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1、第第5 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 4节节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用考点一:绿叶中色素的提取和分离考点一:绿叶中色素的提取和分离实验原理:实验原理:提取提取(无水乙醇无水乙醇)、分离、分离(层析液层析液)目的要求:目的要求:绿叶中色素的提取和分离及色素的种类绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具:材料用具:新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤:方法步骤: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 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 5.观察和记录观察和记录讨论
2、:讨论:1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄?滤纸条上色带的数目、排序、宽窄?2.滤纸条上的滤液细线,为什么不能触及层析液?滤纸条上的滤液细线,为什么不能触及层析液?方法与步骤:方法与步骤:称取称取称取称取5g5g5g5g左右的鲜左右的鲜左右的鲜左右的鲜叶,剪碎,放入研钵叶,剪碎,放入研钵叶,剪碎,放入研钵叶,剪碎,放入研钵中。加少许的中。加少许的中。加少许的中。加少许的石英砂石英砂石英砂石英砂(充分研磨)(充分研磨)(充分研磨)(充分研磨)和和和和碳酸碳酸碳酸碳酸钙钙钙钙 (防止研磨中色素被防止研磨中色素被防止研磨中色素被防止研磨中色素被破坏破坏破坏破坏)与与与与10ml10ml10ml10m
3、l无水乙无水乙无水乙无水乙醇。在研钵中快速研醇。在研钵中快速研醇。在研钵中快速研醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过磨。将研磨液进行过磨。将研磨液进行过磨。将研磨液进行过滤。滤。滤。滤。叶绿体中色素提取和分离实验中几个关键问题叶绿体中色素提取和分离实验中几个关键问题 取叶要新鲜取叶要新鲜 ,滤液中含有较多的色素;滤液中含有较多的色素;研磨要迅速充分,防止丙酮挥发,同时可以得到色素浓度较大的滤液;研磨要迅速充分,防止丙酮挥发,同时可以得到色素浓度较大的滤液;画滤液细线要重复次,以便色素带清晰;画滤液细线要重复次,以便色素带清晰;滤液细线要细、直,防止色素带重叠;滤液细线要细、直,防止色素带重叠;
4、滤液细线勿浸入层析液,防止色素溶解在层析液中;滤液细线勿浸入层析液,防止色素溶解在层析液中;层析时,烧杯要加盖,避免苯等有毒物质挥发出来污染空气;层析时,烧杯要加盖,避免苯等有毒物质挥发出来污染空气;实验结束,要用肥皂洗手,因为实验中可能接触了苯等有毒物质;实验结束,要用肥皂洗手,因为实验中可能接触了苯等有毒物质;滤纸条要避光保存,防止褪色滤纸条要避光保存,防止褪色 叶绿体中的色素:叶绿体中的色素:叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素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(黄绿色)(黄绿色)(黄绿色)(黄绿色)吸收红光和蓝紫光吸收红光和蓝紫光吸
5、收红光和蓝紫光吸收红光和蓝紫光3/4类胡萝类胡萝类胡萝类胡萝卜素卜素卜素卜素胡萝卜素(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)吸收蓝紫光吸收蓝紫光吸收蓝紫光吸收蓝紫光1/4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一一 捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素、捕获光能的色素色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素类胡萝卜素主主要吸收要吸
6、收蓝紫光蓝紫光(蓝绿色)(蓝绿色)(黄绿色)(黄绿色)(橙黄色)(橙黄色)(黄色)(黄色)含量约占含量约占3/4含量约占含量约占1/4叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图2、捕获光能的结构、捕获光能的结构叶绿体叶绿体(1)分布)分布主要分布在绿色植物的主要分布在绿色植物的叶肉细胞叶肉细胞(2)形态)形态一般呈扁平的一般呈扁平的椭球形或球形椭球形或球形(3)结构)结构外膜外膜内膜内膜(4)功能)功能光合作用的光合作用的场所场所“养料的制造车间养料的制造车间”“能量的转换站能量的转换站”基粒基粒
7、由两个以上的类囊体组成,由两个以上的类囊体组成,含含色素和酶色素和酶基质基质含多种光合作用含多种光合作用所必需的所必需的酶、少酶、少量的量的DNA透明,有利于光线的透过透明,有利于光线的透过考点二:光合作用的发现及概念考点二:光合作用的发现及概念光合作用的概念:光合作用的概念:光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体,利用利用光能光能,把,把二氧化碳和水二氧化碳和水转化成储存能转化成储存能量的量的有机物有机物,并且释放出,并且释放出氧气氧气的过程。的过程。光合作用的探究历程:光合作用的探究历程:图图A A 土壤土壤(烘干烘干)100)100公斤幼公斤幼树树2.52.5公斤公
