1、第第4 4节节 能量之源能量之源-光与光合作用光与光合作用（一）、实验：叶绿素的提取与分离1、原理：、原理：绿叶中的色素不溶于水，易溶绿叶中的色素不溶于水，易溶于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、石油醚等。石油醚等。绿叶中的色素不止一种，它们都绿叶中的色素不止一种，它们都溶于层析液中，且溶解度不同，在溶于层析液中，且溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同（溶解度大，滤纸上扩散速度不同（溶解度大，扩散速度快）扩散速度快）（提取色素：无水乙醇）（提取色素：无水乙醇）（分离色素：层析液）（分离色素：层析液）一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素2、材料用具l新鲜的绿色叶片，新鲜的绿色
2、叶片，干燥的定性滤纸、干燥的定性滤纸、95%乙醇乙醇，层析液层析液，二氧化硅二氧化硅，碳酸钙碳酸钙，研钵，小玻璃漏，研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，试管，药匙，斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，试管，药匙，量筒，天平。量筒，天平。3、实验过程（1）、提取）、提取 色素色素：取适量菠菜叶（取适量菠菜叶（叶片叶片要新的新鲜、颜色要要新的新鲜、颜色要深绿，含有较多的色深绿，含有较多的色素）素），剪碎，放入研钵中。加少许的二氧二氧化硅化硅和碳酸钙 与10ml无水乙醇。迅速研磨迅速研磨成匀浆。成匀浆。二氧化硅作用：二氧化硅作用：碳酸钙作用：碳酸钙作用：研磨充分研磨充分防止色素破坏防止色素破坏为了溶解
3、和提取色素无水乙醇作用：无水乙醇作用：（2）、过滤l在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布（或脱在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布（或脱脂棉），将研磨液迅速倒入漏斗中。脂棉），将研磨液迅速倒入漏斗中。l收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（塞紧（防止挥发防止挥发）。）。（3）、制备滤纸条：制备滤纸条：（4）、画滤液细线：）、画滤液细线：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画滤液细线。待滤液干后再画一次，共画滤液细线线34次。次。重复画
4、几次是为了增加色素的含量，重复画几次是为了增加色素的含量，使分离的色素带清晰使分离的色素带清晰画线要画线要细、直、齐，使分离的色素带细、直、齐，使分离的色素带平整、不重叠。平整、不重叠。（5）、层析-分离绿叶中的色素注意：滤线细线不能触及层析液注意：滤线细线不能触及层析液 层析液沿着干燥的滤层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的一起向上扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素也不同，所以将不同色素分离开。分离开。分离色素方
5、法：纸层析法分离色素方法：纸层析法b.实验流程：实验流程：（6 6）、实验结果：）、实验结果：讨论讨论：1.1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？宽窄如何？这说明了什么？2022-12-1510(黄色黄色)(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液（二）、四种色素对光的吸收（二）、四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光叶绿素对绿光吸收最少叶绿素对绿光吸收最少.功能功能:吸收传递转化吸收传递转化
6、光能光能,用于光合作用用于光合作用（6）、观察实验结果色素种类色素种类 色素颜色色素颜色 溶解度溶解度 扩散速度扩散速度胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素橙黄色橙黄色黄色黄色最高最高较高较高最快最快较快较快叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b较慢较慢蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色最低最低较低较低最慢最慢春夏的树叶秋冬的树叶 强光、高温、低温都会使叶绿素分解。但无光环境或缺Mg2+叶绿素也不能生成.温度温度 可见，可见，叶绿素的化学性质没有类胡萝叶绿素的化学性质没有类胡萝卜素稳定卜素稳定，叶绿素的合成易受光照温，叶绿素的合成易受光照温度和矿质元素的影响，这些条件对类度和矿质元素的影响，这些条件对类胡萝卜素的影响较小
