光合作用一轮复习.ppt

第四节 能量之源光和光合作用,本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分离的方法,一、捕获光能的色素,1、为什么选择新鲜的绿叶？,？,2、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？,色素含量较高,防止乙醇挥发和色素被氧化,色素的提取方法,色素的分离的方法,溶解法,纸层析法,1、层析液是易挥发且有一定毒性，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。,2、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中间扩散慢保证使滤液能同步到达滤液细线,3、滤液细线细、直、齐是防止色素带重叠而影响分离效果,4、重复画滤液细线2-3次，是为了积累更多的色素,5、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素溶解于层析液中而无法分离,滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？,？,(蓝绿色),(黄绿色),(橙黄色),(黄色),叶绿素a（蓝绿色）,叶绿素b（黄绿色）,胡萝卜素（橙黄色）,叶黄素（黄色）,叶绿素由C、H、O、N、Mg构成,色素吸收的光谱,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,叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。,2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？,1、叶片为什么往往是绿色的呢？,可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允许红光或蓝光通过。还可以选择无色透明塑料薄膜可以通过所有波长的可见光，光合效率最强。,3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？,秋季, 气温降低, 叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡萝卜素开始显露；形成了花青素，花青素遇酸变红,德国植物学家萨克斯研究发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。,二、叶绿体的结构和功能,基粒,外膜,内膜,基质,类囊体,氧气是叶绿体释放出来的。 叶绿体是光合作用的场所。 光合作用需要光能,结论:,恩格尔曼实验,1 、选料好 2、实验条件设计的好,水绵具有细而长的叶绿体，便于观察,A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响,B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断释放O2的部位,讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？,C、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。,三、光合作用的探索历程,绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。,1、光合作用的概念,2、光合作用的实质,合成有机物，储存能量,四、光合作用的过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,H2O,类囊体膜,酶,光反应阶段,光、色素、酶、水,叶绿体的类囊体薄膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,场所：,条件：,物质变化,能量变化,进入叶绿体基质，参与暗反应,供暗反应使用,CO2,CO2的固定,C3的还原,叶绿体基质,（CH2O糖类,卡尔文循环,C5,2C3,暗反应,光反应,暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,H 、ATP、酶、CO2,场所：,条件：,物质变化,能量变化,C3的还原,C5,讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。,C3的还原,C5,H,ATP,光反应,植物在光照下单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。,光合作用强度概念,光合作用原理的应用,三、光合作用速率(光合速率）,单位时间、单位叶面积吸收的CO2的量或放出O2的量，称为光合作用速率，简称为光合速率,1、概念：,一般测定光合速率的方法中都没有把叶片的呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际上是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。如果把表观光合速率+呼吸速率，则得到总（真正）光合速率。,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,表示净光合量（表观光合量） 叶片吸收”CO2量或实验容器内CO2的减少量 叶片释放”O2量或实验容器内O2的增加量 叶片积累”葡萄糖量或植物重量（有机物）增加量 表示总光合量（实际光合量） 叶绿体“吸收”CO2量 叶绿体“释放”O2量 植物或叶绿体“产生”葡萄糖量,1.光,（1）光照强度,ABC点以及AB段、BC段各代表的意义，？,A:光照强度为0, 只进行细胞呼吸, 释放的CO2量表明呼吸强度,B:光合作用强度呼吸作用强度,呼吸释放的CO2全用于光合作用,C:光合强度最大点，C点以后限制光合作用的不再是光照强度,AB段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段呼吸强度光合强度,BC段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段光合强度呼吸强度,阳生植物,阴生植物,（呼吸强度）,（光补偿点）,（光饱和点）,阴生植物的光补偿点、光饱和点阳生植物,应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,一天的时间,光合作用速率,O,光照强度,12,14,10,光合作用速率与光照强度、时间的关系,夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系,（2）日变化(光照时间)：,光合作用速率（夏天）,O,光照强度（夏天）,12,14,10,一天的时间,光合作用速率与光照强度、时间的关系,春天一天中日照强度与光合作用速率的关系,应用：控制好光强 、光照时间,措施：,大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至少要在光补偿点之上； 通过轮作,延长光合作用时间,哪一株植物生长状况更好?,（3）光质,温室大棚一般使用无色透明玻璃,呼吸量,（4）光照面积,合理利用光能的方法,1、合理密植：增加光合作用面积,2、防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合, 影响生殖生长,2.CO2,a:CO2饱和点。光合速率不再随CO2浓度的增加而增加,CO2浓度,a,0,c,d,c:呼吸作用强度。只有呼吸，没有光合作用,d:CO2补偿点 光合作用吸收的CO2呼吸作用释放的CO2,ad段:(在一定范围内)光合速率随CO2浓度的增大而加快,A:进行光合作用所需最低外界CO2浓度 B:CO2饱和点,吸收量,CO2,CO2,释放量,b:CO2的补偿点,c:CO2的饱和点,ab: CO2太低，农作物消耗光合产物； bc: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； cd: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； de: CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。,应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度,措施：,多施有机肥或农家肥 大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量 种植蘑菇,CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。,3.温度,4.水分,应用措施： 合理灌溉。,植物夏季为何“午休”？,水分,水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭CO2进入受阻间接影响光合作用,5.矿质元素,在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率,当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。,6.叶龄,OA段幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。 AB段壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。 BC段老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。,应用措施： 农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。,影响光合作用的各种因素,注意P、Q点的含义,探究：环境中影响光合作用强度的因素,实验原理： 利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2并排除O2，产生O2的多少与光合作用的强度密切相关， O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片上浮的数量及时间长短，来比较光合作用的强弱。,间接测O2生成速率，来比较不同光照强度和不同CO2浓度条件下光合作用的强度 。,实验方法,新鲜腊梅叶片，打孔器，注射器，40W台灯，100ml烧杯，镊子，NaHCO3溶液，一次性纸杯，标签纸，清水等,材料用具,实验步骤： 1.用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开叶的主脉）,2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶片沉入水底,3.将气体逸出的叶片放入一次性杯中保存,4.将3个烧杯编号后，分别加入2个40ml NaHCO3溶液、1个40ml清水，并各放入10片抽去气体的叶片,5.按实验记录表进行操作,6.记录实验数据,实验结果,1光照强度 例：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示)，测定结果如图。下列相关叙述，正确的是,A如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移 D如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移,2温度,若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和30，如图曲线表示该植物在25时光合作用速率与光照强度的关系，若将温度提高到30的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），理论上分析曲线c、d点位置如何变化,3 CO2浓度,b,1）适当提高CO2浓度,