54光與光合作用ppt課件

1、第第5章章 細胞的能量供應(yīng)和利用細胞的能量供應(yīng)和利用第第4節(jié)節(jié) 能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用人教版必修人教版必修1光能轉(zhuǎn)化為細胞能夠光能轉(zhuǎn)化為細胞能夠 的過程稱為光合作用。的過程稱為光合作用。綠葉中通過什么物質(zhì)捕獲并轉(zhuǎn)化光綠葉中通過什么物質(zhì)捕獲并轉(zhuǎn)化光能呢？能呢？太陽光中有能量，太陽能電池板可太陽光中有能量，太陽能電池板可以捕獲其中的能量并轉(zhuǎn)化為電能。以捕獲其中的能量并轉(zhuǎn)化為電能。色素色素利用的化學(xué)能利用的化學(xué)能 本節(jié)課主要目的是探究綠葉中含有幾種色素和學(xué)習(xí)對色素進行提取和分離的方法綠葉中有哪些色素呢？綠葉中有哪些色素呢？自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)閱讀課本閱讀課本P97-98P97-98頁的

2、實驗綠葉中色素的提取和分離頁的實驗綠葉中色素的提取和分離一、捕獲光能的色素一、捕獲光能的色素1 1、為什么選擇新鮮的綠葉？、為什么選擇新鮮的綠葉？2 2、無水乙醇、層析液分別有什么作用？層析液、無水乙醇、層析液分別有什么作用？層析液的成分主要是什么？的成分主要是什么？3 3、二氧化硅和碳酸鈣有什么作用？、二氧化硅和碳酸鈣有什么作用？4 4、為什么要將濾液試管口用棉塞塞嚴(yán)？、為什么要將濾液試管口用棉塞塞嚴(yán)？新鮮的綠葉新鮮的綠葉 無水乙醇無水乙醇 ；層析液；層析液 ；二氧化硅使二氧化硅使 ，碳酸鈣，碳酸鈣防止防止色素含量較高色素含量較高提取色素提取色素分離色素分離色素研磨更充分研磨更充分防止色素被

3、破壞防止色素被破壞乙醇揮發(fā)和色素被氧化乙醇揮發(fā)和色素被氧化丙酮，苯，石油醚丙酮，苯，石油醚綠葉中色素的提取和分離溶解法和紙層析法）綠葉中色素的提取和分離溶解法和紙層析法）葉綠體中的色素能溶解在葉綠體中的色素能溶解在 中，用中，用無水乙醇可提取葉綠體中色素。無水乙醇可提取葉綠體中色素。u色素的提取色素的提取實驗原理實驗原理u色素的分離色素的分離色素在層析液中色素在層析液中 ，溶解度高的色素分子隨層析，溶解度高的色素分子隨層析液在紙條上的擴散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾液在紙條上的擴散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。紙條上的擴散得慢，因

4、而可用層析液將不同的色素分離。有機溶劑無水乙醇有機溶劑無水乙醇溶解度不同溶解度不同實驗注意事項實驗注意事項1 1、丙酮和層析液都是（、丙酮和層析液都是（ ）的有機溶劑，所以研磨要快，收集的濾液要用棉的有機溶劑，所以研磨要快，收集的濾液要用棉塞塞住，層析時要加蓋，盡量減少有機溶劑的揮塞塞住，層析時要加蓋，盡量減少有機溶劑的揮發(fā)。發(fā)。2 2、用干燥的定性濾紙，由于（、用干燥的定性濾紙，由于（ ） 3 3、濾紙條一端剪去兩個角是因為濾紙條邊緣擴散快，中間、濾紙條一端剪去兩個角是因為濾紙條邊緣擴散快，中間擴散慢，（擴散慢，（ ） 4 4、濾液細線細、直、齊是（、濾液細線細、直、齊是（ ）5 5、重復(fù)畫

5、濾液細線、重復(fù)畫濾液細線2-32-3次，是為了（次，是為了（ ）6 6、層析時不要讓濾液細線觸及層析液，防止色素、層析時不要讓濾液細線觸及層析液，防止色素( )( )中而無法分離中而無法分離其透性好，吸收濾液較多其透性好，吸收濾液較多易揮發(fā)且有一定毒性易揮發(fā)且有一定毒性保證使濾液能同步到達濾液細線保證使濾液能同步到達濾液細線防止色素帶重疊而影響分離效果防止色素帶重疊而影響分離效果 積累更多的色素積累更多的色素溶解于層析液溶解于層析液濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說明了什么？這說明了什么？( (藍綠色藍綠色) )( (黃

6、綠色黃綠色) )( (橙黃色橙黃色) )( (黃色黃色) )擴散速度擴散速度含量含量溶解度溶解度最快最快較快較快較慢較慢最慢最慢最少最少較少較少最多最多較多較多最高最高較高較高較低較低最低最低葉綠素由葉綠素由C C、H H、O O、N N、MgMg構(gòu)成構(gòu)成色素吸收的光譜色素吸收的光譜葉綠素溶液葉綠素溶液葉綠素主要吸收紅光和藍紫光葉綠素主要吸收紅光和藍紫光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光類胡蘿卜素溶液類胡蘿卜素溶液葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜葉綠素葉綠素a a和葉綠素和葉綠素b b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。紅光有利

