第四節(jié)

光合作用與能量轉(zhuǎn)化第一課時捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)生命活動的最終能量來源為光能光合作用(photosynthesis)是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑——地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)白化苗/黃化苗：

不含綠色色素綠葉中色素的提取和分離提取原理綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。分離原理綠葉中的色素不只有一種，它們都能溶解在層析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。這樣，綠葉中的色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分開。紙層析法一、捕獲光能的色素實驗原理實驗方法新鮮菠菜葉新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）一、捕獲光能的色素實驗選材選新鮮綠色的葉片，使濾液中的色素含量高。實驗步驟1.提取綠葉中的色素2.制備濾紙條3.畫濾液細(xì)線4.分離綠葉中的色素5.觀察與記錄加入碳酸鈣，目的是防止色素被破壞（保護色素）。是為了防止乙醇揮發(fā)，防止色素分解。加入二氧化硅，目的是研磨充分。加入無水乙醇，目的是溶解色素。將綠葉的主葉脈剪去，剪碎葉片，放入研缽中。1放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入5~10mL無水乙醇。迅速、充分地進行研磨。231.提取綠葉中的色素一、捕獲光能的色素用單層尼龍布能過濾葉脈及SiO2等研磨液中的雜質(zhì)。不能用濾紙過濾，濾紙會吸附色素，降低濾液中色素的含量，使實驗效果不明顯。利用基部放有單層尼龍布的玻璃漏斗對研磨液進行過濾。將濾液收集到試管中，及時用棉塞將試管口塞嚴(yán)。45加塞棉塞目的是減少乙醇揮發(fā)，防止色素氧化。1.提取綠葉中的色素一、捕獲光能的色素將干燥的定性濾紙剪成寬度略小于試管直徑、長度略小于試管長度的濾紙條，再將濾紙條一端剪去兩角，并在距這一端底部1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。2.制備濾紙條一、捕獲光能的色素濾紙預(yù)先干燥處理，干燥濾紙透性好、吸收濾液多，使層析液在濾紙上快速擴散。濾紙條下端要剪去兩角，使層析液同步到達濾液細(xì)線，防止色素帶不整齊（避免邊緣效應(yīng)）。用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線，待濾液干后，再重畫一到兩次。（也可將濾液倒入培養(yǎng)皿，再用蓋玻片蘸取濾液，在橫線處按壓出均勻的細(xì)線）。3.畫濾液細(xì)線一、捕獲光能的色素濾液細(xì)線干燥后再重畫1-2次，為積累更多色素，使分離后色素帶清晰分明。濾液細(xì)線要求細(xì)、直、齊；使分離出的色素帶平整不重疊。將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下）輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口。也可用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。濾液細(xì)線不能觸及層析液，防止色素直接溶解于層析液中而無法得到色素帶。加棉塞或加蓋的目的是防止層析液揮發(fā)。一、捕獲光能的色素4.分離綠葉中的色素5.觀察與記錄一、捕獲光能的色素吸收光能的色素分布在類囊體薄膜上葉綠素的功能：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。一、捕獲光能的色素過程注意事項操作目的提取色素1選鮮嫩、深綠色的葉片2研磨時加無水乙醇3加少量SiO2和CaCO34迅速、充分研磨5盛濾液的試管管口加棉塞分離色素1濾紙預(yù)先干燥處理2濾液細(xì)線：直、細(xì)、均勻3濾液細(xì)線干燥后重復(fù)畫一兩次4濾液細(xì)線不觸及層析液使濾液中色素含量高溶解葉綠體中的色素研磨充分和保護葉綠素防止乙醇蒸發(fā)，并充分溶解色素防止乙醇揮發(fā)和色素氧化使層析液在濾紙上擴散速度快使分離的色素帶平整、不重疊使分離的色素帶清晰分明防止色素直接溶解到層析液中一、捕獲光能的色素【任務(wù)一】2.根據(jù)以上學(xué)習(xí)，完成以下表格。1.色素帶全部較淺或沒有的可能原因①研磨不充分或未加SiO2，色素未能充分提取出來（淺）；②材料過少或無水乙醇過多，色素溶液濃度小（淺）；③畫濾液細(xì)線的次數(shù)偏少（淺）或忘記畫濾液細(xì)線（沒有）；④濾液細(xì)線接觸層析液，且時間較長，色素溶解到層析液中（沒有）。①選取的葉片是嫩黃葉或者老葉；②未加CaCO3，葉綠素部分被破壞；③色素提取液放置時間過長，導(dǎo)致葉綠素分解。濾紙條沒經(jīng)干燥處理，濾液細(xì)線未達到細(xì)、直的要求，導(dǎo)致色素擴散不一致。3.濾紙條色素帶重疊2.葉綠素a和葉綠素b色素帶較淺或者沒有的可能原因一、捕獲光能的色素【任務(wù)一】3.請對以下出現(xiàn)的異常實驗結(jié)果進行分析。陽光是由不同波長的光組合成的復(fù)合光，在穿過三棱鏡時，不同波長的光會分散開，形成不同顏色的光帶，稱為光譜。分別讓不同顏色的光照射色素溶液，就可以得到色素溶液的吸收光譜。二、色素的種類及對光的吸收【任務(wù)二】1.閱讀課本99頁第一段和圖5-12，結(jié)合以下資料，說明不同色素對光的吸收有什么差別？二、色素的種類及對光的吸收2.色素的吸收光譜：葉綠素主要吸收

