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1、光协作用光协作用普里斯特利的实验普里斯特利的实验实验目的：实验目的： 植物能否能从空气中得到什么。植物能否能从空气中得到什么。实验步骤：实验步骤：2、将点燃的蜡、将点燃的蜡烛烛和和绿绿色植物置于玻璃罩色植物置于玻璃罩B中。中。1、将点燃的蜡、将点燃的蜡烛烛置于玻璃罩置于玻璃罩A中中实验景象：实验景象： A中蜡中蜡烛烛易熄易熄灭灭，B中蜡中蜡烛烛不易熄不易熄灭灭实验结论：实验结论： 植物能更新空气的成分植物能更新空气的成分思索思索1、指出、指出该实验设计违该实验设计违反了哪些反了哪些实验实验原那么原那么？2、“更新是什么意思？更新是什么意思？萨克斯的实验萨克斯的实验实验目的：实验目的： 植物光植
2、物光协作用能作用能产生什么物生什么物质。实验步骤：实验步骤：实验景象：实验景象： 遮光部分不出遮光部分不出现蓝色，暴光部分出色，暴光部分出现蓝色。色。实验结论：实验结论： 光光协作用能作用能产生淀粉。生淀粉。2、取出绿色植物，找终身长强壮的叶片，、取出绿色植物，找终身长强壮的叶片，一半遮光处置，另一半暴露于正常光照下一半遮光处置，另一半暴露于正常光照下1、将实验植物置于黑暗处几小时。、将实验植物置于黑暗处几小时。3、几小时后，用碘蒸气熏实验叶片。、几小时后，用碘蒸气熏实验叶片。4、察看、察看实验实验叶片的叶片的颜颜色色变变化。化。实验原理：实验原理：光照是光光照是光协作用的条件，淀粉是光作用的
3、条件，淀粉是光协作用的作用的产物，淀粉遇碘液物，淀粉遇碘液发生生蓝色反响。色反响。思索：思索：1、该实验结论可靠可靠吗？2、该实验采用哪些特殊的采用哪些特殊的实验方法？方法？3、实验实验中中选选用的植物用的植物应应具有什么特征？具有什么特征？4、处处于遮光下叶片会出于遮光下叶片会出现现什么什么样样的的变变化？化？为为什么？什么？例例2下面的方法可以用来下面的方法可以用来测定棉花植株的光定棉花植株的光协作用作用强度。度。在田在田间选定有代表性的叶片叶片左右定有代表性的叶片叶片左右对称称20片，挂小片，挂小纸片片编号。号。用用5%的三的三氯乙酸点涂叶柄一圈，将叶柄的乙酸点涂叶柄一圈，将叶柄的筛管管
4、细胞胞杀死，并死，并尽量采取措施尽量采取措施坚持叶片的自然生持叶片的自然生长角度。角度。按按编号号顺序分序分别剪下叶片剪下叶片对称的一半，依次称的一半，依次夹入潮湿的入潮湿的纱布中，布中，储存于暗存于暗处；4小小时后，再按后，再按编号号顺序以同序以同样的速度剪下叶片的速度剪下叶片对称称的另一半，也依次的另一半，也依次夹入潮湿的入潮湿的纱布中。布中。前往前往实验室后将同号叶片的两半室后将同号叶片的两半对应叠在一同，在无粗叶脉叠在一同，在无粗叶脉处用刀片沿用刀片沿边切下一定面切下一定面积的两个叶片，分的两个叶片，分别置于两个称量皿中，置于两个称量皿中，80900C下烘干下烘干5小小时，然后在分析天
5、平上称重、，然后在分析天平上称重、记录数据、数据、进展展比比较。两部分叶片干重差的两部分叶片干重差的总和除以叶面和除以叶面积及照光及照光时数，即数，即为光合光合强度。度。1在在该实验中，特定中，特定时间内光合内光合产量量为。总光合光合产量或量或净光合光合产量量2用三用三氯乙酸乙酸杀死死筛管管细胞的目的是胞的目的是。光光协作用的作用的总产量量防止植物其它部位防止植物其它部位营养物养物质的的输入入3实验步步骤中，有些措施是中，有些措施是为了减少了减少实验误差而差而设置的置的请他他列列举两例：两例：。4叶片干物叶片干物质中，含量最多的化合物种中，含量最多的化合物种类是是。5衡量光衡量光协作用作用强度
6、的目的，除了本度的目的，除了本实验所用的干物所用的干物质的重的重量外，量外，还可以利用可以利用或或。选择有代表性的叶片有代表性的叶片2020片，片，实验后取其平均后取其平均值，可减小，可减小误差差取同一叶片取同一叶片对称两半，生称两半，生长情况大致一情况大致一样，可减小，可减小误差。差。蛋白蛋白质二氧化碳的耗二氧化碳的耗费量量氧气的氧气的产生量生量恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验实验目的：实验目的： 植物光植物光协作用的作用的场所是什么。所是什么。实验步骤：实验步骤：实验景象：实验景象：A中的好氧菌向叶中的好氧菌向叶绿绿体被光照到的部位体被光照到的部位较较集集中，中，B中的好氧菌均匀地分布于叶中的
