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1、第第9 9讲讲 光合作用光合作用条件不同条件不同场所不同场所不同过程不同过程不同光合作用是不是细胞呼吸的逆反应?光合作用是不是细胞呼吸的逆反应?基粒基粒外膜外膜内膜内膜基质基质(类囊体堆类囊体堆叠形成叠形成)思考:思考:类囊体的结构非常特殊,使得叶绿类囊体的结构非常特殊,使得叶绿体内部的膜面积大大增加,这样的结构与体内部的膜面积大大增加,这样的结构与它的功能有哪些密切相关性呢?它的功能有哪些密切相关性呢?1.极大地扩展了受光面积极大地扩展了受光面积2.为光合作用所必需的酶提供附着点为光合作用所必需的酶提供附着点3.为吸光色素提供广大的附着点为吸光色素提供广大的附着点光合色素的提取和分离光合色素
2、的提取和分离P87P87实验原理实验原理叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中(如如95%95%乙醇乙醇)。色素在层析液中溶解度不同色素在层析液中溶解度不同,在滤纸上的扩散速度在滤纸上的扩散速度也不同也不同(溶解度高溶解度高扩散得快扩散得快)。材料试剂材料试剂新鲜绿色叶片新鲜绿色叶片 95%95%乙醇乙醇 CaCOCaCO3 3 SiOSiO2 2 层析液层析液 方法步骤方法步骤 提取色素提取色素(研磨研磨过滤过滤)制备滤纸条制备滤纸条画滤液细画滤液细线线分离色素分离色素(2013江苏卷江苏卷)关于叶绿体中色素的提取和分离实)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的
3、是验的操作,正确的是A.使用定性滤纸过滤研磨液使用定性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2-3 次次D.研磨叶片时,用浓度为研磨叶片时,用浓度为75%的乙醇溶解色素的乙醇溶解色素(2013海南卷海南卷)关于叶绿素提取的叙述,错误的是)关于叶绿素提取的叙述,错误的是A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B.加入少许加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏能避免叶绿素被破坏C.用乙醇提取的叶绿体色素中没有胡萝卜素用乙醇提取的叶绿体色素中没有胡萝卜素 D
4、.研磨时加入二氧化硅可使叶片研磨更充分研磨时加入二氧化硅可使叶片研磨更充分色素的种类色素的种类颜色颜色吸收吸收光谱光谱纸层纸层析图析图类胡萝类胡萝卜素卜素(约占约占1/4)胡萝卜素胡萝卜素C40H56叶黄素叶黄素C40H56O2叶绿素叶绿素(约占约占3/4)叶绿素叶绿素aC55H72O5N4Mg叶绿素叶绿素bC55H70O6N4Mg叶绿体中的色素叶绿体中的色素橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色主要是主要是红光红光 蓝紫光蓝紫光主要是主要是蓝紫光蓝紫光太阳光太阳光红外光红外光 700nm可见光可见光400-700nm紫外光紫外光 400nm紫紫 靛靛 蓝蓝 绿绿 黄黄 橙橙 红红吸收光
5、谱吸收光谱400 500 600 700 紫紫 靛靛 蓝蓝 绿绿 黄黄 橙橙 红红叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素蓝紫光红色红色绿色绿色黑色黑色无色无色思考:思考:选什么颜色的玻璃钟罩光合作用最选什么颜色的玻璃钟罩光合作用最强?什么颜色最弱?强?什么颜色最弱?影响叶绿素合成的外界因素影响叶绿素合成的外界因素光:光:是影响叶绿素合成的主要条件是影响叶绿素合成的主要条件温度:温度:叶绿素的合成过程有酶的参与叶绿素的合成过程有酶的参与矿质元素:矿质元素:缺缺N、Mg、Fe、Mn、Cu或或Zn 时,叶绿素不能正常形成,呈缺绿症。时,叶绿素不能正常形成,呈缺绿症。(2013新课标