7、于糖類的合成，藍光有利于蛋白質(zhì)、主要吸收藍紫光。紅光有利于糖類的合成，藍光有利于蛋白質(zhì)、脂肪的合成。脂肪的合成。葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，再加上葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射回來，再加上葉綠素含量多，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。葉綠素含量多，所以葉片才呈現(xiàn)綠色。 2 2、溫室或大棚種植蔬菜應(yīng)選擇什么顏色的塑料薄膜？、溫室或大棚種植蔬菜應(yīng)選擇什么顏色的塑料薄膜？1 1、葉片為什么往往是綠色的呢？、葉片為什么往往是綠色的呢？可以選擇有色薄膜，比如紅色或藍色的薄膜，只允許紅光或可以選擇有色薄膜，比如紅色或藍色的薄膜，只允許紅光或藍光通過。還可以選擇無色透明塑料薄膜可以通過所有波長藍光通過。還可

8、以選擇無色透明塑料薄膜可以通過所有波長的可見光波長為的可見光波長為400-700），光合效率最強。），光合效率最強。3 3、秋季植物葉變黃、變紅是什么原因？、秋季植物葉變黃、變紅是什么原因？秋季秋季, , 氣溫降低氣溫降低, , 葉綠素分解，葉片中的葉黃素、胡蘿卜素葉綠素分解，葉片中的葉黃素、胡蘿卜素開始顯露；形成了花青素，花青素遇酸變紅開始顯露；形成了花青素，花青素遇酸變紅自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)閱讀課本閱讀課本P99-100P99-100頁的葉綠體結(jié)構(gòu)和葉綠體功能的實驗頁的葉綠體結(jié)構(gòu)和葉綠體功能的實驗二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能18171817年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉

9、綠年，兩位法國科學(xué)家首次從植物中分離出葉綠素，當(dāng)時并不清楚葉綠素在植物細胞中的分布情況。素，當(dāng)時并不清楚葉綠素在植物細胞中的分布情況。18651865年，德國植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作年，德國植物學(xué)家薩克斯研究葉綠素在光合作用中的功能時，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的用中的功能時，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個細胞中，而是集中在一個更小的結(jié)構(gòu)里，后來整個細胞中，而是集中在一個更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。人們稱之為葉綠體。小資料小資料基?；Ｍ饽ね饽?nèi)膜內(nèi)膜基質(zhì)基質(zhì)類囊體類囊體(有色素和酶有色素和酶)(內(nèi)囊體堆疊，含有內(nèi)囊體堆疊，含有酶酶)雙層膜；類囊體堆疊成基粒增大膜面積；基

10、質(zhì)中也有酶，雙層膜；類囊體堆疊成基粒增大膜面積；基質(zhì)中也有酶，還有少量的還有少量的DNADNA和和RNARNA內(nèi)囊體薄膜上含有吸收、傳送、轉(zhuǎn)化光能的色素內(nèi)囊體薄膜上含有吸收、傳送、轉(zhuǎn)化光能的色素葉綠體存在葉綠體存在于葉肉細胞、于葉肉細胞、莖幼嫩組織、莖幼嫩組織、保衛(wèi)細胞保衛(wèi)細胞運用：水綿運用：水綿好氧細菌好氧細菌水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察恩格爾曼實驗恩格爾曼實驗18801880年，年，( (美）美）資料分析：葉綠體的功能資料分析：葉綠體的功能1裝片中好氧細菌向葉綠體被裝片中好氧細菌向葉綠體被光束照射到的部位集中。光束照射到的部位集中。裝片中好氧細菌分布

11、在葉綠體裝片中好氧細菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍。所有受光部位的周圍。氧是由葉綠體釋放出來的，氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。葉綠體是光合作用的場所。2結(jié)論：結(jié)論：葉綠體的被光束照射到的葉綠體的被光束照射到的部位是光合作用的場所部位是光合作用的場所結(jié)論：結(jié)論：景象：景象：沒有沒有空氣空氣黑暗黑暗 極極 細細 光光 束束 完完 全全 光光 照照氧氣是葉綠體釋放出來的。氧氣是葉綠體釋放出來的。葉綠體是光合作用的場所。葉綠體是光合作用的場所。光合作用需要光能光合作用需要光能結(jié)論結(jié)論: :恩吉爾曼實驗1 1、為什么水綿是合適的實驗材料？、為什么水綿是合適的實驗材料？ 2 2、他是如

12、何控制實驗條件的？、他是如何控制實驗條件的？水綿具有細而長的葉綠體，便于觀察水綿具有細而長的葉綠體，便于觀察A A、選用黑暗、無空氣的環(huán)境：排除環(huán)境中光線和、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氧氣的影響B(tài) B、選用極細的光束，并用好氧細菌檢測，準(zhǔn)確判斷、選用極細的光束，并用好氧細菌檢測，準(zhǔn)確判斷釋放釋放O2O2的部位的部位C C、進行黑暗局部光照與曝光的對照實驗，從而、進行黑暗局部光照與曝光的對照實驗，從而明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。三、光合作用的探索歷程三、光合作用的探索歷程 綠色植物通過葉綠體，利用光能，把綠色植物通過葉綠體，利用光能，把

