合速率实际(真正)光合速率 =净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率 +呼吸速
33、率呼吸速率呼吸速率呼吸速率将植物置于黑暗中,测定容器中CO2 2增加量,O2 2减少量(或描述为:植物黑暗条件下CO2的释放量,O2的吸收量)或植物有机物减少(消耗)量。净光合速率?净光合速率?将植物置于光下,测定容器中CO2 2减少量,O2 2增加量(或描述为:光下植物对CO2的吸收量,O2的释放量)或有机物增加(积累)量。绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行,测得的绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行,测得的绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行,测得的绿色组织在有光条件下光合与呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。数据为净光合速率。数据为净光合速率。数据为净光合速率。实际(真正)光合
34、速率实际(真正)光合速率实际(真正)光合速率实际(真正)光合速率 =净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率 +呼吸速率呼吸速率呼吸速率呼吸速率1.1.光照强度:主要影响光照强度:主要影响光反应光反应阶段,阶段,在一定范围内在一定范围内,光,光照强度照强度光合作用光合作用光饱和点光饱和点思考:思考:1.A1.A点之前的受限因素?点之前的受限因素?2.2.光饱和点的受限因素是什么?光饱和点的受限因素是什么?考虑呼吸作用考虑呼吸作用(光照强度)(光照强度)内因内因:色素和酶的数量;:色素和酶的数量;外因外因:CO2或温度或温度应用:夜间适当增加光照应用:夜间适当增加光照COCO2 2吸收吸收COC
35、O2 2释放释放A AB BC C0 01.探究单因子对光合作用速率的影响探究单因子对光合作用速率的影响光照强度光照强度COCO2 2吸收吸收COCO2 2释放释放A AB BC C0 0思考:思考:1.A1.A、B B、C C三点意义?三点意义?2.AB2.AB段段COCO2 2释放量减少原因?释放量减少原因?BCBC段开始吸收段开始吸收COCO2 2的原因?的原因?意义意义应用指南应用指南A AB BC CABABBCBC只进行呼吸作用只进行呼吸作用光补偿点(光光补偿点(光=呼)呼)光饱和点光饱和点光呼光呼光呼光呼测测植物植物呼吸作用要求呼吸作用要求无光,无光,数值数值代表呼吸强度代表呼吸
36、强度植物白天光照强度要在光补偿植物白天光照强度要在光补偿点点以上以上,植物才正常生长,植物才正常生长补充光源的强度补充光源的强度呼吸作用释放的呼吸作用释放的COCO2 2部分用于光部分用于光合作用,剩余的才释放到外界合作用,剩余的才释放到外界呼吸作用释放的呼吸作用释放的COCO2 2不能满足光不能满足光合作用需要,植物从外界吸收合作用需要,植物从外界吸收COCO2 2AB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 hCO2CO2阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物阴生植物阴生植物A A:呼吸作用强度:呼吸作用强度:呼吸作用强度:呼吸
37、作用强度 B B:光补偿点;:光补偿点;:光补偿点;:光补偿点;C C:光饱和点:光饱和点:光饱和点:光饱和点C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2 阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点 阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物 1、光、光1.探究单因子对光合作用速率的影响探究单因子对光合作用速率的影响应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如图中虚线所应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽培等
