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1、1,光合作用和呼吸作用复习,2,考纲解读： 1、光合作用的概念、反应式。 2、与细胞知识相结合掌握光合作用的场所 以及色素的有关知识。 3、光合作用的过程（光反应和暗反应） 4、3和4植物的概念及叶片结构的特点。 5、光能的利用率及提高措施,3,1771年，英，普里斯特利的实验,1864年，德，萨克斯的实验,1880年，美，恩格尔曼的实验,20世纪30年代，美，鲁宾和卡门的实验,一、光合作用的发现,4,普里斯特利的实验,结论：植物可以更新空气,5,萨克斯的实验,放在暗处几小时， 目的是什么？,结论： 产物,光照,淀粉,条件,6,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
2、绵和好氧细菌的装片,结论： 氧是由 释放出来的， 是光合作用的场所。 光合作用需要,叶绿体,叶绿体,光照,7,鲁宾和卡门的实验,8,鲁宾和卡门的实验,结论：光合作用释放的氧全部来自水。,9,10,叶绿体色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,吸收可见的太阳光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿体中的色素,返回,11,12,叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光,13,二、叶绿体,提问：如何提取叶绿体中的色素？,丙酮 二氧化硅 碳酸钙,14,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,分离色素,15,色素的作用 吸收、传递、转化光能,聚光色素吸收、传递光能
3、 作用中心色素吸收、转化光能,绝大多数叶绿素a ,全部叶绿素b， 胡萝卜素，叶黄素 少数处于特殊状态下叶绿素a,叶绿素的产生条件：,光，温度，矿质,16,光合作用的场所 条件 产物 原料,叶绿体 光照 淀粉、O2（来源于H2O） O2 H2O,光合作用的定义:,17,光合作用的实质： 把无机物（CO2和H2O）转变为有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中,光合作用的反应方程式,CO2+H2O,光能,叶绿体,（CH2O）+O2,18,光合作用的过程,19,CO2停止 供应,停止光照,条件,减少或没有,增加,增加,减少,减少或没有,减少或没有,减少,增加,光照与CO2的变化对各种物质的影响,下
4、页,20,下图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的五碳 化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线，请回答：,（1）曲线b表示的化合物是 ，在无光照时，其量迅 速下降的原因是： ； 。,（2）曲线a表示的化合物是 ，在CO2浓度降低时， 其量迅速下降的原因是： ； 。,C3,固定过程减慢， C3形成量减少，,C5,无光，不能合成ATP，C3不能再生为C5,有CO2，C5与CO2反应形成 C3,有光，能合成ATP，C3能再生为C5，还能还原为糖类等有机物,21,条件：,过程：,场所：,光反应,光、色素、酶,叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜,水的光解： NADPH的形成： ATP的形成：,暗反应,（活
5、跃化学能）,22,光能转换成电能示意图,23,条件：,过程：,场所：,暗反应,多种酶参与催化、ATP 、NADPH,叶绿体的基质,CO2的固定： CO2的还原：,CO2,NADPH,NADP+,ATP,ADP+Pi,（CH2O）,C5,2C3,24,叶绿体基粒中,叶绿体基质中,光、色素和酶,ATP 、NADPH 多种酶催化,光能电能活跃的化学能 （ATP、NADPH中）,活跃的化学能 稳定的化学能,光反应为暗反应提供H和ATP,暗反应消耗了光反应的产物,促进光反应的进行,水的光解H2O2H+1/2O2 合成ATP ADP+Pi ATP 合成NADPH NADP+2e+H+ NADPH,光,酶
6、电能,CO2的固定CO2+C5 2C3 三碳的还原2C3 CH2O,酶,酶 ATP H,三、光合作用的过程,25,四、光合作用的意义,26,（1）为生物生存提供了物质来源 （2）为生物生存提供了能量来源 （3）维持了大气中O2和CO2的相对稳定 ( 4 ) 对生物的进化有直接意义。,27,六、提高光合作用的速率,28,光合作用的总反应式:,CO2 + 2H2O*,光能,叶绿体,（CH2O）+ H2O + O2*,原料,条件,产物,怎样才能提高光合作用效率？,增加CO2 浓度,合理灌溉,增强光照,矿质元素,温度,29,C,一.光（一）光照强度对光合作用的影响,30,一.光（二）不同光质的影响,红
7、光和蓝紫光有利于提高光合效率。 黄绿光不利于提高光合效率。 在蓝紫光的照射下，光合产物中蛋白质和脂肪的含量较多。 在红光的照射下，光合产物中糖类的含量较多。,31,光合作用速率,Time of day (h),C3,C4,光合速率的日变化,思考：C3植物中午为什么光合作用的速率下降？C4植物为什么没有此现象？,二.温度对光合作用的影响,32,下页,三. CO2浓度对光合作用的影响,33,ab: bc: cd: de:,CO2太低，农作物消耗光合产物；,随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；,CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；,CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合
8、作用。,CO2浓度对光合作用的关系,34,四必需矿质元素的供应,哪些必需元素会影响光合作用？,（1）N：是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。 （2）P：是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组成成分。 （3）K：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起作用。 （4）Mg：叶绿素的重要组成成分。,35,（1）根据植物的生长规律和需肥规律进行适时适量施肥。 （2）可进行根外施肥。 （3）与豆科植物进行间种和轮作，提高土壤的肥力，使植物获得更多的氮肥。 （4）将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力的有效措施。,应如何进行合理施肥？,四必需矿质元素的供应
