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细细细 胞胞胞 代代代 谢谢谢 之之之光光 合合 作作 用用1 1、叶绿体的结构和功能、叶绿体的结构和功能？2 2、叶绿体的色素有哪些？叶绿体的色素有哪些？3 3、色素如何提取和分离、色素如何提取和分离？捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1880年，美国科学家恩格尔曼实验恩吉尔曼实验恩吉尔曼实验实验组实验组对照组对照组将水绵和好氧细将水绵和好氧细菌放在无空气的菌放在无空气的黑暗环境黑暗环境中中, ,极细极细光束照射水绵光束照射水绵, ,好好氧细菌集中在氧细菌集中在被被照叶绿体部位照叶绿体部位将水绵和好氧细菌将水绵和好氧细菌暴露在暴露在光照光照下下, ,好好 氧细菌集中在氧细菌集中在叶绿叶绿体所有受光部位体所有受光部位结论：氧是叶绿体所释放的结论：氧是叶绿体所释放的, ,叶绿叶绿体是绿色植物光合作用的场所体是绿色植物光合作用的场所光合作用的场所光合作用的场所叶绿体叶绿体叶叶绿绿体体中中的的色色素素(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)(黄色黄色)3/41/4恩吉尔曼的第二个实验恩吉尔曼的第二个实验实验实验绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤： 1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录讨论： 1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？ 2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？色素的提取色素的提取称取称取5g5g左右的鲜左右的鲜叶，剪碎，放入研钵叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂中。加少许的石英砂（充分研磨）（充分研磨）和碳酸和碳酸钙钙 ( (中和细胞中的酸，中和细胞中的酸，防止镁从叶绿素分子防止镁从叶绿素分子中移出中移出) )与与10ml10ml无水无水乙醇。在研钵中快速乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行研磨。将研磨液进行过滤。过滤。 返回返回鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验实验组实验组对照组对照组向绿色植物提供向绿色植物提供H2O、 C18O2 , ,释放的氧是释放的氧是O2结论结论:光合作用释放的氧全部来自水光合作用释放的氧全部来自水向绿色植物提供向绿色植物提供H218O、CO2 , , 释释放的氧是放的氧是18O2 鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体光合作用过程光合作用过程总方程式总方程式光系统光系统叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能光能叶绿素中低能电子激发并呈高叶绿素中低能电子激发并呈高能状态，色素缺失电子能状态，色素缺失电子失能电子进入光系统失能电子进入光系统ATP水分解水分解供电子供电子ADP+Pi获能获能一、光反应一、光反应场所：场所：类囊体膜上类囊体膜上叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能光能叶绿素中低能电子被激发并呈高叶绿素中低能电子被激发并呈高能状态，色素缺失电子能状态，色素缺失电子NADP+与与H+接受接受2个高能电个高能电子生成子生成NADPH光系统光系统提供电子提供电子光系统光系统光反应发生的变化光反应发生的变化（2）光能被吸收并转化为）光能被吸收并转化为ATP中的化学能中的化学能（1）水在光下裂解为）水在光下裂解为H、O2和电子和电子（3）水中的氢（）水中的氢（ He ）在光下将）在光下将 NADP还原为还原为NADPH H2O 2H+1/2O2 +2e 光光 ADP+Pi ATP+H2O酶酶 H+2e +NADP NADPH酶酶-物质的变化物质的变化-能量的变化能量的变化光能光能 电能电能 活跃的化学能活跃的化学能CO2+核酮糖二磷酸核酮糖二磷酸酶酶C6酶酶2C3C3ATP ADP+PiNADPHNADP+H+三碳糖磷酸三碳糖磷酸如何再生核酮糖二磷酸（如何再生核酮糖二磷酸（RuBp）？生成）？生成一个一个C6H12O6要经过几次卡尔文循环？要经过几次卡尔文循环？3个个CO26个个三碳三碳糖磷酸糖磷酸1个个保持用于糖的生成或其他保持用于糖的生成或其他5个个经一系列变化再生为经一系列变化再生为3个个RuBp？