8、斤图图B B 只浇雨水只浇雨水(几乎不含任几乎不含任何养料何养料)图图C 5C 5年后树长大了年后树长大了图图D D 土壤烘干后称重,只比原来减轻土壤烘干后称重,只比原来减轻了了0.10.1公斤,树增加了公斤,树增加了3232公斤公斤植物增重主要来自于水,土壤提供植物增重主要来自于水,土壤提供极少量的物质极少量的物质你认为结论完全正确吗?你认为结论完全正确吗?植物的植物的主要主要“食物食物”只来自水吗?只来自水吗?实验结论:实验结论:萨克斯实验的应用:萨克斯实验的应用:验证光合作用生成淀粉时要注验证光合作用生成淀粉时要注意的问题?意的问题?1、实验前应黑暗处理(饥饿处理);、实验前应黑暗处理(
9、饥饿处理);2、用碘液鉴定前应先脱色、漂洗。、用碘液鉴定前应先脱色、漂洗。返回返回2020世纪世纪4040年代,卡尔文年代,卡尔文(M.Calvin)(M.Calvin)用用14C标记的标记的CO2供小球藻实验,供小球藻实验,追踪检测其放射性。探明追踪检测其放射性。探明CO2中的中的C的转移途径。的转移途径。卡尔文循环卡尔文循环:CO2 C3 (CH2O)4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用18451845年,德国科学家梅耶(年,德国科学家梅耶(R.MayerR.Mayer):):根据能量转化与守恒定律明确指出,植根据能量转化与守恒定
10、律明确指出,植物在进行光合作用时,把物在进行光合作用时,把光能光能转化成转化成化学能化学能储存起来了。储存起来了。18641864年,萨克斯年,萨克斯(Julius von Sachs)(Julius von Sachs)的实验:的实验:绿色叶片在绿色叶片在光合作用光合作用中产生中产生淀粉淀粉18801880年,恩吉尔曼的实验:年,恩吉尔曼的实验:氧气氧气是由是由叶绿体叶绿体释放出来的,释放出来的,叶绿体叶绿体是进是进行光合作用的场所。行光合作用的场所。4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用19401940年,美国科学家鲁宾、卡门同位素
11、标记年,美国科学家鲁宾、卡门同位素标记实验:实验:光合作用释放的光合作用释放的氧气氧气全部来自于全部来自于水水2020世纪世纪4040年代,美国科学家卡尔文的实验:年代,美国科学家卡尔文的实验:COCO2 2中的碳在中的碳在光合作用光合作用中转化成有机物中转化成有机物中碳的途径中碳的途径-卡尔文循环卡尔文循环光光二二氧氧化化碳碳水水氧氧气气有机物有机物二氧化碳二氧化碳+水水 氧气氧气+有机物有机物COCO2 2O O2 2光照光照H H2 2O O叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体色素:基色素:基粒粒类囊体类囊体的薄膜的薄膜上上酶:酶:基粒基粒类囊体的类囊体的薄膜薄膜上和上和叶绿体基叶绿体基质质中中考点
12、三:光合作用的过程及实质考点三:光合作用的过程及实质考点三:光合作用的过程及实质考点三:光合作用的过程及实质4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用场所:类囊体薄膜叶绿体基质H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP1.光反应阶段光反应阶段酶酶光、光、色素、色素、叶绿体内的类囊体膜上叶绿体内的类囊体膜上水的光解: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酶酶条件条件:场所:场所:物质变化:物质变化:能量变化:能量变化:光能光能转变为转变为ATP中中活
13、跃的活跃的化学能化学能HCO2 2糖类糖类 五碳化合物五碳化合物 C5 蛋白质蛋白质脂质脂质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 基质基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPHCO2 2糖类糖类 五碳化合物五碳化合物 C5 蛋白质蛋白质脂质脂质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 基质基质多种酶多种酶HATP2.暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定:的固定:CO2C5 2C3酶酶C C3 3的还原的还原:ATPH、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
14、基质中多种酶、多种酶、ATP中活跃的化学能中活跃的化学能转变为糖类等转变为糖类等 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能2C3 (CH2O)+C5酶酶糖类糖类H、ATP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囊状结构的薄膜上囊状结构的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需需光、色素和酶光、色素和酶H、多种酶多种酶光能光能转变为转变为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有机物中类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解:水的
