初中生物教學(xué)課件《能量之源-光與光合作用》

1、第第4 4節(jié)節(jié) 能量之源能量之源- - 光與光合作用光與光合作用（一）、實(shí)驗(yàn)：葉綠素的提取與分離1、原理：、原理： 綠葉中的色素不溶于水，易溶綠葉中的色素不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。如無(wú)水乙醇、丙酮、于有機(jī)溶劑。如無(wú)水乙醇、丙酮、石油醚等。石油醚等。綠葉中的色素不止一種，它們都綠葉中的色素不止一種，它們都溶于層析液中，且溶解度不同，在溶于層析液中，且溶解度不同，在濾紙上擴(kuò)散速度不同（溶解度大，濾紙上擴(kuò)散速度不同（溶解度大，擴(kuò)散速度快）擴(kuò)散速度快）（提取色素：無(wú)水乙醇）（提取色素：無(wú)水乙醇）（分離色素：層析液）（分離色素：層析液）一、捕獲光能的色素一、捕獲光能的色素2、材料用具l新鮮的綠色葉片，新

2、鮮的綠色葉片，干燥的定性濾紙、干燥的定性濾紙、95%乙醇乙醇，層析液層析液，二氧化硅二氧化硅，碳酸鈣碳酸鈣，研缽，小玻璃漏，研缽，小玻璃漏斗，尼龍布，毛細(xì)吸管，剪刀，試管，藥匙，斗，尼龍布，毛細(xì)吸管，剪刀，試管，藥匙，量筒，天平。量筒，天平。3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1）、提?。?、提取 色素色素：取適量菠菜葉（取適量菠菜葉（葉片葉片要新的新鮮、顏色要要新的新鮮、顏色要深綠，含有較多的色深綠，含有較多的色素）素），剪碎，放入研缽中。加少許的二氧二氧化硅化硅和碳酸鈣 與10ml無(wú)水乙醇。迅速研磨迅速研磨成勻漿。成勻漿。二氧化硅作用：二氧化硅作用：碳酸鈣作用：碳酸鈣作用：研磨充分研磨充分防止色素破壞防止色素破壞

3、為了溶解和提取色素?zé)o水乙醇作用：無(wú)水乙醇作用：（2）、過(guò)濾l在一小玻璃漏斗基部放一塊單層尼龍布（或脫在一小玻璃漏斗基部放一塊單層尼龍布（或脫脂棉），將研磨液迅速倒入漏斗中。脂棉），將研磨液迅速倒入漏斗中。l收集濾液到一個(gè)試管中，及時(shí)用棉塞將試管中收集濾液到一個(gè)試管中，及時(shí)用棉塞將試管中塞緊（塞緊（防止揮發(fā)防止揮發(fā)）。）。（3）、制備濾紙條：制備濾紙條：（4）、畫(huà)濾液細(xì)線：）、畫(huà)濾液細(xì)線： 用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆畫(huà)的橫線均勻畫(huà)出一條細(xì)而直的濾液細(xì)畫(huà)的橫線均勻畫(huà)出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待濾液干后再畫(huà)一次，共畫(huà)濾液細(xì)線。待濾液干后再畫(huà)一次，共畫(huà)濾液細(xì)線線34次。

4、次。重復(fù)畫(huà)幾次是為了增加色素的含量，重復(fù)畫(huà)幾次是為了增加色素的含量，使分離的色素帶清晰使分離的色素帶清晰畫(huà)線要畫(huà)線要細(xì)、直、齊，使分離的色素帶細(xì)、直、齊，使分離的色素帶平整、不重疊。平整、不重疊。（5）、層析-分離綠葉中的色素注意：濾線細(xì)線不能觸及層析液注意：濾線細(xì)線不能觸及層析液 層析液沿著干燥的濾層析液沿著干燥的濾紙由下而上擴(kuò)散，當(dāng)擴(kuò)散紙由下而上擴(kuò)散，當(dāng)擴(kuò)散到細(xì)線時(shí)，色素便溶解在到細(xì)線時(shí)，色素便溶解在層析液中，并隨著層析液層析液中，并隨著層析液一起向上擴(kuò)散，而不同的一起向上擴(kuò)散，而不同的色素溶解不同，擴(kuò)散速度色素溶解不同，擴(kuò)散速度也不同，所以將不同色素也不同，所以將不同色素分離開(kāi)。分離開(kāi)。

