一轮光合作用

第四节能量之源—光与光合作用一、捕获光能的色素和结构1、绿叶中色素的提取和分离实验原理绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂色素能溶解在在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。

提取叶绿素实验过程材料剪碎过滤加入有机溶剂研磨制备滤纸条1cm画滤液细线滤液细线分离色素滤液细线

层析液滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？捕获光能的色素类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(1/4)(3/4)实验结果1．选材叶片含色素少，不够新鲜，衰老叶片。造成色素带颜色浅的原因分析2．研磨不充分，色素未能充分提取出来。3．未加碳酸钙，叶绿体中色素分子被破坏。4剪叶片太少或加入丙酮太多，色素提取液浓度过低。5画色素滤液线次数少，没重复D色素的吸收光谱色素的吸收光谱图400500600700nm10050吸收光能百分比叶绿素类胡萝卜素可见光区1、春夏叶片为什么是绿色？2、秋天树叶为什么会变黄？【辨析】①在不同颜色塑料大棚中，光合作用效率最有效的是最无效的是叶绿体中的色素的特点不溶于水，易溶于有机溶剂叶绿素的合成需要光低温会破坏和抑制叶绿素的合成易受酸碱破坏N、Mg是合成叶绿素的必需元素白光绿光秋天叶子变黄的原因？4.叶绿体的结构2.色素的作用吸收、传递、转化光能3.色素的分布：叶绿体类囊体的薄膜上1771年普利斯特利实验1779年英格豪斯实验1845年梅耶实验1864年萨克斯实验1939年鲁宾与卡门实验1880年恩格尔曼实验二、光合作用的探究历程1771年1779年1845年1864年1880年1939年结论：植物可以更新污浊的空气。甲乙1、1771年普利斯特利实验1771年1779年1845年1864年1880年1939年结论:植物体只有在光下才能更新污浊的空气。甲乙2、1779年英格豪斯实验能量守恒定律结论理论依据光合作用时将光能转变成有机物中的化学能3、1845年德国梅耶1771年1779年1845年1864年1880年1939年4、1864年萨克斯实验不变蓝变蓝图中步骤有无缺陷?自变量为光照，因变量是叶片的颜色变化

光是光合作用的条件

消耗掉叶片中的营养物质实验组-----遮光组对照组-----曝光组使叶片中的色素溶解，避免遮挡反应的颜色绿叶暗处理叶片一半曝光,另一半遮光处理一段时间酒精脱色碘蒸汽处理观察并记录叶片颜色的变化结论：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉

4、1864年萨克斯实验5、1880年恩格尔曼实验1771年1779年1845年1864年1880年1939年实验1：没有空气黑暗环境中5、1880年恩格尔曼实验实验2：完全光照5、1880年恩格尔曼实验1、为什么选用水绵做为实验材料？3、为什么先要将标本放在黑暗并且没有空气的环境？

4．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？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为了排除实验中光线和氧的影响，确保实验的准确性。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，并且氧是由叶绿体释放出来的2.好氧细菌的作用是什么?检验氧气产生的部位.6、1939年鲁宾与卡门实验CO2C18O218O2O2H218OH2O绿色植物光合作用释放的O2全部来自于H2O光能叶绿体CO2+H2*

O

（CH2O)+*O2三、光合作用的概念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有机物（通常指糖类中葡萄糖）并且释放出氧气的过程。

CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体光合作用的实质：物质转变：无机物有机物能量转变：光能

化学能叶绿体中的色素光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氢O2固定还原多种酶参加催化(CH2O)H2OO2[H]ADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)糖类色素与酶水在光下分解酶供能供氢酶还原固定多种酶参与光反应阶段(叶绿体类囊体薄膜）暗反应阶段（叶绿体基质）三、光合作用的过程

联系比较光反应、暗反应光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP叶绿体类囊体膜叶绿体基质中水的光解；ATP的生成CO2的固定；C3的还原ATP的分解

ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能光反应为暗反应提供[H]和ATP，没有光反应，暗反应无法进行，暗反应为光反应提供ADP和Pi,二者相互制约

