【课件】高一生物必修一5.4光合作用.ppt

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,*,5.4 光与光合作用,有些蔬菜大棚内悬挂,红色,或蓝紫色,的灯，并且白天也开灯。这么做有什么好处？,为什么不使用绿色的灯补充光源？,思考与讨论？,一、捕获光能的色素和结构,追根溯源，大多数生物的能量来自于哪里？,哪种作用方式可以将太阳能转换成化学能？,哪些物质能够捕获光能？,来自太阳的光能,依靠光合作用,(一）捕获光能的色素,什么是白化苗？,为什么会出现白化苗？,光合作用与细胞内的哪些物质有关呢？,绿叶中到底有哪些色素？,实验：绿叶中色素的提取和分离,实验原理：,绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中.,各种色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上扩散的快慢也不同。,实验材料：,新鲜的绿叶,干燥的定性滤纸、试管、棉塞、试管架、研钵、玻璃漏斗、,尼龙布、毛细吸管、剪刀、药勺、,量筒（10ml）、天平,无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙,方法与步骤,称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂,（充分研磨）,和碳酸钙,(防止研磨中色素被破坏),与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,提取色素,制备滤纸条,方法与步骤,画滤液细线,方法与步骤,方法与步骤,分离绿叶中的色素,方法与步骤,分离绿叶中的色素,分离绿叶中的色素,胡萝卜素（,橙黄色,）,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a(,蓝绿色,),叶绿素b（,黄绿色,）,叶黄素（,黄色,）,3/4,1/4,说明色素的种类,叶绿体色素分离带,即可以表达叶绿体中色素的分离带，从上到下分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b；,它们的颜色分别为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色；叶绿素ab挨得很近；,胡萝卜素含量最小，色素带最细；叶绿素a含量最多，色素带最宽,。,实验中的注意事项,（1）选材：应选取鲜嫩、颜色深的叶片，以保证含有较多的色素。,（2）提取色素：研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。,（3）研磨液过滤时应用尼龙布、不能用滤纸，以免滤纸吸附色素。,（4）制备滤纸条：剪去两角，以,保证色素在滤纸条上扩散均匀、整齐，便于观察,。,5）画滤液细线：要平、直、齐，使各色素扩散的起点相同；且干燥后重复画一次，,使滤液细线han有较多的色素,。,（6）色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸上得不到条带。,处理,A,B,C,D,SIO2(少量),CaCO3(少量),95乙醇（10ML）,蒸馏水（10ML）,颜色,造成色素提取液颜色浅的主要原因有哪些？,绿叶不鲜嫩，色素含量太少；,研磨不充分，色素未能充分提取；,绿叶过少或提取液（丙酮、酒精等）加入过多，导致色素溶液的浓度低；,未加碳酸钙或加入量过少，导致部分色素分子被破坏。,这四种色素对光的吸收有什么差别呢?,思考:,我们又通过什么实验来验证它们对光吸收的差别呢?,实验方法:,将绿叶中的4种色素的溶液,分别放在阳光和三棱镜之间,从连续光谱中可以看到不同波长被吸收的情况,叶绿体中的色素提取液,叶绿素主要吸收_,类胡萝卜素主要吸收_,蓝紫光,蓝紫光、红光,捕获光能的色素和结构,实验表明：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝,紫,光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。,叶绿素,类胡萝卜素,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,）,吸收,红光,和,蓝紫光,吸收,蓝紫光,3/4,1/4,说明色素的种类、功能,光合色素的作用：吸收、传递光能，少数特殊状态的叶绿素a具有吸收、转换光能为电能的作用,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？,胡萝卜素,橙黄色,叶黄素,黄色,叶绿素,蓝绿色,叶绿素,黄绿色,扩散最快，,溶解度最大，含量最少,含量最多,扩散最慢，,溶解度最小,扩散速度、溶解度大小、含量高低,问题探讨,讨论：,1.用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有什么影响？,2.为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？,用红色或蓝色的塑料薄膜,挂红色或蓝色的灯管,问题探讨:,1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。