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1、俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么这么说呢？我们来看一组数据：地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物；地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7111018kJ，这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。,绿色植物储存在有机物中的能量来自哪里呢？,第四节能量之源光与光合作用,一 捕获光能的色素和结构,二 光合作用的原理和应用,太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？,植物细胞为什么能捕获光能呢？,捕获光能的色素叶绿体的结构,一 捕获光能的色素和结构,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,绿叶中色素的提取和分离
2、,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,一、捕获光能的色素和结构,对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是_。,太阳能,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？,想一想,1、韭黄和蒜黄是怎样培养出来的？2、叶绿素的形成需要哪些条件？,叶绿素占到叶绿体中色素总量的3/4，是光合作用中的主要色素。,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
3、被叶绿素分子吸收了，所以植物的叶片呈现绿色。,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？,叶绿素中的吸收光谱,0,400,500,600,700 nm,50,100,叶绿素b,叶绿素a,这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？,叶绿体的结构,1880年，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。,这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进
4、行光合作用所必需的酶。,光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？,光合作用的探究历程,结论：水分是植物建造自身的原料。,17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验,结论：植物可以更新空气,有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？,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，（德）萨克斯的实验,1864年，（德）萨克斯的实验,绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；,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
5、来自水，而不是来自CO2。,光合作用的概念：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储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。,什么是光合作用呢？,光合作用的原理和应用,（一）光合作用的过程,CO2+H2O*(CH2O)+O2*,总反应式:,包括两个阶段:,1.光反应,2.暗反应,叶绿体,光,暗反应,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,(CH2O),CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用的过程,过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较,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
6、稳定的化学能,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,水的光解2H2O4H+O2合成ATP ADP+Pi ATP,光,酶光能,CO2的固定CO2+C5 2C3三碳的还原2C3 C6H12O6,酶,酶ATP H,光,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、光照强度,CO2吸收量,CO2释放量,光照强度,在黑暗中呼吸所释放出的CO2量,光补偿点,光饱和点,A,B,C,A点处光照强
7、度=0，不进行光合作用，只进行呼吸作用,B点处CO2吸收量=CO2释放量，也就是CO2的净含量为0，此时的光照强度为光补偿点。,C点处所对应的光照强度为光饱和点，也就是即使光照强度再增加，光合作用强度也增加很少,总光合作用：植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。净光合作用：在光照下制造的有机物总量（或吸收CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。,净光合作用,总光合作用,2、温度,在一定温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。,在一定光照强度下，提高温度可以促进光合作用，同样也可以促进呼吸作用,4、矿质元素
8、,1）氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分2）磷也是NADP+和ATP的要组成成分，在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要作用3）钾绿色植物通过光合作用合成糖类、以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官，都需要钾4）镁是叶绿素的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素,影响光合作用的因素,光照强度,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,CO2浓度,b:CO2的补偿点,c:CO2的饱和点,ab:CO2太低，农作物消耗光合产物；bc:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；cd:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；de: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
9、合作用。,影响光能利用率的因素在生产中的应用：,延长光合作用时间,增加光合作用面积,光能利用率,光合作用效率,(轮作),(合理密植：间种、套种),1、光照强度、光质,2、CO2浓度,3、温度,4、矿质元素（合理施肥）,5、水（合理灌溉）,图中A点含义：；B点含义：；C点表示：；若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。,光照强度为0，只进行呼吸作用,光合作用与呼吸作用强度相等，称为光补偿点,光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点,阴生,A,B,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
10、生植物,图中A点表示：。,CO2浓度达到植物所需的最大值，光合速率不再上升,光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响；B点表示：；BC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,若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利 A.昼夜恒温25 B.白天温度25，夜间温度15 C.昼夜恒温15 D.白天温度30，夜间温度15,D,用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是 A绿色罩 B红色罩C蓝色罩 D紫色罩,A,下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（）A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度 C、增
11、强光照 D、调节室温,A,五、光合作用和呼吸作用中的化学计算,光合作用反应式：6CO212H2OC6H12O66O26H2O,呼吸作用反应式：有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O无氧：C6H12O62C2H5OH2CO2(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
12、 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:。,0,24.5,减少,延长光照时间；降低夜间温
13、度；增加CO2浓度。,化能合成作用,自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够体外环境中某些无机物释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用。,化能合成作用,自养生物,以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。,异养生物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,化能合成作用,利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。,光能自养生物,化能自养生物,所需的能量来源不同（光能、化学能）,1.叶绿体中的色素所吸收的光能
14、，用于_ 和_;形成的_和_ 提供给暗反应。,2.光合作用的实质是：把_和_转变为有机物，把_转变成_,贮藏在有机物中。,3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧气是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。,水的光解,形成ATP,H,ATP,CO2,H2O,光能,化学能,暗反应,光反应,光反应,暗反应,练一练,下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：,图中A是_,B是_,它来自于_的分解。图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_。图中D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_图中G_,F是_,J是_图中的H表示_，H为I提供_,2,水,H,基质,用作还原剂，还原C3,
15、ATP,色素吸收的光能,光反应,H和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖类,1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2,B,2、与光合作用光反应有关的是（）H2O ATP ADP CO2A.B.C.D.,A,3、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,C,4、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
16、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,D,5、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()外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C D,B,6、光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原A.B.C.D.7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）三碳化合物五碳化合物氧气,8、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最先（）A、在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体内的淀粉中发现C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D、在植物体周围的空气中发现,D,9、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（）A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类,D,10、在光合作用过程中，能量的转移途径是A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖 B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖 C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,
