必修1第五章--細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用(知識(shí)點(diǎn))

1、第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)降低化學(xué)反響活化能的酶一、相關(guān)概念：1細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反響，統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝。3、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反響的活潑狀態(tài)所需要的能量。:、酶在細(xì)胞代謝中的作用實(shí)驗(yàn)：比擬過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一實(shí)驗(yàn)過(guò)程：試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)設(shè)置試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)果分析對(duì)照組1號(hào)2mLh2C2不處理無(wú)明顯氣泡放出的自然分解非常緩慢實(shí)驗(yàn)組2號(hào)2mLHQ水浴加熱90 C有明顯氣泡放出、有助燃性加熱能促進(jìn)HzQ的分解3號(hào)2mLHQ參加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的 FeCl3溶液 2滴有較多氣泡放出、助燃性強(qiáng)Fe3+能促進(jìn)的分解4號(hào)2mLHQ參加質(zhì)量分?jǐn)?shù)味20%勺肝臟研磨液

2、2滴有大量氣泡放出、助燃性更強(qiáng)HQ酶也有催化 HQ分解的作用，且 效率更咼二考前須知： 要求用新鮮的肝臟，因?yàn)樾迈r的肝臟中H2Q酶的含量及活性較高； 要經(jīng)過(guò)研磨，這樣能使肝臟細(xì)胞破裂，酶分子充分釋放出來(lái)； 試管中插入點(diǎn)燃但沒(méi)有火焰的衛(wèi)生香時(shí)，不要插入氣泡中，以免衛(wèi)生香熄滅； 注意平安，HzQ具有一定的腐蝕性，不要濺到皮膚上，如果不慎濺到皮膚上要及時(shí)用用清水沖洗。三實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用，并且催化效率要比無(wú)機(jī)催化劑Fe3+高得多，酶的作用：同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。四控制變量法：1 變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱(chēng)為變量。2、自變量：人為改變的變量稱(chēng)做自變量

3、。3、因變量：隨著自變量的變化而變化的變量稱(chēng)做因變量。4、無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱(chēng) 為無(wú)關(guān)變量。5、對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除一個(gè)因素外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)稱(chēng)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和 實(shí)驗(yàn)組，除了要觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。三、酶的本質(zhì)1關(guān)于酶本質(zhì)的探索時(shí)間發(fā)現(xiàn)者實(shí)驗(yàn)過(guò)程現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論酶的發(fā)現(xiàn)1773 年意斯帕蘭札尼將裝有肉塊的小金屬籠子讓鷹吞下，一 段時(shí)間后取岀，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊小時(shí)胃具有化學(xué)消化作用1857 年法巴斯德、1897年德李比希、畢希納糖類(lèi)通過(guò)酵母菌發(fā)酵產(chǎn)社工酒精，并從 細(xì)胞中提取出酶細(xì)胞提取液中含

4、有酶1926 年美薩姆納從刀豆種子種提取了脲酶結(jié)晶，并證實(shí) 是蛋白質(zhì)酶是一類(lèi)具有催化作用的蛋白質(zhì)20世紀(jì)30年代許多科學(xué)家相繼提取岀多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶20世紀(jì)8年代美切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生 物催化功能2、酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。 注：由活細(xì)胞產(chǎn)生與核糖體有關(guān) 催化性質(zhì)：A.比無(wú)機(jī)催化劑更能減低化學(xué)反響的活化能，提高化學(xué)反響速度。B.反響前后酶的性質(zhì)和數(shù)量沒(méi)有變化。 成分：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA3、酶化學(xué)本質(zhì)的驗(yàn)證試驗(yàn) 證明某種酶是蛋白質(zhì)：實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液+雙縮脲試劑t是否出現(xiàn)紫色反響對(duì)照組：蛋白液+雙縮脲試劑t出現(xiàn)紫色反響

5、 證明某種酶是 RNA實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液+吡羅紅染液t是否呈現(xiàn)紅色 對(duì)照組： RNA溶液+吡羅紅染液t出現(xiàn)紅色酶的最適溫度：動(dòng)物35 C 40 C； 植物40 C 50 C;細(xì)菌和真菌 70 C。最適PH值：植物4.5 6.5 ;動(dòng)物6.5 8.0、胃蛋白酶最適PH值為1.5 ;四、酶的特性酶具有咼效性：催化效率很高，使反響速度很快酶具有專(zhuān)一性：每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反響。酶的作用條件比擬溫和。溫度和pH值永久失活。0C左右，酶的活性很低，但0C 4C下保存酶。注：過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶 酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。低溫五、影響酶促反響

