1、能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用 有的温室内悬挂发红色或蓝色有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。的灯管。1.用这种方法有什么好处？用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？这样做对光合作用有影响吗？2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？光能转化为化学能被细胞所吸光能转化为化学能被细胞所吸收的过程称为收的过程称为光合作用光合作用。太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？捕获光能的色素 我们知道，玉米中有时会出现白化苗。我
2、们知道，玉米中有时会出现白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细胞中的色素有关。胞中的色素有关。今天，下面的这个实验，主要目的是探究今天，下面的这个实验，主要目的是探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分离的方法，并设法将这些色素分离开。和分离的方法，并设法将这些色素分离开。绿叶中有哪些色素呢？绿叶中有哪些色素呢？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】一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素1绿叶中色素的提取和分离
3、绿叶中色素的提取和分离(1)可以利用可以利用_提取绿叶中的色素，在研磨提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于_，后者可防止研磨中，后者可防止研磨中_。无水乙醇无水乙醇色素被破坏色素被破坏(2)分 离 的 原 理 是 利 用 色 素 在 层 析 液 中 的 溶 解 度 不 同，分 离 的 原 理 是 利 用 色 素 在 层 析 液 中 的 溶 解 度 不 同，_的在滤纸上扩散的快，反之则慢。的在滤纸上扩散的快，反之则慢。(3)层析后，在滤纸条上会呈现四条色素带，它们的颜色自上而下层析后，在滤纸条上会呈现四条色素带，它们
4、的颜色自上而下依次是依次是_、黄色、蓝绿色、黄绿色，色素带最宽的颜、黄色、蓝绿色、黄绿色，色素带最宽的颜色呈色呈_，最窄的颜色呈，最窄的颜色呈_。溶解度高溶解度高橙黄色橙黄色橙黄色橙黄色蓝绿色蓝绿色研磨充分研磨充分研磨过滤：研磨过滤：称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。二、方法步骤二、方法步骤实验结果：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？最慢最慢黄绿色黄绿色
5、叶绿素叶绿素b较慢较慢主要吸收主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光蓝绿色蓝绿色叶绿素叶绿素a叶叶绿绿素素较快较快黄色黄色叶黄素叶黄素最快最快主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光橙黄色橙黄色胡萝卜素胡萝卜素类胡类胡萝萝卜素卜素在滤纸上扩散在滤纸上扩散速度速度含量含量吸收的光吸收的光颜色颜色色素种类色素种类最少最少较少较少最多最多较多较多三、实验关键三、实验关键1.选材时应注意选择选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿鲜嫩、色浓绿、无浆汁的、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。2.画滤液细线时应以画滤液细线时应以细、齐、直细、齐、直为标准，重复为标准，重复画线时必须等上次画线干燥
6、后再进行，重画线时必须等上次画线干燥后再进行，重复复2-3次。次。3.层析时不要让滤液细线触及层析液层析时不要让滤液细线触及层析液。四、注意事项四、注意事项1.因因丙酮和层析液丙酮和层析液都是易挥发且都是易挥发且有一定毒性的有一定毒性的有机溶剂有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。剂的挥发。2.在研磨时要加少许在研磨时要加少许二氧化硅二氧化硅，目的是为了研目的是为了研磨充分，磨充分，有利于色素的提取；加少许有利于色素的提取；加少许碳酸钙碳酸钙的目的是为了的目的是为了防止防止研磨过
7、程中，研磨过程中，叶绿体中的叶绿体中的色素受到破坏色素受到破坏。3.分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层色素易溶解在层析液中析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。，导致色素带不清晰，影响实验效果。2 2、色素的吸收光谱、色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和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类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液叶绿素：叶绿素：吸吸 收收 蓝紫光和红蓝紫光和红光光类胡萝卜素：吸吸类胡萝卜素：吸吸 收蓝收蓝紫光紫光叶绿素和类胡
8、萝卜素的吸收光谱 叶绿素叶绿素a a和合叶绿素和合叶绿素b b主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光和和红光红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光蓝紫光。注注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现射回来，所以叶片才呈现绿色绿色。结论：结论：课前讨论问题：课前讨论问题：1.1.有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管有什么有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管有什么好处？好处？2.2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？吗？问题探讨:1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的
