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1、考点10 光与光合作用考纲要求1. 光合作用的基本过程 2.影响光合作用速率的环境因素 实验叶绿体色素的提取和分离 叶绿体的结构这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色 素，就分布在类囊体的薄膜上。叶绿素类胡萝卜素叶绿素b叶黄素(蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）（含量占 3/4）（含量占 1/4）外膜内膜基质基粒叶绿体中的色素叶绿体结构模式图(色素 )功能 :吸 收传 递转 化光 能, 用于 光合 作用 .胡萝卜素叶绿素a光合作用的场所 叶绿体叶绿素色素吸收可见 的太阳光类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收 红橙光和蓝紫光0400500600700 nm 5010 0 叶绿素a叶绿素b
2、叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光色素的种类和功能根据色素在能量转换中的作用，可以将 色素分为两类天线色素少数处在特殊状态下的叶绿素a包含绝大多数叶绿素a和全部的叶 绿素b、胡萝卜素和叶黄素作用：吸收和传递光能作用：吸收光能；将光能转换 成电能作用中心色素光合作用的过程叶绿体 中的色素H2OHATPADP + Pi酶水的光解O22C3C5HATPADP + PiC6H12O6多种酶 参加催化酶CO2还 原固 定酶光反应为暗反应提供了H和ATP光反应暗反应光系统与光反应 光反应发生在类囊体膜上暗反应发生在叶绿体的基质中光合作用的过程1、光能转换成电能2、电能转换成活跃化学能3、活跃化学能转换成
3、稳定化学能光反应暗反应NADP+和NADPH许多酶除了含有蛋白质以外，还含有核苷酸等 物质，这类物质叫做辅酶。辅酶II是烟酰胺腺嘌呤二 核苷酸磷酸的简称。因为这种化合物英文名称四个单 词的第一个字母依次是N、A、D、P，所以，这种化合 物的英文简称是NADP+。NADP+得到两个电子和一个氢离子就形成了 NADPH（还原型辅酶II）。这个过程的反应式是：NADP+ + 2e + H+ NADPH酶光 物质 传递物质 传递少数特 殊状态的 叶绿素aeeeeNADP+NADPHH2OO2H+强氧化剂（ADP）（ATP）叶绿体中光能转化为电能的过程叶绿体中光能转化为电能的过程电能转换成活跃的化学能1
4、、随着光能转换成电能，NADP+得到两个电子和一个氢 离子，就形成了NADPH。这样，一部分电能就转化成活 跃的化学能储存在NADPH中。2、叶绿体利用光能转换成的另一部分电能，将ADP和Pi 转化成ATP，这一部分电能则转换成活跃的化学能储存 在ATP中。 NADP+2e+H+NADPH酶ADP+Pi+能量酶ATP光光光光HH+ +e e- -HH2 2OOOO2 2NADPNADP+ +NADPHNADPHADP+PiADP+Pi ATPATP电能转换成活跃的化学能电能转换成活跃的化学能类囊体上的电子传递链多种酶催化CO2C52C3(CH2O)ATPADP+Pi供 能NADPHNADP+供
5、供供氢 供能还原固定活跃的化学能转换成稳定的化学能CO2 + C52C3糖类等有机物固定NADPH ATP酶二磷酸核酮糖磷酸甘油醛叶绿体 中的色素光H2O1/2O2ATPADP+Pi2C3C5C3 还 原CO2 固 定多种 酶 酶CO2(CH2O)+H2O光反应暗反应2e 2H+NADPHNADP+三 总过程酶囊状结构的薄膜叶绿体基质光合作用产物：糖类3-磷酸甘油醛，磷酸二羟丙酮。单糖-葡萄糖，果糖。双糖-蔗糖多糖-淀粉以蔗糖和淀粉为最普遍。 光合作用的产物光合作用全过程图解H20光 色素H+ e+ O2NADP+H+ e酶NADPHADP+Pi+能量酶ATPCO2+C52C3酶2C3+ATP
6、+NADPH酶（CH2O）+H2O+ADP+Pi+NADP+光合作用过程中物质、能量的转换光反应 暗反应物 质 转 换能 量 转 换光能电能NADPH 和ATP中活跃的化学能NADPH 和ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能221/2 2影响光合作用的因素光照强度真正光合速率=净光合速率+呼吸速率光照强度的控制阳生植物阴生植物：喜阳光充足环境。(如：水稻、小麦、玉米等)：喜潮湿、背阴环境。(如：胡椒、三七、人参等)不同的农作物，对光照强弱的需求不同。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。阳生植物与阴生植物的比较AB光照强度0吸收CO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点C温度光合作
7、用呼吸作用t吸收或释放量CO2CO2浓度b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点ab: CO2太低，农作物消耗光合产物；bc: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；cd: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；de: CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关 闭，抑制光合作用。acbdeabcdeN：是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成 分。P：是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组成 成分。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。Mg：叶绿素的重要组成成分。矿质营养不同光质的影响1.红光和蓝紫光有利于提高光合效率。2.黄绿光不利于提高光合效率。3
8、.在蓝紫光的照射下，光合产物中蛋白质 和脂肪的含量较多。4.在红光的照射下，光合产物中糖类的含 量较多。什么是光能利用率是指单位土地面积上，农作物通过光合作 用所产生的有机物中所含的能量，与这块土地 所接受的太阳能的比。光能利用率=光合作用制造的有机物中所含能量这块土地所接受的太阳能影响光能利用率的因素在生产中的应用：延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积光能利用率光合作用效率( 轮作 )( 合理密植：间种、套种 )1、控制光照强度2、适当补充CO23、适宜的温度4、矿质元素（ 合理施肥）5、水（ 合理灌溉）1864年，萨克斯的实验（置于暗处几小时）一半遮光一半曝光恩
9、格尔曼的实验 1隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧 细菌的装片结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的 场所。光合作用需要光照分析：这一实验说明了什么？好氧型细 菌 水绵恩格尔曼的实验 220世纪30年代，鲁宾和卡门的同位素标 记实验：结论：光合作用产生的氧气全部来自水， 而不是来自CO2。化能合成作用6CO2 +12H2O叶绿体光C6H12O6+6O2+6H2O光 合 作 用2NH3+O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量6CO2 +6H2O硝化细菌(CH2O) +6O2化学能化 能 合 成 作 用利用环境中的某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物