5、分離色素方法：紙層析法分離色素方法：紙層析法b.實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)流程：（6 6）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：討論討論：1.1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說(shuō)明了什么？寬窄如何？這說(shuō)明了什么？2021-11-510(黃色黃色)(藍(lán)綠色藍(lán)綠色)(黃綠色黃綠色)(橙黃色橙黃色)葉綠體中的葉綠體中的色素提取液色素提取液（二）、四種色素對(duì)光的吸收（二）、四種色素對(duì)光的吸收葉綠素主要吸收葉綠素主要吸收_類胡蘿卜素主要吸收類胡蘿卜素主要吸收_藍(lán)紫光藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光藍(lán)紫光、紅光葉綠素對(duì)綠光吸收最少葉綠素對(duì)綠光吸收最少.功能功能:吸收傳遞轉(zhuǎn)化吸收

6、傳遞轉(zhuǎn)化光能光能,用于光合作用用于光合作用（6）、觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果色素種類色素種類 色素顏色色素顏色 溶解度溶解度 擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素橙黃色橙黃色黃色黃色最高最高較高較高最快最快較快較快葉綠素葉綠素a葉綠素葉綠素b較慢較慢藍(lán)綠色藍(lán)綠色黃綠色黃綠色最低最低較低較低最慢最慢春夏的樹(shù)葉秋冬的樹(shù)葉 強(qiáng)光、高溫、低溫都會(huì)使葉綠素分解。但無(wú)光環(huán)境或缺Mg2+葉綠素也不能生成. 溫度溫度 可見(jiàn)，可見(jiàn)，葉綠素的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有類胡蘿葉綠素的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有類胡蘿卜素穩(wěn)定卜素穩(wěn)定，葉綠素的合成易受光照溫，葉綠素的合成易受光照溫度和礦質(zhì)元素的影響，這些條件對(duì)類度和礦質(zhì)元素的影響，這些條件對(duì)類胡蘿卜素

7、的影響較小。胡蘿卜素的影響較小。葉綠素合成和葉綠素合成和破壞的原因破壞的原因Mg2+等等光照光照1、春夏葉片為什么是綠色？而秋天樹(shù)葉為什么會(huì)、春夏葉片為什么是綠色？而秋天樹(shù)葉為什么會(huì)變黃？變黃？2、為什么這種色素秋冬減少而夏季不減少，與什為什么這種色素秋冬減少而夏季不減少，與什么環(huán)境因素有關(guān)？么環(huán)境因素有關(guān)？ 葉片中的葉肉細(xì)胞葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉綠葉 葉肉細(xì)胞葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖 葉綠體亞顯微葉綠體亞顯微 結(jié)構(gòu)模式圖結(jié)構(gòu)模式圖捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？么部位？16基?；ｎ惸殷w類囊體基質(zhì)基質(zhì)（1）（2） 色素在基粒類囊體薄膜中酶在基

8、粒和基質(zhì)中（三）、葉綠體（三）、葉綠體是光合作用的是光合作用的場(chǎng)所場(chǎng)所分布：主要存在分布：主要存在綠綠色植物的葉肉細(xì)胞里以及幼嫩莖色植物的葉肉細(xì)胞里以及幼嫩莖稈的皮層細(xì)胞里。稈的皮層細(xì)胞里。功能：功能：綠綠色植物進(jìn)行色植物進(jìn)行光合作用光合作用的細(xì)胞器。的細(xì)胞器。 光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的探究歷程（光合作用的探究歷程（P101102）光合作用在葉綠體中是怎樣光合作用在葉綠體中是怎樣進(jìn)行的呢？進(jìn)行的呢？五年后認(rèn)為：認(rèn)為：植物增重主要來(lái)自水分；植物增重主要來(lái)自水分；而不是來(lái)自土壤。而不是來(lái)自土壤。1. 16421. 1642年海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)?zāi)旰柮商氐膶?shí)驗(yàn)柳樹(shù)增重柳樹(shù)增重

9、74.47Kg74.47Kg，土壤減少土壤減少0.06Kg0.06Kg 結(jié)論：植物可以更新空氣結(jié)論：植物可以更新空氣有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？實(shí)驗(yàn)不足：沒(méi)有設(shè)置對(duì)照組,排除光照對(duì)實(shí) 驗(yàn)結(jié)果的干擾。3. 1779年 荷蘭 英格豪斯的實(shí)驗(yàn)* *實(shí)驗(yàn)重復(fù)了實(shí)驗(yàn)重復(fù)了500500多多次次結(jié)論：只有在結(jié)論：只有在光照下光照下綠葉才可以更新空氣綠葉才可以更新空氣重復(fù)普利斯特利的實(shí)驗(yàn)重復(fù)普利斯特利的實(shí)驗(yàn)B B組組A A組組黑暗黑暗明確：明確：綠葉在綠葉在光下吸收光下吸收COCO2