6、卷新课标卷II)关于叶绿素的叙述,错误的是)关于叶绿素的叙述,错误的是A叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b都含有镁元素都含有镁元素B被叶绿素吸收的光可用于光合作用被叶绿素吸收的光可用于光合作用C叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同在红光区的吸收峰值不同D植物呈现绿色使由于叶绿素能有效地吸收绿光植物呈现绿色使由于叶绿素能有效地吸收绿光类囊体类囊体基质基质三碳糖三碳糖H2OO2ATPNADPHCO2光反应光反应碳反应碳反应H2O1234567光反应与碳反应的过程光反应与碳反应的过程叶绿体叶绿体中的色素中的色素H2ONADPHATPADP+Pi水的光解水的光解O22C3C5三碳糖三碳
7、糖多种酶多种酶参加催化参加催化CO2还还 原原固固 定定C5的再生的再生光反应阶段光反应阶段碳反应阶段碳反应阶段(叶绿体类囊体膜中)(叶绿体类囊体膜中)(叶绿体基质中)(叶绿体基质中)叶绿素、类胡萝卜素复合体(光系统)叶绿素、类胡萝卜素复合体(光系统)叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素光光光光叶绿素叶绿素a a蛋白质复合体蛋白质复合体(可以转换光能)(可以转换光能)2 2e e-高能电子高能电子低能电子低能电子2e-光系统光系统+H+H+NADPNADP+NADPHNADPHADP+Pi ATPADP+Pi ATP能量能量光系统光系统低能电子低能电子2 2e e-高能电子高能电子2e-叶绿素、类
8、胡叶绿素、类胡萝卜素复合体萝卜素复合体 O2+2H+H2O2e-光反应包括光反应包括光系统光系统和和光系统光系统 P91 P91物质变化:物质变化:能量变化:能量变化:H2O 2 H+O2+2e-ADP+Pi+能量能量 ATP光能光能电能电能ATPATP、NADPHNADPH中活跃的化学能中活跃的化学能光反应中的物质和能量变化光反应中的物质和能量变化NADP+H+2e-NADPH 光能被转变为光能被转变为ATPATP和和NADPHNADPH中的化学能中的化学能光反应小结:光反应小结:场所:场所:条件:条件:物质变化:物质变化:能量的转换:能量的转换:最初电子供体:最初电子供体:最终电子受体:最
9、终电子受体:基粒类囊体基粒类囊体水的光解、水的光解、ATP、NADPH的形成的形成光能光能电能电能 ATP、NADPH中活跃的化学能中活跃的化学能水水NADP+需光直接参与、色素、酶需光直接参与、色素、酶多种酶多种酶参加催化参加催化1个个CO2碳反应碳反应提供提供NADPH提供提供ATP还还 原原2个个三碳糖三碳糖磷酸磷酸三碳糖三碳糖离开卡尔文循环离开卡尔文循环三碳糖三碳糖再生为再生为RuBP2个磷酸甘油酸个磷酸甘油酸1个个RuBP固固 定定(C5)(2C3)参与合成淀粉、蛋白质和脂质;参与合成淀粉、蛋白质和脂质;大部分大部分三碳糖三碳糖运到叶绿体外,转变成蔗糖。运到叶绿体外,转变成蔗糖。三碳
10、糖三碳糖蛋白质蛋白质脂质脂质蔗糖蔗糖氨基酸氨基酸淀粉淀粉三碳糖(大部分)三碳糖(大部分)供细胞利用供细胞利用光合产物在植物细胞中的利用光合产物在植物细胞中的利用1.碳反应的碳反应的直接产物是三碳糖直接产物是三碳糖;2.三碳糖在叶绿体内能参与合成淀粉、蛋白质和脂质;三碳糖在叶绿体内能参与合成淀粉、蛋白质和脂质;3.大部分三碳糖运到叶绿体外,转变成蔗糖。大部分三碳糖运到叶绿体外,转变成蔗糖。碳反应中的物质变化碳反应中的物质变化CO2的固定的固定C3的还原的还原C5(RuBP)的再生)的再生5 三碳糖三碳糖 3 C5ATP ADP+PiNADPH NADP+6 三碳糖三碳糖6C33C5(RuBP)+
11、3CO2 6 C3(3-磷酸甘油酸)磷酸甘油酸)碳反应小结:场所:场所:条件:条件:物质变化:物质变化:能量的转换:能量的转换:碳反应直接产物碳反应直接产物:叶绿体基质叶绿体基质 CO2的固定;的固定;C3的还原;的还原;RuBP再生再生ATP、NADPH中活跃的化学能中活跃的化学能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能三碳糖三碳糖不需光直接参与、多种酶不需光直接参与、多种酶2.若若CO2浓度突然降至极低,其他条件不变的情况下,浓度突然降至极低,其他条件不变的情况下,叶肉细胞内下列化合物的含量在短时间内有何变化?叶肉细胞内下列化合物的含量在短时间内有何变化?C5 C3 C3糖糖 ATP 1.
