1、第四节第四节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构问题探讨问题探讨有些蔬菜在棚内悬挂发红有些蔬菜在棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管色或蓝色光的灯管,并且在并且在白天也开灯。白天也开灯。1 1、用这种方法有什么好处？、用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？合作用会有影响吗？2 2、为什么不使用发绿色光的、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源？灯管作补充光源？可以提高光合作用强度。因可以提高光合作用强度。因为光合作用吸收最多的是红为光合作用吸收最多的是红光和蓝紫光。光和蓝紫光。光合作用对绿光吸收最少。
2、光合作用对绿光吸收最少。光合作用需要色素去捕获光能。光合作用需要色素去捕获光能。（一）实验：绿叶中色素的提取和分离（一）实验：绿叶中色素的提取和分离实验原理：实验原理：用用无水乙醇无水乙醇提取色素提取色素 用用层析液层析液分离色素分离色素目的要求：目的要求：绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离 及色素的种类及色素的种类材料用具：材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇、层析液等无水乙醇、层析液等实验步骤：实验步骤：1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素SiO2：使碾磨充分：使碾磨充分CaCO3：防止色素被破坏：防止色素被破坏无水乙醇：提取色素无水乙醇：提取色素2
3、.制备滤纸条制备滤纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线减去两角的目的：减去两角的目的：防止层析液从边缘扩散速防止层析液从边缘扩散速度太快。度太快。实验步骤：实验步骤：3.画滤液细线画滤液细线实验步骤：实验步骤：滤液细线的要求：滤液细线的要求：细、直细、直、齐（使色素处于同齐（使色素处于同一起跑线）；一起跑线）；重复重复2 23 3次（防止色素太少次（防止色素太少分离现象不明显）。分离现象不明显）。4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素实验步骤：实验步骤：层析液层析液培养皿培养皿滤液细线滤液细线注意注意:滤液细线不能触到层析液滤液细线不能触到层析液（防止色素溶解在层析液中）（防止色素溶解在层析液中
4、）烧杯要盖上培养皿、试管要塞上棉塞烧杯要盖上培养皿、试管要塞上棉塞（层析液易挥发且有毒）（层析液易挥发且有毒）捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)5 5、观察与记录实验结果、观察与记录实验结果实验步骤：实验步骤：滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？（橙黄色）（橙黄色）（黄色）（黄色）（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）四种色素对光的吸收四种色素对光的吸收叶绿素叶绿素a a、b b主要吸主要吸_胡萝卜素和叶黄素主要吸收胡萝卜素和叶
5、黄素主要吸收_蓝紫光、红光蓝紫光、红光蓝紫光蓝紫光叶绿体中的色素提取液叶绿体中的色素提取液胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素小结：小结：色素色素色素色素颜色颜色含量含量溶解度溶解度 扩散速扩散速度度吸收光吸收光能能橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色最少最少较少较少最多最多较多较多最大最大较大较大较小较小最小最小最快最快较快较快较慢较慢最慢最慢蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光红光红光与光合作用有关的色素存在于哪呢？与光合作用有关的色素存在于哪呢？（二）叶绿体的结构（二）叶绿体的结构结构：结构：外膜、内膜、外膜、内膜、基粒、基质基粒、基质形态：形态：扁平的椭球形扁平的椭球形基粒
6、的类囊体的薄膜上基粒的类囊体的薄膜上色素的分布：色素的分布：类囊体类囊体（三）叶绿体的功能（三）叶绿体的功能 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许它内部的巨大膜表面上，分布了许多多吸收光能的色素分子，吸收光能的色素分子，还有许多还有许多进行进行光合作用的酶。光合作用的酶。巩固练习巩固练习 1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是有关叶绿体的叙述正确的是 （）A叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上B叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上叶绿体中的色素分
7、布在外膜和内膜上C光合作用的酶只分布在叶绿体基质中光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 A2在一定时间内，同一株绿色植物在哪在一定时间内，同一株绿色植物在哪种光的照射下，放出的氧气最多种光的照射下，放出的氧气最多 （）A红光和绿光红光和绿光 B红光和蓝紫光红光和蓝紫光 C蓝紫光和绿光蓝紫光和绿光 D蓝紫光和橙光蓝紫光和橙光B3、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中吸收最强的是间，可以看到光谱中吸收最强的是A 红光部分红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分红橙光与蓝紫光部分 C
