光合作用一轮复习省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第四节第四节 能量之源能量之源光和光合作用光和光合作用第1页 本节课主要目标是探究绿叶中含有几个色本节课主要目标是探究绿叶中含有几个色素和学习对色素进行提取和分离方法素和学习对色素进行提取和分离方法一、捕捉光能色素一、捕捉光能色素第2页1 1、为何选择新鲜绿叶？、为何选择新鲜绿叶？2 2、为何要将滤液试管口用棉塞塞严？、为何要将滤液试管口用棉塞塞严？色素含量较高色素含量较高预防乙醇挥发和色素被氧化预防乙醇挥发和色素被氧化第3页色素提取色素提取方法方法色素分离色素分离方法方法溶解法溶解法纸层析法纸层析法第4页1 1、层析液是易挥发且有一定毒性，、层析液是易挥发且有一定毒性，层析时要加盖，尽可能降低有机溶剂层析时要加盖，尽可能降低有机溶剂挥发。挥发。2 2、滤纸条一端滤纸条一端剪去两个角剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散是因为滤纸条边缘扩散快，中间扩散慢快，中间扩散慢确保使滤液能同时抵达滤液细线确保使滤液能同时抵达滤液细线3 3、滤液细线细、直、齐是、滤液细线细、直、齐是预防色素带重合而影预防色素带重合而影响分离效果响分离效果4 4、重复画滤液细线、重复画滤液细线2-32-3次，是为了次，是为了积累更多色素积累更多色素5 5、层析时不要让滤液细线触及层析液，预防色、层析时不要让滤液细线触及层析液，预防色素素溶解于层析液溶解于层析液中而无法分离中而无法分离 第5页滤纸条上有几条不一样颜色色带？其排序怎样？宽窄怎样？滤纸条上有几条不一样颜色色带？其排序怎样？宽窄怎样？这说明了什么？这说明了什么？(蓝绿色蓝绿色)(黄绿色黄绿色)(橙黄色橙黄色)(黄色黄色)第6页叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a a a（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b b b（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色胡萝卜素（橙黄色胡萝卜素（橙黄色胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）叶绿素由叶绿素由C C、H H、O O、N N、MgMg组成组成第7页色素吸收光谱色素吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫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类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液第8页叶绿素和类胡萝卜素吸收光谱叶绿素和类胡萝卜素吸收光谱第9页叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上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，所以叶片才展现叶绿素含量多，所以叶片才展现绿色绿色。2 2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色塑料薄膜？、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色塑料薄膜？1 1、叶片为何往往是绿色呢叶片为何往往是绿色呢？能够选择能够选择有色薄膜有色薄膜，比如红色或蓝色薄膜，只允许，比如红色或蓝色薄膜，只允许红光或蓝光经过。还能够选择红光或蓝光经过。还能够选择无色透明无色透明塑料薄膜能塑料薄膜能够经过全部波长可见光，光合效率最强。够经过全部波长可见光，光合效率最强。3 3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？秋季秋季,气温降低气温降低,叶绿素分解，叶绿素分解，叶片中叶黄素、胡叶片中叶黄素、胡萝卜素开始显露；形成了花青素，萝卜素开始显露；形成了花青素，花青素遇酸变红花青素遇酸变红第10页第11页德国植物学家萨克斯研究发觉叶绿素并非普遍分布在植德国植物学家萨克斯研究发觉叶绿素并非普遍分布在植物整个细胞中，而是集中在一个更小结构里，以后人们物整个细胞中，而是集中在一个更小结构里，以后人们称之为称之为叶绿体叶绿体。二、叶绿体结构和功效二、叶绿体结构和功效第12页基粒基粒外膜外膜内膜内膜基质基质类囊体类囊体第13页氧气是叶绿体释放出来。氧气是叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用场所。叶绿体是光合作用场所。光合作用需要光合作用需要光能光能结论结论:恩格尔曼试验第14页三、光合作用探索历程三、光合作用探索历程 绿色植物经过绿色植物经过叶绿体叶绿体，利用光能，把，利用光能，把COCO2 2和和H H2 2O O转化转化成成储存着能量有机物储存着能量有机物，而且释放出，而且释放出O O2 2过程。过程。