高一生物光合作用課件

節(jié)光合作用第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用2021/5/91提取原理：葉綠體中的色素溶解于有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以可以用無水乙醇提取葉綠體中色素。1.綠葉中色素的提取與分離分離原理：四種色素在層析液中溶解度不同，因而隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，據(jù)此原理可使各色素分離開來。2021/5/92方法與步驟４．分離色素2021/5/93葉綠素a(藍(lán)綠色)類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素b（黃綠色）1/43/4色素的種類2021/5/94色素的吸收光譜能得出什么結(jié)論？①葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。②類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。2021/5/95葉片為什么呈綠色？秋天葉片變黃的原因？溫度降低，葉綠素分解，類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，表現(xiàn)出類胡蘿卜素顏色。秋天葉片變紅的原因？葉綠素因低溫而分解，液泡中紅色的花青素含量增加。葉綠素是類胡蘿卜素的3倍；兩類色素對綠光吸收的最少，綠光被大量反射出來。2021/5/96實(shí)驗(yàn)中黑暗處理消耗有機(jī)物時需在有光條件下操作，觀察最好選用什么顏色的燈？綠色，這樣對實(shí)驗(yàn)影響最小。溫室栽培用什么顏色的塑料大棚最好？無色。無色透明大棚各色光均能透過，兩類色素除吸收紅光和藍(lán)紫光外，對其它色素也有不同程度的吸收。用什么顏色的塑料大棚光合效率最低？綠色，有色大棚主要透過同色光,植物對綠光吸收最少。2021/5/97影響葉綠素合成的因素(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。(2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成，低溫時，葉綠素分子易被破壞，因而葉子變黃。(3)礦質(zhì)元素：葉綠素中含N、Mg等礦質(zhì)元素，若缺乏將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉片變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻。2021/5/98葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)類囊體捕獲光能的色素分布在___________類囊體的薄膜上葉綠體中的色素僅僅是吸收光能么？2021/5/99光合作用的定義綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并釋放出O2的過程?？偨Y(jié)光合作用的反應(yīng)式反應(yīng)物、條件、場所、生成物CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能葉綠體糖類2021/5/910光合作用的具體過程可以分為幾個階段？2021/5/911三、光合作用的過程光反應(yīng)暗反應(yīng)2021/5/912思考：暗反應(yīng)為什么稱之為“暗”反應(yīng)？暗反應(yīng)在光下能不能進(jìn)行？H2

O光[H]+O2酶ADP+Pi+能量ATP光反應(yīng)水的光解：ATP的形成：光合作用酶2C3CO2+C5[H]ATP酶C6H12O62C3暗反應(yīng)CO2的固定：CO2的還原：2021/5/913

CO2+2H2O*光能葉綠體(CH2O)+H2O+O2*CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能葉綠體糖類呼吸作用：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量酶2021/5/914光反應(yīng)暗反應(yīng)條件場所物質(zhì)變化能量變化產(chǎn)物原料速度聯(lián)系光、色素、酶[H]、ATP、多種酶基粒（類囊體的薄膜）基質(zhì)1.水的光解1.CO2的固定2.[H]、ATP的合成2.C3化合物的還原3.ATP水解光能→ATP中活躍ATP中活躍的化學(xué)能→的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP、[H]、O2（CH2O）、ADP、Pi等H2OCO2快，以微秒計(jì)。較緩慢。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP+，且暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)。2021/5/915四、光照、CO2濃度驟變對植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、[H]、ATP、（CH2O）合成量影響

2021/5/916五、化能合成作用自養(yǎng)生物利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O2硝化細(xì)菌2HNO3+能量CO2+H2O（CH2O）+O2硝化細(xì)菌異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。2021/5/917２．外部因素反應(yīng)條件：光、溫度、必需礦質(zhì)元素反應(yīng)原料：

