光合作用.

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1 光合作用

2 普里斯特利的实验 实验目的： 植物是否能从空气中得到什么。 实验步骤： 1、将点燃的蜡烛置于玻璃罩A中
2、将点燃的蜡烛和绿色植物置于玻璃罩B中。 实验现象： A中蜡烛易熄灭，B中蜡烛不易熄灭 实验结论： 植物能更新空气的成分 思考 1、指出该实验设计违反了哪些实验原则？ 2、“更新”是什么意思？

3 萨克斯的实验 实验目的： 植物光合作用能产生什么物质。 光照是光合作用的条件，淀粉是光合作用的 实验原理： 产物，淀粉遇碘液发生蓝色反应。
实验步骤： 2、取出绿色植物，找一生长健壮的叶片， 一半遮光处理，另一半暴露于正常光照下 1、将实验植物置于黑暗处几小时。 3、几小时后，用碘蒸气熏实验叶片。 4、观察实验叶片的颜色变化。 实验现象： 遮光部分不出现蓝色，暴光部分出现蓝色。 实验结论： 光合作用能产生淀粉。 思考：1、该实验结论可靠吗？ 2、该实验采用哪些特殊的实验方法？

4 3、实验中选用的植物应具有什么特征？ 4、处于遮光下叶片会出现什么样的变化？为什么？

5 例2 下面的方法可以用来测定棉花植株的光合作用强度。 ①在田间选定有代表性的叶片（叶片左右对称）20片，挂小纸 片编号。
②用5%的三氯乙酸点涂叶柄一圈，将叶柄的筛管细胞杀死，并 尽量采取措施保持叶片的自然生长角度。 ③按编号顺序分别剪下叶片对称的一半，依次夹入湿润的纱布中， 储存于暗处；4小时后，再按编号顺序以同样的速度剪下叶片对称 的另一半，也依次夹入湿润的纱布中。 ④ 返回实验室后将同号叶片的两半对应叠在一起，在无粗叶脉处 用刀片沿边切下一定面积的两个叶片，分别置于两个称量皿中， 80~900C下烘干5小时，然后在分析天平上称重、记录数据、进行 比较。 两部分叶片干重差的总和除以叶面积及照光时数，即为 光合强度。 （1）在该实验中，特定时间内光合产量为 。 （总光合产量或净光合产量） （2）用三氯乙酸杀死筛管细胞的目的是 。 34、（7分）（1）光合作用的总产量 （2）避免植物其它部位营养物质的输入 （3）①选择有代表性的叶片20片，实验后取其平均值，可减小误差，②取同一叶片对称两半，生长状况大致相同，可减小误差。（4）蛋白质 （5）二氧化碳的消耗量，氧气的产生量。 光合作用的总产量 避免植物其它部位营养物质的输入

6 （3）实验步骤中，有些措施是为了减少实验误差而设置的请你 列举两例： ① 。 ② 。 （4）叶片干物质中，含量最多的化合物种类是 。
① 。 ② 。 （4）叶片干物质中，含量最多的化合物种类是 。 （5）衡量光合作用强度的指标，除了本实验所用的干物质的重 量外，还可以利用 或 。 选择有代表性的叶片20片，实验后取其平均值，可减小误差 取同一叶片对称两半，生长状况大致相同，可减小误差。 蛋白质 34、（7分）（1）光合作用的总产量 （2）避免植物其它部位营养物质的输入 （3）①选择有代表性的叶片20片，实验后取其平均值，可减小误差，②取同一叶片对称两半，生长状况大致相同，可减小误差。（4）蛋白质 （5）二氧化碳的消耗量，氧气的产生量。 二氧化碳的消耗量 氧气的产生量

7 恩格尔曼的实验 实验目的： 植物光合作用的场所是什么。 光照是光合作用的条件，叶绿体是光合作用 实验原理：
的场所，O2是光合作用的产物，好氧菌的呼 吸作用需要O2 。 实验原理： 实验步骤： 2、取二张载玻片，分别滴加清水，将水绵和 好氧菌放入清水中，盖上盖玻片，标号A、B。 1、选取生长良好的水绵二片。 3、将A置于黑暗且密闭的环境下，用极细的 光束照射水绵，将B置于适宜的光照下。 4、光镜下观察好氧菌的运动和分布情况。 A中的好氧菌向叶绿体被光照到的部位较集 中，B中的好氧菌均匀地分布于叶绿体周围。 实验现象： 实验结论： 光合作用的场所是叶绿体，叶绿体能产生O2。

8 恩格尔曼的实验 思考 1、A为什么要置于密闭环境下？好氧菌的作用是？ 2、该实验在设计上有什么巧妙之处？
1、选择了良好的实验材料，水绵带状的叶绿体便于处理。 2、很好控制了光和氧两项实验条件。 3、采用了极细的光束和好氧菌检测氧气的产生场所。 4、很好地遵循了对照性原则和单一变量原则。

9 鲁宾和卡门的实验 18O2 A B O2 例2、如果A在光合作用中消耗的H2O中，有10%被标记
了18O，那么A释放的O2 中被18O标记的比例最可能是： A、5% B、10% C、19% D、20%

10 光合作用的场所 叶绿体 叶绿体中的色素 基粒 （光反应酶、 光反应场所） 基质 内膜 外膜 （暗反应酶、 暗反应场所） 叶绿体结构模式图
光合作用的场所 叶绿体 胡萝卜素 叶绿体中的色素 （橙黄色） 类胡萝卜素 叶绿素 （含量占1/4） 叶黄素 （黄色） 基粒 (色素) 叶绿素a （光反应酶、 光反应场所） 基质 (蓝绿色） 内膜 外膜 （含量占3/4） 叶绿素b （暗反应酶、 暗反应场所） （黄绿色） 叶绿体结构模式图 ▲光合作用场所一定是叶绿体吗？

