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1、能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用1 1光合作用过程图解光合作用过程图解 2 2反应式及元素去向反应式及元素去向CO2 H2O光光叶绿体叶绿体(CH2O) O2 问:能进行光合作用的生物问:能进行光合作用的生物一定含有叶绿体吗?一定含有叶绿体吗?3 3光反应与暗反应比较光反应与暗反应比较比比较项目目光反光反应暗反暗反应场所所条件条件反反应产物物物物质变化化囊状结构薄膜上囊状结构薄膜上色素、光、酶、水、色素、光、酶、水、ADP、Pi、NADPH(NADPH)、O2、ATP叶绿体的基质叶绿体的基质多种酶、多种酶、CO2、ATP、H(NADPH)有机物、有机物、ADP、Pi、水、水CO2的固定
2、:的固定:CO2的还原:的还原:比比较项目目光反光反应暗反暗反应能量能量变化化实质联系系光能光能(电能)(电能)ATPATP、NADPHNADPH中活跃的化学能中活跃的化学能光能转变为化学能,水光光能转变为化学能,水光解产生解产生O O2 2和和HH光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H(NADPH)H(NADPH)和能量和能量ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi、NADPNADP为光反应合成为光反应合成ATPATP、NADPHNADPH提供原料提供原料ATPATP(NADPHNADPH)中活跃的化学)中活跃的化学能能糖类等有机物中稳定糖类等有机物中稳定的化学能的化学能
3、同化同化COCO2 2形成形成(CH(CH2 2O)O)(1)光照强度)光照强度图图1 1中中A A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的COCO2 2浓度,即浓度,即COCO2 2补偿点;图补偿点;图2 2中的中的AA点表示进行光合作用所需点表示进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度。图的最低浓度。图1 1和图和图2 2中的中的B B和和BB点都表示点都表示COCO2 2饱和点。饱和点。应用:在农业生产上可以通过应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风正其行,通其风”,增施农家肥等增大,增施农家肥等增大COCO2 2浓度,提高浓度,提高光能利用率。光
4、能利用率。(2 2)COCO2浓度浓度(3)(3)温度温度应用:冬天,温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。 (4)(4)必需元素供应必需元素供应(5)光合作用与时间、叶面积、温度的关系曲线图)光合作用与时间、叶面积、温度的关系曲线图 (6)光合作用过程中)光合作用过程中C3、C5、 H、 ATP含量的变化。含量的变化。1. 区分:实际光合速率、净光合速率、呼吸速率的关键词区分:实际光合速率、净光合速率、呼吸速率的关键词O2量量CO2量量有机物有机物真正光真正光合速率合速率净
5、(表表观)光合速光合速率率呼吸速呼吸速率率O O2 2产生量、产生量、生成量生成量COCO2 2固定量、同固定量、同化量、消耗量化量、消耗量有机物的制造量有机物的制造量O O2 2释放量、释放量、增加量增加量COCO2 2吸收量、吸收量、减少量减少量有机物积累有机物积累量、增加量量、增加量黑暗中黑暗中O O2 2吸收量吸收量黑暗中黑暗中COCO2 2释放量释放量有机物减少量有机物减少量2区别开不同条件下的光补偿点区别开不同条件下的光补偿点 光光补补偿偿点点是是指指植植物物光光合合作作用用固固定定的的CO2CO2与与该该温温度度条条件件下下呼呼吸吸作作用用所所产产生生的的CO2CO2量量达达到到
6、平平衡衡时时的的光光照照强强度度。一一般般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。阳生植物的光补偿点比阴生植物高。下图甲中下图甲中b b、c c点,图乙中点,图乙中A A点,图丙中点,图丙中c c、e e点表示光补偿点点表示光补偿点3 3光合作用与细胞呼吸的比较光合作用与细胞呼吸的比较 光合作用光合作用细胞呼吸胞呼吸与光的关系与光的关系场所所物物质变化化能量能量变化化实质比较项目比较项目类型类型在光照下才能进行在光照下才能进行与光无关,每时每刻都在进与光无关,每时每刻都在进行行叶绿体叶绿体(原核细胞除外原核细胞除外)合成有机物合成有机物储能,光能储能,光能化学能化学能合成有机物,储存能量合成有机物,储
7、存能量细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体分解有机物分解有机物放能,化学能放能,化学能热能热能ATP分解有机物,释放能量分解有机物,释放能量4.H4.H和和ATPATP的来源、去路的比较的来源、去路的比较来源来源去路去路HH光合光合作用作用有氧有氧呼吸呼吸ATPATP光合光合作用作用有氧有氧呼吸呼吸光反应中水的光解光反应中水的光解第一阶段从葡萄糖到丙第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙酮酸酮酸及第二阶段丙酮酸和水反应产生和水反应产生光反应阶段合成光反应阶段合成ATP,所需能量来自色素吸收所需能量来自色素吸收的太阳光能的太阳光能第一、二、三阶段均能第一、二、三阶段均能产生,第三阶段产生量产生,第
8、三阶段产生量最多,能量来自有机物最多,能量来自有机物的氧化分解的氧化分解供暗反应阶段供暗反应阶段C3还原时的能还原时的能量之需,以稳定的化学能形量之需,以稳定的化学能形式储存于有机物中式储存于有机物中作为还原剂用于暗反应阶段作为还原剂用于暗反应阶段中,还原中,还原C3形成形成(CH2O)等等用于第三阶段还原用于第三阶段还原O2产生产生H2O,同时释放出大量的能,同时释放出大量的能量量作为能量作为能量“通货通货”用于各项用于各项生命活动生命活动5.5.化能合成作用与光合作用有何区别?化能合成作用与光合作用有何区别? 教材实验教材实验: :检测绿叶中色素的提取和分离检测绿叶中色素的提取和分离 (1
9、)绿叶中的各种色素能溶于有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中,而不溶于水,从而使色素从生物组织中脱离出来。(2)各种色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度也不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素分离开。 【实验步骤实验步骤】【操作要点】(1)选材要求:叶片要新鲜、颜色要深绿,含有较多素。(2)分离绿叶中色素的关键滤液细线不仅要细、直,而且要含有较多的色素,因此要在滤液干后,重复画23次。滤纸上的滤液细线不能触及(或没入)层析液,否则会使滤液中的色素溶解于层析液中,滤纸条上得不到色素带,使实验失败。(3)实验中几种化学物质的作用无水乙醇:作为提取液,可溶解绿叶中的色素。层析液:用于分离色素。二氧化硅:破坏细胞结构,使研磨充分。碳酸钙:可防止研磨过程中色素被破坏。