,2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。,叶绿体存在部位,捕获光能的结构,色素 酶,分布：,主要分布在绿色植物的叶肉细胞,形态：,一般呈扁平的椭球形或球形,功能：,光合作用的场所。,结构：,外膜,内膜,基粒,由两个以上的类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上含色素和酶,基质,含多种光合作用所必需的酶,透明，有利于光线的透过,叶绿体,(双层膜),是绿色植物细胞进行,光合作用,的场所。,1.2 叶绿体,色素基粒类囊 体的,薄膜,上,酶,基粒类囊体的,薄膜,上和,基质,中,影响叶绿体形成因素,一、光,原（前）质体 白色体 叶绿体 有色体,二、温度,秋天落叶倒春寒 叶失绿,三、矿质元素,恩格尔曼实验,恩格尔曼的实验说明了什么问题？,1、氧气是叶绿体释放出来的,2、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,实验结论,实验的巧妙之处,1 选用水绵：具有细而长的叶绿体并且其螺旋状分布在细胞中。,2 先放在黑暗无空气的环境中：排除环境中光和氧气的影响。,3 极细的光束照射、好氧细菌检测：迅速准确地判断出释放氧气的部位。,4 黑暗和极细光照射形成对比：明确指出结果完全是由光照引起的。,5 设置验证试验：完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。,问题1：,为什么选用水绵做为实验材料？,因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究,问题2.为什么选用黑暗并且没有空气的环境？,为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性,光合作用的场所是叶绿体,光合作用的产物有氧气！,结论,:,问题3为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全暴露在光下？,先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。,小结：,1.植物体进行光合作用捕获光能的物质是什么？,2.捕获光能的色素有哪些？,3.四种色素分别吸收哪些光？,4.色素分布在细胞内的什么部位？,5.叶绿体的功能是什么？,光合作用,光合作用是指绿色植物通过,叶绿体,，利用,光能,，把,二氧化碳和水,转化成储存着能量的,有机物,，并且释放出,氧气,的过程。,车间,动力,产物,原料,含叶绿体的真核细胞能进行光合作用，含有光合色素的原核生物也能进行光合作用。,能进行光合作用的生物,除绿色植物外，含叶绿体的非绿色植物如褐藻（海带等）、红藻（紫菜等）等，,不含叶绿体的原核生物蓝藻、某些细菌（如绿硫细菌、紫硫细菌）也能进行光合作用。,2000多年前,亚里士多德(Aristotle),问题：,植物生长所需的物质来自何处？,认为,：,构成植物,体的原料是土壤,植物增加的重量,=土壤减少的重量,光合作用的探究历程,五年后,1648年比利时海尔蒙特的实验,柳树增重,80,kg土壤只减少,0.06,kg,结论：植物增重主要来自水分,历程,1771年英国普利斯特利实验,历程,结论,：,植物可以更新空气,1779,年，荷兰 英格豪斯的实验,实验重复了500多,次,结论：只有在光照下只有绿叶才可以更新空气,B组,A组,历程,1785年，发现了空气的组成，科学家在明确绿叶在光下,放出,的气体是,氧气,，,吸收,的是,二氧化碳。,历程,1845年,，德国的科学家,梅耶,指出：植物光合作用时，把,光能转换成化成化学能储存,起来,。,依据：,能量转换和守恒定律,历程,48,1864年，萨克斯(德)的实验,（置于暗处几小时）,思考：,目的是什么？,一半遮光,一半曝光,为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,1864,年萨克斯的实验,暗处理,光照,酒精脱色,碘蒸汽处理,结论,：,绿色叶片光合作用产生淀粉,历程,1941年 鲁宾和卡门 同位素标记法研究,C,18,O,2,H,2,O,H,2,18,O,光照下的小球藻悬液,O,2,18,O,2,A,B,同位素,18,O,标记H,2,O和CO,2,H,2,18,O,和C,1,8,O,2,结论：光合作用释放的氧来自水,光合作用释放的,O,2,到底是来自,H,2,O,，,还是,CO,2,历程,CO,2,20世纪0年代,美国科学家卡尔文,(,14,C,H,2,O),14,C,O,2,碳的同位素,C标记,CO,2,14,C,O,2,14,CO,2,中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为,卡尔文循环,。