植物的奧秘 Mystery in Plants 活動內容版權屬香港青年協會擁有©2015

概覽 - 光合作用的過程 影響光合作用速率的因素 光合作用的重要性 植物如何利用光合作用的產物? 葉片有什麼適應光合作用的特徵?

植物如何攝取能量? 光合作用 Photosynthesis L_Dan (3 May 2008)

光合作用 植物利用陽光的能量製造出生長必須的養分

活動1：光合作用方程式 水 二氧化碳 光能 碳水化合物 氧氣 葉綠素 （輔助工具一）

光合作用 水＋二氧化碳 碳水化合物＋氧氣 光能 葉綠素 水＋二氧化碳 碳水化合物＋氧氣 Water + Carbon Dioxide Carbohydrates + Oxygen 葉綠素 light absorbed by chlorophyll 光能 二氧化碳 水 碳水化合物 氧氣(副產物) At09kg (2 November 2011)

光合作用進行的地方 葉的橫切面 葉綠體 Chloroplast 類囊體 Thylakoid 植物 CO O 2 2 內含葉綠素 (Chlorophyll) 植物 Ninghui Shi (13 September 2013) Fabelfroh (11 January 2006) CO O 2 2 Torisan (26 December 2006)

光合作用的反應過程 光反應 Light Reaction 水 氫 + 氧 暗反應 Dark Reaction 氫+ 二氧化碳  碳水化合物 碳水化合物 (葡萄糖) 水解 葉綠體 光反應 Light Reaction 水 氫 + 氧 暗反應 Dark Reaction 氫+ 二氧化碳  碳水化合物 太陽光 葉綠素

光合作用的反應過程 光反應 暗反應 VS 需要光 不需要光

光合作用 二氧化碳 光合作用 水 碳水化合物 礦物質 植物維持生命的所需物質 中間物 蛋白質 脂肪 Carlitos (6 November 2007)

光合作用產物的運送 單子葉植物 (Monocotyledonous Plants) 製成的葡萄糖(Glucose)溶於水及被帶到其他 各個部位 Tauʻolunga (7 April 2007) 雙子葉植物(Dicotyledonous plants) 葡萄糖轉化成澱粉(Starch) 夜間澱粉會轉化成蔗糖並運送到其他部位 Rickjpelleg (25 November 2005)

光合作用的重要性 作為生產者 (Producer) 其他生物直接或間接地依賴植物作能量來源 chris 論 (2 August 2007)

光合作用的重要性 平衡大氣中的氧氣及二氧化碳 動植物的呼吸作用(respiration) 燃燒及各種日常生活 光能 葉綠體 光合作用 水 葡萄糖 呼吸作用 線粒體 化學能

光合作用必需具備的條件 太陽光 葉綠素 水＋二氧化碳 碳水化合物＋氧氣 四種條件: 水 二氧化碳 葉綠素 光

葉片有什麼適應光合作用的特徵? 水＋二氧化碳 碳水化合物＋氧氣 活動2：試畫出葉片的結構 太陽光 葉綠素 光能 碳水化合物 氧氣(副產物) 水＋二氧化碳 碳水化合物＋氧氣 光能 二氧化碳 水 碳水化合物 氧氣(副產物) 活動2：試畫出葉片的結構 At09kg (2 November 2011)

葉片有什麼適應光合作用的特徵? 葉脈 Veins Jon Sullivan (5 January 2003) Zephyris (23 April 2011)

葉片有什麼適應光合作用的特徵? 柵狀葉肉 Palisade Mesophyll 海綿葉肉 Spongy Mesophyll Zephyris (23 April 2011)

葉片有什麼適應光合作用的特徵? 上表皮Epidermis 下表皮Epidermis Zephyris (23 April 2011)

葉片有什麼適應光合作用的特徵? 角質層Cuticle Zephyris (23 April 2011)

葉片有什麼適應光合作用的特徵? 保衛細胞Guard Cells 保衛細胞Guard Cells 氣孔Stoma Antoine Hnain (11 February, 2007) 保衛細胞Guard Cells Zephyris (23 April 2011) 氣孔Stoma

葉片有什麼適應光合作用的特徵? 維管束 Vascular Bundle 木質部 Xylem 韌皮部 Phloem Jon Sullivan (5 January 2003)

活動3：環境因素對光合作用速率有何影響?

實驗時間 1-3組: 4-6組: 測試光的強度 (Light Intensity)對光合作用速率的影響 測試光的波長 (Wavelength)對光合作用速率的影響 Bthv at nl.wikipedia (12 May 2006) Suidroot (30 May 2009)

光合作用可以在水中進行 JamesDeMers (8 July 2012)

氣泡 太陽光 數小時後 有餘燼的木條 氣泡:氧氣 氣泡的多少反映光合作用的速率 氧氣

實驗時間 材料: 水草 燒杯 (水) 漏斗 鉗 大試管 碳酸氫鈉: 3g 枱燈 間尺 秒錶 玻璃棒 剪刀 保鮮紙 玻璃紙

實驗時間 600ml 水 3g 碳酸氫鈉 9cm 長的水草

有多少氣泡? 測試光的強度對光合作用速率的影響 計算五分鐘內水草噴氣泡的數量 計算前必須給予五分鐘時間讓水草適應新環境 水草與枱燈之間的距離: 1) 25cm 2) 50cm