7、好氧菌均匀地分布于叶绿绿体周体周围围。实验结论：实验结论： 光光协作用的作用的场所是叶所是叶绿体，叶体，叶绿体能体能产生生O2。2、取二张载玻片，分别滴加清水，将水绵和、取二张载玻片，分别滴加清水，将水绵和好氧菌放入清水中，盖上盖玻片，标号好氧菌放入清水中，盖上盖玻片，标号A、B。1、选取生长良好的水绵二片。、选取生长良好的水绵二片。3、将、将A置于黑暗且密闭的环境下，用极细的置于黑暗且密闭的环境下，用极细的光束照射水绵，将光束照射水绵，将B置于适宜的光照下。置于适宜的光照下。4、光镜下察看好氧菌的运动和分布情况。、光镜下察看好氧菌的运动和分布情况。实验原理：实验原理：光照是光光照是光协作用的
8、条件，叶作用的条件，叶绿体是光体是光协作用作用的的场所，所，O2是光是光协作用的作用的产物，好氧菌的呼物，好氧菌的呼吸作用需求吸作用需求O2。恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验思索思索2、该实验该实验在在设计设计上有什么巧妙之上有什么巧妙之处处？1、A为为什么要置于密什么要置于密闭环闭环境下？好氧菌的作用是？境下？好氧菌的作用是？1、选择选择了良好的了良好的实验资实验资料，水料，水绵带绵带状的叶状的叶绿绿体便于体便于处处置。置。2、很好控制了光和氧两、很好控制了光和氧两项实验项实验条件。条件。3、采用了极、采用了极细细的光束和好氧菌的光束和好氧菌检测检测氧气的氧气的产产生生场场所。所。4、很好地遵照
9、了、很好地遵照了对对照性原那么和照性原那么和单单一一变变量原那么。量原那么。鲁宾和卡门的实验鲁宾和卡门的实验例例2、假、假设A在光在光协作用中耗作用中耗费的的H2O中，有中，有10%被被标志志了了18O，那么，那么A释放的放的O2中被中被18O标志的比例最能志的比例最能够是：是：A、5%B、10%C、19%D、20%18O2O2AB叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素(蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色含量占含量占3/4含量占含量占1/4外外膜膜内内膜膜基基质基基粒粒叶绿体中的色素叶绿体中的色素叶绿体构造方式图叶绿体构造方式图(色素色素)胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶
10、绿素a光协作用的场所光协作用的场所叶绿体叶绿体光反响酶、光反响酶、光反响场所光反响场所暗反响酶、暗反响酶、暗反响场所暗反响场所光光协作用作用场所一定是叶所一定是叶绿体体吗？叶绿体叶绿体中的色中的色素素光协作用的过程光协作用的过程光反响阶段光反响阶段暗反响阶段暗反响阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能H供氢供氢O2固固定定还原原多种酶多种酶参与催化参与催化(CH2O)氨基酸,脂肪基基粒粒基质基质自变量自变量因变量因变量光光CO2温度温度HATPC3C5光光协作用作用强度度反响目的：反响目的：CO2的吸收量的吸收量有机物合成量有机物合成量O2的的
11、释放量放量光合速率光合速率光强光强光质光质中间变量中间变量外界影响要素外界影响要素叶绿体内物质叶绿体内物质光合产量光合产量影响光协作用的要素分析影响光协作用的要素分析一、光一、光光照光照强度度对光光协作用的影响作用的影响解题思绪：利用光协作用的模型分析光强自变量解题思绪：利用光协作用的模型分析光强自变量和光合强度因变量的关系。和光合强度因变量的关系。分析过程：分析过程：光能光能活泼化学能活泼化学能ATP稳定化学能稳定化学能有机物有机物ADP+PiH2OO2+HC3有机物有机物ATP光光光光能量：能量：物质：物质：光反响光反响例例1：植物的新：植物的新陈代代谢受外部受外部环境因子如光、温度和境因
