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能量之源 — 光与光合作用

第 4 节. 能量之源 — 光与光合作用. 二 光合作用的原理和应用. 1 、光合作用的概念. 指绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光能 ，把 二氧化碳 和 水 转化成储存着能量的 有机物 ，并且释放出 氧气 的过程. 2 、光合作用探索历程. 3 、光合作用化学反应式：. 光能. CO 2 + H 2 O * （ CH 2 O) + O 2 *. 叶绿体. 4 、 光合作用过程. 光 反应阶段：必须有光. 暗 反应阶段：有光无光皆可. 水的光解： 2H 2 O 光 4[H]+O 2. CO 2 的固定： CO 2 +C 5 2C 3. 酶.

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能量之源 — 光与光合作用

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Presentation Transcript

  1. 第4节 能量之源—光与光合作用 二 光合作用的原理和应用

  2. 1、光合作用的概念 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的有机物，并且释放出氧气的过程 2、光合作用探索历程

  3. 3、光合作用化学反应式： 光能 CO2 + H2O*（CH2O)+O2* 叶绿体 4、光合作用过程 光反应阶段：必须有光 暗反应阶段：有光无光皆可

  4. 水的光解：2H2O 光4[H]+O2 CO2的固定：CO2+C5 2C3 酶 光 ATP ADP+Pi ADP+Pi ATP [H]，ATP C3的还原：2C3（CH2O） 酶 酶 光反应阶段与暗反应阶段的比较 类囊体的薄膜上 叶绿体的基质中 需光、色素和酶 不需光、色素;需多种酶 光能转变为ATP中活泼的化学能 ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能

  5. 物质上把CO2和H2O转变成以糖类为主的有机物 最基本的物质代谢和能量代谢 5、光合作用的实质 能量上把光能转变成有机物中的化学能 6、影响因素 光照、CO2、温度、水、矿质元素等

  6. 异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物 7、化能合成作用 自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物

  7. 1、营养物质包括有机物、无机盐、水等 2、根据获取有机物的方式不同，可以将生物分为： 光能自养生物 （绿色植物） 自养生物 化能自养生物 （硝化细菌等） 异养生物

  8. 硝化细菌 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 硝化细菌 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量 6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2 7、化能合成作用 ——能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌

  9. 1、适当提高光照强度、延长光照时间 6、光合作用原理的应用 2、合理密植 3、适当提高CO2浓度 4、适当提高温度 5、适当增加植物体内的含水量 6、适当增加矿质元素的含量

  10. 练一练 测一测 1、如用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转移 途径是 （ ） A、14CO2→叶绿素→ADP                  B、14CO2→ADP→糖类 C、14CO2→三碳化合物→糖类           D、14CO2→叶绿素→ATP 2、光合作用的实质是：把 和 转变为有机物， 把 转变成 ，贮藏在有机物中。 二氧化碳 水 化学能 光能 3、在光合作用中,糖类是在 中形成的，氧气是在 中形成的，ATP是在 中形成的，CO2是在 固定的。 暗反应 光反应 光反应 暗反应

  11. 4．光合作用过程的正确顺序是（　） ①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能 ④水的光解⑤三碳化合物被还原 A.④③②⑤① B.④②③⑤① C. ③②④①⑤ D.③④②①⑤ 5．光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，最起码需要 的条件是（　） ①ＣO2②叶绿素分子③ATP④[H]⑤多种酶⑥五碳化合物 A.②③④ B.③④⑤ C.①③⑤ D.①③④

  12. 6、请按时间先后顺序排列下列事件 （ ） ①德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 ②美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明，光合作用释放的氧 气全部来自参加反应的水 ③英国科学家普里斯特利指出植物可以更新空气 ④德国科学家恩格尔曼用水绵做实验证明，氧是由叶绿体释放出来 的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 A．①②③④ B ④③②① C．③①④② D ①③②④ 7、1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把 此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片， 成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。该实验在设计上具有 很强的严密性，具体体现在 A、本实验不需要设对照实验 B、曝光处作为对照实验 C、本实验为空白对照实验 D、遮光处作为对照实验

  13. 8.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题： H2O B F CO2 C 光 A D G E+Pi J H I Ｏ2 水 ①图中B是—，它来自于——的分解。 ②图中C是——，它被传递到叶绿体的—— 部位，用于——。 ③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自—— ④图中的H表示——， H为I提供—— ⑤当 突然停止光照时，F——，G——。（填增加或减少） [H] 基质 还原C3 ATP 色素吸收的光能 光反应 [H]、ATP 增加 减少

  14. H2O 叶绿体中的色素 光能 光合作用的过程 O2 水在光下分解 2c3 供氢 固 定 [H] co2 还 原 酶 多种酶 参加催化 C5 供能 ATP 酶 ADP+Pi (CH2O) [氨基酸,脂肪] 光反应阶段 暗反应阶段

  15. 光合作用的概述 1.光合作用的概念 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的有机物，并且释放出氧气的过程。 2.光合作用的意义 ①把无机物合成有机物，不仅……而且…… ②将光能转换成化学能，贮存在有机物中，提供了…… ③维持了大气成分的基本稳定

  16. 光能 （CH2O）+ O2* CO2 + H2O* 叶绿体 条件、场所 原料 产物 什么能影响 光合作用效率？ CO2浓度 水分（湿度） 光 照 温 度 矿质元素