13、CO2和和H2O轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出O2的過程。的過程。1 1、光合作用的概念、光合作用的概念2 2、光合作用的實質(zhì)、光合作用的實質(zhì)合成有機物，儲存能量合成有機物，儲存能量閱讀課本閱讀課本P100-101P100-101頁葉綠體的探索歷程并頁葉綠體的探索歷程并思考以下思考以下4 4個問題個問題1.1.英國的普利斯特利的意義和不足之處分別是？英國的普利斯特利的意義和不足之處分別是？2.2.荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實驗結(jié)果是什么？德國科學(xué)家梅耶得荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實驗結(jié)果是什么？德國科學(xué)家梅耶得出了什么結(jié)論？出了什么結(jié)論？ 植物可以更新空氣，但沒有

14、發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣，但沒有發(fā)現(xiàn)光的作用。光的作用。英格豪斯：植物更新空氣需要光，并且只有綠葉才有這個功能英格豪斯：植物更新空氣需要光，并且只有綠葉才有這個功能梅耶：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來了。梅耶：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來了。3.3.德國植物學(xué)家薩克斯的實驗過程及結(jié)果證明了什么？德國植物學(xué)家薩克斯的實驗過程及結(jié)果證明了什么？光照一半暴光，一半遮光）光照一半暴光，一半遮光） 綠葉綠葉肌餓處理肌餓處理碘蒸氣處理碘蒸氣處理光合作用的產(chǎn)物有淀粉的生成光合作用的產(chǎn)物有淀粉的生成4.4.魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法的探究實驗過程及所證明什么問題？魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法的探究實驗過程及所證明什么問題？光合作

15、用釋放的氧氣來自于水的分解光合作用釋放的氧氣來自于水的分解反應(yīng)條件：反應(yīng)條件：反應(yīng)場所：反應(yīng)場所：反應(yīng)物：反應(yīng)物：生成物：生成物：能量變化：能量變化：光能等光能等葉綠體葉綠體CO2CO2，H2OH2O有機物，有機物，O2O2光能光能化學(xué)能化學(xué)能CO2+H2*O光能光能葉綠體葉綠體(CH2O) +*O2四、光合作用的過程四、光合作用的過程年代年代科學(xué)家科學(xué)家結(jié)論結(jié)論16641664海爾蒙特海爾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植物可以更新空氣更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有綠葉才可以只有綠葉才可以更

16、更新空氣新空氣18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用時植物在光合作用時把光能轉(zhuǎn)變成把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能了化學(xué)能儲存起來儲存起來18641864薩克斯薩克斯綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉產(chǎn)生淀粉18801880恩格爾曼恩格爾曼氧氧由葉綠體釋放出來。由葉綠體釋放出來。葉綠體葉綠體是是光合作用的場所。光合作用的場所。19391939魯賓魯賓 卡門卡門光合作用釋放的光合作用釋放的氧氧來自來自水水。2020世紀(jì)世紀(jì)4040代代卡爾文卡爾文光合產(chǎn)物中有機物的光合產(chǎn)物中有機物的碳碳來自來自COCO2 2光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù)劃分依據(jù): :反應(yīng)過程是否需要光能反應(yīng)過程是否需要光能光

17、反應(yīng)在白天可以進行嗎？夜間呢？光反應(yīng)在白天可以進行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進行嗎？夜間呢？有光才能反應(yīng)有光才能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)H2OH2O類囊體膜類囊體膜酶酶Pi ADPATP光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段光、色素、酶、水光、色素、酶、水葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體的類囊體薄膜上水的光解：水的光解：H2O H + O2光能光能（還原劑）（還原劑）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量光能）能量光能） ATP酶酶H場所：場所：條件：條件：物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化進入葉綠進入葉綠體基質(zhì)，體基質(zhì)，參與暗反參與暗反應(yīng)應(yīng)供暗反供暗反應(yīng)使用應(yīng)使用光能

18、光能 ATP ATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能CO2 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 2C3C3C3的的還原還原葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)多種酶多種酶H2OH2O類囊體膜類囊體膜酶酶Pi ADPATPH糖類糖類+H2O卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段CO2CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3C3的還原：的還原：葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中ATPH 、ADP+Pi2C3 2C3 CH2O)+H2O+C5CH2O)+H2O+C5酶酶糖類糖類H 、ATP、酶、酶、CO2場所：場所：條件：條件：物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化CO2 五碳化合物五碳化

19、合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)多種酶多種酶糖類糖類+H2OATPH ATP中活躍的化學(xué)中活躍的化學(xué)能能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能 聯(lián)系聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件條件場所場所物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化光、色素、酶、光、色素、酶、H2OCO2CO2、多種酶、多種酶、HH、ATPATP葉綠體類囊體薄膜上葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中水的光解；水的光解；ATPATP的生的生成成CO2CO2的固定；的固定； C3 C3的還的還原原ATPATP中活中活 躍化

