版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
5.4光合作用和能量轉(zhuǎn)化第二課時(shí)自主學(xué)習(xí)二、光合作用的原理和應(yīng)用(一)光合作用1.概念:2.主要場(chǎng)所:3.有氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式指綠色植物通過葉綠體,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程。葉綠體CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2糖類葉綠體如何將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?思考·討論探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)19世紀(jì)末,科學(xué)界普遍認(rèn)為:資料11928年
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對(duì)植物有害,而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖。資料21937年,英國植物學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)“希爾反應(yīng)”。(有H2O,無CO2)光照4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑光葉綠體說明水的光解產(chǎn)生氧氣C18O2光照射下的小球藻懸液CO2H2OH218O分析魯賓和卡門做的實(shí)驗(yàn),你能得出什么結(jié)論?O218O2
光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水,并不來源于CO2。希爾的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水?問不能說明,該實(shí)驗(yàn)沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾,也并沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移。光合作用的原料有水和CO2,光合作用釋放的O2能否來自CO2?1941年,美國科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法(同位素標(biāo)記法),研究了光合作用中氧氣的來源。資料31954年,美國科學(xué)家阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn),在光照下,葉綠體可合成ATP。1957年,他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。資料4結(jié)論:在光照時(shí),葉綠體中生成了ATP。以上實(shí)驗(yàn)說明光合作用氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),而是分階段進(jìn)行的!光合作用分為哪幾個(gè)階段?根據(jù)是否需要光能,這些化學(xué)反應(yīng)可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)(碳反應(yīng))兩個(gè)階段。自主學(xué)習(xí)閱讀書本P103-104,思考并回答以下問題。1.光反應(yīng)階段反應(yīng)的條件、場(chǎng)所、物質(zhì)變化、能量變化如何?2.暗反應(yīng)階段反應(yīng)的條件、場(chǎng)所、物質(zhì)變化、能量變化如何?葉綠體色素葉綠體色素H2O水的光解O2NADPHADP+PiATP色素光能1.光反應(yīng)條件:光、色素、酶場(chǎng)所:葉綠體類囊體薄膜上物質(zhì)變化水的光解:2H2O4H++O2酶ATP的合成:ADP+Pi
+光能ATP酶產(chǎn)物:O2、NADPH、ATP(光反應(yīng)的ATP只能用于暗反應(yīng))能量轉(zhuǎn)變:光能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能NADP++4H+NADPH還原型輔酶Ⅱ條件:有光無光都可,需要多種酶場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化CO2的固定:CO2+C52C3酶C3的還原:能量變化:ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能產(chǎn)物:(CH2O)
、ADP、Pi、NADP+2.暗反應(yīng)2C3
(CH2O)+C5酶、ATPNADPH光能H2OCO2還原(CH2O)葉綠體
色素供氫酶供能多種酶參加催化暗反應(yīng)(葉綠體基質(zhì))2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+光反應(yīng)(葉綠體類囊體薄膜)光合作用過程能量的轉(zhuǎn)移途徑:光能ATP、NADPH中活躍化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能碳的轉(zhuǎn)移途徑:CO2C3(CH2O)光反應(yīng)和暗反應(yīng)
光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段(碳反應(yīng))場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供
;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供
