第三節(jié) 光合作用

第二節(jié)光合作用分布：主要存在綠色植物的葉肉細(xì)胞里以及幼嫩莖稈的皮層細(xì)胞里。功能：綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。五年后

1642年，赫爾蒙特(J.B.vanHelmont)柳樹(shù)增重74.47kg土壤減少0.06kg水分是建造植物體的唯一原料一、光合作用的發(fā)現(xiàn)1771年，(英）普里斯特利(JosephPriestley)的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)果A組:B組:3、綠色植物在光照下吸收了二氧化碳，產(chǎn)生了氧氣1、這兩組實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么？2、蠟燭燃燒和小白鼠呼吸需要的是什么氣體？3、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么問(wèn)題？討論：2、氧氣1、單獨(dú)密封在玻璃罩的蠟燭馬上熄滅、老鼠馬上死去，與綠色植物一起的蠟燭暫時(shí)不會(huì)熄滅、老鼠會(huì)存活很長(zhǎng)時(shí)間酒精水1864年，（德）薩克斯(JuliusvonSachs)的實(shí)驗(yàn)先暗處理，再一半曝光，一半遮光自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)

3、綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉

1、讓葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）消耗掉

1、為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理？2、為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？

3．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？2、部分遮光、部分曝光，是為了進(jìn)行對(duì)照

1880年，（美）恩格爾曼(C.Engelmann)的實(shí)驗(yàn)自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)1、為什么選用水綿做為實(shí)驗(yàn)材料？2、為什么選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境？

3、為什么先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下？1、是因?yàn)樗d不僅有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細(xì)胞中，便于進(jìn)行觀察分析研究2、先選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境，是為了排除實(shí)驗(yàn)中光線和氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。３、能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由釋放出來(lái)的葉綠體光合作用釋放的O2到底是來(lái)自H2O，還是CO2呢，還是兩者兼而有之？

1930年，（美）魯賓(S.Ruben)和卡門（M.Kamaen)

2、同位素標(biāo)記進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)，是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來(lái)自水還是二氧化碳？還是兩者兼而有之？同學(xué)們考慮一下，應(yīng)標(biāo)記哪一種元素？如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?、同位素標(biāo)記法（自學(xué)：P.65“廣角鏡”

）相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)2、第二組向綠色植物提供H218O和CO2

。1、第一組向綠色植物提供C18O2和H2O。

C18O2+H2O

CO2+H218O光照光照O218O2光合作用釋放的O2全部來(lái)自于H2O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(shí)驗(yàn)：(其他條件相同)CO2+H2O*

(CH2O)+O2*光能葉綠體光合作用的概念及反應(yīng)式總結(jié)：光合作用：是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧的過(guò)程。+H2O為什么春夏兩季植物的葉子翠綠醉人，而深秋樹(shù)葉則金黃斑斕呢？思考：這些都和光合作用的場(chǎng)所—葉綠體中的色素有關(guān)葉綠素類胡蘿卜素葉綠素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）外膜內(nèi)膜基質(zhì)基粒葉綠體中的色素葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖(色素)功能:吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能,用于光合作用.胡蘿卜素葉綠素a返回光合作用的場(chǎng)所——葉綠體葉綠體色素吸收可見(jiàn)的太陽(yáng)光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光為什么春夏兩季植物的葉子翠綠醉人，而深秋樹(shù)葉則金黃斑斕呢？討論回答：