10、 2 ，釋放釋放O O2 2。 4 4、17851785年年, ,拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成。拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成。5 5、18451845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶指出，植物光合年，德國(guó)科學(xué)家梅耶指出，植物光合 作用時(shí)，把作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。儲(chǔ)存起來(lái)。光光能能化化學(xué)學(xué)能能儲(chǔ)存在什儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中？么物質(zhì)中？德國(guó)德國(guó)梅耶梅耶6. 18646. 1864年薩克斯的實(shí)驗(yàn)?zāi)晁_克斯的實(shí)驗(yàn)淀粉是光合作用的產(chǎn)物淀粉是光合作用的產(chǎn)物；黑暗處理（理由是？）黑暗處理（理由是？） 一部分遮光，一部分照光一部分遮光，一部分照光 一段時(shí)間后，酒精脫色一段時(shí)間后，酒精脫色 碘液染色碘液染色碘液7、

11、1880年，恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水綿和好氧水綿和好氧細(xì)菌的裝片細(xì)菌的裝片結(jié)論：結(jié)論： 氧是由氧是由 葉綠體葉綠體釋放出來(lái)的，釋放出來(lái)的， 葉綠體葉綠體是光合作是光合作用的場(chǎng)所。用的場(chǎng)所。 光合作用需要光合作用需要光照光照。1、為什么水綿是合適的實(shí)驗(yàn)材料？、為什么水綿是合適的實(shí)驗(yàn)材料？ 2、他是如何控制實(shí)驗(yàn)條件的？、他是如何控制實(shí)驗(yàn)條件的？3、他是如何對(duì)照的？、他是如何對(duì)照的？水綿具有細(xì)而長(zhǎng)的葉綠體，便于觀察水綿具有細(xì)而長(zhǎng)的葉綠體，便于觀察選用黑暗、無(wú)空氣的環(huán)境：排除環(huán)境選用黑暗、無(wú)空氣的環(huán)境：排除環(huán)境中光線和氧氣的影響中光線和氧氣的影響

12、選用極細(xì)的光束，并用好氧細(xì)菌檢測(cè)：選用極細(xì)的光束，并用好氧細(xì)菌檢測(cè)：準(zhǔn)確判斷釋放氧氣的部位準(zhǔn)確判斷釋放氧氣的部位討論：此實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？討論：此實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？分以下幾個(gè)問(wèn)題：分以下幾個(gè)問(wèn)題：自身對(duì)照自身對(duì)照研究研究C18O2 CO2H2OH218O光照下的光照下的球藻懸液球藻懸液O218O2AB 同位素同位素1818O O標(biāo)記標(biāo)記H H2 2O O和和COCO2 2H2 18O和和C18O2結(jié)論：光合作用釋放的氧來(lái)自水結(jié)論：光合作用釋放的氧來(lái)自水 光合作用釋放的光合作用釋放的O2到底是來(lái)自到底是來(lái)自H2O ，還是還是CO28. 19398. 1939年魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)

13、年魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)( (美國(guó)美國(guó)) )光合作用產(chǎn)生光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是的有機(jī)物又是怎樣合成的？怎樣合成的？( CH2 O)14CO214 1. C 14CO214CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳的途徑，這一途徑稱為的碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)。2.9. 209. 20世紀(jì)世紀(jì)0 0年代年代, ,美國(guó)科學(xué)家卡爾文美國(guó)科學(xué)家卡爾文產(chǎn)物產(chǎn)物: :淀粉淀粉條件條件: :光光普利斯特利普利斯特利原料原料:水水恩格爾曼恩格爾曼薩克斯薩克斯海爾蒙特海爾蒙特原料和產(chǎn)物原料和產(chǎn)物:更新空氣更新空氣(二氧化碳二氧化碳和氧氣和氧氣)場(chǎng)所場(chǎng)所:葉綠體葉綠體

14、條件條件:光光對(duì)照原則對(duì)照原則單一變量原則單一變量原則*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 光能光能葉綠體葉綠體重復(fù)實(shí)驗(yàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)梅耶梅耶光能轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能成化學(xué)能*重要的實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法CO2 +H2O（CH2O） +O2魯賓和魯賓和卡門卡門光合作光合作用釋放用釋放的的O O2 2來(lái)來(lái)自自H H2 2O OO26CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O2元素來(lái)龍去脈元素來(lái)龍去脈光合作用完整反映式光合作用完整反映式( (計(jì)算式計(jì)算式) ) 綠色植物通過(guò)綠色植物通過(guò) 吸收吸收 ，將，將CO2和和H2O合成為合成為 并釋放出并釋放出 ，同時(shí)也將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為同時(shí)也將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為

