3.5光合作用資料

3.5光合作用——生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝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，并且釋放出氧氣的過(guò)程。場(chǎng)所條件產(chǎn)物原料一、光合作用概述6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體？光合作用和細(xì)胞呼吸是可逆反應(yīng)嗎？光合作用場(chǎng)所：葉綠體細(xì)胞呼吸主要場(chǎng)所：線粒體基粒外膜內(nèi)膜基質(zhì)H2O光ATPNADPHO2CO2糖光反應(yīng)碳反應(yīng)類囊體（基粒）基質(zhì)光反應(yīng)——碳反應(yīng)——直接需要光的不直接需要光的兩個(gè)階段？我們平時(shí)吃的韭黃是怎么培育出來(lái)的？光合色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)葉綠素a(藍(lán)綠色)類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素b（黃綠色）1/43/4（藍(lán)紫光）（紅光和藍(lán)紫光）二、光合色素及實(shí)驗(yàn)葉綠素分子結(jié)構(gòu)思考: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？春夏葉綠素含量多于類胡蘿卜素，所以呈綠色；秋天溫度下降，葉綠素分解快于合成，呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉片為什么往往是綠色的呢？光合色素的吸收光譜三、光反應(yīng)1、場(chǎng)所：2、條件：3、產(chǎn)物：O2

、ATP、NADPH葉綠體基粒（類囊體膜）光、色素、酶、（水）4、光反應(yīng)發(fā)生的物質(zhì)和能量變化（1）水的光解：能量變化：物質(zhì)變化（2）NADPH的形成：（3）ATP的形成：H2O?O2+2H++2e-

光ADP+Pi+能量ATP酶NADP++H++2e-NADPH酶光能→（電能）→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能梅爾文·卡爾文1961年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，通過(guò)化學(xué)分析，闡明光合作用中碳化合物的合成過(guò)程，即發(fā)現(xiàn)卡爾文循環(huán)1、場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)2、條件：多種酶、ATP、NADPH、（CO2）3、產(chǎn)物：三碳糖等四、碳反應(yīng)CO2的固定：3CO2＋3RuBP6三碳酸酶三碳酸的還原：6三碳酸6三碳糖酶NADPH、ATP4、物質(zhì)變化：3個(gè)CO26個(gè)三碳糖1個(gè)用于糖的生成或其他5個(gè)經(jīng)一系列變化再生為3個(gè)C5C5的再生：5三碳糖3RuBP酶3CO2+3C56C3NADPHNADP+ATPADP6三碳糖1三碳糖5三碳糖5、能量變化：ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能C5：五碳糖；RuBP；

核酮糖二磷酸C3：三碳酸分子；

3-磷酸甘油酸三碳糖：三碳糖磷酸卡爾文循環(huán)NADP++H++2e-NADPH酶項(xiàng)目光反應(yīng)碳反應(yīng)場(chǎng)所條件物質(zhì)轉(zhuǎn)變能量轉(zhuǎn)化葉綠體類囊體膜（葉綠體基粒）光、H2O、色素分子和酶光能電能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能葉綠體基質(zhì)ATP、NADPH、CO2和多種酶3CO2+3RuBP6三碳酸NADPHNADP+ATPADP6三碳糖1三碳糖5三碳糖H2O1/2O2+2H++2e-

光ADP+Pi+能量ATP酶ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能NADP++H++2e-NADPH酶

光反應(yīng)為碳反應(yīng)準(zhǔn)備了還原劑NADPH和能源物質(zhì)NADPH

和ATP；碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供了NADP+和ADP。光反應(yīng)與碳反應(yīng)的聯(lián)系三碳糖淀粉氨基酸蛋白質(zhì)脂質(zhì)三碳糖細(xì)胞呼吸蔗糖其他代謝植物細(xì)胞大部分試分析以下條件下，［H］、ATP、C3酸、C5相對(duì)含量的變化（1）突然減弱光照強(qiáng)度（CO2不變）（2）突然增強(qiáng)光照強(qiáng)度（CO2不變）（3）突然減弱CO2濃度（光強(qiáng)不變）（4）突然增強(qiáng)CO2濃度（光強(qiáng)不變）新陳代謝同化作用光能自養(yǎng)型：自養(yǎng)型異養(yǎng)型綠色植物藻類藍(lán)細(xì)菌硝化細(xì)菌動(dòng)物、真菌、腐生或寄生型細(xì)菌厭氧型：異化作用化能自養(yǎng)型：兼性厭氧型：需氧型：動(dòng)物、植物、真菌酵母菌乳酸菌、破傷風(fēng)桿菌、蛔蟲(chóng)

