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1、第五节 光合作用温州七中 李建飞 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，光合作用是指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能量的有机物，并且把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。释放出氧气的过程。l自养生物（绿色植物、硝化细菌）l异养生物（人、动物、真菌、大部分细菌）1 光合作用是个氧化还原过程。2 光合作用是一个吸能反应，但不是细胞呼吸的逆转。3 光合作用在叶绿体内进行。4 光合作用分光反应和碳反应两个阶段。5 光合作用释放的氧气来自H2O中的O。6 叶绿体不仅能吸收光能,而且是进行光合作用的场所.光合作用概述光合作用概述 捕获光能的色素捕获光能的色
2、素（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（黄色）（黄色）（橙黄色）（橙黄色）叶绿素叶绿素a叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素b类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素绿叶中的色素绿叶中的色素叶绿素中的吸收光谱0400500600700nm50100叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a 实验表明：叶绿素实验表明：叶绿素a和和b在蓝紫光和红在蓝紫光和红光部分都有很高的吸收峰，叶绿体中的胡光部分都有很高的吸收峰，叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。色素本身的颜色种类叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色选吸收光能红光蓝紫光蓝紫光叶绿体的结构叶绿体的结构这些囊
3、状结构称为类囊体。吸收光能的四种色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素，就分布在类囊体的薄膜(光合膜光合膜)上。上。l叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来。叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来。l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。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 问题问题（1 1）绿色植物叶片为什么呈现绿色）绿色植物叶片为什么呈现绿色? ?（2 2）有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。用这种方法有什么好有的温室内悬挂发红色
4、或蓝色的灯管。用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？为什么是用红色或蓝色的处？这样做对光合作用有影响吗？为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？呢？用绿色的可以吗？白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响.实验绿叶中色素的提取和分离问题问题 （1 1）实验原理如何？）实验原理如何？（2 2）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？（3 3）实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯）实验为何
5、要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？滤纸条放入试管后为什么用棉塞塞紧试管口？滤纸条放入试管后为什么用棉塞塞紧试管口？（4 4）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？（5 5） 滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？ 绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中的溶解度不同，绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
6、滤纸上的扩散而分离开。二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。被破坏。因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素。最宽的是叶绿素黄绿色的叶绿素。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。，最窄的是胡萝卜素。防止细线中的色素被层析液溶解。防止细线中的色素被层析液溶解。绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离l操作步骤：操作步骤：提取色素提取色素制备滤
7、纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察与记录观察与记录l第一阶段：光反应第一阶段：光反应（直接需要光的参加）（直接需要光的参加）l第二阶段：碳反应（第二阶段：碳反应（不需要光参加，是不需要光参加，是COCO2 2转变成糖的过程）转变成糖的过程）光合作用的过程光合作用的过程光合作用的全过程叶绿体中的色素供氢供氢酶酶供能供能还原还原多种酶参加催化多种酶参加催化(酶促反应酶促反应)（CH2O）（糖类）（糖类）ADP+Pi酶（光系统（光系统II）ATP2C3（三碳糖磷酸）（三碳糖磷酸）C5 （RuBP核酮糖二磷酸）核酮糖二磷酸）CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解（光系统（光系统I
8、I）H光反应光反应(叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜)碳反应碳反应(叶绿体基质叶绿体基质)光能光能NADP +H+e NADPH(电子供体、电子供体、光系统光系统I)（卡尔文循环）（卡尔文循环）光反应包括水的氧化、氧的释放、电子传递、ATP、NADPH的形成。碳反应指CO2 转变为糖的一系列反应，包括CO2的固定、C3的还原。光系统I和光系统II（叶绿素蛋白质复合体）、光系统I的e由光系统II补充。光反应为碳反应提供了光反应为碳反应提供了H、NADPH、ATP；碳反应为光；碳反应为光反应提供反应提供ADP和和Pi。碳反应碳反应光反应光反应项目项目联系联系能量转换能量转换物质变化物质变化条件条件部位