CO2濃度、水１．內(nèi)部因素植物種類不同同一植物在不同的生長發(fā)育階段同一植物在不同部位的葉片葉齡六、影響光合作用的因素2021/5/918葉齡OA段：AB段：BC段：幼葉，隨幼葉的不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷提高

壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。老葉，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，可降低其細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物。2021/5/919葉面積OA段：A點(diǎn)：OB段：BC段：OC段：…隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大光合作用面積的飽和點(diǎn)

隨葉面積的增大，光合作用不再增強(qiáng)，原因是有很多葉被遮擋，光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下…干物質(zhì)量隨光合作用增強(qiáng)而增加隨葉面積的不斷增加，干物質(zhì)積累量不斷降低隨葉面積的不斷增加，呼吸量不斷增加應(yīng)用：適當(dāng)間苗、修剪，合理密植。2021/5/920植物的光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行時，存在如下關(guān)系：(1)光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量＝植物氧氣釋放量＋細(xì)胞呼吸耗氧量。(2)光合作用實(shí)際CO2消耗量＝實(shí)測植物CO2消耗量＋細(xì)胞呼吸CO2釋放量。(3)光合作用葡萄糖積累量＝光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量－細(xì)胞呼吸葡萄糖消耗量。2021/5/921凈光合速率的表示方法：單位時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量。真正（實(shí)際）光合速率的表示方法：單位時間內(nèi)02產(chǎn)生量、C02固定量或有機(jī)物產(chǎn)生（制造）量。2021/5/922①光照強(qiáng)度1.光光合速率0光強(qiáng)A點(diǎn)B點(diǎn)AB段BC段應(yīng)用：白天：適當(dāng)增強(qiáng)光照陰雨天：適當(dāng)補(bǔ)光間作套種時合理搭配農(nóng)作物的種類。2021/5/923②光質(zhì)白光>紅光、藍(lán)紫光>…

…>綠光⑴溫室大棚塑料薄膜的顏色最好是：無色透明⑵綠色植物生理實(shí)驗(yàn)的安全燈顏色：綠色⑶水域植物（藻類—水深）的垂直分布：綠藻紅藻褐藻2021/5/924不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。2021/5/925光合速率0CO2濃度ABCO2飽和點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)？2.CO2濃度2021/5/926→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度ABA點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度在一定范圍內(nèi)，隨C02濃度的提高，植物的光合速率加快

表示C02的飽和點(diǎn)，CO2超過該濃度，光合速率達(dá)到最大不再提高。2021/5/927→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度AB思考：1、在溫度適宜、CO2含量超過B點(diǎn)對應(yīng)的濃度的條件下，如何進(jìn)一步提高光合效率？2、若光照充足、溫度適宜，造成B點(diǎn)的原因是什么？3、若再繪另一光照更弱條件下的該曲線，則圖中A點(diǎn)向什么方向移動。2021/5/928應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施（2）溫室栽培，晴天適當(dāng)增加CO2濃度①施有機(jī)肥（農(nóng)家肥）②施用NH4HCO3肥料（1）合理密植使農(nóng)田通風(fēng)良好

“正其行，通其風(fēng)”

光合速率0CO2濃度AB③CO2發(fā)生器2021/5/9293.H2O含水量1、光合作用的原料；2、植物體內(nèi)各種生化反應(yīng)的介質(zhì)；3、影響氣孔的開閉。應(yīng)用：根據(jù)作物需水規(guī)律合理灌溉；預(yù)防干旱洪澇OA段：在一定范圍內(nèi)，水越充足，光合作用速率越快2021/5/9304.礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。如可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成速率，作為酶的激活劑等，提高光合作用速率。應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