8、 绿光部分绿光部分 D 紫光部分紫光部分B1.下列标号各代表：下列标号各代表：_ _2.在上分布有光合作用所需的在上分布有光合作用所需的 和和 ，在中也分布有光合作用所需的在中也分布有光合作用所需的 。基质基质酶酶 外膜外膜内膜内膜类囊体类囊体基粒基粒色素色素酶酶能能量量来来源源直接的能源物质直接的能源物质主要的能源物质主要的能源物质生物体内重要储能物质生物体内重要储能物质动物细胞内的储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质最终的能量来源最终的能量来源ATPATP糖类糖类脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太阳光能太阳光能复习巩固：复习巩固：第四节第四节能量之源能量之源光与光合
9、作用光与光合作用二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用（一）光合作用的探究历程（一）光合作用的探究历程五年后五年后1 1、16481648年，海尔蒙特的柳树实验年，海尔蒙特的柳树实验柳树增重约柳树增重约82kg82kg土壤减少约土壤减少约100g100g水分是建造植物体的原料水分是建造植物体的原料结论：结论：局限：局限：忽略空气对植物的影响忽略空气对植物的影响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。植物可以更新空气植物可以更新空气2 2、17711771年，英国科学家年
10、，英国科学家 普利斯特利普利斯特利结论：结论：为什么植物也能使空气变污浊？为什么植物也能使空气变污浊？3、1779年年,荷兰的科学家荷兰的科学家 英格豪斯（英格豪斯（500多次试验）多次试验）普利斯特利的实验普利斯特利的实验只有在只有在阳光照射阳光照射下下才能成功；才能成功；植物体只有绿叶才植物体只有绿叶才能能更新空气。更新空气。到到1785年，发现了年，发现了空气的组成，人们空气的组成，人们才明确绿叶在光下才明确绿叶在光下放出的是放出的是O2，吸收，吸收的是的是CO2。即：可以更新空气即：可以更新空气的是的是O2，使空气，使空气变污浊的是变污浊的是CO24 4、18451845年，德国科学家
11、年，德国科学家 梅耶梅耶光光能能化化学学能能储存在储存在什么物什么物质中？质中？光合光合作用作用5 5、18641864年，德国科学家萨克斯年，德国科学家萨克斯黑暗处理一昼夜黑暗处理一昼夜用碘蒸气处理这片叶，发现用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。的一半则没有颜色变化。让一张叶片一半曝光让一张叶片一半曝光一半遮光一半遮光、绿叶在光下制造淀粉。绿叶在光下制造淀粉。结论：结论：光合作用释放的光合作用释放的O O2 2来自来自COCO2 2还是还是H H2 2O O？18O2O2CO2第第二二组组第第一一组组C18O2H218OH2O6 6、
12、19411941年，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）年，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光照射下的小光照射下的小球绿藻悬浮液球绿藻悬浮液光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。结论：结论：光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？7、20世纪世纪40年，美国卡尔文年，美国卡尔文14CO2小球藻小球藻有机物的有机物的14C（卡尔文循环）（卡尔文循环）结论：结论：光合产物中有机物的碳来自光合产物中有机物的碳来自COCO2 2小结：光合作用探究历程小结：光合作用探究历程年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利17791779英格豪
13、斯英格豪斯18451845梅耶梅耶18641864萨克斯萨克斯18801880恩格尔曼恩格尔曼19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文植物可以更新空气植物可以更新空气只有在光照下植物可以更新空气只有在光照下植物可以更新空气植物在光合作用时把光能转变植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来成了化学能储存起来绿色叶片光合作用产生淀粉绿色叶片光合作用产生淀粉氧由叶绿体释放出来。叶绿体氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所光合作用释放的氧来自水光合作用释放的氧来自水光合产物中有机物的碳来自光合产物中有机物的碳来自COCO2 2糖类糖类概念：概念
14、：绿色植物通过绿色植物通过 ，利用，利用 ，把把 转化成储存着能量转化成储存着能量的的 ，并且释放出，并且释放出 的过程。的过程。叶绿体叶绿体光能光能二氧化碳和水二氧化碳和水有机物有机物氧气氧气从从反应物、场所、条件、生成物反应物、场所、条件、生成物总结总结光合作用的表达式和概念：光合作用的表达式和概念：（二）光合作用过程（二）光合作用过程光反应：光反应：暗反应：暗反应：1 1、根据反应过程、根据反应过程是否需要光能是否需要光能分为：分为：有光才能进行有光才能进行有光、无光都能进行有光、无光都能进行色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2