袁隆平院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)先后于2000年、2004年實(shí)現(xiàn)了超級(jí)雜交稻第一期畝產(chǎn)700公斤、第二期畝產(chǎn)800公斤的攻關(guān)目標(biāo)，并自2005年起瞄準(zhǔn)第三期目標(biāo)畝產(chǎn)900公斤展開(kāi)科研攻關(guān)。針對(duì)這項(xiàng)世界難題，袁隆平院士提出了“良種、良法、良田”相結(jié)合的攻關(guān)策略，最終取得成功。（926.6kg/畝）在不考慮改變水稻品種的前提下，你有何妙計(jì)可提高水稻的平均畝產(chǎn)量呢？思考：

提高水稻的平均畝產(chǎn)量光合速率=(光合強(qiáng)度)光合作用量時(shí)間X面積光合測(cè)定儀實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟活動(dòng)：探究光強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響自變量：因變量：無(wú)關(guān)變量：光合速率光強(qiáng)度溫度、CO2濃度、光照時(shí)長(zhǎng)、葉片長(zhǎng)勢(shì)、葉片的大小等實(shí)驗(yàn)材料：長(zhǎng)勢(shì)、葉面積相同的植株若干，瓦數(shù)不同的冷光燈若干，光合測(cè)定儀等1.取材，分組、編號(hào)。2.設(shè)置自變量。3.對(duì)材料進(jìn)行處理/培養(yǎng)。4.觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（O2釋放速率、CO2吸收速率）實(shí)驗(yàn)步驟：①取長(zhǎng)勢(shì)、葉面積相同的植株若干，隨機(jī)平均分成7組，并按1~7編號(hào)。②第一組遮光處理，其余六組分別用強(qiáng)度為x1、x2、x3、x4、x5、x6的冷光燈對(duì)植株進(jìn)行等距離光照。③在溫度、CO2濃度等適宜且相同的條件下培養(yǎng)。④同時(shí)用光合測(cè)定儀測(cè)定并記錄每組的光合速率。實(shí)驗(yàn)假設(shè)：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光強(qiáng)度的增大而增強(qiáng)。0BAC光強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量1234567光強(qiáng)度0x1x2x3x4x5x6CO2吸收量m0m1m2m3m4m5m6數(shù)據(jù)組別AB光照強(qiáng)度0吸收CO2陽(yáng)生植物陰生植物B：光補(bǔ)償點(diǎn)C：光飽和點(diǎn)C光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)：陽(yáng)生植物＞陰生植物C′B′A′（二）外部因素反應(yīng)條件：光、溫度、必需礦質(zhì)元素反應(yīng)原料：

CO2濃度、水（一）內(nèi)部因素植物種類不同同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段同一植物在不同部位的葉片葉齡五、光合速率及其影響因素葉齡在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響內(nèi)因

作物后期,適當(dāng)摘除老葉、殘葉，降低呼吸。1.幼葉不斷生長(zhǎng),葉綠體(素)不斷增加,光合速率不斷加快；2.老葉葉綠體破壞,光合速率減慢。ABC葉齡光合作用強(qiáng)度O1.葉齡CO2：O2：(CH2O)：①②③??⑥請(qǐng)將右側(cè)關(guān)鍵詞歸類：⑨產(chǎn)量⑩增重?合成?積累?制造①固定②利用③同化④（容器中）減少⑥制造⑦（容器中）增加⑤（葉片）吸收⑧（葉片）釋放總光合凈光合CO2④

