光合作用

俗話說：“萬物生長靠太陽”，為什么這么說呢？我們來看一組數(shù)據(jù)：①地球表面上的綠色植物每年大約制造4400億噸有機物；②地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7.11×1018kJ，這個數(shù)字大約相當(dāng)于4800個三峽水電站所發(fā)出的電力。

綠色植物儲存在有機物中的能量來自哪呢？太陽能太陽的光能又是通過什么途徑進入植物體內(nèi)的？結(jié)論：植物的物質(zhì)積累不是來自于土壤，而是完全來源于水。開始時5年后實驗前后的差值柳樹的質(zhì)量2.3kg76.7kg干土的質(zhì)量90.8kg90.743kg+74.7kg－0.057kg17世紀(jì)比利時

海爾蒙特柳苗栽培實驗普利斯特利實驗普利斯特利實驗結(jié)論：植物可以更新空氣。結(jié)論1：只有在光下植物才能更新空氣。結(jié)論2：植物體只有綠葉才能更新空氣。普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功英根豪斯實驗恩吉爾曼實驗實驗組對照組將水綿和好氧細(xì)菌放在無空氣的黑暗環(huán)境中,極細(xì)光束照射水綿,好氧細(xì)菌集中在被照葉綠體部位將水綿和好氧細(xì)菌暴露在光照下,好氧細(xì)菌集中在葉綠體所有受光部位結(jié)論：氧是葉綠體所釋放的,葉綠體是綠色植物光合作用的場所魯賓和卡門實驗同位素標(biāo)記法：放射性同位素可用于追蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律。用放射性同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會改變?？茖W(xué)家通過追蹤放射性同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。這種方法叫做同位素標(biāo)記法。光合作用的場所——葉綠體①②④.③⑤1.下列標(biāo)號各代表： ①

②

③

④

⑤2.與光合作用有關(guān)的酶和色素分布在哪里呢？外膜內(nèi)膜基粒類囊體膜基質(zhì)葉綠體中的色素色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素吸收可見的太陽光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光

部位條件物質(zhì)

變化能量

變化類囊體膜（光合膜）上光、色素、酶、H2O（1）水光解（2）ATP的形成（3）[H]的形成

光能→電能→ATP、[H]中活潑的化學(xué)能1、光反應(yīng)2、碳反應(yīng)多種酶、CO2、[H]、ATP葉綠體基質(zhì)中（1）CO2的固定（2）三碳酸的還原（3）五碳糖的再生

[H]、ATP中活潑的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能

部位條件物質(zhì)

變化能量

變化多種酶ADP+PiATP酶色素分子可見光吸收2H2OO24[H]光解C52C3CO2固定光反應(yīng)還原CH2O+H2O能酶碳反應(yīng)6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體光合作用過程總方程式一、光反應(yīng)場所：類囊體膜上葉綠素、類胡蘿卜素蛋白質(zhì)復(fù)合體光能葉綠素中低能電子被激發(fā)并呈高能狀態(tài)，色素缺失電子NADP+與H+接受2個高能電子生成NADPH光系統(tǒng)Ⅱ提供電子光系統(tǒng)Ⅰ光反應(yīng)發(fā)生的變化（2）光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能（1）水在光下裂解為H＋、O2和電子（3）水中的氫（H＋＋e－）在光下將NADP＋還原為NADPHCO2+核酮糖二磷酸酶C6酶2C3C3ATPADP+PiNADPHNADP++H+三碳糖磷酸如何再生核酮糖二磷酸（RuBp）？生成一個C6H12O6要經(jīng)過幾次卡爾文循環(huán)？3個CO26個三碳糖磷酸1個保持用于糖的生成或其他5個經(jīng)一系列變化再生為3個RuBp？光反應(yīng)碳反應(yīng)進行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體基粒類囊體膜葉綠體基質(zhì)光、水、色素和酶CO2、ATP、[H]和酶光能轉(zhuǎn)換成ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能變成有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

[H]

和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料水的光解H2O2[H]+1/2O2合成ATPADP+Pi

ATPCO2的固定CO2+C52C3三碳的還原2C3三碳糖光

酶光能

酶

酶ATP[H]光反應(yīng)和碳反應(yīng)的比較環(huán)境因素影響光合速率光合速率:或稱光合強度，是指一定量的植物(如一定的葉面積)在單位時間內(nèi)進行多少光合作用（如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。影響因素：光強度、溫度、空氣中的二氧化碳濃度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體（1）光照強度在其他條件都適宜的情況下，在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強度提高而加快。當(dāng)光照強度高到一定數(shù)值后，光照強度再提高而光合速率不再加快，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。開始達到光飽和現(xiàn)象的光照強度為光飽和點。（2）溫度光合作用有一個最適溫度，一般溫帶植物的最適溫度常在25℃左