9、蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。18171817年，两位法国科学家首次从植物中分年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。胞中的分布情况。18651865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非素在光合作用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为一个更小的结构里，后来人们称
10、之为叶绿体叶绿体。3.3.叶绿体叶绿体问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？的什么部位？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？极极 细细 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下叶绿体是植物进行光合作用的场所叶绿体是植物进行光合作用的场所 光合作用需要在光下进行光合作用需要在光下进行光合作用中释放氧气光合作用中释放氧气结论：结论：讨论：讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？恩格
11、尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1 1）、用水绵作实验材料，有）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿细而长的带状叶绿体体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2 2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中中，排除了环境中光线和光线和O2的影响，从而确保的影响，从而确保实验能顺利进行。实验能顺利进行。（3 3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵检测，能准确的判断水绵细胞中释放细胞中释放O2 部位。部位。（4 4）、进行黑暗（局部光照
12、）与曝光的）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实对照实验验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。，从而明确实验结果完全是由光照引起的。结论结论:叶绿体叶绿体是进行光合作用的场所，它内是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的吸收光能的色素分子色素分子，还有许多进行，还有许多进行光合作用所必需的光合作用所必需的酶酶。课后习题课后习题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，
13、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度不同丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同 DC3 3、在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加、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（入无水乙醇，其目的是（）。）。A.A.防止叶绿素被
14、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”的实的实验描述中，不属于实验要求的是（验描述中，不属于实验要求的是（）。）。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 C CC C5 5、在进行、在进行“绿
15、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，的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（不能让层析液没及滤液细线的原因是（）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、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（序应该是（）。）。A.A.进行纸层析进行纸层
16、析 制取滤液制取滤液 在滤纸条上画在滤纸条上画线线 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 在滤纸条上画在滤纸条上画线线 取滤液取滤液 再画线再画线 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 进行纸层析进行纸层析 D.D.将实验材料剪碎、研磨将实验材料剪碎、研磨 制取滤液制取滤液 在滤在滤纸条上画线纸条上画线 进行纸层析进行纸层析 C CD D 二、光合作用的原理和应用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念指绿色植物通过叶绿体，利用光能，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着能量把