7、。胡萝卜素的影响较小。叶绿素合成和叶绿素合成和破坏的原因破坏的原因Mg2+等等光照光照1、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？变黄？2、为什么这种色素秋冬减少而夏季不减少，与什为什么这种色素秋冬减少而夏季不减少，与什么环境因素有关？么环境因素有关？叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图捕捉光能的色素存在于细胞中的什捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？么部位？2022-12-1516基粒基粒类囊体类囊体基质基质（1）（2）色素在基粒类囊体薄膜中
8、酶在基粒和基质中（三）、叶绿体（三）、叶绿体是光合作用的是光合作用的场所场所分布：主要存在分布：主要存在绿绿色植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎色植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的皮层细胞里。秆的皮层细胞里。功能：功能：绿绿色植物进行色植物进行光合作用光合作用的细胞器。的细胞器。光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用光合作用的探究历程（光合作用的探究历程（P101102）光合作用在叶绿体中是怎样光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？进行的呢？五年后认为：认为：植物增重主要来自水分；植物增重主要来自水分；而不是来自土壤。而不是来自土壤。1.16421.1642年海尔蒙特的实验年海尔蒙特的实验柳树增重柳树增重
9、74.47Kg74.47Kg，土壤减少土壤减少0.06Kg0.06Kg 结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？实验不足：没有设置对照组,排除光照对实 验结果的干扰。3.1779年 荷兰 英格豪斯的实验*实验重复了实验重复了500500多多次次结论：只有在结论：只有在光照下光照下绿叶才可以更新空气绿叶才可以更新空气重复普利斯特利的实验重复普利斯特利的实验B B组组A A组组黑暗黑暗明确：明确：绿叶在绿叶在光下吸收光下吸收COCO2 2，
10、释放释放O O2 2。4 4、17851785年年,拉瓦锡发现了空气的组成。拉瓦锡发现了空气的组成。5 5、18451845年，德国科学家梅耶指出，植物光合年，德国科学家梅耶指出，植物光合 作用时，把作用时，把光能转化成化学能光能转化成化学能储存起来。储存起来。光光能能化化学学能能储存在什储存在什么物质中？么物质中？德国德国梅耶梅耶6.18646.1864年萨克斯的实验年萨克斯的实验淀粉是光合作用的产物淀粉是光合作用的产物；黑暗处理（理由是？）黑暗处理（理由是？）一部分遮光，一部分照光一部分遮光，一部分照光 一段时间后，酒精脱色一段时间后，酒精脱色 碘液染色碘液染色碘液7、1880年，恩格尔曼
11、的实验隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片结论：结论：氧是由氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是光合作是光合作用的场所。用的场所。光合作用需要光合作用需要光照光照。1、为什么水绵是合适的实验材料？、为什么水绵是合适的实验材料？2、他是如何控制实验条件的？、他是如何控制实验条件的？3、他是如何对照的？、他是如何对照的？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察水绵具有细而长的叶绿体，便于观察选用黑暗、无空气的环境：排除环境选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响中光线和氧气的影响选用极细的光束，并用好氧细菌
12、检测：选用极细的光束，并用好氧细菌检测：准确判断释放氧气的部位准确判断释放氧气的部位讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？分以下几个问题：分以下几个问题：自身对照自身对照研究研究C18O2 CO2H2OH218O光照下的光照下的球藻悬液球藻悬液O218O2AB 同位素同位素1818O O标记标记H H2 2O O和和COCO2 2H2 18O和和C18O2结论：光合作用释放的氧来自水结论：光合作用释放的氧来自水 光合作用释放的光合作用释放的O2到底是来自到底是来自H2O，还是还是CO28.19398.1939年鲁宾和卡门的实验年鲁宾和卡门的实验(美国美国)光合