38、都与光补偿点有关。栽培等都与光补偿点有关。例题例题1 1、下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系、下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的COCO2 2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中,能代表细胞吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中,能代表细胞中发生的情况与中发生的情况与B B点相符的是点相符的是()()C 光光=呼呼只有呼只有呼光光呼呼光补偿点移动规律如下:光补偿点移动规律如下:(1)若呼吸速率增加,)若呼吸速率增加,光补偿点应光补偿点应右移右移,反之则,反之则左移左移(
39、2)若呼吸速率基本不变,)若呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率条件的改变使光合速率下降时,光补偿点应下降时,光补偿点应右移右移,反之应反之应左移左移 (1)阴生植物的呼吸速率、光)阴生植物的呼吸速率、光补偿补偿点、光点、光饱饱和点一般比阳生植和点一般比阳生植物低。物低。(2)适当提高温度或增加)适当提高温度或增加CO2浓浓度,光度,光饱饱和点增大(和点增大(移)。移)。右右光饱和点移动规律如下:光饱和点移动规律如下:光照强度光照强度COCO2 2吸收吸收COCO2 2释放释放A AB BC C0 02 2、COCO2 2的浓度的浓度应用:应用:适当适当增加增加CO2浓度(如保持空气流通、施
40、加农家肥、合理浓度(如保持空气流通、施加农家肥、合理密植等)密植等)BCO2吸收CO2释放CO2浓度浓度0考虑呼吸作用考虑呼吸作用曲线分析:曲线分析:在一定范围内在一定范围内,光合作用速率随,光合作用速率随COCO2 2浓度增加而增大,但当浓度增加而增大,但当COCO2 2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加 A A点:点:COCO2 2补偿点补偿点 B B点、点、BB点:点:COCO2 2饱和点饱和点AB微生物分解农家肥,微生物分解农家肥,释放释放CO2 曲曲线线分析:分析:CO2浓浓度很低度很低时时,绿绿色植物不能色植物不能进进行光合作用行光
41、合作用,达到一定,达到一定含量含量时时才开始才开始进进行光合作用,并在行光合作用,并在一定范一定范围围内内,光合速率随,光合速率随CO2浓浓度增大而加快;当度增大而加快;当CO2达到一定达到一定浓浓度度时时,再增加,再增加CO2浓浓度,光度,光合速率也不再增加,甚至减弱(因合速率也不再增加,甚至减弱(因为细为细胞呼吸被抑制),胞呼吸被抑制),这时这时的的CO2浓浓度称度称为为CO2饱饱和点和点(B、F点)点);而植物光合速率和呼吸;而植物光合速率和呼吸速率相等速率相等时时的的CO2浓浓度称度称为为CO2补偿补偿点点(E点)点);A、D点点进行光进行光合作用所需合作用所需CO2的最低浓度的最低浓
42、度。3.CO2浓度(曲线如下所示):浓度(曲线如下所示):真真正正光光合合速速率率CO2浓度浓度ABCO2浓度浓度吸吸收收CO2释释放放CO2CEFD思考:在呼吸作用强度一定的条件下,当外界光思考:在呼吸作用强度一定的条件下,当外界光照强度适当升高时,图示中照强度适当升高时,图示中A A点,点,B B点如何移动?点如何移动?若光照强度适当降低呢?若光照强度适当降低呢?当外界光照强度适当升高时,图当外界光照强度适当升高时,图示中示中A A点向左移动,点向左移动,B B点向右移动点向右移动;当外界光照强度适当降低时,图当外界光照强度适当降低时,图示中示中A A点向右移动,点向右移动,B B点向左移
43、动。点向左移动。对二氧化碳补偿点的移动可归纳如下表:对二氧化碳补偿点的移动可归纳如下表:光合作用光合作用强度强度呼吸作用呼吸作用强度强度保证光合作用强度保证光合作用强度=呼吸作用强度的方呼吸作用强度的方法法措施措施(及表现及表现)光照强度降光照强度降低低提高光合作用强度提高光合作用强度增加增加COCO2 2浓度浓度(a(a点右移点右移)光照强度增光照强度增强强降低光合作用强度降低光合作用强度降低降低COCO2 2浓度浓度(a(a点左移点左移)对二氧化碳饱和点的移动可归纳如下表:对二氧化碳饱和点的移动可归纳如下表:光反应强光反应强度度可供暗反应利用可供暗反应利用的的HH和和ATPATP达到光合速
