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第四節(jié)能量之源——光與光合作用第一課時(shí)2009-12-011*目前一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)能量的最終來(lái)源于光能。
光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被細(xì)胞所吸收的過(guò)程稱為光合作用。第4節(jié)能量之源——光與光合作用葉綠體中的色素對(duì)植物起著非常重要的作用。葉綠體中含有哪些色素呢?2009-12-012*目前二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)綠葉中色素的提取和分離1.用無(wú)水乙醇溶解色素。2.用層析液分離色素。(溶解度高低決定色素?cái)U(kuò)散的快慢)3.注意:二氧化硅、碳酸鈣的用途4.實(shí)驗(yàn)的步驟:實(shí)驗(yàn)提取綠葉中的色素制備濾紙條畫濾液細(xì)線分離綠葉中的色素2009-12-013*目前三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:討論:1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶?其排序怎樣?寬窄如何?這說(shuō)明了什么?2009-12-014*目前四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1.葉綠體的結(jié)構(gòu)2.綠葉中色素的提取和分離基質(zhì)外膜內(nèi)膜基粒囊狀結(jié)構(gòu)主要吸收藍(lán)紫光類胡羅卜素葉綠素葉綠素a(呈藍(lán)綠色)葉綠素b(呈黃綠色)胡羅卜素(呈橙黃色)葉黃素(呈黃色)(3/4)(1/4)色素主要吸收紅光、藍(lán)紫光吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能(少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可轉(zhuǎn)化光能)作用:一、葉綠體中的色素最多較多最少較少2009-12-015*目前五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)葉綠素類胡蘿卜素(含量約3/4)(含量約1/4)葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)綠葉中的色素2009-12-016*目前六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2、色素的吸收光譜葉綠素溶液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)紫光類胡蘿卜素溶液2009-12-017*目前七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉回顧
葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖
葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位?2009-12-018*目前八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)5/25/202391.下列標(biāo)號(hào)各代表: ①
②________③_________
④
⑤________2.在④上分布有光合作用所需的
和
,在⑤中也分布有光合作用所需的
。
基質(zhì)酶
外膜內(nèi)膜類囊體膜基粒色素
酶①②③
④⑤62009-12-019*目前九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)二、光合作用的原理第二課時(shí)2009-12-0110*目前十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)探究光合作用,科學(xué)家們用了200多年的時(shí)間,經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)。目前,對(duì)光合作用更深層次的探索還在進(jìn)行?,F(xiàn)在我們就沿著科學(xué)家們探尋的足跡,去體驗(yàn)他們認(rèn)識(shí)問(wèn)題的思維過(guò)程和科學(xué)探索的樂(lè)趣。光合作用的探究歷程2009-12-0111*目前十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)美國(guó)古代古希臘亞里士多德土壤減少的重量等于植物增加的重量17世紀(jì)比利時(shí)海爾蒙特植物增重來(lái)自水1771年英國(guó)普利斯特利植物可以更新空氣1779年荷蘭英格豪斯植物只有在光下綠色部分可以更新空氣(500多次實(shí)驗(yàn))1785年由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成綠葉在光下放出氧氣1864年德國(guó)薩克斯光合作用能產(chǎn)生淀粉1880年恩格爾曼在光下葉綠體放出氧氣1939年美國(guó)魯賓和卡門氧氣來(lái)自于水1940年美國(guó)卡爾文CO2的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳2009-12-0112*目前十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)17世紀(jì)比利時(shí)的海爾蒙特實(shí)驗(yàn)五年后2009-12-0113*目前十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)結(jié)論:植物增重來(lái)自水分+74.7kg-0.057kg通過(guò)實(shí)驗(yàn),海爾蒙特推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn),那他的實(shí)驗(yàn)結(jié)論完全正確嗎?從柳樹(shù)生活環(huán)境的角度分析,還應(yīng)考慮什么因素?光、空氣2009-12-0114*目前十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1771年,英國(guó)的科學(xué)家普利斯特利實(shí)驗(yàn)2009-12-0115*目前十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)思考:1.該實(shí)驗(yàn)裝置中玻璃罩有什么作用?2.第一組實(shí)驗(yàn)中蠟燭熄滅、老鼠的死亡說(shuō)明了什么?加入了植物后的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?3.前后實(shí)驗(yàn)的對(duì)比可以得出什么結(jié)論?4.普利斯特利的實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單,但后人做時(shí)很多時(shí)候不能成功,這是為什么呢?2009-12-0116*目前十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1779年,荷蘭科學(xué)家英格豪斯做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了其中的秘密。1、只有在光下植物才能更新空氣。2、植物體只有綠葉在光下才能更新空氣。2009-12-0117*目前十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)植物究竟更新了空氣中的什么成分?