6、的因素1、底物濃度 2 、酶濃度 3 、PH值：過(guò)酸、過(guò)堿使酶失活4、溫度：高溫使酶失活。低溫降低酶的活性，在適宜溫度下酶活性可以恢復(fù)。影響因素酶濃度底物濃度溫度V1V圖例( r酶濃度底物濃度S溫度解析在底物足夠，其他因 素固定的條件下，酶 促反響的速度與酶濃 度成正比。在S在一定范圍內(nèi)，V隨S增加而加快， 近乎成正比；當(dāng)S很大且到達(dá)一定限度 時(shí)，V也到達(dá)一個(gè)最大值，此時(shí)即使再 增加S,反響幾乎不再改變。在一定溫度范圍內(nèi) V隨T的升高而加快 在一定條件下，每一種酶在某一溫度時(shí)活 力最大，稱(chēng)最適溫度；當(dāng)溫度升高到一定 限度時(shí)，V反而隨溫度的升高而降低。第二節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨 ATP生命活動(dòng)的

7、主要能源物質(zhì)：糖類(lèi)主要儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪植物細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì)：淀粉動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì)：糖原直接能源物質(zhì)：ATP最終能量來(lái)源：太陽(yáng)能一、ATP細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，中文名稱(chēng)叫做三磷酸腺苷1、 組成元素：C、H O N、P2、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A PPP A代表腺苷腺嘌呤+核糖P代表磷酸基團(tuán) T 是三的意思普通化學(xué)鍵水解時(shí)是釋放的能量13.8KJ/mol代表高能磷酸鍵水解時(shí)是釋放的能量多達(dá)30.54kJ / mol二、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化人、動(dòng)物的呼吸作用綠色植物的呼吸作用和光合作用APP二磷酸腺苷+ Pi + 能量30.5 kJ/mol主動(dòng)運(yùn)輸；用于生物發(fā)電、發(fā)光；肌肉收縮；用于生物合成；用于

8、大腦思考物質(zhì)可逆，能量和酶不可逆 ADP中文名稱(chēng)叫二磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A PP, Pi表示磷酸，遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵斷裂1molATP水解釋放30.54KJ能量 ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快，用掉多少馬上形成多少。 ATP與ADP的這種轉(zhuǎn)化，是時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。意義：能量通過(guò)ATP分子在吸能反響和放能反響之間循環(huán)流通，ATP是細(xì)胞里的能量流通的能量“通貨生物界的共性：細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制。第三節(jié)ATP的主要來(lái)源一一細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸：由于呼吸作用是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的，因此也叫細(xì)胞呼吸。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系 列的氧化分解，生成

9、二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。一、細(xì)胞呼吸的方式1實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1實(shí)驗(yàn)原理： 酵母菌是一種單細(xì)胞真菌真核生物，在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧，便于探究細(xì)胞呼吸方式。 CQ可使石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短，可以檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)CO2的產(chǎn)生情況。 橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇俗稱(chēng)酒精發(fā)生化學(xué)反響，變成灰綠色。2實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 制備酵母液取兩份新鮮酵母，每份10 g，分別放入兩個(gè)編好號(hào)的 500 mL廣口瓶或錐形瓶中，再向瓶中分別參加200 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖

10、溶液，制成酵母發(fā)酵液，簡(jiǎn)稱(chēng)酵母液。 實(shí)驗(yàn)裝置裝置1 :裝置2:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母液 石灰水或Ba(OH)2溶液的NaOH溶液裝置3:同裝置1或裝置2,但要將酵母液換成葡萄糖液。實(shí)驗(yàn)考前須知1空氣持續(xù)通入保證了 Q的充足供應(yīng)，而進(jìn)入錐形瓶的空氣先通過(guò)盛有NaOH溶液的錐形瓶，洗除空氣中的CO,保證最后通入澄清石灰水的 CO是由于酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。2探究酵母菌無(wú)氧呼吸實(shí)驗(yàn)中，先將盛有酵母菌的錐形瓶靜置一段時(shí)間，讓其先進(jìn)行有氧呼吸將錐形 瓶?jī)?nèi)的C2消耗盡，再連通裝置，檢測(cè)其無(wú)氧呼吸產(chǎn)物。 檢測(cè)i、使用石灰水或 Ba(OH)2溶液檢測(cè)CO2的生成ii、 使用溴麝香草酚藍(lán)溶液檢測(cè)CO的生成iii、