.類胡蘿卜素主要吸收

.藍(lán)紫光和紅光藍(lán)紫光對其他波段吸收量較少吸收最少的是綠光不吸收紅、橙、黃光葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜注意：光合色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸收植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？1.溫室或大棚種植蔬菜時，應(yīng)選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充光源？2.葉片呈綠色的原因？秋天葉片變黃的原因？3.楓葉秋天變紅色的原因？二、色素的種類及對光的吸收溫室或大棚種植蔬菜時，選擇無色透明的玻璃、塑料薄膜；補充光源可選擇紅光或藍(lán)紫光。葉子里面含較多葉綠素，而胡蘿卜素和葉黃素較少，到秋天時前者減少后者增多，導(dǎo)致顏色由綠變黃。秋天降溫時，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)積累較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色。【任務(wù)二】2.結(jié)合以上知識，思考以下問題，小組討論完成。三、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用外膜內(nèi)膜類囊體光合色素與光反應(yīng)有關(guān)的酶與暗反應(yīng)有關(guān)的酶基?；|(zhì)葉綠體適于光合作用的結(jié)構(gòu)：色素、相關(guān)的酶、基粒以及類囊體薄膜?！救蝿?wù)三】1.閱讀課本100頁思考討論“葉綠體功能”資料一，說明葉綠體除了吸收光能以外，還有什么功能嗎？極細(xì)的光束黑暗中——集中于葉綠體被光束照射的部位光下——分布于葉綠體所有受光部位水綿需氧細(xì)菌結(jié)論：光合作用產(chǎn)生氧氣，葉綠體是光合作用的場所。三、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用恩格爾曼

實驗一三、葉綠體的結(jié)構(gòu)適于進行光合作用【任務(wù)三】3.閱讀課本101頁思考討論“葉綠體的功能”資料二，完成以下問題。恩格爾曼的實驗二用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧型細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域3.為何細(xì)菌集中在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域？光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光在此波長照射下，葉綠體會釋放氧氣多4.綜上所述，你認(rèn)為葉綠體有何功能？葉綠體是進行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光。物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：類囊體薄膜上——色素分子類囊體膜和葉綠體基質(zhì)——光合酶課堂練習(xí)1.(2023·全國·歷年真題)植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯誤的是（）A.氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B.葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C.用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰D.葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢課堂練習(xí)2.(2023·湖北省·月考試卷)秋季楓樹等植物的葉片變?yōu)榧t色，主要是由于花青素增多而葉綠素含量降低所致，實驗小組對此進行實驗驗證：用無水乙醇提取葉片中色素，用層析液進行分離，結(jié)果濾紙條上出現(xiàn)四條色素帶，靠近層析液的兩條色素帶非常窄，有關(guān)推斷不合理的是A.變窄的是葉黃素和葉綠素aB.低溫葉綠素容易被破壞C.濾紙條未顯現(xiàn)花青素的原因可能是花青素為水溶性色素D.葉綠素易溶于無水乙醇光合作用：指綠色植物通過