20、學(xué)能躍化學(xué)能光能光能ATPATP中活中活 躍化學(xué)能躍化學(xué)能有機物中穩(wěn)有機物中穩(wěn)定化學(xué)能定化學(xué)能光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供HH和和ATPATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADPADP和和PiPi。討論：條件變化時，各種物質(zhì)合成量的動態(tài)變化。討論：條件變化時，各種物質(zhì)合成量的動態(tài)變化。條件條件C C3 3C C5 5HH和和ATPATP(CHCH2 2O)O)合合成量成量停止光照，停止光照，COCO2 2不變不變突然光照，突然光照，COCO2 2不變不變光照不變停止光照不變停止COCO2 2供應(yīng)供應(yīng)光照不變，光照不變，COCO2 2增加增加添加

21、添加減少減少減少或沒有減少或沒有減少或沒有減少或沒有減少減少添加添加添加添加添加添加減少減少添加添加減少或沒有減少或沒有添加添加添加添加減少減少減少減少添加添加H2O2H + 1/2O2H2O2H + 1/2O2+PiPi+光能光能ATPATP酶酶ADPADP水的光解：水的光解：ATPATP的合成：的合成： 暗反應(yīng)暗反應(yīng)總結(jié)總結(jié)光反應(yīng)光反應(yīng)12H2O + 6CO2 C6H12O6+6H2O 12H2O + 6CO2 C6H12O6+6H2O +6O2+6O2光能光能葉綠體葉綠體特別說明：光合作用的產(chǎn)物除糖類和氧外，還有氨基酸、脂特別說明：光合作用的產(chǎn)物除糖類和氧外，還有氨基酸、脂肪等有機物肪等

22、有機物總結(jié)總結(jié)光反應(yīng)光反應(yīng)CO2CO2的固定：的固定：CO2 + C5 2C3CO2 + C5 2C3 CO2的還原： CO2+H2O CO2+H2O （CH2O)+O2CH2O)+O2光能光能葉綠體葉綠體ATPH 、ADP+Pi2C3 2C3 CH2O)+H2O+C5CH2O)+H2O+C5酶酶糖類糖類原料和產(chǎn)物的對應(yīng)關(guān)系：原料和產(chǎn)物的對應(yīng)關(guān)系：（CH2OCH2O）C CH HO OCO2CO2CO2CO2H2OH2OO2H2O能量的轉(zhuǎn)移途徑能量的轉(zhuǎn)移途徑碳的轉(zhuǎn)移途徑碳的轉(zhuǎn)移途徑光能光能(CH2O)(CH2O)中穩(wěn)定中穩(wěn)定的化學(xué)能的化學(xué)能CO2CO2C3C3（CH2OCH2O）光合作用的意義

23、光合作用的意義為一切生物生命活動的進行提供所必需的營養(yǎng)物質(zhì)為一切生物生命活動的進行提供所必需的營養(yǎng)物質(zhì)為一切生物生命活動的進行提供所必需的能量為一切生物生命活動的進行提供所必需的能量維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡。緩解溫室效應(yīng)維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡。緩解溫室效應(yīng)總之，從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合總之，從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。形成臭氧，保護地球生物形成臭氧，保護地球生物自養(yǎng)生物自養(yǎng)生物以光、以光、CO2CO2、H2OH2O等無機物為原料合成糖類等有機物，且有機物中等無機物為原料合成糖類等有

24、機物，且有機物中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如綠色植物、許多微生物。儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如綠色植物、許多微生物。異養(yǎng)生物異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌。人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌。 利用環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造利用環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數(shù)的細菌，如硝化細菌、硫細菌、有機物。少數(shù)的細菌，如硝化細菌、硫細菌、Fe細細菌。菌。光能自養(yǎng)生物光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物生長時能以簡單的無機物作為營養(yǎng)物質(zhì)，稱為自養(yǎng)型生物生長時能以簡單的

25、無機物作為營養(yǎng)物質(zhì)，稱為自養(yǎng)型生物新陳代謝新陳代謝同化作用同化作用（把非己變成自（把非己變成自己）己）異化作用異化作用（把自己變成非（把自己變成非己）己）自養(yǎng)型自養(yǎng)型異養(yǎng)型異養(yǎng)型需氧型需氧型厭氧型厭氧型紅螺菌的同化作用屬于兼性營養(yǎng)型紅螺菌的同化作用屬于兼性營養(yǎng)型酵母菌的異化作用屬于兼性厭氧型酵母菌的異化作用屬于兼性厭氧型光能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型植物在光照下單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量?？赏ㄖ参镌诠庹障聠挝粫r間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。可通過測定一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。過測定一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。光合作用強度概念光合作

