浙科版第三章第五节光合作用(浙江省杭州市)
文档属性
| 名称 | 浙科版第三章第五节光合作用(浙江省杭州市) |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 8.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙科版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2008-10-16 13:44:00 | ||
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文档简介
课件95张PPT。第五节 植物的光合作用一、光合作用概述CO2 + H2O* (CH2O) +O2* 光能叶绿体是一个氧化还原反应， CO2是氧化剂，
H2O是还原剂五年后1642年，海尔蒙特(J.B. van Helmont)柳树增重 74.47 kg
土壤减少 0.06 kg结论：水分是建造植物体的唯一原料2.5 Kg 1771年，普里斯特利(Joseph Priestley) 绿色植物在光照下更新空气1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什
么气体？
2、这个实验说明什么问题？1771年（英）普里斯特利的实验植物可以更新空气；1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验；
1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳；
1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来；
1864年，萨克斯(Julius von Sachs)1、为什么对天竺葵先进行暗处理？
2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？ 绿叶在光合作用中产生了淀粉 一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片萨克斯的实验结论:
绿色叶片在光合作用中产生了淀粉思考：该实验还能得出其他结论吗？ 1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；光合作用的场所究
竟在什么地方呢？早在100多年前美国科学家恩格尔
曼就以水绵和好氧细菌为实验材
料，很好地解答了这个问题！ 水绵是常见的淡水藻类
每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。
水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。 恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片结论：
氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光照Engelmann实验现象示意图叶片中的叶肉细胞绿叶 叶肉细胞
亚显微结构模式图 叶绿体亚显微
结构模式图?叶绿体是进行
的场所光合作用外膜内膜基粒类囊体膜基质色素酶酶 20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：结论：
光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自CO2。光合作用产生的有机
物又是怎样合成的呢？20世纪40年代，美国科
学家卡尔文利用放射性
同位素14C标记的14CO2做
实验研究这一问题。最
终探明CO2中的碳在光合
作用中转化成有机物中
的碳的途径，这一途径
称为卡尔文循环。1961年诺贝
尔化学奖得主光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？请用一个化学反应式表示出来。6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6O2+6H2O实验——光合色素的提取和分离实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)
目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类
材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等
二、叶绿素和其他色素（一）色素的提取烘干、粉碎加二氧化硅、
碳酸钙、
95%乙醇研磨过滤滤液色素分离 色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素叶绿体中的色素(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)3/41/4叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素b叶绿素a吸收、传递、转换光能色素有那些功能呢？类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素吸收、传递光能少数处于特殊状态的叶绿素a吸收、转换光能叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类：三、光合作用的过程（一）光反应（一）光反应O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP（一）光反应综上所述，光能是怎样转换成电能的？ 在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素a，连续不断地丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转换成电能。2H2O→O2+4H++4e- ，水的光解产生的电子和氢离子最终传递给什么物质，并生成了什么物质？尝试写出物质变化的反应式。 在电子传递过程中还形成了什么物质？
