绿色植物的光合作用

关于绿色植物的光合作用第1页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五1771年，英，普里斯特利的实验1864年，德，萨克斯的实验1880年，美，恩格尔曼的实验20世纪30年代，美，鲁宾和卡门的实验一、光合作用的发现第2页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五1771年，普里斯特利(英)的实验已知材料：绿色植物环境因素：光照实验现象：夕照下丁香旁的蜡烛依然燃烧，小老鼠也依然存活结论：绿色植物可以更新空气第3页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五第4页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五1864年，萨克斯(德)的实验（置于暗处几小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光第5页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五第6页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五第7页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五第8页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五1880年，恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片结论：氧是由

叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照第9页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验，如下图所示：这一实验证实了：光合作用产生的氧气（产物）全部来自水（原料），而不是来自CO2思考：验证CO2是光合作用原料如何设计？验证叶绿体是场所如何设计？第10页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五二、叶绿体中的色素第11页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b叶绿体中的色素叶绿素（占总量的3/4）类胡萝卜素（占总量的1/4）形成和破坏的原因温度Mg2+等光照第12页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光第13页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五叶绿素中的吸收光谱0400500600700nm50100叶绿素b叶绿素a第14页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五光能转变成电能中色素的作用：聚光色素作用中心色素——绝大多数叶绿素a,全部叶绿素b，胡萝卜素，叶黄素(吸收、传递光能)——少数处于特殊状态下叶绿素a（吸收、把光能转换成电能）第15页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五第16页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五三、光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATPNADPH多种酶催化光能转换成电能再变成活跃的化学能（ATP、NADPH中）活跃的化学能变成稳定的化学能光反应为暗反应提供NADPH和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解H2O→2[H]+1/2O2合成ATPADP+Pi+E→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的还原2C3→→C6H12O6

酶

酶ATP[H]第17页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五讨论：光合作用中1、能量的转换过程：光能电能ATP中的化学能有机物中稳定的化学能4、当条件改变时，C3、C5含量如何变化？光照由强弱CO2浓度降低2、H的转移：H2OHC6H12O63、C的转移：CO2C3糖类第18页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五光合作用的实质：光合作用的意义：把无机物（CO2和H2O）转变为有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中（1）是生物生存所需要有机物的最主要来源。（2）是生物生存所需能量的根本来源。（3）保持大气中O2和CO2含量的基本稳定。

(4)对生物的进化有直接意义。光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。第19页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五绿色植物的新陈代谢水分的吸收和利用矿质元素的吸收利用光合作用呼吸作用有机物、O2水分CO2水分Mg、N、P能量溶解、运输第20页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五

四、影响光能利用率的因素：延长光合作用时间增加光合作用面积光能利用率光合作用效率(轮作

)(合理密植：间种、套种)光照强度、光质CO2浓度温度水（合理灌溉）矿质元素（合理施肥）第21页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五AB光照强度0吸收CO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C第22页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五

【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：

A.植物体内葡萄糖的氧化量

B.植物体内叶绿体的含量

C.二氧化碳的消耗量

D.植物体内水的消耗量

【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:

A.葡萄糖的形成

B.淀粉的形成

C.氧气的释放

D.CO2的吸收量第23页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五五、光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O呼吸作用反应式：有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2(植物)实测CO2吸收量＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量实测O2释放量＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量第24页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五第25页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五第26页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五〖例4〗将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是

mg。（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是

mg。（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）

。（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是:

。024.5减少

①延长光照时间②降低夜间温度③增加CO2浓度第27页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五例如：玉米、甘蔗、高粱、苋菜等热带植物（C4植物）。例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。（C3植物）六、

C3植物和C4植物14CO214C314C414C3第28页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五C3植物和C4植物叶片结构特点C3植物C4植物第29页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五维管束鞘细胞叶肉细胞细胞大小是否含叶绿体排列是否含叶绿体C3植物C4植物小栅栏组织海绵组织“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面不含大含没有基粒的叶绿体，叶绿体数多、个体大含有含有C3植物和C4植物叶片结构特点第30页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五光合作用的速率与下列因素有关光照强度温度有关二氧化碳浓度水分的供应必需矿质元素提问：在高温、光照强烈、干旱的条件下适合种植哪一种植物？第31页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五大气中的二氧化碳低浓度的二氧化碳高浓度的二氧化碳C4途径C3途径产物能量能量C4植物中的“二氧化碳泵”“二氧化碳泵”第32页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五叶肉细胞中的叶绿体维管束鞘细胞中的叶绿体C4植物光合作用特点示意图CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）多种酶参加催化C52C3CO2C4C3(PEP)（丙酮酸）C4ADP+PiATPC3酶第33页，共35页，2022年，5月20日，19点57分，星期五C4植物和C3植物CO2固