二、碳反应二、碳反应场所：叶绿体基质场所：叶绿体基质多种酶多种酶ADP+PiATP酶酶色素分子色素分子可见光可见光吸收吸收2H2OO24H光解光解C52C3CO2固定固定光反应光反应还原还原CH2O+H2O能能酶酶碳反应碳反应光合作用过程光合作用过程光反应碳反应进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体叶绿体基粒基粒囊状结构囊状结构叶绿体叶绿体基质基质光、水、色素和酶光、水、色素和酶CO2 、ATP 、NADPH和酶和酶光能转换成光能转换成ATPATP中活跃的中活跃的化学能化学能ATPATP中活跃的化学能变成有中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能机物中稳定的化学能 光反应为光反应为碳碳反应提供反应提供 NADPHNADPH和和ATPATP碳碳反应为光反应提供反应为光反应提供ADPADP和和NADPNADP+ +水的光解水的光解 H2O 2H+1/2O2合成合成ATP ADP+Pi ATPCO2的固定的固定CO2+C5 2C3三碳的还原三碳的还原2C3 三碳糖三碳糖光光 酶酶光能光能 酶酶 酶酶 ATP H光反应和碳反应的比较光反应和碳反应的比较光合作用与细胞呼吸的联系光合作用与呼吸作用的区别光合作用与呼吸作用的区别光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用原料原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物产物产物O2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物CO2、H2O等等能量能量转换转换贮藏能量的过程贮藏能量的过程光能光能活跃的化学能活跃的化学能稳稳定的化学能定的化学能释放能量的过程释放能量的过程稳定的化学能稳定的化学能活跃活跃的化学能的化学能发生发生部位部位有叶绿体的细胞，叶绿体有叶绿体的细胞，叶绿体活细胞，线粒体、细活细胞，线粒体、细胞质胞质发生发生条件条件光照下才可发生光照下才可发生光下、暗处都可发生光下、暗处都可发生环境因素影响光合速率环境因素影响光合速率光合速率光合速率: 或称或称光合强度光合强度，是指一定量的植物，是指一定量的植物(如一如一定的叶面积定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用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）。如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。影响因素：影响因素： 光强度、温度、空气中的二氧化碳浓光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度、矿质元素等。度、矿质元素等。 在其他条件都适宜的在其他条件都适宜的情况下，情况下，在一定范围内，在一定范围内，光合速率随光照强度提高光合速率随光照强度提高而加快。当光照强度高到而加快。当光照强度高到一定数值后，光照强度再一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，提高而光合速率不再加快，这种现象叫这种现象叫光饱和现象。光饱和现象。 开始达到光饱和现象的光照强度为开始达到光饱和现象的光照强度为光饱和点光饱和点。随。随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定的光着光照强度减弱，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，此时的光照强度为的量几乎相等，此时的光照强度为光补偿点光补偿点。 不同的农作物，对光照强弱的需求不同。不同的农作物，对光照强弱的需求不同。阴生苔藓阴生苔藓阴生阴生草木草木高粱高粱荫荫蔽蔽一定值一定值 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。 （4 4）：的重要组成成分。的重要组成成分。温度温度呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用净光合作用量净光合作用量COCO2 2的吸收或释放量的吸收或释放量温度温度 A B C D E F G 红光红光和和蓝紫光蓝紫光有利于提高光合效率。有利于提高光合效率。 黄绿光黄绿光不利于提高光合效率。不利于提高光合效率。 在在蓝紫光蓝紫光的照射下，光合产物中的照射下，光合产物中蛋白质蛋白质和和脂肪脂肪的含量较多。的含量较多。 在在红光红光的照射下，光合产物中的照射下，光合产物中糖类糖类的含量的含量较多。较多。小小 结结提高农作物光合速率的方法有：提高农作物光合速率的方法有： 1 1、控制光照；、控制光照； 2 2、控制温度；、控制温度； 3 3、提供适量的必需矿质元素；、提供适量的必需矿质元素； 4 4、提供适量的二氧化碳；、提供适量的二氧化碳； 5 5、提供适量的水分、提供适量的水分1.