12、在光照突然消失,其他条件不变的情况下,叶肉细在光照突然消失,其他条件不变的情况下,叶肉细胞内下列化合物的含量在短时间内有何变化?胞内下列化合物的含量在短时间内有何变化?ATP C3 C3糖糖 C5 (CH2O)比较项目比较项目光反应光反应碳反应碳反应区区别别条件条件场所场所物质物质 变化变化能量能量 变化变化联联 系系光、色素、酶光、色素、酶多种酶、多种酶、ATP、NADPH类囊体膜中类囊体膜中叶绿体基质中叶绿体基质中水的光解水的光解H2O2H+O22e ATP的生成的生成 ADPPi+能量能量ATPC3的还原和的还原和C5的再生的再生CO2的固定的固定3CO23C56C3C3NADPHATP
13、 ADPPiC5光能光能电能电能 活跃的化学能活跃的化学能 活跃的化学能活跃的化学能 稳定的化学能稳定的化学能 NADPH的生成的生成 NADP+2eH+NADPH 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供NADPH、ATP,合成储存能量的有机物。合成储存能量的有机物。(2013海南卷海南卷)某植物叶片不同部位的颜色不)某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置同,将该植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出
14、现蓝色,有的没有出现蓝察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。其中,没有出现蓝色的部位是色。其中,没有出现蓝色的部位是 A.a、b和和d B.a、c和和e C.c、d和和e D.b、c和和e(2013重庆卷重庆卷)下图是水生植物黑藻在光照等环境因素)下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确At1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、质中水光解加快、O2释放增多释放增多Bt2t3,碳反应限制光合作用。若在,碳反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照,时
15、刻增加光照,光合速率将再提高光合速率将再提高Ct3t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、碳反应增强的结果应速率不变、碳反应增强的结果Dt4后短暂时间内,叶绿体中后短暂时间内,叶绿体中ADP和和Pi含量升高,含量升高,C3化合物化合物还原后的直接产物含量降低还原后的直接产物含量降低光合作用反应式:光合作用反应式:C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量能量酶酶需氧呼吸反应式:需氧呼吸反应式:6CO2+12 H2*O光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6*O2+6H2O 葡萄糖葡萄糖比较项目比较项目光合作用光合作用细胞呼
16、吸细胞呼吸(需氧需氧)区区别别场所场所发生时间发生时间条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化H的来源的来源H的去路的去路实质实质 联联 系系叶绿体叶绿体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体有光时进行(白天)有光时进行(白天)时刻都在进行时刻都在进行需光、需光、COCO2 2、叶绿体等、叶绿体等需氧、酶等需氧、酶等无机物无机物有机物有机物 有机物有机物无机物无机物光能光能化学能化学能化学能化学能ATPATP中化学能中化学能H H2 2O O的光解的光解C C6 6H H1212O O6 6、丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O的分解的分解还原三碳分子(还原三碳分子(C3)与与O O2 2结合生成结合
