光合作用

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名称 光合作用
格式 zip
文件大小 2.6MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 生物学
更新时间 2012-02-20 16:33:50

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文档简介

(共41张PPT)
第二节 光合作用
连云港 灌南县第二中学 许艳 高文娟
学习目标:
1、说出对光合作用的认识过程。
2、举例说出主要的光合色素。
3、概述光合作用的过程。
4、举例说出影响光合作用的环境因素。
图A
图B
图C
图D
干燥土壤 90.8kg
小柳树 2.25kg
只用雨水浇灌
五年后柳树长大
土壤烘干后称重
1648~1653年(比利时)海尔蒙特
实验前 实验后 变化
土壤干重 90.800kg 90.743kg -0.057kg
柳 树 2.25kg 76.70kg +74.75kg
回眸历史 解开光合作用之谜
回眸历史 解开光合作用之谜
1
2
3
1、蜡烛易熄灭、小白鼠易窒息而死。
2、蜡烛不容易熄灭。
3、小白鼠不易窒息而死。
结论
植物吸收了“固定空气”,放出了“ 活命气体”即:植物能更新空气!
1771年,(英)普里斯特利(Joseph Priestley)的实验
1779年,荷兰科学家---金鱼藻实验
思考:为什么选择金鱼藻作为实验材料
回眸历史 解开光合作用之谜
1864年,(德)萨克斯(J. Von Sachs)的实验
回眸历史 解开光合作用之谜
2、让叶片中的淀粉消耗掉或转移
实验是否设置了对照,实验中单一变量是什么 实验中哪些处理用于排除干扰 本实验得出的结论是?
1、实验为空白对照,单一变量为光照
2、植物光合作用需要光照

(现在我们认为是不能够得出这个结论的)
结论:
1、植物光合作用产生了淀粉;
回眸历史 解开光合作用之谜
1880年,(美)恩吉尔曼(G. Engelmann)的实验
黑暗中,无空气
极 细 光 束
光照下,无空气
水绵结构
回眸历史 解开光合作用之谜
1、为什么水绵是合适的实验材料?
2、他是如何控制实验条件的?
3、他是如何对照的?
水绵具有细而长的叶绿体,便于观察
选用黑暗、无空气的环境:排除环境中光线和氧气的影响
选用极细的光束,并用好氧细菌检测:准确判断释放氧气的部位
此实验在设计上有什么巧妙之处?
自身对照
回眸历史 解开光合作用之谜
恩吉尔曼的实验结果是什么?得出此结论的理由是什么?
结论: 氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。因为好氧细菌只集中在叶绿体受光部位的周围。
1930年(美)鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamaen)
用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验:
CO2
C18O2
18O2
O2
H218O
H2O
绿色植物
(如小球 藻)
结论:光合作用释放的O2全部来自于H2O
回眸历史 解开光合作用之谜
回眸历史 解开光合作用之谜
光合色素与光能的捕获
不同种色素的作用是否相同呢?
绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行,叶绿体中的色素具有吸收光能的作用。那么,叶绿体中究竟有几种色素?怎么才能把它们提取和分离出来呢?下面我们通过实验来说明
光合色素与光能的捕获
一、实验原理
1.叶绿体中的色素能溶解在丙酮(有机溶剂,酒精、汽油、苯、石油醚等)中,所以用丙酮可提取叶绿体中色素。
2.色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢,因而可用层析液将不同的色素分离。
光合色素与光能的捕获
光合色素与光能的捕获
实验步骤:
1
5
2
6
3
4
光合色素与光能的捕获
光合色素与光能的捕获
实验关键
1.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。
2.画滤液细线时应以细、齐、直为标准,重复画线时必须等上次画线干燥后再进行,重复2-3次。
3.层析时不要让滤液细线触及层析液。
光合色素与光能的捕获
叶绿体中色素的提取和分离
光合色素与光能的捕获
光照到物体表面后,该物体又将这种颜色的光反射出来,就是我们所见到的颜色。对植物而言,除了部分橙光、黄光和大部分绿光被反射外,其他的基本上都被叶绿素分子等所吸收了,所以植物的叶片呈现绿色。
积极思维
恩吉尔曼实验的结果
分析:这一巧妙的实验说明了什么?
叶绿体中的色素对不同波长的吸收的强度不同,主要吸收红光与蓝紫光,几乎不吸收绿光
实验表明:叶绿素a和b在蓝光和红光部分都有很高的吸收峰,叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
积极思维
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素b
叶黄素
(蓝绿色)
(黄绿色)
(橙黄色)
(黄色)
(含量占3/4)
(含量占1/4)
外膜
内膜
基质
基粒
叶绿体中的色素
叶绿体结构模式图
(色素)
胡萝卜素
叶绿素a
(光反应酶、
光反应场所)
(暗反应酶、
暗反应场所)
▲光合作用场所一定是叶绿体吗?
光合作用的场所 叶绿体
CO2
O2
叶绿体
光合作用图解
H2O
有机物
阳光
光合作用的过程
光反应阶段与暗反应阶段的比较
项目 光反应阶段 暗反应阶段