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

12 外界影响因素 叶绿体内物质 光合产量 自变量 中间变量 因变量 光强 光质 光合作用强度 反应指标： ①CO2的吸收量 ②有机物合成量 ③O2的释放量 ④光合速率 光 [H] ATP C3 C5 CO2 温度

13 影响光合作用的因素分析 一、光——光照强度对光合作用的影响 解题思路：利用光合作用的模型分析光强（自变量） 和光合强度（因变量）的关系。 分析过程： 能量： 光能 活跃化学能 （ ATP） 稳定化学能 （有机物） 光 有机物 ADP+Pi ATP 物质： 光 H2O O2+[H] C3 光反应

14 不能。光照强度为 a 时，光合作用形成的有机物和呼吸
作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此， 从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。 例1：植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和 内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生 命活动的影响具有重要意义。 （1）右图表示野外松树（阳生植 物）光合作用强度与光照强度的 关系。其中的纵坐标表示松树整 体表现出的吸收 CO2 和释放 CO2 量的状况。请分析回答： ① 当光照强度为 b 时，光合作用强度 。 最高 ② 光照强度为 a 时，光合作用吸收 CO2 的量等于呼吸 作用放出 CO2 的量。如果白天光照强度较长时期为 a ， 植物能不能正常生长？为什么？ 左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时， 所需要的光照强度比松树低。 ③ 如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与 光照强度关系的曲线，b 点的位置应如何移动，为什么？ 光强、CO2浓度 ④限制cf和fd段光合作用强度的因子分别是？

15 （1）图1表示的反应过程进行的场所是____________。 叶绿体基质
例 下面是有关光合作用的问题。 磷酸甘油酸（C3） 二磷酸核酮糖（C5） 磷酸甘油醛（C3） 磷酸酮糖（C5） （1）图1表示的反应过程进行的场所是____________。 叶绿体基质

16 ①在有光条件下，停止供给CO2时，二磷酸核酮糖的浓 度变化如图2的_______；磷酸甘油酸的浓度变化如图2 的___________。 D
（2）请据图1回答： ①在有光条件下，停止供给CO2时，二磷酸核酮糖的浓 度变化如图2的_______；磷酸甘油酸的浓度变化如图2 的___________。 D C （1）叶绿体基质 （2）①D C ②B ②在CO2存在条件下，将植物从暗处移到明处后，磷酸 甘油醛的浓度变化如图2的______。 B

17 一、光——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。 （1）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。 （2）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？（ ） （3）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 思考 阳光 A B 1、光质影响光合作用强度的原因是？ C 光合色素对不同的光吸收量不同 D 三棱镜 E 2、生产上利用光质对光合效率的影 响的措施有？ F G 温室大棚膜使用无色透明材料、蓝色薄膜育秧

18 一、光——光照面积对光合作用的影响 叶面积指数=总叶面积／土地面积 叶面指数越大说明叶片交错重叠程度越大。 叶面指数在生 产上的应用是？
A光合作用实际量 叶面指数在生 产上的应用是？ 物 质 量 B干物质量 合理密植 C呼吸量 叶面积指数

19 二、CO2对光合作用的影响 解题思路：利用光合作用的模型分析CO2浓度 （自变量）和光合强度（因变量）的关系。 分析过程： CO2 2C3 C5 ATP 固定 还原 [H] 有机物 生产上提高CO2化碳的措施主要有？ 1、保证田间植物通风。2、施用农家肥。 3、在大棚中经常使用二氧化碳生发器，施用干冰， 或混养家禽、家畜等。

20 例3：下图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的五碳
化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线，请回答： C5 （1）曲线b表示的化合物是 ，在无光照时，其量迅 速下降的原因是： ； 。 无光，不能合成ATP和[H]，C3不能被 还原；而C5又继续被固定形成C3 C3 （2）曲线a表示的化合物是 ，在CO2浓度降低时， 其量迅速下降的原因是： ； 。 固定过程减慢， C3形成量减少， 而的C3还原过程仍在进行。 （3）由此可见光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作 用的速度，但前者主要影响光合作用的 ，后者 主要影响光合作用的 。 光反应 暗反应

21 三、温度对光合作用的影响 实质：温度影响暗反应（酶促反应） 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）。 例4、下图表示在10000勒克司光照下某植物的呼吸量与 光合量随环境温度而发生，据图回答问题： （1）从图中可 以看出，叶绿体 内的酶与呼吸酶 相比 。 最适温度低

22 （2）最有利于该植 物有机物积累的温度为 。 此时图中显示 出的净产量为 。 （3）温度为40度时该植物 的代谢情况为 。 （4）从图中关系谈一谈夏季 中午时蒸腾作用的益处： 。 35℃ 0.2mol的CO2 光合量等于呼吸量。 蒸腾作用降低叶片的温度, 有利于光合作用。

23 四、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。

24 ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能
光反应阶段与暗反应阶段的比较 项目 光反应阶段 暗反应阶段 场所 条件 物质变化 能量变化 基粒(囊状结构的薄膜上) 叶绿体基质中 需光,色素和酶 不需光,色素;需多种酶 2H2O 光 4[H]+O2 CO2的固定：CO2+C5 2C3 光 ADP+Pi ATP 酶 C3的还原：2C （CH2O） [H]，ATP 酶 ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能 光能转变为活泼的化学能，储存在ATP中