直到1785年,由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成,人們才明確:在光下放出的是氧氣,吸收的是二氧化碳2009-12-0118*目前十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1864年,德國(guó)植物學(xué)家薩克斯實(shí)驗(yàn)天竺葵2009-12-0119*目前十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)在暗處放置2-3天1864年薩克斯的實(shí)驗(yàn)暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理2009-12-0120*目前二十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1864年,薩克斯(德)的實(shí)驗(yàn)(置于暗處幾小時(shí))思考:目的是什么?一半遮光一半曝光為了使綠葉中原有的有機(jī)物消耗殆盡2009-12-0121*目前二十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2009-12-0122*目前二十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)
1864年,(德)薩克斯的實(shí)驗(yàn)綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉2009-12-0123*目前二十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1880年,美國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)2009-12-0124*目前二十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2009-12-0125*目前二十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)思考1:為什么選用水綿做為實(shí)驗(yàn)材料?2:實(shí)驗(yàn)一為什么要在黑暗且沒(méi)有空氣的環(huán)境中進(jìn)行?3:為什么先用極細(xì)光束照射水綿?而后又讓水綿完全暴露在光下的目的是?4:本實(shí)驗(yàn)還有什么巧妙之處?水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察。排除氧氣和光的干擾在葉綠體上形成光照多和光照少的部位,相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。與在黑暗處形成對(duì)照,再次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣的多少。2009-12-0126*目前二十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)返回光合作用氧氣來(lái)源的探究(1839年)2009-12-0127*目前二十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)魯賓和卡門做的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)光合作用產(chǎn)生的氧氣全部來(lái)自于水,而不是來(lái)自CO2這一實(shí)驗(yàn)證實(shí)了:2009-12-0128*目前二十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)20世紀(jì)40年代,美國(guó)的科學(xué)家卡爾文發(fā)現(xiàn)了卡爾文循環(huán),探明了二氧化碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑卡爾文循環(huán)2009-12-0129*目前二十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)葉綠體中的色素分子可見(jiàn)光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)nCO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用的過(guò)程供氫(在類囊體的薄膜上進(jìn)行)(在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行)2009-12-0130*目前三十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)中光、色素、酶、水、ADP、Pi[H]、ATP、酶、CO2、C5水的光解ATP的生成CO2的固定C3的還原光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能1、光反應(yīng)為暗反應(yīng)準(zhǔn)備了還原劑[H]和能量ATP;2、暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充消耗掉的ADP和Pi。2009-12-0131*目前三十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)CO2中C的轉(zhuǎn)移途徑:H2O中H轉(zhuǎn)移途徑:CO2C3(CH2O)H2O[H](CH2O)2009-12-0132*目前三十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)綠色植物通過(guò)
吸收
,將CO2和H2O合成為
并釋放出
,同時(shí)也將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為
儲(chǔ)存在