26、用強度概念影響光合作用強度的因素影響光合作用強度的因素植物自身因素植物自身因素( (植物種類、不同生長階段、酶的種類和數(shù)量、葉植物種類、不同生長階段、酶的種類和數(shù)量、葉面積指數(shù)、葉齡面積指數(shù)、葉齡) )環(huán)境因素：光強度、光質(zhì)、時間長短）、溫度、水分、環(huán)境因素：光強度、光質(zhì)、時間長短）、溫度、水分、CO2濃度、礦質(zhì)元素濃度、礦質(zhì)元素光合作用原理的應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用光合作用速率光合作用速率(光合速率）光合速率）單位時間、單位葉面積吸收的單位時間、單位葉面積吸收的CO2CO2的量或放出的量或放出O2O2的量，的量，稱為光合作用速率，簡稱為光合速率稱為光合作用速率，簡稱為光合速率一般測定光合速率的

27、結(jié)果實際上是光合作用減去呼吸作一般測定光合速率的結(jié)果實際上是光合作用減去呼吸作用的差數(shù)，稱為表觀光合速率或凈光合速率。即表觀用的差數(shù)，稱為表觀光合速率或凈光合速率。即表觀凈光合速率凈光合速率+ +呼吸速率呼吸速率= =總真正光合速率。一般總真正光合速率。一般通過吸收的通過吸收的CO2CO2的量或放出的量或放出O2O2的量來測定。的量來測定。探求：環(huán)境中影響光合作用強度的因素探求：環(huán)境中影響光合作用強度的因素 實驗原理：實驗原理： 利用真空滲水法排除葉片細胞間隙中的氣利用真空滲水法排除葉片細胞間隙中的氣體，使其沉入水中。在光合作用的過程中體，使其沉入水中。在光合作用的過程中植物吸收植物吸收CO2

28、并排除并排除O2，產(chǎn)生，產(chǎn)生O2的多少與的多少與光合作用的強度密切相關(guān)，光合作用的強度密切相關(guān)， O2溶解度很小，溶解度很小，積累在細胞間隙從而使下沉的葉片上浮。積累在細胞間隙從而使下沉的葉片上浮。因此可依據(jù)一定時間內(nèi)葉片上浮的數(shù)量及因此可依據(jù)一定時間內(nèi)葉片上浮的數(shù)量及時間長短，來比較光合作用的強弱。時間長短，來比較光合作用的強弱。 間接測間接測O2O2生成速率，來比較不同光照強度和不同生成速率，來比較不同光照強度和不同CO2CO2濃度條件下光合作用的強度濃度條件下光合作用的強度 。實驗方法實驗方法新鮮臘梅葉片，打孔器，注射器，新鮮臘梅葉片，打孔器，注射器，40W40W臺燈，臺燈，100ml1

29、00ml燒燒杯，鑷子，杯，鑷子，NaHCO3NaHCO3溶液，一次性紙杯，標(biāo)簽紙，清水溶液，一次性紙杯，標(biāo)簽紙，清水等等材料用具材料用具實驗步驟：實驗步驟： 1.用打孔器打出大小相等的圓葉片若干片用打孔器打出大小相等的圓葉片若干片避開葉的主脈）避開葉的主脈） 2.用注射器連抽幾次抽出葉片中的氣體，使葉用注射器連抽幾次抽出葉片中的氣體，使葉片沉入水底片沉入水底3.將氣體逸出的葉片放入一次性杯中保存將氣體逸出的葉片放入一次性杯中保存 4.將將3個燒杯編號后，分別加入個燒杯編號后，分別加入2個個40ml NaHCO3溶液、溶液、1個個40ml清水，并各放入清水，并各放入10片抽片抽去氣體的葉片去氣體

30、的葉片 5.按實驗記錄表進行操作燒杯編燒杯編號號處理條件處理條件5分鐘上浮數(shù)分鐘上浮數(shù)10分鐘上浮數(shù)分鐘上浮數(shù) 15分鐘上浮數(shù)分鐘上浮數(shù)1距距40W臺燈臺燈15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室溫室溫2距距40W臺燈臺燈25cm，2%NaHCO3溶液溶液，室溫室溫3距距40W臺燈臺燈15cm，清水清水，室溫室溫6.記錄實驗數(shù)據(jù)實驗結(jié)果燒杯編號燒杯編號處理條件處理條件5分鐘上浮數(shù)分鐘上浮數(shù)10分鐘上浮數(shù)分鐘上浮數(shù) 15分鐘上浮數(shù)分鐘上浮數(shù)1距距40W臺燈臺燈15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室溫室溫1592距距40W臺燈臺燈25cm，2%NaHCO3溶液，溶液，室溫室溫0253距距40W臺燈臺

31、燈15cm，清水清水，室溫室溫000實驗反思：實驗反思： 實驗變量梯度太大，組別少，因此實驗變量梯度太大，組別少，因此誤差大，應(yīng)分別對不用因素進行探究，誤差大，應(yīng)分別對不用因素進行探究，且應(yīng)有平行試驗。且應(yīng)有平行試驗。影響光合作用的各種因素注意注意P P、Q Q點的含義點的含義內(nèi)因：內(nèi)因：外因：外因：基因決定酶種類基因決定酶種類數(shù)量不同數(shù)量不同光強度、光質(zhì)、時間長短）光強度、光質(zhì)、時間長短）CO2濃度濃度溫度溫度礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素水分水分【光合時間、光合面積葉面指數(shù)）】【光合時間、光合面積葉面指數(shù)）】不同植物光合作用不同；不同植物光合作用不同；不同部位葉光合作用不同；不同部位葉光合作用不同；不同