有多少氣泡? 測試光的波長對光合作用速率的影響 計算五分鐘內水草噴氣泡的數量 計算前必須給予五分鐘時間讓水草適應新環境 1) 綠光(~ 495-570 nm) 2) 紅光(~ 620-750 nm) 水草與枱燈之間的距離: 50cm

老師示範：活動4 哪些是甚麼氣泡？ 有餘燼的木條

影響光合作用速率的因素: 光的強度 光能愈強  速率上升 光的強度到達飽和點時速率保持不變 光合作用的速率 光的強度 飽和點 (Saturation Point) 受其他因素影響

影響光合作用速率的因素: 光的波長 葉綠素是綠色色素(Green Pigment)  在紅、藍光下， 反射綠光 吸收紅、藍光 光合作用的速率較高 光 反射 吸收 Torisan (26 December 2006) Bthv at nl.wikipedia (12 May 2006)

影響光合作用速率的因素 二氧化碳濃度 溫度 光合作用的速率 二氧化碳的濃度 溫度

影響光合作用速率的因素 應用 溫室 Greenhouse

植物如何利用光合作用的產物 提供能量 作能量儲備 脂肪 所有植物細胞利用葡萄糖提供能量 以碳水化合物的形式儲存在植物的不同部位 例如: 果實 糖份 根部及莖部澱粉粒 脂肪

植物如何利用光合作用的產物 3. 轉換成其他植物生長所需的物質 光合作用 二氧化碳+ 水 碳水化合物 中間物 甘油 脂肪酸 氨基酸 3. 轉換成其他植物生長所需的物質 光合作用 二氧化碳+ 水 碳水化合物 中間物 甘油 脂肪酸 氨基酸 脂肪+ 油 蛋白質 葡萄糖 蔗糖 澱粉 纖維素 + 泥土裡的無機離子

重溫 光合作用在哪裡進行? 葉綠體 光合作用需具備哪四個條件? 葉綠素 二氧化碳 水 光

重溫 暗反應可否在光的環境中進行? 什麼環境因素會影響光合作用的速度? 木質部及韌皮部有何作用? 可以 光的強度 光的波長 二氧化碳濃度 溫度 木質部及韌皮部有何作用? 木質部: 把水分和礦物鹽由根部運至葉片 韌皮部: 把營養素運離葉片

Photo References Antoine Hnain (11 February 2007) Leaf guard cells, retrieved from 28, August, 2014, From flickr https://www.flickr.com/photos/tonios-pics/387510814/ At09kg (2 November 2011) Plants, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Photosynthesis#mediaviewer/File:Plants.gif Bthv at nl.wikipedia (12 May 2006) Lightspectrum, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lightspectrum.jpg Carlitos (6 November 2007) Cartoon Landscape, retrieved from 28, August, 2014, From openclipart http://openclipart.org/detail/8006/cartoon-landscape-by-carlitos chris 論 (through works of J. Patrick Fischer, C. Schuhmacher, Madprime, Luis Fernández García, Luis Miguel Bugallo Sánchez, chung-tung yeh, Susanne Heyer and Simon Andrews) (2 August 2007) FoodChain, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FoodChain.svg Fabelfroh (11 January 2006) Plagiomnium affine laminazellen, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://en.wikipedia.org/wiki/Chloroplast#mediaviewer/File:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg JamesDeMers (8 July 2012) water lily pond plant yellow lily, retrieved from 28, August, 2014, From pixabay http://pixabay.com/en/water-lily-pond-plant-yellow-lily-53787/ Jon Sullivan (5 January 2003) Leaf 1 web, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://en.wikipedia.org/wiki/Leaf#mediaviewer/File:Leaf_1_web.jpg L_Dan (3 May 2008) 光合成/光合作用/photosynthesis, retrieved from 28, August, 2014, From Flickr https://www.flickr.com/photos/minicooper_dan/2461373708/sizes/o/in/photostream/

Photo References Ninghui Shi (13 September 2013) Cross section of Arabidopsis thaliana, a C3 plant, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://en.wikipedia.org/wiki/C3_carbon_fixation#mediaviewer/File:Cross_section_of_Arabidopsis_thaliana,_a_C3_plant..jpg Rickjpelleg (25 November 2005) Young castor bean plant showing prominent cotyledons, retrieved from 28, August, 2014, From Wikipedia http://zh.wikipedia.org/wiki/双子叶植物#mediaviewer/File:Young_castor_bean_plant_showing_prominent_cotyledons.jpg Suidroot (30 May 2009) Prism-rainbow-black, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Prism-rainbow-black.svg Tauʻolunga (7 April 2007) Alocasia macrorrhizos, retrieved from 28, August, 2014, From Wikipedia http://zh.wikipedia.org/wiki/海芋屬#mediaviewer/File:Alocasia_macrorrhizos.jpg Torisan (26 December 2006) chloroplast, retrieved from 28, August, 2014, From openclipart http://openclipart.org/detail/15712/-by--15712 Zephyris (23 April 2011) Leaf Tissue Structure, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons http://en.wikipedia.org/wiki/Leaf#mediaviewer/File:Leaf_Tissue_Structure.svg