《能量之源—光和光合作用公开课》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能量之源—光和光合作用公开课（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 能量之源 光合作用 张 泷 一 探究实验 绿叶中色素的提取和分离 1 实验结果 种类颜色含量 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素 占总量3 4 类胡萝卜素 占总量1 4 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 分子式 C55H72O5N4Mg C40H56 C40H56O2 C55H72O5N4Mg 注意 在滤纸条上距离最近的两条色素带和距离最远 的两条色素带 代表 层析液的溶解度不同 越靠上的溶解度越大 代表 色素的含量 色素带数量的代表什么 色素带宽窄的代表什么 色素带位置的代表什么 代表 色素的种类 1 1 在叶绿体色素的提取和分离实验中 收集到的滤液绿在叶绿体色素的提取和分离实
2、验中 收集到的滤液绿 色过浅 其原因不可能是色过浅 其原因不可能是 A A 未加石英砂 研磨不充分未加石英砂 研磨不充分 B B 一次加入大量的无水乙醇提取一次加入大量的无水乙醇提取 C C 分次加入少量无水乙醇提取分次加入少量无水乙醇提取 D D 使用放置数天的菠菜叶使用放置数天的菠菜叶 C C 对应训练对应训练 2 色素与吸收光谱 紫紫 蓝蓝 青青 绿绿 黄黄 橙橙 红红 太阳太阳 叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收蓝紫光蓝紫光 光合色素的功能 光合色素的功能 吸收 传递 转换光能吸收 传递 转换光能 温室的顶棚用红色玻 璃还是绿色玻
3、璃 3 荧光现象 叶绿素溶液在透射光下呈绿色 但 在反射光下呈红色 此为荧光现象 2 2 下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波 长光波的曲线图 请判定长光波的曲线图 请判定A A和和B B分别为何种色素 分别为何种色素 A A 叶绿素 类胡萝卜素叶绿素 类胡萝卜素 B B 类胡萝卜素 叶绿素类胡萝卜素 叶绿素 C C 叶黄素 叶绿素叶黄素 叶绿素a a D D 叶绿素叶绿素a a 叶绿素 叶绿素b b A A 对应训练对应训练 二 光合作用的探究历程 1 实验者 2 实验过程及现象 3 实验结论 特别指出 恩格尔曼P100 萨克斯P102
4、 鲁宾和卡门P102 O2 叶绿体 H2O 有机物 阳光 CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 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 并且放出氧的过程 CO2 三 光合作用概念 1 光反应阶段与暗反应阶段的比较 项目光反应阶段暗反应阶段 区 别 场所 条件 物质 变化 能量 转化 类囊体薄膜叶绿体基质 光 色素 酶 水等 多种酶 CO2 H ATP 光能转化为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 水的光解 2H2O 光4 H O2 ATP合成 ADP Pi 光能 ATP 酶 C3的还原 2C3 CH2O C5
5、H2O H ATP 酶 联 系 1 光反应是暗反应的基础 光反应为暗反应的进行提供 H 和ATP 2 暗反应是光反应的继续 暗反应为光反应的进行提供ADP 和Pi CO2的固定 CO2 C5 2C3 酶 四 光合作用的原理 7 对应训练对应训练 3 3 右图为叶绿体亚显微结构图 下列关于其结构与功能右图为叶绿体亚显微结构图 下列关于其结构与功能 的叙述 不正确的是的叙述 不正确的是 A A 和和 均为选择透过性膜均为选择透过性膜 B B 光反应的产物有光反应的产物有O O 2 2 H H ATPATP等等 C C 上的反应需要光 不需要酶 上的反应需要光 不需要酶 上的反应不需要上的反应不需要