17、二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。的有机物，并且释放出氧气的过程。2 2、光合作用的实质、光合作用的实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量光合作用的探究历程光合作用的探究历程普利斯特利的实验结论：水分是结论：水分是植物建造自身植物建造自身的原料。的原料。17 17世纪世纪海尔蒙特海尔蒙特栽培的柳栽培的柳树实验树实验一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验普利斯特利实验普利斯特利实验结论：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
18、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？17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功；植物体下才能成功；植物体只有绿叶才能只有绿叶才能更新空气更新空气。到到1785年，发现了空气的组年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出成，人们才明确绿叶在光下放出的是的是O2，吸收的是吸收的是CO2。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 1864年，萨克斯年，萨克斯(德德)的实验的实验一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光 1864年，（德）萨克斯的实验年，（德）萨克斯的实验v
19、绿色叶片中光合作用中产生了淀粉绿色叶片中光合作用中产生了淀粉18641864年，德国萨克斯实验年，德国萨克斯实验黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光绿叶在绿叶在光光下制造下制造淀粉淀粉。用碘蒸气处理这片叶，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。没有颜色变化。光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自CO2还是还是H2O？第一组第一组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组第二组180202美国鲁宾和卡门实验（美国鲁宾和卡门实验（同位素同
20、位素标记法）标记法）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？美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414COCO2 2，供小球藻，供小球藻进行光合作用，探明了进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。年代年代科学家科学家结论结论16641664海尔蒙特海尔蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更只有绿叶才可以更新空气新空气18451845R.R.梅耶
21、梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O转化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物，并
22、，并释放出释放出O2的过程。的过程。反应物、条件、反应物、条件、场所、生成物场所、生成物CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类光合作用过程光合作用过程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应，但是暗反应需要光反应提供有光、无光都能反应，但是暗反应需要光反应提供【H】和和ATP才能反应，所以没有光反应，暗反应就不会进行才能反应，所以没有光反应，暗反应就不会进行H H2
23、 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2O H +O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶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H场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应供暗反供暗反应使用应使用CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多
24、种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：ATPH、ADP+Pi叶绿体的叶绿体的基质基质中中 ATP中中活跃活跃的的化学能化学能转变为转变为糖类糖类等等 有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能2C3 (CH2O)酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类ATPH 联系联系比较光反应、暗反应
25、比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；水的光解；ATP的生成的生成CO2的固定；的固定；C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi。CO2+H2O （CH2O)+O2光能光能
26、叶绿体叶绿体色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：光反应光反应H2O 2 H+1/2O2+Pi+光能光能ATP酶酶ADP水的光解（不需酶）：ATP的合成的合成：暗反应暗反应CO2的还原：2C2C3 3+H (CH+H (CH2 2O)+CO)+C5 5CO2的固定：CO2+C5 2C3总结：总结：原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：碳
