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1、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。,16481653年(比利时)海尔蒙特,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
2、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,?,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,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
3、：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
4、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
5、色素与光能的捕获,边做边学,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,为什么植物的叶片呈现绿色？,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
6、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,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）,叶绿体中的色素,叶绿体结构模式图,(色素),（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,光合作用的过程,光反应阶段与暗反应阶段的比较,囊状结构的薄膜上,叶绿体的
7、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,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,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,C,D,14,光合作
8、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,光,光,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：当光照强度为 b 时，光合作用强度。,
9、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,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？,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。,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,影响光合作用的环境因素,例1 将植物栽培在适宜
10、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,影响光合作用
11、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,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,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%）；
12、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003（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,敬请指导,
