生物課件光合作用

1、第二節(jié) 光合作用,學(xué)習(xí)目標(biāo),1、說出對光合作用的認(rèn)識過程。 2、舉例說出主要的光合色素。 3、概述光合作用的過程。 4、舉例說出影響光合作用的環(huán)境因素,16481653年(比利時)海爾蒙特,回眸歷史 解開光合作用之謎,回眸歷史 解開光合作用之謎,1,2,3,1、蠟燭易熄滅、小白鼠易窒息而死,2、蠟燭不容易熄滅,3、小白鼠不易窒息而死,結(jié)論,植物吸收了“固定空氣”,放出了“ 活命氣體”即:植物能更新空氣,1771年，(英）普里斯特利(Joseph Priestley)的實驗,1779年,荷蘭科學(xué)家-金魚藻實驗,思考:為什么選擇金魚藻作為實驗材料,回眸歷史 解開光合作用之謎,1864年，(德）薩克

2、斯(J. Von Sachs)的實驗,回眸歷史 解開光合作用之謎,2、讓葉片中的淀粉消耗掉或轉(zhuǎn)移,實驗是否設(shè)置了對照,實驗中單一變量是什么?實驗中哪些處理用于排除干擾? 本實驗得出的結(jié)論是,1、實驗為空白對照，單一變量為光照,2、植物光合作用需要光照,結(jié)論： 1、植物光合作用產(chǎn)生了淀粉,回眸歷史 解開光合作用之謎,1880年，(美）恩吉爾曼(G. Engelmann)的實驗,水綿結(jié)構(gòu),回眸歷史 解開光合作用之謎,1、為什么水綿是合適的實驗材料？ 2、他是如何控制實驗條件的？ 3、他是如何對照的,水綿具有細(xì)而長的葉綠體，便于觀察,選用黑暗、無空氣的環(huán)境：排除環(huán)境中光線和氧氣的影響,選用極細(xì)的光束

3、，并用好氧細(xì)菌檢測：準(zhǔn)確判斷釋放氧氣的部位,此實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處,自身對照,回眸歷史 解開光合作用之謎,恩吉爾曼的實驗結(jié)果是什么？得出此結(jié)論的理由是什么,結(jié)論： 氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。因為好氧細(xì)菌只集中在葉綠體受光部位的周圍,1930年（美）魯賓(S.Ruben)和卡門（M.Kamaen,用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。進(jìn)行兩組光合作用的實驗,CO2,C18O2,18O2,O2,H218O,H2O,綠色植物,如小球 藻,結(jié)論：光合作用釋放的O2全部來自于H2O,回眸歷史 解開光合作用之謎,回眸歷史 解開

4、光合作用之謎,光合色素與光能的捕獲,不同種色素的作用是否相同呢,綠色植物的光合作用是在葉綠體中進(jìn)行，葉綠體中的色素具有吸收光能的作用。那么，葉綠體中究竟有幾種色素？怎么才能把它們提取和分離出來呢？下面我們通過實驗來說明,光合色素與光能的捕獲,一、實驗原理 1.葉綠體中的色素能溶解在丙酮（有機(jī)溶劑，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用丙酮可提取葉綠體中色素。 2.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離,光合色素與光能的捕獲,光合色素與光能的捕獲,邊做邊學(xué),實驗步驟,1,5,2,6,3

5、,4,光合色素與光能的捕獲,光合色素與光能的捕獲,實驗關(guān)鍵,1.選材時應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等,2.畫濾液細(xì)線時應(yīng)以細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重復(fù)2-3次,3.層析時不要讓濾液細(xì)線觸及層析液,光合色素與光能的捕獲,葉綠體中色素的提取和分離,光合色素與光能的捕獲,為什么植物的葉片呈現(xiàn)綠色,光照到物體表面后，該物體又將這種顏色的光反射出來，就是我們所見到的顏色。對植物而言，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他的基本上都被葉綠素分子等所吸收了，所以植物的葉片呈現(xiàn)綠色,積極思維,恩吉爾曼實驗的結(jié)果,分析：這一巧妙的實驗說明了

6、什么,葉綠體中的色素對不同波長的吸收的強(qiáng)度不同，主要吸收紅光與藍(lán)紫光，幾乎不吸收綠光,實驗表明：葉綠素a和b在藍(lán)光和紅光部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光,積極思維,類胡蘿卜素,葉綠素b,葉黃素,藍(lán)綠色,黃綠色,橙黃色,黃色,含量占3/4,含量占1/4,葉綠體中的色素,葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖,色素,光反應(yīng)酶、 光反應(yīng)場所,暗反應(yīng)酶、 暗反應(yīng)場所,光合作用場所一定是葉綠體嗎,光合作用的場所 葉綠體,光合作用的過程,光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較,囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上,葉綠體的基質(zhì)中,需光、色素和酶,不需光、色素;需多種酶,光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活潑的化學(xué)能,ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

