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1、第第1010讲讲 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用高考考点高考考点1.1.光合作用的发现历程光合作用的发现历程2.2.色素的提取、分离实验色素的提取、分离实验3.3.叶绿体的结构及色素分布叶绿体的结构及色素分布4.4.光合作用的过程光合作用的过程5.5.影响光合作用的因素影响光合作用的因素6.6.光合作用与呼吸作用光合作用与呼吸作用 五年后柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重80kg80kg多多多多土壤减少不到土壤减少不到土壤减少不到土壤减少不到100100g g原料:水分原料:水分海海尔蒙特栽培的柳蒙特栽培的柳树实验考点一:光合作用的发现过程考点一:光合作用的发现过程有人重复了普利斯特
2、利的实验,得到相反的结果,所以有人认有人重复了普利斯特利的实验,得到相反的结果,所以有人认为植物也能使空气变污浊?为植物也能使空气变污浊?普里斯特利(普里斯特利(1771年)年)结论:植物可以更新空气:植物可以更新空气17791779年,英格豪斯做了年,英格豪斯做了500500多次植物更新空气的多次植物更新空气的实验,有一天,有一天晚晚上上,他把植物和小白鼠用玻璃罩密封,后来照明的蜡,他把植物和小白鼠用玻璃罩密封,后来照明的蜡烛燃尽了,燃尽了,第二天早上他第二天早上他发现小鼠死了。小鼠死了。英格豪斯发现:普利斯特利的实验只有在英格豪斯发现:普利斯特利的实验只有在有有光照(条件)光照(条件)射射
3、下下才能成功,植物只有才能成功,植物只有绿叶绿叶才能更新空气。才能更新空气。由于当时科学界还未发现空气的组成,所以当时人们并不知道由于当时科学界还未发现空气的组成,所以当时人们并不知道植物更新了空气的什么成分。直到植物更新了空气的什么成分。直到17851785年,由于发现了空气的组成,年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在人们才明确绿叶在光下吸收的气体是光下吸收的气体是CO2CO2(原料原料),放出的气体,放出的气体是是O2O2(产物产物)。在这一过程中,光能哪去了?在这一过程中,光能哪去了?依据能量的转化和守恒定律,依据能量的转化和守恒定律,18451845年德国科学家梅耶提出,植年德国
4、科学家梅耶提出,植物在进行光合作用时,物在进行光合作用时,把光能转化成化学能把光能转化成化学能储存起来。储存起来。萨克斯的克斯的实验植物光合作用的植物光合作用的产物除氧之外物除氧之外还有什么?有什么?植物光合作用的植物光合作用的产物物还有淀粉。有淀粉。曝光一曝光一侧的叶片的叶片经过碘液碘液处理后理后变成成蓝色色遮光一遮光一侧的叶片的叶片经过碘液碘液处理后不理后不变蓝。设计实验设计实验分析结果分析结果得出结论得出结论提出问题提出问题作出假设作出假设植物在光合作用中产生了植物在光合作用中产生了淀粉淀粉 (产物)。(产物)。实施实验实施实验暗处理暗处理4.恩格恩格尔曼曼实验(1880年年)光合作用的
5、光合作用的场所是叶所是叶绿体体,产物是氧气物是氧气.恩格尔曼实验证明了:恩格尔曼实验证明了:氧气氧气是叶绿体释放出来的,是叶绿体释放出来的,叶绿体叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。是绿色植物进行光合作用的场所。好氧型细菌好氧型细菌水绵水绵恩格尔曼实验设计巧妙之处在于:(1)(1)选材方面,选用选材方面,选用水绵水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体,而且叶为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察、分析研究。绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察、分析研究。(2)(2)将临时装片放在将临时装片放在黑暗黑暗并且没有空气的环境中,排除了光线和氧气的影响,