44、率最大达到光合速率最大值所需的值所需的COCO2 2浓度浓度表现表现光照强度降光照强度降低低减少减少b b点左移点左移光照强度增光照强度增强强增加增加b b点右移点右移对应例题对应例题2:下列相关叙述,正确的是下列相关叙述,正确的是()A如果光照强度适当降低,如果光照强度适当降低,a点左移,点左移,b点左移点左移B如果光照强度适当降低,如果光照强度适当降低,a点左移,点左移,b点右移点右移C如果光照强度适当增强,如果光照强度适当增强,a点右移,点右移,b点右移点右移D如果光照强度适当增强,如果光照强度适当增强,a点左移,点左移,b点右移点右移D补偿点、饱和点移动规律总结:补偿点、饱和点移动规律
45、总结:(在呼吸作用不变的前提下)在呼吸作用不变的前提下)当外界条件发生改变时,若当外界条件发生改变时,若有利于有利于(如(如光照加强、二氧化碳浓度增加等)光合作光照加强、二氧化碳浓度增加等)光合作用,用,补偿点向左移补偿点向左移,饱和点向右移;饱和点向右移;若若不利于不利于(如光照减弱、二氧化碳浓度降(如光照减弱、二氧化碳浓度降低等)光合作用,低等)光合作用,补偿点向右移,补偿点向右移,饱和点向左移饱和点向左移。2 2如图甲、乙分别表示光照强度和如图甲、乙分别表示光照强度和CO2CO2浓度浓度对某植物光合作用强度的影响,据图回答对某植物光合作用强度的影响,据图回答以下问题。以下问题。(1)(1
46、)若白天的光照长期处于若白天的光照长期处于c c点水平,则该植点水平,则该植物不能正常生长的原因是物不能正常生长的原因是_。白天有机物积累为零,一昼夜有机物积累则为负值白天有机物积累为零,一昼夜有机物积累则为负值(2)(2)图乙中,该植物在图乙中,该植物在_点开始进行光合作用,点开始进行光合作用,曲线中曲线中abab段的存在说明植物对段的存在说明植物对CO2CO2的利用具有的特的利用具有的特点是点是_;结合曲线中结合曲线中abab段,在该植物的大田栽培中可以采用段,在该植物的大田栽培中可以采用_方法提高光合产量。方法提高光合产量。b植物只有在一定的植物只有在一定的COCO2 2浓度条件下才能进
47、行光合作用浓度条件下才能进行光合作用合理密植合理密植3.3.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,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
48、”现象现象春季晴朗一天春季晴朗一天盛夏晴朗一天盛夏晴朗一天DEDE段:段:夏季正午温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,夏季正午温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,COCO2 2供应量减少,导致光合作用强度明显减弱。供应量减少,导致光合作用强度明显减弱。EFEF段:段:正午过后温度有所降低,蒸腾作用减弱,气孔逐渐开放,正午过后温度有所降低,蒸腾作用减弱,气孔逐渐开放,COCO2 2供应量增加,导致光合作用强度有所增强。供应量增加,导致光合作用强度有所增强。思考:为什么不同季节,同一时刻植物的光合作用强度不同?思考:为什么不同季节,同一时刻植物的光合作用强度不同?光合午休光合午休1 1:已知某
49、植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是2525、3030,如图所示曲线表示该植物在,如图所示曲线表示该植物在3030时光合作时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到用强度与光照强度的关系。若将温度调节到2525的条件的条件下下(原光照强度和原光照强度和COCO2 2浓度不变浓度不变),从理论上讲,图中相,从理论上讲,图中相应点的移动分别是应点的移动分别是()A Aa a点上移,点上移,b b点左移,点左移,m m值增大值增大B Ba a点不移,点不移,b b点左移,点左移,m m值不变值不变C Ca a点上移,点上移,b b点右移,点右移,m
50、m值下降值下降D Da a点下移,点下移,b b点不移,点不移,m m值上升值上升A4 4、水分、水分(1 1)水是光合作用原料,)水是光合作用原料,缺水缺水可直接影响光合作用可直接影响光合作用(2 2)缺水缺水使气孔关闭,影响二氧化碳进入叶内,从而使气孔关闭,影响二氧化碳进入叶内,从而间接影响光合作用间接影响光合作用(3 3)水分过多水分过多,会导致根部细胞无法正常呼吸,会导致根部细胞无法正常呼吸应用:预防干旱,合理灌溉应用:预防干旱,合理灌溉5.必需必需矿质矿质元素元素图图像像分分析析:在在一一定定浓浓度度范范围围内内,增增大大必必需需矿矿质质元元素素的的供供应应,可可提提高高光光合合作作