当外界因素中光照强弱、CO2浓度骤然变化时，短时间内光合作用过程中C3、C5、ATP及C6H12O6生成量怎么变？？？1、如果光照条件不变，突然降低CO2浓度；2、如果CO2浓度不变，突然停止光照；3、如果在降低CO2浓度同时，又停止光照。CO2固定受阻，C3还原继续进行。C5增加，C3下降，（CH2O）下降C3还原受阻，CO2固定继续进行。C5下降，C3增加，（CH2O）下降C5和C3不变，（CH2O）下降

分析3.离体的叶绿体在光照下进行光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是

A．C3化合物增多、C5化合物减少B．C3化合物增多，C5化合物增多C．C3化合物减少，C5化合物增多D．C3化合物减少，C5化合物减少C3.将单细胞绿藻置于25℃、适宜的光照和充足的CO2条件下培养，经过一段时间后突然停止光照，发现藻体内的三碳化合物的含量突然上升，这是由于（）A．光反应仍然进行，形成[H]和ATPB．光反应仍然进行，不能形成[H]和ATPC．暗反应仍进行，CO2与五碳化合物继续形成C3D．暗反应停止进行，没有[H]和ATP供应，C3不能形成C6H12O6,而积累了许多C3C例.图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。

(1)图1中A表示的物质是________，它由___________产生，其作用 主要____________。

(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于________。 若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是____________。图1图2[H]水在光下分解用于C3的还原太阳能(CH2O)(3)图2中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：

__________________________________________________。(4)曲线b表示的化合物是________，在无光照时，其含量下降的原因是：________。C3CO2与C5结合形成C3仍进行,而C3不能被还原C5C3不能被还原为C5,且C5与CO2结合形成C3仍进行1．右图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中C3、C5化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、C5含量变化分别相当于曲线中的（）

A．c→d段(X)，b→c段(Y)B．d→e段(X)，d→e段(Y)C．d→e段(Y)，c→d段(X)D．b→c段(Y)，b→c段(X)B影响光合作用强度的因素？1光照(长短强弱与光的成分）；2温度的高低、3CO2的浓度，4水分、5矿物质元素6叶片面积。三、影响光合作用的外界条件真正总光合速率表观（净）光合速率呼吸速率=+CO2的固定量O2的产生量葡萄糖的产生（制造）量CO2的吸收量O2的释放量葡萄糖的积累量呼吸释放CO2量呼吸消耗O2量呼吸消耗葡萄糖量①图中A点含义：

；②B点含义：

；③C点表示：

；④若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表

植物。

光照强度为0，呼吸作用释放CO2量光合作用与呼吸作用强度相等，称为光补偿点光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点阴生CO2补偿点CO2饱和点CO2吸收量OCO2释放量CO2浓度·ABC··下页（三）CO2浓度对光合作用的影响

2.CO2浓度与光合速率的关系CO2浓度CO2浓度净光合速率总光合速率AA’BB’图1图2曲线分析:①图1纵轴表示净光和速率，横轴表示环境中CO2浓度，图2纵轴表示实际光合速率，横轴表示叶绿体周围CO2浓度(包括周围环境进入的和细胞呼吸产生的CO2)②图1中A点表示光合速率等于细胞呼吸速率时CO2浓度（注意与图2A，点的区别）③④图1和图2中的B和B’点都表示CO2饱和点①光合作用是在

的催化下进行的，温度直接影响

；②B点表示：

；③BC段表示：

；

酶的活性酶此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降3温度4.矿质元素与光合速率的关系N、P、K、Fe、Mg等光合速率在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过大而导致植物光合速率下降创新（P58）N：光合酶及ATP的重要组分P：ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分

影响光合作用的矿质元素6、光合作用原理的应用（1）影响光合作用的因素光照、CO2、温度、水、矿质元素叶面积指数等（2）提高农作物光合作用强度的措施1、适当提高光照强度、延长光照时间（种间套种，合理密植）2、适当提高CO2浓度（施农家肥，良好通风，使用CO2发生器，释放干冰）3、适当提高温度（昼夜温差）4、适当增加植物体内的含水量（合理灌溉）5、适当增加矿质元素的含量（适度施肥）8.下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（）