13、作用产生光合作用产生的有机物又是的有机物又是怎样合成的？怎样合成的？(CH2 O)14CO214 1.C 14CO214CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环卡尔文循环。2.9.209.20世纪世纪0 0年代年代,美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文产物产物:淀粉淀粉条件条件:光光普利斯特利普利斯特利原料原料:水水恩格尔曼恩格尔曼萨克斯萨克斯海尔蒙特海尔蒙特原料和产物原料和产物:更新空气更新空气(二氧化碳二氧化碳和氧气和氧气)场所场所:叶绿体叶绿体条件条件:光光对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则*实验设
14、计实验设计 光能光能叶绿体叶绿体重复实验重复实验梅耶梅耶光能转换光能转换成化学能成化学能*重要的实验方法：同位素标记法同位素标记法CO2+H2O（CH2O）+O2鲁宾和鲁宾和卡门卡门光合作光合作用释放用释放的的O O2 2来来自自H H2 2O OO26CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2元素来龙去脉元素来龙去脉光合作用完整反映式光合作用完整反映式(计算式计算式)1研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ()A使各种色素溶解在丙酮中使各种色素溶解在丙酮中 B使研磨充分使研磨充分 C防止色素分子被破坏防止色素分子被破坏 D加速研磨加速研磨 2对对
15、“叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描实验中，下列描述述 正确的是正确的是 ()A将将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨以后，迅速研磨B用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划23次次C把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散以求加快色素在滤纸条上的扩散D色素分子是有机物，不溶于水，所
16、以研磨过程中加色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入乙醇是为了溶解色素入乙醇是为了溶解色素 CD3、阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。、阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于A绿光区绿光区 B红橙光区和绿光区红橙光区和绿光区()C蓝紫光区和绿光区蓝紫光区和绿光区 D红橙光区和蓝紫光区红橙光区和蓝紫光区D4用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的
17、天竺葵，光照相同时间后，罩内相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是最多的是()A绿色罩绿色罩 B黑色罩黑色罩 C无色罩无色罩 D蓝紫色罩蓝紫色罩 C5分别在分别在A、B、C三个研钵中加三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。试回答：表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_ _，原因是，原因是_。（2）B处理
18、得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_ _，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色处理得到的溶液颜色_ _，原因是，原因是_。处理处理ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量）95乙醇（乙醇（10毫升）毫升）蒸馏水（蒸馏水（10毫升）毫升）黄绿色黄绿色部分叶绿素受到破坏部分叶绿素受到破坏几乎无色几乎无色叶绿素不溶于水叶绿素不溶于水深绿色深绿色大量叶绿素溶于乙醇中大量叶绿素溶于乙醇中2022-12-1533基粒基粒类囊体类囊体基质基质7、1880年，恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片结论：结论
19、：氧是由氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是光合作是光合作用的场所。用的场所。光合作用需要光合作用需要光照光照。1、为什么水绵是合适的实验材料？、为什么水绵是合适的实验材料？2、他是如何控制实验条件的？、他是如何控制实验条件的？3、他是如何对照的？、他是如何对照的？水绵具有细而长的叶绿体，便于观察水绵具有细而长的叶绿体，便于观察选用黑暗、无空气的环境：排除环境选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响中光线和氧气的影响选用极细的光束，并用好氧细菌检测：选用极细的光束，并用好氧细菌检测：准确判断释放氧气的部位准确判断释放氧气的部位讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？