（場所），利用

（能量來源），把

轉(zhuǎn)化成儲存能量的

（產(chǎn)物），并釋放出

（產(chǎn)物）的過程。CO2＋H2O

（CH2O）＋O2光能葉綠體一、光合作用概念與實質(zhì)葉綠體光能CO2和H2O有機物O2光合作用的實質(zhì)：合成有機物，儲存能量1.光合作用釋放的氧氣，是來自原料中的水還是二氧化碳呢？2.葉綠體是如何將化學(xué)能儲存在糖類等有機物中的？【任務(wù)一】閱讀課本102頁第一段第二段，完成以下填空題。二、探索光合作用原理的部分實驗【資料1】19世紀(jì)末，科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。CO2O2C+H2O甲醛(CH2O)初步判斷：氧來自二氧化碳的可能性較小，較可能來源于水。1928年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖。【任務(wù)二】1.閱讀課本102頁思考與討論“探究光合作用原理的部分實驗”，說出四個實驗的實驗結(jié)論，并完成103頁本部分的討論題?！举Y料2】1937年，英國植物學(xué)家希爾（R.Hill）發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2），在光照下可以釋放出氧氣。希

爾

反

應(yīng)二、探索光合作用原理的部分實驗討論2:希爾反應(yīng)是否說明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？討論1:希爾的實驗是否能說明水的光解與糖的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)?不能，反應(yīng)體系中可能還存在其他氧元素物質(zhì)供氧，也不能說明氧元素轉(zhuǎn)移途徑。能。懸浮液中有水,沒有合成糖的另一種必需原料——CO2,該實驗也沒有糖類生成?！举Y料2】1937年，英國植物學(xué)家希爾（R.Hill）發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2），在光照下可以釋放出氧氣。希

爾

反

應(yīng)二、探索光合作用原理的部分實驗延伸思考：1、寫出水的光解反應(yīng)式？2、光合作用生成的O2中的氧元素到底來自H2O還是CO2？可用什么方法？P103右側(cè)魯賓和卡門實驗二、探索光合作用原理的部分實驗【資料3】1941年，美國科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤法研究了光合作用中O2的來源，他們用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別變成H218O和C18O2，然后進行了兩組實驗：討論3：實驗結(jié)論:光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來自

水?。水

魯賓和卡門實驗二、探索光合作用原理的部分實驗【資料3】1941年，美國科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤法研究了光合作用中O2的來源，他們用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別變成H218O和C18O2，然后進行了兩組實驗：延伸思考：1、如何判斷實驗結(jié)果是釋放的18O2還是O2？2、該實驗有對照組嗎？滿足對照原則嗎？通過檢測相對分子質(zhì)量判斷：O2（32）、18O2（36）無單獨對照組實驗組相互對照（對比實驗）阿爾農(nóng)實驗二、探索光合作用原理的部分實驗【資料4】1954年，美國科學(xué)家阿爾農(nóng)在給游離的葉綠體光照時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系供給ADP、Pi時，體系中就會有ATP的產(chǎn)生。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。討論4：嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系。H2OO2+NADPH+能量光照葉綠體ADP+PiATPADP＋PiATP類囊體腔29特殊狀態(tài)的葉綠素a水e光子H+濃度差e2e＋NADP＋＋H+→NADPHADP＋Pi→ATPH2O→1/2O2＋2H+＋2e光知識拓展：光反應(yīng)具體過程三、光合作用的過程光反應(yīng)和暗反應(yīng)(碳反應(yīng))，兩個階段。光合作用過程的示意圖三、光合作用的過程光合作用過程復(fù)雜，包括一系列化學(xué)反應(yīng)。依據(jù)是否需要光能分為：（1）光反應(yīng)階段三、光合作用的過程光、色素、酶類囊體薄膜水的光解：H2O1/2O2+2H++2e-光ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP酶1.場所：2.條件：3.物質(zhì)變化：4.能量變化:光能ATP和NADPH中活躍化學(xué)能NADP++2H++2e-NADPH+H+NADPH的合成：【任務(wù)二】3.說出光反應(yīng)階段的場所、條件、物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)化。（1）光反應(yīng)階段三、光合作用的過程光、色素、酶類囊體薄膜水的光解：H2O1/2O2+2H++2e-光ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP酶1.場所：2.條件：3.物質(zhì)變化：4.能量變化:光能ATP和NADPH中活躍化學(xué)能NADP++H++2e-NADPHNADPH的合成：【任務(wù)二】2.說出光反應(yīng)階段的場所、條件、物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)化。(CH2O)CO2H2O光能水在光下分解光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段O2ADP+PiATPH+、NADP+NADPH5三、光合作用的過程【任務(wù)二】3.閱讀課本103頁，嘗試構(gòu)建光合作用的光反應(yīng)過程。（1）光反應(yīng)階段三、光合作用的過程1.下列有關(guān)探索光合作用原理的實驗的敘述，正確的是(