27、的转移途径：光能光能中中活跃活跃的化学能的化学能(CH2O)中中稳定稳定的化学能的化学能CO2C3（CH2O）下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：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，用部位，用于于_ 。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_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2
28、水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应H和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类3、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是（）A、C3 增加，葡萄糖减少B、C3 与葡萄糖都减少C、C3 与葡萄糖都增加D、C3 突然减少，葡萄糖突然增加色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24NADPH（CH2O）CO2吸收能固定酶多种酶还原酶4、炎热夏季的上午10：00至正午12：00，植物光合作用强度减弱，在这一时间段内，叶绿体中的H、C3、C5的含量变化是 A、降低、升高、降低 B
29、、降低、降低、升高 C、升高、降低、升高 D、升高、升高、降低色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24NADPHCO2吸收能固定酶多种酶还原酶（CH2O）ATP和和【H】三碳分子三碳分子五碳五碳糖类糖类突然停止突然停止光照光照突然增加突然增加光照光照突然停止突然停止CO2供应供应突然增加突然增加CO2供应供应下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升（1）植物由强光环境转 移到弱光环境时：C3含量变化：_ C5含量变化 _ 直接影响的过程:_上升下降光反应下降上升暗反应（2）降低CO2浓度时:C
30、3含量变化：_ _ C5含量变化:_ 直接影响的过程:_光能色素分子C52C3ADP+PiATP2H2OO2NADPHCO2吸收能固定酶多种酶还原酶（CH2O）化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合成）为原料合成糖类（糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如例如绿色植物绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化
31、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所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌细菌，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所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）影响光合作用强弱的因素内部因素外部因素 光合速率或光合速度：光合速率或光合速度：是衡量光合作用强弱的指是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2CO2量或释放的量或释放的O O2 2量表示量表示,亦可用单位时间、单位叶面积所亦可用单位时间、单位叶面
32、积所积累的干物质量表示。积累的干物质量表示。光合作用强度 1 1、总光合作用、总光合作用=净光合作用净光合作用+呼吸作用；呼吸作用；2 2、(光合作用光合作用)制造的有机物制造的有机物=合成的有机物合成的有机物=积累的有积累的有机物机物+消耗的有机物消耗的有机物(呼吸作用呼吸作用)；3 3、叶绿体固定的、叶绿体固定的CO2=CO2=光合作用所需要的光合作用所需要的CO2=CO2=从外界吸从外界吸收的收的CO2+CO2+呼吸释放的呼吸释放的CO2CO2；这里有几个关键的生物量：内部因素影响光合作用的因素同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生
33、长发育阶段植物种类不同植物种类不同光合强度不同光合强度不同叶龄叶龄叶龄叶龄在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响内因内因 作物后期作物后期,适当摘适当摘除老叶、残叶，降除老叶、残叶，降低呼吸。低呼吸。1.1.幼叶不断生长幼叶不断生长,叶绿体叶绿体(素素)不断增不断增加加,光合速率不断加快；光合速率不断加快；2.2.老叶叶绿体破坏老叶叶绿体破坏,光合速率减慢。光合速率减慢。ABC叶龄叶龄光合作用强光合作用强度度O叶龄对光合作用的影响 在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一定的限度后，呼吸作用
34、加强，净产量反而下降。叶面积增加到一定的限度后，呼吸作用加强，净产量反而下降。叶面积指数叶面积指数:单位土地面积上植物的总叶面积单位土地面积上植物的总叶面积外部因素外部因素原料原料6CO2+12H2O*光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6H2O+6O*2条件条件产物产物原料原料光、光、COCO2 2浓度、温度、水、必需浓度、温度、水、必需矿质元素等矿质元素等影响光合作用的主要外部因素影响光合作用的主要外部因素.光质光质(光的波长光的波长)1.光照对光合作用的影响复色复色(白色白色)光光 红光红光 蓝紫光蓝紫光 绿光绿光光照时间：光照时间：时间越长，产生的光合产物越多时间越长，产生的光合产物越