1 1、光合作用概念、光合作用概念2 2、光合作用实质、光合作用实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量第16页CO2+H2*O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+*O2四、光合作用过程四、光合作用过程第17页光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能第18页H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶、水光、色素、酶、水叶绿体叶绿体类囊体薄膜类囊体薄膜上上水光解：水光解：H2O H +O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP合成：合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶H场所：场所：条件：条件：物质改变物质改变能量改变能量改变进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参加暗反参加暗反应应供暗反供暗反应使用应使用光能光能 电能电能 ATPATP中活跃中活跃化学能化学能第19页CO2 2CO2固固定定C C3 3还还原原叶绿体基质叶绿体基质H H2 2O O类囊体类囊体膜膜酶酶Pi ADPATPH（CH2 2O糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环C52C3暗反应暗反应光反应光反应第20页暗反应阶段暗反应阶段COCO2 2固定：固定：CO2C5 2C3酶酶C C3 3还原：还原：叶绿体叶绿体基质基质中中ATPH、ADP+Pi2C2C3 3 CH CH2 2O)+HO)+H2 2O+CO+C5 5酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶、COCO2 2场所：场所：条件：条件：物质改变物质改变能量改变能量改变 ATPATP中中活跃活跃化学能化学能糖类糖类中中稳定稳定化学能化学能C C3 3还还原原CO2 2CO2固固定定（CH2 2O糖类糖类2C3C5第21页讨论：讨论：条件改变时，各种物质合成量动态改变。条件改变时，各种物质合成量动态改变。CO2 2CO2固固定定（CH2 2O糖类糖类2C3C C3 3还还原原C5HATPATP光光反反应应第22页植物在植物在光照下光照下单位时间内单位时间内经过光合作用制造经过光合作用制造糖糖类数量类数量。可经过测定一定时间内原。可经过测定一定时间内原料消耗或产料消耗或产物生成物生成数量来定量地表示。数量来定量地表示。光合作用强度概念光合作用强度概念光合作用原理应用光合作用原理应用第23页三、光合作用速率三、光合作用速率(光合速率）光合速率）单位时间、单位叶面积单位时间、单位叶面积吸收吸收COCO2 2量或放出量或放出O O2 2量，量，称为光合作用速率，简称为光合速率称为光合作用速率，简称为光合速率1 1、概念：、概念：第24页普通测定光合速率方法中都没有把叶片呼吸普通测定光合速率方法中都没有把叶片呼吸作用考虑在内，所以测定结果实际上是作用考虑在内，所以测定结果实际上是光合光合作用减去呼吸作用差数，称为表观光合速率作用减去呼吸作用差数，称为表观光合速率或或净光合速率。净光合速率。假如假如把表观光合速率把表观光合速率+呼吸速呼吸速率，则得到总（真正）光合速率。率，则得到总（真正）光合速率。真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率第25页表示净光合量（表观光合量）叶片吸收”CO2量或试验容器内CO2降低许 叶片释放”O2量或试验容器内O2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”葡萄糖量第26页第27页AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸收量吸收量吸收量吸收量mg/dmmg/dm2 2hhCO2CO2C释放量释放量释放量释放量 CO2CO21.光光 光合速率光合速率0光照强度光照强度A （1）光照强度）光照强度第28页AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸收量吸收量吸收量吸收量COCO2 2C释放量释放量释放量释放量 COCO2 2光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）ABCABC点以及点以及ABAB段、段、BCBC段各代表意义，？段各代表意义，？