20、讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？分以下几个问题：分以下几个问题：自身对照自身对照研究研究C18O2 CO2H2OH218O光照下的光照下的球藻悬液球藻悬液O218O2AB 同位素同位素1818O O标记标记H H2 2O O和和COCO2 2H2 18O和和C18O2结论：光合作用释放的氧来自水结论：光合作用释放的氧来自水 光合作用释放的光合作用释放的O2到底是来自到底是来自H2O，还是还是CO28.19398.1939年鲁宾和卡门的实验年鲁宾和卡门的实验(美国美国)光合作用产生光合作用产生的有机物又是的有机物又是怎样合成的？怎样合成的？能量变化能量变化物质变化物质变化条件条件进行部位进行
21、部位光反应阶段光反应阶段 叶绿体叶绿体类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上光、色素、水和酶光、色素、水和酶光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能水的光解水的光解：2H2O 4 H+O2 光能光能合成合成ATP：ADP+Pi+光能光能 ATP 酶酶主要产物主要产物O O2 2 、H H、ATP ATP 光合作用的最终产物里面并没有光合作用的最终产物里面并没有HH和和ATPATP，那么它们是怎么样被消耗掉的呢？那么它们是怎么样被消耗掉的呢？能量变化能量变化物质变化物质变化条件条件进行部位进行部位暗反应阶段暗反应阶段 主要产物主要产物叶绿体基质中叶绿体基质中ATP ATP、HH、CO2、酶、酶AT
22、PATP中活跃的化学能中活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能 COCO2 2的固定的固定CO2+C5 2C3 酶酶2C3 +H （CH2O）+C5+H2OATP ADP+Pi+能量能量 酶酶 酶酶 C C3 3的还原的还原ATPATP水解水解（CH2O）ATP光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用的过程光合作用的过程HATPADPPiCO2+H2O光能光能 叶绿体叶绿体(CH2 O)+O23)3)光合作用的
23、实质：光合作用的实质：物质变化：物质变化：无机物无机物转变转变有机物有机物能量变化：能量变化：转变转变光能光能糖类等有机物中稳糖类等有机物中稳定的化学能定的化学能合成有机物，存储能量合成有机物，存储能量 绿色植物通过绿色植物通过 吸收吸收 ，将，将CO2和和H2O合成为合成为 并释放出并释放出 ，同时也将太阳能转化为同时也将太阳能转化为 储存在储存在 和其他有机物中，这一过程称为光合作用。和其他有机物中，这一过程称为光合作用。一、光合作用定义一、光合作用定义二、总反应式：二、总反应式：叶绿体叶绿体光能光能有机物有机物O2化学能化学能糖类糖类CO2+H2O（CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体6
24、CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体条条 件件 物质变化物质变化能量变化能量变化总反应式总反应式实实 质质叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中（1）水的光解）水的光解CO2+C5 2C3(2)ATP形成形成（1）CO2的固定的固定酶酶（2）C3的还原的还原酶酶C3 (CH2O)+C5 +H2O酶酶ADP+Pi+能量能量 ATP ATP,H 光，叶绿素等色素，酶光，叶绿素等色素，酶许多有关的酶许多有关的酶、CO2、H、ATPATP的化学能转变成的化学能转变成(CH2O)中的化学能中的化学能光反应为暗反应提供能量和还原剂光反应为暗反应提供能
25、量和还原剂(ATP和和H)，暗反，暗反应为光反应补充应为光反应补充ADP,PiCO2+H2O*(CH2O)+O2*把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存在有机物中在有机物中光能光能叶绿体叶绿体反应部位反应部位光能转变成光能转变成ATP中的化学能中的化学能联联 系系2H2O O2 +4H 光能光能共同探究共同探究叶绿体中叶绿体中的色素的色素光能光能供氢供氢酶酶供能供能还原还原多种酶参多种酶参加催化加催化(CH2O)蛋白质蛋白质脂肪脂肪 ADP+Pi酶酶ATP2C3C5固定固定CO2H2O水在光水在光下裂解下裂解光反应光反应暗反应暗反应体验