15、 儲(chǔ)存在儲(chǔ)存在 和其他有機(jī)物中，這一過(guò)程稱為光合作用。和其他有機(jī)物中，這一過(guò)程稱為光合作用。2 2、光合作用定義、光合作用定義3、總反應(yīng)式：、總反應(yīng)式：葉綠體葉綠體光能光能有機(jī)物有機(jī)物O2化學(xué)能化學(xué)能糖類糖類CO2 + H2O（CH2O）+O2光能光能葉綠體葉綠體6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體共同探究共同探究光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段能量變化能量變化物質(zhì)變化物質(zhì)變化條件條件進(jìn)行部位進(jìn)行部位光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段 葉綠體葉綠體類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上光、色素、水和酶光、色素、水和酶光能光能ATPATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能水的光解水的光解：2H2O 4

16、 H + O2 光能光能合成合成ATP ：ADP+Pi +光能光能 ATP 酶酶主要產(chǎn)物主要產(chǎn)物O O2 2 、H H 、ATP ATP 光合作用的最終產(chǎn)物里面并沒(méi)有光合作用的最終產(chǎn)物里面并沒(méi)有HH和和ATPATP，那么它們是怎么樣被消耗掉的呢？那么它們是怎么樣被消耗掉的呢？能量變化能量變化物質(zhì)變化物質(zhì)變化條件條件進(jìn)行部位進(jìn)行部位暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段 主要產(chǎn)物主要產(chǎn)物葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中ATP ATP 、HH、CO2、酶、酶ATPATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能 COCO2 2的固定的固定 CO2+C5 2C3 酶酶2C3 + H （CH2O）+C5 ATP AD

17、P+Pi +能量能量 酶酶 酶酶 C C3 3的還原的還原ATPATP分解分解（CH2O） 色素分子色素分子可見(jiàn)光可見(jiàn)光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多種酶多種酶酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定還原還原酶酶光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用的過(guò)程光合作用的過(guò)程HATPADPPiCO2+H2O光能光能 葉綠體葉綠體( CH2 O)+O23)3)光合作用的實(shí)質(zhì)：光合作用的實(shí)質(zhì)：物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變有機(jī)物有機(jī)物能量變化：能量變化：轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變光能光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能定的化學(xué)能合成有機(jī)物，存儲(chǔ)能量合成有機(jī)物，存儲(chǔ)能量1.

18、為生物生存提供了為生物生存提供了物質(zhì)物質(zhì)來(lái)源和來(lái)源和能量能量來(lái)源；來(lái)源； 2.維持了大氣中維持了大氣中O2和和CO2的相對(duì)穩(wěn)定；的相對(duì)穩(wěn)定；3.對(duì)生物的進(jìn)化有直接意義。對(duì)生物的進(jìn)化有直接意義。 (1)使還原性大氣使還原性大氣氧化性大氣氧化性大氣 (2)使有氧呼吸生物得以發(fā)生和發(fā)展使有氧呼吸生物得以發(fā)生和發(fā)展 (3)形成臭氧層，過(guò)濾紫外線，形成臭氧層，過(guò)濾紫外線， 使水生生物登陸成為可能使水生生物登陸成為可能 四、光合作用的意義四、光合作用的意義條條 件件 物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化總反應(yīng)式總反應(yīng)式實(shí)實(shí) 質(zhì)質(zhì)葉綠體類囊體薄膜上葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中（1）水的光解）水的光

19、解CO2 +C5 2C3(2) ATP形成形成（1） CO2的固定的固定酶酶（2）C3的還原的還原酶酶C3 (CH2O)+ C5 +H2O酶酶ADP+Pi+光能光能 ATP ATP, H 光，葉綠素等色素，酶光，葉綠素等色素，酶許多有關(guān)的酶許多有關(guān)的酶、CO2、H、ATPATP的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成(CH2O)中的化學(xué)能中的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供能量和還原劑光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供能量和還原劑(ATP和和H)，暗反，暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充ADP,PiCO2+2H2O* (CH2O)+H2O+O2* 把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，同時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，同時(shí)把光能轉(zhuǎn)變

20、成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中在有機(jī)物中光能光能葉綠體葉綠體反應(yīng)部位反應(yīng)部位光能轉(zhuǎn)變成光能轉(zhuǎn)變成ATP中的化學(xué)能中的化學(xué)能聯(lián)聯(lián) 系系2H2O O2 +4H +4e光能光能1、植物自身因素、植物自身因素2、外界環(huán)境因素、外界環(huán)境因素1）光照）光照2）溫度）溫度3）二氧化碳濃度）二氧化碳濃度4）水分）水分5）礦質(zhì)元素）礦質(zhì)元素五、影響光合作用的因素及應(yīng)用6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體1、影響光合作用因素 光合速率光合速率 又稱光合作用強(qiáng)度，是指一定量的植物（如一又稱光合作用強(qiáng)度，是指一定量的植物（如一定的葉面積）在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用（如定的葉面積）在單位時(shí)