和其他有機(jī)物中,這一過(guò)程稱為光合作用。2、什么是光合作用?3、總反應(yīng)式:CO2+H2O葉綠體光能糖類(CH2O)+O2葉綠體光能有機(jī)物O2化學(xué)能糖類2009-12-0133*目前三十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)4、光合作用的本質(zhì):物質(zhì)轉(zhuǎn)化:CO2+H2O(CH2O)+O2能量轉(zhuǎn)化:光能ATP(CH2O)活躍的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能2009-12-0134*目前三十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1.葉綠體四種色素(1)在濾紙中從上到下的順序:(2)各色素的顏色,主要吸收什么光。(3)色素分布在:類囊體薄膜上2.光合作用的過(guò)程(1)光反應(yīng)的產(chǎn)物:O2、[H]、ATP,其中[H]ATP提供暗反應(yīng)所需。解題規(guī)律總結(jié)2009-12-0135*目前三十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)解題規(guī)律總結(jié)(2)光反應(yīng)與暗反應(yīng)關(guān)系:①光反應(yīng)要在類囊體膜上有光的條件下進(jìn)行,為暗反應(yīng)提供[H]和ATP②暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中有光或無(wú)光下都能進(jìn)行,消耗了光反應(yīng)的產(chǎn)物,促進(jìn)光反應(yīng)的進(jìn)行3、光合作用量變分析公式:(1)如果停止光照:(2)如果停止二氧化碳:ATP減少,ADP增多,C3增多,C5減少C5增多,C3減少,ATP增多,ADP減少2009-12-0136*目前三十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)(1)葉綠素a和葉綠素b的顏色分別是_____和______。
(2)葉綠素吸收光能進(jìn)行光反應(yīng),產(chǎn)物是___、___和___(3)把14CO2加入含葉綠素的細(xì)胞中,14C的轉(zhuǎn)移途徑是___。
A.二氧化碳→三碳化合物→淀粉→葡萄糖B.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖→淀粉C.二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖→淀粉D.二氧化碳→五碳化合物→淀粉→葡萄糖藍(lán)綠色黃綠色O2[H]ATPB2009-12-0137*目前三十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)4.用2H標(biāo)記H2O,追蹤光合作用中氫的轉(zhuǎn)移,最有可能的途徑是()A.H2O→[H]→C6H12O6 B.H2O→[H]→C3→C6H12O6C.H2O→[H]→C5→C6H12O6D.H2O→[H]→C3→C5→C6H12O6A2009-12-0138*目前三十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1、請(qǐng)按時(shí)間先后順序排列下列事件 ()①德國(guó)科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉②美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自參加反應(yīng)的水③英國(guó)科學(xué)家普里斯特利指出植物可以更新空氣④美國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼用水綿做實(shí)驗(yàn)證明氧是由葉綠體釋放出來(lái)的,葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所A.①②③④B.④③②①C.③①④②D.①③②④C課堂鞏固練習(xí)2009-12-0139*目前三十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2、1864年,德國(guó)科學(xué)家薩克斯把綠葉放在暗處幾小時(shí),然后將其一半曝光,一半遮光,過(guò)一段時(shí)間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)只有曝光的那一半葉片呈深藍(lán)色,這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明光合作用()①需要光合作用②需要光③需要葉綠素④放出氧⑤制造淀粉A、①②B、③⑤C、②⑤
D、①③C2009-12-0140*目前四十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)3、下圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的示意圖,圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量比是()
A.1∶2 B.2∶1C.8∶9 D.9∶8C2009-12-0141*目前四十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)4、生長(zhǎng)旺盛的葉片,剪成5mm見(jiàn)方的小塊,抽去葉內(nèi)氣體,做下列處理(見(jiàn)圖),這四個(gè)處理中,沉入底部的葉片小塊最先浮起的是()。A
2009-12-0142*目前四十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)葉綠體色素H2O水的光解葉綠體色素O2[H]ADP+Pi酶ATP2C3多種酶參加催化供氫供能還原(CH2O)暗反應(yīng)光反應(yīng)CO2C5固定色素光能H2OO2+[H]
能量ADP+Pi+能量ATP酶酶CO2+C5C3C3(CH2O)ATP、[H]、酶ATPADP+Pi+能量酶①水的光解:②ATP的形成:①CO2的固定:②C3的還原:③ATP的水解:目前四十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)(二)光合作用的過(guò)程思考:1、光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎?夜間呢?暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎?夜間呢?光反應(yīng)只在白天進(jìn)行,夜間不進(jìn)行;暗反應(yīng)有沒(méi)有光都可以進(jìn)行,但需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP。2、請(qǐng)分析光下的植物突然停止光照后,其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化?停止光照光反應(yīng)停止[H]↓
ATP↓C3還原受阻C3
↑C5↓3、請(qǐng)分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后,其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化?CO2↓CO2固定停止C3↓C5↑目前四十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)(三)光合作用的重要意義完成了自然界巨大規(guī)模的物質(zhì)轉(zhuǎn)變:無(wú)機(jī)物有機(jī)物完成了自然界巨大規(guī)模的能量轉(zhuǎn)變:光能化學(xué)能維持大氣中二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定對(duì)生物的進(jìn)化具有重要作用CO2+H2O葉綠體光能(CH2O)+O2目前四十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)(四)化能合成作用