32、葉齡的葉光合作用不同。不同葉齡的葉光合作用不同。影響光合作用因素總結(jié)影響光合作用因素總結(jié)兩種表示方法有什么區(qū)別呢？兩種表示方法有什么區(qū)別呢？1.光光 光合速率光合速率0光照強度光照強度A 光照強度光照強度ABCABC點以及點以及ABAB段、段、BCBC段各代表的意義，？段各代表的意義，？A:A:光照強度為光照強度為0, 0, 只進行細胞呼吸只進行細胞呼吸, , 釋放的釋放的CO2CO2量表明呼吸強度量表明呼吸強度 B:B:光合作用強度呼吸作用強度光合作用強度呼吸作用強度, ,呼吸釋放的呼吸釋放的CO2CO2全用于光合作用全用于光合作用 C:C:光合強度最大點，光合強度最大點，C C點以后限制光

33、合作用的不再是光照強度點以后限制光合作用的不再是光照強度ABAB段段: :隨光照增強隨光照增強, ,光合作用逐漸加強光合作用逐漸加強, ,此段呼吸強度光合強度此段呼吸強度光合強度（呼吸強度）（呼吸強度）BCBC段段: :隨光照增強隨光照增強, ,光合作用逐漸加強光合作用逐漸加強, ,此段光合強度呼吸強度此段光合強度呼吸強度光照強度對光合光照強度對光合速率的影響速率的影響光光凈光合速率凈光合速率呼吸速率呼吸速率實際光合速率總值）實際光合速率總值）（呼吸強度）（呼吸強度）受光影響受光影響受受CO2、酶或其他因素限制、酶或其他因素限制 應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地

34、制宜地種植植物。 真正光合速率真正光合速率= =凈光合速率凈光合速率+ +呼吸速率呼吸速率一天的時間光合作用速率O光照強度121410光合作用速率與光照強度、時間的關(guān)系光合作用速率與光照強度、時間的關(guān)系夏天一天中日照強度與光合作用速率的關(guān)系夏天一天中日照強度與光合作用速率的關(guān)系日變化日變化( (光照時間光照時間) )：一般與太陽輻射的進程相符合。：一般與太陽輻射的進程相符合。光合作用速率夏天）O光照強度夏天）121410一天的時間一天的時間光合作用速率與光照強度、時間的關(guān)系光合作用速率與光照強度、時間的關(guān)系春天一天中日照強度與光合作用速率的關(guān)系春天一天中日照強度與光合作用速率的關(guān)系運用：控制好

35、光強運用：控制好光強 、光照時間、光照時間措施：措施： 大棚種植陰雨天應(yīng)補充光照，把光強控制在光飽和點，至大棚種植陰雨天應(yīng)補充光照，把光強控制在光飽和點，至少要在光補償點之上；少要在光補償點之上； 根據(jù)陽生植物和陰生植物對光照的不同要求，控制光照強弱。根據(jù)陽生植物和陰生植物對光照的不同要求，控制光照強弱。如間作套種時農(nóng)作物的種類搭配、林帶樹種的搭配等。如間作套種時農(nóng)作物的種類搭配、林帶樹種的搭配等。 通過輪作通過輪作,延長光合作用時間延長光合作用時間 白光白光 綠光綠光綠色綠色玻璃玻璃B哪一株植物生長狀況更好哪一株植物生長狀況更好? ? 白光白光 白光白光無色無色玻璃玻璃C 白光白光 紅光紅光

36、紅色紅色玻璃玻璃A光質(zhì)光質(zhì)溫室大棚一般使用無色透明玻璃溫室大棚一般使用無色透明玻璃最大總光合量/%總光合量凈光合量葉面指數(shù)呼吸量 影響光合作用的因素影響光合作用的因素光照面積光照面積合理利用光能的方法合理利用光能的方法1 1、套種、復(fù)種：延長光合作用時間、套種、復(fù)種：延長光合作用時間2 2、間種、合理密植：增加光合作用面積、間種、合理密植：增加光合作用面積3 3、防止?fàn)I養(yǎng)生長過強、防止?fàn)I養(yǎng)生長過強, ,導(dǎo)致葉面互相遮擋導(dǎo)致葉面互相遮擋, ,呼吸強于光合呼吸強于光合, , 影響生殖生長影響生殖生長2.2.溫度溫度能能 ABAB段段:(:(在一定范圍內(nèi)在一定范圍內(nèi)) )隨溫度的升高隨溫度的升高,