A.1、3和4过程产生的［H］都能与氧结合产生水

B.各种生物体（病毒除外）都能进行的过程是3

C.能提供给绿色植物除暗反应外各种生命活动所需能量最多的过程是5D.2过程需多种酶参与，且需ATP供能光反应暗反应有氧呼吸3有氧呼吸2有氧呼吸1A2.如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、B、C分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是 A.水参与C中第二阶段的反应B.B在叶绿体类囊体薄膜上进行C.A中产生的O2，参与C的第二阶段D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体类囊体薄膜光反应暗反应呼吸作用AATP6.如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a~f代表O2或

CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-呼吸作用的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：（1）在图甲中，b可代表

，物质b进入箭头所指的结构后与

结合，生成大量的

。（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是

。（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有

，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是

、

。O2ATP和水［H］18O2CO2和H2O叶绿体的数量二氧化碳浓度（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向

（左、右）移动。（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是

。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？

；D点时发生（字母表示）

。左从类囊体膜到叶绿体基质efabcd第6课时重要曲线图分析有关点移动问题（1）阴生、阳生植物（2）温度变化(3)CO2浓度增大,B点

C点

D点

。（4）缺Mg时，B点向

C点

D点

。

BACDCO2吸收CO2释放光照强度左移右移右移左移有关点移动问题（1）阴生、阳生植物（2）温度变化左图是在光合作用的最适温度下测量所得，若温度上升5℃A点向

B点向。

（3）CO2浓度变化CO2浓度增大，B点

C点

D点

。CO2浓度减小，B点

C点

D点

。（4）缺Mg时，B点向。C点

D点

。

左移下移右移BACDCO2吸收CO2释放光照强度左移右移右移右移左移<代表植物吸收CO2的量植物在--------段内制造有机物植物在---------段内积累有机物D处凹陷，原因是？a处凸其，原因是？一昼夜有机物积累多少？？C,e点的含意？光合作用=呼吸作用B-FC-e夏季中午温度过高叶片气孔关闭，CO2减少下半夜气温降低，呼吸强度减弱光照强度温度变化重要图形（易错点）06121824时间CO2浓度abcdefghbc段产生的原因：ef段产生的原因：a、h点差异的原因：什么时候光合=呼吸？光合作用开始于什么时候光合作用什么时候最强？D点与g点时D点以前D-g过程中，光合作用先增后减，最强大概在F点有关点移动问题(3)CO2浓度增大,B点

C点

D点

。（4）缺Mg时，B点向

C点

D点

。

BACDCO2吸收CO2释放光照强度左移右移右移左移1）BC段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是

；2)CD段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是

。3D点时植物生理活动过程的特点是

。4）EF段说明此时植物光合作用速率

（填“较快”或“较慢”）其原因最可能是

________，5）EF段与DE段相比，其叶肉细胞中C5的含量较

。6）24点与0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是

。夜间温度较低影响了呼吸酶的活性光合作用吸收了部分的CO2

光合作用速率与呼吸作用速率相等较慢光照过强，温度过高，气孔关闭，CO2减少大增加所谓叶面积指数是指植物叶面积和地表面积的比值。

有关坐标曲线的计算问题计算D点CO2的吸收量、CO2的固定量、呼吸消耗量计算OD段的总光合、呼吸、净光合阴天夏季晴郎天

第8课时

光合速率测定与相关计算如何测光合速率？？？真正（实际）光合速率表观（净）光合速率呼吸速率=+CO2的固定量O2的产生量葡萄糖的产生（制造）量CO2的吸收量O2的释放量葡萄糖的积累量呼吸释放CO2量呼吸消耗O2量呼吸消耗葡萄糖量CO2吸收量OCO2释放量光照强度黑暗中呼吸所放出的CO2光补偿点光饱和点净光合量总光合量阴生植物···ABC阳生植物（一）光照强度对光合作用的影响

植物细胞呼吸速率的测定

1氧气的消耗量；2CO2的释放量3；有机物的减少量黑暗环境下液滴移动的体积表示呼吸消耗的O2量细胞呼吸速率的指标：开关NaOH溶液开关直尺红色液滴NaHCO3光照下红色液滴移动的体积量为植物释放到玻璃罩内的O2量，代表净光合速率维持CO2的浓度真正总光合速率的测定方法将装置置于黑暗下，液滴的移动距离表示植物呼吸消耗的O2量,为呼吸速率。NaOHNaHCO3装置置于光照下，液滴的移动距离表示该植物光合作用释放到环境中的O2量，为净光合速率。真正光合速率