35、多在一定光照强度范围内，增加光照强度可在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。提高光合作用速率。光照强度：光照强度：B：光补偿点：光补偿点：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，或者光合作用吸收的强度，或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放量等于呼吸作用释放CO2的量的量C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。A点：光照强度为零，只有呼吸作用点：光照强度为零，只有呼吸作用光光照照强强度度总光合作用总光合作用=净光合作用净光合作用+呼吸作用消耗呼吸作用消耗真正光合速率真正光合速率=表观光合速率（实测二氧
36、化碳吸收量）表观光合速率（实测二氧化碳吸收量）+呼吸速率呼吸速率 光合作用的有关计算光合作用的有关计算在光照条件下，人们测得的在光照条件下，人们测得的CO2CO2吸收量是指植物从外界吸收量是指植物从外界环境吸收的环境吸收的CO2CO2总量，叫表观光合速率。总量，叫表观光合速率。5将某一绿色植物放置在密封的玻璃容器中，给予充足的光照时，容器内二氧化碳的含量每小时减少440mg；放在黑暗中的时候，容器内二氧化碳含量每小时增加88 mg1）在上述光照条件下，这株植物每小时制造 mg葡萄糖(2)在上述光照条件下，这株植物每小时积累 mg葡萄糖.360300O2CO2CO2O2量量阳生植物的光补偿点和光
37、饱和点大于阴生植物的光补偿阳生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿点和光饱和点。点和光饱和点。在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称条件下生长发育不良的植物称阳生植物阳生植物。在较弱的光照条件下能够生长良好的植在较弱的光照条件下能够生长良好的植物叫阴生植物。物叫阴生植物。下图为四种植物（下图为四种植物（、）在不）在不同光照条件下光合作用速率的曲线，其中同光照条件下光合作用速率的曲线，其中最适合在阴蔽条件下生长的植物是最适合在阴蔽条件下生长的植物是 （）A A B B C C D D光照强度光合作用速度D 点评：由于曲线代表
38、的植物光饱和点较低曲线代表的植物光饱和点较低阴生苔藓阴生苔藓阴生草木阴生草木高粱高粱应用：注重阴、阳生植物间作套种应用：注重阴、阳生植物间作套种阳生植物，如松、杉、小麦、玉米、水稻等。阳生植物，如松、杉、小麦、玉米、水稻等。阴生植物，如人参、三七和大多数蕨类植物。阴生植物，如人参、三七和大多数蕨类植物。间作：在一块地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上间作：在一块地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上的作物的作物套种：是在一种作物生长的后期，种上另一种作物，其共同生长套种：是在一种作物生长的后期，种上另一种作物，其共同生长的时间短的时间短 利用光照对光合作用的影响在生产上的应用利用
39、光照对光合作用的影响在生产上的应用1.1.注重阴、阳生植物间作套种注重阴、阳生植物间作套种2.2.一年之内轮作一年之内轮作,延长光合作用时间延长光合作用时间3.3.通过合理密植通过合理密植,增加光合作用面积增加光合作用面积4.4.温室大棚温室大棚,使用无色透明玻璃使用无色透明玻璃5.5.防止营养生长过强防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡导致叶面互相遮挡.CO2浓度浓度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因温室：温室：确保良好通风；确保良好通风；增施有机肥料；增施有机肥料；深施深施“碳铵碳铵”。CO2是光合作用的原料是光合作用的原料.COCO2 2浓度浓度0CO2的
40、含量的含量光合作用的强度光合作用的强度acbdeCO2的补偿点的补偿点 CO2的饱和点的饱和点浓度对光合作用的关系浓度对光合作用的关系光合作用强度光合作用强度O时间：盛夏时间：盛夏A 7 10 12 14 18水水在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因预防干旱预防干旱合理灌溉合理灌溉1.水是光合作用的原料水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质水是体内各种化学反应的介质3.水还影响气孔的开闭水还影响气孔的开闭,间接影响间接影响CO2进入植物体进入植物体水 A A点的含义是：温度过高，为减少蒸腾作用，气孔点的含义是：温度过高，为减少蒸腾作用，气孔关闭，关闭，
41、COCO2 2供应不足光合速率下降供应不足光合速率下降例2：例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答：作用强度的曲线图。分析回答：1为什么为什么710时的光合作用强度不断增强？时的光合作用强度不断增强？2为什么为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？时左右的光合作用强度明显减弱？3为什么为什么1417时的光合作用强度不断下降？时的光合作用强度不断下降？1710时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。212时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳时左右的温度很高
42、，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。供应减少，所以光合作用强度明显减弱。31417时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。t1 t2 t3 t4温温度度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因1.适时播种适时播种2.温室栽培时温室栽培时,白天适白天适当提高温度当提高温度,晚上适当晚上适当降温降温.温度会直接影响酶的活性温度会直接影响酶的活性.（主要是影响暗反应）主要是影响暗反应）温度合理施肥合理施肥1.N元素元素2.P元素元素3.K元素元素4.Mg元素元素必必需需矿矿质质元元素素在生产