26、成功体验成功方框内应该填什么方框内应该填什么?H2OO2H1.为生物生存提供了为生物生存提供了物质物质来源和来源和能量能量来源；来源；2.维持了大气中维持了大气中O2和和CO2的相对稳定；的相对稳定；3.对生物的进化有直接意义。对生物的进化有直接意义。(1)使还原性大气使还原性大气氧化性大气氧化性大气 (2)使有氧呼吸生物得以发生和发展使有氧呼吸生物得以发生和发展 (3)形成臭氧层，过滤紫外线，形成臭氧层，过滤紫外线，使水生生物登陆成为可能使水生生物登陆成为可能 四、光合作用的意义四、光合作用的意义1、植物自身因素、植物自身因素2、外界环境因素、外界环境因素1）光照）光照2）温度）温度3）二氧
27、化碳浓度）二氧化碳浓度4）水分）水分5）矿质元素）矿质元素五、影响光合作用的因素及应用6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体1、影响光合作用因素 光合速率光合速率 又称光合作用强度，是指一定量的植物（如一又称光合作用强度，是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。光合速率表示方法光合速率表示方法1、有机物（糖）产生的量（即植物重量或有、有机物（糖）产生的量（即植物重量或有机物的增加量）。机物的增加量）。2、C02吸收量（或吸收
28、量（或C02 消耗量或实验容器内消耗量或实验容器内CO2减少量）减少量）3、02释放量释放量(或实验容器内或实验容器内02增加量增加量)。表观光合速率：表观光合速率：人们测得从外界吸收的人们测得从外界吸收的CO2的量。的量。植物从外界吸收植物从外界吸收CO2的量，加上呼的量，加上呼吸作用释放的吸作用释放的CO2量。量。真正光合速率真正光合速率=表观光合速率（净光合速率）表观光合速率（净光合速率）+呼吸速率呼吸速率表观光合速率常用表观光合速率常用氧气氧气释放量释放量、二氧化碳二氧化碳吸收量吸收量、有机物有机物积累量积累量等来表示等来表示真正光合速率：真正光合速率：真正光合速率常用真正光合速率常用
29、氧气氧气产生量产生量、二氧化二氧化固定量固定量；有机物的有机物的产生量产生量来表示。来表示。探究影响光合作用的因素：1.光照：光照：影响光反应即影响光反应即适当提高光照强度、延长光照时间适当提高光照强度、延长光照时间促进光反应，产生更多的促进光反应，产生更多的 ATP 和和 H光照强度、光照时间、光质光照强度、光照时间、光质光质：光质：白光（复色光）光合作用能力最强，单白光（复色光）光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。温室大棚塑料薄膜的颜色最好是：温室大棚塑料薄膜的颜色最好是：无色透明无色透明绿色植物生理实验的安全灯颜色：绿色
30、植物生理实验的安全灯颜色：绿色绿色光照强度A点：AB段：B点：BC段：C点：光照强度为0时只进行细胞呼吸，释放C02量代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光合作用逐渐增强，C02的释放量逐渐减少,因一部分用于光合作用 光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率 随光照强度不断增强，光合作用不断增强 光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强 ABC如果植物长期处于如果植物长期处于B点，没有有机物积累，植物不点，没有有机物积累，植物不能生长。能生长。植物呼吸作用产生的植物呼吸作用产生的CO2也用于光合作用，制也用于光合作用，制造的有机物刚好又用来进行呼
31、吸。造的有机物刚好又用来进行呼吸。光强度光强度(真正光合速率真正光合速率)(表现光合速率表现光合速率)真正光合速率真正光合速率=表现光合速率表现光合速率+呼吸速率呼吸速率2、温度：、温度：主要影响暗反应中酶的活性主要影响暗反应中酶的活性AB段随温度的升高光合作用速率加强：段随温度的升高光合作用速率加强：B点光合作用速率达到最大；点光合作用速率达到最大；BC段表示随温度的升高，光合速率快速段表示随温度的升高，光合速率快速下降，直至光合作用完全停止。下降，直至光合作用完全停止。、温度是、温度是影响气孔开闭影响气孔开闭的因素之一的因素之一温度过高，影响植物叶片气孔开度，影响温度过高，影响植物叶片气孔
32、开度，影响CO2供应。供应。应用：晴天时，白天适当升温，晚上适当降应用：晴天时，白天适当升温，晚上适当降温以保持较高的昼夜温差温以保持较高的昼夜温差CC3 3的生成的生成COCO2 2浓度浓度暗反应暗反应C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度A AB B主要影响暗反应中主要影响暗反应中CO2固定固定A点：AB段：B点：进行光合作用所需进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度的最低浓度 在在一定范围内一定范围内，随，随C0C02 2浓度的提高，植物的浓度的提高，植物的光合速率加快光合速率加快 表示表示C0C02 2的饱和点，的饱和点，COCO2