自然界中的某些細(xì)菌,能夠利用環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化分解時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物,這種合成作用稱化能合成作用。2NH3+3O2
硝化細(xì)菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化細(xì)菌2HNO3+能量CO2+H2O硝化細(xì)菌(CH2O)+O2目前四十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)自養(yǎng)生物以光為能源,以CO2和H2O(無(wú)機(jī)物)為原料合成糖類(有機(jī)物),糖類中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。例如綠色植物。利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌,如硝化細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物
只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。例如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。目前四十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)影響光合作用的因素光、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等。CO2+H2O葉綠體光能(CH2O)+O2(五)光合作用的應(yīng)用目前四十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)(五)光合作用的應(yīng)用探究:環(huán)境中影響光合作用強(qiáng)度的因素1、實(shí)驗(yàn)原理:2、實(shí)驗(yàn)步驟:自變量的設(shè)置:因變量的檢測(cè):無(wú)關(guān)變量的控制:強(qiáng)、中、弱三種光照同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出;放入黑暗處待用。在光合作用的過(guò)程中植物吸收CO2并釋放O2,釋放O2的多少與光合作用的強(qiáng)度密切相關(guān),O2溶解度很小,積累在細(xì)胞間隙從而使下沉的葉片上浮。因此可依據(jù)一定時(shí)間內(nèi)葉片上浮的數(shù)量,來(lái)比較光合作用的強(qiáng)弱。目前四十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)目前五十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果:目前五十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)光合作用強(qiáng)度0光照強(qiáng)度4、結(jié)論:目前五十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)§4能量之源——光與光合作用影響光合作用的主要外界因素:1)光照的強(qiáng)弱2)CO2的濃度3)溫度的高低4)礦質(zhì)元素的供應(yīng)(第三課時(shí))光合作用原理的應(yīng)用2009-12-0153*目前五十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)四、影響光合作用的因素及其相關(guān)原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用
2009-12-0154*目前五十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)★單因子變量對(duì)光合作用的影響
光合作用強(qiáng)度表示方法1、單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物(糖)的數(shù)量(即植物重量或有機(jī)物的增加量)。2、單位時(shí)間內(nèi)光合作用吸收C02的量(或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)CO2減少量)。3、單位時(shí)間內(nèi)光合作用放出02的量(或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)02增加量)。2009-12-0155*目前五十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)★單因子變量對(duì)光合作用的影響
①光照時(shí)間:②光照強(qiáng)度:③光質(zhì):時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi),增加光照強(qiáng)度可提高光合作用速率。[1]光照2009-12-0156*目前五十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)案例:探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響教材104頁(yè)2009-12-0157*目前五十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC→NADPH、ATP→暗反應(yīng)
C3還原(CH20)←2009-12-0158*目前五十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)②光照強(qiáng)度A點(diǎn):AB段:B點(diǎn):BC段:C點(diǎn):光照強(qiáng)度為0時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,釋放C02量代表此時(shí)的呼吸強(qiáng)度
隨光照強(qiáng)度增強(qiáng),光合作用逐漸增強(qiáng),C02的釋放量逐漸減少,因一部分用于光合作用
光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率