9、部位ATP中活跃的化学能中活跃的化学能有机物有机物中稳定的化学能中稳定的化学能多种酶、多种酶、CO2、ATP、 NADPH叶绿体基质叶绿体基质CO2+C52C3(CO2的固定的固定)酶酶2C3（CH2O）酶酶 H A T P光能光能ATP中活跃的化学能中活跃的化学能光、色素、酶、水光、色素、酶、水叶绿体类囊体膜（光合膜）叶绿体类囊体膜（光合膜）光合作用光反应与碳反应的区别ADP+PI ATP（光系统（光系统II） H2O 2H+1/2O2+e（光系统（光系统II ）水中的氢和e在光下将NADP还原为NADPH（光系统光系统I）（C3的还原）的还原）B1 叶绿体受到的光照突然停止，下列变化不正确
10、的是 A O2减少 B NADP减少 C ATP减少 D C3减少 2 在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质、脂质的原料是碳反应中的 A C5 B葡萄糖 C C3 DC3酸C思考 影响光合作用的因素影响光合作用的因素光照强度光照强度 真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用t吸吸收收或或释释放放量量CO2光合作用有一个最适温度，一般温带植物最适在25 。CCOCO2 2浓度浓度b:CO2的补偿点的补偿点c:CO2的饱和点的饱和点 ab: COab: COab: COab: CO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合
11、产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物； bc: bc: bc: bc: 随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强； cd: COcd: COcd: COcd: CO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变； de: COde: COde: COde: CO2 2 2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔
12、关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。acbdeN：光合酶及光合酶及NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分的重要组分P：NADPNADP+ +和和ATPATP的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分矿质营养矿质营养练一练练一练1、光合作用中光反应阶段为碳反应、光合作用中光反应阶段为碳反应阶段提供了（阶段提供了（ ） AO2和和C3化合物化
13、合物 B叶绿体色素叶绿体色素 CH20和和O2 DH和和ATP 、NADPHD2、在光合作用的碳反应过程中，没有、在光合作用的碳反应过程中，没有被完全消耗掉的是（被完全消耗掉的是（ ） A、H B、五碳化合物、五碳化合物 （RuBP） C、ATP D、二氧化碳、二氧化碳B3、 光合作用的过程可分为光反应和碳反光合作用的过程可分为光反应和碳反应两个阶段，下列说法正确的是（应两个阶段，下列说法正确的是（ ）A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和碳反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和碳反应B.叶绿体类囊体膜上进行碳反应，不进行叶绿体类囊体膜上进行碳反应，不进行 光反应光反应C.叶绿体基质中可进行光反应和碳反应
14、叶绿体基质中可进行光反应和碳反应D.叶绿体基质中进行碳反应叶绿体基质中进行碳反应,不进行光反应不进行光反应D4 在一定时间，绿色植物在一定强度的_的照射下，放出的氧最多A白光 B红光和蓝紫光C蓝紫光和绿光D红光和绿光 5 在一个密闭的玻璃罩内在一个密闭的玻璃罩内,放置一盆生产放置一盆生产良好的植物和一只小白鼠良好的植物和一只小白鼠,将此装置置于哪将此装置置于哪种光下种光下,小白鼠存活的时间最长小白鼠存活的时间最长( ) A.红光红光 B.绿光绿光 C.白光白光 D.蓝紫光蓝紫光 6 把叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜把叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间之间,从镜的另一侧观察连续光谱中从镜
15、的另一侧观察连续光谱中,变暗的变暗的区域主要是区域主要是 ( )A.红光和蓝紫光区红光和蓝紫光区 B.黄光和蓝光区黄光和蓝光区C.黄光和绿光区黄光和绿光区 D.绿光和红光区绿光和红光区7 7光合作用过程中，能量的转化途径是光合作用过程中，能量的转化途径是A A光能光能色素色素糖类糖类B B色素色素ATPATP糖类糖类C C光能光能ATPATP糖类糖类D DATPATP三碳化合物三碳化合物糖类糖类8光合作用产生的光合作用产生的光合作用产生的光合作用产生的HHHH与细胞呼吸产生的与细胞呼吸产生的与细胞呼吸产生的与细胞呼吸产生的H,H,H,H,分分分分别用于别用于别用于别用于( )( )( )( )
16、 A A A A都用于还原都用于还原都用于还原都用于还原COCOCOCO2 2 2 2 B B B B都用于还原都用于还原都用于还原都用于还原O O O O2 2 2 2 C C C C前者还原前者还原前者还原前者还原O O O O2 2 2 2, , , ,后者还原后者还原后者还原后者还原COCOCOCO2 2 2 2 D D D D前者还原前者还原前者还原前者还原COCOCOCO2 2 2 2, , , ,后者还原后者还原后者还原后者还原O O O O2 2 2 2D9 (2005.江苏江苏)如图表示某种植物光照强度与光合作如图表示某种植物光照强度与光合作用的关系用的关系,P点的生物学含义
17、是点的生物学含义是 ( )A.无光合作用无光合作用,有细胞呼吸有细胞呼吸B.光合作用与细胞呼吸达到动态平衡光合作用与细胞呼吸达到动态平衡C.无细胞呼吸无细胞呼吸,有光合作用有光合作用D.光合作用与细胞呼吸都不进行光合作用与细胞呼吸都不进行光照强度光照强度PCO2 释释 放放 CO2 吸吸 收收 10 10 上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对COCO2 2的吸收和的吸收和释放状况的示意图。请据图回答问题：释放状况的示意图。请据图回答问题：1 1、图中、图中15171517段段段段COCO2 2吸收量逐渐减少是因为吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的，以至光反应产生的 和和 逐渐减少，逐渐减少，从而影响了暗反应从而影响了暗反应 的的强度，使强度，使 化合物数量减少，影响了化合物数量减少，影响了COCO2 2固定。固定。还原氢还原氢还原作用还原作用五碳五碳光照强度逐步减弱光照强度逐步减弱ATP