33、2超过该浓度，光合速率超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。达到最大不再提高。3.CO2浓度：浓度：COCO2 2饱和点饱和点COCO2 2补偿点补偿点施有机肥（农家肥）施有机肥（农家肥）光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度COCO2 2补偿点补偿点COCO2 2饱和点饱和点4、H2O 直接影响光反应中水的光解直接影响光反应中水的光解H H的生成的生成H H2 2O O暗反应暗反应C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）NADPHNADPH的生成的生成 含水量含水量1 1、光合作用的原料；、光合作用的原料；2 2、植物体内各种生化、植物体内各种生化 反应的介质；反应的介质；3 3、
34、影响气孔的开闭。、影响气孔的开闭。应用：应用：根据作物需水规律根据作物需水规律合理灌溉；合理灌溉；预防干旱洪涝预防干旱洪涝OAOA段：段：在一定范围内，水在一定范围内，水越充足，光合作用速率越快越充足，光合作用速率越快 思考：如果思考：如果光照不变光照不变，突然停止，突然停止CO2供应，供应，C3、C5、ATP、H的含量会怎么变化？的含量会怎么变化？C3减少、减少、C5增加、增加、ATP增加、增加、H增加增加思考：夏天正午气孔关闭时思考：夏天正午气孔关闭时C3、C5ATP、H的含量会怎么变化？的含量会怎么变化？思考：如果思考：如果CO2供应不变供应不变，突然停止光照，突然停止光照，C3、C5、
35、ATP、H的含量会怎么变化？的含量会怎么变化？C3C5、ATP、H 5.矿质元素矿质元素：叶绿素的组成元素、：叶绿素的组成元素、g应用：合理施肥应用：合理施肥NN：P P：KK：MgMg：（二）、（二）、光合作用原理的应用光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的因素）影响光合作用的因素COCO2 2、水份、光照的长短与强弱、光质、水份、光照的长短与强弱、光质、温度、温度、矿质元素等矿质元素等（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温
36、度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植、合理密植能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所某些无机物氧化时所释放的能量释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌六、化能合成作用六、化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量
37、能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2能量能量酶酶2 2、化能合成作用与光合作用比较、化能合成作用与光合作用比较 提高光能利用的途径提高光能利用的途径1.延长光照时间：延长光照时间：每年种植和收获两次或多次、套种等。每年种植和收获两次或多次、套种等。2.增加光照面积：增加光照面积：合理密植、间作等。合理密植、间作等。3.提高光合作用效率：提高光合作用效率：如适当增加光照强度、提高如适当增加光照强度、提高CO2 浓度和温度等（浓度和温度等（施用施用NH4HCO3 ;施用农家肥施用农家肥）。）。光照面积光照面积 O
38、A段：A点：OB段：BC段：OC段：随叶面积的不断增大，随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大光合作用实际量不断增大 光合作用面积的饱和点光合作用面积的饱和点 随叶面积的增大，光合随叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是有作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下 干物质量随光合作用增强而增加干物质量随光合作用增强而增加 随叶面积的不断增加，干物质积累量不断降低随叶面积的不断增加，干物质积累量不断降低 随叶面积的不断增加，呼吸量不断增加随叶面积的不断增加，呼吸量不断增加 例例2、在叶绿体中的色素提取得分离实验中，、在叶绿体中的色素提取得分