9、,36,水稻叶片N含量与光合效率的关系,37,五.叶面积对光合作用的影响,38,O,光照强度,CO2吸收,CO2释放,A,B,C,O,光合作用速率,CO2浓度,A,B,下页,单一因素对光合作用影响的图象,39,O,光合作用速率,温度（C）,A,B,C,O,光合作用速率,水和矿质元素浓度,A,10,50,20,30,40,40,光合作用的实际量,叶面积指数,O,物质的量,呼吸量,干物质量,O,光合作用速率,叶龄,A,B,C,8,2,4,6,41,下页,多因素对光合作用的影响,42,C3植物叶片结构,C4植物叶片结构,水稻、小麦等大多数植物在暗反应中，一个CO2被一个C5固定后形成两个C3化学物，
10、因此叫C3植物。,甘蔗、玉米等少数植物在暗反应中，一个CO2首先被一个磷酸丙酮酸固定形成C4化学物，然后C4化合物分解出CO2再与C5结合形成两个C3化合物，因此叫C4植物。,43,C3植物和C4植物叶片结构特点,C3植物,C4植物,44,酶,叶肉细胞叶绿体,维管束鞘细胞叶绿体,C4植物光合作用过程图解,CO2,C3(PEP),C4,C4,CO2,C3 (丙酮酸）,C5,2C3,NADPH,NADP+,ATP,ADP+Pi,CH2O,45,C4植物和C3植物CO2固定的途径分别有几条？,C4植物有两条：C4途径和C3途径 C3植物有一条：C3途径,上述途径分别发生在什么细胞内？,C4植物的C4
11、途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内 C4植物的C3途径发生在：维管束鞘细胞的叶绿体内 C3植物的C3途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内,46,C3,PEP C5,C3,C3途径,C3,C4途径 C3途径,C4 C3,C5,叶肉细胞的叶绿体,叶肉细胞的叶绿体 维管束鞘细胞的叶绿体,叶肉细胞的叶绿体,维管束鞘细胞的叶绿体,C3植物和C4植物光合作用比较,47,（04全国）离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（ ） A、 C3化合物增加、 C5化合物减少 B、 C3化合物增加、 C5化合物减少 C、 C3化合物减少、
12、C5化合物增加 D、 C3化合物减少、 C5化合物减少,真题回顾,C,48,（05全国)右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度的变化情况下列说法错误的是 ( ),A.当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和 B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和C.C4植物比C3植物光能利用率高,D.水稻是阴生植物，玉米是阳生植物,D,49,下图是北方夏季一天中午棉花光合 作用强度变化曲线,正确的是:,C,50,一株菠菜和一株苋菜，分别置于大小相同的、密闭的两个钟罩内。每天光照12小时，一星期后，菠菜死亡，苋菜依旧存活。原因是（ ） A、苋菜在夜间的呼吸需
13、氧较少 B、苋菜能够从土壤中得到需要的养料，而菠菜不能 C、苋菜进行光合作用需要的原料少于菠菜 D、苋菜能利用低浓度的二氧化碳进行光合作用而菠菜不能,D,51,分析,下图4条曲线（a、b、c、d）为不同光照在不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线，a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%);b适当遮阴（相当于全光照的1/25），CO2浓度为0.03；c为全光照（晴天不遮阴）， CO2浓度为0.03；d为全光照， CO2浓度为1.22%；请据图回答,净光合速率,40 30 20 10 0 10,10 20 30 40 50,温度0C,（1）根据右图提供信息，你能得出什么结论?,b,
14、c,d,a,52,(2)随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合作用为指标)最适温度的变化趋势是怎样的呢？为什么？,（3）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是 否为零？为什么？,（4）上述结果给我们的生产实践提供了什么指导？,逐渐提高，因为当光照强度和二氧化碳浓度提高，此时限制光合作用的因素是酶的活性，在一定范围内酶的活性随温度的提高而增大。,不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零,适时播种，控制光照强弱，合理密植，通风透光，增施有机肥等措施提高净光合产量,53,(05北京理综) 下列能鉴别野牛草是否为C4植物的简便方法（ ） A.制作叶表皮临时装片，观察气孔大小 B.制
15、作叶横切临时装片，观察叶脉结构 C.分离、测定叶片中各种色素的含量 D.用碘液测定叶片中淀粉的含量,B,下页,54,(2003江苏)生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(如图)，这四个处理中，沉入底部的叶片最先浮起的是 ( ),C,下页,55,（2004江苏）过去人们以为作物播种密度越大，产量越高。在保证营养需要的情况下，有人对小麦是产量与播种量的关系进行了研究，结果如下图所示。,（1）根据上图分析，当播种密度过大时小麦产量将_. （2）从影响光合作用效率的因素分析，产生上述现象的原理是_ 。,下页,略有下降,植株过密，叶片接受光照不足； 通风透气差，CO2供应不足,56,请运用绿色植物新陈代谢知识回答下列问题： 在天气晴朗的早晨，摘取一木本植物的叶片甲，烘干称重为a,黄昏时取同一植株形状大小基本相同的叶片乙，烘干称重为b。那么b一定比a ，原因是 。 在晴天测得一株植物在一天内吸收水分的量为c，在阴天吸收的量为d。那么，c和d比较，一定是 ，原因是 。,重,白天叶片的光合作用比呼吸作用强，积累有机物,蒸腾作用晴天比阴天旺，促进根对水分的吸收,C大,57,在晴天测得一株