6、从并且没有空气的环境中,排除了光线和氧气的影响,从而确保实验正常进行。而确保实验正常进行。(3)(3)选用了选用了极细光束极细光束照射照射,并且选用,并且选用好氧细菌检测好氧细菌检测,从而能够准确判断出水绵细,从而能够准确判断出水绵细胞中胞中释放氧的部位释放氧的部位。(4)(4)进行黑暗进行黑暗(局部光照局部光照)和和曝光对比实验曝光对比实验,从而明确实验结果完全是光照引起的,从而明确实验结果完全是光照引起的 光合作用的原料、光合作用的原料、产物、条件、物、条件、场所各是什么?所各是什么?CO2 +H2CO2 +H2 OO光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体(CH2OCH2O)+O2+O2
7、CO2 +H2CO2 +H2 OO光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体(CH2OCH2O)+O2+O2在叶在叶绿体内是什么物体内是什么物质将光能将光能转变为化学能的?化学能的?氧气中的氧来自于水,氧气中的氧来自于水,还是来自于二氧化碳?是来自于二氧化碳?二氧化碳中的碳如何成二氧化碳中的碳如何成为有机物中碳的?有机物中碳的?鲁宾、卡、卡门的的实验光合作用光合作用产生的氧是来自于水生的氧是来自于水还是二氧化碳是二氧化碳?光合作用光合作用产生的氧是来自于水(或者是二氧化碳)生的氧是来自于水(或者是二氧化碳)而且等体而且等体积二者的二者的质量比量比为89。光合作用光合作用产生的生的氧气来自于水氧气
8、来自于水,而不是来自于二,而不是来自于二氧化碳。氧化碳。提出问题提出问题设计实验设计实验结果分析结果分析得出结论得出结论作出假设作出假设实施实验实施实验卡卡尔文用文用1414C C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,探明其的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,探明其转移的移的途径是:途径是:()A A、二氧化碳、二氧化碳 叶叶绿素素 ATPATPB B、二氧化碳、二氧化碳 三碳化合物三碳化合物 ATPATPC C、二氧化碳、二氧化碳 三碳化合物三碳化合物 糖糖类D D、二氧化碳、二氧化碳 五碳化合物五碳化合物 糖糖类考点二:绿叶中色素的提取和分离考点二:绿叶中色素的提取和分离 1.1.实验原理:
9、实验原理:色素不溶于水,而溶于色素不溶于水,而溶于有机溶剂有机溶剂,使用,使用无水乙醇无水乙醇提取色素提取色素 不同的色素在不同的色素在层析液中层析液中的的溶解度不同溶解度不同,溶解度高的随层析,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢。液在滤纸上扩散的快,反之则慢。2.2.实验步骤:实验步骤:提取原理:提取原理:分离原理:分离原理:1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 (研磨、过滤)研磨、过滤)2.2.制备滤纸条制备滤纸条 3.3.画滤液细线画滤液细线 4.4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素 5.5.观察和记录观察和记录研磨、过滤研磨、过滤.提取色素:提取色素:无水乙醇或丙酮无水乙
10、醇或丙酮.分离色素:分离色素:纸层析法纸层析法层析液层析液胡萝卜素胡萝卜素3.3.实验现象实验现象 叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素b b叶绿素叶绿素a a叶黄素叶黄素类胡胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素类胡胡萝卜素卜素胡胡爷爷爱爱币币橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色色黄黄绿色色(1)(1)从色素带的从色素带的宽度宽度可推知色素含量的多少。可推知色素含量的多少。(2)(2)从色素带的从色素带的位置位置可推知色素在层析液中溶解度大小。可推知色素在层析液中溶解度大小。(3)(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a a与叶绿素与叶
