(共14张PPT)
第四章 细胞的代谢
第4节 叶绿体将光能转换并储存在糖分子中
(第3课时)
课前回顾
光反应阶段与碳反应(卡尔文循环)阶段的比较 项目 光反应阶段 碳反应阶段
区 别 场所
条件
物质变化
能量转换
联系 叶绿体类囊体(膜)上
叶绿体的基质中
光、色素、酶、
多种酶、 、ATP、NADPH
①光能的捕获与转换
光能→ATP 、NADPH中活跃的化学能
ATP 、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
CO2+C5 2三碳化合物
酶
①CO2的固定:
②水的光解
1、光反应为碳反应的进行提供NADPH和ATP
2、碳反应为光反应的进行提供NADP+和ADP、Pi
②C3还原
③ C5再生
2三碳化合物 三碳糖
、NADPH、ATP
酶
C5
③高能化合物(ATP、NADPH)的形成
思考:根据光合作用过程图,你能否找出影响光合作用效率的内因和外因?
3. 光合作用受环境因素影响
光合作用强度(光合速率)
单位面积叶片在单位时间内进行光合作用释放的O2量、消耗CO2的量或产生的有机物量来表示。
内在因素
色素的种类和含量
酶的种类、数量和活性
光合产物的输出效率
外在因素
光:光照强度、光质、光照时间
CO2浓度
温度
水
矿质元素(无机盐)
例:Mg是叶绿素的组成元素
3. 光合作用受环境因素影响
——光照强度
弱光下,光合速率会随光照强度增大而提高;
当光合速率达到最大值后,再提高光照强度,光合速率不再提高。
光饱和点
光合速率达到最大值时
对应的光照强度
3. 光合作用受环境因素影响
——光照强度
学习提示:
一般实验测定的是净光合作用,即实际光合作用消耗CO2量减去呼吸作用释放CO2量。你知道弱光下净光合速率为零的原因了吗?
实际光合速率=呼吸速率
NADPH
ATP
3. 光合作用受环境因素影响
——CO2浓度
是光合作用的原料,空气中的浓度会通过影响碳反应效率,从而对光合速率造成影响。
即使空气中浓度一样的情况下,不同植物由于利用的能力差异(如:气孔开闭程度不同),也会导致光合速率有所不同。
思考:若光照强度不变,CO2浓度升高,那么C3、C5和三碳糖的量如何变化?ATP和NADPH的量如何变化?
3. 光合作用受环境因素影响
——水
水是光合作用的原料,植物长期严重缺水会导致光合作用减慢甚至停止。
水分还会影响植物气孔的开闭程度,导致植物吸收的速率变化,从而影响光合速率。
3. 光合作用受环境因素影响
【认识植物的气孔】
①气孔结构(由两个保卫细胞围拢而成)
吸水
失水
气孔开放
气孔关闭
3. 光合作用受环境因素影响
【认识植物的气孔】
②气孔功能
吸水
失水
气孔开放
气孔关闭
1.帮助植物散失水分(蒸腾作用)
2.吸收CO2(光合作用)
3. 光合作用受环境因素影响
③“午休现象”
中午光照过强,气温过高
(为了防止蒸腾作用过强)气孔关闭
CO2吸收量减少
光合速率下降
【认识植物的气孔】
思考:植物进入干旱环境后,很快就会出现光合速率下降的情况,为什么?
3. 光合作用受环境因素影响
——温度
0
光合速率
温 度
最适温度
温度通过影响光合作用相关酶的活性和蛋白质功能,从而影响光合速率。
光合作用有其发生的最适温度,低于或高于最适范围,光合速率就降低。
思考: 热带植物和寒带植物的最适温度有何不同?
课后作业
提示
光照强度、CO2浓度、温度是最常见的影响光合作用强度
的因素。在实验设计中,需要根据单因子变量原则、对照原则和控制无关变量原则,选定一个因子进行探究。
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