,历程,14,C,3,年 代,科学家,结 论,1771年,普利斯特利,植物可以,.,1779年,英格豪斯,只有在,只有,才可以更新空气,1845年,梅耶,光合作用把,转化,成,.,1864年,萨克斯,绿叶通过光合作用,产生,.,1939年,鲁宾和卡门,光合作用释放的氧气是来自,.,194,年,卡尔文,光合作用产生的有机物中的碳来自,.,更新空气,光照下,绿叶,光能,化学能,淀粉,水,CO,2,20世纪40年代,1880年恩格尔曼：光合作用 的场所是叶绿体,光合作用：,原料CO,2,和 H,2,O,叶绿体,光能,产物：,有机物和氧气,光合作用反应式：,CO,2,+H,2,O,(CH,2,O)+O,2,光能,叶绿体,条件：,酶,场所：,CO,2,+,H,2,O,*,(CH,2,O)+,O,2,*,光能,叶绿体,光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？请用一个化学反应式表示出来。,2.2,光合作用的过程,根据是否需要光能，把光合作用分为,光反应和暗反应,。,H,2,O,类囊体膜,酶,Pi,ADP,ATP,1.光反应阶段,酶,光,色素,叶绿体内的类囊体薄膜上,水的光解：,H,2,O H,+O,2,光能,（作用:提供还原力）,ATP的合成：,ADPPi 能量（,光能ATP,酶,条件：,场所：,物质变化：,能量变化：,光能,转变为,活跃的化学能,贮存在ATP和H中,H,2.暗反应阶段,CO,2,的固定：,CO,2,C,5,2C,3,酶,C,3,的还原：,ATP,H、,条件：,场所：,物质变化：,能量变化：,叶绿体的基质中,多种酶、,ATP和,H,中活跃的化学能,转变为糖类等,有机物中稳定的化学能,2C,3,(CH,2,O),酶,H、ATP,CO,2,糖类,五碳化合物 C,5,CO,2,的固定,三碳化合物,2C,3,C,3,的还原,基质,多种酶,H,、ATP,能量的转移途径：,碳的转移途径：,光能,ATP、NADPH中活跃的化学能,(CH,2,O),中,稳定,的化学能,CO,2,C,3,（CH,2,O）,整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？,可见光,C,5,2C,3,ADP+Pi,ATP,2H,2,O,O,2,4H,多种酶,酶,(CH,2,O),CO,2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,2.光合作用的过程：,色素分子,光能转换中的重要物质：,1 原初电子供体是,，最终电子和氢供体是,，最终电子和氢受体是,。,2,既是能量（活跃化学能的载体，也是还原剂）。,将光反应和暗反应连接在一起的物质是,。,4,有关物质的转移：,由基粒类囊体膜至基质，,由基质至基粒类囊体膜。,少数处于特殊状态的叶绿体a,H2O,NADP+,NADPH,NADPH、ATP和NADP+、ADP+Pi,NADPH、ATP,NADP+、ADP+Pi,光反应,暗反应,酶,酶,酶,小结,色素 酶,联 系,能量变化,物质变化,场所,条件,光,暗 反 应,光 反 应,过程,项目,需要光,色素、酶,不需要光,酶,类囊体膜上,基质中,水的光解；ATP的合成,CO,2,的固定；C,3,的还原,ATP中活,跃化学能,ATP中活,跃化学能,光能,有机物中稳,定化学能,光反应 为 暗反应 提供,H 和ATP，,暗反应 为 光反应 提供NADP,+,、ADP 和Pi。,光照与CO2浓度对植物细胞的物质合成量的影响,条件,C,3,C,5,H和ATP,CH,2,O合成量,停止光照,CO2供应不变,增加,减少,减少,减少,突然光照,CO2供应不变,减少,增加,增加,增加,光照不变,停止CO2供应,减少,增加,增加,减少或没有,光照不变,CO2供应增加,增加,减少,减少,增加,1、光合作用将太阳能转化为化学能并储存有机物；,2、光合作用释放氧气；,3、为生物进化起了重要推动作用,光合作用的意义：,化能合成作用,细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。,除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物。,2NH,3,+3O,2,2HNO,2,+2H,2,O+,能量,2HNO,2,+O,22HNO,3,+,能量,能量,6CO,2,+6H,2,O (CH,2,0)+6O,2,硝化细菌的化能合成作用,能够直接把从外界环境,摄取的无机物转变成为自身的组成物质,，并储存了能量的一类生物(化能自养、光能自养),不能直接利用无机物制成有机物,，只能把从外界,摄取的现成的有机物,转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物,如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等,如：人、动物、真菌(如蘑菇)、多数的细菌（乳酸菌、大肠杆菌）等,自养生物：,异养生物：,光合作用方程式：,有氧呼吸作用方程式：,6CO,2,+12H,2,O,C,6,H,12,O,6,+6,O,2,+6H,2,O,光能,叶绿体,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6,O,2,6CO,2,+12H,2,O,+,能量,酶,黑暗和光照下的物质变化？,光合作用和呼吸作用的关系,维持生命活动,CO,2,+H,2,O （CH,2,O）+O,2,叶绿体,光能,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,6CO,2,+12H,2,O+,能量,酶,O,2、,C,6,H,12,O,6,CO,2,光合作用和呼吸作用的关系,光合作用与有氧呼吸的比较,光合作用,有氧呼吸,区别,场所,所需条件,物质变化,能量变化,联系,光合作用为有氧呼吸提供,；呼吸作用为光合作用提供,。