39、离实验中，结合所做实验回答：结合所做实验回答：（1）研磨时为了研磨充分要加）研磨时为了研磨充分要加 ，加碳酸钙的目的是加碳酸钙的目的是（2）滤纸条剪去两角是为了在层析过程中）滤纸条剪去两角是为了在层析过程中 （3）画滤液细线要求一是）画滤液细线要求一是 二是二是 （4）分离色素时要注意滤纸条要）分离色素时要注意滤纸条要 烧怀壁，一烧怀壁，一定不是要让层析液没及定不是要让层析液没及 。二氧化硅二氧化硅保护叶绿素分子不被破坏保护叶绿素分子不被破坏层析液同步到达滤液细线层析液同步到达滤液细线越细越齐越好越细越齐越好待干燥后再重复待干燥后再重复2-3次次斜靠斜靠滤液细线滤液细线实验假设实验假设实验步骤
40、实验步骤实验结果实验结果实验结论实验结论在一定范围内随光照强度的增强，在一定范围内随光照强度的增强，光合作用强度也增强光合作用强度也增强案例：案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响探究光照强弱对光合作用强度的影响实验假设实验假设实验步骤实验步骤取生长旺盛的绿叶，用打孔器取生长旺盛的绿叶，用打孔器 打出小圆片打出小圆片3030片。片。将小圆形叶片置于注射器内，将小圆形叶片置于注射器内，抽拉出小圆形叶片内的气体，抽拉出小圆形叶片内的气体，重复几次。重复几次。叶叶圆圆片片实验假设实验假设实验步骤实验步骤将气体逸出的小圆形叶片，放入将气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处黑暗处盛有清水盛有清水的烧杯中待用。
41、的烧杯中待用。取取3 3只小烧杯只小烧杯(培养皿培养皿)，分别倒入，分别倒入20mL20mL富含富含COCO2 2的的清水。清水。分别向分别向3 3只小烧杯中各放入只小烧杯中各放入1010片小圆形叶片，然后片小圆形叶片，然后分别对这分别对这3 3个实验装置进行强、中、弱三种光照。个实验装置进行强、中、弱三种光照。实验假设实验假设实验步骤实验步骤30cm30cm60cm60cm90cm90cm观察并记录同一时间段内各实验装置观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶中小圆形叶片浮起的数量片浮起的数量。实验假设实验假设实验步骤实验步骤30cm30cm60cm60cm90cm90cm实验结果实验结果
42、实验结论实验结论A A中上浮叶圆片最多，其次是中上浮叶圆片最多，其次是B B，C C中最少。中最少。光合作用的强度受光照强度的影响，光合作用的强度受光照强度的影响，在在一定光照强度范围内一定光照强度范围内，随光照强度升高，随光照强度升高光合作用速率逐渐增强。光合作用速率逐渐增强。实验实验绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录讨论：1.滤纸条上色带的数目、排序、宽
43、窄？2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？课后习题1 1、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（、从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（）。）。A.A.肥嫩多汁的叶片肥嫩多汁的叶片 B.B.革质叶片革质叶片 C.C.刚刚长出来的小嫩叶刚刚长出来的小嫩叶 D.D.鲜嫩，颜色浓绿的叶片鲜嫩，颜色浓绿的叶片 2 2、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（）。）。A.A.色素提取液中的不同色素已经分层色素提取液中的不同色素已经分层 B.B.阳光的照射使各种色素能彼此分开阳光的照射使各种色素能彼此分开 C.C.色素在层析液中的溶解度不同色素在层
44、析液中的溶解度不同 D.D.丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同度不同 3 3、在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（、在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（）。）。A.A.防止叶绿素被破坏防止叶绿素被破坏 B.B.使叶片充分研磨使叶片充分研磨 C.C.使各种色素充分溶解在无水乙醇中使各种色素充分溶解在无水乙醇中 D.D.使叶绿素溶解在无水乙醇中使叶绿素溶解在无水乙醇中 4 4、下列关于、下列关于“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”的实验描述中，不属于实验要求的的实验描述中，不属于实验要求的是（是