写出其反应式。（一）光反应电能转换成的活跃的化学能，贮存在什么物质中？贮存在NADPH 和 ATP 中活跃的化学能意味着什么? 意味着能量很容易释放，供暗反应阶段合成有机物利用。（一）光反应NADPH除了是携带一定能量的物质外，还具有什么性质？NADPH是强还原剂。NADPH用来还原什么？ NADPH在暗反应中可将CO2最终还原成糖类等有机物，自身则氧化成NADP+，继续接受脱离叶绿素a的电子。（一）光反应条件：过程：场所：（一）光反应光、色素、酶叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜水的光解：
NADPH的形成：
ATP的形成：用于暗反应（活跃化学能）(二）碳反应阶段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、糖类[H] 、ATP
C5的再生：NADPH 、ATP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 光反应为暗反应提供NADPH和ATP光反应为暗反应提供NADP+和ADP和Pi水的光解：
NADPH的形成：
ATP的形成：CO2的固定：2C3 (CH2O) 整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？物质变化：无机物能量变化：光能光合作用的实质：
有机物糖类等有机物中的化学能
光合作用的反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体释放的氧气来源于参加反应的水为什么反应式的两边都有水？释放的氧气来源于参加反应的水
四、光合作用的总反应式：光合作用的重要意义 包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
促进生物进化
从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢 1.(2003·江苏)生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(如图)，这四个处理中，沉入底部的叶片最先浮起的是 ( )C练习 2、（2006年江苏理综卷4题）光合作用的过程包括光反应和暗反应．光反应能够为暗反应提供的物质是（ ）
A．[H]和ATP
B．C5化合物
C．H2O和O2 、
D．O2和C3化合物 A3.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[H]基质C3的还原ATP色素吸收的光能光反应[H]和ATP4. 光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( )
①外膜 ②内膜
③基质 ④类囊体膜
A．③② B．③④
C．①② D．④③
B5. 与光合作用光反应有关的是（ ）
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④A 6.光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行
光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,
不进行光反应D7.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（ ）
C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻Ｄ实验、光合作用需要CO28、 （2001广东高考）为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”， 某人设计了下列实验方案：
⑴目的（略）⑵材料和用具（略）
⑶实验方法和步骤：
①用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。
②将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。
③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。
④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。
⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘—碘化钾溶液检测有无葡萄糖的特异颜色出现。
该实验方案有几项明显的错误，请指出错误并改正。实验、光合CO2答案①为了增强实验的可信度和说服力，应设立对照组，对照组的设计如下：对照组：
A、装置同题干中的步骤①，且玻璃罩的大小颜色等相同，但其内用同种长势相同的另一株植物代替题干中的植物，用一杯清水代替NaOH溶液（即：条件对照）；
B、作适当的饥饿处理；
C、重复题干中的步骤③、④；
D、有效检验叶片淀粉的存在情况。分析：结论：A 装置内存在 CO2 ，B 装置中没有CO2存在。 CO2是光合作用的原料之一。光合作用需要CO2实验更正装置实验、光合CO2答案②本题还涉及到特殊干扰因素的排除问题，即先应把原有的有机物消耗殆尽，饥饿处理的环境是无光的人造暗室（可安装绿色安全灯），题中红光是光合作用主要吸收的单质光之一，无法有效去除原有的有机物，因此应改为绿光灯。暗室内装绿色安全灯（而不是红色安全灯）实验、光合CO2答案⑤鉴定不同的有机物往往采用不同的方法，葡萄糖可用斐林试剂、班氏试剂、银镜反应等进行还原性鉴定。步骤⑤中用碘——碘化钾测定的不是葡萄糖，而是淀粉。影响光合作用的外界因素：光照、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等。五、环境因素影响光合速率光合速率（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（如释放多少氧气、
消耗多少二氧化碳） 影响光合作用的因素①光照强度 真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率AB光照强度0阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 阴生植物>②温度：主要是影响酶的活性0CBA1020304050温度/℃光合速率③CO2浓度b:CO2的补偿点c: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；