17、生成H H2 2O O合成有机物,贮存能量合成有机物,贮存能量分解有机物,释放能量分解有机物,释放能量光合作用为细胞呼吸提供有机物、光合作用为细胞呼吸提供有机物、O O2 2;细胞呼吸为光合作用提供细胞呼吸为光合作用提供COCO2 2等等光合作用和需氧呼吸的比较光合作用和需氧呼吸的比较热能热能光合作用强度光合作用强度(速率)(速率)=制造有机物量(放制造有机物量(放O O2 2量、吸量、吸COCO2 2量)量)单位时间、单位光合作用面积单位时间、单位光合作用面积光合作用速率光合作用速率 单位时间内,单位光合作用面积所固定的单位时间内,单位光合作用面积所固定的太阳能。可以用生产的有机物的量、植物
18、释放太阳能。可以用生产的有机物的量、植物释放的氧气的量、吸收的二氧化碳的量来表示。的氧气的量、吸收的二氧化碳的量来表示。六、影响光合作用的因素六、影响光合作用的因素下列材料如何检测光合速率?下列材料如何检测光合速率?叶片、打孔器、真空泵、试管、叶片、打孔器、真空泵、试管、NaHCO3稀溶液稀溶液,日光灯,日光灯检测光合速率的指标是?检测光合速率的指标是?B瓶中的液体瓶中的液体是?是?NaHCO3 溶液溶液如何检测单位时间内制造有机物的量?M是什么条件是什么条件?影响光合速率的内部因素有哪些?外影响光合速率的内部因素有哪些?外部(环境)因素有哪些?如何研究?部(环境)因素有哪些?如何研究?影响光
19、合速率影响光合速率因素因素6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*光能光能叶绿体叶绿体内部影响因素内部影响因素植物的种类色素的含量酶的数量叶绿体的数量真正光合作用强度真正光合作用强度(速率)(速率)=叶绿体制造有机物量(放叶绿体制造有机物量(放O O2 2量、吸量、吸COCO2 2量)量)单位时间、单位光合作用面积单位时间、单位光合作用面积表观(净)表观(净)光合作用强度光合作用强度(速率)(速率)=细胞或植株积累有机物量(放细胞或植株积累有机物量(放O O2 2量、吸量、吸COCO2 2量)量)单位时间、单位光合作用面积单位时间、单位光合作用面积真正光合速率真正光合速率=表观
20、光合速率表观光合速率+呼吸速率呼吸速率环境因素影响光合速率环境因素影响光合速率原料原料条件条件产物产物怎样才能提高光合速率?怎样才能提高光合速率?CO2浓浓度度 水水 分分 光光 照照 矿矿质质元元素素 温温 度度6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*光能光能叶绿体叶绿体影响光合作用的环境因素影响光合作用的环境因素光照强度光照强度光照光照光反应光反应ATPATP和和NADPHNADPH三碳酸的还原三碳酸的还原温度温度温度温度酶的活性酶的活性COCO2 2浓度浓度COCO2 2浓度浓度碳反应碳反应水水影响气孔开闭影响气孔开闭(CO(CO2 2供应供应)碳反应碳反应矿质元素矿质元
21、素影响叶绿素、影响叶绿素、ATPATP、NADPHNADPH的合成,酶的活性等的合成,酶的活性等(光饱和点)(光饱和点)(光补偿点)(光补偿点)光强度光强度ABCO2的吸收值的吸收值CO2的释放值的释放值 影响光合速率的因素(光强度)影响光合速率的因素(光强度)C+6+4+2-1-2(光饱和点)(光饱和点)(光补偿点)(光补偿点)光强度光强度ABO2的释放值的释放值O2的吸收值的吸收值黑暗中呼吸作用强度黑暗中呼吸作用强度表表观观光光合合速速率率真真正正 光光合合速速率率 影响光合速率的因素(光强度)影响光合速率的因素(光强度)真正光合速率真正光合速率=表观光合速率表观光合速率+呼吸速率呼吸速率
22、C+6+4+2-1-2(光饱和点)(光饱和点)(光补偿点)(光补偿点)光强度光强度ABCO2的吸收值的吸收值CO2的释放值的释放值C+6+4+2-1-2光强度、温度和光强度、温度和CO2浓度浓度对光合作用的影响是综合性的。对光合作用的影响是综合性的。受碳反应限制受碳反应限制 为什么光强度达到为什么光强度达到B点后,光合速率不再增强?点后,光合速率不再增强?(光饱和点)(光饱和点)(光补偿点)(光补偿点)光强度光强度ABCO2的吸收值的吸收值CO2的释放值的释放值C+6+4+2-1-2(高温)(高温)高高CO2百分含量百分含量(低温)(低温)低低CO2百分含量百分含量光强度、温度和光强度、温度和