别 场所
条件
物质变化
能量转化
囊状结构的薄膜上
叶绿体的基质中
需光、色素和酶
不需光、色素;需多种酶
光能转变为ATP中活泼的化学能
ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能
水的光解:H2O 光 [H]+O2

ADP+Pi ATP

CO2的固定:CO2+C5 2C3
C3的还原:2C3 (CH2O)
[H],ATP

ATP ADP+Pi

联 系 1、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP
2、暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi
3、两者相互独立又同时进行,相互制约又密切联系
光合作用的过程
总结:1.光合作用的概念
(1)什么是光合作用?
绿色植物通过叶绿体吸收光能,将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2,同时也将太阳能转化为化学能储存在糖类和其他有机物中,这一过程称为光合作用。
光合作用的过程
2. 光合作用的反应式、实质
(2)反应式
(3)实质
光能 化学能
无机物 有机物
教学目标巩固
D
3、给一株正在进行光合作用的大豆供给 CO2 ,则一段时间后 C存在于…………………………………… ( )
A. 淀粉 B. 脂肪
C. 氨基酸 D. 以上三项都有
14
1、光反应中,ATP和O2的产生都离不开……………… ( )
A. 水和CO2 B. 色素和CO2
C. 水、光能、CO2 D. 水、色素、光能
2、光合作用过程中,能量流动的大致途径是…………( )
A.光 色素 (CH2O)
B.光 色素 ADP (CH2O)
C.光 色素 ATP (CH2O)
D.光 ADP ATP (CH2O)
C
D
14
光合作用的过程
影响光合作用的环境因素
一、光——光照强度对光合作用的影响
解题思路:利用光合作用的模型分析光强(自变量)
和光合强度(因变量)的关系。
分析过程:
光能
活跃化学能
( ATP)
稳定化学能
(有机物)
ADP+Pi
H2O
O2+[H]
C3
有机物
ATP


