第三节 光合作用

第二节光合作用分布：主要存在绿色植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的皮层细胞里。功能：绿色植物进行光合作用的细胞器。五年后

1642年，赫尔蒙特(J.B.vanHelmont)柳树增重74.47kg土壤减少0.06kg水分是建造植物体的唯一原料一、光合作用的发现1771年，(英）普里斯特利(JosephPriestley)的实验

实验现象实验结果A组:B组:3、绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，产生了氧气1、这两组实验的现象是什么？2、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？3、这个实验说明什么问题？讨论：2、氧气1、单独密封在玻璃罩的蜡烛马上熄灭、老鼠马上死去，与绿色植物一起的蜡烛暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间酒精水1864年，（德）萨克斯(JuliusvonSachs)的实验先暗处理，再一半曝光，一半遮光自身对照实验

3、绿叶在光合作用中产生了淀粉

1、让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉

1、为什么对天竺葵先进行暗处理？2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？

3．这个实验说明了什么问题？2、部分遮光、部分曝光，是为了进行对照

1880年，（美）恩格尔曼(C.Engelmann)的实验自身对照实验1、为什么选用水绵做为实验材料？2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？

3、为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？1、是因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察分析研究2、先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。３、能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由释放出来的叶绿体光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？

1930年，（美）鲁宾(S.Ruben)和卡门（M.Kamaen)

2、同位素标记进行光合作用的实验，是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实验呢？1、同位素标记法（自学：P.65“广角镜”

）相互对照实验2、第二组向绿色植物提供H218O和CO2

。1、第一组向绿色植物提供C18O2和H2O。

C18O2+H2O

CO2+H218O光照光照O218O2光合作用释放的O2全部来自于H2O用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验：(其他条件相同)CO2+H2O*

(CH2O)+O2*光能叶绿体光合作用的概念及反应式总结：光合作用：是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。+H2O为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢？思考：这些都和光合作用的场所—叶绿体中的色素有关叶绿素类胡萝卜素叶绿素b叶黄素(蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）（含量占3/4）（含量占1/4）外膜内膜基质基粒叶绿体中的色素叶绿体结构模式图(色素)功能:吸收、传递、转化光能,用于光合作用.胡萝卜素叶绿素a返回光合作用的场所——叶绿体叶绿体色素吸收可见的太阳光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢？讨论回答：

叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。由于叶绿素含量约占总量的四分之三，而类胡萝卜素仅占四分之一，所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。光合作用的场所——叶绿体色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素吸收可见的太阳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光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利用可见光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程。光合作用的反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体释放的氧气来源于参加反应的水为什么反应式的两边都有水？问题2：什么是光合作用？二、光合作用的过程叶绿素a氧化的叶绿素aeeH2OO2H+H+H+类囊体膜类囊体腔NADP+叶绿体基质H+NADPHATP合成酶H+ADP+PiATP光反应过程光合作用的过程CO2五碳化合物固定三碳化合物ATPADP+PiNADPHNADP+（CH2O）n还原暗反应过程又称为卡尔文循环1.光反应2.暗反应CO2的固定:CO2+C5酶C3CO2的还原：C3酶[H]ATP(CH2O)ADP+Pi+能量ATP酶ATP的形成：总结光合作用的过程H2O[H]+O2水的光解：光能NADP++H++能量NADPH酶NADPH的形成：三.光合作用的概念及总反应反应式概念：光合作用是绿色植物叶绿体的色素吸收和利用光能，经过非常复杂的光反应和暗反应过程，把无机的二氧化碳和水合成富含能量的有机物，并释放氧气的过程。总反应式：CO2+H2O叶绿体光能(C

H2O)

+O2色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用的过程问题3：光合作用是怎样进行？过程比较光反应暗反应进行部位进行条件物质转化能量转化联系光反应为暗反应提供[H]和ATP叶绿体基粒的类囊体叶绿体的基质中光、叶绿体色素、酶多种酶，不受光限制1、水的光解2、ATP和NADPH的合成1、CO2的固定2、CO2的还原光能转化为ATP和ADPH中活跃的化学能ATP和NADOH中活跃的化学能转化为葡萄糖中稳定化学能光反应与暗反应的区别与联系:影响光合作用的因素光合作用的强度（光合速率）用一定量的植物在单位时间内进行光合作用释放O2或消耗CO2的量来表示内在因素：植物体自身生长发育的不同阶段，生长状况外在因素：光照强度、CO2浓度、温度、其他方面（水、矿质元素）光照强度对光合作用的影响A：呼吸作用释放量B：光补偿点C：光饱和点释放量净产量实际产量呼吸量CO2吸收量CO2光照强度A—B段：光合作用＜呼吸作用体内有机物的量减少B—C段：光合作用＞呼吸作用体内有机物的量增加光合作用实际产量=光合作用净产量+呼吸消耗量CO2对光合作用的影响CO2是光合作用的原料：在一定范围内，CO2浓度增高，光合作用效率增加；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合作用效率不在增加。生产上应用：

1.施用固体二氧化碳（干冰）

2.燃烧有机物(易引起环境污染)3.使用NH4HCO3肥料，既可以为植物提供铵盐，又可以为植物提供二氧化碳。

4.温室中还可以使用二氧化碳发生器。

5.使用农家肥或把植物的秸秆通过深耕埋于地下，通过土壤中微生物的活动，分解有机物，放出二氧化碳。

6.温室作物也要合理密植和通风透光。温度对光合作用的影响

在一定范围内,光合作用速率随温度升高而加快；温度过高会使酶活性下降，从而使光合作用速率下降讨论：光合作用有何意义？CO2O2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能量维持大气中氧气和二氧化碳的平衡总之，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。光合作用知识小节光合作用的概念光合作用的场所光合作用的过程光合作用的意义光合作用的反应式填空：1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于和；形成的和提供给暗反应。

2.光合作用的实质是：把和转变为有机物，把转变成