11、绿素b b,距离最远的两条色,距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。素带是胡萝卜素与叶黄素。分离色素分离色素4.4.实验中几种化学试剂的作用实验中几种化学试剂的作用层析液:层析液:无水乙醇:无水乙醇:碳酸钙:碳酸钙:二氧化硅有助于:二氧化硅有助于:充分研磨充分研磨提取色素提取色素保护色素、防止叶绿素遭破坏保护色素、防止叶绿素遭破坏5.5.实验中的注意事项实验中的注意事项选材应选取鲜嫩、颜色选材应选取鲜嫩、颜色 的叶片,以保证的叶片,以保证 。提取色素时,研磨要提取色素时,研磨要 、,且加入各物质的量要,且加入各物质的量要比例恰当,以保证比例恰当,以保证 。深绿深绿含有较多的色素含有较多的色素
12、迅速迅速充分充分提取到较多的色素和色素浓度适宜提取到较多的色素和色素浓度适宜实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?滤纸条放入试管后为什么用棉塞塞紧试管口?杯?滤纸条放入试管后为什么用棉塞塞紧试管口?因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。画滤液细线要画滤液细线要 、,且,且 后重复画后重复画2 23 3次,其目的次,其目的是既有是既有 ,又使,又使 。分离色素时,分离色素时,否则,滤液细线中的色素会,否则,滤液细线中的色素会 ,而不会在滤纸上扩散开来,导致实验失败。,而不会在滤
13、纸上扩散开来,导致实验失败。细细直直干燥干燥较多的色素较多的色素各种色素开始扩散的起点相同各种色素开始扩散的起点相同滤液细线不能触及层析液滤液细线不能触及层析液溶解到层析液中溶解到层析液中滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?自自上上而而下下依依次次是是橙橙黄黄色色的的胡胡萝萝卜卜素素,黄黄色色的的叶叶黄黄素素,蓝蓝绿绿色色的的叶叶绿绿素素a a,黄黄绿绿色色的的叶叶绿绿素素b b。最最宽宽的的是是叶叶绿绿素素a a,最最窄窄的的是是胡胡萝卜素。萝卜素。为什么滤纸条要剪掉两个角?为什么滤纸条要剪掉两个角?保证色素扩散速度相同保证
14、色素扩散速度相同6.6.异常现象的分析异常现象的分析 若色素提取液呈淡绿色的,其原因有若色素提取液呈淡绿色的,其原因有 选取的叶片颜色不是浓绿色,色素含量少选取的叶片颜色不是浓绿色,色素含量少 加入的无水乙醇过多,色素溶液浓度小加入的无水乙醇过多,色素溶液浓度小 未加碳酸钙或加入的过少,色素分子部分破坏未加碳酸钙或加入的过少,色素分子部分破坏 研磨不充分,色素未能充分提取出来研磨不充分,色素未能充分提取出来 若色素带颜色较浅,其原因有若色素带颜色较浅,其原因有 选取的叶片颜色不是浓绿色,色素含量少选取的叶片颜色不是浓绿色,色素含量少 加入的无水乙醇过多,色素溶液浓度小加入的无水乙醇过多,色素溶
15、液浓度小 未加碳酸钙或加入的过少,色素分子部分破坏未加碳酸钙或加入的过少,色素分子部分破坏 研磨不充分,色素未能充分提取出来研磨不充分,色素未能充分提取出来 划滤液细线的次数太少,滤纸条上的色素含量少划滤液细线的次数太少,滤纸条上的色素含量少 层析时,部分滤液细线已触及层析液层析时,部分滤液细线已触及层析液 例例题 提取光合色素,提取光合色素,进行行纸层析分离,析分离,对该实验中各种中各种现象的解象的解释,正确的是()正确的是()A、未、未见色素色素带,说明材料可能明材料可能为黄化叶片黄化叶片B、色素始、色素始终在在滤纸上,是因上,是因为色素不溶于色素不溶于层析液析液C、提取液呈、提取液呈绿色
16、是由于含有叶色是由于含有叶绿素素a和叶和叶绿素素bD、胡、胡萝卜素卜素处于于滤纸最前方,是因最前方,是因为其在提取液中的溶解度最其在提取液中的溶解度最高高答案:答案:C叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素(蓝绿色)色)(黄(黄绿色)色)(橙黄色)(橙黄色)(黄色)(黄色)(含量占(含量占3/4)(含量占(含量占1/4)外外膜膜内内膜膜基基质基基粒粒1.叶叶绿体的体的结构构(色素色素)胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a考点三:叶绿体的结构、光合色素考点三:叶绿体的结构、光合色素 及其吸收光谱及其吸收光谱(光反(光反应酶、光反光反应场所)所)(暗反(暗反应酶、暗反暗反应场所)所)