⑤O2⑦⑧(CH2O)⑨

⑩?1、研究總光合與凈光合時(shí)的研究對(duì)象分別是：

a.葉肉細(xì)胞；b.葉綠體b、a2、若測(cè)量呼吸量應(yīng)采取什么措施？總光合凈光合呼吸CO2a+cac光合速率＞呼吸速率acc黑暗小試牛刀：（2010山東高考）以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是：A．光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃相等B．光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C．溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少D．兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等【答案：A】總光合速率凈光合速率總光合速率光在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響外因2.光質(zhì)(光的波長(zhǎng))1.光照強(qiáng)度復(fù)色(白色)光最好紅光其次藍(lán)紫光次之綠光最差1.注重陰、陽(yáng)生植物間作套種2.一年之內(nèi)輪作,延長(zhǎng)光合作用時(shí)間3.通過(guò)合理密植,增加光合作用面積4.溫室大棚,使用無(wú)色透明玻璃5.防止?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)強(qiáng),導(dǎo)致葉面互相遮擋.B'光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度0光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)A'CBA陽(yáng)生殖物陰生植物CO2吸收量C't1t2t3t4溫度在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響外因1.適時(shí)播種2.溫室栽培時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫.溫度會(huì)直接影響酶的活性.（主要是影響碳反應(yīng)）3.溫度CO2濃度在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響外因⑴溫室：①燃燒植物桔桿；②使用二氧化碳發(fā)生器；③與豬舍雞舍鴨棚連通。⑵溫室與大田：①確保良好通風(fēng)；②增施有機(jī)肥料；③深施“碳銨”。CO2是光合作用的原料.4.

CO2濃度0CO2的含量光合作用的強(qiáng)度水在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響外因預(yù)防干旱合理灌溉1.水是光合作用的原料2.水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)3.水還影響氣孔的開(kāi)閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體5.水合理施肥1.N元素2.P元素3.K元素4.Mg元素必需礦質(zhì)元素在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響外因酶（蛋白質(zhì)）、葉綠素、ATP、NADPH等的組成成分。ATP、NADPH等的組成成分可維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能對(duì)光合作用產(chǎn)物（如蔗糖）的合成和運(yùn)輸有重要作用葉綠素的重要組成成分6.礦質(zhì)元素各種環(huán)境因素對(duì)光合作用的綜合影響光合速率光強(qiáng)30℃20℃10℃PQR光合速率光強(qiáng)高CO2中CO2低CO2PQR光合速率溫度PQR高光強(qiáng)中光強(qiáng)低光強(qiáng)各種因素的綜合作用實(shí)例光照強(qiáng)度光合速率010℃，0.035％CO225℃，0.035％CO210℃，0.5％CO225℃，0.5％CO2例題：將普通水稻放在密閉玻璃罩內(nèi)，置于室外一晝夜，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。下列敘述正確的是

A．d點(diǎn)時(shí)，葉綠體的類囊體上剛開(kāi)始產(chǎn)生ATP和[H]B．e點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)C3酸的合成速率比f(wàn)點(diǎn)慢

C．f—g時(shí)段，葉綠體基質(zhì)中利用C5糖的速率逐漸下降

D．相同條件培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因水稻，未出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，則目的基因表達(dá)產(chǎn)物可能是一種能固定低濃度CO2的酶D1.在光合作用過(guò)程中，不屬碳反應(yīng)的是

A.CO2與五碳化合物結(jié)合

B.三碳酸接受ATP釋放的能量

C.H2O的氫傳遞給NADP+

D.NADPH的氫傳遞給三碳酸2.離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定光合作用時(shí)，如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，短暫時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3酸與C5化合物相對(duì)含量的變化是

A.C3酸增多、C5化合物減少

B.C3酸增多、C5化合物增多

C.C3酸減少、C5化合物增多

D.C3酸減少、C5化合物減少課后習(xí)題CC3、在光合作用的碳反應(yīng)過(guò)程中，沒(méi)有被消耗掉的是（）

A、[H]B、C5