等原料。項(xiàng)目葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)光、色素、酶多種酶水的光解:ATP的合成:光能→ATP中活躍的化學(xué)能→過程CO2的固定:C3的還原:2H2O→O2+4H+NADP++H+→NADPHADP+Pi+能量→ATPCO2+C5→2C32C3(CH2O)+C5ATP中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能NADPH和ATPADP、Pi、NADP+小結(jié):拓展提升短時(shí)間內(nèi)條件改變,各物質(zhì)的變化光能O2H2OATPNADPHNADP+ADP+PiCO2(CH2O)2C3C5條件光照由強(qiáng)到弱,CO2供應(yīng)不變光照由弱到強(qiáng),CO2供應(yīng)不變CO2供應(yīng)由充足到不足,光照不變CO2供應(yīng)由不足到充足,光照不變C3含量C5含量NADPH和ATP的含量(CH2O)的合成量增加減少減少減少減少增加增加增加減少增加增加增加增加減少減少減少拓展提升在自然界中,有少數(shù)種類的細(xì)菌,能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物(自養(yǎng)生物)。
例如:硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、氫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量CO2+H2O(CH2O)+O2硝化細(xì)菌:化能合成作用1.(不定項(xiàng))如圖為光合作用示意圖。下列說法正確的是(
)A.①表示O2,③表示還原型輔酶Ⅱ,④表示CO2B.暗反應(yīng)中,CO2首先與C5結(jié)合生成C3,然后被還原(CH2O)C.黑暗條件下,光反應(yīng)停止,暗反應(yīng)將持續(xù)不斷地進(jìn)行下去D.增加光照強(qiáng)度或降低CO2濃度,C3的含量都將減少ABD課堂檢測(cè)三、光合作用的應(yīng)用1.光合作用強(qiáng)度:植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。2.影響光合作用強(qiáng)度的因素:CO2+H2O葉綠體光能(CH2O)+O2光合速率CO2的濃度H2O光:光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間礦質(zhì)元素(例如:Mg合成葉綠素)溫度3.衡量指標(biāo):原料的消耗量(例:CO2的消耗量)產(chǎn)物的生成量(例:有機(jī)物的生成量)探究·實(shí)踐探索光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1.實(shí)驗(yàn)原理:葉片含有空氣,上浮抽氣葉片下沉;光合作用產(chǎn)生O2充滿細(xì)胞間隙,葉片上浮。2.實(shí)驗(yàn)變量:自變量:光照強(qiáng)度因變量:光合作用強(qiáng)度無關(guān)變量:如溫度、CO2等,要求相同且適宜控制方法:相同瓦數(shù)臺(tái)燈離實(shí)驗(yàn)裝置的距離檢測(cè)方法:相同時(shí)間小圓形葉片浮起的數(shù)量用打孔器打出圓形小葉片用注射器使圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出(處理過的葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中)3.實(shí)驗(yàn)步驟:控制相同瓦數(shù)臺(tái)燈離實(shí)驗(yàn)裝置的距離富含CO2的清水甲乙丙葉片浮起數(shù)量多葉片浮起數(shù)量中葉片浮起數(shù)量少強(qiáng)中弱3.觀察現(xiàn)象在一定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:BAC光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度OCO2的吸收量CO2的釋放量呼吸速率光補(bǔ)償點(diǎn)黑暗有光有光O2CO2A:只進(jìn)行細(xì)胞呼吸O2CO2B:光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度光飽和點(diǎn)有光O2CO2O2CO2A-B:細(xì)胞呼吸強(qiáng)度>光合作用強(qiáng)度O2CO2O2CO2B-C:細(xì)胞呼吸強(qiáng)度<光合作用強(qiáng)度凈光合速率總光合速率1.光照強(qiáng)度光合速率與呼吸速率的計(jì)算3.(真/總)光合速率:1.呼吸速率:2.凈光合速率:綠色植物組織在有光的條件下,光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行,測(cè)得的數(shù)值表示凈光合速率。
綠色植物組織在黑暗條件下測(cè)得的數(shù)值表示呼吸速率。
細(xì)胞呼吸消耗的O2量、細(xì)胞呼吸釋放的CO2量、細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量實(shí)際測(cè)得的O2釋放量、實(shí)際測(cè)得的CO2吸收量、葡萄糖積累量(增重部分)呼吸速率+凈光合速率。
光合作用產(chǎn)生的O2量、光合作用固定的CO2量、光合作用產(chǎn)生的葡萄糖量生產(chǎn)應(yīng)用CO2的吸收量CO2的釋放量0ABCED光照強(qiáng)度陽生植物陰生植物
應(yīng)用:①陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低。間作套種時(shí)應(yīng)注意農(nóng)作物的種類搭配;②陰雨天,溫室大棚中適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可以增加光合作用強(qiáng)度。2.CO2濃度