d—e: CO2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
④矿质营养⑤水水作为反应物能影响光合作用，但作为原料的
水仅占到了植物吸收水的1%~5%。绝大部分
的水以蒸腾作用散失掉。当蒸腾作用过强而使
水分缺乏时，可以使叶片上的气孔关闭，从而
影响CO2的进入，降低光合作用。六、光呼吸和C4植物（一）光呼吸（二） C3植物和C4植物卡尔文是怎样揭示出卡尔文循环的？ 卡尔文在一个装置中放入进行光合作用的小球藻悬浮液，注入普通的二氧化碳，然后按照预先设定的时间长度向装置中注入14C标记的二氧化碳，在每个时间长度结束时，杀死小球藻，使酶反应终止，提取产物进行分析。他通过色谱分析法发现当把光照时间缩短为几分之一秒时，磷酸甘油酸(C3)占全部放射性的90％，这就证明了磷酸甘油酸(C3)是光合作用中由二氧化碳转化的第一个产物。在5秒钟的光合作用后，卡尔文找到了含有放射性的C3、C5和C6。卡尔文是怎样揭示出卡尔文循环的？ 在实验中，卡尔文发现在光照下C3和C5很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低。如果在光照下突然中断二氧化碳的供应，则C5就积累起来，C3就消失。
今天你如何分析这种现象的产生？ 澳大利亚科学家M·D·Hatch和C·R·Slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现，当向这些植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，90%以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸——草酰乙酸（C4）中，随着光合作用的进行，C4中的14C逐渐减少，而C3中的14C逐渐增多。C4植物的发现：什么叫C4植物？举例。 光合作用时CO2中的C首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物，叫做C4植物。
例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。什么叫C3植物？举例。 光合作用时CO2中的C直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。
例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。C3 ＋ CO2 C4 （草酰乙酸）PEP羧化酶1、C3植物和C4植物叶片结构特点C3植物C4植物什么叫维管束？ 绿色植物的叶片中由导管和筛管等构成的结构。
导管：运输水分和矿质元素等，单向。
筛管：运输有机养料等，双向运输。什么叫维管束鞘细胞？围绕维管束的一圈薄壁细胞。小栅栏组织
海绵组织“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面不含大含没有基粒的叶绿体，叶绿体数多、个体大含有含有什么叫C3途径？ 光合作用中固定CO2的途径发生在C3植物体内，叫做C3途径。什么叫C4途径？ 光合作用中固定CO2的途径发生在C4植物体内，叫做C4途径。2、C3途径和C4途径C3植物光合作用过程 光反应暗反应C3途径C4植物光合作用特点示意图C4途径NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）C52C3CO2C4C3(PEP)（丙酮酸）C4酶C4途径产生的原因 因为C4植物中含有能固定CO2为C4的相关酶，即磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，简称为PEP羧化酶(与CO2有很强的亲和力)。可促使PEP把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来C4植物这种独特的作用，被科学家形象的比喻成么？ C4植物这种独特的作用，被形象的比喻成“二氧化碳泵”。大气中的二氧化碳低浓度的
二氧化碳高浓度的二氧化碳产物能量能量C4植物中的“二氧化碳泵”“二氧化碳泵”C4植物和C3植物CO2固定的途径分别有几条？C4植物有两条：C4途径和C3途径.
C3植物有一条：C3途径.上述途径分别发生在什么细胞内？C4植物的C4途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内.
C4植物的C3途径发生在：维管束鞘细胞的叶绿体内.
C3植物的C3途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内.C3PEP
C5C3C3途径C3C4途径
C3途径C4
C3C5叶肉细胞的叶绿体叶肉细胞的叶绿体
维管束鞘细胞的叶绿体叶肉细胞的叶绿体维管束鞘细胞的叶绿体3、C3植物和C4植物光合作用比较4、C4途径的意义 在高温、光照强烈和干旱的条件下，能够利用叶肉细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，提高了光合作用的效率。思考：如何鉴别C3和C4植物？1.将叶片制成临时装片，低倍镜下观察：①叶片结构中的叶肉细胞有无“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面；②维管束鞘细胞中有无叶绿体。2.将叶片用酒精脱色后，碘液染色后，制成临时装片，用高倍显微镜观察淀粉形成部位。3.将植株置于密闭透光装置中，即给予低CO2浓度，一段时间后观察能否正常生长。练习1）C4植物光合作用过程中的重要特点是
（ ）
A、既有C4途径又有C3途径
B、只有C4途径没有C3途径
C、先进行C3途径后进行C4途径
D、只有C3途径没有C4途径 A练习2）C4植物具有较强光合作用的原因是有关的一种酶能催化 （ ）
A、PEP固定较低浓度CO2
B、C5化合物与CO2结合
C、NADPH还原C3生成有机物 ?? ?
D、特殊状态的叶绿素a将光能转换成电能 A练习3）C4植物与C3植物相比，其发生光合作用的场所为 （ ）
A、只发生在叶肉细胞叶绿体中
? B、只发生在维管束鞘细胞叶绿体中
C、叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中?