)A.希爾的實驗說明葉綠體合成糖類的同時，發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣B.阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)葉綠體在光下可合成ATP和NADPHC.魯賓和卡門用180只標(biāo)記H2O，證明了光合作用釋放的氧氣都來自水D.恩格爾曼的水綿實驗利用了需氧細(xì)菌的生理特點作為因變量觀測指標(biāo)√2．1937年，英國植物學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣，這就是著名的希爾反應(yīng)。下列敘述錯誤的是（）A．希爾反應(yīng)讓當(dāng)時的科學(xué)界認(rèn)識到光合作用產(chǎn)生的O2很可能不來源于CO2B．光合作用中的NADPH與希爾反應(yīng)中的鐵鹽，作用是類似的C．希爾的實驗可以說明水的光解與糖的合成并不是同一個反應(yīng)D．光合作用并非整個過程都直接需要光照√【資料5】科學(xué)家卡爾文等用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進行光合作用，追蹤放射性14C的去向。光照30秒后檢測產(chǎn)物，檢測到了多種帶14C標(biāo)記的化合物，有三碳化合物（C3）、五碳化合物（C5）和六碳糖(C6)。1、如何確定二氧化碳中的C先轉(zhuǎn)移到C3、C5和C6中的哪個化合物呢？

三、光合作用的過程卡爾文實驗【任務(wù)三】4.閱讀資料5和資料6，完成相關(guān)問題?！举Y料5】補充：光照5秒左右后，放射性穩(wěn)定地出現(xiàn)在五碳化合物（C5）和六碳糖（CH2O）中；光照0.5秒后，檢測到90%的放射性穩(wěn)定地出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）；2.大致描述CO2轉(zhuǎn)化成有機物過程中，C的轉(zhuǎn)移途徑？三、光合作用的過程【任務(wù)三】4.閱讀資料5和資料6，完成相關(guān)問題?！举Y料5】補充：卡爾文又通過實驗發(fā)現(xiàn)如果光照下突然中斷CO2供應(yīng)，C3急劇減少而C5增加。C5C33、根據(jù)卡爾文的兩個實驗推測C3與C5之間的關(guān)系。C3與C5之間是相互循環(huán)的三、光合作用的過程【任務(wù)三】4.閱讀資料5和資料6，完成相關(guān)問題?！举Y料6】阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在黑暗條件下，只要供給了ATP和NADPH，葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類，同時ATP和NADPH含量急劇下降。1.卡爾文循環(huán)呈現(xiàn)有機物的形成過程，與前面水的光解產(chǎn)生氧氣過程是否存在一定聯(lián)系？2.ATP和NADPH參與生成C5和C6的過程。那光能是經(jīng)過怎樣的轉(zhuǎn)化儲存到糖類中的？光能首先被光合色素吸收，轉(zhuǎn)化成ATP、NADPH中的化學(xué)能，再轉(zhuǎn)移到糖類等有機物中。H2OO2+H++能量光照葉綠體ADP+Pi