在一定范圍內(nèi)隨CO2濃度的增加光合作用增強(qiáng),但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。(CO2濃度達(dá)到一定值時(shí),才能啟動(dòng)光合作用)
圖1中A點(diǎn)、圖2中的A′點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,此濃度為CO2補(bǔ)償點(diǎn)。圖1中的B點(diǎn)與圖2中B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。
應(yīng)用:①大田生產(chǎn)時(shí)“正其行,通其風(fēng)”;②增施有機(jī)肥;③溫室栽培農(nóng)作物可以投放干冰或與
雞舍相連。3.溫度
隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng)。
酶活性下降(主要是暗反應(yīng)的酶),光合作用開始下降,50℃左右光合作用停止。
AB段(10℃~35℃):B點(diǎn)(35℃)以上:應(yīng)用:冬天,溫室栽培可適當(dāng)提高溫度;夏天,溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合作用;晚上適當(dāng)降低溫室溫度,以降低細(xì)胞呼吸,保證有機(jī)物的積累。低溫主要是影響酶活性使光合速率變低,高溫主要是因?yàn)楦邷厥怪参锸^多,影響氣孔開閉,減少了CO2進(jìn)入細(xì)胞的量。4.水分水是光合作用的原料,間接影響光合作用。缺水氣孔關(guān)閉限制二氧化碳進(jìn)入葉片光合作用受影響5.礦質(zhì)元素例如:N,P,K,Mg等N:光合酶及ATP的重要組分P:ATP的重要組分K:促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg:葉綠素的重要組分應(yīng)用:適時(shí)、適量施肥。P點(diǎn):限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素,隨著因素的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。Q點(diǎn):橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因素,影響因素主要為各曲線所表示的因素。多因子影響光合作用的外界因素a點(diǎn):溫度降低,
減弱,CO2釋放減少。b點(diǎn):開始進(jìn)行
。bc段:光合作用
細(xì)胞呼吸。c點(diǎn):光合作用
細(xì)胞呼吸。ce段:光合作用
細(xì)胞呼吸。d點(diǎn):
過高,部分或全部氣孔關(guān)閉,出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”。e點(diǎn):光合作用
細(xì)胞呼吸。ef段:光合作用
細(xì)胞呼吸。fg段:停止
,只進(jìn)行
。呼吸光合作用小于等于大于溫度等于小于光合作用呼吸作用綠色植物24h光合作用的曲線光合速率<呼吸速率光合速率<呼吸速率光合速率>呼吸速率D、H是I和A點(diǎn)相比,玻璃罩內(nèi)CO2濃度減少,減少的CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物積累在植物體內(nèi)。如圖是密閉玻璃罩內(nèi)的植物一天中光合速率的變化曲線圖。AD段玻璃罩內(nèi)CO2濃度增加的原因是:DH段玻璃罩內(nèi)CO2濃度下降的原因是:HI段玻璃罩內(nèi)CO2濃度增加的原因是:光合速率等于呼吸速率的點(diǎn)是:經(jīng)過一晝夜的時(shí)間,該植物是否生長(zhǎng)?為什么?1.圖甲表示水
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 體育賽事組織服務(wù)合同
- 2024年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展合同
- 場(chǎng)地空地出租合同范本3篇
- 哈爾濱物業(yè)服務(wù)合同范本在線2篇
- 工程設(shè)計(jì)施工合同范本的項(xiàng)目管理2篇
- 水塘承包合同
- 安徽大學(xué)江淮學(xué)院《模擬系統(tǒng)集成二》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 安徽大學(xué)《非線性編輯Ⅱ》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院《二維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 阿壩師范學(xué)院《俄羅斯電視新聞(1)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 2024-2030年全球與中國汽車音頻DSP芯片組市場(chǎng)銷售前景及競(jìng)爭(zhēng)策略分析報(bào)告
- 2025屆廣州市高三年級(jí)調(diào)研測(cè)試(零模)數(shù)學(xué)試卷(含答案)
- 整本書閱讀《鄉(xiāng)土中國》課件 2024-2025學(xué)年統(tǒng)編版高中語文必修上冊(cè)
- 2025年“兩新”領(lǐng)域超長(zhǎng)期特別國債項(xiàng)目申報(bào)策略
- 2025禮品定制合同范本
- 醫(yī)院消毒隔離制度范文(2篇)
- 2024年01月11026經(jīng)濟(jì)學(xué)(本)期末試題答案
- 烘干煤泥合同范例
- 4.1.1陸地水體間的相互關(guān)系課件高中地理湘教版(2019)選擇性必修一
- 【MOOC】大學(xué)生心理學(xué)-中央財(cái)經(jīng)大學(xué) 中國大學(xué)慕課MOOC答案
- 2025年“三基”培訓(xùn)計(jì)劃
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論