17、叶叶绿绿体体:分布于叶肉分布于叶肉细细胞(主要)、保胞(主要)、保卫细卫细胞、幼嫩茎的皮胞、幼嫩茎的皮层细层细胞、某些果胞、某些果实实的表皮的表皮细细胞等。胞等。酶酶:分布于基粒(分布于基粒(类类囊体)和基囊体)和基质质色素色素:分布于分布于基粒(基粒(类类囊体)囊体)上上2.叶叶绿体中的色素及色素的吸收光体中的色素及色素的吸收光谱类胡胡萝卜素卜素主主要吸收要吸收蓝紫光紫光叶叶绿素素主要吸收主要吸收红光光和和蓝紫光紫光3.3.绿叶中的色素及功能绿叶中的色素及功能:色素本身的颜色色素本身的颜色种类种类叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙
18、黄色黄色黄色选择吸收光能选择吸收光能蓝紫光、红光蓝紫光、红光蓝紫光蓝紫光绿叶中的色素可以吸收、叶中的色素可以吸收、传递、转化光能。色素吸收的光能化光能。色素吸收的光能都可用于光合作用,因都可用于光合作用,因为叶叶绿素素对绿光吸收最少,光吸收最少,绿光被反射光被反射出来,所以叶片呈出来,所以叶片呈现绿色。色。1总总反反应应式:式:2光反光反应应与暗反与暗反应应的比的比较较:考点四:光合作用过程考点四:光合作用过程 CO2 +H2CO2 +H2 *OO光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体(CH2O)+CH2O)+*O2O2联联系:系:光反应与暗反应共同构建成光合作用的完整统一体。两者紧密光反应
19、与暗反应共同构建成光合作用的完整统一体。两者紧密光反应与暗反应共同构建成光合作用的完整统一体。两者紧密光反应与暗反应共同构建成光合作用的完整统一体。两者紧密联系。光反应为暗反应提供联系。光反应为暗反应提供联系。光反应为暗反应提供联系。光反应为暗反应提供能量能量能量能量(ATP)(ATP)(ATP)(ATP)、还原剂还原剂还原剂还原剂(H)(H)(H)(H),光反应是,光反应是,光反应是,光反应是暗反应的前提和基础;暗反应过程中产生的暗反应的前提和基础;暗反应过程中产生的暗反应的前提和基础;暗反应过程中产生的暗反应的前提和基础;暗反应过程中产生的ADPADPADPADP和和和和PiPiPiPi为
20、光反应合为光反应合为光反应合为光反应合成成成成ATPATPATPATP提供原料提供原料提供原料提供原料,使光反应继续。两者相辅相成,相互影响,相互使光反应继续。两者相辅相成,相互影响,相互使光反应继续。两者相辅相成,相互影响,相互使光反应继续。两者相辅相成,相互影响,相互制约,缺一不可。制约,缺一不可。制约,缺一不可。制约,缺一不可。项目项目项目项目 光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化时间时间实质实质区别区别区别区别:光能光能光能光能化学能化学能化学能化学能,放出放出放出放出O O O O2 2 2 2固定还原固定还原固定还原固定还原COCOC
21、OCO2 2 2 2为为为为(CH(CH(CH(CH2 2 2 2O)O)O)O)类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需叶绿素、光、酶需叶绿素、光、酶需多种酶催化需多种酶催化a.a.水的光解水的光解:b.ATPb.ATP形成形成:a.COa.CO2 2固定固定:b.Cb.C3 3化合物还原化合物还原:叶叶绿绿素素把把光光能能活活跃跃化化学学能并储存在能并储存在ATPATP中。中。ATPATP中的活跃化学能中的活跃化学能储存在储存在有机物中的稳定的化学能。有机物中的稳定的化学能。短促短促短促短促较缓慢较缓慢较缓慢较缓慢 不同条件下,不同条件下,不同条件下,不同条件下,C C
22、C C3 3 3 3、C C C C5 5 5 5、HHHH 、ATPATPATPATP以及以及以及以及(CHCHCHCH2 2 2 2O O O O)合成量的合成量的合成量的合成量的变变化化化化条件条件条件条件C C3 3C C5 5HH和和和和ATPATP(CHCH2 2OO)合成)合成)合成)合成量量量量停止光照停止光照停止光照停止光照COCO2 2供供供供应应应应不不不不变变变变增加增加增加增加下降下降下降下降减少减少减少减少减少减少减少减少光照增光照增光照增光照增强强强强COCO2 2供供供供应应应应不不不不变变变变减少减少减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加光照