11、使用重鉻酸鉀檢測(cè)酒精生成3實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行呼吸細(xì)胞呼吸；在有氧條件下酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的 二氧化碳和誰(shuí)；在無(wú)氧條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生少量的二氧化碳和酒精。2、比照實(shí)驗(yàn)：設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比擬分析，來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做比照實(shí)驗(yàn)。3、細(xì)胞呼吸可分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類(lèi)型。有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式。4、有氧呼吸：指細(xì)胞在有氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過(guò)程?？偡错懯剑篏H12O6 + 6H2O + 602酶.6CO2 +

12、12H2O + 能量38ATP有氧呼吸場(chǎng)所反響式第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H1206T2丙酮酸+4H+少量能量2ATP第二階段線(xiàn)粒體基質(zhì)2 丙酮酸 +6H26C02+2OH+ 少量能量2ATP第三階段線(xiàn)粒體內(nèi)膜24H+602t 12H20+大量能量34ATP有氧呼吸過(guò)程中 02的去路：02用于和H生成H205、無(wú)氧呼吸：一般是指細(xì)胞在無(wú)氧的條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧 化產(chǎn)物酒精、C02或乳酸，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。_酶總反響式：C6H12062C3H603 乳酸+少量能量2ATP酶C6H12062C2H50H酒精+ 2CQ + 少量能量2ATP無(wú)氧呼吸場(chǎng)所反響式

13、第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H1206T2丙酮酸+4H+少量能量2ATP第二階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2丙酮酸t(yī) 2C3H603 乳酸2 丙酮酸t(yī) 2C2H5OH酒精+ 2C02無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的：酵母菌細(xì)胞和大多數(shù)植物細(xì)胞等無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的：乳酸菌細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、馬鈴薯塊莖發(fā)酵：微生物如：酵母菌、乳酸菌的無(wú)氧呼吸。產(chǎn)生酒精的叫酒精發(fā)酵；產(chǎn)生乳酸的叫乳酸發(fā)酵。6、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比擬有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣、酶酶物質(zhì)變化葡萄糖徹底分解，產(chǎn)生 C0和H20葡萄糖分解不徹底，生成酒精和C0或乳酸能量變化釋放大量能量1161kJ被利用，其余 以熱能散失

14、，形成大量ATP 38ATP釋放少量能量61.08KJ，形成少量ATP2ATP，大局部?jī)?chǔ)存于乳酸或酒精中相同點(diǎn)聯(lián)系從葡萄糖到丙酮酸階段相同，以后不同第一階段相同實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物，釋放能量，產(chǎn)生ATP意義為生命活動(dòng)提供能量二、影響細(xì)胞呼吸作用的因素1、內(nèi)部因素一一遺傳因素決定酶的種類(lèi)和數(shù)量2、外界因素環(huán)境因素1溫度2Q的濃度5 10 15 2S 30 0,*植物在O2濃度為0時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，大多數(shù)植物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物 是酒精和CO 2； O2濃度在010%時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸； 在O2濃度5%時(shí)，呼吸作用最弱；在 O2濃度超過(guò)10%時(shí)，只進(jìn)行有氧 呼吸。有氧環(huán)境對(duì)無(wú)氧呼吸起抑制作用，抑