隨光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用不斷增強(qiáng)
光飽和點(diǎn),光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí),光合作用不再增強(qiáng)
凈2009-12-0159*目前五十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)②光照強(qiáng)度凈真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率
2009-12-0160*目前六十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)→NADPH、ATP→暗反應(yīng)
C3還原(CH20)←總(實(shí)際)光合速率凈光合速率2009-12-0161*目前六十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1、“總光合量”與“凈光合量”的比較植物(或葉片、葉綠體)量植物(或葉片)量;收獲植物所得的有機(jī)物量,一段時(shí)間內(nèi)干物質(zhì)增加量植物體或葉片量;植物體(或葉片)量;植物所處外界環(huán)境中氧氣的量植物體(或葉片)(或量);葉綠體量植物體(或葉片)從外界量;植物所處外界環(huán)境中二氧化碳的量產(chǎn)生或制造積累產(chǎn)生或制造葉綠體釋放量釋放增加固定同化吸收吸收減少2009-12-0162*目前六十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)③光的性質(zhì)白光>紅光、藍(lán)紫光>……>綠光⑴溫室大棚塑料薄膜的顏色最好是:無(wú)色透明⑵綠色植物生理實(shí)驗(yàn)的安全燈顏色:綠色⑶水域植物(藻類—水深)的垂直分布:綠藻紅藻褐藻原因:不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光,藻類本身的顏色是反射出來(lái)的光,即紅藻反射了紅光,綠藻反射出綠光,褐藻反射出黃光。水層對(duì)光波中紅、橙部分吸收顯著多于藍(lán)、綠部分的吸收,即到達(dá)深水層的光線是相對(duì)富含短波長(zhǎng)的光,所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層吸收綠光和藍(lán)紫光較多的紅藻分布于海水深得地方。2009-12-0163*目前六十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)光照面積OA段:A點(diǎn):OB段:BC段:OC段:…隨葉面積的不斷增大,光合作用實(shí)際量不斷增大光合作用面積的飽和點(diǎn)
隨葉面積的增大,光合作用不再增強(qiáng),原因是有很多葉被遮擋,光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下…干物質(zhì)量隨光合作用增強(qiáng)而增加隨葉面積的不斷增加,干物質(zhì)積累量不斷降低隨葉面積的不斷增加,呼吸量不斷增加2009-12-0164*目前六十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)光照面積應(yīng)用:適當(dāng)間苗、修剪,合理施肥、澆水,避免徒長(zhǎng)。封行過(guò)早,使中下層葉片所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下,白白消耗有機(jī)物,造成不必要的浪費(fèi)。2009-12-0165*目前六十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→(CH20)光合速率0CO2濃度AB[2]CO2濃度A點(diǎn):AB段:B點(diǎn):進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度在一定范圍內(nèi),隨C02濃度的提高,植物的光合速率加快
表示C02的飽和點(diǎn),CO2超過(guò)該濃度,光合速率達(dá)到最大不再提高。2009-12-0166*目前六十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→(CH20)光合速率0CO2濃度ABCO2飽和點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)2009-12-0167*目前六十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)[2]CO2濃度應(yīng)用:農(nóng)作物增產(chǎn)措施(2)溫室栽培,晴天適當(dāng)增加CO2濃度①施有機(jī)肥(農(nóng)家肥)②施用NH4HCO3肥料(1)合理密植使農(nóng)田通風(fēng)良好“正其行,通其風(fēng)”光合速率0CO2濃度AB③CO2發(fā)生器2009-12-0168*目前六十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)B和C點(diǎn)光合作用=呼吸作用光合作用開(kāi)始于B點(diǎn)以前2009-12-0169*目前六十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)[3]溫度→酶活性1、溫度→ATP生成量暗反應(yīng)(CH20)生成量→光反應(yīng)主次2、溫度是影響氣孔開(kāi)閉的因素之一2009-12-0170*目前七十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)[3]溫度應(yīng)用:農(nóng)作物增產(chǎn)措施⑴晴天:白天適當(dāng)升溫,晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差⑵連續(xù)陰雨天:白天和晚上均降溫1、適時(shí)播種;2、溫室栽培:3、防止“午休”現(xiàn)象2009-12-0171*目前七十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)[4]H2O→H+的生成H2O→暗反應(yīng)C3還原→(CH20)→NADPH的生成含水量1、光合作用的原料;2、植物體內(nèi)各種生化反應(yīng)的介質(zhì);3、影響氣孔的開(kāi)閉。應(yīng)用:根據(jù)作物需水規(guī)律合理灌溉;預(yù)防干旱洪澇OA段:在一定范圍內(nèi),水越充足,光合作用速率越快2009-12-0172*目前七十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)[5]礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。如可促進(jìn)葉片面積增大(N)(Mg合成葉綠素),提高酶的合成速率,作為酶的激活劑(P)等,提高光合作用速率。應(yīng)用:根據(jù)作物的需肥規(guī)律,適時(shí)、適量地增施肥料,可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。