23、不光照不光照不光照不变变变变停止停止停止停止COCO2 2供供供供应应应应减少减少减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少光照不光照不光照不光照不变变变变COCO2 2供供供供应应应应增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少减少减少增加增加增加增加光照不光照不光照不光照不变变变变COCO2 2供供供供应应应应不不不不变变变变(CHCH2 2OO)运)运)运)运输输输输受阻受阻受阻受阻增加增加增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加减少减少减少减少H、ATP、C5的的变化化一般一般呈正相关呈正相关;C5与与C3变化相反。化相反。“无光无光C3多,无碳多,无碳C3少
24、少”右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是A.COA.CO2 2的固定实质上是将的固定实质上是将ATPATP中的化学能转变为中的化学能转变为C C3 3中的化学能中的化学能B.COB.CO2 2可直接被可直接被HH还原,再经过一系列的变化形成糖类还原,再经过一系列的变化形成糖类C.C.被还原的被还原的C C3 3在相关酶的催化作用下,可再形成在相关酶的催化作用下,可再形成C C5 5D.D.光照强度由强变弱时,短时间内光照强度由强变弱时,短时间内C C5 5含量会升高含量会升高C3.光合作用的概念和意光合作用的概念和
25、意义(1)光合作用的概念光合作用的概念(2)光合作用的意)光合作用的意义把无机物合成有机物,把无机物合成有机物,将光能将光能转换成化学能,成化学能,贮存在有机物中,存在有机物中,维持大气成分的基本持大气成分的基本稳定定绿色植物通色植物通过叶叶绿体体,利用,利用光能光能,把,把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成化成储存能量的存能量的有机物有机物,并且,并且释放出放出氧气氧气的的过程。程。考点五:光合作用原理的应用考点五:光合作用原理的应用1.1.影响影响光合作用强度光合作用强度的因素有哪些?的因素有哪些?光照的时间与强度,光的成分;光照的时间与强度,光的成分;COCO2 2的浓度;温度的高低、必需矿
26、的浓度;温度的高低、必需矿物质元素(物质元素(N N、P P、MgMg)、水分等。)、水分等。适当适当提高提高COCO2 2的浓度(温室大棚);的浓度(温室大棚);增加增加光照时间和光照强度;光照时间和光照强度;白天适当白天适当增加增加温度,夜间适当温度,夜间适当降低降低温度;温度;农作物农作物间距间距合理,选择适当的合理,选择适当的光源光源等;等;合理合理施肥施肥,提供必要的矿物质元素;,提供必要的矿物质元素;合理合理灌溉灌溉,提供适当水分。,提供适当水分。增加农作物产量的几点做法:增加农作物产量的几点做法:图中图中A A点含义:点含义:;B B点含义:点含义:;C C点表示:点表示:_ _
27、 ;光照强度为光照强度为0 0,只进行呼吸作用,只进行呼吸作用光合作用与呼吸作用强度相等,又称为光补偿点光合作用与呼吸作用强度相等,又称为光补偿点光合作用强度不再随光照强度增强而增强,称为光饱和点光合作用强度不再随光照强度增强而增强,称为光饱和点(1 1)光照强度光照强度光光补偿点和光点和光饱和点和点是随是随环境条件而境条件而变的的。阴生植物的光阴生植物的光补偿点点和光和光饱和点和点较低。低。呼吸速率增加,呼吸速率增加,补偿点右移;呼吸速率减小,点右移;呼吸速率减小,补偿点左移。呼吸速率基本不点左移。呼吸速率基本不变,光合速率下降,光合速率下降,补偿点右移;光合点右移;光合速率上升速率上升时,
28、补偿点左移。点左移。二氧化碳的二氧化碳的浓度:二氧化碳是光合作用(暗反度:二氧化碳是光合作用(暗反应)的)的原料原料,二氧化碳的二氧化碳的浓度主要影响度主要影响暗反暗反应。在一定范在一定范围内,植物光合作内,植物光合作用用强度随着度随着CO2CO2浓度的增加而增加,但达到一定度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作度后,光合作用用强度度 。不再增加不再增加 温度:温度主要影响温度:温度主要影响 ,主要影响,主要影响暗反暗反应阶段。段。温度温度对光合作用速率影响曲光合作用速率影响曲线表示如下:表示如下:水肥条件:水是光合作用的水肥条件:水是光合作用的原料(光反原料(光反应),当植物叶片缺当植物叶