15、制作用隨氧濃度的增加而增 強(qiáng)，直至無(wú)氧呼吸完全停止在一定氧濃度范圍內(nèi)，有氧呼吸的強(qiáng)度隨氧 濃度的增加而增強(qiáng)。呼曖之胃的關(guān)3CO2濃度4含水量呼吸強(qiáng)度CO 2濃度呼吸強(qiáng)度從化學(xué)平衡角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降。環(huán)境CQ濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸，可用此 原理來(lái)貯藏水果和蔬菜。三、細(xì)胞呼吸應(yīng)用：含水量%在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增 強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱。但陸生植物根部如長(zhǎng)時(shí)間受水浸沒(méi)，根部缺氧，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生過(guò) 多酒精，可使根部細(xì)胞壞死。溫度以影響酶的活性影響呼吸速率。在最低點(diǎn)與最適點(diǎn)之間，呼吸酶活 性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率隨溫度的升高而加快。超過(guò)最適點(diǎn)，呼吸

16、 酶活性降低甚至變性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率那么會(huì)隨著溫度的增 高而下降。1、作物栽培時(shí)，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。2、糧油種子貯藏時(shí)，要風(fēng)干、降溫，降低氧氣含量，那么能抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗。3、水果、蔬菜保鮮時(shí)，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。4、包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細(xì)菌無(wú)氧呼吸。5、酵母菌釀酒：選通氣，后密封。先讓酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，再無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。6、稻田定期排水：抑制無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。7、提倡慢跑：防止劇烈運(yùn)動(dòng)，肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸。8、破傷風(fēng)桿菌感染傷口：須及時(shí)清洗傷口，以防無(wú)氧呼

17、吸第四節(jié)能量之源一一光與光合作用、捕獲光能的色素1實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和別離實(shí)驗(yàn)原理：提取原理：色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中：別離原理：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度快，反之那么慢。實(shí)驗(yàn)材料：新鮮的綠葉如菠菜的綠葉，無(wú)水乙醇，層析液由 20份在6090C下分餾出來(lái)的石油醚、 2份丙酮和1份苯混合而成。93號(hào)汽油也可代用，二氧化硅和碳酸鈣。實(shí)驗(yàn)用具：枯燥的定性濾紙，試管，棉塞，試管架，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，毛細(xì)吸管，剪刀，藥勺,量筒10ml，天平。方法步驟：1稱(chēng)取5g綠色葉片并剪碎，放入研缽中提取色素2參加少量SiQ、CaCQ和10ml無(wú)水乙醇研磨t漏斗過(guò)濾t收集到試管內(nèi)并塞緊管口

18、注：Si°2有助于研磨充分，CaCQ防止研磨中色素被破壞將枯燥的濾紙剪成 6cm長(zhǎng)，1cm寬的紙條，剪去一端兩角使層析液同時(shí)到達(dá)濾液細(xì)線(xiàn)制濾紙條2在距剪角一端1cm處用鉛筆畫(huà)線(xiàn)用毛細(xì)管吸少量的濾液沿鉛筆線(xiàn)處小心均勻地劃一條濾液細(xì)線(xiàn)用力均勻，速度適中濾液劃線(xiàn)2枯燥后重復(fù)劃2-3次向試管中倒入3ml層析液以層析液不沒(méi)及濾液細(xì)線(xiàn)為準(zhǔn)紙上層析2將濾紙條尖端朝下輕輕插入層析液中,3隨后用棉塞塞緊試管口。注：不要讓層析液沒(méi)及濾紙條上的濾液細(xì)線(xiàn),以免濾液細(xì)線(xiàn)中的色素溶解在層析液中。觀察結(jié)果：濾紙條上出現(xiàn)四條寬度、顏色不同的彩帶如以下圖最寬：葉綠素 a;含量最多最窄：胡蘿卜素;含量最少!1iimnl

19、iiHi空蘿卜親悅長(zhǎng)也】IIIIIIHIIIII'葉黃紊賞mini|時(shí)螺耒K 童揀色lllllilllllII時(shí)蜂素b胡蘿卜素和葉黃素。相鄰色素帶最近：葉綠素a和葉綠素b; 相鄰色素帶最遠(yuǎn):擴(kuò)散最快的是胡蘿卜素橙黃色擴(kuò)散最慢的是葉綠素 b黃綠色。r葉綠素a藍(lán)綠色2、綠葉中的色素葉綠素3/4*主要吸收紅光和藍(lán)紫光I葉綠素b黃綠素胡蘿卜素橙黃色-類(lèi)胡蘿卜素-1/4主要吸收藍(lán)紫光I葉黃素黃色因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光配反射出來(lái)，所以葉片呈現(xiàn)綠色。二、葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)1、 葉綠體只存在于植物的綠色細(xì)胞中。扁平的橢球形或球形，雙層膜透明的，有利于光照的透過(guò)。2、葉綠體內(nèi)部由