生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（）2植物的生理活动受各种因素影响，下列叙植物的生理活动受各种因素影响，下列叙述中不正确的是（述中不正确的是（ ）A曲线中曲线中ZW的出现，的出现，与环境中与环境中CO2浓度有关浓度有关B曲线表示植物缺曲线表示植物缺Mg2+，则则Y点应向右移动点应向右移动CX点所表示的是细胞点所表示的是细胞呼吸作用放出的呼吸作用放出的CO2量量D曲线处于曲线处于Y点时细胞点时细胞中产生中产生ATP的细胞器只有线粒体的细胞器只有线粒体3已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为分别为25和和30，下图表示，下图表示30时光合作用与时光合作用与光照强度关系。若温度降到光照强度关系。若温度降到25（原光照强度和（原光照强度和二氧化碳浓度不变），理论上图中相应点二氧化碳浓度不变），理论上图中相应点a、b、d移动分别为（移动分别为（ ）A下移、右移、上移下移、右移、上移B下移、左移、下移下移、左移、下移C上移、左移、上移上移、左移、上移D上移、右移、上移上移、右移、上移4.将一株植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，将一株植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状况与自然条件中相同。用假定玻璃罩内植物的生理状况与自然条件中相同。用CO2浓度测定仪测定该玻璃罩内浓度测定仪测定该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，浓度的变化情况，绘制成如下曲线图。下列有关说法正确的是（绘制成如下曲线图。下列有关说法正确的是（ ）AH点点CO2浓度最低，说明此时植物对浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强的吸收最多，光合作用最强BCO2浓度下降从浓度下降从DE段开始，说明植物段开始，说明植物进行光合作用从进行光合作用从D点开始点开始CBC段较段较AB段段CO2浓度浓度增加减慢，是因为低温使增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱植物呼吸作用减弱DFG段段CO2浓度下降不明浓度下降不明显，是因为温度过高抑制了显，是因为温度过高抑制了酶的活性酶的活性5.利用小球藻培养液进行光合作用实验时，在其中利用小球藻培养液进行光合作用实验时，在其中加入抑制暗反应的药物后，发现在同样的光照条加入抑制暗反应的药物后，发现在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。主要原因是（件下释放氧气的速率下降。主要原因是（ ）A.叶绿素吸收光能的效率下降叶绿素吸收光能的效率下降B.H、 ATP 等的积累，光反应速率减慢等的积累，光反应速率减慢C.合成合成ATP所需酶的活性受到抑制所需酶的活性受到抑制D.暗反应中生成的水减少，使光反应的原料不足暗反应中生成的水减少，使光反应的原料不足6.对某植物作如下处理：（甲）持续光照对某植物作如下处理：（甲）持续光照 10秒钟；秒钟；（乙）光照（乙）光照5秒后再黑暗处理秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行秒，连续交替进行20分钟。若其它条件不变，则在甲、乙两种情况分钟。若其它条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是（）下植株所制造的有机物总量是（） A.甲多于乙甲多于乙 B甲少于乙甲少于乙 C甲和乙相等甲和乙相等 D无法确定无法确定7右图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天右图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中内的光合作用过程中C3、C5化合物的数量变化。化合物的数量变化。若第二天中午天气光照强烈转向阴天时，叶绿体若第二天中午天气光照强烈转向阴天时，叶绿体中中C3含量的变化、含量的变化、C5含量变化分别相当于曲线含量变化分别相当于曲线中的（中的（ ）Acd段段(X)，bc段段(Y)Bde段段(X)，de段段(Y)Cde段段(Y)，cd段段(X)Dbc段段(Y)，bc段段(X)8.以测定的以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（果如图所示。下列分析正确的是（ ） A.光照相同时间，光照相同时间，35时光合作用制造的有机物时光合作用制造的有机物的量与的量与30时相等时相等B.光照相同时间，在光照相同时间，在20条件下植物积累的有机条件下植物积累的有机物的量最多物的量最多C.温度高于温度高于25时，光合时，光合作用制造的有机物的量开作用制造的有机物的量开始减少始减少D.两曲线的交点表示光合两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等耗的有机物的量相等叶绿素的提取和分离叶绿素的提取和分离
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