D、叶肉细胞和导管细胞的叶绿体中 C练习4）下列植物中属于C4植物的是 （ ）
A、水稻
B、小麦
C、高粱
D、菜豆 C七、增加农作物的产量提高光能利用率延长光合作用时间：提高复种指数
一季改种多季，间作套种增加光合作用面积：合理密植 叶面积指数提高光合作用效率控制光照强度控制光质适当增加二氧化碳浓度白天适当提高温度（春冬）合理施肥合理灌溉降低呼吸作用（晚上适当降低温度）培养高产优质品种建立生态农业?八、比较光合作用和呼吸作用主要在绿色植物的叶绿体中进行
凡是活细胞都进行，在细胞质基质和线粒体中进行
在光照条件下进行叶绿体和线粒体：都是双层膜
都有基粒和酶
都有增大膜面积的结构
都有少量的DNA和RNA
都与能量转换有关
都是半自主复制细胞器光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：
6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O呼吸作用反应式：
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O
无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (植物)实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量
＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量 【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：
A.植物体内葡萄糖的氧化量
B.植物体内叶绿体的含量
C.二氧化碳的消耗量
D.植物体内水的消耗量 【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:
A.葡萄糖的形成
B.淀粉的形成
C.氧气的释放
D.CO2的吸收量〖例3〗将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：
（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是 mg。
（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是 mg。
（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化
是（填增加或减少） 。
（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，
你认为可采取的措施是:
。024.5减少 ①延长光照时间；
②降低夜间温度；③增加CO2浓度。九、新陈代谢的类型（一）新陈代谢的概念新陈代谢（合成代谢）（分解代谢）把从外界获得的营养物质转变成自身组成物质
贮存能量分解一部分自身组成物质，把分解的最终产物排出体外
释放能量活细胞中全部有序化学变化的总称光能体外环境物质氧化时所放出的能量能用无机物制造有机物绿色植物光合细菌硫细菌
铁细菌
硝化细菌摄取的有机物中储存的能量摄取现成的有机物人、动物和营寄生、腐生的菌类都是从外界摄取物质，经过极其复杂的变化，转变成自身组成成分，并且储存能量1.同化作用的类型 化能合成作用硝化细菌：
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量6CO2+6H2O C6H12O6+6O2硝化细菌硝化细菌动物、植物、人以及绝大多数微生物乳酸菌、破伤风杆菌、大肠杆菌等细菌以及动物体内的寄生虫等必须生活在有氧的环境中，从环境中摄取氧气，分解自身成分，释放能量，维持生命活动一般生活在缺氧的环境中，通过无氧呼吸分解自身成分获得能量。有氧时，生命活动将受到抑制都必须不断分解有机物，释放能量，供生命活动的需要2.异化作用的类型
H2O是还原剂五年后1642年，海尔蒙特(J.B. van Helmont)柳树增重 74.47 kg
土壤减少 0.06 kg结论：水分是建造植物体的唯一原料2.5 Kg 1771年，普里斯特利(Joseph Priestley) 绿色植物在光照下更新空气1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什
么气体？
2、这个实验说明什么问题？1771年（英）普里斯特利的实验植物可以更新空气；1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验；
1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳；
1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来；
1864年，萨克斯(Julius von Sachs)1、为什么对天竺葵先进行暗处理？
2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？ 绿叶在光合作用中产生了淀粉 一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片萨克斯的实验结论:
绿色叶片在光合作用中产生了淀粉思考：该实验还能得出其他结论吗？ 1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；光合作用的场所究
竟在什么地方呢？早在100多年前美国科学家恩格尔
曼就以水绵和好氧细菌为实验材
料，很好地解答了这个问题！ 水绵是常见的淡水藻类
每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。
水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。 恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片结论：
氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光照Engelmann实验现象示意图叶片中的叶肉细胞绿叶 叶肉细胞
亚显微结构模式图 叶绿体亚显微
结构模式图?叶绿体是进行
的场所光合作用外膜内膜基粒类囊体膜基质色素酶酶 20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：结论：
光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自CO2。光合作用产生的有机
物又是怎样合成的呢？20世纪40年代，美国科
学家卡尔文利用放射性
同位素14C标记的14CO2做
实验研究这一问题。最
