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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光合作用,1,俗话说:“,万物生长靠太阳,”,,为什么这么说呢?我们来看一组数据:,地球表面上的绿色植物每年大约制造,4400,亿吨有机物;,地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为,7,1110,18,kJ,,这个数字大约相当于,240000,个三门峡水电站所发出的电力。,绿色植物储存在有机物中的能量来自哪呢?,太阳能,太阳的光能又是,通过什么途径进,入植物体内的?,2,结论:植物的物质积累不是来自于土壤,而是完全来源于水。,开始时,5,年后,实验前后的差值,柳树的质量,2.3kg,76.7kg,干土的质量,90.8kg,90.743kg,+74.7kg,0.057kg,17,世纪比利时,海尔蒙特,柳苗栽培实验,3,1771,年,英,,普里斯特利,的实验,1864,年,德,,萨克斯,的实验,1880,年,美,,恩吉尔曼,的实验,20,世纪,30,年代,美,,鲁宾,和,卡门,的实验,光合作用的发现,1779,年,荷,,英根豪斯,的实验,4,普利斯特利实验,5,普利斯特利实验,结论:植物可以更新空气。,6,结论,1,:只有在,光下,植物才能更新空气。,结论,2,:植物体的绿叶在光下才能更新空气。,普利斯特利的实验只有在,阳光照射,下才能成功,英根豪斯实验,7,绿色叶片,黑暗处理,遮光曝光,碘蒸汽,不变蓝,变蓝,结论:绿色叶片在光合作用下产生了,淀粉。,一半遮光,一半曝光,萨克斯实验,8,9,恩吉尔曼实验,实验组,对照组,将水绵和好氧细菌放在无空气的,黑暗环境,中,极细光束照射水绵,好氧细菌集中在,被照叶绿体部位,将水绵和好氧细菌暴露在,光照,下,好 氧细菌集中在,叶绿体所有受光部位,结论:氧是叶绿体所释放的,叶绿体是绿色植物光合作用的场所,10,恩吉尔曼的第二个实验,11,鲁宾和卡门实验,同位素,标记法,:,放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变。科学家通过追踪,放射性同位素,标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做,同位素标记法,。,12,实验组,对照组,向绿色植物提供,H,2,O,、,C,18,O,2,释放的氧是,O,2,结论,:,光合作用释放的氧全部来自水,向绿色植物提供,H,2,18,O,、,CO,2,释放的氧是,18,O,2,鲁宾和卡门实验,13,光合作用的场所,叶绿体,色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素,a,叶绿素,b,叶黄素,胡萝卜素,吸收可见的太阳光,叶绿素,主要吸收,红光,和,蓝紫光,类胡萝卜素,主要吸收,蓝紫光,14,15,16,多种酶,ADP+Pi,ATP,酶,色素分子,可见光,吸收,2,H,2,O,O,2,4H,光解,C,5,2C,3,CO,2,固定,光反应,还原,CH,2,O+H,2,O,能,酶,碳反应,6CO,2,+12H,2,O,C,6,H,12,O,6,+6,O,2,+6H,2,O,光能,叶绿体,光合作用过程,总方程式,17,18,梅尔文,卡尔文,1961,年诺贝尔化学奖获得者,通过化学分析,阐明光合作用中碳化合物的合成过程,即发现卡尔文循环,19,光反应,碳反应,进行部位,条件,物质,变化,能量变化,联系,叶绿体,基粒,囊状结构,叶绿体,基质,光、水、色素和酶,CO,2,、,ATP,、,H,和酶,光能转换成,ATP,中活跃的化学能,ATP,中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能,光反应为暗反应提供,H,和,ATP,暗反应产生的,ADP,和,Pi,为光反应合成,ATP,提供原料,水的光解,H,2,O 2,H,+1/2,O,2,合成,ATP ADP+Pi,ATP,CO,2,的固定,CO,2,+C,5,2C,3,三碳的还原,2C,3,五碳糖,有机物,光,酶,光能,酶,酶,ATP H,光反应和碳反应的比较,20,环境因素影响光合速率,光合速率,:,或称光合强度,是指一定量的植物,(,如一定的叶面积,),在单位时间内进行多少光合作用,(,如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。,影响因素:,光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度,6CO,2,+12H,2,O,C,6,H,12,O,6,+6O,2,+6H,2,O,光能,叶绿体,21,1,)光照强度:在其他条件都适宜的情况下,,在一定范围内,光合速率随光照强度提高而加快。