15、O)CO2吸收吸收光解光解供能供能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应2 2、光合作用的过程：、光合作用的过程：实质：实质：无机物（无机物（COCO2 2和和H H2 2O O）有机物（糖类）有机物（糖类）光能光能 化学能化学能3 3、光反应与暗反应的区别和联系、光反应与暗反应的区别和联系条条 件件物质变化物质变化能量变化能量变化光反应光反应暗反应暗反应场场 所所比较项目比较项目联联 系系类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体的基质叶绿体的基质需光需光,色素和酶色素和酶不需光不需光,色素色素;需酶需酶2H2H2 2O 4H+OO 4H+O2 2光解光解ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量ATP
16、ATP酶酶COCO2 2+C+C5 5 2C 2C3 3酶酶2C2C3 3 (CH(CH2 2O)+CO)+C5 5ATPATP、HH 酶酶稳定的化学能稳定的化学能光能光能 活跃的化学能活跃的化学能光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供ATPATP和和HH，暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADPADP和和PiPi1 1、光下的植物突然停止光照后，、光下的植物突然停止光照后，C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止2 2、光下的植物突然停止、光下的植物突然停止COCO2 2的供应后，的供应后，C C5 5化合化合物
17、和物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 思考与讨论：思考与讨论：增加增加减少减少减少或没有减少或没有 减少或没有减少或没有减少减少增加增加增加增加增加增加减少减少增加增加增加增加减少或没有减少或没有增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加减少减少增加增加减少减少（三）化能合成作用（三）化能合成作用异养生物异养生物(人、动物、真菌、大部分细菌人、动物、真菌、大部分细菌)营营养养类类型型自养生物自养生物光能自养生物光能自养生物(绿色植物绿色植物)化能自养生物化能自养生物利用环境中现成的有机物来维持生命活
18、动。利用环境中现成的有机物来维持生命活动。以以COCO2 2和和H H2 2O O（无机物）为原料合成糖类（有机（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。物），糖类中储存着的能量。光合作用光合作用 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物）为原料合成（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如：绿色植物。例如：绿色植物。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时释放的能量无机物氧化时释放的能量将将CO2和和H2O（无机物）合成糖类（有机物）。如硝化细菌。（无机物）合成糖
19、类（有机物）。如硝化细菌。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物能量来源：能量来源：能量来源：能量来源：光能光能化学能化学能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：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等细菌。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等细菌。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 能量能量酶酶1.1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的
20、光能，用于_ _ 和和_;_;形成的形成的_和和_ _ 提供给暗反应。提供给暗反应。2.2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把_和和_转变转变为有机物，把为有机物，把_转变成转变成_,_,贮藏在有贮藏在有机物中。机物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成中形成的，氧气是在的，氧气是在_中形成的，中形成的，ATPATP是在是在_中形成的，中形成的，CO2CO2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应基础巩固基础巩固4 4、下图是光合作用过程图解，请分析回答下
21、列问题：、下图是光合作用过程图解，请分析回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，部位，用于用于_ 。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_。图中的图中的H H表示表示_，H H为为I I提供提供_。当突然停止光照时，当突然停止光照时，F F ，G G .（增加或减少）（增加或减少）2 2水水HH基质基质作为还原剂，还原作为还原剂，还原C C3 3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反