终探明CO2中的碳在光合
作用中转化成有机物中
的碳的途径，这一途径
称为卡尔文循环。1961年诺贝
尔化学奖得主光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？请用一个化学反应式表示出来。6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6O2+6H2O实验——光合色素的提取和分离实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)
目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类
材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等
二、叶绿素和其他色素（一）色素的提取烘干、粉碎加二氧化硅、
碳酸钙、
95%乙醇研磨过滤滤液色素分离 色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素叶绿体中的色素(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)3/41/4叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素b叶绿素a吸收、传递、转换光能色素有那些功能呢？类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素吸收、传递光能少数处于特殊状态的叶绿素a吸收、转换光能叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类：三、光合作用的过程（一）光反应（一）光反应O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP（一）光反应综上所述，光能是怎样转换成电能的？ 在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素a，连续不断地丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转换成电能。2H2O→O2+4H++4e- ，水的光解产生的电子和氢离子最终传递给什么物质，并生成了什么物质？尝试写出物质变化的反应式。 在电子传递过程中还形成了什么物质？
写出其反应式。（一）光反应电能转换成的活跃的化学能，贮存在什么物质中？贮存在NADPH 和 ATP 中活跃的化学能意味着什么? 意味着能量很容易释放，供暗反应阶段合成有机物利用。（一）光反应NADPH除了是携带一定能量的物质外，还具有什么性质？NADPH是强还原剂。NADPH用来还原什么？ NADPH在暗反应中可将CO2最终还原成糖类等有机物，自身则氧化成NADP+，继续接受脱离叶绿素a的电子。（一）光反应条件：过程：场所：（一）光反应光、色素、酶叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜水的光解：
NADPH的形成：
ATP的形成：用于暗反应（活跃化学能）(二）碳反应阶段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、糖类[H] 、ATP
C5的再生：NADPH 、ATP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 光反应为暗反应提供NADPH和ATP光反应为暗反应提供NADP+和ADP和Pi水的光解：
NADPH的形成：
ATP的形成：CO2的固定：2C3 (CH2O) 整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？物质变化：无机物能量变化：光能光合作用的实质：
有机物糖类等有机物中的化学能
光合作用的反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体释放的氧气来源于参加反应的水为什么反应式的两边都有水？释放的氧气来源于参加反应的水
四、光合作用的总反应式：光合作用的重要意义 包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
促进生物进化
从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢 1.(2003·江苏)生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(如图)，这四个处理中，沉入底部的叶片最先浮起的是 ( )C练习 2、（2006年江苏理综卷4题）光合作用的过程包括光反应和暗反应．光反应能够为暗反应提供的物质是（ ）
A．[H]和ATP
B．C5化合物
C．H2O和O2 、
D．O2和C3化合物 A3.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[H]基质C3的还原ATP色素吸收的光能光反应[H]和ATP4. 光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 ( )
①外膜 ②内膜
③基质 ④类囊体膜
A．③② B．③④
C．①② D．④③
B5. 与光合作用光反应有关的是（ ）
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④A 6.光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行
光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,
不进行光反应D7.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（ ）
C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻Ｄ实验、光合作用需要CO28、 （2001广东高考）为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”， 某人设计了下列实验方案：
⑴目的（略）⑵材料和用具（略）
⑶实验方法和步骤：
①用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。
②将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。
③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。
