课件44张PPT。第五节 光合作用阳光下最伟大的魔术1988年,一项有关光合作用的研究成果获得了诺贝尔奖。得奖的评语中称“光合作用是地球上最重要的化学反应。” 以二氧化碳和水为原料,利用光能合成糖类等有机物,这些有机物为其自身的生长、发育和繁殖提供物质和能量
直接或间接依靠自养生物的光合产物生活植物、藻类、蓝细菌
——自养生物人、动物、真菌和大部分细菌
——异养生物1、光合作用的场所叶绿体(1)结构:外膜、内
膜、基粒、基质(2)酶:光合膜(类囊体的薄膜)和基质
色素:光合膜中色素 酶 绿叶中会有哪些种类的色素呢?
它们分别是什么颜色的?
各种色素在绿叶的含量相同吗?捕获光能的色素实验:光合色素的提取和分离一、实验原理:1、色素能溶解在有机溶剂(95%乙醇)中,使色素从生物组织中脱离出来。2、各种色素都能溶解在层析液中,但溶解度不同。溶
解度大的色素随层析液在滤纸上扩散得快;溶解度
小的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。二、操作步骤:提取色素制备滤纸条画滤液细线分离色素观察与记录绿色叶片烘干、粉碎加少许SiO2和CaCO3加2-3ml95%乙醇充分迅速研磨过滤色素滤液棉塞封口研磨充分防止叶绿素被破坏防止溶液挥发以及色素被空气氧化得到色素浓度最大的溶液和防止乙醇挥发将干燥的滤纸剪成长和宽略小于试管长和宽的
滤纸条,将滤纸条的一端剪去两角,并在距这
一端1cm处用铅笔画一条细的横线防止色素溶于层析液中使色素带平齐用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线画细线,待
滤液干后,再画一次,共画3-4次。防止挥发,污染空气加大浓度,使色素带清晰防止滤液线过粗而使色素带重叠细、直、齐将2ml层析液倒入大试管中,将滤纸条(有滤液细
线的一端朝下)轻轻插入层析液中,然后用软木塞
塞住试管口。注意:不能让滤液线触及层析液。注意:实验后一定要用肥皂洗手。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢?400500600700波长/nm叶绿体色素吸收光谱叶绿体中的色素(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)1/43/4小结6CO2+12H2O光能C6H12O6+6H2O+6O2叶绿体反应物产物场所 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,
把二氧化碳和水转化成糖类等有机物,并且
释放出氧气的过程。光合作用与细胞呼吸可逆反应吗?光合作用的过程:鲁宾和卡门的实验(同位素示踪法)结论:光合作用释放的氧全部来自水。条件:过程:场所:光反应光、色素、酶叶绿体的基粒(类囊体)薄膜水的光解:
NADPH的形成:
ATP的形成:用于碳反应(活跃化学能)碳反应CO2的固定:C3的还原:ATPNADPH 、条件:场所:物质变化:能量变化:叶绿体的基质中多种酶、NADPH 、ATPRuBP的再生:光合作用的过程:(小结)光能转换成电能再变成活跃的化学能 (ATP、NADPH中)活跃的化学能变成稳定的化学能 光反应为碳反应提供NADPH和ATP碳反应为光反应提供NADP+和ADP和PiCO2的固定:C3酸 三碳糖问题
探讨 碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢?下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:①图中B是—, 它来自于——的分解。
②图中C是——,它被传递到叶绿体的—— 部位,用于—— 。
③图中D是——,在叶绿体中合成D所需的能量来自——
④图中的H表示——, H为I提供——O2水NADPH基质C3的还原ATP色素吸收的光能光反应NADPH和ATP练一练光合作用和需氧呼吸的比较:影响光合速率的环境因素怎样才能提高光合速率? 光合速率(光合强度):是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉)1、光白光
红光
绿光(2)光强度0光合强度表观(净)光合速率、真正(总)光合速率表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率(2)光强度B:光补偿点C2:光饱和点光照强度0C2b(总光合量 ) = a(净光合量 ) + c(呼吸作用)光补偿点:光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点:光合作用达到最强时所需的最低的光强度。A点:黑暗时,
只进行细胞呼吸AB段:弱光下,
光合作用小于细胞呼吸B点:光补偿点,
光合作用等于细胞呼吸BC1段:强光下,
光合作用大于细胞呼吸光合速率与光强度的关系1. 对植物而言,光照越强越好吗?2. 请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线? 如果降低二氧化碳的浓度,则B点、C点和D点将如何移动?
如果升高二氧化碳的浓度,则B点、C点和D点将如何移动?光
合
速
率光照强度 (klx) ABCD知识探究1. 如何提高大田和温室中的CO2含量? 在一定的范围内,光合速率会随CO2浓度的增高而增高。
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CO2发生器等。2. 请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?2、影响光合作用的因素——CO2b:CO2的补偿点c1:CO2的饱和点 a—b: CO2太低,农作物消耗光合产物;
b—c: 随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;
c—d: CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;CO2的吸收量
c13、温度——影响酶的活性①光合作用是在 的催化下进行的,温度直接影响 ;
②B点表示: ;
③BC段表示: ; 酶的活性酶此温度条件下,光合速率最高超过最适温度,光合速率随温度升高而下降 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: 温室栽培中,白天可适当提高温度,夜间适当降低温度,适当提高昼夜温差,从而提高作物产量(有机物积累量)。例:下图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答:
1.为什么7~10时的光合作用强度不断增强?
2.为什么12时左右的光合作用强度明显减弱?
3.为什么14~17时的光合作用强度不断下降?1.7~10时的光照不断增强,所以光合作用强度不断增强。
2.12时左右的温度很高,蒸腾作用很强,气孔关闭,二氧化碳供应减少,所以光合作用强度明显减弱。
3.14~17时的光照不断减弱,所以光合作用强度不断减弱。综合因素和主要因素: 光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的
影响是综合性的,但在某些情况下会有一个
起限制性的主要因素。
如:夏季傍晚和正午光合作用下降,主要
因素分别是光照强度、CO2等。提高农作物产量的措施:延长光合作用时间:
增加光合作用面积:增加光能利用率提高光合作用效率控制光照强弱
控制光质
控制CO2供应
控制必需矿质元素供应 适时适量施肥
适当提高温度提高复种指数
温室中人工光照合理密植
间作套种通风透光
在温室中施有机肥,
使用CO2发生器阴生植物
阳生植物光合作用实际产O2量
光合作用实际CO2消耗量
光合作用C6H12O6净生产量
光合速率,通常以吸收CO2mg/h*cm2表示
真正光合速率= 净(表观)光合速率+呼吸速率光合作用的计算:=实测O2释放量+呼吸作用耗O2量=实测CO2消耗量+呼吸作用CO2释放量=光合作用实际C6H12O6生产量-
呼吸作用C6H12O6消耗量 (2007山东理综)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是: A.光照相同时间,
35℃时光合作用制造
的有机物的量与30℃
时相等
B.光照相同时间,
在20℃条件下植物积
累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时,
光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸
作用消耗的有机物的量相等