21、間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用（如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。光合速率表示方法光合速率表示方法1、有機(jī)物（糖）產(chǎn)生的量（即植物重量或有、有機(jī)物（糖）產(chǎn)生的量（即植物重量或有機(jī)物的增加量）。機(jī)物的增加量）。2、C02吸收量（或吸收量（或C02 消耗量或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)消耗量或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)CO2減少量）減少量）3、02釋放量釋放量(或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)02增加量增加量)。表觀光合速率：表觀光合速率：人們測(cè)得從外界吸收的人們測(cè)得從外界吸收的CO2的量。的量。植物從外界吸收植物從外界吸收CO2的量，加上呼的量，加上呼吸作用釋放的吸作用釋放的CO2量。量。真正光合速率真正光合速

22、率=表觀光合速率（凈光合速率）表觀光合速率（凈光合速率）+呼吸速率呼吸速率表觀光合速率常用表觀光合速率常用氧氣氧氣釋放量釋放量、二氧化碳二氧化碳吸收量吸收量、有機(jī)物有機(jī)物積累量積累量等來(lái)表示等來(lái)表示真正光合速率：真正光合速率：真正光合速率常用真正光合速率常用氧氣氧氣產(chǎn)生量產(chǎn)生量、二氧化二氧化固定量固定量； 有機(jī)物的有機(jī)物的產(chǎn)生量產(chǎn)生量來(lái)表示。來(lái)表示。探究影響光合作用的因素：1.光照：光照：影響光反應(yīng)即影響光反應(yīng)即適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間促進(jìn)光反應(yīng)，產(chǎn)生更多的促進(jìn)光反應(yīng)，產(chǎn)生更多的 ATP 和和 H光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光質(zhì)光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光質(zhì)光質(zhì)：光質(zhì)：白

23、光（復(fù)色光）光合作用能力最強(qiáng)，單白光（復(fù)色光）光合作用能力最強(qiáng)，單色光中紅光作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差。色光中紅光作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差。溫室大棚塑料薄膜的顏色最好是：溫室大棚塑料薄膜的顏色最好是：無(wú)色透明無(wú)色透明綠色植物生理實(shí)驗(yàn)的安全燈顏色：綠色植物生理實(shí)驗(yàn)的安全燈顏色：綠色綠色光照強(qiáng)度A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：BC段：C點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放C02量代表此時(shí)的呼吸強(qiáng)度 隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用逐漸增強(qiáng)，C02的釋放量逐漸減少,因一部分用于光合作用 光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率 隨光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用不斷增強(qiáng) 光

24、飽和點(diǎn),光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，光合作用不再增強(qiáng) ABC如果植物長(zhǎng)期處于如果植物長(zhǎng)期處于B點(diǎn)，沒(méi)有有機(jī)物積累，植物不點(diǎn)，沒(méi)有有機(jī)物積累，植物不能生長(zhǎng)。能生長(zhǎng)。植物呼吸作用產(chǎn)生的植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2也用于光合作用，制也用于光合作用，制造的有機(jī)物剛好又用來(lái)進(jìn)行呼吸。造的有機(jī)物剛好又用來(lái)進(jìn)行呼吸。光強(qiáng)度光強(qiáng)度 (真正光合速率真正光合速率)(表現(xiàn)光合速率表現(xiàn)光合速率)真正光合速率真正光合速率=表現(xiàn)光合速率表現(xiàn)光合速率+呼吸速率呼吸速率2、溫度：、溫度：主要影響暗反應(yīng)中酶的活性主要影響暗反應(yīng)中酶的活性光合作用有最適溫度，且一般比呼吸光合作用有最適溫度，且一般比呼吸作用的最適溫度高，一般溫帶植物的作用的

25、最適溫度高，一般溫帶植物的最適溫度在最適溫度在25。CAB段隨溫度的升高光合作用速率加強(qiáng)：段隨溫度的升高光合作用速率加強(qiáng)：B點(diǎn)光合作用速率達(dá)到最大；點(diǎn)光合作用速率達(dá)到最大；BC段表示隨溫度的升高，光合速率快速段表示隨溫度的升高，光合速率快速下降，直至光合作用完全停止。下降，直至光合作用完全停止。、溫度是、溫度是影響氣孔開(kāi)閉影響氣孔開(kāi)閉的因素之一的因素之一溫度過(guò)高，影響植物葉片氣孔開(kāi)度，影響溫度過(guò)高，影響植物葉片氣孔開(kāi)度，影響CO2供應(yīng)。供應(yīng)。應(yīng)用：晴天時(shí)，白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降應(yīng)用：晴天時(shí)，白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差溫以保持較高的晝夜溫差CC3 3的生成的生成COCO2