45、（）。）。A.A.提取高等植物叶绿体中的色素提取高等植物叶绿体中的色素 B.B.用纸层析法分离色素用纸层析法分离色素 C.C.了解各种色素的吸收光谱了解各种色素的吸收光谱 D.D.验证叶绿体中所含色素的种类验证叶绿体中所含色素的种类 DCCC5 5、在进行、在进行“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”的实验时，不能让层析液没及滤的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（液细线的原因是（）。）。A.A.滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 B.B.滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散 C.C.色素会溶解在层析
46、液中而使结果不明显色素会溶解在层析液中而使结果不明显 D.D.滤纸条上的几种色素会混合起来。滤纸条上的几种色素会混合起来。6 6、提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确的操作顺序应该是（、提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确的操作顺序应该是（）。）。A.A.进行纸层析进行纸层析 制取滤液制取滤液 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 将实验材料研磨将实验材料研磨 B.B.制取滤液制取滤液 进行纸层析进行纸层析 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 取滤液取滤液 再画再画线线 C.C.将实验材料剪碎、研磨将实验材料剪碎、研磨 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 制取滤液制取滤液 进行进行纸层析纸层析 D.D.将实验材料
47、剪碎、研磨将实验材料剪碎、研磨 制取滤液制取滤液 在滤纸条上画线在滤纸条上画线 进行进行纸层析纸层析 CD 11、在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降。这时，叶肉细胞内的 C 3、C 5、ATP 的含量变化依次是（）。A.升、降、升 B.降、升、降 C.降、升、升 D.升、降、降 12、对某植析做如下处理：甲持续光照 10min；乙光照 5s 后再置于黑暗中处理 5s，如此连续交替进行 20min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制 造的有机物总量（）。A.甲多于乙 B.甲少于乙 C.甲和乙相等 D.无法确定 13、绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用相比
48、，不同之 处在于（）。A.同化类型不同 B.异化类型不同 C.利用的能源不同 D.利用的碳源不同 14、由于硝化细菌的作用，土壤中的氨可以转变成植物制造何种物质的原料？（）A.核糖和脂肪 B.葡萄糖和淀粉 C.氨基酸和核苷酸 D.脂肪酸和氨基酸 C CCB五、光合作用和呼吸作用中的化学计算五、光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：光合作用反应式：6CO6CO2 212H12H2 2OCOC6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O呼吸作用反应式：呼吸作用反应式：有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O 6COO 6CO2
49、212H12H2 2O O无氧：无氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2(植物植物)有机物积累量有机物积累量=有机物产生量有机物产生量_ 呼吸作用有机呼吸作用有机物消耗量物消耗量CO2固定量固定量 CO2吸收量吸收量+呼吸作用呼吸作用CO2释释放量放量O2释放量释放量O2产生量产生量-呼吸作用呼吸作用O2消耗量消耗量C6H12O62C3H6O3(动物）动物）例例5 5：将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，：将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是是A A C3C3增
50、加，葡萄糖减少增加，葡萄糖减少B BC3C3与葡萄糖都减少与葡萄糖都减少C C C3C3与葡萄糖都增加与葡萄糖都增加DDC3C3突然减少，葡萄糖突然增加突然减少，葡萄糖突然增加A A2 2、下图为光反应、暗反应联系图，据图回答下列问题：、下图为光反应、暗反应联系图，据图回答下列问题：H2O光能光能光反应光反应暗反应暗反应abcd贮存能量贮存能量的有机物的有机物ADP+Pi（1 1）填出图中字母所表示的物质：）填出图中字母所表示的物质：a a ；b b ；c c ；d d 。（2 2）光反应为暗反应提供了）光反应为暗反应提供了 和和 。（3 3）光合作用中的能量转变是：光能）光合作用中的能量转变