葉綠體中的色素分為兩大類：葉綠素和類胡蘿卜素。由于葉綠素含量約占總量的四分之三，而類胡蘿卜素僅占四分之一，所以通常植物的葉子總是翠綠醉人的。這是由于葉綠素掩蓋了類胡蘿卜素顏色的緣故。但是，葉綠素很容易被破壞。秋天葉綠素會(huì)因?yàn)椤叭淌堋辈涣藲鉁叵陆档纫蛩氐挠绊懚纸庀?；胡蘿卜素和葉黃素則比較穩(wěn)定，終于在沒(méi)有葉綠素干擾時(shí)“重見(jiàn)天日”。光合作用的場(chǎng)所——葉綠體色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素吸收可見(jiàn)的太陽(yáng)光葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光光合作用：是綠色植物通過(guò)葉綠體，利用可見(jiàn)光中的光能，把二氧化碳和水合成為儲(chǔ)存能量的糖類（通常指葡萄糖），并且釋放出氧氣的過(guò)程。光合作用的反應(yīng)式：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體釋放的氧氣來(lái)源于參加反應(yīng)的水為什么反應(yīng)式的兩邊都有水？問(wèn)題2：什么是光合作用？二、光合作用的過(guò)程葉綠素a氧化的葉綠素aeeH2OO2H+H+H+類囊體膜類囊體腔NADP+葉綠體基質(zhì)H+NADPHATP合成酶H+ADP+PiATP光反應(yīng)過(guò)程光合作用的過(guò)程CO2五碳化合物固定三碳化合物ATPADP+PiNADPHNADP+（CH2O）n還原暗反應(yīng)過(guò)程又稱為卡爾文循環(huán)1.光反應(yīng)2.暗反應(yīng)CO2的固定:CO2+C5酶C3CO2的還原：C3酶[H]ATP(CH2O)ADP+Pi+能量ATP酶ATP的形成：總結(jié)光合作用的過(guò)程H2O[H]+O2水的光解：光能NADP++H++能量NADPH酶NADPH的形成：三.光合作用的概念及總反應(yīng)反應(yīng)式概念：光合作用是綠色植物葉綠體的色素吸收和利用光能，經(jīng)過(guò)非常復(fù)雜的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程，把無(wú)機(jī)的二氧化碳和水合成富含能量的有機(jī)物，并釋放氧氣的過(guò)程。總反應(yīng)式：CO2+H2O葉綠體光能(C

H2O)

+O2色素分子可見(jiàn)光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用的過(guò)程問(wèn)題3：光合作用是怎樣進(jìn)行？過(guò)程比較光反應(yīng)暗反應(yīng)進(jìn)行部位進(jìn)行條件物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP葉綠體基粒的類囊體葉綠體的基質(zhì)中光、葉綠體色素、酶多種酶，不受光限制1、水的光解2、ATP和NADPH的合成1、CO2的固定2、CO2的還原光能轉(zhuǎn)化為ATP和ADPH中活躍的化學(xué)能ATP和NADOH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為葡萄糖中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系:影響光合作用的因素光合作用的強(qiáng)度（光合速率）用一定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行光合作用釋放O2或消耗CO2的量來(lái)表示內(nèi)在因素：植物體自身生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段，生長(zhǎng)狀況外在因素：光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、其他方面（水、礦質(zhì)元素）光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響A：呼吸作用釋放量B：光補(bǔ)償點(diǎn)C：光飽和點(diǎn)釋放量?jī)舢a(chǎn)量實(shí)際產(chǎn)量呼吸量CO2吸收量CO2光照強(qiáng)度A—B段：光合作用＜呼吸作用體內(nèi)有機(jī)物的量減少B—C段：光合作用＞呼吸作用體內(nèi)有機(jī)物的量增加光合作用實(shí)際產(chǎn)量=光合作用凈產(chǎn)量+呼吸消耗量CO2對(duì)光合作用的影響CO2是光合作用的原料：在一定范圍內(nèi)，CO2濃度增高，光合作用效率增加；但達(dá)到一定濃度時(shí)，再增加CO2濃度，光合作用效率不在增加。生產(chǎn)上應(yīng)用：

1.施用固體二氧化碳（干冰）

2.燃燒有機(jī)物(易引起環(huán)境污染)3.使用NH4HCO3肥料，既可以為植物提供銨鹽，又可以為植物提供二氧化碳。

4.溫室中還可以使用二氧化碳發(fā)生器。

5.使用農(nóng)家肥或把植物的秸稈通過(guò)深耕埋于地下，通過(guò)土壤中微生物的活動(dòng)，分解有機(jī)物，放出二氧化碳。

6.溫室作物也要合理密植和通風(fēng)透光。溫度對(duì)光合作用的影響

在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨溫度升高而加快；溫度過(guò)高會(huì)使酶活性下降，從而使光合作用速率下降討論：光合作用有何意義？CO2O2光合作用的意義為一切生物生命活動(dòng)的進(jìn)行提供所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為一切生物生命活動(dòng)的進(jìn)行提供所必需的能量維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡總之，從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過(guò)程來(lái)看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。光合作用知識(shí)小節(jié)光合作用的概念光合作用的場(chǎng)所光合作用的過(guò)程光合作用的意義光合作用的反應(yīng)式填空：1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于和；形成的和提供給暗反應(yīng)。

2.光合作用的實(shí)質(zhì)是：把和轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把轉(zhuǎn)變成