26、2濃度濃度暗反應(yīng)暗反應(yīng)C C3 3還原還原 （CHCH2 20 0）光合速率光合速率0 0COCO2 2濃度濃度A AB B主要影響暗反應(yīng)中主要影響暗反應(yīng)中CO2固定固定A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需進(jìn)行光合作用所需COCO2 2的最低濃度的最低濃度 在在一定范圍內(nèi)一定范圍內(nèi)，隨，隨C0C02 2濃度的提高，植物的濃度的提高，植物的光合速率加快光合速率加快 表示表示C0C02 2的飽和點(diǎn)，的飽和點(diǎn)，COCO2 2超過(guò)該濃度，光合速率超過(guò)該濃度，光合速率達(dá)到最大不再提高。達(dá)到最大不再提高。 3.CO2濃度：濃度：COCO2 2飽和點(diǎn)飽和點(diǎn)COCO2 2補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償點(diǎn)施有機(jī)肥（農(nóng)家肥）施有機(jī)肥

27、（農(nóng)家肥）4、 H2O 直接影響光反應(yīng)中水的光解直接影響光反應(yīng)中水的光解H H的生成的生成H H2 2O O暗反應(yīng)暗反應(yīng)C C3 3還原還原（CHCH2 20 0）NADPHNADPH的生成的生成 含水量含水量1 1、光合作用的原料；、光合作用的原料；2 2、植物體內(nèi)各種生化、植物體內(nèi)各種生化 反應(yīng)的介質(zhì)；反應(yīng)的介質(zhì)；3 3、影響氣孔的開(kāi)閉。、影響氣孔的開(kāi)閉。應(yīng)用：應(yīng)用：根據(jù)作物需水規(guī)律根據(jù)作物需水規(guī)律合理灌溉；合理灌溉； 預(yù)防干旱洪澇預(yù)防干旱洪澇OAOA段：段：在一定范圍內(nèi)，水在一定范圍內(nèi)，水越充足，光合作用速率越快越充足，光合作用速率越快 思考：如果思考：如果光照不變光照不變，突然停止，突

28、然停止CO2供應(yīng)，供應(yīng)，C3、C5、ATP、H的含量會(huì)怎么變化？的含量會(huì)怎么變化？C3減少、減少、C5增加、增加、ATP增加、增加、H增加增加思考：夏天正午氣孔關(guān)閉時(shí)思考：夏天正午氣孔關(guān)閉時(shí)C3、C5ATP、H的含量會(huì)怎么變化？的含量會(huì)怎么變化？思考：如果思考：如果CO2供應(yīng)不變供應(yīng)不變，突然停止光照，突然停止光照，C3、C5、ATP、H的含量會(huì)怎么變化？的含量會(huì)怎么變化？C3C5、ATP、H 5.礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素：葉綠素的組成元素、：葉綠素的組成元素、g應(yīng)用：合理施肥應(yīng)用：合理施肥NN：P P：KK：MgMg：（二）、（二）、光合作用原理的應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用（1 1）影響光合作用的因素）

29、影響光合作用的因素COCO2 2、水份、光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱、光質(zhì)、水份、光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱、光質(zhì)、溫度、溫度、礦質(zhì)元素等礦質(zhì)元素等（2 2）提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施）提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施1 1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間3 3、適當(dāng)提高、適當(dāng)提高COCO2 2濃度濃度4 4、適當(dāng)提高溫度、適當(dāng)提高溫度5 5、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量、適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量6 6、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量、適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量2 2、合理密植、合理密植能夠利用體外環(huán)境中的能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作

30、用來(lái)制造有機(jī)物的合成作用 例如：例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌六、化能合成作用六、化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量酶酶2 2、化能合成作用與光合作用比較、化能合成作用與光合作用比較 提高光能利用的途徑提高光能利用的途徑1. 延長(zhǎng)光照時(shí)間：延長(zhǎng)光照