,叶绿体,主要在线粒体,光、酶等,酶等,无机物合成有机物,有机物分解成无机物,光能转变成稳定的化学能,有机物中的化学能释放出来，转移给ATP,有机物、,O,2,CO,2,光合作用与呼吸作用的区别：,光合作用,呼吸作用,原料,产物,能量转换,发生部位,发生条件,联系,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、酶,酶,联系,光合作用为有氧呼吸提供,有机物和O,2,呼吸作用为光合作用提供,CO,2,。,光能转换为生命动力的过程,光能,光反应,ATP中活跃的化学能,有机物中稳定的化学能,各项生命活动,ATP中活跃的化学能,利用,细胞呼吸,光合作用,暗反应,直接的能量来源：,ATP,最终的能量来源：,太阳的光能,真（实际）光合速率=表,观,（净）光合速率+呼吸速率,真（实际）光合强度=表,观,（净）光合强度+呼吸强度,光合作用葡萄糖净产量=光合作用实际葡萄糖生产量,-呼吸作用葡萄糖消耗量,有机物的积累量=白天光合作用合成量-呼吸作用消耗量,光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量,光合作用实际CO2消耗量=实测CO2消耗量,+呼吸作用CO2释放量,一昼夜有机物的积累量（用CO2表示）=,白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2总量,影响光合作用的因素,1,因素？,(1)同一植物的不同生长发育阶段,根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。,(2)同一叶片的不同生长发育时期,曲线分析：,OA段为幼叶,，随幼叶的生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。,AB段为壮叶,，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。,BC段为老叶,，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。,应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶残叶、茎叶蔬菜及时换新叶，这样可减少其细胞呼吸对有机物的消耗。,影响光合作用的因素,内因,色素含量、酶的活性和数量,环境因素对光合作用的影响,1）光照,2）温度,3）二氧化碳浓度,4）水分,5）矿质元素,6）叶面积指数,(1)光照强度,绿色植物每时每刻,都进行细胞,呼吸，当在,光下测,定植物光合强度时，由于植物的细胞呼吸同时进行，因而,实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸之差,(,表观光合强度)。,2.外界因素的影响单因子影响,只呼吸,呼吸光合,呼吸=光合,呼吸光合,B C呼吸光合,A,点：,B,点：,C,点：,(1),表示,净光合量(,表观光合量),植物(叶片),“,吸收”,CO,2,量或实验容器内CO,2,的减少量。,植物(叶片),“,释放”,O,2,量或实验容器内O,2,的增加量；,植物(叶片),“,积累”,葡萄糖量或植物重量(有机物)增加量；,(2),表示,总光合量,(,实际光合量),叶绿体,“,固定”,CO,2,量；,叶绿体,“,产生”,O,2,量；,植物或叶绿体,“,产生或制造”,葡萄糖量。,计算方法,：真(实际)光合速率表现光合速率(净光合速率或实测光合速率)细胞呼吸速率。,即真(实际)光合速率是实际测量的光合速率与细胞呼吸速率的代数和。,测定方法,呼吸速率,：将植物置于,黑暗,中，测定实验容器中CO,2,增加量、O,2,减少量或有机物减少量。,净光合速率：,将植物置于,光下,，测定实验容器中O,2,增加量、CO,2,减少量或有机物增加量。,A,B,光照强度,光合速率,0,吸收,CO2,阳生植物,阴生植物,A：光补偿点,B：光饱合点,应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置、合理采伐，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。,(2)CO,2,浓度,曲线分析：图1中A点表示CO,2,补偿点，,即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO,2,浓度,，图2中A点表示,进行光合作用所需CO,2,的最低浓度。,B和B点都表示CO,2,饱和点。,应用：在农业生产上可以通过,“,正其行，通其风,”,，增施农家肥等增大CO,2,浓度，提高光合作用速率。,O,a,b,c,d,e,光合作用的强度,二氧化碳的浓度,a,b：,b c：,c d：,d e：,CO,2,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。,CO,2,浓度对光合作用强度的影响,CO,2,浓度再增加，光合作用强度保持不变；,随CO,2,的浓度增加，光合作用强度增强；,CO,2,太低，农作物消耗光合作用产物；,(3)温度,曲线分析：温度是通过影响与光合作用有关的,酶的活性,而影响光合作用速率的。