ATPNADP+

+H+

+e

NADPH

水的光解為卡爾文循環(huán)提供了ATP和NADPH。（1）暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）階段（卡爾文循環(huán)）三、光合作用的過程【任務(wù)三】5.閱讀課本104頁，嘗試完善光合作用的示意圖。ATPADP+Pi酶O2NADP++H+H2O光解光反應(yīng)階段類囊體薄膜NADPH暗反應(yīng)階段2C3CO2（CH2O）多種酶參加反應(yīng)固定葉綠體基質(zhì)還原C5（1）暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）階段（卡爾文循環(huán)）三、光合作用的過程CO2的固定：C3的還原：葉綠體基質(zhì)NADPH、ATP、酶、CO2ATP和NADPH中的化學(xué)能糖類中穩(wěn)定化學(xué)能1.場所：2.條件：3.物質(zhì)變化4.能量變化：CO2＋C52C3酶NADPH2C3(CH2O)+C5、ATP酶【任務(wù)三】6.說出暗反應(yīng)階段的場所、條件、物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)化。(CH2O)CO2H2O光能水在光下分解光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段固定還原多種酶參加催化O2ADP+PiATPH+、NADP+NADPHC52C35三、光合作用的過程【任務(wù)三】7、結(jié)合課本和所學(xué)知識，嘗試構(gòu)建光合作用過程模型。光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光、色素和酶多種酶、ATP、NADPH1）光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供NADPH、ATP2）暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP+葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)CO2的固定，C3的還原有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能光能水的光解、ATP的合成活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能5三、光合作用的過程【任務(wù)三】7.結(jié)合課本和所學(xué)知識，對比光反應(yīng)和暗反應(yīng)，完成下表：四、條件驟變時物質(zhì)含量的變化討論：葉綠體處不同條件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的動態(tài)變化?條件C3C5NADPH和ATP(CH2O)停止光照CO2供應(yīng)不變光照不變停止CO2供應(yīng)

增加減少增加減少減少減少減少增加色素分子可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原NADP+NADPHATP、ADP分別從哪里轉(zhuǎn)移到哪里？ATP從類囊體薄膜轉(zhuǎn)移葉綠體基質(zhì)，ADP從葉綠體基質(zhì)轉(zhuǎn)移到類囊體薄膜條件光照減弱光照增強CO2濃度減少CO2濃度增加C3C5ATPNADPH增加減少減少增加減少增加增加減少減少增加增加減少減少增加增加減少【任務(wù)三】7.結(jié)合課本和學(xué)習(xí)到的光合作用知識，完成下表二、光合作用的原理二、拓展：化能合成作用能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用。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。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌CO2+H2O(CH2O)+O2能量思考：進行化能合成作用的生物屬于自養(yǎng)還是異養(yǎng)生物？異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。自養(yǎng)生物：以無機物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)。硝化細(xì)菌三、探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體光：光照強度、光質(zhì)、光照時間CO2的濃度、H2O礦質(zhì)元素溫度外因內(nèi)因酶的活性、數(shù)量色素的含量葉綠體的數(shù)量問題2：根據(jù)光合作用反應(yīng)式，分析影響光合作用的環(huán)境因素有哪些？三、探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體問題1：根據(jù)光合作用反應(yīng)式，可以用哪些指標(biāo)來表示光合作用強度？光合作用強度指植物在單位時間內(nèi)，通過光合作用制造糖類的量光合作用強度的表示方法：固定或者消耗CO2的量制造有機物（糖類）的量產(chǎn)生O2的量單位時間內(nèi)凈（表觀）光合速率