22、应光反应HH和和ATPATP色素色素C C5 5化合物化合物C C3 3化合物化合物糖类糖类增加增加减少减少光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI1 1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（的是（）A A、H BH B、C C5 5化合物化合物 C C、ATP DATP D、COCO2 2B2 2、与光合作用光反应有关的是（、与光合作用光反应有关的是（）H H2 2O O ATP ATP ADP ADP COCO2 2A.A.B.B.C.C.D.D.A3 3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02
23、 2条件条件下。如果将环境中下。如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平，此时叶含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的肉细胞内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况含量的变化情况依次是依次是A.A.上升；下降；上升上升；下降；上升 B.B.下降；上升；下降下降；上升；下降 C.C.下降；上升；上升下降；上升；上升 D.D.上升；下降；下降上升；下降；下降C4 4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（段，下列说法正确的是（）A.A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体
24、膜上进行光反应和暗反应 B.B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.D.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应不进行光反应D5、光合作用过程中，产生、光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP的的 部位在叶绿体中依次为部位在叶绿体中依次为 ()外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A A B B C C D DB6 6、光合作用过程的正确顺序是、光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿素吸收光能叶
25、绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原水的光解三碳化合物被还原A.A.B.B.C.C.D.D.7 7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）三碳化合物五碳化合物三碳化合物五碳化合物氧气氧气8 8、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有1818O O的水中，过一段时间后，分析的水中，过一段时间后，分析1818O O放射性标记，放射性标记，最先（最先（）A A、在植物体内的葡萄糖中发现、在植物体内的葡萄糖中发现 B B、在植物体内的淀粉中发现、在植物体内的淀粉中发现C C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发、在植物体内的淀粉、脂
26、肪、蛋白质中均可发现现 D D、在植物体周围的空气中发现、在植物体周围的空气中发现D9 9、某科学家用含有、某科学家用含有1414C C的的COCO2 2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C C原子，原子，1414C C的转移途径是（的转移途径是（）A A、CO2 CO2 叶绿体叶绿体 ATPATP B B、CO2 CO2 叶绿素叶绿素 ATPATP C C、CO2 CO2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、CO2 CO2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D1010、在光合作用过程中，能量的转移途径是、在光合作用过程中，能量的转移途径是A A、光能、光能 ATP ATP 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖
27、B B、光能、光能 叶绿素叶绿素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 叶绿素叶绿素 COCO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP COATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B（四）影响光合作用强度的因素（四）影响光合作用强度的因素1 1、植物自身因素、植物自身因素遗传因素、叶龄、叶面积遗传因素、叶龄、叶面积2 2、环境因素对光合作用的影响、环境因素对光合作用的影响1 1）光照）光照2 2）温度）温度3 3）二氧化碳浓度）二氧化碳浓度4 4）水分）水分5 5）矿质元素）矿质元素光合作用是在光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影的催化下进行的，温度直接影响响 ；ABAB段表示
28、：段表示：；B B点表示：点表示：；BCBC段表示：段表示：；酶的活性酶的活性酶酶此温度条件下，光合速率最高此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降超过最适温度，光合速率随温度升高而下降1、温度温度一定范围内，光合速率随温度升高而升高一定范围内，光合速率随温度升高而升高应用：应用：增加昼夜温差，保证有机物的积累增加昼夜温差，保证有机物的积累图中图中A A点含义：点含义：；B B点含义：点含义：；C C点表示：点表示：；若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。植物。光照强度为光照强度为0 0，只进行呼吸作用，只进行呼吸作用光合作用与呼吸
