高中生物《光能的捕获》文字素材5 中图版必修1

用心 爱心 专心1 第第 3 3 节节 光能的捕获光能的捕获 思考过程 1 将叶绿体置于 pH 为 4 的酸性溶液中 直到基质的 pH 也达到 4 然后将叶绿体取出 再置于 pH 为 8 的溶液中 这时发现叶绿体开始合成 ATP 请解释上述实验现象 叶绿体中的色素吸收光能后 传递给少数叶绿素 a 分子 通过它不断的得失电子 从 而将光能转变成电能 再由电能转换为活跃的化学能 贮存在 NADPH 和 ATP 中 这一系列 的变化都是由酶来催化完成的 由于酶的活性受温度 pH 的影响 所以 当叶绿体处于 pH 为 4 的溶液中时 反应不能进行 当叶绿体处于 pH 为 8 的溶液中时 反应可以进行 2 光合作用过程中物质 能量的变化是怎样的 光合作用中的各种变化可简单归纳为 由上表可总结如下几点 1 光反应为暗反应提供物质条件 NADPH 和能量条件 ATP NADPH 2 叶绿体的代谢活动既消耗水 同时又产生代谢水 产生的代谢水既可作为原料再 参与以后的光合作用过程 也可以参与其他的代谢过程 3 用放射性同位素标记追踪可知 O2来自水的光解 CH2O 中的 C 和 O 全部来自 于 CO2 4 光合作用中 可循环利用的物质为 C5 NADP ADP 和 Pi 5 光合作用将光能转变为 ATP 和 NADPH 中的能量 然后进一步转换为有机物中的能 量 这是能量流动的开始 在物质循环中的作用是将无机物转变为贮存能量的有机物 3 影响光合作用的因素有哪些 怎么影响的 在生产上如何应用这些因素来增产 影响光合作用的因素是指影响光合作用速率的因素 光合速率是光合作用强度的指标 它是指单位时间内 单位面积的叶片合成有机物的速率 影响光合速率的因素包括植物自 用心 爱心 专心2 身内部因素 如处在不同生育期等 和外部因素 如温度 光照 二氧化碳浓度 矿质元 素 水分等 我们只讨论外部因素 见下表 因 素对光合作用的影响在生产上的应用 光 光照弱时光合作用减慢 光照逐步增强时光合 作用随着加快 但是光照增强到一定程度 光 合作用速度就不再增加 另外 光的波长也影 响光合作用速度 通常在红光下光合作用最快 蓝 紫光次之 绿光最差 延长光合作用时间 通 过轮作 延长全年内单 位土地面积上绿色植物 进行光合作用的时间 是合理利用光能的一项 重要措施 增加光合作 用面积 合理密植是增 加光合作用面积的一项 重要措施 温 度 光合作用的暗反应是酶促反应 温度低 酶促 反应慢 光合速率降低 随着温度提高 光合 作用速率加快 温度过高时会影响酶的活性 使光合作用速率降低 一般植物光合作用的最 适温度 在 25 30 之间 适时播种 温室栽培植 物时 可以在白天适当 提高室内温度 而在夜 晚适当降低室内温度 二氧化碳浓度 原料 CO2增加 产物必然增加 大气中二氧化 碳含量是 0 03 如果浓度提高到 0 1 产 量可提高一倍左右 浓度提高到一定程度后 产量不再提高 如果二氧化碳浓度降低到 0 005 光合作用就不能正常进行 施用有机肥 使植物根 部吸收的 CO2增多 温室 栽培植物时可以通过释 放干冰适当提高室内的 CO2浓度 水 分 水既是光合作用的原料 又是体内各种化学反 应的介质 另外水分还能影响气孔的开闭 间 接影响二氧化碳进入植物体内 所以水对光合 作用有很重要的影响 预防干旱 及时灌溉 矿质元素 矿质元素是光合作用合成许多有机物时所必需 的物质 如缺少 N 就影响蛋白质的合成 缺 少 P 就会影响 ATP 的合成 缺少 Mg 就会影 合理施肥 用心 爱心 专心3 响叶绿素的合成 4 如何理解自然界中植物叶片颜色与叶绿体的关系 植物叶片呈现的颜色是叶子内各种色素的综合表现 其中主要是绿色的叶绿素和黄色 的类胡萝卜素两大类 高等植物叶子所含各种色素的数量与植物种类 叶片老嫩 生育期 及季节有关 一般来说 正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比为 3 1 叶绿素 a 和叶 绿素 b 也约为 3 1 叶黄素和胡萝卜素约为 2 1 由于绿色的叶绿素比黄色的类胡萝卜素 多 占优势 所以正常的叶子总是呈现绿色 秋天 条件不正常或叶片衰老时 叶绿素较 易被破坏或先降解 数量减少 而类胡萝卜素比较稳定 所以叶片呈现黄色 至于红叶 因秋天降温 体内积累较多糖分以适应寒冷 体内可溶性糖多了 就形成较多的花青素 红色 叶子就呈现红色 枫树叶子秋季变红 就是这个道理 5 如何理解光合作用的日变化曲线 光合作用过程一般与太阳辐射进程相符合 从早晨开始 光合作用逐渐加强 中午达 到高峰 以后逐渐降低 到日落则停止 成为单峰曲线 但当晴天无云而太阳光照强烈时 光合作用进行便形成双峰曲线 一个高峰在上午 一个高峰在下午