20、多個(gè)類(lèi)囊體堆疊成 基粒，基粒上有色素，吸收光能的色素分布在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上。 每個(gè)基粒由2-100個(gè)類(lèi)囊體組成，增大葉綠體內(nèi)的膜面積，擴(kuò)大色素酶附著面，擴(kuò)大了受光面積，有利于 提高光能的利用率。3、基粒與基粒之間充滿(mǎn)了 基質(zhì)，基質(zhì)和基粒中含有與光合作用有關(guān)的酶，是光合作用的場(chǎng)所。三、光合作用的原理1、光合作用：綠色植物通過(guò) 葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的 有機(jī)物，并釋放出 氧氣的過(guò)程。 場(chǎng)所：綠色植物的葉綠體中能量來(lái)源：光能反響物：二氧化碳和水 產(chǎn)物：無(wú)機(jī)物和氧氣實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。2、光合作用的探究歷程：發(fā)現(xiàn)者時(shí)間結(jié)論普利斯特利1771 年植物可以更新空氣英格

21、豪斯1779 年只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1785 年明確了光下釋放的是 Q吸收的是CQ梅耶1845 年光合作用把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)薩克斯1864 年植物葉片光合作用產(chǎn)生了淀粉恩格爾曼1880 年氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的、葉綠體是光合作用的場(chǎng)所魯賓和卡門(mén)1939 年光合作用釋放的 Q全部來(lái)自于 H0卡爾文20世紀(jì)40年代探明了 C0轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的途徑即卡爾文循環(huán)四、光合作用的過(guò)程光能總反響式：CO2 + H20F綠體中IHI活k多種酶 勺色累丿* ATP 酶暗僉應(yīng)光能CH20+ 02或6CO2 + 12H2O條件C3C5H、ATPC0供應(yīng)不變、 停止光照J(rèn)或沒(méi)有C0供應(yīng)不變、 突然

22、光照T光照不變、停止CQT光照不變、增加CQ光能 -206+ 602 + 6H2O 葉綠體葉綠體 注意：光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水根據(jù)是否需要光能，可將其分為光反響和暗反響兩個(gè)階段。1光反響階段：必須有光才能進(jìn)行條件：光、色素、酶、水場(chǎng)所：葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上光能 r 水的光解：H2O H + 02物質(zhì)變化V酶ATP的合成：ADP + Pi +光能a ATP能量變化：光能轉(zhuǎn)化為ATP中活潑的化學(xué)能。2、暗反響階段：有光無(wú)光都能進(jìn)行條件：酶、C0 2、H、ATP場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)CO 2的固定:C02 + C5酶* 2C3物質(zhì)變化酶3化合物的復(fù)原：2C3 + H(CH20) + C5 + ADP

23、 + PiATP 能量變化：ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。3、聯(lián)系：光反響階段與暗反響階段既有區(qū)別又緊密聯(lián)系，是缺一不可的整體，光反響為暗反響提供ATP和H，暗反響為光反響提供合成 ATP的原料ADP和 Pi，沒(méi)有光反響，暗反響無(wú)法進(jìn)行，沒(méi)有暗反響，有 機(jī)物無(wú)法合成。4、光合作用的意義 制造有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變，將 CQ和H20合成有機(jī)物，轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太陽(yáng)能；調(diào)節(jié)大氣中的02和CQ含量保持相對(duì)穩(wěn)定； 生物生命活動(dòng)所需能量的最終來(lái)源；注：光合作用是生物界最根本的物質(zhì)代謝和能量代謝。五、影響光合作用的因素：光合作用的強(qiáng)度：是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類(lèi)的數(shù)量。光合速