37、, 光合作用逐漸加強光合作用逐漸加強 B B點點: :光合作用中酶的最適溫度光合作用中酶的最適溫度BCBC段段: :酶活性降低酶活性降低, ,光合速率下降光合速率下降, ,若溫度過高若溫度過高, ,酶失活停止酶失活停止光合作用光合作用生活在寒帶地區(qū)的植物能否正常進行光合作用？生活在寒帶地區(qū)的植物能否正常進行光合作用？ 。ABAB段、段、BCBC段、段、B B點各代表？點各代表？一般植物在一般植物在10103535下正常進行光合作用下正常進行光合作用應(yīng)用措施：應(yīng)用措施：（1 1大田中適時播種大田中適時播種（2 2溫室栽培植物時，冬天適當(dāng)增溫，夏天適當(dāng)降溫；白溫室栽培植物時，冬天適當(dāng)增溫，夏天適當(dāng)

38、降溫；白天調(diào)到最適溫度或適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫以增加晝夜天調(diào)到最適溫度或適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫以增加晝夜溫差；陰雨天白天適當(dāng)降溫，維持晝夜溫差。溫差；陰雨天白天適當(dāng)降溫，維持晝夜溫差。請判斷圖中曲線哪條代請判斷圖中曲線哪條代表的是光合作用、呼吸表的是光合作用、呼吸作用？凈光合速率曲線作用？凈光合速率曲線怎樣繪制？怎樣繪制？3.3.水分水分水分既是光合作用的原料和產(chǎn)物，又是化學(xué)反應(yīng)的媒介水分既是光合作用的原料和產(chǎn)物，又是化學(xué)反應(yīng)的媒介應(yīng)用措施：應(yīng)用措施：合理灌溉。合理灌溉。植物夏季為何植物夏季為何“午休午休”？ 水分水分 水分是植物蒸騰的對象。缺水水分是植物蒸騰的對象。缺水氣孔關(guān)閉氣孔關(guān)

39、閉CO2CO2進入受進入受阻阻間接影響光合作用間接影響光合作用光合作用強度光合作用強度O盛夏盛夏A 7 10 12 14 184.CO24.CO2a:CO2a:CO2飽和點。光合速率不再隨飽和點。光合速率不再隨CO2CO2濃度的增加而增加濃度的增加而增加CO2CO2濃度濃度a a0c cd d光合速率光合速率呼吸速率呼吸速率c:c:呼吸作用強度。只有呼吸，沒有光合作用呼吸作用強度。只有呼吸，沒有光合作用d:CO2d:CO2補償點。光合作用吸收的補償點。光合作用吸收的CO2CO2呼吸作用釋放的呼吸作用釋放的CO2CO2adad段段:(:(在一定范圍內(nèi)在一定范圍內(nèi)) )光合速率隨光合速率隨CO2C

40、O2濃度的增大而加快濃度的增大而加快光合速率光合速率0外界外界CO2CO2濃度濃度A BA:A:進行光合作用所需最進行光合作用所需最低外界低外界CO2CO2濃度濃度B:CO2B:CO2飽和點飽和點b:CO2的補償點的補償點c:CO2的飽和點的飽和點acbde運用：溫室栽培時適當(dāng)提高運用：溫室栽培時適當(dāng)提高CO2CO2的濃度燃燒液的濃度燃燒液化石油氣，使用化石油氣，使用CO2CO2發(fā)生器發(fā)生器) )措施：措施：多施有機肥或農(nóng)家肥多施有機肥或農(nóng)家肥 大田生產(chǎn)大田生產(chǎn)“正其行，通其風(fēng)正其行，通其風(fēng)”，即為提高，即為提高CO2CO2濃度、濃度、增加產(chǎn)量增加產(chǎn)量釋放一定量的干冰或施釋放一定量的干冰或施“

41、碳銨碳銨” (NH4HCO3)” (NH4HCO3)必須指出：增加必須指出：增加CO2CO2可以提高光合效率，但是無限制可以提高光合效率，但是無限制地在全球范圍內(nèi)提高地在全球范圍內(nèi)提高CO2CO2濃度，會產(chǎn)生濃度，會產(chǎn)生“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”CO2CO2濃度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)濃度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。閉，抑制光合作用。5.5.礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高光合作用在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率速率當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高

42、而導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。透失水而萎蔫。應(yīng)用措施：應(yīng)用措施：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量合理施肥可促進葉片面積增可提高農(nóng)作物產(chǎn)量合理施肥可促進葉片面積增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。 N、P、K等元素等元素6.6.葉齡葉齡OAOA段段幼葉。隨幼葉的不斷生長，葉幼葉。隨幼葉的不斷生長，葉面積增大，葉綠體增多，葉綠素含量增面積增大，葉綠體增多，葉綠素含量增加，光合速率增加。加，光合速率增加。ABAB段段壯葉。葉片面積、葉綠體和葉壯葉。葉片面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率

43、穩(wěn)定。綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率穩(wěn)定。BCBC段段老葉。隨葉齡的增加，葉綠素老葉。隨葉齡的增加，葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。被破壞，光合速率也隨之下降。 應(yīng)用措施：應(yīng)用措施：農(nóng)作物、果樹管農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉?？衫先~、殘葉?？山档推浜粑饔媒档推浜粑饔孟挠袡C物。消耗有機物。 幾個易混淆的概念幾個易混淆的概念光能利用率光能利用率光合作用效率光合作用效率光合作用速率光合作用速率光合作用強度光合作用強度單位土地面積上植物光合作用積累的有機物中所含的化學(xué)能，單位土地面積上植物光合作用積累的有機物中所含的化學(xué)能，占同一期間入射單位土地面積的光能量的百分率。光能