29、作用强度相等光合作用与呼吸作用强度相等光合作用强度不再随光照强度增强而增强光合作用强度不再随光照强度增强而增强阴生阴生2、光照强度光照强度B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点轮作轮作延长光合作用时间延长光合作用时间间种、合理密植间种、合理密植增加光合作用面积增加光合作用面积应用：应用：适当增加光照强度适当增加光照强度光合作用效率与光照强度、时间的关系光合作用效率与光照强度、时间的关系一天的时间一天的时间O 121311101514光照强度光照强度C光合作用效率光合作用效率C点：点：温度过高，气孔关闭，影响了温度过高，气孔关闭，影响了COCO2 2的吸收，暗反应减弱。的吸收，暗反应减弱。
30、3、CO2的浓度的浓度应用：应用：大田中增加空气流动、大田中增加空气流动、温室中增施有机肥温室中增施有机肥OAOA段：段：；ABAB段：段：；B B点以后：点以后：。B二氧化碳浓度过低，无法进行光合作用二氧化碳浓度过低，无法进行光合作用随着二氧化碳浓度增加，光合速率逐渐增强随着二氧化碳浓度增加，光合速率逐渐增强光合速率达到最大值光合速率达到最大值（分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐）（分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐）N：光合酶及光合酶及ATP的重要组分的重要组分P：类囊体膜和类囊体膜和ATP的重要组分；的重要组分；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
31、要组分叶绿素的重要组分 5.5.矿质元素矿质元素 4.4.水分水分应用：应用：合理灌溉合理灌溉应用：应用：合理施肥合理施肥（分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐）（分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐）4.AC4.AC段限制光合作用的主要因素是段限制光合作用的主要因素是_光照强度光照强度3.3.如果缺乏如果缺乏MgMg元素元素B B点（左移、右移）点（左移、右移）_右移右移5.CD5.CD段限制光合作用的主要因素是段限制光合作用的主要因素是_温度、温度、COCO2 2浓度浓度1.B1.B点的含义是点的含义是 :光合作用强度和呼吸作用强度相等光合作用强度和呼吸作用强度相等2.A2.A点叶肉细胞中
32、产生点叶肉细胞中产生ATPATP的细胞器有的细胞器有_ _ 线粒体线粒体例例1 1 下图表示植物有关生理作用与环境因素的关系：下图表示植物有关生理作用与环境因素的关系：COCO2 2吸收吸收量量COCO2 2释放释放量量A AB BC CD D光照强度光照强度25 0.125 0.1COCO2 225 0.2 25 0.2 COCO2 235 0.1 35 0.1 COCO2 2光照强度光照强度(或光强或光强)土壤含水量土壤含水量土壤含水量土壤含水量40%60%合理密植合理密植来自于来自于H2O。分别将。分别将C18O2和和H218O提提供给两组相同植物，分析两组植物光供给两组相同植物，分析两
33、组植物光合作用释放的氧气，合作用释放的氧气，18O2仅在标记仅在标记H218O组植物中产生，即可证明上述结组植物中产生，即可证明上述结论论甲甲c甲甲（五）呼吸作用与光合作用的比较（五）呼吸作用与光合作用的比较线粒体线粒体叶绿体叶绿体分布分布形态形态结结构构双双层层膜膜外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质功能功能光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所都含有少量的都含有少量的DNADNA和和RNARNA（都能半自主复制）（都能半自主复制）含与光合作用有关的酶含与光合作用有关的酶含与有氧呼吸有关酶含与有氧呼吸有关酶片层膜堆叠成圆柱形，含色片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关
34、的酶。素和与光反应有关的酶。是一层光滑的膜是一层光滑的膜向内折叠形成嵴向内折叠形成嵴与周围的细胞质基质分开与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形短棒状短棒状主要存在于植物的叶肉细胞主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中动植物细胞中有很多有很多ATPATP合成酶合成酶1 1、线粒体和叶绿体比较表、线粒体和叶绿体比较表 光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化实质实质联系联系光光、色素、酶、色素、酶、H2O和和CO2叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体O2、酶、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物无机物转变成有机物有机物
35、氧化分解成无机物有机物氧化分解成无机物 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能糖类等有机物中稳糖类等有机物中稳定化学能定化学能C6H12O6等有机物稳等有机物稳定的化学能定的化学能 ATP中活中活 跃化学能跃化学能和热能和热能合成有机物，储存合成有机物，储存能量能量分解有机物，释放分解有机物，释放能量能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；）；呼吸作用为光合作用提供原料（呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）2 2、光合作用与呼吸作用过程比较、光合作用与呼吸作用过程比较有呼吸无光合有呼吸无光合A光合小于呼吸光合小于呼吸AB光合等于呼吸光合等于呼吸B光