,应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度；增大,昼夜温差,获得高产。,(4)矿质元素,曲线的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降。,细胞发生什么现象？,应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用。,合理施肥,(5)水：气孔的开启和关闭,（6）,叶面积指数对光合作用的影响：,栽培农作物，还是植树、养花，种植的密度都应当合理。,合理密植,2外界因素的影响多因子因素,(1)曲线分析,P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。,P点到Q点之间，限制因子既有横坐标因素，也有其他因素。,Q点后，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。,左图表示植物有关生理作用与环境因素的关系，请回答：,1.B点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有,。,2.AC段限制光合作用的主要因素是,。,3.ED段和对比，限制光合作用的主要因素是,。,4.,和,对比，限制光合作用的主要因素是,。,线粒体、叶绿体,光照强度,温度,CO,2,浓度,5.D点突然停止光照，细胞能否产生ATP和H,，细胞质基质内ATP含量,（下降、上升、基本不变）。,能,基本不变,3.光合作用的日变化：,(2)应用,温室栽培时，在,一定光照强度,下，,白天,适当,提高温度,，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当,充加CO,2,，进一步提高光合速率。当,温度适宜,时，可适当,增加光照强度和CO,2,浓度,以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加,光照强度、调节温度或增加CO,2,浓度,来充分提高光合速率，以达到增产的目的。,光合作用原理的应用,（1）影响光合作用的因素,光照、CO,2,、温度、水、矿质元素等,（2）提高农作物光合作用强度的措施,1、,适当提高光照强度、延长光照时间,补蓝紫光或红光、多季种植,3、适当提高CO,2,浓度：,正其行、通其风、合理施肥,4、,适当提高温度:,维持适当的昼夜温差,5、适当增加植物体内的含水量：,合理灌溉,6、,适当增加矿质元素的含量：,合理施肥2、,增加光合作用面积,合理密植,（1）影响光合作用的因素有哪些？,光照、CO,2,、温度、水、矿质元素等,（2）如何定量表示光合作用的强度？,探究：环境因素对光合作用强度的影响,1、实验原理,光合作用的强度可通过测定一定时间内,原料的消耗或产物生成,的数量来定量的表示。,内因：,酶、色素等,外因：,同种生长旺盛的绿叶,小圆形叶片30片（打孔器）,让叶片内部气体逸出（抽出）,放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用,备用的,沉水底叶片,放入3只富含CO,2,的清水的烧杯中进行强、中、弱光的照射（调节台灯与装置间距）同一时间内叶片浮起的数量,烧杯,小圆形,叶片,加富含,CO,2,的清水,光照,强度,叶片浮,起数,原理,甲,10,片,20 mL,强,多,叶片光合,作用产生,的氧气使,叶片浮起,乙,10,片,20 mL,中,较多,丙,10,片,20 mL,弱,少,探究光照强弱对光合作用强度的影响,对照,用3盏40 W台灯分别向A、B、C 3个实验装置进行强、中、弱三种光照（,为降低不同光照产生的热量对实验的干扰，可在台灯与实验装置之间放置一盛水玻璃柱）。,光照强弱（自变量）可通过调节,台灯功率或与实验装置间的距离,来决定。,光合作用的测定,测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得X值。,测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得Y值。,气体体积变化法-测光合作用O,2,产生(或CO,2,消耗)的体积,“半叶法”-测光合作用有机物的生产量,原理：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射a小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2h)。,问题：可用什么方法阻止两部分叶片的物质和能量转移？,a小时内上述B部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（M）为,_,。,灼烧叶脉,M=MB-MA,某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一2zx)6 gcm-2h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(),A下午4时后将整个实验装置遮光3小时,B下午4时后将整个实验装置遮光6小时C下午4时后在阳光下照射1小时,D晚上8时后在无光下放置3小时,测溶氧量的变化-黑白瓶法,例：某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下：,（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是,；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为,mg/L24h。