2009-12-0173*目前七十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)★多因子對(duì)光合作用速率的影響P點(diǎn):Q點(diǎn):限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨該因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高
橫坐標(biāo)所表示的因素,不再是影響光合速率的因子,若要提高光合速率,可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法2009-12-0174*目前七十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)★多因子對(duì)光合作用速率的影響溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)充加C02,進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和C02濃度以提高光合速率??傊?,可根據(jù)具體情況,通過(guò)增加光照強(qiáng)度,調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來(lái)充分提高光合速率,以達(dá)到增產(chǎn)的目的
2009-12-0175*目前七十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用(1)光對(duì)光合作用的影響光照時(shí)間長(zhǎng),光合作用時(shí)間長(zhǎng),有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。③光照時(shí)間植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增加,但光照強(qiáng)度達(dá)到一定時(shí),光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加②光照強(qiáng)度葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍(lán)紫光。①光的波長(zhǎng)2009-12-0176*目前七十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1、光照強(qiáng)度,其他條件不變(溫度,CO2濃度)光照:光是光合作用的能量來(lái)源,光照強(qiáng)度直接影響光合速率。6101215187891113141617ABCDE光合作用的強(qiáng)度時(shí)(1)為什么7-10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)?(2)為什么12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱?(3)為什么14-17時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷下降?在一定溫度和二氧化碳供應(yīng)充足的情況下,光合作用的強(qiáng)度隨光照加強(qiáng)而增強(qiáng)的。溫度很高,蒸騰作用很強(qiáng),氣孔大量關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)減少,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱光照強(qiáng)度不斷減弱夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度曲線圖2009-12-0177*目前七十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好,供應(yīng)充足的CO2在一定范圍內(nèi),植物光合作用強(qiáng)度隨著CO2濃度的增加而增加,但達(dá)到一定濃度后,光合作用強(qiáng)度不再增加。(3)CO2濃度生產(chǎn)上白天升溫,增強(qiáng)光合作用,晚上降低室溫,抑制呼吸作用,以積累有機(jī)物。溫度低,光合速率低。隨著溫度升高,光合速率加快,溫度過(guò)高時(shí)會(huì)影響酶的活性,光合速率降低。與溫度影響酶的活性一致。(2)溫度(4)礦質(zhì)元素離子(無(wú)機(jī)鹽離子)(影響葉綠素的形成和酶的形成)例如:N,P,K,Mg等2009-12-0178*目前七十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2、CO2濃度(其他條件不變)CO2濃度為B時(shí),光合強(qiáng)度最大CO2濃度A光合速率BO增加CO2可以提高光合效率,但是無(wú)限制地在全球范圍內(nèi)提高CO2濃度,會(huì)產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”CO2是光合作用的兩種原料之一2009-12-0179*目前七十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)小結(jié)提高農(nóng)作物光合速率的方法有:1、控制光照;2、控制溫度;3、提供適量的必需礦質(zhì)元素;4、提供適量的二氧化碳;