  17. 影响光合作用的因素及应用 • 植物自身因素 • 环境因素对光合作用的影响 1）光照 （1）光的波长：红光、蓝紫光 （2）光照时间 （3）光照强度 2）温度 3）CO2浓度 4）水分 5）矿质元素

  18. （三）、影响光合作用的因素 光照、温度、CO2、水 1、光照对光合作用的影响 （1）光照强弱 光照减弱，光合作用速度喊慢，光照增强，光合作用逐步增强，但增加到一定强度，光合作用速度则不再增强

  19. （三）、影响光合作用的因素 （2）波长的影响 红光下最强，蓝光、紫光其次，绿光最差 2、温度 通过影响酶的活性，来影响光合作用的速度 3、CO2 光合速率随CO2浓度减少而降低，随CO2浓度增加而增强，若浓度再增加，光合速率则不会再增加

  20. CO2 吸收量 6.1 光照强度对光合作用的影响 • 不同的植物对光照强度的需求不同，如阳生和阴生植物。 阳生植物 阴生植物 0 B C 光照强度 A B：光补偿点 C：光饱和点

  21. 光照强度为0时，只进行呼吸作用 ①图中A点含义：； ②B点含义：； ③C点表示：； ④（阴生、阳生）甲曲线代表 植物，乙曲线代表 植物。 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 阳生 阴生

  22. 6.2 光质对光合作用的影响 例2、用三棱镜可使阳光折射成一条色素带，如下图。 若将一瓶绿藻放在 ABCDEFG（ ）位置上，就会严重影响它的生长。而在（ ）处光合效率最高。如果在 BCDEFG 上分别放一含草履虫的试管，则它们会聚集在哪些区域（ ）。如果在A区域放置一瓶绿藻，则在BCDEFG哪些位置上会出现暗带（ ） DE A BCFG BCFG 阳光 A B C 思考：光质影响光合作用强度的 原因是什么？ D 三棱镜 E 光合色素对不同波长的光吸收量不同 F G

  23. CO2浓度达到植物所需的最大值，光合速率不再上升CO2浓度达到植物所需的最大值，光合速率不再上升 图中A点表示：。

  24. 酶 ①光合作用是在的催化下进行的，温度直接影响； ②B点表示：； ③BC段表示：； 酶的活性 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

  25. 6.4 CO2 浓度对光合作用的影响 光合作用强度 c d e b O a 二氧化碳浓度 适当提高环境中CO2的浓度能提高光合作用强度，有利增产。但CO2浓度过高时又会使光合作用强度下降。 生产上提高CO2浓度的措施主要有： 1、合理密植保证田间植物通风。2、施用农家肥。 3、在大棚中可以使用二氧化碳生发器，施用干冰等。

  26. 上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：1、图中D—E段CO2吸收量逐渐减少是因为，以至光反应产生的和逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。2、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是……………（ ）A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应D 、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行 光照强度逐步减弱 ATP NADPH 还原作用 五碳 C

  27. 6.5 温度对光合作用的影响 实质：温度影响酶促反应速度 在生产上应用：在大棚生产中常常采用白天适当升温（保证光合作用正常进行，晚上适当降温（降低呼吸酶的活性）。

  28. 6.6 矿质元素对光合作用的影响 （1）N：是各种酶以及NADP+和ATP的重要 组成成分，叶绿素中也有N元素。 （2）P：是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要 组成成分。 （3）K：在合成糖类，以及将其运输到块根、 块茎和种子等器官过程中起作用。 （4）Mg：叶绿素的重要组成成分。

  29. 练习： 1、《齐民要术》中，要求栽种农作物要 “正其行，通其风”，原理是（　 ）A．确保通风透光，从而有利于提高 光合作用的效率B．通风透光，可以增强农作物的呼吸作用C．可以增强农作物的抗性D. 增强农作物的蒸腾作用 A

  30. 1 2 3 4 5 2、下图为某高等植物叶肉细胞结构模式图，相关叙述 中不正确的是 A．图中能产生ATP的结构有1、2、5 B．1中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用， 穿过的磷脂双分子层的层数为4层 C．2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素 D．3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞 遗传特性和细胞代谢活动的控制中心 C

  31. 3、将某植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示）,测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是3、将某植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示）,测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是 A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C．如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移 D．如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移 D

  32. 例3、 科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不同光质的吸光率，结果列于下表： (1)依据上表数据分析植物叶片光吸收的规律。 植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光

  33. (2) C02 浓度对植物光合作用强度影响的规律如图。当外界C02 浓度处于A时，植物叶片光合作用所固定的C02 量与相等；为提高封闭大棚内作物产量，棚内人工释放 C02 应控制在(填图中字母)浓度为宜。 细胞呼吸释放二氧化碳的量。C

  34. 2．图2-13为夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答：2．图2-13为夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答： （1）曲线AB表明光合作用强度随光照增强而____。 （2）对于C点光合作用强度减弱的解释是：由于中午的____过高，____作用过大，叶片气孔关闭，使光合作用原料之一的____供应大量减少，以致____阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合，使____的形成大量减少。 （3）DE段光合作用下降的原因是____，以致光合作用____产生的____减少，因而影响了____的进行。 （1）增强 （2）温度 蒸腾 CO2暗反应 三碳化合物（3）光照逐渐减弱 光反应 [H]和ATP 暗反应

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