当光照强度高到一定数值后,光照强度再提高而光合速率不再加快,,这种现象叫,光饱和现象。,开始达到光饱和现象的光照强度为,光饱和点,。随着光照强度减弱,光合速率减慢,当减弱到一定的光照强度时,光和吸收的二氧化碳与呼吸释放二氧化碳的量几乎相等,此时的光照强度为,光补偿点,。,阴生植物的光饱和点与光补偿点一般都低于阳生植物。,22,A,B,光照强度,0,吸收,CO,2,阳生植物,阴生植物,B,:光补偿点,C,:光饱和点,应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,C,光补偿点、光饱和点,:阳生植物 阴生植物,C,B,23,注意:,1,、光合作用与呼吸作用的关系,表观光合速率,:不算呼吸作用放出的二氧化碳量,只算从外界吸收的二氧化碳量,即是在光下测定的二氧化碳的吸收量。,真正光合速率,:是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的 量,即在单位时间、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量。,如何计算一天的光合积累量?,24,2,)二氧化碳浓度;,二氧化碳含量很低时,绿色植物不能制造有机物,随着二氧化碳含量的提高,光合作用增强;当二氧化碳含量提高到一定程度时,光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。,3,)温度的高低,光合作用有一个最适温度,一般温带植物的最适温度常在,25,左右,?,25,光合作用与呼吸作用的区别,光合作用,呼吸作用,原料,CO,2,、,H,2,O,O,2,、葡萄糖等有机物,产物,O,2,、葡萄糖等有机物,CO,2,、,H,2,O,等,能量转换,贮藏能量的过程,光能活跃的化学能稳定的化学能,释放能量的过程,稳定的化学能活跃的化学能,发生部位,有叶绿体的细胞,叶绿体,活细胞,线粒体、细胞质,发生条件,光照下才可发生,光下、暗处都可发生,26,光合作用和呼吸作用中的化学计算,光合作用反应式:,6CO,2,12H,2,OC,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O,呼吸作用反应式:,有氧:,C,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O 6CO,2,12H,2,O,无氧:,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH,2CO,2,实测,CO,2,吸收量,光合作用,CO,2,吸收量,-,呼吸作用,CO,2,释放量,实测,O,2,释放量,光合作用,O,2,释放量,-,呼吸作用,O,2,消耗量,27,1.,在光合作用过程中,不属于暗反应的是,A.CO,2,与五碳化合物结合,B.,三碳化合物接受,ATP,释放的能量,C.H,2,O,的氢传递给,NADP,+,D.NADPH,的氢传递给三碳化合物,2.,离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断,CO,2,气体的供应,短暂时间内叶绿体中,C,3,化合物与,C,5,化合物相对含量的变化是,A.C,3,化合物增多、,C,5,化合物减少,B.C,3,化合物增多、,C,5,化合物增多,C.C,3,化合物减少、,C,5,化合物增多,D.C,3,化合物减少、,C,5,化合物减少,3.,对某植株作如下处理:(甲)持续光照,10min,;(乙)光照,5s,再黑暗处理,5s,,连续交替进行,20min,。若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是,A.,甲多于乙,B.,甲少于乙,C.,甲和乙相等,D.,无法确定,课后习题,28,4.,将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在一定条件下不给光照,,CO,2,的含量每小时增加,8mg,,给予充足光照后,容器内,CO,2,的含量每小时减少,36mg,,若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖,30mg,,请回答:,(,1,)比较在上述条件下,光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是,mg,。,(,2,)在光照时,该植物每小时葡萄糖净生产量是,mg,。,(,3,)若一昼夜中先光照,4,小时,接着放置在黑暗情况下,20,小时,该植物体内有机物含量变化,是(填增加或减少),。,(,4,)若要使这株植物有更多的有机物积累,,你认为可采取的措施是,:,。,0,24.5,减少,延长光照时间;降低夜间温度;增加,CO,2,浓度。,29,
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