光反应碳反应环境因素影响光合ppt课件.ppt

叶绿素和其他色素 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素b 叶黄素 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 占3 4 占1 4 色素 胡萝卜素 叶绿素a 叶绿体是否对所有的光都能吸收 类囊体上 功能 吸收 传递 转化光能 上 下 1 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 太阳光 太阳光 2 波长 nm 对不同波长光的吸收值 吸收光谱 各种色素对光的吸收情况不同 可根据色素的吸收光谱来分析绿叶中色素的种类 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 3 叶绿体色素 吸收可见的太阳光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 4 一 光合作用的过程 多种酶 2H2O O2 NADPH 光解 光反应 5 第一阶段 第二阶段 光反应 碳反应 根据上图回答光合作用的两个阶段的场所 反应物和生成物 场所 叶绿体类囊体膜 反应物 氧气 ATP NADPH 生成物 水 叶绿体基质 CO2 ATP NADPH 糖类等有机物 场所 反应物 生成物 6 能量变化 1 光反应场所 叶绿体类囊体膜条件 光 酶 水 色素 光系统 和光系统 物质变化 7 2 碳反应 场所 叶绿体基质 1 CO2的固定 2 三碳分子的还原 3 五碳分子的再生 三碳糖运至叶绿体外 8 物质变化 能量变化 条件 ATP NADPH CO2 酶 ATP NADPH中活跃的化学能 3CO2 3C5 NADPHNADP ATPADP Pi 6三碳糖 1三碳糖 5三碳糖 6C3 有机物中稳定的化学能 三碳糖磷酸 三碳分子 叶绿体内 叶绿体外 淀粉等 蔗糖 9 10 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 11 叶绿体基粒类囊体膜上 叶绿体基质 光 水 色素和酶 CO2 ATP NADPH和酶 光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能转变成三碳糖中稳定的化学能 光反应为碳反应提供NADPH和ATP 水的光解 释放O2 CO2的固定 三碳糖的还原 RuBP的再生 合成ATP NADPH 碳反应为光反应提供NADP ADP Pi 光反应和碳反应的比较 12 二 影响光合速率的环境因素 13 光合速率 又称光合强度 是指一定量的植物 如一定叶面积 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 怎样才能提高光合速率 14 1 光照强度 B 光补偿点 C2 光饱和点 光照强度 0 C2 b 总光合量 a 净光合量 c 呼吸作用 光补偿点 光合作用吸收的CO2和呼吸放出的CO2相等时的光照强度 光饱和点 光合作用达到最强时所需的最低的光照强度 15 2 温度 1 光合作用是在酶的催化下进行的 温度直接影响酶的活性 2 B点表示 此温度条件下 光合速率最高 3 BC段表示 超过最适温度 光合速率随温度升高而下降 一定范围内提高温度可以提高酶的活性 加快反应速率 光合速率 温度 O 1020304050 16 将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组 分别置于不同日温和夜温下生长 其他条件相同且适宜 一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度 结果如下 温室栽培中 白天可适当提高温度 夜间适当降低温度 适当提高昼夜温差 从而提高作物产量 有机物积累量 17 分析 CO2浓度是如何影响光合作用速率的 二氧化碳含量很低时 绿色植物不能制造有机物 随着CO2浓度的增加 光合作用加强 但达到一定值后 光合作用强度不再随CO2浓度的增加而加强 3 CO2浓度 18 1 如何提高农田和温室中的CO2含量 CO2浓度在A以内时 光合速率会随CO2浓度增加而增加 2 请在图上画出更弱光照强度下光合速率的曲线 答案 1 农田的农作物应确保良好通风透光和增施有机肥 温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等 19 H2O是光合作用的原料 在一定范围内 H20越多 光合速率越快 但到达A点时 即H2O达到饱和时 光合速率不再增加 4 H2O 20 N 酶及NADPH和ATP的重要组分P 磷脂 NADPH和ATP的重要组分 维持叶绿体的正常结构和功能Mg 叶绿素的重要组成成分 5 矿质元素 21 综合因素和主要因素 光照强度 温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的 但在某些情况下会有一个起限制性作用的主要因素 如 夏季早晨和正午光合作用下降 主要因素分别是光照强度 CO2浓度等 22 