第四節(jié)能量之源—光與光合作用一、捕獲光能的色素和結(jié)構1、綠葉中色素的提取和分離實驗原理綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑色素能溶解在在層析液中的溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。

提取葉綠素實驗過程材料剪碎過濾加入有機溶劑研磨制備濾紙條1cm畫濾液細線濾液細線分離色素濾液細線

層析液濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說明什么？捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(1/4)(3/4)實驗結(jié)果1．選材葉片含色素少，不夠新鮮，衰老葉片。造成色素帶顏色淺的原因分析2．研磨不充分，色素未能充分提取出來。3．未加碳酸鈣，葉綠體中色素分子被破壞。4剪葉片太少或加入丙酮太多，色素提取液濃度過低。5畫色素濾液線次數(shù)少，沒重復D色素的吸收光譜色素的吸收光譜圖400500600700nm10050吸收光能百分比葉綠素類胡蘿卜素可見光區(qū)1、春夏葉片為什么是綠色？2、秋天樹葉為什么會變黃？【辨析】①在不同顏色塑料大棚中，光合作用效率最有效的是最無效的是葉綠體中的色素的特點不溶于水，易溶于有機溶劑葉綠素的合成需要光低溫會破壞和抑制葉綠素的合成易受酸堿破壞N、Mg是合成葉綠素的必需元素白光綠光秋天葉子變黃的原因？4.葉綠體的結(jié)構2.色素的作用吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能3.色素的分布：葉綠體類囊體的薄膜上1771年普利斯特利實驗1779年英格豪斯實驗1845年梅耶實驗1864年薩克斯實驗1939年魯賓與卡門實驗1880年恩格爾曼實驗二、光合作用的探究歷程1771年1779年1845年1864年1880年1939年結(jié)論：植物可以更新污濁的空氣。甲乙1、1771年普利斯特利實驗1771年1779年1845年1864年1880年1939年結(jié)論:植物體只有在光下才能更新污濁的空氣。甲乙2、1779年英格豪斯實驗能量守恒定律結(jié)論理論依據(jù)光合作用時將光能轉(zhuǎn)變成有機物中的化學能3、1845年德國梅耶1771年1779年1845年1864年1880年1939年4、1864年薩克斯實驗不變藍變藍圖中步驟有無缺陷?自變量為光照，因變量是葉片的顏色變化

光是光合作用的條件

消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)實驗組-----遮光組對照組-----曝光組使葉片中的色素溶解，避免遮擋反應的顏色綠葉暗處理葉片一半曝光,另一半遮光處理一段時間酒精脫色碘蒸汽處理觀察并記錄葉片顏色的變化結(jié)論：綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉

4、1864年薩克斯實驗5、1880年恩格爾曼實驗1771年1779年1845年1864年1880年1939年實驗1：沒有空氣黑暗環(huán)境中5、1880年恩格爾曼實驗實驗2：完全光照5、1880年恩格爾曼實驗1、為什么選用水綿做為實驗材料？3、為什么先要將標本放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境？

4．為什么先用極細光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下？是因為水綿不僅有細而長的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細胞中，便于進行觀察分析研究為了排除實驗中光線和氧的影響，確保實驗的準確性。能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而證明了實驗結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的2.好氧細菌的作用是什么?檢驗氧氣產(chǎn)生的部位.6、1939年魯賓與卡門實驗CO2C18O218O2O2H218OH2O綠色植物光合作用釋放的O2全部來自于H2O光能葉綠體CO2+H2*

O

（CH2O)+*O2三、光合作用的概念綠色植物通過葉綠體，利用可見光中的光能，把二氧化碳和水合成為儲存能量的有機物（通常指糖類中葡萄糖）并且釋放出氧氣的過程。

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體光合作用的實質(zhì)：物質(zhì)轉(zhuǎn)變：無機物有機物能量轉(zhuǎn)變：光能