29、片缺水水时,气孔会关,气孔会关闭,减少水分的散失,同,减少水分的散失,同时影响影响 进入叶入叶内,内,暗反暗反应受阻,光合作用下降受阻,光合作用下降。酶的活性的活性CO2N:参与有关:参与有关酶以及以及ATP和和NADP+的合成的合成P:是:是ATP和和NADP+的重要的重要组成部分,在成部分,在维持叶持叶绿体膜的体膜的结构和功能上也有重要构和功能上也有重要作用作用K:与糖:与糖类的运的运输有关有关Mg:参与叶:参与叶绿素的合成素的合成4.2017山东师大附中一模 如图3-10-18为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是()A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B
30、.当植物缺镁时,b点将向左移动C.大气中CO2浓度可影响c点的位置D.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30,如图表示该植物处于25 环境中,若将温度提高到30 时,则a点上移,b点右移,d点上移自然环境一昼夜光合作用曲线密密闭容器容器环境境一昼夜光合作用曲线5.某生物研究小组对栽培在密闭玻璃温室中的植物进行研究,用红外线测量仪测出室内CO2浓度变化,并绘制出与时间关系的曲线(如图3-10-19所示)。根据曲线所得到的结论是()A.光合速率等于呼吸速率的点是b点和c点B.d点植物体内有机物含量比a点多C.光合速率最大的是b点,最小的是c点D.呼吸速率最高的是b点,最低的是c点光
31、合作用与细胞呼吸的关系及综合应用光合速率、呼吸速率及二者之间的关系(1 1)表示方法:)表示方法:单位时间内单位面积单位时间内单位面积叶片叶片利用利用COCO2 2(或放出或放出O O2 2生产生产有机物有机物)的量。的量。光合速率光合速率CO2 +H2CO2 +H2 *OO光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体(CH2O)+CH2O)+*O2O2(2 2)单位:位:mg/(cmmg/(cm2 2h)h)。(3 3)图解与解与计算算真正真正(实际)光合速率表光合速率表观光合速率光合速率(净光合速率或光合速率或实测光合速光合速率率)细胞呼吸速率。胞呼吸速率。(4 4)测定方法测定方法呼吸速率:
32、将植物置于呼吸速率:将植物置于黑暗中,测定黑暗中,测定实验容器中实验容器中CO2CO2增加量、增加量、O2O2减少量或有机物减少量。减少量或有机物减少量。表观光合速率:将植物置于表观光合速率:将植物置于光下,测定光下,测定实验容器中实验容器中O2O2增加量、增加量、CO2CO2减少量或有机物增加量。减少量或有机物增加量。呼吸速率呼吸速率的表示方法:植物置于的表示方法:植物置于黑暗黑暗环境中,境中,测定定实验容器内容器内CO2CO2的增加量的增加量、O2O2的减少量的减少量或或有机物的减少量有机物的减少量。净光合速率和真正光合速率光合速率和真正光合速率 净光合速率光合速率(表(表观光合速率):常
33、用一定光合速率):常用一定时间内内O2O2释放量放量、CO2CO2吸吸收量收量或或有机物有机物积累量累量表示;表示;真正光合速率(真正光合速率(实际光合速率):常用一定光合速率):常用一定时间内内O2O2产生量、生量、CO2CO2固定量或有机物固定量或有机物产生量表示;生量表示;绿色色组织在有光条件下光合作用与在有光条件下光合作用与细胞呼吸同胞呼吸同时进行,行,测得的数据得的数据为净光合速率。光合速率。真正光合速率真正光合速率(总)=)=净光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率关系式用关系式用O2O2、CO2CO2、或葡萄糖的量表示如下:、或葡萄糖的量表示如下:光合作用光合作用产氧量氧量=氧气氧气
34、释放量放量+细胞呼吸耗氧量胞呼吸耗氧量光合作用固定光合作用固定CO2CO2量量=CO2=CO2吸收量吸收量+细胞呼吸胞呼吸释放放CO2CO2量量光合作用葡萄糖光合作用葡萄糖产生量生量=葡萄糖葡萄糖积累量(增重部分)累量(增重部分)+细胞呼吸胞呼吸消耗葡萄糖量消耗葡萄糖量有呼吸无光合有呼吸无光合有呼吸无光合有呼吸无光合A A光合小于呼吸光合小于呼吸光合小于呼吸光合小于呼吸 ABAB光合等于呼吸光合等于呼吸光合等于呼吸光合等于呼吸B B光合大于呼吸光合大于呼吸光合大于呼吸光合大于呼吸BCBC有机物的有机物的积累量累量=有机物的有机物的生成量生成量 有机物的有机物的消耗量消耗量(光合作用)(光合作用