2009-12-0180*目前八十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)例1:一株盆栽植物放在特定裝置內(nèi),保持適宜溫度,當(dāng)持續(xù)光照,提供一定濃度CO2一段時(shí)間后,突然停止光照,立即測(cè)定,葉綠素內(nèi)C3和C5的含量,預(yù)測(cè)在停止光照前后,兩種化合物的變化_____________。C3增加,C5減少如果停止CO2的供應(yīng)呢?C3和C5如何變化?________________。C5增加,C3減少2009-12-0181*目前八十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)為提高溫室中農(nóng)作物的產(chǎn)量,在長(zhǎng)時(shí)間大霧籠罩的天氣,最好應(yīng)采取的措施是()A.蓋上黑色塑料薄膜B.適當(dāng)降低溫室溫度C.適當(dāng)提高溫室溫度D.充入大量的O2B2009-12-0182*目前八十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)——能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作用例如:硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌化能合成作用NH3HNO2+能量硝化細(xì)菌HNO2HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+6H2OC6H12O6+6O2能量2009-12-0183*目前八十三頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)自養(yǎng)生物:以CO2和H2O(無(wú)機(jī)物)為原料合成糖類(有機(jī)物)糖類中儲(chǔ)存著的能量。異養(yǎng)生物:只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。所需的能量來(lái)源不同(光能、化學(xué)能)光能自養(yǎng)生物綠色植物硝化細(xì)菌化能自養(yǎng)生物例如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。2009-12-0184*目前八十四頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)根據(jù)下圖生物體新陳代謝的圖解回答有關(guān)問(wèn)題:(1)寫出圖中數(shù)字所代表的各項(xiàng)生理過(guò)程的名稱:①_________,②___________,③________,④________。(2)能進(jìn)行①或②的生物屬于_____型生物,如_________和_________。光合作用化能合成作用無(wú)氧呼吸有氧呼吸自養(yǎng)綠色植物硝化細(xì)菌2009-12-0185*目前八十五頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)下圖表示氧氣濃度對(duì)培養(yǎng)液中的草履蟲(chóng)、乳酸菌和酵母菌呼吸作用的影響,呼吸曲線a、b、c分別代表了()A.酵母菌、乳酸菌、草履蟲(chóng)B.酵母菌、草履蟲(chóng)、乳酸菌C.乳酸菌、酵母菌、草履蟲(chóng)D.草履蟲(chóng)、乳酸菌、酵母菌B2009-12-0186*目前八十六頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1、填空:(1)葉綠體中色素所吸收的光能,用于和;形成的和提供給暗反應(yīng)。(2)光合作用的實(shí)質(zhì)是:把和轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物,把轉(zhuǎn)變成,貯藏在有機(jī)物中。(3)在光合作用中,葡萄糖是在中形成的,氧氣是在中形成的,ATP是在中形成的,CO2是在固定的。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練習(xí)鞏固(4)科學(xué)家用含有14C的CO2來(lái)追蹤光合作用中的C原子,這種C原子的轉(zhuǎn)移途徑是:CO2→C3→(CH2O)目前八十七頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)下圖為高等綠色植物光合作用圖解,以下說(shuō)法正確的是A..①是光合色素,分布在葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B..②是氧氣,可參與有氧呼吸的第三階段C..③是三碳化合物,能被氧化為(CH2O)D..④是ATP,在葉綠體基質(zhì)中生成2、下圖為高等綠色植物光合作用圖解,以下說(shuō)法正確的是B目前八十八頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)3.下列關(guān)于光合作用的描述中,正確的是A.黑暗情況下葉肉細(xì)胞內(nèi)無(wú)ATP產(chǎn)生B.葉綠體的類囊體薄膜上含有自身光合作用所需的各種色素C.光照下葉綠體中的ATP主要是由光合作用合成的糖經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的D.光合作用強(qiáng)烈時(shí),暗反應(yīng)過(guò)程直接將3個(gè)CO2分子合成1個(gè)C3B目前八十九頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)4、下圖表示光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系,據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述不正確的是A.光反應(yīng)產(chǎn)生的O2釋放到大氣中,至少要穿過(guò)4層膜B.光反應(yīng)和暗反應(yīng)某些物質(zhì)可循環(huán)利用C.三碳化合物和酶在暗反應(yīng)中沒(méi)有被消耗利用D.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]C目前九十頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)5、有人設(shè)計(jì)了一個(gè)光合作用的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前在溶液中加入破損了外膜和內(nèi)膜的葉綠體及一定量的ATP和[H],然后分連續(xù)的I、II兩個(gè)階段,按圖所示的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答:(1)除葡萄糖外,階段I積累的物質(zhì)主要有
。(2)請(qǐng)?jiān)趫D中繪出階段II合成糖的速率的可能曲線。C3、ADP、Pi目前九十一頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)若用呼吸酶抑制劑處理小腸絨毛上皮,則明顯影響其細(xì)胞吸收哪組物質(zhì)()A.氧氣、甘油B.脂肪酸、水C.葡萄糖、水D.鉀離子、氨基酸在光合作用中,不需要酶參與的過(guò)程是()A.CO2的固定 B.葉綠素吸收光能C.三碳化合物的還原D.ATP的形成DB2009-12-0192*目前九十二頁(yè)\總數(shù)九十九頁(yè)\編于十點(diǎn)下列關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述
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