31、時(shí)間：每年種植和收獲兩次或多次、套種等。每年種植和收獲兩次或多次、套種等。2. 增加光照面積：增加光照面積：合理密植、間作等。合理密植、間作等。3. 提高光合作用效率：提高光合作用效率：如適當(dāng)增加光照強(qiáng)度、提高如適當(dāng)增加光照強(qiáng)度、提高CO2 濃度和溫度等（濃度和溫度等（施用施用NH4HCO3 ;施用農(nóng)家肥施用農(nóng)家肥）。）。例例2、在葉綠體中的色素提取得分離實(shí)驗(yàn)中，、在葉綠體中的色素提取得分離實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合所做實(shí)驗(yàn)回答：結(jié)合所做實(shí)驗(yàn)回答：（1）研磨時(shí)為了研磨充分要加）研磨時(shí)為了研磨充分要加 ， 加碳酸鈣的目的是加碳酸鈣的目的是（2）濾紙條剪去兩角是為了在層析過(guò)程中）濾紙條剪去兩角是為了在層析過(guò)程中

32、 （3）畫(huà)濾液細(xì)線要求一是）畫(huà)濾液細(xì)線要求一是 二是二是 （4）分離色素時(shí)要注意濾紙條要）分離色素時(shí)要注意濾紙條要 燒懷壁，一燒懷壁，一定不是要讓層析液沒(méi)及定不是要讓層析液沒(méi)及 。二氧化硅二氧化硅保護(hù)葉綠素分子不被破壞保護(hù)葉綠素分子不被破壞層析液同步到達(dá)濾液細(xì)線層析液同步到達(dá)濾液細(xì)線越細(xì)越齊越好越細(xì)越齊越好待干燥后再重復(fù)待干燥后再重復(fù)2-3次次斜靠斜靠濾液細(xì)線濾液細(xì)線實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)案例：案例：探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度

33、的影響實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用打孔器取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用打孔器 打出小圓片打出小圓片3030片。片。將小圓形葉片置于注射器內(nèi)，將小圓形葉片置于注射器內(nèi)， 抽拉出小圓形葉片內(nèi)的氣體，抽拉出小圓形葉片內(nèi)的氣體， 重復(fù)幾次。重復(fù)幾次。葉葉圓圓片片實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟將氣體逸出的小圓形葉片，放入將氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處黑暗處盛有清水盛有清水的燒杯中待用。的燒杯中待用。取取3 3只小燒杯只小燒杯( (培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿) )，分別倒入，分別倒入20mL20mL富含富含COCO2 2的的清水。清水。分別向分別向3 3只小燒杯中各放入只小燒杯中各放入1010片小圓

34、形葉片，然后片小圓形葉片，然后分別對(duì)這分別對(duì)這3 3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行強(qiáng)、中、弱三種光照。個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行強(qiáng)、中、弱三種光照。實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟30cm30cm60cm60cm90cm90cm觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉中小圓形葉片浮起的數(shù)量片浮起的數(shù)量。實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟30cm30cm60cm60cm90cm90cm實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論A A中上浮葉圓片最多，其次是中上浮葉圓片最多，其次是B B，C C中最少。中最少。光合作用的強(qiáng)度受光照強(qiáng)度的影響，光合作用的強(qiáng)度受光照強(qiáng)度的影響，在在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)一定光照

35、強(qiáng)度范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度升高，隨光照強(qiáng)度升高光合作用速率逐漸增強(qiáng)。光合作用速率逐漸增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理：提取(無(wú)水乙醇)、分離(層析液)目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無(wú)水乙醇等方法步驟： 1.提取綠葉中的色素 2.制備濾紙條 3.畫(huà)濾液細(xì)線 4.分離綠葉中的色素 5.觀察和記錄討論： 1.濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？ 2.濾紙條上的濾液細(xì)線，為什么不能觸及層析液？課后習(xí)題1 1 、從綠葉中提取色素，選取的最佳葉片應(yīng)是（、從綠葉中提取色素，選取的最佳葉片應(yīng)是（ ）。）。 A. A. 肥嫩多汁的葉片肥嫩

36、多汁的葉片 B. B. 革質(zhì)葉片革質(zhì)葉片 C. C. 剛剛長(zhǎng)出來(lái)的小嫩葉剛剛長(zhǎng)出來(lái)的小嫩葉 D. D. 鮮嫩，顏色濃綠的葉片鮮嫩，顏色濃綠的葉片 2 2 、綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離開(kāi)的原因是（、綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離開(kāi)的原因是（ ）。）。 A. A. 色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層 B. B. 陽(yáng)光的照射使各種色素能彼此分開(kāi)陽(yáng)光的照射使各種色素能彼此分開(kāi) C. C. 色素在層析液中的溶解度不同色素在層析液中的溶解度不同 D. D. 丙酮使色素溶解并且彼此分離的擴(kuò)散速丙酮使色素溶解并且彼此分離的擴(kuò)散速度不同度不同 3 3 、在綠葉中色素的提取實(shí)驗(yàn)中