呼吸速率真正（總）光合速率+=CO2吸收量O2的釋放量有機物積累量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量消耗有機物的量固定或消耗CO2量產(chǎn)生O2的量合成有機物的量類比于：總收入支出存下的錢+=+=+=思考：植物在進行光合作用的同時，還會進行呼吸作用。我們觀測到的光合作用指標(biāo)，如O2的釋放量，是植物光合作用實際產(chǎn)生的總O2量嗎？O2的產(chǎn)生量呼吸作用O2的消耗量O2的釋放量1、光照強度四、光合作用原理的應(yīng)用A點：只進行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示細(xì)胞呼吸的強度AB段：呼吸作用強度>光合作用強度B點：細(xì)胞呼吸強度=光合作用強度，此時光照強度為光補償點BC段：光合作用強度>呼吸作用強度AC段限制光合速率的因素是光照強度；C點之后限制光合速率的因素是CO2濃度或者酶的活性等。光補償點光飽和點D凈光合總光合呼吸四、光合作用原理的應(yīng)用應(yīng)用①陰雨天適當(dāng)提

高光照強度增加光合作用強度，使作物增產(chǎn)；②不同植物采取不同光照。套種間作，合理密植

③溫

室大

棚

使

用

無

色

玻

璃

或

薄

膜。

1、光照強度A’B’OC’ABC陰生植物陽生植物CO2吸收量CO2釋放量陽生植物的光補償點和光飽和點都比陰生植物大陰生植物

是指在弱光條件下比強光條件下生長良好的植物。陽生植物在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽生植物。甲圖對應(yīng)

；乙圖對應(yīng)

；丙圖對應(yīng)

；丁圖對應(yīng)

。乙丙丁甲A點A→B點B點光照強度大于B點1、光照強度四、光合作用原理的應(yīng)用實驗原理根據(jù)單位時間小圓形葉片浮起的數(shù)量的多少，探究光照強度與光合作用強度的關(guān)系。葉片含有空氣上浮抽氣葉片下沉葉片上浮光合作用產(chǎn)生O2O2充滿細(xì)胞間隙材料用具打孔器、5WLED臺燈、米尺、燒杯、綠葉等?！救蝿?wù)一】2.閱讀課本105頁探究實踐“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”，明確本實驗的實驗原理、實驗步驟、分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。四、光合作用原理的應(yīng)用0.6cm的打孔器打孔打出圓形小葉片30片黑暗保存葉片葉片置于注射器內(nèi)抽出葉片的氣體葉片均分為3組四、光合作用原理的應(yīng)用

探究光照強度對光合作用強度的影響方法步驟方法步驟1.取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液），向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片；2.分別對這3個實驗裝置進行強、中、弱三種光照。強光中等光弱光注：LED燈作為光源（冷光源，排除溫度干擾），分別用不同光照強度（調(diào)節(jié)光源與燒杯的距離）去照射葉片。葉片均分為3組四、光合作用原理的應(yīng)用方法步驟3.觀察并記錄同一時間段內(nèi)各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量?；蛏细∠嗤瑪?shù)量的小圓形葉片各實驗裝置所用時間。實驗結(jié)果實驗結(jié)論在一定光照強度范圍內(nèi)，光合作用隨著光照強度的增加而增強。四、光合作用原理的應(yīng)用四、光合作用原理的應(yīng)用2.CO2濃度A點：CO2補償點（光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率）B點：CO2飽和點D點之后光合速率的限制因素：

主要為光照強度和溫度。1.“正其行，通其風(fēng)”：加快空氣流通，增大CO2濃度，提高光合速率。2.溫室大棚內(nèi)增施有機肥：有機肥分解釋放大量的CO2。C點

：進行光合作用所需CO2的最低濃度ABCDOCO2吸收量CO2釋放量CO2濃度原理：影響暗反應(yīng)，制約C3的形成光合作用速率A’B’CO2濃度應(yīng)用：1.溫室中,白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫，從而提高作物產(chǎn)量（有機物積累量）；

2.植物“午休”現(xiàn)象。應(yīng)用：四、光合作用原理的應(yīng)用3.溫度原理1：溫度通過影響

影響光合作用。曲線分析:酶的活性原理2:影響氣孔開閉盛夏一天24小時中，植物吸收和釋放CO2量的變化AC：B點：C點：CD段：黑暗，僅有細(xì)胞呼吸，無光合作用光合作用開始點光合速率逐漸增大，但<呼吸速率凌晨溫度最低，細(xì)胞呼吸最弱BC：溫度回升，呼吸作用增強D點：DE