化學能葉綠體中的色素光合作用的過程光反應階段暗反應階段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氫O2固定還原多種酶參加催化(CH2O)H2OO2[H]ADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)糖類色素與酶水在光下分解酶供能供氫酶還原固定多種酶參與光反應階段(葉綠體類囊體薄膜）暗反應階段（葉綠體基質(zhì)）三、光合作用的過程

聯(lián)系比較光反應、暗反應光反應階段暗反應階段條件場所物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP葉綠體類囊體膜葉綠體基質(zhì)中水的光解；ATP的生成CO2的固定；C3的還原ATP的分解

ATP中活躍化學能光能ATP中活躍化學能有機物中穩(wěn)定化學能光反應為暗反應提供[H]和ATP，沒有光反應，暗反應無法進行，暗反應為光反應提供ADP和Pi,二者相互制約

當外界因素中光照強弱、CO2濃度驟然變化時，短時間內(nèi)光合作用過程中C3、C5、ATP及C6H12O6生成量怎么變？？？1、如果光照條件不變，突然降低CO2濃度；2、如果CO2濃度不變，突然停止光照；3、如果在降低CO2濃度同時，又停止光照。CO2固定受阻，C3還原繼續(xù)進行。C5增加，C3下降，（CH2O）下降C3還原受阻，CO2固定繼續(xù)進行。C5下降，C3增加，（CH2O）下降C5和C3不變，（CH2O）下降

分析3.離體的葉綠體在光照下進行光合作用時，如果突然中斷CO2氣體的供應，短暫時間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對含量的變化是

A．C3化合物增多、C5化合物減少B．C3化合物增多，C5化合物增多C．C3化合物減少，C5化合物增多D．C3化合物減少，C5化合物減少C3.將單細胞綠藻置于25℃、適宜的光照和充足的CO2條件下培養(yǎng)，經(jīng)過一段時間后突然停止光照，發(fā)現(xiàn)藻體內(nèi)的三碳化合物的含量突然上升，這是由于（）A．光反應仍然進行，形成[H]和ATPB．光反應仍然進行，不能形成[H]和ATPC．暗反應仍進行，CO2與五碳化合物繼續(xù)形成C3D．暗反應停止進行，沒有[H]和ATP供應，C3不能形成C6H12O6,而積累了許多C3C例.圖1表示光合作用部分過程的圖解，圖2表示改變光照后，與光合作用有關的五碳化合物和三碳化合物在細胞內(nèi)的變化曲線。

(1)圖1中A表示的物質(zhì)是________，它由___________產(chǎn)生，其作用 主要____________。

(2)圖1中ATP形成所需的能量最終來自于________。 若用放射性同位素標記14CO2，則14C最終進入的物質(zhì)是____________。圖1圖2[H]水在光下分解用于C3的還原太陽能(CH2O)(3)圖2中曲線a表示的化合物是________，在無光照時，其含量迅速上升的原因是：

__________________________________________________。(4)曲線b表示的化合物是________，在無光照時，其含量下降的原因是：________。C3CO2與C5結(jié)合形成C3仍進行,而C3不能被還原C5C3不能被還原為C5,且C5與CO2結(jié)合形成C3仍進行1．右圖所示某陽生植物細胞在夏季晴天某一天內(nèi)的光合作用過程中C3、C5化合物的數(shù)量變化。若第二天中午天氣由光照強烈轉(zhuǎn)向陰天時，葉綠體中C3含量的變化、C5含量變化分別相當于曲線中的（）

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影響光合作用強度的因素？1光照(長短強弱與光的成分）；2溫度的高低、3CO2的濃度，4水分、5礦物質(zhì)元素6葉片面積。三、影響光合作用的外界條件真正總光合速率表觀（凈）光合速率呼吸速率=+CO2的固定量O2的產(chǎn)生量葡萄糖的產(chǎn)生（制造）量CO2的吸收量O2的釋放量葡萄糖的積累量呼吸釋放CO2量呼吸消耗O2量呼吸消耗葡萄糖量①圖中A點含義：