6、 光光 需要多种酶需要多种酶 D D 光能转变为活跃的化学能在光能转变为活跃的化学能在 上进行 活跃的化学上进行 活跃的化学 能转变为稳定的化学能在能转变为稳定的化学能在 中完成中完成 C 4 4 叶绿体是植物进行光合作用的场所 下列关于叶叶绿体是植物进行光合作用的场所 下列关于叶 绿体结构与功能的叙述 正确的是 绿体结构与功能的叙述 正确的是 A A 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B B 水在光下分解为水在光下分解为 H H 和氧气的过程发生在基质内和氧气的过程发生在基质内 C C 二氧化碳的固定过程发生在类囊体薄膜上二氧化碳的固定过程发生在类囊体薄膜
7、上 D D 光合作用的产物淀粉是在叶绿体基质中合成的光合作用的产物淀粉是在叶绿体基质中合成的 D D 对应训练对应训练 2 光合作用反应方程式及元素去向 6CO2 12H2OC6H12O6 6O2 6H2O 光能 叶绿体 b H的转移 H2O H C6H12O6 H2O c C的转移 CO2 C3 糖类 a O的转移 H2O O2 光合作用的原理 四 光合作用的原理 3 条件骤变时物质含量的变化 CO2浓度不变 光反应 H ATP O2C3C5 CH2O 光照减弱 光照增强 H2O CO2 H O2 酶 多种酶 ADP Pi ATP C5 2C3 CH2O H2O 水的光解 形成ATP CO2
8、的固定 C3的还原 积累 增加 消耗 减少 四 光合作用的原理 3 条件骤变时物质含量的变化 光照不变 暗反应 C3C5 H ATPO2 CH2O CO2浓度减少 CO2浓度增加 H2O CO2 H O2 酶 多种酶 ADP Pi ATP C5 2C3 CH2O H2O 水的光解 形成ATP CO2的固定 C3的还原 积累 增加 消耗 减少 CO2固定过程减慢 C3形成量减少 而C3的还原过程仍在进行 6 6 下图是改变CO2浓度后与 光合作用有关的 C5和C3在 细胞内的变化曲线 请回 答 3 光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度 但前者主要影响光合作用的 后者主要影响光合 作用的
9、 C3 光反应 暗反应 1 曲线a表示的化合物是 曲线b表示的化合物 是 2 在CO2浓度降低时 曲线a表示的化合物的含量迅 速下降的原是 C5 对应训练对应训练 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 O2的产生量 3 3 相关概念 相关概念 五 影响光合作用强度的因素及应用 2 观测指标 一 光合作用强度 1 概念 有机物的合成 产生 量 CO2的固定量 呼吸速率 呼吸速率 实际光合速率实际光合速率 净光合速率净光合速率 呼吸速率呼吸速率 将植物置于黑暗中 测定容器中将植物置于黑暗中 测定容器中CO2CO2增加量 增加量 O2O2减少量减少量 或描述为或描述为 植物黑暗条件下 植物黑暗
10、条件下COCO 2 2 的释放量 的释放量 O O 2 2 的吸收量的吸收量 或植物有机物减少 或植物有机物减少 消耗 量 消耗 量 净光合速率 净光合速率 将植物置于光下 测定容器中将植物置于光下 测定容器中CO2CO2减少量 减少量 O2O2增加量增加量 或描述为或描述为 光下植物对 光下植物对COCO 2 2 的吸收量 的吸收量 O O 2 2 的释放量的释放量 或有机物增加 积累 或有机物增加 积累 量 量 将植物置于光下 植物消耗的CO2 产生的O2 制造的葡萄 糖 呼吸作用 实际光合速率 光照强度 A B C 光补偿点 CO2释放速率 CO2吸收速率 o 纵坐标的值实指净光合速率
11、A点对应的纵坐 标的绝对值实指 呼吸速率 光饱和点 最大净光合 速率 呼吸速率 最 大 光 合 速 率 二 曲线分析 其大小主 要受温度 影响 A B C D 时间 A B C CO2吸收速率 o 纵坐标的值实指净光合速率 A点对应的纵坐 标的绝对值实指 呼吸速率 最大净光合 速率 呼吸速率 最 大 光 合 速 率 二 曲线分析 其大小主 要受温度 影响 S1 S2 S3 呼吸消耗 有机物 量 有机物 储存量 有机物 制造量 S1 S2 S3 S1 S3 S2 酵母菌或植物的非绿色器官 呼吸速率随O2浓度的变化 A点 只进行无氧呼吸 C点及以后 只进行有氧呼吸 A C之间 无氧呼吸 有氧呼吸