15、光解:H2O 光光 H+O2光光ADP+Pi ATP酶酶CO2的固定:的固定:CO2+C5 2C3C3的还原:的还原:2C3 (CH2O)H,ATP酶ATP ADP+Pi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ATP2、暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供合成合成ATP的原料的原料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又同时进行相互独立又同时进行,相互制约又密切联系相互制约又密切联系原料和产物的对应关系:原料和产物的对应关系:(CH2O)CHOCO2CO2H2O
16、O2H2O能量的转移途径:能量的转移途径:碳的转移途径:卡尔文循环碳的转移途径:卡尔文循环光能光能ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能(CH2O)中中稳定稳定的化学能的化学能CO2C3(CH2O)4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用叶绿体叶绿体光光光光CO2+H2O*(CH2O)+O2 2*光合作用总反应式:光合作用总反应式:4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用叶绿体叶绿体光光光光6CO2+12H2O*C6H12O6+6O2 2*+6H2 2O四、光合作用的实质四、光合作
17、用的实质物质变化:物质变化:把简单的无机物转变把简单的无机物转变为复杂的有机物为复杂的有机物能量变化:能量变化:把光能转变成储存在把光能转变成储存在有机物中的化学能有机物中的化学能物质变化:物质变化:无机物无机物能量变化:能量变化:光能光能转变转变转变转变有机物有机物糖类等有机物中的糖类等有机物中的化学能化学能化能合成作用:化能合成作用:利用环境中某些无机物利用环境中某些无机物氧化氧化时所释放的能量来把时所释放的能量来把无无机合成有机物机合成有机物。如。如硝化细菌硝化细菌。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量能量硝化细菌硝化细菌举例
18、:举例:6CO2+6H2O C6H12O6+6O2能量能量自养生物自养生物:以以COCO2 2和和H H2 2O O(无机物)为原料合成糖类(无机物)为原料合成糖类(有机物),糖类中储存着的能量。(有机物),糖类中储存着的能量。异养生物异养生物:只能利用环境中现成的有机物来维持自身的只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。生命活动。所需的能量来源不同(光能、化学能)所需的能量来源不同(光能、化学能)光能自养生物光能自养生物绿色植物绿色植物硝化细菌硝化细菌化能自养生物化能自养生物例如人、动物、真菌及大多数的细菌。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。例如人、
19、动物、真菌及大多数的细菌。4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用光合作用原理在农业生产中的应用光合作用原理在农业生产中的应用 :提高光合作用强度,增加农作物产量。提高光合作用强度,增加农作物产量。例如:控制光照的强弱和温度的高低,例如:控制光照的强弱和温度的高低,适当增加作物环境中二氧化碳的浓度,适当增加作物环境中二氧化碳的浓度,等等。等等。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:(1 1)光照)光照 (2 2)COCO2 2浓度浓度 (3 3)温度)温度影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中影响光合作用的因素及其相
20、关原理在生产实践中的应用的应用 考点四:影响光合作用的因素考点四:影响光合作用的因素考点四:影响光合作用的因素考点四:影响光合作用的因素叶龄叶龄 OAOA段:段:ABAB段:段:BCBC段:段:幼叶幼叶,随幼叶的不断生,随幼叶的不断生长,叶面积不断增大,长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断增多,叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,叶绿素含量不断增加,光合作用速率不断提高光合作用速率不断提高 壮叶壮叶,叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处,叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,光合速率也基本稳定。于稳定状态,光合速率也基本稳定。老叶老叶,随着叶龄的增加,叶片内叶绿素被,随着叶龄的增加,叶片内叶绿