；②B點含義：

；③C點表示：

；④若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表

植物。

光照強度為0，呼吸作用釋放CO2量光合作用與呼吸作用強度相等，稱為光補償點光合作用強度不再隨光照強度增強而增強，稱為光飽和點陰生CO2補償點CO2飽和點CO2吸收量OCO2釋放量CO2濃度·ABC··下頁（三）CO2濃度對光合作用的影響

2.CO2濃度與光合速率的關系CO2濃度CO2濃度凈光合速率總光合速率AA’BB’圖1圖2曲線分析:①圖1縱軸表示凈光和速率，橫軸表示環(huán)境中CO2濃度，圖2縱軸表示實際光合速率，橫軸表示葉綠體周圍CO2濃度(包括周圍環(huán)境進入的和細胞呼吸產(chǎn)生的CO2)②圖1中A點表示光合速率等于細胞呼吸速率時CO2濃度（注意與圖2A，點的區(qū)別）③④圖1和圖2中的B和B’點都表示CO2飽和點①光合作用是在

的催化下進行的，溫度直接影響

；②B點表示：

；③BC段表示：

；

酶的活性酶此溫度條件下，光合速率最高超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降3溫度4.礦質(zhì)元素與光合速率的關系N、P、K、Fe、Mg等光合速率在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應，可提高光合速率，但當超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過大而導致植物光合速率下降創(chuàng)新（P58）N：光合酶及ATP的重要組分P：ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構和功能K：促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分

影響光合作用的礦質(zhì)元素6、光合作用原理的應用（1）影響光合作用的因素光照、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素葉面積指數(shù)等（2）提高農(nóng)作物光合作用強度的措施1、適當提高光照強度、延長光照時間（種間套種，合理密植）2、適當提高CO2濃度（施農(nóng)家肥，良好通風，使用CO2發(fā)生器，釋放干冰）3、適當提高溫度（晝夜溫差）4、適當增加植物體內(nèi)的含水量（合理灌溉）5、適當增加礦質(zhì)元素的含量（適度施肥）8.下圖表示光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關系，下列說法不正確的是（）

A.1、3和4過程產(chǎn)生的［H］都能與氧結(jié)合產(chǎn)生水

B.各種生物體（病毒除外）都能進行的過程是3

C.能提供給綠色植物除暗反應外各種生命活動所需能量最多的過程是5D.2過程需多種酶參與，且需ATP供能光反應暗反應有氧呼吸3有氧呼吸2有氧呼吸1A2.如圖表示綠色植物體內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)的變化，A、B、C分別表示不同的代謝過程。以下表述正確的是 A.水參與C中第二階段的反應B.B在葉綠體類囊體薄膜上進行C.A中產(chǎn)生的O2，參與C的第二階段D.X代表的物質(zhì)從葉綠體的基質(zhì)移向葉綠體類囊體薄膜光反應暗反應呼吸作用AATP6.如下圖所示，圖甲表示某大棚蔬菜葉肉細胞的部分結(jié)構和相關代謝情況，其中a~f代表O2或

CO2。圖乙表示該植物在適宜的條件下，O2凈產(chǎn)量（光合作用的O2產(chǎn)生量-呼吸作用的O2消耗量）與光照強度之間的關系曲線。據(jù)圖回答下列問題：（1）在圖甲中，b可代表

，物質(zhì)b進入箭頭所指的結(jié)構后與

結(jié)合，生成大量的

。（2）在適宜的條件下,若用CO2、H218O供給植物進行代謝，則甲圖中的d所代表的物質(zhì)應是

。（3）在圖乙中，A點時葉肉細胞內(nèi)生成的物質(zhì)有

，在N點后O2凈產(chǎn)量的增長逐漸減慢并趨向平衡，其制約的內(nèi)在和外在因素分別是

、

。O2ATP和水［H］18O2CO2和H2O葉綠體的數(shù)量二氧化碳濃度（4）在其他條件不變的情況下，適當提高棚內(nèi)的溫度，可以提高蔬菜的產(chǎn)量，此時乙圖中N點向