④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。
⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘—碘化钾溶液检测有无葡萄糖的特异颜色出现。
该实验方案有几项明显的错误，请指出错误并改正。实验、光合CO2答案①为了增强实验的可信度和说服力，应设立对照组，对照组的设计如下：对照组：
A、装置同题干中的步骤①，且玻璃罩的大小颜色等相同，但其内用同种长势相同的另一株植物代替题干中的植物，用一杯清水代替NaOH溶液（即：条件对照）；
B、作适当的饥饿处理；
C、重复题干中的步骤③、④；
D、有效检验叶片淀粉的存在情况。分析：结论：A 装置内存在 CO2 ，B 装置中没有CO2存在。 CO2是光合作用的原料之一。光合作用需要CO2实验更正装置实验、光合CO2答案②本题还涉及到特殊干扰因素的排除问题，即先应把原有的有机物消耗殆尽，饥饿处理的环境是无光的人造暗室（可安装绿色安全灯），题中红光是光合作用主要吸收的单质光之一，无法有效去除原有的有机物，因此应改为绿光灯。暗室内装绿色安全灯（而不是红色安全灯）实验、光合CO2答案⑤鉴定不同的有机物往往采用不同的方法，葡萄糖可用斐林试剂、班氏试剂、银镜反应等进行还原性鉴定。步骤⑤中用碘——碘化钾测定的不是葡萄糖，而是淀粉。影响光合作用的外界因素：光照、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等。五、环境因素影响光合速率光合速率（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（如释放多少氧气、
消耗多少二氧化碳） 影响光合作用的因素①光照强度 真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率AB光照强度0阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 阴生植物>②温度：主要是影响酶的活性0CBA1020304050温度/℃光合速率③CO2浓度b:CO2的补偿点c: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；
d—e: CO2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
④矿质营养⑤水水作为反应物能影响光合作用，但作为原料的
水仅占到了植物吸收水的1%~5%。绝大部分
的水以蒸腾作用散失掉。当蒸腾作用过强而使
水分缺乏时，可以使叶片上的气孔关闭，从而
影响CO2的进入，降低光合作用。六、光呼吸和C4植物（一）光呼吸（二） C3植物和C4植物卡尔文是怎样揭示出卡尔文循环的？ 卡尔文在一个装置中放入进行光合作用的小球藻悬浮液，注入普通的二氧化碳，然后按照预先设定的时间长度向装置中注入14C标记的二氧化碳，在每个时间长度结束时，杀死小球藻，使酶反应终止，提取产物进行分析。他通过色谱分析法发现当把光照时间缩短为几分之一秒时，磷酸甘油酸(C3)占全部放射性的90％，这就证明了磷酸甘油酸(C3)是光合作用中由二氧化碳转化的第一个产物。在5秒钟的光合作用后，卡尔文找到了含有放射性的C3、C5和C6。卡尔文是怎样揭示出卡尔文循环的？ 在实验中，卡尔文发现在光照下C3和C5很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低。如果在光照下突然中断二氧化碳的供应，则C5就积累起来，C3就消失。
今天你如何分析这种现象的产生？ 澳大利亚科学家M·D·Hatch和C·R·Slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现，当向这些植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，90%以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸——草酰乙酸（C4）中，随着光合作用的进行，C4中的14C逐渐减少，而C3中的14C逐渐增多。C4植物的发现：什么叫C4植物？举例。 光合作用时CO2中的C首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物，叫做C4植物。
例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。什么叫C3植物？举例。 光合作用时CO2中的C直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。
例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。C3 ＋ CO2 C4 （草酰乙酸）PEP羧化酶1、C3植物和C4植物叶片结构特点C3植物C4植物什么叫维管束？ 绿色植物的叶片中由导管和筛管等构成的结构。
导管：运输水分和矿质元素等，单向。
筛管：运输有机养料等，双向运输。什么叫维管束鞘细胞？围绕维管束的一圈薄壁细胞。小栅栏组织
海绵组织“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面不含大含没有基粒的叶绿体，叶绿体数多、个体大含有含有什么叫C3途径？ 光合作用中固定CO2的途径发生在C3植物体内，叫做C3途径。什么叫C4途径？ 光合作用中固定CO2的途径发生在C4植物体内，叫做C4途径。2、C3途径和C4途径C3植物光合作用过程 光反应暗反应C3途径C4植物光合作用特点示意图C4途径NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）C52C3CO2C4C3(PEP)（丙酮酸）C4酶C4途径产生的原因 因为C4植物中含有能固定CO2为C4的相关酶，即磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，简称为PEP羧化酶(与CO2有很强的亲和力)。可促使PEP把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来C4植物这种独特的作用，被科学家形象的比喻成么？ C4植物这种独特的作用，被形象的比喻成“二氧化碳泵”。大气中的二氧化碳低浓度的
二氧化碳高浓度的二氧化碳产物能量能量C4植物中的“二氧化碳泵”“二氧化碳泵”C4植物和C3植物CO2固定的途径分别有几条？C4植物有两条：C4途径和C3途径.
C3植物有一条：C3途径.上述途径分别发生在什么细胞内？C4植物的C4途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内.
C4植物的C3途径发生在：维管束鞘细胞的叶绿体内.