21、素被破坏,光合速率也随之下降。破坏,光合速率也随之下降。应用:应用:农作物、果树管理后期农作物、果树管理后期适当摘除老叶、适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶残叶及茎叶蔬菜及时换新叶,可降低其细胞呼,可降低其细胞呼吸消耗有机物。吸消耗有机物。影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用的应用 考点四:影响光合作用的因素考点四:影响光合作用的因素考点四:影响光合作用的因素考点四:影响光合作用的因素单因子变量对光合作用的影响单因子变量对光合作用的影响 光合作用强度表示方法光合作用强度表示方法1 1、单位时间单位时间内光合作用产生有机物(糖)的内光合作
22、用产生有机物(糖)的 数量(即植物重量或有机物的增加量)。数量(即植物重量或有机物的增加量)。2 2、单位时间单位时间内光合作用吸收内光合作用吸收C0C02 2的量的量(或实验或实验 容器内容器内COCO2 2减少量减少量)。3 3、单位时间单位时间内光合作用放出内光合作用放出0 02 2的量的量(或实验容或实验容 器内器内0 02 2增加量增加量)。单因子变量对光合作用的影响单因子变量对光合作用的影响 光照时间:光照时间:光照强度:光照强度:光质:光质:时间越长,产生的光合产物越多时间越长,产生的光合产物越多在一定光照强度范围内,增加在一定光照强度范围内,增加光照强度可提高光合作用速率。光照
23、强度可提高光合作用速率。11光照光照光反应光反应光照强度光照强度光照强度光照强度光光合合速速率率0 0光强光强光强光强COCO2 2吸吸收收COCO2 2释释放放A A0 0B BC CNADPHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原(CHCH2 20 0)光照强度光照强度A A点:点:ABAB段:段:B B点:点:BCBC段:段:C C点:点:光照强度为光照强度为0 0时只进行时只进行细胞呼吸,释放细胞呼吸,释放C0C02 2量量代表此时的呼吸强度代表此时的呼吸强度 随光照强度增强,光随光照强度增强,光合作用逐渐增强,合作用逐渐增强,C0C02 2的释放量逐渐减少的释放量
24、逐渐减少,因因一部分用于光合作用一部分用于光合作用 光补偿点光补偿点,此时此时细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的COCO2 2全部用于光全部用于光合作用,即合作用,即光合作用速率光合作用速率=细胞呼吸速率细胞呼吸速率 随光照强度不断增强,光合作用不断增强随光照强度不断增强,光合作用不断增强 光饱和点光饱和点,光照强度达到一定值时,光合作用光照强度达到一定值时,光合作用不再增强不再增强 净净光照强度光照强度净净真正光合速率净光合速率真正光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率 光反应光反应光照强度光照强度光照强度光照强度光光合合速速率率0 0光强光强光强光强COCO2 2吸吸收收COCO2 2释释放放A
25、A0 0B BC C光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点NADPHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原(CHCH2 20 0)不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类不同颜色的藻类吸收不同波长的光。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,即红藻反射出了出了红光红光,绿藻反射出,绿藻反射出绿光绿光,褐藻反射出,褐藻反射出黄色黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著收显著多于多于对蓝、绿部分的吸收,即到达对蓝、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,所深水层的光线是相对富含短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的
26、绿藻分布于海以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方分布于海水深的地方光反应光反应光照强度光照强度光照强度光照强度光光合合速速率率0 0光强光强光强光强COCO2 2吸吸收收COCO2 2释释放放A A0 0B BC C阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点NADPHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原(CHCH2 20 0)从海的不同深度采集到从海的不同深度采集到4 4种类型的浮游植物种类型的浮游植物(、和和),测定了每种类型的光),测定了每种类型的光合作用,
27、如下图所示。在最深处采集到的是合作用,如下图所示。在最深处采集到的是哪种类型的浮游植物?哪种类型的浮游植物?光照强度光照强度光光合合速速率率光反应光反应光照强度光照强度据光照强度可制定据光照强度可制定的农作物增产措施的农作物增产措施光照强度光照强度NADPHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原(CHCH2 20 0)(1)(1)适当提高光照强度适当提高光照强度(2)(2)阴雨天:适当补光阴雨天:适当补光(5)(5)合理密植合理密植(4)(4)增大光合作用面积:间作增大光合作用面积:间作套种套种 (3)(3)延长光合作用时间延长光合作用时间轮作轮作 光的性质光的性质白光白光