2021/5/9315.溫度→酶活性1、溫度→NADPH、ATP生成量暗反應(yīng)（CH20）生成量→光反應(yīng)主次2、溫度是影響氣孔開閉的因素之一2021/5/932應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施⑴晴天：白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差⑵連續(xù)陰雨天：白天和晚上均降溫1、適時播種；2、溫室栽培：3、防止“午休”現(xiàn)象2021/5/933光合作用整套機(jī)構(gòu)對溫度比較敏感，溫度過高時光合速率會減弱。光合作用的最適溫度因植物種類而異。呼吸作用光合作用溫度吸收或釋放量CO202021/5/934★多因子對光合作用速率的影響P點(diǎn)：Q點(diǎn)：限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高

橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法2021/5/935★多因子對光合作用速率的影響溫室栽培時，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)充加C02，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和C02濃度以提高光合速率?？傊?，可根據(jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的

2021/5/936實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)案例：探究光照強(qiáng)弱對光合作用強(qiáng)度的影響2021/5/937實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟①取生長旺盛的綠葉，用打孔器打出小圓片30片。②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，重復(fù)幾次。葉圓片2021/5/938實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟③將氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。④取3只小燒杯(培養(yǎng)皿)，分別倒入20mL富含CO2的清水。⑤分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片，然后分別對這3個實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行強(qiáng)、中、弱三種光照。2021/5/939實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟30cm60cm90cm⑥觀察并記錄同一時間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量。2021/5/940實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟30cm60cm90cm實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論A中上浮葉圓片最多，其次是B，C中最少。光合作用的強(qiáng)度受光照強(qiáng)度的影響，在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度升高光合作用速率逐漸增強(qiáng)。2021/5/941相同不同（物質(zhì)）實(shí)例異養(yǎng)生物自養(yǎng)生物都能合成物質(zhì)儲存能量無機(jī)物↓有機(jī)物人、動物、真菌、大多數(shù)細(xì)菌有機(jī)物↓有機(jī)物能否將無機(jī)物合成有機(jī)物綠色植物硝化細(xì)菌硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等1、異養(yǎng)生物與自養(yǎng)生物比較2021/5/9422、化能合成作用與光合作用比較2021/5/9433、同化作用、異化作用與新陳代謝類型2021/5/9443、同化作用、異化作用與新陳代謝類型2021/5/945考點(diǎn)1光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系1．光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系圖場所：葉綠體場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體光合作用反應(yīng)方程式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2呼吸作用反應(yīng)方程式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量2021/5/9462．光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系(1)物質(zhì)變化：思考：(1)產(chǎn)生ATP最多的階段是什么階段？答案：光反應(yīng)階段。(2)為各種生命活動提供的ATP最多的階段是什么階段？答案：細(xì)胞有氧呼吸階段Ⅲ。2021/5/9473．以氣體變化探究光合作用與呼吸作用的關(guān)系(1)不同狀態(tài)下植物的代謝特點(diǎn)及相對強(qiáng)度的關(guān)系2021/5/948(2)光合速率與呼吸速率的關(guān)系①綠色植物在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率。②綠色植物組織在光下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。③真正光合速率、凈光合速率、呼吸速率的關(guān)系：真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率④三者的常用表示方法：2021/5/949總結(jié)：影響光合作用和呼吸作用因素的圖象分析1．影響細(xì)胞呼吸的外部因素及應(yīng)用2021/5/9502021/5/9512.影響光合作用的因素及應(yīng)用(1)內(nèi)部因素2021/5/952(2)外部因素(單因子)2021/5/9532021/5/954(3)多因子影響2021/5/955光合作用及呼吸作用在提高作物產(chǎn)量方面的主要應(yīng)用途徑措施或方法延長光照時間補(bǔ)充光照增大光合作用面積間作、合理密植提高光合作用效率控制適宜光強(qiáng)、提高CO2濃度(如通風(fēng))、合理施肥(供應(yīng)適量必需礦質(zhì)元素)提高凈光合作用速率維持適當(dāng)晝夜溫差(白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫)2021/5/956【例3】(改編題)下圖甲表示春季晴天某密閉大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化。乙圖曲線a表示某種植物在20℃、CO2