C3植物的C3途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内.C3PEP
C5C3C3途径C3C4途径
C3途径C4
C3C5叶肉细胞的叶绿体叶肉细胞的叶绿体
维管束鞘细胞的叶绿体叶肉细胞的叶绿体维管束鞘细胞的叶绿体3、C3植物和C4植物光合作用比较4、C4途径的意义 在高温、光照强烈和干旱的条件下，能够利用叶肉细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，提高了光合作用的效率。思考：如何鉴别C3和C4植物？1.将叶片制成临时装片，低倍镜下观察：①叶片结构中的叶肉细胞有无“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面；②维管束鞘细胞中有无叶绿体。2.将叶片用酒精脱色后，碘液染色后，制成临时装片，用高倍显微镜观察淀粉形成部位。3.将植株置于密闭透光装置中，即给予低CO2浓度，一段时间后观察能否正常生长。练习1）C4植物光合作用过程中的重要特点是
（ ）
A、既有C4途径又有C3途径
B、只有C4途径没有C3途径
C、先进行C3途径后进行C4途径
D、只有C3途径没有C4途径 A练习2）C4植物具有较强光合作用的原因是有关的一种酶能催化 （ ）
A、PEP固定较低浓度CO2
B、C5化合物与CO2结合
C、NADPH还原C3生成有机物 ?? ?
D、特殊状态的叶绿素a将光能转换成电能 A练习3）C4植物与C3植物相比，其发生光合作用的场所为 （ ）
A、只发生在叶肉细胞叶绿体中
? B、只发生在维管束鞘细胞叶绿体中
C、叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中?
D、叶肉细胞和导管细胞的叶绿体中 C练习4）下列植物中属于C4植物的是 （ ）
A、水稻
B、小麦
C、高粱
D、菜豆 C七、增加农作物的产量提高光能利用率延长光合作用时间：提高复种指数
一季改种多季，间作套种增加光合作用面积：合理密植 叶面积指数提高光合作用效率控制光照强度控制光质适当增加二氧化碳浓度白天适当提高温度（春冬）合理施肥合理灌溉降低呼吸作用（晚上适当降低温度）培养高产优质品种建立生态农业?八、比较光合作用和呼吸作用主要在绿色植物的叶绿体中进行
凡是活细胞都进行，在细胞质基质和线粒体中进行
在光照条件下进行叶绿体和线粒体：都是双层膜
都有基粒和酶
都有增大膜面积的结构
都有少量的DNA和RNA
都与能量转换有关
都是半自主复制细胞器光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：
6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O呼吸作用反应式：
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O
无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (植物)实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量
＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量 【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：
A.植物体内葡萄糖的氧化量
B.植物体内叶绿体的含量
C.二氧化碳的消耗量
D.植物体内水的消耗量 【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:
A.葡萄糖的形成
B.淀粉的形成
C.氧气的释放
D.CO2的吸收量〖例3〗将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：
（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是 mg。
（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是 mg。
（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化
是（填增加或减少） 。
（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，
你认为可采取的措施是:
。024.5减少 ①延长光照时间；
②降低夜间温度；③增加CO2浓度。九、新陈代谢的类型（一）新陈代谢的概念新陈代谢（合成代谢）（分解代谢）把从外界获得的营养物质转变成自身组成物质
贮存能量分解一部分自身组成物质，把分解的最终产物排出体外
释放能量活细胞中全部有序化学变化的总称光能体外环境物质氧化时所放出的能量能用无机物制造有机物绿色植物光合细菌硫细菌
铁细菌
硝化细菌摄取的有机物中储存的能量摄取现成的有机物人、动物和营寄生、腐生的菌类都是从外界摄取物质，经过极其复杂的变化，转变成自身组成成分，并且储存能量1.同化作用的类型 化能合成作用硝化细菌：
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量6CO2+6H2O C6H12O6+6O2硝化细菌硝化细菌动物、植物、人以及绝大多数微生物乳酸菌、破伤风杆菌、大肠杆菌等细菌以及动物体内的寄生虫等必须生活在有氧的环境中，从环境中摄取氧气，分解自身成分，释放能量，维持生命活动一般生活在缺氧的环境中，通过无氧呼吸分解自身成分获得能量。有氧时，生命活动将受到抑制都必须不断分解有机物，释放能量，供生命活动的需要2.异化作用的类型