能量:
物质:
光反应
例1:植物的新陈代谢受外部环境因子(如光、温度)
和内部因子(如激素)的影响,研究内、外因子对
植物生命活动的影响具有重要意义。
(1)右图表示野外松树(阳生植物)
光合作用强度与光照强度的关系。
其中的纵坐标表示松树整体表
现出的吸收 CO2 和释放 CO2
量的状况。请分析回答:
① 当光照强度为 b 时,光合作用强度 。
不能。光照强度为 a 时,光合作用形成的有机物和呼吸
作用消耗的有机物相等,但晚上只进行呼吸作用。因此,
从全天看,消耗大于积累,植物不能正常生长。
最高
② 光照强度为 a 时,光合作用吸收 CO2 的量等于呼吸作用放出 CO2 的量。如果白天光照强度较长时期为 a ,植物能不能正常生长?为什么?
③ 如将该曲线改绘为人参(阴生植物)光合作用强度与光照强度关系的曲线,b 点的位置应如何移动,为什么?
左移,与松树比较,人参光合作用强度达到最高点时,
所需要的光照强度比松树低。
④限制cf和fd段光合作用强度的因子分别是?
光强、CO2浓度
影响光合作用的环境因素
二、CO2对光合作用的影响
解题思路:利用光合作用的模型分析CO2浓度
(自变量)和光合强度(因变量)的关系。
分析过程:
[H]
2C3
有机物
ATP
C5
固定
还原
CO2
生产上提高CO2化碳的措施主要有?
1、保证田间植物通风。2、施用农家肥。
3、在大棚中经常使用二氧化碳生发器,施用干冰,
或混养家禽、家畜等。
影响光合作用的环境因素
[例1] 将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是
A. 上升;下降;上升       B. 下降;上升;下降
C. 下降;上升;上升       D. 上升;下降;下降
[解析]从光合作用的反应过程进行分析:在光合作用过程中,C02参与暗反应,C02与C5化合物结合,生成两个C3化合物,当C02突然减少时,这个过程必然受阻,因而导致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。而C3化合物的减少,又使暗反应中C3化合物还原成葡萄糖的过程受阻,消耗光反应提供的ATP量也减少,使细胞中ATP含量上升。
[答案] C
影响光合作用的环境因素
三、温度对光合作用的影响
实质:温度影响暗反应(酶促反应)
在生产上应用:
在大棚生产中常常采用白天适当升温(保证光合作
用正常进行,晚上适当降温(降低呼吸酶的活性)。
例4、下图表示在10000勒克司光照下某植物的呼吸量与
光合量随环境温度而发生,据图回答问题:
(1)从图中可
以看出,叶绿体
内的酶与呼吸酶
相比 。
最适温度低
影响光合作用的环境因素
(2)最有利于该植物有机物积累的温度为
。 此时图中显示出的净产量为 。
(3)温度为40度时该植物的代谢情况为 。
(4)从图中关系谈一谈夏季中午时蒸腾作用的益处:

35℃
0.2mol的CO2
光合量等于呼吸量。
蒸腾作用降低叶片的温度,有利于光合作用。
影响光合作用的环境因素
(1)N:是各种酶以及NADP+和ATP的重要组
成成分,叶绿素中也有N元素。
四、矿质元素对光合作用的影响
(2)P:是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组
成成分。
(3)K:在合成糖类,以及将其运输到块根、块
茎和种子等器官过程中起作用。
(4)Mg:叶绿素的重要组成成分。
影响光合作用的环境因素
知识海洋
知识海洋
1、延长光照时间增加光照强度
2、提高二氧化碳浓度
①增施有机肥料,利用微生物分解有机物产生二氧化碳
②直接施放贮存在钢瓶中的二氧化碳
③点煤球炉
3、适宜的温度:
保持昼夜温差
光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响,图中4条曲线(a、b、c、d)为不同光照强度和不同CO2浓度下,马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱,CO2很少(远小于0.03%);b适当遮荫(相当于全光照的1/25)CO2浓度为0.03%,c全光照(晴天不遮荫),CO2浓度为0.03%;d全光照,CO2浓度为1.22%。请据图回答:(1)随着光照强度和CO2浓度的提高,植物光合作用(以净光合速率为指标)最适温度的变化趋势是 。
(2)当曲线b净光合速率降为零时,真光合速率是否为零?为什么?
(3)在大田作物管理中,采取下列哪些措施可以提高净光合速率?( )
A 通风 B 增施有机肥 C 延长生育期 D 施碳酸氢铵
高考回顾
[解析]由题中坐标图可知,随光照强度和CO2浓度的提高,植物光合作用最适温度的变化逐渐提高。因为b为适当遮荫(有光),CO2浓度为0.03%(有原料),呼吸作用仍在进行,所以,当曲线b净光合速率为零时,代表光合速率等于呼吸速率,真光合速率并不为零。在生产实践中,采取通风、施肥等措施均可提高作物净光合速率。
[答案](1)逐渐提高(2)不为零,因为在b实验条件下,呼吸速率不为零(3)ABD