23、CO2浓度浓度对光合作用的影响是综合性的。对光合作用的影响是综合性的。温度,温度,CO2浓度。浓度。一般情况下,光强度达到一般情况下,光强度达到B点后,限制光合速率点后,限制光合速率的主要环境因素可能是哪些?的主要环境因素可能是哪些?(光饱和点)(光饱和点)(光补偿点)(光补偿点)光强度光强度ABCO2的吸收值的吸收值CO2的释放值的释放值 影响光合速率的因素(光强度)影响光合速率的因素(光强度)C+6+4+2-1-2如果适当提高如果适当提高CO2浓度浓度(不影响呼吸速率),不影响呼吸速率),请问请问A、B点如何变化?点如何变化?(高温)(高温)高高CO2百分含量百分含量(低温)(低温)低低C
24、O2百分含量百分含量不同光质对光合速率的影响不同光质对光合速率的影响红光区红光区蓝紫光区蓝紫光区水绵水绵农业上用大棚种植蔬菜,应选择农业上用大棚种植蔬菜,应选择 颜颜色的玻璃(塑料薄膜)。色的玻璃(塑料薄膜)。无无光光合合作作用用合合成成量量光强度光强度 蓝光蓝光红光红光黄光黄光(3)CO2浓度浓度-放放出出 O2(mg/dm2h)ABC吸吸收收Co2浓度浓度COCO2 2在适宜浓度范在适宜浓度范围内,光合速率围内,光合速率会随会随COCO2 2浓度的增浓度的增高而增高。高而增高。D 影响光合速率的因素(影响光合速率的因素(CO2浓度)浓度)CO2浓度浓度光光合合速速率率 0CB1.目前大气中
25、目前大气中CO2浓度浓度在哪点在哪点?CO2浓度在浓度在1%以内时,光合速率会随以内时,光合速率会随CO2浓度的浓度的增高而增高,超过增高而增高,超过1%光合速率不再增强,为什么?光合速率不再增强,为什么?农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。发生器等。A如何用表观光合速率表示?(co2饱和点)饱和点)(co2补偿点)补偿点)CO2浓度浓度ABO2的释放值的释放值O2的吸收值的吸收值C 一般情况下,一般情况下,CO2浓度浓度达到达到C点后,限制光合点后,限制光合速率的主要环
26、境因素可能是?速率的主要环境因素可能是?光照强度光照强度如何用表观光合速率表示?(co2饱和点)饱和点)(co2补偿点)补偿点)CO2浓度浓度ABO2的释放值的释放值O2的吸收值的吸收值C请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?(弱光)(弱光)(强光)(强光)图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间间CO2浓度的变化,图乙表示棚内植株浓度的变化,图乙表示棚内植株在在b点时消耗的点时消耗的CO2总量与消耗的总量与消耗的O2总量总量之比之比(体积比体积比),其中正确的是,其中正确的是()如图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对二氧
27、化如图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对二氧化碳的吸收和释放状况的示意图甲图是在春季的某一碳的吸收和释放状况的示意图甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问(1)甲图曲线中)甲图曲线中C点和点和E点(外界环境中二氧化碳浓点(外界环境中二氧化碳浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳处于平光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳处于平衡状态衡状态(2)根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的)根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段,其中
