高一生物 光合作用2 课件必修1.ppt

细胞代谢之 光合作用 1 叶绿体的结构和功能 2 叶绿体的色素有哪些 3 色素如何提取和分离 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 实验组 对照组 将水绵和好氧细菌放在无空气的黑暗环境中 极细光束照射水绵 好氧细菌集中在被照叶绿体部位 将水绵和好氧细菌暴露在光照下 好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位 结论 氧是叶绿体所释放的 叶绿体是绿色植物光合作用的场所 光合作用的场所 叶绿体 色素 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素a 叶绿素b 叶黄素 胡萝卜素 吸收可见的太阳光 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 叶绿体中的色素 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 3 4 1 4 恩吉尔曼的第二个实验 实验 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 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 中和细胞中的酸 防止镁从叶绿素分子中移出 与10ml无水乙醇 在研钵中快速研磨 将研磨液进行过滤 返回 鲁宾和卡门实验 实验组 对照组 向绿色植物提供h2o c18o2 释放的氧是o2 结论 光合作用释放的氧全部来自水 向绿色植物提供h218o co2 释放的氧是18o2 鲁宾和卡门实验 光合作用过程 总方程式 光系统 叶绿素 类胡萝卜素蛋白质复合体 光能 叶绿素中低能电子激发并呈高能状态 色素缺失电子 失能电子进入光系统 atp 水分解供电子 adp pi 获能 一 光反应 场所 类囊体膜上 叶绿素 类胡萝卜素蛋白质复合体 光能 叶绿素中低能电子被激发并呈高能状态 色素缺失电子 nadp 与h 接受2个高能电子生成nadph 光系统 提供电子 光系统 光反应发生的变化 2 光能被吸收并转化为atp中的化学能 1 水在光下裂解为h o2和电子 3 水中的氢 h e 在光下将nadp 还原为nadph 物质的变化 能量的变化 c3 atp adp pi nadph nadp h 三碳糖磷酸 如何再生核酮糖二磷酸 rubp 生成一个c6h12o6要经过几次卡尔文循环 3个co2 6个三碳糖磷酸 1个保持用于糖的生成或其他 5个经一系列变化再生为3个rubp 二 碳反应 场所 叶绿体基质 光合作用过程 光能转换成atp中活跃的化学能 atp中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能 光反应为碳反应提供nadph和atp 碳反应为光反应提供adp和nadp 水的光解h2o2 h 1 2o2合成atpadp piatp co2的固定co2 c52c3三碳的还原2c3三碳糖 光 酶光能 酶 酶atp h 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 环境因素影响光合速率 光合速率 或称光合强度 是指一定量的植物 如一定的叶面积 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 影响因素 光强度 温度 空气中的二氧化碳浓度 矿质元素等 在其他条件都适宜的情况下 在一定范围内 光合速率随光照强度提高而加快 当光照强度高到一定数值后 光照强度再提高而光合速率不再加快 这种现象叫光饱和现象 开始达到光饱和现象的光照强度为光饱和点 随着光照强度减弱 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的量几乎相等 此时的光照强度为光补偿点 一 光照强度 不同的农作物 对光照强弱的需求不同 a b 光照强度 阳生植物 阴生植物 a 光补偿点 b 光饱和点 措施 阳生植物应种植在阳光充裕的地方 阴生植物应种植在荫蔽的地方 光强必须达到一定值 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物 二 二氧化碳的供应 b a co2浓度 光合速率 0 a co2补偿点 b co2饱和点 a b c d e a b b c c d d e co2太低 作物消耗光合产物 随co2的浓度增加 光合作用强度增强 co2浓度再增加 光合作用强度保持不变 co2超过一定限度 将引起气孔关闭 抑制光合作用 如何提高空气中co2的浓度 空气中的co2一般占空气体积的0 03 330mg l 当植物旺盛生长时 所需的co2就更多 1000mg l 若只靠空气中co2本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了co2的需求 措施 温室 燃烧液化石油气 使用二氧化碳发生器 大田 确保良好通风 增施有机肥料 深施 碳铵 必须指出 增加co2可以提高光合效率 但是无限制地在全球范围内提高co2浓度 会产生 温室效应 三 必需矿质元素的供应 哪些必需元素会影响光合作用 1 n 是各种酶以及nadp 和atp的重要组成成分 2 p 是叶绿体膜 nadp 和atp的重要组成成分 3 k 在合成糖类 以及将其运输到块根 块茎和种子等器官过程中起作用 4 mg 叶绿素的重要组成成分 四 温度 呼吸作用 光合作用 净光合作用量 co2的吸收或释放量 温度 不同光质的影响 红光和蓝紫光有利于提高光合效率 黄绿光不利于提高光合效率 在蓝紫光的照射下 光合产物中蛋白质和脂肪的含量较多 在红光的照射下 光合产物中糖类的含量较多 小结 提高农作物光合速率的方法有 1 控制光照 2 控制温度 3 提供适量的必需矿质元素 4 提供适量的二氧化碳 5 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 下列叙述中不正确的是 a 曲线中zw的出现 与环境中co2浓度有关b 曲线表示植物缺mg2 则y点应向右移动c x点所表示的是细胞呼吸作用放出的co2量d 曲线处于y点时细胞中产生atp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分别为25 和30 下图表示30 时光合作用与光照强度关系 若温度降到25 原光照强度和二氧化碳浓度不变 理论上图中相应点a b d移动分别为 a 下移 右移 上移b 下移 左移 下移c 上移 左移 上移d 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 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co2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 a h点co2浓度最低 说明此时植物对co2的吸收最多 光合作用最强b co2浓度下降从de段开始 说明植物进行光合作用从d点开始c bc段较ab段co2浓度增加减慢 是因为低温使植物呼吸作用减弱d fg段co2浓度下降不明显 是因为温度过高抑制了酶的活性 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 a 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c 合成atp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 6 对某植物作如下处理 甲 持续光照10秒钟 乙 光照5秒后再黑暗处理5秒 连续交替进行20分钟 若其它条件不变 则在甲 乙两种情况下植株所制造的有机物总量是 a 甲多于乙b 甲少于乙c 甲和乙相等d 无法确定 7 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c3 c5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 叶绿体中c3含量的变化 c5含量变化分别相当于曲线中的 a c d段 x b c段 y b d e段 x d e段 y c d e段 y c d段 x d b c段 y b c段 x 8 以测定的co2吸收量与释放量为指