（左、右）移動。（5）在圖乙P點所處的狀態(tài)時，葉綠體內(nèi)ATP移動的方向是

。A點狀態(tài)時，可以發(fā)生圖甲中的哪些過程（用圖中字母表示）？

；D點時發(fā)生（字母表示）

。左從類囊體膜到葉綠體基質(zhì)efabcd第6課時重要曲線圖分析有關點移動問題（1）陰生、陽生植物（2）溫度變化(3)CO2濃度增大,B點

C點

D點

。（4）缺Mg時，B點向

C點

D點

。

BACDCO2吸收CO2釋放光照強度左移右移右移左移有關點移動問題（1）陰生、陽生植物（2）溫度變化左圖是在光合作用的最適溫度下測量所得，若溫度上升5℃A點向

B點向。

（3）CO2濃度變化CO2濃度增大，B點

C點

D點

。CO2濃度減小，B點

C點

D點

。（4）缺Mg時，B點向。C點

D點

。

左移下移右移BACDCO2吸收CO2釋放光照強度左移右移右移右移左移<代表植物吸收CO2的量植物在--------段內(nèi)制造有機物植物在---------段內(nèi)積累有機物D處凹陷，原因是？a處凸其，原因是？一晝夜有機物積累多少？？C,e點的含意？光合作用=呼吸作用B-FC-e夏季中午溫度過高葉片氣孔關閉，CO2減少下半夜氣溫降低，呼吸強度減弱光照強度溫度變化重要圖形（易錯點）06121824時間CO2濃度abcdefghbc段產(chǎn)生的原因：ef段產(chǎn)生的原因：a、h點差異的原因：什么時候光合=呼吸？光合作用開始于什么時候光合作用什么時候最強？D點與g點時D點以前D-g過程中，光合作用先增后減，最強大概在F點有關點移動問題(3)CO2濃度增大,B點

C點

D點

。（4）缺Mg時，B點向

C點

D點

。

BACDCO2吸收CO2釋放光照強度左移右移右移左移1）BC段與AB段相比，曲線上升較緩，其原因是

；2)CD段與AB段相比，曲線上升較緩，其原因是

。3D點時植物生理活動過程的特點是

。4）EF段說明此時植物光合作用速率

（填“較快”或“較慢”）其原因最可能是

________，5）EF段與DE段相比，其葉肉細胞中C5的含量較

。6）24點與0點相比，植物體內(nèi)有機物總量的變化情況是

。夜間溫度較低影響了呼吸酶的活性光合作用吸收了部分的CO2

光合作用速率與呼吸作用速率相等較慢光照過強，溫度過高，氣孔關閉，CO2減少大增加所謂葉面積指數(shù)是指植物葉面積和地表面積的比值。

有關坐標曲線的計算問題計算D點CO2的吸收量、CO2的固定量、呼吸消耗量計算OD段的總光合、呼吸、凈光合陰天夏季晴郎天

第8課時

光合速率測定與相關計算如何測光合速率？？？真正（實際）光合速率表觀（凈）光合速率呼吸速率=+CO2的固定量O2的產(chǎn)生量葡萄糖的產(chǎn)生（制造）量CO2的吸收量O2的釋放量葡萄糖的積累量呼吸釋放CO2量呼吸消耗O2量呼吸消耗葡萄糖量CO2吸收量OCO2釋放量光照強度黑暗中呼吸所放出的CO2光補償點光飽和點凈光合量總光合量陰生植物···ABC陽生植物（一）光照強度對光合作用的影響

植物細胞呼吸速率的測定

1氧氣的消耗量；2CO2的釋放量3；有機物的減少量黑暗環(huán)境下液滴移動的體積表示呼吸消耗的O2量細胞呼吸速率的指標：開關NaOH溶液開關直尺紅色液滴NaHCO3光照下紅色液滴移動的體積量為植物釋放到玻璃罩內(nèi)的O2量，代表凈光合速率維持CO2的濃度真正總光合速率的測定方法將裝置置于黑暗下，液滴的移動距離表示植物呼吸消耗的O2量,為呼吸速率。NaOHNaHCO3裝置置于光照下，液滴的移動距離表示該植物光合作用釋放到環(huán)境中的O2量，為凈光合速率。真正光合速率