28、光合作用强度最高的是段,其中光合作用强度最高的是D 点,植株积累有点,植株积累有机物最多的是机物最多的是E 点点(3)乙图曲线中间)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,可能处光合作用强度暂时降低,可能是因为是因为?光合作用整套机构对温度比较敏感,温度过高时光光合作用整套机构对温度比较敏感,温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。影响光合速率的因素(温度)影响光合速率的因素(温度)温度温度吸吸收收量量CO2025 将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组,分别置将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组,分别置于不同日温和夜温下生长,其他条
29、件相同且适宜。一于不同日温和夜温下生长,其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度,结果如下:段时间后测定统计每组幼苗的平均高度,结果如下:日温日温()夜温夜温()1117233033.2cm19.9cm2330.7cm24.9cm15.8cm1716.8cm10.9cm 温室栽培中,可适当提高白天温度,适当降低夜温室栽培中,可适当提高白天温度,适当降低夜间温度,从而提高作物产量(有机物积累量)。间温度,从而提高作物产量(有机物积累量)。影响光合速率的因素(温度)影响光合速率的因素(温度)影响光合速率的因素(温度)影响光合速率的因素(温度)光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用温度温度
30、吸吸收收或或释释放放量量CO20 温室栽培中,可适当提高白天温度,适当降低夜温室栽培中,可适当提高白天温度,适当降低夜间温度,从而提高作物产量(有机物积累量)。间温度,从而提高作物产量(有机物积累量)。(4)水分)水分缺水缺水部分气孔关闭部分气孔关闭C3形成减少形成减少叶脉折断叶脉折断水分运输受阻水分运输受阻元素元素功功 能能 N蛋白质、酶、蛋白质、酶、NADP+、ATP、核酸、叶、核酸、叶绿素、生长素等的组成元素绿素、生长素等的组成元素 P生物膜、核酸、生物膜、核酸、ATP、NADP+等的组成等的组成元素元素 K促进糖类物质合成及运输到储存器官;促进糖类物质合成及运输到储存器官;缺钾植物抗寒
31、能力降低缺钾植物抗寒能力降低 Mg 叶绿素的组成元素叶绿素的组成元素(5)矿质元素)矿质元素光照强度光照强度较高较高CO2浓度浓度较低较低CO2浓度浓度(6)各种环境因素的综合作用)各种环境因素的综合作用AB讨论:讨论:A、B点点,限制光合作用强度的因素分限制光合作用强度的因素分别是什么别是什么?CO2的吸收值的吸收值CO2的释放值的释放值适宜温度适宜温度较低温度较低温度思考:思考:图中各曲线的差异是由于什么因素影响了光合图中各曲线的差异是由于什么因素影响了光合作用的什么过程所致?作用的什么过程所致?光光合合作作用用合合成成量量光光合合作作用用合合成成量量光光合合作作用用合合成成量量光强度光强
32、度 光强度光强度 光强度光强度 曲曲 线线X1 X2 X3Y1 Y2 Y3Z1 Z2 Z3影响光合作用的阶段影响光合作用的阶段影响因素影响因素(举例举例)暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应CO2、温度、温度光质光质生长状况生长状况X1X2Y2Y1Y3Z3Z2Z1X3增加光合作用面积增加光合作用面积提高提高光能光能利用利用率率提高农作物的产量的措施提高农作物的产量的措施采用优良品种采用优良品种除草治虫除草治虫控制光照强度控制光照强度适当增加适当增加COCO2 2的浓度的浓度提供充足的肥料提供充足的肥料控制好温室内的温度控制好温室内的温度提供充足的水分提供充足的水分提高提高光合光合作