7、糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,光合作用的過程,總結(jié)：1.光合作用的概念,1）什么是光合作用？ 綠色植物通過葉綠體吸收光能，將CO2和H2O合成為有機(jī)物并釋放出O2，同時也將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在糖類和其他有機(jī)物中，這一過程稱為光合作用,光合作用的過程,2. 光合作用的反應(yīng)式、實質(zhì),2）反應(yīng)式,3）實質(zhì),光能 化學(xué)能 無機(jī)物 有機(jī)物,教學(xué)目標(biāo)鞏固,D,1、光反應(yīng)中，ATP和O2的產(chǎn)生都離不開 （ ） A. 水和CO2 B. 色素和CO2 C. 水、光能、CO2 D. 水、色素、光能,C,D,14,光合作用的過程,影響光合作用的環(huán)境因素,一、光光照強(qiáng)度對光合作用的影響,解題思路：利用光合作用的模型

8、分析光強(qiáng)（自變量） 和光合強(qiáng)度（因變量）的關(guān)系,分析過程,光能,活躍化學(xué)能 （ ATP,穩(wěn)定化學(xué)能 （有機(jī)物,ADP+Pi,H2O,O2+H,C3,有機(jī)物,ATP,光,光,能量,物質(zhì),光反應(yīng),例1：植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子（如光、溫度） 和內(nèi)部因子（如激素）的影響，研究內(nèi)、外因子對 植物生命活動的影響具有重要意義。 （1）右圖表示野外松樹（陽生植物） 光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。 其中的縱坐標(biāo)表示松樹整體表 現(xiàn)出的吸收 CO2 和釋放 CO2 量的狀況。請分析回答： 當(dāng)光照強(qiáng)度為 b 時，光合作用強(qiáng)度,不能。光照強(qiáng)度為 a 時，光合作用形成的有機(jī)物和呼吸 作用消耗的有機(jī)物相等，但晚上只進(jìn)

9、行呼吸作用。因此， 從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長,最高,光照強(qiáng)度為 a 時，光合作用吸收 CO2 的量等于呼吸作用放出 CO2 的量。如果白天光照強(qiáng)度較長時期為 a ，植物能不能正常生長？為什么,如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線，b 點的位置應(yīng)如何移動，為什么,左移，與松樹比較，人參光合作用強(qiáng)度達(dá)到最高點時， 所需要的光照強(qiáng)度比松樹低,限制cf和fd段光合作用強(qiáng)度的因子分別是,光強(qiáng)、CO2濃度,影響光合作用的環(huán)境因素,影響光合作用的環(huán)境因素,例1 將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)

10、的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是 A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降,解析從光合作用的反應(yīng)過程進(jìn)行分析：在光合作用過程中，C02參與暗反應(yīng)，C02與C5化合物結(jié)合，生成兩個C3化合物，當(dāng)C02突然減少時，這個過程必然受阻，因而導(dǎo)致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。而C3化合物的減少，又使暗反應(yīng)中C3化合物還原成葡萄糖的過程受阻，消耗光反應(yīng)提供的ATP量也減少，使細(xì)胞中ATP含量上升。 答案 C,影響光合作用的環(huán)境因素,影響光合作用的環(huán)境因素,2）最有利于該植物有機(jī)物積累的溫度為 。 此時圖中顯示出的凈產(chǎn)量為

11、 。 （3）溫度為40度時該植物的代謝情況為 。 （4）從圖中關(guān)系談一談夏季中午時蒸騰作用的益處：,35,0.2mol的CO2,光合量等于呼吸量,蒸騰作用降低葉片的溫度,有利于光合作用,影響光合作用的環(huán)境因素,影響光合作用的環(huán)境因素,知識海洋,知識海洋,1、延長光照時間增加光照強(qiáng)度,2、提高二氧化碳濃度,3、適宜的溫度,保持晝夜溫差,光合作用受光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等影響，圖中4條曲線（a、b、c、d）為不同光照強(qiáng)度和不同CO2濃度下，馬鈴薯凈光合速率隨溫度變化的曲線。a光照非常弱，CO2很少（遠(yuǎn)小于0.03%）；b適當(dāng)遮蔭（相當(dāng)于全光照的1/25）CO2濃度為0.03%，c全光照（晴天不遮蔭），CO2濃度為0.03%；d全光照，CO2濃度為1.22%。請據(jù)圖回答：（1）隨著光照強(qiáng)度和CO2濃度的提高，植物光合作用（以凈光合速率為指標(biāo)）最適溫度的變化趨勢是 。 （2）當(dāng)曲線b凈光合速率降為零時，真光合速率是否為零？為什么？ （3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高凈光合速率？（ ） A 通風(fēng) B 增施有機(jī)肥 C 延長生育期 D 施碳酸氫銨,高考回顧,解析由題中坐標(biāo)圖可知