28、 红光、蓝紫光红光、蓝紫光 绿光绿光温室大棚塑料薄膜的颜色最好是:温室大棚塑料薄膜的颜色最好是:无色透明无色透明(2)(2)水域植物水域植物(藻类藻类水深水深)的垂直分布:的垂直分布:绿藻绿藻红藻红藻褐藻褐藻C C3 3的生成的生成COCO2 2浓度浓度暗反应暗反应C C3 3还原还原(CHCH2 20 0)光光合合速速率率0 0COCO2 2浓度浓度A AB B3CO3CO2 2浓度浓度A A点:点:ABAB段:段:B B点:点:进行光合作用所需进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度的最低浓度 在在一定范围内一定范围内,随,随C0C02 2浓度的提高,植物的浓度的提高,植物的光合速率加快光
29、合速率加快 表示表示C0C02 2的饱和点,的饱和点,COCO2 2超过该浓度,光合速率超过该浓度,光合速率达到最大不再提高。达到最大不再提高。C C3 3的生成的生成COCO2 2浓度浓度暗反应暗反应C C3 3还原还原(CHCH2 20 0)光光合合速速率率0 0COCO2 2浓度浓度A AB BCOCO2 2饱和点饱和点COCO2 2补偿点?补偿点?3CO2浓度浓度应用:农作物增产措施应用:农作物增产措施(2 2)温室栽培,晴天适当增加)温室栽培,晴天适当增加 COCO2 2浓度浓度施有机肥(农家肥)施有机肥(农家肥)施放施放”干冰干冰”(1 1)合理密植使农田通风良好)合理密植使农田通
30、风良好 “正其行,通其风正其行,通其风”光光合合速速率率0 0COCO2 2浓度浓度A AB B使用使用COCO2 2发生器发生器 4 水水H H+的生成的生成H H2 2O O暗反应暗反应C C3 3还原还原(CHCH2 20 0)NADPHNADPH的生成的生成 含水量含水量1 1、光合作用的原料;、光合作用的原料;2 2、植物体内各种生化、植物体内各种生化 反应的介质;反应的介质;3 3、影响气孔的开闭。、影响气孔的开闭。应用:应用:根据作物需水规律根据作物需水规律合理灌溉合理灌溉 OAOA段:段:在一定范围内,水在一定范围内,水越充足,光合作用速率越快越充足,光合作用速率越快 5 5
31、矿质元素矿质元素 矿质元素矿质元素应用:应用:合理施肥合理施肥 66温度温度酶活性酶活性1 1、温度、温度NADPHNADPH、ATPATP生成量生成量暗反应暗反应(CHCH2 20 0)生成量生成量光反应光反应主主次次2 2、温度是、温度是影响气孔开闭影响气孔开闭的因素之一的因素之一66温度温度应用:应用:农作物增产措施农作物增产措施晴天:晴天:白天适当升温,晚上适当白天适当升温,晚上适当 降温以保持较高的昼夜温差降温以保持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1 1、适时播种;、适时播种;2 2、温室栽培:、温室栽培:3 3、防止、防止“午休午休”现象现象多
32、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 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温室栽培时,在一定温室栽培时,在一定光照强度光照强度下,白天适当提高下,白天适当提高温度温度,增加光合酶的活性,提
33、高光合速率,也可同时适当充加增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当充加C0C02 2,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和光照强度和C0C02 2浓度以提高光合速率。总之,可根据具体浓度以提高光合速率。总之,可根据具体情况,情况,通过通过增加光照强度增加光照强度,调节温度调节温度或或增加增加COCO2 2浓度浓度来充来充分分提高光合速率提高光合速率,以达到,以达到增产增产的目的的目的 6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2叶绿体叶绿体光能光能C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶
34、O2、C6H12O6CO2 关于光合作用和呼吸作用的关系关于光合作用和呼吸作用的关系各项生命各项生命活动活动光合作用与有氧呼吸的比较光合作用与有氧呼吸的比较光合作用有氧呼吸区别场所所需条件物质变化能量变化联系光合作用为有氧呼吸提供光合作用为有氧呼吸提供 、;呼吸作用为光合作用提供呼吸作用为光合作用提供 。叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体光、色素、酶光、色素、酶O2、酶、酶无机物合成有无机物合成有机物机物有机物分解成无有机物分解成无机物机物光能转变成稳光能转变成稳定的化学能定的化学能有机物中的化学有机物中的化学能释放出来,转能释放出来,转移给移给ATP有机物有机物O2CO2(1)