33、用作用效率效率延长光合作用时间延长光合作用时间(套种、轮种等套种、轮种等)(合理密植、间作等合理密植、间作等)v有关光合作用的实验设计有关光合作用的实验设计如何验证光合作用有无进行如何验证光合作用有无进行?怎样测定光合作用速率怎样测定光合作用速率?如何验证光合作用的生成物如何验证光合作用的生成物(O2、淀粉、淀粉)?如何验证光合作用中产生的氧气来自于如何验证光合作用中产生的氧气来自于H2O?如何去掉叶绿体中的色素如何去掉叶绿体中的色素(脱色脱色)?如何验证光合作用需要如何验证光合作用需要CO2或叶绿体或或叶绿体或光等?光等?设计实验:设计实验:验证叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光验证叶绿体中
34、的色素主要吸收红光和蓝紫光材料用具:材料用具:色素提取液色素提取液 三棱镜三棱镜 光源等光源等实验思路实验思路:预期结果:预期结果:.透过三棱镜的光,照射水绵临时装片,大量好透过三棱镜的光,照射水绵临时装片,大量好氧菌聚集在氧菌聚集在红光红光和和蓝紫光蓝紫光区。说明光合色素主要区。说明光合色素主要吸收这两个波段的光。吸收这两个波段的光。问题问题4 色素吸光特性的探究色素吸光特性的探究(03江苏江苏)生长旺盛的叶片生长旺盛的叶片,剪成剪成5毫米见方的毫米见方的小块小块,抽去叶内气体抽去叶内气体,做下列处理做下列处理(见图及图见图及图注注),这四个处理中这四个处理中,沉入底部的叶片小块最沉入底部的
35、叶片小块最先浮起的是先浮起的是照光照光(0606四川卷四川卷)将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭)将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室小室,调节小室 CO CO2 2 浓度,在适宜光照强度下测定浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以叶片光合作用的强度(以 CO CO2 2 吸收速率表示),测吸收速率表示),测定结果如下图。下列相关叙述,正确的是定结果如下图。下列相关叙述,正确的是 A A如果光照强度适当降低,如果光照强度适当降低,a a 点左移,点左移,b b 点左移点左移 B B如果光照强度适当降低,如果光照强度适当降低,a a 点左移,点左移,b b 点右移点右移 C C
36、如果光照强度适当增强,如果光照强度适当增强,a a 点右移,点右移,b b 点右移点右移 D D如果光照强度适当增强,如果光照强度适当增强,a a 点左移,点左移,b b 点右移点右移设计实验:设计实验:探究植物光合作用产物氧气中氧的来源探究植物光合作用产物氧气中氧的来源实验思路实验思路:预期结果:预期结果:.1939年,鲁宾和卡门的同位素标记法实验年,鲁宾和卡门的同位素标记法实验证实:证实:光合作用产生的氧气来自水,而不是来自二光合作用产生的氧气来自水,而不是来自二氧化碳。氧化碳。6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体设计实验:设计实验:验证植物光合作用需
37、要验证植物光合作用需要CO2 材料用具:材料用具:2 2个适当大小可密封的玻璃罩,个适当大小可密封的玻璃罩,2 2株长势相同的盆栽植物,株长势相同的盆栽植物,NaOHNaOH溶液溶液(吸收吸收COCO2 2),NaNaHCOHCO3 3溶液溶液 大小烧杯,酒精,酒精灯,水浴锅、大小烧杯,酒精,酒精灯,水浴锅、碘液等碘液等实验步骤:实验步骤:.饥饿处理饥饿处理 保持光照保持光照 酒精脱色酒精脱色碘液碘液检测检测碳酸氢钠溶液碳酸氢钠溶液设计实验:设计实验:验证植物光合作用需要叶绿体验证植物光合作用需要叶绿体材材料料用用具具:金金边边天天竺竺葵葵(叶叶边边缘缘金金黄黄色色,没没有有叶叶绿绿体体),大大小小烧烧杯杯,酒酒精精,酒酒精精灯灯,水水浴浴锅锅、碘碘液液等等实验步骤:实验步骤:.检测指标检测指标.预期结果:预期结果:.设计实验:设计实验:验证植物光合作用需要光照验证植物光合作用需要光照材料用具:材料用具:大叶盆栽一盆,遮光板大叶盆栽一盆,遮光板,大小烧杯,大小烧杯,酒精,酒精灯,水浴锅、酒精,酒精灯,水浴锅、碘液等碘液等实验步骤:实验步骤:.检测指标检测指标.预期结果:预期结果:.光合作用和细胞呼吸的近3年高考题回顾
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