Q Q 30 20 10 23 例2 2013 重庆高考 下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图 下列有关叙述 正确的是 D 24 A t1 t2 叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加 基质中水光解加快 O2释放增多B t2 t3 暗反应 碳反应 限制光合作用 若在t2时刻增加光照 光合速率将再提高C t3 t4 光照强度不变 光合速率的提高是由于光反应速率不变 暗反应增强的结果D t4后短暂时间内 叶绿体中ADP和Pi含量升高 C3化合物还原后的直接产物含量降低 25 解题关键 解答本题应注意以下两点 1 理解图中条件的变化对光合作用的影响 光照主要影响光反应阶段 CO2主要影响暗反应阶段 2 理解光反应与暗反应之间的区别和联系 光反应为暗反应提供 H 和ATP 暗反应同时为光反应提供ADP和Pi 26 解析 本题以坐标图为信息载体 考查光照 温度 CO2浓度对光合作用的影响及光合作用的过程 水的光解 O2释放发生在叶绿体类囊体膜上 而不是叶绿体基质 A项错误 t2 t3 限制光合速率的因素为CO2浓度 此时光照充足且恒定 即达到光饱和 若增加光照 光合速率不会提高 B项错误 27 t3 t4 暗反应增强 一定程度上加快ATP和ADP的转化 同时促进了光反应 C项错误 突然停止光照 光反应停止 类囊体膜上ATP合成受阻 ATP含量减少 ADP和Pi含量升高 被还原的C3化合物减少 直接产物糖类 C5含量降低 D项正确 28 叶绿体中的色素 H2O ATP ADP Pi 水的光解 2C3 C5 三碳糖 CO2 还原 固定 再生 多种酶参加催化 光反应 碳反应 光 29 1 下图为光合作用强度与光照强度之间关系的曲线 光照强度在B点时 限制光合作用强度进一步升高的因素是 光照强度 CO2浓度 温度 水分A B C D A 30 解析 B点表示光合作用的光饱和点 超过B点的光照强度光合作用强度不再增加 此时的光照强度不再是限制光合作用强度的因素 而CO2浓度 温度都可以限制光合作用 一般情况下植物不会因水影响光合作用的 31 2 温度是影响光合作用的重要环境因素 下列关于温度对光合作用影响的叙述 不正确的是 A 温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的B 温度降到0 仍有植物进行光合作用C 温度对不同植物的光合速率影响不同D 温度影响碳反应对光反应没有影响 D 32 解析 酶的活性受温度影响 光合作用是一种酶促反应 因此 温度对光合作用的影响是通过影响酶活性实现的 一些常绿树种 如松类 在冬天低温环境中也可以进行光合作用 不同植物由于酶的不同 其最适温度也有差异 因此温度对不同植物的光合速率的影响不同 无论是光反应还是碳反应都是在酶的催化下进行的 因此 温度对光合作用的光反应和碳反应都有影响 33 3 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 30 如图曲线表示该植物在30 时光合作用强度 用CO2量表示 与光照强度的关系 若将温度调节到25 从理论上讲 图中相应点的移动分别是 A a上移 b左移 m值增加B a不移 b左移 m值不变C a上移 b右移 m值下降D a下移 b不移 m值上升 A 34 4 下列有关叶绿体及光合作用的叙述 正确的是 A 破坏叶绿体外膜后 O2不能产生B 植物生长过程中 叶绿体内各种色素的比例保持不变C 与夏季相比 植物在冬季光合作用速率低的主要原因是光照时间缩短D 离体的叶绿体基质中添加ATP NADPH和CO2后 可完成碳反应 D 35 解析 A项 叶绿体类囊体膜上产生O2 而不是外膜 B项 不同季节各色素的比例不同 秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多 C项 影响光合作用速率的因素有光照强度 CO2浓度 温度等 与夏季相比 冬季温度低是光合作用速率低的主要原因 D项 碳反应不仅需要CO2 还需要光反应提供ATP NADPH 只要离体的叶绿体基质中添加ATP NADPH和CO2 就可以完成碳反应 36 5 如图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的RuBP和三碳分子在细胞内的变化曲线 请回答 O 时间 O 时间 物质含量 物质含量 光 1 CO2 0 03 CO2 暗 a b a b 37 1 曲线a表示的化合物是 在无光照时 其含量迅速下降的原因是 2 曲线b表示的化合物是 在CO2含量降低时 其含量迅速下降的原因是 3 由此可见光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度 但前者主要影响光合作用的 过程 后者主要影响 过程 38 解析 此题考查影响光合作用的因素及光反应与碳反应的关系 光照直接影响光反应 光反应的产物ATP NADPH的产量变化又会影响碳反应中的三碳分子还原为三碳糖的反应 CO2直接影响碳反应 影响三碳分