35、根据光合作用的反应式进行有关物质的计算;)根据光合作用的反应式进行有关物质的计算;(2)根据光合作用的反应式进行有关能量的计算;根据光合作用的反应式进行有关能量的计算;(3)光合作用与呼吸作用的综合计算)光合作用与呼吸作用的综合计算光合作用的实际产氧量光合作用的实际产氧量=实测得的氧气释放量实测得的氧气释放量+呼吸作用的氧气呼吸作用的氧气 消耗量消耗量 光合作用的实际光合作用的实际CO2消耗量消耗量=实测得的实测得的CO2消耗量消耗量+呼吸作用呼吸作用的的CO2释放量释放量 光合作用葡萄糖的净产量光合作用葡萄糖的净产量=光合作用的实际葡萄糖生产量光合作用的实际葡萄糖生产量呼吸作用的葡萄糖消耗量
36、呼吸作用的葡萄糖消耗量光合作用的有关计算:4.(04北京)在相同光照和温度条件下,空气中北京)在相同光照和温度条件下,空气中CO2含量含量与植物光合产量(有机物积累量)的关系如图所示。理论与植物光合产量(有机物积累量)的关系如图所示。理论上某种上某种C3植物能更有效地利用植物能更有效地利用CO2,使光合产量高于,使光合产量高于m点点的选项是的选项是 A.若若a点在点在a2,b点在点在b2时时 B.若若a点在点在a1,b点在点在b1时时 C.若若a点在点在a2,b点在点在b1时时 D.若若a点在点在a1,b点在点在b2时时D4(04广东)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,正广东)下列关于光合作用
37、和呼吸作用的叙述,正确的是确的是 A光合作用和呼吸作用总是同时进行光合作用和呼吸作用总是同时进行 B光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用C光合作用产生的光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用主要用于呼吸作用D光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行B5(04广东)光合作用暗反应阶段中直接利用的广东)光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是物质是 AO2和和C3化合物化合物 B叶绿体色素叶绿体色素 CH20和和O2 D氢氢H和和ATPD7(04江苏)光合作用的过程可分为光反应和暗反应江苏)光合作用的过程可分为光
38、反应和暗反应两个阶段,下列说法正确的是两个阶段,下列说法正确的是()A叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 B叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应 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叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应 Dl(04湖南)下列关于光合作用强度的叙述,正确的是湖南)下列关于光合作用强度的叙述,正确的是A叶片从幼到老光合作用强度不变叶片从幼到老光合作用强度不变B森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度森林或农田中植株上部叶片
39、和下部叶片光合作用强度有差异有差异C光合作用强度是由基因决定的,因此是固定不变的光合作用强度是由基因决定的,因此是固定不变的D在相同光照条件下,各种植物的光合作用强度相同在相同光照条件下,各种植物的光合作用强度相同B21(上海)叶绿体含多种色素,其中一种色素能接(上海)叶绿体含多种色素,其中一种色素能接受其它色素所吸收的光能,该色素是受其它色素所吸收的光能,该色素是 (暂不做)(暂不做)A胡萝卜素胡萝卜素 B叶黄素叶黄素C叶绿素叶绿素a D叶绿素叶绿素bC2.(06北京)夏季,在晴天、阴天、多云北京)夏季,在晴天、阴天、多云.高温干旱四种高温干旱四种天气条件下,猕猴桃的净光合作用强度(实际光合
40、速率与天气条件下,猕猴桃的净光合作用强度(实际光合速率与呼吸速率之差)变化曲线不同,表示晴天的曲线图是呼吸速率之差)变化曲线不同,表示晴天的曲线图是B5、(、(05北京)为验证光是植物生长发育的必要条件,设计如下实北京)为验证光是植物生长发育的必要条件,设计如下实验:选择生长状况一致的小麦幼苗验:选择生长状况一致的小麦幼苗200株,随机均分为实验组和对株,随机均分为实验组和对照组,分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方照组,分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合,其中正确的是法和预期结果的几种组合,其中正确的是实验组实验组对照组对照组黑暗中培养
41、黑暗中培养在光下培养在光下培养生长育好生长育好生长不良生长不良A、B、C、D、B例例例例1 1 1 1:科学家用:科学家用:科学家用:科学家用14141414C C C C标记二氧化碳,发现碳原子在标记二氧化碳,发现碳原子在标记二氧化碳,发现碳原子在标记二氧化碳,发现碳原子在一般植物体内光合作用中的转移途径是一般植物体内光合作用中的转移途径是一般植物体内光合作用中的转移途径是一般植物体内光合作用中的转移途径是A A A A二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖B B B B二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳ATPATPATPATP葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖
42、C C C C二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳五碳化合物五碳化合物五碳化合物五碳化合物葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖D DDD二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳三碳化合物三碳化合物三碳化合物三碳化合物葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖D4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用例例例例2 2 2 2:在一定时间,绿色植物在一定强度的:在一定时间,绿色植物在一定强度的:在一定时间,绿色植物在一定强度的:在一定时间,绿色植物在一定强度的_的照射下,放出的氧最多的照射下,放出的氧最多的照射下,放出的氧最多的照射下,放出的氧最多 A A A A白光白光白光白光 B
43、B B B红光和蓝紫光红光和蓝紫光红光和蓝紫光红光和蓝紫光 C C C C蓝紫光和绿光蓝紫光和绿光蓝紫光和绿光蓝紫光和绿光 D DD D红光和绿光红光和绿光红光和绿光红光和绿光A4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用例例例例3 3 3 3:生长旺盛的叶片,剪成:生长旺盛的叶片,剪成:生长旺盛的叶片,剪成:生长旺盛的叶片,剪成5mm5mm5mm5mm见方的小块,见方的小块,见方的小块,见方的小块,抽去叶内气体,做下列处理,如图,这四个处理抽去叶内气体,做下列处理,如图,这四个处理抽去叶内气体,做下列处理,如图,这四个处理抽去叶内气体,做下
44、列处理,如图,这四个处理中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是 A4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用例例4 4:将一株植物培养在:将一株植物培养在H H2 21818O O中并进行光照,过中并进行光照,过一段时间后一段时间后1818O O存在于存在于A A光合作用生成的水中光合作用生成的水中B B仅在周围的水蒸气中仅在周围的水蒸气中C C仅在植物释放的氧气中仅在植物释放的氧气中DD植物释放的氧气和周围的水蒸气中植物释放的氧气和周围的水蒸
45、气中D D4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用例例5 5:将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,:将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是是A A C3C3增加,葡萄糖减少增加,葡萄糖减少B BC3C3与葡萄糖都减少与葡萄糖都减少C C C3C3与葡萄糖都增加与葡萄糖都增加DDC3C3突然减少,葡萄糖突然增加突然减少,葡萄糖突然增加A A4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用 (1)(1)该装置进行的实验是
46、该装置进行的实验是_。(2)(2)该实验中用煮沸又冷却的葡萄糖溶液的目的是该实验中用煮沸又冷却的葡萄糖溶液的目的是_。(3)(3)图中溶液图中溶液A A是是 。(4)(4)酵母菌产生的气体是酵母菌产生的气体是 。写出其反应式。写出其反应式 例例6 6:根据下图回答问题:根据下图回答问题:酵母菌能否无氧呼吸酵母菌能否无氧呼吸?产物产物是否有是否有COCO2 2杀灭葡萄糖液中的其它生物杀灭葡萄糖液中的其它生物,除掉溶液中的氧气。除掉溶液中的氧气。澄清石灰水澄清石灰水COCO2 2C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2HH5 5OH+2COOH+2CO2 2 +能量能量酶酶4 4
47、4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用例例7 7:下图表示某植物生理作用与环境因素之间的:下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关系。请据图回答问题:关系。请据图回答问题:(1)(1)甲图中,甲图中,A A点表示植物只能进行点表示植物只能进行 作用,作用,B B点表示点表示 与与 _达达到相等。到相等。呼吸呼吸呼吸作用释放的呼吸作用释放的COCO2 2量量光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2量量4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用(2)(2)上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括 。(3)(3)甲图曲线甲图曲线E E、F F表示表示2020和和3030的环境中所得到的的环境中所得到的曲线,其中表示曲线,其中表示2020时光合作用效率的是时光合作用效率的是 曲线。曲线。光照强度、光照强度、COCO2 2浓度、温度浓度、温度F F4 4 4 4 能量之源能量之源能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用光与光合作用光与光合作用