A:A:光照强度为光照强度为0,0,只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸,释放释放COCO2 2量表明呼吸强度量表明呼吸强度 B:B:光合作用强度呼吸作用强度光合作用强度呼吸作用强度,呼吸释放呼吸释放COCO2 2全用于光合作用全用于光合作用 C:C:光合强度最大点，光合强度最大点，C C点以后限制光合作用不再是光照强度点以后限制光合作用不再是光照强度ABAB段段:随光照增强随光照增强,光合作用逐步加强光合作用逐步加强,此段呼吸强度此段呼吸强度光合强度光合强度BCBC段段:随光照增强随光照增强,光合作用逐步加强光合作用逐步加强,此段光合强度此段光合强度呼吸强度呼吸强度第29页阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物阴生植物阴生植物净光合速率净光合速率呼吸速率呼吸速率实际光合速率（总值）实际光合速率（总值）AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸收量吸收量吸收量吸收量mg/dmmg/dm2 2hhCOCO2 2C释放量释放量释放量释放量 COCO2 2光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）（呼吸强度）（呼吸强度）（光赔偿点）（光赔偿点）（光赔偿点）（光赔偿点）（光饱和点）（光饱和点）（光饱和点）（光饱和点）阴生植物光赔偿点、光饱和点阴生植物光赔偿点、光饱和点阳生植物阳生植物应依据植物生活习性应依据植物生活习性因地制宜地因地制宜地种植植物。种植植物。第30页一天时间光合作用速率O光照强度121410光合作用速率与光照强度、时间关系光合作用速率与光照强度、时间关系夏天一天中日照强度与光合作用速率关系夏天一天中日照强度与光合作用速率关系（2 2）日改变）日改变(光照时间光照时间)：第31页光合作用速速率（夏天）O光照强度（夏天）121410一天时间一天时间光合作用光合作用速速率与光照强度、时间关系率与光照强度、时间关系春天春天一天中日照强度与光合作用速率关系一天中日照强度与光合作用速率关系第32页应用：应用：控制好光强控制好光强、光照时间光照时间第33页 白光白光 绿光绿光绿色绿色玻璃玻璃B哪一株植物生长情况更加好哪一株植物生长情况更加好?白光白光 白光白光无色无色玻璃玻璃C 白光白光 红光红光红色红色玻璃玻璃A（3）光质）光质温室大棚普通使用无色透明玻璃温室大棚普通使用无色透明玻璃第34页最大总光合量/%总光合量总光合量净光合量叶面指数呼吸量呼吸量（4）光照面积光照面积合理利用光能方法合理利用光能方法1 1、合理密植合理密植：增加光合作用面积：增加光合作用面积2 2、预防营养生长过强预防营养生长过强,造成叶面相互遮挡造成叶面相互遮挡,呼吸呼吸强于光合强于光合,影响生殖生长影响生殖生长第35页2 2.CO.CO2 2a:COa:CO2 2饱和点。饱和点。光合速率不再随光合速率不再随COCO2 2浓度增加而增加浓度增加而增加COCO2 2浓度浓度a a0c cd dc:c:呼吸作用强度呼吸作用强度。只有呼吸，没有光合作用。只有呼吸，没有光合作用d:COd:CO2 2赔偿点赔偿点 光合作用吸收光合作用吸收COCO2 2呼吸作用释放呼吸作用释放COCO2 2adad段段:(:(在一定范围内在一定范围内)光合速率随光合速率随COCO2 2浓度增大而加紧浓度增大而加紧光合速率光合速率0外界外界COCO2 2浓度浓度A BA:A:进行光合作用所需最进行光合作用所需最低外界低外界COCO2 2浓度浓度B:B:COCO2 2饱和点饱和点吸收量吸收量吸收量吸收量COCO2 2COCO2 2释放量第36页b:CO2赔偿点赔偿点c:CO2饱和点饱和点 a a a ab:COb:COb:COb:CO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；b b b bc:c:c:c:随随随随COCOCOCO2 2 2 2浓度增加，光合作用强度增强；浓度增加，光合作用强度增强；浓度增加，光合作用强度增强；浓度增加，光合作用强度增强；c c c cd:COd:COd:COd:CO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；d d d de:COe:COe:COe:CO2 2 2 2浓度超出一定程度，将引发原生质体中毒或气孔关闭，浓度超出一定程度，将引发原生质体中毒或气孔关闭，浓度超出一定程度，将引发原生质体中毒或气孔关闭，浓度超出一定程度，将引发原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。抑制光合作用。抑制光合作用。抑制光合作用。acbde第37页应用：应用：温室栽培时适当提升温室栽培时适当提升COCO2 2浓度浓度办法：办法：多施有机肥或农家肥多施有机肥或农家肥 大田生产大田生产“正其行，通其风正其行，通其风”，即为提升，即为提升COCO2 2浓度、增加产量浓度、增加产量种植蘑菇种植蘑菇COCO2 2浓度超出一定程度，将引发原生质体中浓度超出一定程度，将引发原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用毒或气孔关闭，抑制光合作用。第38页3 3.温度温度第39页4 4.水分水分应用办法：应用办法：合理浇灌。合理浇灌。植物夏季为何植物夏季为何“午休午休”？水分水分 水分是植物蒸腾对象。缺水水分是植物蒸腾对象。缺水气孔关闭气孔关闭COCO2 2进入受阻进入受阻间接影响光合作用间接影响光合作用光合作用强度光合作用强度O盛夏盛夏A 7 10 12 14 18第40页5 5.矿质元素矿质元素在一定浓度范围内，增大必需元素供给，可在一定浓度范围内，增大必需元素供给，可提升光合作用速率提升光合作用速率当超出一定浓度后，会因土壤溶液浓度当超出一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而造成植物渗透失水而萎蔫。