24、率：是光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)，它是指 單位時(shí)間內(nèi)單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率 。影響因素包 括植物自身內(nèi)部的因素，如處在不同生育期等，以及多種外部因素。1光照強(qiáng)度如以下圖1單因子對(duì)光合作用速率影響的分析曲線(xiàn)分析：CO 2量說(shuō)明此時(shí)CO 2的釋放量逐稱(chēng)B點(diǎn)為光補(bǔ)償 A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放 的呼吸強(qiáng)度。 AB段說(shuō)明光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用逐漸加強(qiáng)， 漸減少，有一局部用于光合作用； 到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放的 CO 2全部用于光合作用， 即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,點(diǎn)植物白天的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物才能正常生長(zhǎng)。 BC段說(shuō)明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)不再

25、加強(qiáng)了，稱(chēng) C點(diǎn)為光飽和點(diǎn)。應(yīng)用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比擬低，如上圖虛線(xiàn)所示。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類(lèi)搭配，林帶樹(shù) 種的配置，冬季溫室栽培防止高溫等都與光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。由T溫宣大棚U忱質(zhì)溫皴帆 冬尋41室栽睹常出現(xiàn)沁班 比皺對(duì)的尹翟特點(diǎn).在環(huán)境光變 相時(shí)較翡.溫度過(guò)島兀植物的光仆作用無(wú)顯著增虬面呼吸匕寸率山顯葛H致呼班梢化 叫顯大不利T同化物辦蔬菜営養(yǎng)體屮的軼熱 閡此，洋翅室栽牖蕊菜5B免臨 溫陰雨天注意補(bǔ)充光JH*有光計(jì)算 真光合作用速率=凈光合作用速率+細(xì)胞呼吸作用速率=凈光合作用+呼吸作用 光合作用制造的有機(jī)物=光合作用積累的有機(jī)物+細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物 解析：制造的就是生產(chǎn)的總量，

26、其中一局部被儲(chǔ)存起來(lái)，就是積累的，另一局部被呼吸消耗。 光合作用 利用C02的量=從外界吸收的CO 2的量+細(xì)胞呼吸 釋放的CO 2的量解析：光合作用利用CO2的量有兩個(gè)來(lái)源，一個(gè)是外界吸收的，另一個(gè)是自身呼吸放出的，二者都被光合 作用利用。2光照面積如以下圖0B段說(shuō)明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于曲線(xiàn)分析：0A段說(shuō)明隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量 不斷增大，A點(diǎn)為光合作用葉面積的飽和點(diǎn)。隨葉面 積的增大，光合作用不再增加， 原因是有很多葉被遮 擋，光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。A點(diǎn)以后光合作用不再增加，但葉片隨葉面積的不斷增加呼吸量0C段不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低BC段。應(yīng)用：適

27、當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，防止徒長(zhǎng)。封行過(guò)早，使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償 點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。曲線(xiàn)分析：3C02濃度、含水量和礦質(zhì)元素如以下圖 C0 2和水是光合作用的原料，礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi)，C02、水和礦質(zhì)元素越多， 光合作用速率越快, 但到A點(diǎn)時(shí)，即C02、水、礦質(zhì)元素到達(dá)飽和時(shí)，就不再增加了。 水分的供應(yīng)當(dāng)植物葉片缺水時(shí)，氣孔會(huì)關(guān)閉，減少水分的散失, 同時(shí)影響C0 2進(jìn)入葉內(nèi)，暗反響受阻，光合作用下降。應(yīng)用：“正其行，通其風(fēng)；溫室內(nèi)充CO 2，即提高CO2濃度；適時(shí)灌溉，保證植物生長(zhǎng)所需要的水分；合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大，提

28、高酶的合成速率，增加光合作用速率。4溫度(如以下圖)曲線(xiàn)分析：光合作用是在酶催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一 般植物在1035 C下正常進(jìn)行光合作用，其中AB段(1035 C )隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng)，B點(diǎn)(35 C)以上光合酶活性下降，光合作用開(kāi)始下降，50%左右光合作用完全停止。應(yīng)用：冬天溫室栽培可適當(dāng)提高溫度；夏天，溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用：晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證有機(jī)物的積累。5光的波長(zhǎng)葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍(lán)紫光。因此白光下光合作用最強(qiáng)，其次是紅光和藍(lán)紫光，綠 光下最弱。6光照時(shí)間光照時(shí)間長(zhǎng)，光合作用時(shí)間長(zhǎng)，有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。2、多因子對(duì)光合作用速率影響的分析如以下圖曲線(xiàn)分