能量之源

——光與光合作用強(qiáng)仔生物工作室QQ：408904041光合作用定義指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。影響應(yīng)因素用光合作用原理捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)葉綠體光合作用探究歷程光合作用過程光合作用強(qiáng)度影響因素內(nèi)因與遺傳特性、器官種類、生長時(shí)期等有關(guān)。外因從反應(yīng)物、反應(yīng)條件、產(chǎn)物分析：CO2濃度、土壤中水和無機(jī)鹽、光照、溫度等。葉綠體的顯微結(jié)構(gòu)與亞顯微結(jié)構(gòu)一、色素的種類——綠葉中色素的提取和分離1、實(shí)驗(yàn)原理：①提?。孩诜蛛x：2、實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果：①提取色素②制濾紙條③畫濾液細(xì)線④色素分離⑤觀察結(jié)果二、色素的功能——吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能思考：白化苗是怎么產(chǎn)生的？(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而類胡蘿卜素分子較為穩(wěn)定，使葉子變黃。(3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。①普利斯特利②英格豪斯③梅耶④薩克斯⑤恩格爾曼⑥魯賓和卡門⑦卡爾文光合作用探索歷程探索歷程的關(guān)鍵設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論或觀點(diǎn)科學(xué)家G.水綿在黑暗無空氣環(huán)境中a.葉綠體光照部位，好氧細(xì)菌多b.葉綠體無光照部位，好氧細(xì)菌少F.用14CO2供小球藻光合作用E.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律D.綠葉黑暗12小時(shí)：a.曝光，碘蒸氣處理呈深藍(lán)色b.遮光，碘蒸氣處理無顏色變化C.500多次實(shí)驗(yàn)確認(rèn)實(shí)驗(yàn)條件B.向植物提供：a.H218O、CO2→釋放18O2b.H2O、C18O2→釋放O2A.點(diǎn)燃的蠟燭（或小鼠）與綠色植物，密閉——蠟燭不易熄滅（小鼠不易死亡）⑺光合作用場所是葉綠體并釋放出O2。⑹卡爾文循環(huán)⑸光合作用把光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能⑷光合作用釋放的O2全部來自于水⑶光合作用的產(chǎn)物除O2外，還有淀粉⑵植物可以更新空氣⑴只有在陽光下植物才能更新空氣光合作用的過程H2OO2[H]ATPNADPHADP+Pi酶H2O光反應(yīng)CO22C3C5暗反應(yīng)酶(CH2O)多種酶NADP+酶還原固定O2H2O思考：①光合作用的總反應(yīng)式②光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。(2)沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成。⑶環(huán)境因素驟變對物質(zhì)含量動(dòng)態(tài)變化的判斷①光照：若增強(qiáng)，則[H]、ATP、(CH2O)、C5增加，C3減少；若減弱，則[H]、ATP、(CH2O)、C5減少，C3增加。②CO2：若充足，則C3、(CH2O)增加，[H]、ATP、C5減少；若不足，則C3、(CH2O)減少，[H]、ATP、C5增加。固定ADP+Pi暗反應(yīng)光能光反應(yīng)H2OO2[H]ATPCO2C3C5（CH2O）還原影響光合作用的環(huán)境因素及其應(yīng)用1．光照強(qiáng)度(1)原理：光照強(qiáng)度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度加快，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，使暗反應(yīng)中還原過程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。(2)曲線分析：想一想：①A、B、C表示什么含義？?B?AC

?0光照強(qiáng)度CO2吸收CO2釋放光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)呼吸作用②陰生植物曲線如何變化？陰生植物(3)應(yīng)用：①溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。2．溫度(1)原理：溫度通過影響酶的活性影響光合作用。(2)曲線分析：影響光合作用的環(huán)境因素及其應(yīng)用(3)應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。3．CO2濃度(1)原理：CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。(2)曲線分析：(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。影響光合作用的環(huán)境因素及其應(yīng)用4．光照、CO2濃度和溫度對光合作用的綜合作用(1)常見曲線及分析：P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素主要為各曲線所表示的因子。(2)應(yīng)用：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)增加CO2，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CO2濃度以提高光合速率。影響光合作用的環(huán)境因素及其應(yīng)用課堂演練下面為幾種環(huán)境因素對植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯(cuò)誤的是(

)A．圖1中，若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)至最適狀態(tài)，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移B．圖2中，若CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)，a點(diǎn)右移，b點(diǎn)左移C．圖3中，a點(diǎn)與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對較多D．圖3中，限制b點(diǎn)光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度和CO2濃度解析：圖1和圖2中的a點(diǎn)代表光合作用和呼吸作用相等時(shí)光合作用的強(qiáng)度，在曲線達(dá)到最高點(diǎn)之前，光照強(qiáng)度和CO2濃度都是限制光合作用強(qiáng)度的因素，當(dāng)其中一個(gè)因素增大，要達(dá)到相同的生理狀態(tài)，另一個(gè)因素在其相對較弱時(shí)即可滿足，故圖1中光照強(qiáng)度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)時(shí)，a點(diǎn)會左移，圖2中CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)時(shí)，a點(diǎn)也會左移；圖1和圖2中的b點(diǎn)代表光合作用的飽和點(diǎn)，限制因素光照強(qiáng)度和CO2濃度適當(dāng)增大時(shí)，光合作用強(qiáng)度也會增大，所需的CO2濃度和光照強(qiáng)度也會增大，b點(diǎn)右移；圖3中，b點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度和CO2濃度均是光合作用的限制因素，a點(diǎn)和b點(diǎn)的光照強(qiáng)度相同，故a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量比b點(diǎn)多。答案：B光合作用與呼吸作用的關(guān)系1、過程圖解光合作用與呼吸作用的關(guān)系小提示：只有凈光合速率大于0時(shí)，植物才能積累有機(jī)物。2、幾個(gè)概念⑴真光合速率（也稱實(shí)際光合速率、總光合速率）：指在一定條件下不考慮呼吸作用影響時(shí)的光合速率。⑵凈光合速率（表觀光合速率）：指扣除呼吸作用后的光合速率。⑶真光合速率、凈光合速率與呼吸作用的關(guān)系：光合速率測定的實(shí)驗(yàn)裝置密閉容器及自然環(huán)境中植物—晝夜光合作用曲線分析光合作用與呼吸作用的三種考查模型模型一“半葉法”測定光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量本方法又叫半葉稱重法，即檢測單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量，常用于大田農(nóng)作物的光合速率測定。在測定時(shí)，葉片一半遮光，一半曝光，分別測定兩半葉的干物質(zhì)重量，進(jìn)而計(jì)算葉片的真正光合速率、呼吸速率和凈光合速率。模型二“黑白瓶”測定水生植物光合速率將裝有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水層中，測定單位時(shí)間內(nèi)瓶中溶解氧含量的變化，借此測定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物僅能進(jìn)行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可進(jìn)行光合作用和呼吸作用。因此，真光合作用量(光合作用總量)＝白瓶中氧氣增加量＋黑瓶中氧氣減少量。模型三交替光照與連續(xù)光照問題光反應(yīng)和暗反應(yīng)在不同酶的催化作用下相對獨(dú)立進(jìn)行，由于催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的，因此在一般情況下，光反應(yīng)的速率比暗反