44、利用率占同一期間入射單位土地面積的光能量的百分率。光能利用率= =光合作用制造的有機物中的能量光合作用制造的有機物中的能量/ /種植面積內(nèi)所照射的光能。種植面積內(nèi)所照射的光能。一、光能利用率一、光能利用率、延長光照時間、增加光合作用面積和增加光合作用效率等。其中延長光照時間、延長光照時間、增加光合作用面積和增加光合作用效率等。其中延長光照時間是延長全年內(nèi)單位土地面積綠色植物進行光合作用的時間。是延長全年內(nèi)單位土地面積綠色植物進行光合作用的時間。提高光能利用率是發(fā)揮農(nóng)作物增產(chǎn)潛力的有效途徑提高光能利用率是發(fā)揮農(nóng)作物增產(chǎn)潛力的有效途徑2 2、意義、意義1 1、概念、概念3 3、措施、措施、輪種、間

45、種和套種。在一年內(nèi)通過巧妙搭配各種農(nóng)作物，、輪種、間種和套種。在一年內(nèi)通過巧妙搭配各種農(nóng)作物，在空間和時間上提高光能利用；增加光合作用面積是通過合理在空間和時間上提高光能利用；增加光合作用面積是通過合理密植，通過控制葉面積指數(shù)，保證凈光合速率最大，積累的光密植，通過控制葉面積指數(shù)，保證凈光合速率最大，積累的光合產(chǎn)物最多。合產(chǎn)物最多。二、光合作用效率二、光合作用效率綠色植物通過光合作用制造的有機物中所含的能量，與綠色植物通過光合作用制造的有機物中所含的能量，與光合作用中吸收的光能的比值。光合作用效率光合作用中吸收的光能的比值。光合作用效率= =光合作光合作用制造的有機物中的能量用制造的有機物中的

46、能量/ /光合作用中吸收的光能。光合作用中吸收的光能。molmolm2m2s-1s-1每秒每平方米葉面積吸收每秒每平方米葉面積吸收CO2CO2微摩爾微摩爾數(shù)）、數(shù)）、molmoldm2dm2h-1h-1每小時每平方分米葉面積吸收每小時每平方分米葉面積吸收CO2CO2微摩爾數(shù)）。微摩爾數(shù)）。1 1、概念：、概念：延長每天的光照時間、提高延長每天的光照時間、提高CO2CO2濃度和溫度，保證礦質(zhì)濃度和溫度，保證礦質(zhì)元素的供應(yīng)。元素的供應(yīng)。2 2、提高光合作用效率的措施、提高光合作用效率的措施三、光合作用速率三、光合作用速率(光合速率）光合速率）單位時間、單位葉面積吸收的單位時間、單位葉面積吸收的CO

47、2CO2的量或放出的量或放出O2O2的量，的量，稱為光合作用速率，簡稱為光合速率稱為光合作用速率，簡稱為光合速率一般測定光合速率的方法中都沒有把葉片的呼吸作用考一般測定光合速率的方法中都沒有把葉片的呼吸作用考慮在內(nèi)，所以測定的結(jié)果實際上是光合作用減去呼吸作慮在內(nèi)，所以測定的結(jié)果實際上是光合作用減去呼吸作用的差數(shù)，稱為表觀光合速率或凈光合速率。如果把表用的差數(shù)，稱為表觀光合速率或凈光合速率。如果把表觀光合速率觀光合速率+ +呼吸速率，則得到總真正光合速率。呼吸速率，則得到總真正光合速率。1 1、概念：、概念：四、光合作用強度四、光合作用強度植物在光照下單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)植物在光照

48、下單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量，稱為光合作用強度。量，稱為光合作用強度。1 1、概念：、概念：2 2、影響光合作用強度的因素、影響光合作用強度的因素內(nèi)因：個體差異、酶的種類和數(shù)量、葉齡、葉面積指數(shù)內(nèi)因：個體差異、酶的種類和數(shù)量、葉齡、葉面積指數(shù)( (疏密）疏密）外因：光強度、光質(zhì)、時間長短）；外因：光強度、光質(zhì)、時間長短）；CO2濃度；溫濃度；溫度礦質(zhì)元素；水分、度礦質(zhì)元素；水分、概念之間的聯(lián)系與區(qū)別概念之間的聯(lián)系與區(qū)別光能利用率與光合作用效率光能利用率與光合作用效率光合作用速率與光合作用強度光合作用速率與光合作用強度光合作用效率與光合作用速率光合作用效率與光合作用速率光能利用率與光合作用效率光能利用率與光合作用效率光能利用率是針對單位面積土地上的植物光合光能利用率是針對單位面積土地上的植物光合作用，包括光合作用效率。作用，包括光合作用效率。光合作用效率是針對植物本身光合作用，