12、子如光、温度和内部因子如激素的影响，研内部因子如激素的影响，研讨内、外因子内、外因子对植物生植物生命活命活动的影响具有重要意的影响具有重要意义。1右右图表示野外松表示野外松树阳生植阳生植物光物光协作用作用强度与光照度与光照强度的度的关系。其中的关系。其中的纵坐坐标表示松表示松树整整体表体表现出的吸收出的吸收CO2和和释放放CO2量的情况。量的情况。请分析回答：分析回答：当光照当光照强度度为b时，光，光协作用作用强度度。不能。光照强度为不能。光照强度为a时，光协作用构成的有机物和呼吸时，光协作用构成的有机物和呼吸作用耗费的有机物相等，但晚上只进展呼吸作用。因此，作用耗费的有机物相等，但晚上只进展
13、呼吸作用。因此，从全天看，耗费大于积累，植物不能正常生长。从全天看，耗费大于积累，植物不能正常生长。最高最高光照光照强强度度为为a时时，光，光协协作用吸收作用吸收CO2的量等于呼吸的量等于呼吸作用放出作用放出CO2的量。假的量。假设设白天光照白天光照强强度度较长时较长时期期为为a，植物能不能正常生植物能不能正常生长长？为为什么？什么？如将如将该该曲曲线线改改绘为绘为人参人参 阴生植物阴生植物 光光协协作用作用强强度与度与光照光照强强度关系的曲度关系的曲线线，b点的位置点的位置应应如何挪如何挪动动，为为什么？什么？左移，与松树比较，人参光协作用强度到达最高点时，左移，与松树比较，人参光协作用强度
14、到达最高点时，所需求的光照强度比松树低。所需求的光照强度比松树低。限制限制cf和和fd段光段光协协作用作用强强度的因子分度的因子分别别是？是？光强、光强、CO2浓度浓度例例下面是有关光协作用的问题。下面是有关光协作用的问题。1图图1表示的反响过程进展的场所是表示的反响过程进展的场所是_。叶叶绿体基体基质磷酸甘油酸磷酸甘油酸C3二磷酸核酮糖二磷酸核酮糖C5磷酸甘油醛磷酸甘油醛C3 磷酸酮糖磷酸酮糖C52请据据图1回答：回答：在有光条件下，停在有光条件下，停顿供供应CO2时，二磷酸核，二磷酸核酮糖的糖的浓度度变化如化如图2的的_；磷酸甘油酸的；磷酸甘油酸的浓度度变化如化如图2的的_。在在CO2存在
15、条件下，将植物从暗存在条件下，将植物从暗处移到明移到明处后，磷酸后，磷酸甘油甘油醛的的浓度度变化如化如图2的的_。DCB例例2、用三棱镜可使阳光折射成一条色素带，如以下图。、用三棱镜可使阳光折射成一条色素带，如以下图。1假设将一瓶绿藻放在假设将一瓶绿藻放在ABCDEFG 位置上，就位置上，就 会严重影响它的生长。而在会严重影响它的生长。而在 处光合效率最高。处光合效率最高。2假设在假设在BCDEFG上分别放一含草履虫的试管，上分别放一含草履虫的试管， 那么它们会聚集在哪些区域？那么它们会聚集在哪些区域？ 3假设在假设在A区域放置一瓶绿藻，那么在区域放置一瓶绿藻，那么在BCDEFG哪些哪些 位置
16、上会出现暗带位置上会出现暗带 阳光阳光ACBDEFG1、光质影响光协作用强度的缘由是？、光质影响光协作用强度的缘由是？光合色素对不同的光吸收量不同光合色素对不同的光吸收量不同DEBCFGBCFG一、光一、光光光质对光光协作用的影响作用的影响A2、消费上利用光质对光合效率的影、消费上利用光质对光合效率的影响的措施有？响的措施有？三三棱棱镜镜温室大棚膜运用无色透明资料、蓝色薄膜育秧温室大棚膜运用无色透明资料、蓝色薄膜育秧思索思索A光协作用实践量光协作用实践量B干物质量干物质量C呼吸量02468叶面积指数叶面积指数物物质质量量叶面积指数叶面积指数=总叶面积土地面积总叶面积土地面积一、光一、光光照面光
17、照面积对光光协作用的影响作用的影响叶面指数越大阐明叶片交错重叠程度越大。叶面指数越大阐明叶片交错重叠程度越大。叶面指数在生叶面指数在生产上的运用是？产上的运用是？合理密植合理密植二、二、CO2对光协作用的影响对光协作用的影响解题思绪：利用光协作用的模型分析解题思绪：利用光协作用的模型分析CO2浓度浓度自变量和光合强度因变量的关系。自变量和光合强度因变量的关系。分析过程：分析过程：H2C3有机物有机物ATPC5固定固定复复原原CO2消费上提高消费上提高CO2化碳的措施主要有？化碳的措施主要有？1、保证田间植物通风。、保证田间植物通风。2、施用农家肥。、施用农家肥。3、在大棚中经常运用二氧化碳生发