35、)总光合量光合量(呼吸作用)(呼吸作用)呼吸量呼吸量 CO2的吸收量的吸收量 =光合固定的光合固定的CO2量量 呼吸呼吸产生的生的CO2量量O2的的释放量放量 =O2的的产生量生量 O2的消耗量的消耗量净光合量光合量4.计算算这株植物在光下株植物在光下1小小时光合作用共光合作用共产生生克葡萄糖克葡萄糖该叶片在叶片在10、5000勒克斯的光照条件下,勒克斯的光照条件下,每小每小时光合作用所光合作用所产生的氧气量是生的氧气量是mg.。则1小小时积累的葡萄糖是累的葡萄糖是克。克。(1 1)看文字)看文字在在25条件下,条件下,这株植物在充分光照下株植物在充分光照下1小小时总共制造共制造葡萄糖葡萄糖克
36、。克。总光合量光合量总光合量光合量净光合量光合量总光合量光合量将某将某绿色植物置于密色植物置于密闭玻璃罩内,黑暗玻璃罩内,黑暗处理理1h,罩内,罩内CO2含量含量增加了增加了25mg;再;再给以以1h的充足光照,罩内的充足光照,罩内CO2减少了减少了36mg,。有关光合作用与呼吸作用的常用有关光合作用与呼吸作用的常用词语的含义词语的含义:葡萄糖的葡萄糖的“制造制造”、“生生产”、“合成合成”、“生成生成”、“产生生”葡萄糖的葡萄糖的“积累累”、“净生生产量量”、“储存量存量”二氧化碳的二氧化碳的“固定量固定量 ”或氧气的或氧气的“生成量生成量”二氧化碳的二氧化碳的“减少量减少量”或氧气的或氧气
37、的“释放放量量”“黑暗或夜晚黑暗或夜晚”“光照或白天光照或白天”总光合量光合量净光合量光合量净光合量光合量通常只有呼吸,通常只有呼吸,测得呼吸量得呼吸量既有光合又有呼吸,既有光合又有呼吸,测量得量得净光合作用光合作用总光合量光合量(2 2)看坐标图)看坐标图总光合量光合量净光合量光合量(3)3)审题审题将某种将某种绿色植物的叶片,放在特定的色植物的叶片,放在特定的实验装置中。研究在装置中。研究在10、20的温度下,分的温度下,分别置于置于5000勒克斯、勒克斯、20000勒克斯光照和黑暗勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。条件下的光合作用和呼吸作用。结果如果如图所示。所示。请回答:回答
38、:(1)该叶片的叶片的呼吸率呼吸率在在20下是下是10下的下的 倍。倍。(2)该叶片在叶片在10、5000勒克司的光照下,每小勒克司的光照下,每小时光合作用所光合作用所产生的氧气是生的氧气是 mg。(3)该叶片在叶片在20、20000勒克司的光照下,如果光合作用合勒克司的光照下,如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖,每小成的有机物都是葡萄糖,每小时产生的葡萄糖生的葡萄糖为 mg。2.在一定浓度的CO2和一定的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。以下有关说法正确的是()A.由实验结果可以断定A是阴生植物,B是阳生植物B.当光照强度超过9 klx时,B植物光合速率的
39、限制因素主要是H2OC.当光照强度为9 klx时,B植物固定CO2的速率是30 mg CO2/(100 cm2叶h)D.当光照强度为3 klx时,A植物的真光合速率比B植物高光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)光饱和时光照强度(klx)光饱和时CO2吸收量mg/(100 cm2叶h)黑暗条件下CO2释放量mg/(100 cm2叶h)A植物13115.5B植物3930152018安徽江淮十校联考 将若干生长状况相同的某种植株平均分成6组,设置不同的温度,每组黑暗处理6 h,然后给予适宜白光照射6 h,在暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片,烘干称重,获得下表数据。请根据表中数据分析,下列有关说法正确的是()A.若每天交替光照、黑暗各12小时,则30 时该植物积累的有机物最多B.若昼夜不停地光照,则25 为该植物生长的最适宜温度C.若将实验中白光突然改为强度相同的红光,则短时间内,植株叶绿体中C3含量上D.该实验结果由于缺乏黑暗处理前的叶圆片的干重数据,故无法得出呼吸量的数据温度()152025303540黑暗后叶圆片干重(mg/dm2)4.254.003.502.752.001.50光照后叶圆片干重(mg/dm2)6.006.506.756.505.504.50
限制150内