37、，研磨綠葉時(shí)要加入無(wú)水乙醇，其目的是（、在綠葉中色素的提取實(shí)驗(yàn)中，研磨綠葉時(shí)要加入無(wú)水乙醇，其目的是（ ）。）。 A. A. 防止葉綠素被破壞防止葉綠素被破壞 B. B. 使葉片充分研磨使葉片充分研磨 C. C. 使各種色素充分溶解在無(wú)水乙醇中使各種色素充分溶解在無(wú)水乙醇中 D. D. 使葉綠素溶解在無(wú)水乙醇中使葉綠素溶解在無(wú)水乙醇中 4 4 、下列關(guān)于、下列關(guān)于 “ “ 綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離 ” ” 的實(shí)驗(yàn)描述中，不屬于實(shí)驗(yàn)要求的的實(shí)驗(yàn)描述中，不屬于實(shí)驗(yàn)要求的是（是（ ）。）。 A. A. 提取高等植物葉綠體中的色素提取高等植物葉綠體中的色素 B. B. 用紙層析法分

38、離色素用紙層析法分離色素 C. C. 了解各種色素的吸收光譜了解各種色素的吸收光譜 D. D. 驗(yàn)證葉綠體中所含色素的種類驗(yàn)證葉綠體中所含色素的種類 DCCC5 5 、在進(jìn)行、在進(jìn)行 “ “ 綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離 ” ” 的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓層析液沒(méi)及濾的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線的原因是（液細(xì)線的原因是（ ）。）。 A. A. 濾紙條上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響結(jié)果濾紙條上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響結(jié)果 B. B. 濾紙條上濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散濾紙條上濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散 C. C. 色素會(huì)溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯色素會(huì)溶解在層析液中而使結(jié)果不明

39、顯 D. D. 濾紙條上的幾種色素會(huì)混合起來(lái)。濾紙條上的幾種色素會(huì)混合起來(lái)。 6 6 、提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是（、提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是（ ）。）。 A. A. 進(jìn)行紙層析進(jìn)行紙層析 制取濾液制取濾液 在濾紙條上畫(huà)線在濾紙條上畫(huà)線 將實(shí)驗(yàn)材料研磨將實(shí)驗(yàn)材料研磨 B. B. 制取濾液制取濾液 進(jìn)行紙層析進(jìn)行紙層析 在濾紙條上畫(huà)線在濾紙條上畫(huà)線 取濾液取濾液 再畫(huà)再畫(huà)線線 C. C. 將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨 在濾紙條上畫(huà)線在濾紙條上畫(huà)線 制取濾液制取濾液 進(jìn)行進(jìn)行紙層析紙層析 D. D. 將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨將實(shí)驗(yàn)材料剪

40、碎、研磨 制取濾液制取濾液 在濾紙條上畫(huà)線在濾紙條上畫(huà)線 進(jìn)行進(jìn)行紙層析紙層析 CD 11 、在夏季中午光照最強(qiáng)的情況下，綠色植物的光合作用強(qiáng)度略有下降。這時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的 C 3 、 C 5 、 ATP 的含量變化依次是（ ）。 A.升、降、升 B. 降、升、降 C. 降、升、升 D. 升、降、降 12 、對(duì)某植析做如下處理：甲持續(xù)光照 10min ；乙光照 5s 后再置于黑暗中處理 5s ，如此連續(xù)交替進(jìn)行 20min 。若其他條件不變，則在甲、乙兩種情況下植株所制 造的有機(jī)物總量（ ） 。 A. 甲多于乙 B. 甲少于乙 C. 甲和乙相等 D. 無(wú)法確定 13 、綠色植物的光合作用和硝化

41、細(xì)菌的化能合成作用相比，不同之 處在于（ ）。 A. 同化類型不同 B. 異化類型不同 C. 利用的能源不同 D. 利用的碳源不同 14、由于硝化細(xì)菌的作用，土壤中的氨可以轉(zhuǎn)變成植物制造何種物質(zhì)的原料？（ ） A. 核糖和脂肪 B. 葡萄糖和淀粉 C. 氨基酸和核苷酸 D. 脂肪酸和氨基酸 C CCB五、光合作用和呼吸作用中的化學(xué)計(jì)算五、光合作用和呼吸作用中的化學(xué)計(jì)算光合作用反應(yīng)式：光合作用反應(yīng)式：6CO6CO2 212H12H2 2OCOC6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O呼吸作用反應(yīng)式：呼吸作用反應(yīng)式：有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O 6COO 6CO2