过高而造成植物渗透失水而萎蔫。N、P、K等元素等元素第41页6 6.叶龄叶龄OAOA段段幼叶。幼叶。随幼叶不停生随幼叶不停生长，叶面积增大，叶绿体增多，长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增叶绿素含量增加，光合速率增加。加。ABAB段段壮叶壮叶。叶片面积、叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定光合速率稳定。BCBC段段老叶老叶。随叶龄增。随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。速率也随之下降。应用办法：应用办法：农作物、果树管农作物、果树管理后期适当摘除理后期适当摘除老叶、残叶。可老叶、残叶。可降低其呼吸作用降低其呼吸作用消耗有机物。消耗有机物。第42页影响光合作用各种原因注意注意P P、Q Q点含义点含义第43页探究：环境中影响光合作用强度原因探究：环境中影响光合作用强度原因 试验原理：试验原理：利用利用真空渗水法真空渗水法排除叶片细胞间隙中气体，使排除叶片细胞间隙中气体，使其沉入水中。在光合作用过程中植物吸收其沉入水中。在光合作用过程中植物吸收COCO2 2并排并排除除O O2 2，产生，产生O O2 2多少与光合作用强度亲密相关，多少与光合作用强度亲密相关，O O2 2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉叶片上溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉叶片上浮。所以可依据一定时间内浮。所以可依据一定时间内叶片上浮数量及时间叶片上浮数量及时间长短长短，来比较，来比较光合作用强弱光合作用强弱。第44页间接间接测测O O2 2生成速率生成速率，来，来比较不一样光照强度和不一比较不一样光照强度和不一样样COCO2 2浓度条件下浓度条件下光合作用强度光合作用强度 。试验方法试验方法新鲜腊梅叶片，打孔器，注射器，新鲜腊梅叶片，打孔器，注射器，40W40W台灯，台灯，100ml100ml烧烧杯，镊子，杯，镊子，NaHCONaHCO3 3溶液，一次性纸杯，标签纸，清水溶液，一次性纸杯，标签纸，清水等等材料用具材料用具第45页试验步骤：试验步骤：1.1.用打孔器打出大小相等圆叶片若干片（避开叶用打孔器打出大小相等圆叶片若干片（避开叶主脉）主脉）第46页 2.用注射器连抽几次抽出叶片中气体，使叶片沉用注射器连抽几次抽出叶片中气体，使叶片沉入水底入水底第47页3.将气体逸出叶片放入一次性杯中保留将气体逸出叶片放入一次性杯中保留第48页 4.将将3个烧杯编号后，分别加入个烧杯编号后，分别加入2个个40ml NaHCO3溶液、溶液、1个个40ml清水，并各放入清水，并各放入10片抽去气体叶片抽去气体叶片片 第49页5.按试验统计表进行操作烧烧杯杯编编号号处处理条件理条件5分分钟钟上浮数上浮数10分分钟钟上浮数上浮数15分分钟钟上浮数上浮数1距距40W台灯台灯15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室温室温2距距40W台灯台灯25cm，2%NaHCO3溶液溶液，室温室温3距距40W台灯台灯15cm，清水清水，室温室温第50页6.统计试验数据第51页试验结果烧烧杯杯编编号号处处理条件理条件5分分钟钟上浮数上浮数10分分钟钟上浮数上浮数15分分钟钟上浮数上浮数1距距40W台灯台灯15cm,2%NaHCO3溶液溶液，室温室温1592距距40W台灯台灯25cm，2%NaHCO3溶液，溶液，室温室温0253距距40W台灯台灯15cm，清水清水，室温室温000第52页 1光照强度光照强度例：将川芎植株一叶片置于恒温密闭小室，例：将川芎植株一叶片置于恒温密闭小室，调整小室调整小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用强度叶片光合作用强度(以以CO2吸收速率表示吸收速率表示)，测，测定结果如图。以下相关叙述，正确是定结果如图。以下相关叙述，正确是第53页A A假如光照强度适当降低，假如光照强度适当降低，a a点左移，点左移，b b点左移点左移B B假如光照强度适当降低，假如光照强度适当降低，a a点左移，点左移，b b点右移点右移C C假如光照强度适当增强，假如光照强度适当增强，a a点右移，点右移，b b点右移点右移D D假如光照强度适当增加，假如光照强度适当增加，a a点左移，点左移，b b点右移点右移第54页2温度温度若已知某植物光合作用和呼吸作用最适温度分别为若已知某植物光合作用和呼吸作用最适温度分别为25和和30，如图曲线表示该植物在，如图曲线表示该植物在25时光合作用速时光合作用速率与光照强度关系，若将温度提升到率与光照强度关系，若将温度提升到30条件下条件下（原光照强度和（原光照强度和CO2浓度不变），理论上分析曲线浓度不变），理论上分析曲线c、d点位置怎样改变点位置怎样改变光照强度光照强度acd第55页3 CO2浓度浓度光照强度光照强度acdb1）适当提升）适当提升CO2浓度浓度第56页