36、合大于呼吸光合大于呼吸BC3 3、关于光合作用与细胞呼吸的计算、关于光合作用与细胞呼吸的计算光合速率，通常以吸收光合速率，通常以吸收COCO2 2mg/hmg/h*cmcm2 2表示表示真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率光合作用实际产光合作用实际产OO2 2量量光合作用实际光合作用实际COCO2 2消耗量消耗量光合作用光合作用C C6 6HH1212OO6 6净生产量净生产量3 3、关于光合作用与细胞呼吸的计算、关于光合作用与细胞呼吸的计算实测实测OO2 2释放量呼吸作用耗释放量呼吸作用耗OO2 2量量实测实测COCO2 2消耗量呼吸作用消耗量呼吸作用COCO2
37、2释放量释放量光合作用实际光合作用实际C C6 6HH1212OO6 6生产量呼吸作用生产量呼吸作用C C6 6H H1212O O6 6消消耗量耗量ABAB段：段：_BCBC段：段：_CDECDE段：段：_C C点：点：_D D点：点：_E E点：点：_EFEF段：段：_FGFG段：段：_只进行呼吸作用只进行呼吸作用呼吸作用强度大于光合作用强度呼吸作用强度大于光合作用强度呼吸作用强度小于光合作用强度呼吸作用强度小于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度大于光合作用强度呼吸作用强度大于光合作用强度只进行呼吸作用只进行呼吸作用CO2吸收量最多，此时光合作
38、用强度最大吸收量最多，此时光合作用强度最大分析下列各段的含义：分析下列各段的含义：呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度,此时有机物积累量最多此时有机物积累量最多ABCABC段：段：_CDCD段：段：_D D点：点：_ _ DEFGHDEFGH段：段：_H H点：点：_HIHI段：段：_只进行呼吸作用只进行呼吸作用呼吸作用强度大于光合作用强度呼吸作用强度大于光合作用强度呼吸作用强度小于光合作用强度呼吸作用强度小于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度大于光合作用强度，光合作用逐渐消失呼吸作用强度大于光合作用强度，光合作用逐渐消失呼吸速
39、率等于光合速率，呼吸速率等于光合速率，CO2浓度最低，有机物积累最多浓度最低，有机物积累最多分析下列各段的含义：分析下列各段的含义：CC(1)(1)植物的光合速率受光照强度、植物的光合速率受光照强度、COCO2 2浓度和温度等因素的影响，其中浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的光照强度直接影响光合作用的_过程；过程；COCO2 2浓度直接影响光合作用的浓度直接影响光合作用的_过程。温度通过影响过程。温度通过影响_影响光合速率。影响光合速率。(2)(2)在温度为在温度为2020、光照强度大于、光照强度大于_千勒克斯时，光合速率不千勒克斯时，光合速率不再增加。再增加。光反应光反应
40、暗反应暗反应酶的活性酶的活性L2(3)图中图中a点表示的含义点表示的含义_。图中图中b、c点的主要限制因素分别是点的主要限制因素分别是_、_。(4)从图中可知，影响植物呼吸速率的主要因素是从图中可知，影响植物呼吸速率的主要因素是_。(5)根据图可推算出光照强度为根据图可推算出光照强度为L2千勒克斯，温度为千勒克斯，温度为10、20、30时植物的实际光合速率分别是时植物的实际光合速率分别是_、_、_mg/小时小时单位面积。单位面积。(6)据图绘出据图绘出30条件下，条件下，植物植物O2吸收量与光照强度的关系。吸收量与光照强度的关系。光合速率与呼吸速率相等时的光照强度光合速率与呼吸速率相等时的光照
41、强度光照强度光照强度温度温度温度温度4 mg/小时小时单位面积单位面积7mg/小时小时单位面积单位面积8例例1：对某植物测得如下数据：对某植物测得如下数据：303015一定强度的光照一定强度的光照10h黑暗下黑暗下5h黑暗黑暗5hCO2减少减少880mgO2减少减少160mgO2减少减少80mg若该植物处于白天均温若该植物处于白天均温30，晚上均温，晚上均温15、有效日、有效日照照15h环境下，预测该植物环境下，预测该植物1天天24h中积累的葡萄糖为中积累的葡萄糖为A315mg B540mg C765mg D1485mg答案：答案：C净光合净光合呼吸呼吸呼吸呼吸净光合净光合(1)(1)选材方面
42、，选用水绵为实验材料。水绵不仅具有选材方面，选用水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察、分析研究。细胞中，便于观察、分析研究。(2)(2)将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。（3 3）选用了）选用了极细光束照射极细光束照射，并且选用，并且选用好氧细菌检测好氧细菌检测，从而能够准确判断出水绵细胞中从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位释放氧的部位。（4 4）进行黑暗）进行