43、上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因酶（蛋白质）、叶绿素、酶（蛋白质）、叶绿素、ATP、NADPH等的组成成分。等的组成成分。ATP、NADPH等的组成成分等的组成成分可维持叶绿体膜的结构和功能可维持叶绿体膜的结构和功能对光合作用产物（如糖类）的合成对光合作用产物（如糖类）的合成和运输有重要作用和运输有重要作用叶绿素的重要组成成分叶绿素的重要组成成分矿质元素例：下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关例：下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关系。请据图回答问题：系。请据图回答问题：(1)(1)甲图中，甲图中，A A点表示植物只能进行点表示植物只能进行 作用，作用，B
44、 B点表示点表示 与与 _达达到相等。到相等。呼吸呼吸呼吸作用释放的呼吸作用释放的CO2CO2量量光合作用吸收的光合作用吸收的CO2CO2量量(2)(2)上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括括 。(3)(3)甲图曲线甲图曲线E E、F F表示表示2020和和3030的环境中所得到的的环境中所得到的曲线，其中表示曲线，其中表示2020时光合作用效率的是时光合作用效率的是 曲线。曲线。光照强度，光照强度，CO2CO2浓度，温度浓度，温度F F0204060801001205点7点9点11点13点15点17点 上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对上图是在
45、盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对COCO2 2的吸收和释放状况的示意图。请据图回答问的吸收和释放状况的示意图。请据图回答问题：题：图中图中151517 17 段段COCO2 2吸收量逐渐减少是因吸收量逐渐减少是因为为 ，以至光反应产生的，以至光反应产生的 和和 逐渐减少，从而影响了暗反应的强度，逐渐减少，从而影响了暗反应的强度，使使 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。光照强度逐步减弱光照强度逐步减弱ATPATP还原氢还原氢五碳五碳例题分析例题分析7 7、将一棵重约、将一棵重约 0.2kg 0.2kg 的柳树栽培在肥浴血奋战的土壤中，两的柳树栽培在肥浴血奋战的
46、土壤中，两年后连根挖出，称其干重大约为年后连根挖出，称其干重大约为 11kg 11kg，增加的这，增加的这 10.8kg 10.8kg 主要来源于（主要来源于（）。）。A.A.土壤中的矿质元素土壤中的矿质元素 B.B.土壤中的水土壤中的水 C.C.大气中的氧气大气中的氧气 D.D.大气中的大气中的 COCO2 28 8、在光合作用过程中，光能最初用于（、在光合作用过程中，光能最初用于（）。）。A.A.碳和氧的化学合成碳和氧的化学合成 B.B.氢和合成氢和合成 C.C.将水分解成氧和氢将水分解成氧和氢 D.ADP D.ADP 转化为转化为 ATP ATP 9 9、光合作用的实质是（、光合作用的实
47、质是（）。）。A.A.把把 COCO2 2转换成转换成 ATP ATP B.B.产生化学能、储存在有机物中产生化学能、储存在有机物中 C.C.把光能转变成化学能，储存在把光能转变成化学能，储存在 ATP ATP 中中 D.D.把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能 10 10、在室温条件下，下列措施中，哪一项不利于有机物积累？、在室温条件下，下列措施中，哪一项不利于有机物积累？（）A.A.适当增加空气温度适当增加空气温度 B.B.适当增加适当增加 COCO2 2的浓度的浓度 C.C.适当增加光照强度适当增加光照强度 D.D.延长光照时间延长光照时间 C
48、 CD DD DA A11 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，叶肉细胞内的有下降。这时，叶肉细胞内的 C C 3 3 、C C 5 5 、ATP ATP 的含量变的含量变化依次是（化依次是（）。）。A.A.升、降、升升、降、升 B.B.降、升、降降、升、降 C.C.降、升、升降、升、升D.D.升、降、降升、降、降 12 12、对某植析做如下处理：甲持续光照、对某植析做如下处理：甲持续光照 10min 10min；乙光照；乙光照 5s 5s 后再置于黑暗中处理后再置于黑暗中处理 5s 5s，如此连续交替进行
49、，如此连续交替进行 20min 20min。若其。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制 造的有机物总造的有机物总量（量（）。A.A.甲多于乙甲多于乙 B.B.甲少于乙甲少于乙 C.C.甲和乙相等甲和乙相等D.D.无法确定无法确定 13 13、绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用相比，、绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用相比，不同之处在于（不同之处在于（）。）。A.A.同化类型不同同化类型不同 B.B.异化类型不同异化类型不同 C.C.利用的能源不同利用的能源不同 D.D.利用的碳源不同利用的碳源不同 1414、由于硝化细菌的作用，土壤中的氨可以转变成植物制造何、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？（种物质的原料？（）A.A.核糖和脂肪核糖和脂肪 B.B.葡萄糖和淀粉葡萄糖和淀粉 C.C.氨基酸和核苷酸氨基酸和核苷酸 D.D.脂肪酸和氨基酸脂肪酸和氨基酸 C CCB