12、B点对应的氧浓度下 无氧呼 吸受到抑制 有氧呼吸又很微 弱 消耗的有机物最少 补充 光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析 O2浓度 A CO2释放速率 0 无氧呼吸 有氧呼吸 B C ab 总曲线 O2的吸收速率 COCO 2 2 吸收吸收 COCO 2 2 放出放出 阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物 光照强度光照强度 1 内部因素 植物种类不同 同一植物在不同的生长发育阶段 同一植物在不同部位的叶片 叶龄 三 影响光合作用强度的因素 光合速率光合速率 光照强度光照强度 开花期开花期 营养生长期营养生长期 幼苗期幼苗期 根据植物在不同生长发育阶段光合作用强度不同 适根据植物在不同生长发育阶段
13、光合作用强度不同 适 时适量的提供水肥条件 以使植物茁壮成长 时适量的提供水肥条件 以使植物茁壮成长 二 影响光合作用强度的因素 1 内部因素 植物种类不同 同一植物在不同的生长发育阶段 同一植物在不同部位的叶片 叶龄 二 影响光合作用强度的因素 1 内部因素 植物种类不同 同一植物在不同的生长发育阶段 同一植物在不同部位的叶片 叶龄 OA段 AB段 BC段 幼叶 随幼叶的不断生长 叶面积不断增大 叶绿体 不断增多 叶绿素含量不断增加 光合速率不断提高 壮叶 叶片面积 叶绿体和叶绿素都处于稳定状态 光合速率也基本稳定 老叶 随着叶龄的增加 叶 片内叶绿素被破坏 光合速 率也随之下降 应用 栽培
14、作物培养时适当摘除老叶 和发黄的叶 可降低有机物消耗 温度 pH 强度 波长 浇水Mg2 施肥 空气 中的 浓度 哪些外界因素会影响光合作用的进行哪些外界因素会影响光合作用的进行 施肥 外部因素 光 光强 光质 温度 CO2浓度 矿质元素 水等 光照强度 O2 的 产 生 量 OA 光照 强度 温度 CO2 光合作用随着光照强度的变化而变化 一定范围内 随着 光照逐步增强光合作用也随着加快 但是光照增强到一定 程度 光合作用速度不再增加 B 真光合作用 光照 1 描述曲线 点的描述 线段的描述 2 点的移动描述 光照强度光照强度 CO2CO2 吸收吸收 CO2CO2 释放释放6 6 A A B
15、 B C C 8 例如 若图示为阳生植物 则阴生植物 A B C 点如何 移动 若呼吸速率增加 光补偿点如何移动 缺Mg时B点 如何移动 3 改变 若将纵坐标改为O2的吸收量 则曲线如何变化 4 应用 5 计算 若上图示植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 和30 该曲线表示该植物在25 时光合作用强 度与光照强度的关系 若将温度提高到30 的条件下 原光照强度和CO2浓度不变 理论上图中相应点的 移动分别是 c点 a点 f点 下移右移 左下移 温度改变时 光补偿 点和光饱和点的变化 若温度不变 CO2浓度改变则c a f如何移动 c不动 a不动 f右上移动 29 例 将一新鲜叶片放在
16、特殊的装置内 给予不同强度的光照 其他条件保持不变 测得氧气释放速率如下表所示 下列对该数据的分析 错误 A 该叶片呼吸作用吸收O2的速率是0 2 L cm2叶面 min B 当光照强度为2 klx时 光合作用释放O2与呼吸作用 吸收O2的速率基本相等 C 当光照强度为8 klx时 光合作用产生O2的速率为0 8 L cm2叶面 min D 当光照强度超过10 klx 光合作用速率不再提高 光照强度 klx 02468101214 O2 L cm2 叶面 min 0 200 20 40 81 21 21 2 C C CO2饱和点 CO2补偿点 光合作用速率 CO2浓度 1 1 c c与与a a n n与与b b是否相同 是否相同 光照强度改变时 CO2补偿点和CO2饱和点的变化 光反应增强 单位时间产生更多的 单位时间还原CO2量 对CO2利用率 光合 速率 因此光合速率可以在更 的CO2浓度下 与细胞呼吸速率相等 即CO2补偿点 ATP和NADPH 增大 增大 增大 低 降低 CO2浓度 2 点的移动 b点之后的限制因素是 而增强光照 光反应 植物暗反应固定的CO2 因此 CO2饱和