18、器，施用干冰，、在大棚中经常运用二氧化碳生发器，施用干冰，或混养家禽、家畜等。或混养家禽、家畜等。例例3：以下图是改动光照和：以下图是改动光照和CO2浓度后与光协作用有关的五碳浓度后与光协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：化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线，请回答：1曲线曲线b表示的化合物是表示的化合物是，在无光照时，其量迅，在无光照时，其量迅速下降的缘由是：速下降的缘由是：；。2曲线曲线a表示的化合物是表示的化合物是，在，在CO2浓度降低时，浓度降低时，其量迅速下降的缘由是：其量迅速下降的缘由是：；。3由此可见光照强度和由此可见光照强度和CO2浓度的变化均影响光协
19、作浓度的变化均影响光协作用的速度，但前者主要影响光协作用的用的速度，但前者主要影响光协作用的，后者，后者主要影响光协作用的主要影响光协作用的。C3无光，不能合成无光，不能合成ATP和和H，C3不能被不能被复原；而复原；而C5又继续被固定构成又继续被固定构成C3固定过程减慢，固定过程减慢，C3构成量减少，构成量减少，而的而的C3复原过程仍在进展。复原过程仍在进展。光反响光反响暗反响暗反响C5三、温度对光协作用的影响三、温度对光协作用的影响本质：温度影响暗反响酶促反响本质：温度影响暗反响酶促反响在消费上运用：在消费上运用：在大棚消费中经常采用白天适当升温保证光协作在大棚消费中经常采用白天适当升温保
20、证光协作用正常进展，晚上适当降温降低呼吸酶的活性。用正常进展，晚上适当降温降低呼吸酶的活性。例例4、以下图表示在、以下图表示在10000勒克司光照下某植物的呼吸量与勒克司光照下某植物的呼吸量与光合量随环境温度而发生，据图回答以下问题：光合量随环境温度而发生，据图回答以下问题：1从图中可从图中可以看出，叶绿体以看出，叶绿体内的酶与呼吸酶内的酶与呼吸酶相比相比。最适温度低最适温度低2最有利于该植最有利于该植物有机物积累的温度为物有机物积累的温度为。此时图中显示此时图中显示出的净产量为出的净产量为。3温度为温度为40度时该植物度时该植物的代谢情况为的代谢情况为。4从图中关系谈一谈夏季从图中关系谈一谈
21、夏季中午时蒸腾作用的益处：中午时蒸腾作用的益处：。350.2mol的的CO2光合量等于呼吸量。光合量等于呼吸量。蒸腾作用降低叶片的温度蒸腾作用降低叶片的温度,有利于光协作用。有利于光协作用。1 1 1 1N N N N：是各种：是各种：是各种：是各种酶酶以及以及以及以及NADP+NADP+NADP+NADP+和和和和ATPATPATPATP的重要的重要的重要的重要组组 成成分，叶成成分，叶成成分，叶成成分，叶绿绿素中也有素中也有素中也有素中也有N N N N元素。元素。元素。元素。四、矿质元素对光协作用的影响四、矿质元素对光协作用的影响2 2P P：是叶：是叶：是叶：是叶绿绿体膜、体膜、体膜、
22、体膜、NADP+NADP+和和和和ATPATP的重要的重要的重要的重要组组成成分。成成分。成成分。成成分。3 3KK：在合成糖：在合成糖：在合成糖：在合成糖类类，以及将其运，以及将其运，以及将其运，以及将其运输输到到到到块块根、根、根、根、块块茎和种子等器官茎和种子等器官茎和种子等器官茎和种子等器官过过程中起作用。程中起作用。程中起作用。程中起作用。4Mg：叶绿素的重要组成成分。：叶绿素的重要组成成分。光反响阶段与暗反响阶段的比较光反响阶段与暗反响阶段的比较工程工程光反响阶段光反响阶段暗反响阶段暗反响阶段场所场所条件条件物量变化物量变化能量变化能量变化基粒基粒(囊状构造囊状构造的薄膜上的薄膜上)叶绿体基质中叶绿体基质中需光需光,色素和酶色素和酶不需光不需光,色素色素;需多种需多种酶酶2H2O光光4H+O2CO2的固定：的固定：CO2+C52C3C3的复原：的复原：2C3CH2OH，ATP酶光能转变为活泼的化光能转变为活泼的化学能，储存在学能，储存在ATP中中光光ADP+PiATP酶酶ATP中活泼的化学能转化中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的为糖类等有机物中稳定的化学能化学能