,光照强度（klx）,0（黑暗）,a,b,c,d,e,白瓶溶氧量(mg/L),3,10,16,24,30,30,黑瓶溶氧量(mg/L),3,3,3,3,3,3,（2）当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量为,mg/L24h。,3）光照强度至少为,填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。,a,生物呼吸作用消耗氧气,7,21,在光照等适宜条件下，将培养在CO,2,浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO,2,浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C,3,和C,5,化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。,回答问题：,图中物质A是 _（C3化合物、C5化合物）,在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。,若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_（低高）。,CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_（高、低），其原因_。,参考答案：（1）C3化合物（2）暗反应速率在该环境中达到稳定，即C3和C5化合物含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2的浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累（3）高（4）低 CO2浓度低时，暗反应强度低，所需ATP和H少。,停止供应,CO,2,NADPH含量,时间,（四川理综）30（2）萝卜是C,3,植物，图1为萝卜光合作用的部分过程图解。,该过程发生的场所是,在该过程中能使光能转换为电能的色素是,。,进行正常光合作用的叶片，如果在叶绿体的NADPH与NADP,+,含量相等的情况下，突然停止供给CO,2,，请在图2中绘出叶绿体中NADPH含量的变化曲线。,答案：30（20分）,（2）叶绿体囊状结构薄膜 特殊状态的叶绿素a,(江苏生物)36(9分)下图为植物新陈代谢示意图。,请根据图示回答下列问题。,(1)过程发生在叶绿体,上，其中光能向电能的转换由,分子完成。光照下该分子转变成,，夺取水分子中的,。,(2)在过程中，NADPH的作用是,。,(3)过程表示,呼吸，它发生在,中。,(4)过程中的能量由ATP中,的,水解释放。,答案：(1)囊状结构薄膜 特殊状态的叶绿素a 强氧化剂 电子,2)作为供能物质和还原剂,(3)有氧 细胞质基质和线粒体 (4)高能磷酸键,回答下列I、II小题：,光照强度,光,合,作,用,强,度,A,B,O,P,I、右图表示光照强度对A、B两种C,3,植物光合作用强度的影响。据图回答：,（1）A、B两种植物光合作用过程中对光能利用的,差异是_。,（2）在农业生产中，与B植物相比，A植物应种,植在_条件下。,答案：30 I、（8分）,（1）在低于P光照强度下B植物光能利用率比A,植物的高，在高于P光照强度下A植物光能利用,率比B植物的高。,（2）较强光照,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,图1菠菜叶片的叶绿体中色素的层析结果,A,叶绿素a,叶绿素b,图2在缺Mg的营养液中，长期培养的蕃茄叶片叶绿体中色素的层析结果,B,a,b,0,CO,2,含量,光合作用强度,光照强度,ab,图3水稻光合作用强度与空气中CO,2,含量的关系,C,阴天,睛天,图4水稻在夏季白天光合作用强度的变化,D,光合作用强度,0,6 12 18时,（重庆理综）3在题3的图中，图1、图2为不同材料叶绿体中色素的层析结果（示意图），图3、图4为不同条件下水稻光合作用强度的变化曲线，其中正确的是,答案：,A,(北京理综),3科学家研究CO,2,浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是,A光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的 原因是CO,2,浓度不同,B光照强度为 b 时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的原因是温度的不同,C光照强度为ab，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高,D光照强度为ac，曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高,答案：D,