43、黑暗(局部光照局部光照)和曝光对比实验，从而和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。明确实验结果完全是光照引起的。恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?光反应阶段光反应阶段条件：条件：光、色素、酶光、色素、酶场所：场所：物质物质变化变化水的光解：水的光解：ATP的合成：的合成：基粒（类囊体膜）上基粒（类囊体膜）上H2O H+O2光、酶光、酶色素色素ADPPi 光能光能 ATP酶酶能量转变：能量转变：产物：产物：H、O2、ATP光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中暗反应阶段暗反应阶段条件：条件：场所：场所：物质物质变化变化能
44、量转变：能量转变：产物：产物：叶绿体的基质中叶绿体的基质中 ATP中活跃的化学能转变为糖类中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。等有机物中稳定的化学能。酶酶(CH2O)、ADP、PiCO2的固定：的固定：酶酶CO2C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 (CH2O)+C5酶酶H、ATP1.为生物生存提供了物质来源和能量来源；为生物生存提供了物质来源和能量来源；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
45、发展 (3)形成臭氧层，过滤紫外线，使水生生形成臭氧层，过滤紫外线，使水生生物登陆成为可能物登陆成为可能光合作用的意义光合作用的意义延长光合作用时间延长光合作用时间增加光能增加光能利用率利用率提高光合提高光合作用效率作用效率控制光照强弱控制光照强弱提高复种指数提高复种指数(轮作轮作)温室中人工光照温室中人工光照合理密植合理密植间作套种间作套种通风透光通风透光在温室中施有机肥，在温室中施有机肥，使用使用CO2发生器发生器阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物应用应用提高农作物产量的措施提高农作物产量的措施红光和蓝紫光红光和蓝紫光适时适量施肥适时适量施肥合理灌溉合理灌溉保持昼夜温差保持昼夜温差增加光合作
46、用面积增加光合作用面积控制控制H2O供应供应控制必需矿质元素供应控制必需矿质元素供应控制控制CO2供应供应控制温度控制温度控制光质控制光质1 1、适当、适当提高提高COCO2 2的浓度（温室大棚）；的浓度（温室大棚）；2 2、增加增加光照时间和光照强度；光照时间和光照强度；3 3、白天适当、白天适当增加增加温度，夜间适当温度，夜间适当降低降低温度；温度；4 4、农作物、农作物间距间距合理，选择适当的合理，选择适当的光源光源等；等；5 5、合理、合理施肥施肥，提供必要的矿物质元素；，提供必要的矿物质元素；6 6、合理、合理灌溉灌溉，提供适当水分。，提供适当水分。应用应用提高农作物产量的措施提高农
47、作物产量的措施A例例3：将该绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗：将该绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，罩内条件下，罩内CO2含量每小时增加了含量每小时增加了25mg；在充；在充足光照条件下，罩内足光照条件下，罩内CO2含量每小时减少了含量每小时减少了50mg。据测定，上述光照条件下，光合作用每小时共合据测定，上述光照条件下，光合作用每小时共合成葡萄糖成葡萄糖60mg。若呼吸底物和光合产物均为葡萄。若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，请回答：（保留糖，请回答：（保留2位小数）位小数）该植物在光照条件下通过光合作用每小时共该植物在光照条件下通过光合作用每小时共消耗消耗CO mg。则该植物在光照条件
48、下。则该植物在光照条件下呼吸作用每小时产生呼吸作用每小时产生CO mg。若上述条件不变，该植物光照若上述条件不变，该植物光照10小时，其余小时，其余时间不给光照，则该植物一昼夜积累葡萄糖时间不给光照，则该植物一昼夜积累葡萄糖 mg。8838102.271）图）图A中代表温度与中代表温度与CO2浓度的影响曲线依浓度的影响曲线依次是编号次是编号 和和 。温度主要通过影。温度主要通过影响响 来影响光合作用强度。来影响光合作用强度。da酶的活性酶的活性2）图）图B中，当光照强度为中，当光照强度为10千勒克斯时，影响千勒克斯时，影响光合作用效率的环境限制因素是光合作用效率的环境限制因素是 。温度温度例例
49、4:影响绿色植物光合作用的因素是多方面影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，请据下图分析：的，请据下图分析：3）图）图B中，在光照强度为中，在光照强度为 千千勒克斯时，两种温度条件下的合成有机物的勒克斯时，两种温度条件下的合成有机物的速率是相同的。当光照强度为速率是相同的。当光照强度为8，温度为，温度为25时，该绿色植物时，该绿色植物2小时积累葡萄糖的量小时积累葡萄糖的量是是 克。克。大于大于0，小于等于，小于等于3 93.7510-3例例6：下图表示：下图表示A、B两种植物随着光照强度的两种植物随着光照强度的变化，变化，CO2吸收量或吸收量或CO2释放量的变化曲线释放量的变化曲线图。据图回答
50、：图。据图回答：（1）比较）比较A、B植物呼吸作用，较强的是植物呼吸作用，较强的是_植物。当光照强度为植物。当光照强度为0时，植物细胞中可以时，植物细胞中可以产生产生ATP的场所有的场所有 。MA线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质（2）当光照强度达到）当光照强度达到Z点后，限制点后，限制A植物光植物光合作用的因素主要是合作用的因素主要是_(答答出两点出两点)。如果在图中。如果在图中M点突然停止光照，短点突然停止光照，短期内叶绿体内期内叶绿体内C3化合物的含量将会化合物的含量将会_MCO2浓度和温度浓度和温度增加增加M（3）当平均光照强度在）当平均光照强度在X和和Y之间（白天和黑夜的之间（白天
