能量之源光和光合作用

能源光与光合作用、光合作用的发现与概况、光合作用地球上最重要的化学反应是，整个自然界每年约有4500亿吨有机物直接或间接地向动物和人类提供食物，能源人类对此的研究至少研究了300年以上6次诺贝尔奖与光合作用 光合作用研究的历史个赫蒙特(1642 )，柳条体重74.47kg公斤，土壤体重0.06kg公斤，柳条体重增加的物质来源于水！ 结论：有人认为植物可以更新空气，反复进行滑雪实验，得到相反的结果，植物也会污染空气吗？ 光合作用研究的历史普利斯特里，光合作用研究的历史荷兰人英格兰住宅进一步实验。 原本植物只能在光线下释放氧气！ 光合作用的探索历程 dessor实验发现，CO2和H2O在植物体内有机物植物产生的O2和吸收的CO2基本相等。 光合作用是在那里进行的吧，光合作用研究的历史1880年恩格尔曼，需氧细菌只集中在受光部，那里有氧！ 只有受光的叶绿体周围才会产生氧气，在光合作用研究的历史德国萨克斯实验中，遮挡了一半的叶子，绿叶在光下会产生淀粉。 用、碘蒸汽处理，曝光一半为深蓝色，遮光一半没有颜色变化。 在、光合作用下发射的O2是来自CO2还是来自H2O？ 结论：光合作用研究“水蛭反应”是指即使没有CO2也能产生O2，证明氧是水分解产生的光能是水分解反应，第一组光合作用产生的O2来自H2O。，H2180，C02，H20，C18O2，第二组，1802，02，光合作用研究经历美国红宝石和卡门实验(同位素标识法)的结论，光合作用产生的有机物是如何合成的？ 美国的卡尔文在14C标记了14CO2，为了小球藻进行光合作用，明确了CO2中的c的去向，被称为卡尔文循环。 卡尔文循环： CO2C3(CH2O )，光合作用研究-德国玫瑰，水，二氧化碳，氧，光？ 光能化学能量储存在什么样的物质中？ 德国烧杯，光合作用是什么，光合作用的必要条件(1)物质条件：原料(CO2，H20 )，酶，光合作用色素(2)能量条件：光能(2)结构条件：叶绿体(3)环境条件：光，CO2，温度，H2O，矿物元素，光合作用物质和能量变化： (1) 定义为CO2和H20将有机物和O2(2)光能转化为积蓄有机物的能量(化学能)，绿色植物通过叶绿体，利用光能将CO2和H2O转化为积蓄能量的有机物，释放O2的光合作用的反应式、反应物、条件、场所、生成物、 CO2 H2O(CH2O) O2、光能、叶绿体、糖类、总结、光合作用依赖物质和结构条件、叶绿体光合色素、叶绿体的结构、外膜、内膜、基粒、基质、类囊体、捕获光能的色素分布在_类囊体的薄膜中，实验绿叶中的色素的提取和分离， 实验原理：提取(乙醇酐)、分离(色谱)目的：提取和分离绿叶中的色素及色素种类材料用具：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 .制作滤纸条3 .制作滤纸条3 .制作滤纸条细线4 .分离绿叶中的色素5 .观察和记录研究：1.滤纸条上的色带数量、排列、宽度狭窄2 .滤纸上滤液的细线为什么不能接触断层液？ (3)方法和程序，取鲜叶5g左右，切入乳钵。 加入少许石英砂(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脱落)，加入无水乙醇10ml。 用乳钵迅速研磨。 过滤研磨液。、叶绿体中的色素：叶绿素a叶绿素b叶黄素、叶绿素、类胡萝卜素、维尔施特发现光合作用不能单独发生于叶绿素。 人类历史上第一个研究叶绿素的科学家是维尔施泰特。维尔施特发现，被各种各样的叶子吸收的二氧化碳和释放的氧的比率是1。 问题探讨、讨论：1.这种方法有什么好处？不同颜色的光对植物的光合作用有什么影响？ 2 .为什么不使用绿色塑料薄膜，补充绿色光源？ 用红、蓝塑料薄膜打开红、蓝灯，探讨问题：1 .用这种方法可以提高光合强度。 叶绿素吸收最多的是光谱的蓝紫光和红光。 不同颜色的光影响植物的光合作用。 叶绿素对绿色光的吸收最少，所以不用绿色塑料薄膜或者补充绿色光源。 能源之源光合作用，(二)光合作用的过程和意义，1937年英国剑桥大学水蛭在离体叶绿体实验。 在光下叶绿体可以把水分解成O2和H。 结论：他将离体叶绿体加入具有h受体的水溶液中，在无CO2的条件下照射光线，发现叶绿体中有O2释放。 聚光色素：又称天线色素，能吸收、传递光能对作用中心色素分子产生光学反应，包括大部分叶绿素a、所有叶绿素b和类胡萝卜素。 中心色素：又称作作用中心色素，是指接受来自聚光色素的光能，通过光化学反应可转化为电能，处于少数特殊状态的叶绿素a。 (1)光能的吸收和传输、电子传输和质子传输：(电能转化为不稳定的化学能)、光反应、p80、p80、锰序列、H2O、激子、phopoqappb、p200、p200、A0A1Fe-SxFe-SAFe-SB 色素分子，可见光，c 5，2 c 3，ADP Pi，ATP，2H2O，o2，H，多种酶，酶，(CH2O )，CO2，吸收，光分解，能量，固定，还原，酶，光反应，暗反应，2 .光合作用过程：只要在暗条件下供给ATP和H，叶绿体就可以得到CO2 结论在黑暗条件下，ATP和H是CO2转化糖的必要条件。 1954年，美国的亚嫩等人用离体的叶绿体进行了实验。 从1946年开始，美国卡尔文等人研究了小球藻等植物进行光合作用时CO2转化为糖类的途径。 反应体系中填充一定量的14CO2，用光照射30秒检测产物。 将光的时间缩短到几分之一秒，发现三碳化合物(C3)中出现了90%的放射性物质。 检测出大量带有14C标记的化合物。 关于二氧化碳的受体，当时自然的想法是含有两种碳的化合物，但是寻找这两种碳是非常困难的过程。 许多人参与了这项工作，花了很多年，但是没有发现这种所谓的二氧化碳受体。 鉴定了许多其他化合物，特别是被称为核糖的五碳糖的一磷酸脂和二磷酸脂(C5)。 卡尔文及其同事们在实验过程中发现，有光和CO2的供给，C3和C5的浓度很快饱和稳定。 但是，改变任一实验条件后，两者的浓度发生了急速的规律性变化，停止CO2供给后，C3的浓度急速下降，C5的浓度急速上升。 光停止时，C3的浓度急速上升，C5的浓度急速下降。 加尔文循环、碳反应是在叶绿体基质中进行的，用激烈的方法分离出来的叶绿体中叶绿体基质很少或完全没有。 这种叶绿体在光照下是O2，ATP，H，但是不能固定CO2。 光合作用总反应式： 6co26h2oc6h12o6o2、6co26h2oc6h12o6o2，光合作用物质变化：无机物有机物、光合作用物质变化：光能化学能、光合作用的意义，提供一切生物生命活动进行所需的营养物质，提供一切生物生命活动进行所需的能量总之，从物质转化和能量转化的过程来看，光合是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。、能源光与光的合作、(3)影响光合作用的要素、图中的a点的意思：B点的意思： C点显示： 甲曲线代表阳生植物时，乙曲线代表植物。 另外，光强度为0，只进行呼吸作用，光合作用与呼吸作用的强度相等，被称为光补偿点，光合作用的强度不会因光强度而增强，被称为光饱和点、阴生点，图中的a点表示如下。 CO2浓度达到植物所需的最大值，光合速度不再上升。 光合作用在催化剂下进行，温度直接影响B点显示： BC段显示： 酶的活性，酶，在此温度条件下，光合速率最高，超过最佳温度，光合速率随温度升高而降低，化学能稳定活跃。 释放能量，光合作用与细胞呼吸的比较：叶绿体，细胞质基质，线粒体，需要光，不需要光，合成有机物，分解有机物，光能稳定的化学能。 蓄积能量。 合成代谢、分解代谢、光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2，细胞呼吸为光合作用提供CO2。 光合作用和呼吸作用中的化学计算，光合反应式：6CO2 12H2OC6H12O6 6O2 6H2O，呼吸作用反应式：有氧： C6H12O6 6O2 6H2O6CO2 12H2O，无氧： C6H12O62C2H5OH 2CO2(植物) 实测CO2吸收量=光合作用CO2吸收量呼吸作用CO2放出量实测O2放出量=光合作用O2消耗量、影响光合作用的环境因素、光强度温度二氧化碳的浓度矿物质营养的各环境因素对光合作用的影响综合，哪些因素处于不利于光合作用的临界点，哪些因素成为其限制因素。 (1)光、光饱和现象：光增加到一定强度，光合速度不增加的现象。 光饱和点：达到光饱和现象后的光强度。 光补偿点：光合作用吸收的CO2量和呼吸作用放出的CO2量相等时的光强度。 图26和26是光强度与光合成速度之间的关系的示意图。 暗地里叶不进行光合作用，只有呼吸作用放出CO2(图26的OD是呼吸速度)。 随着光强度的提高，光合成速度相应地提高，当达到某个光强度时，叶片的光合成速度与呼吸速度，即CO2吸收量等于CO2释放量，表面观光合成速度为0，此时的光强度被称为光补偿点。 (1)根据光强度光合成曲线、植物的光强度光合成曲线，光补偿点与光饱和点存在较大差异。 光补偿点高的植物一般光饱和点高，草本植物的光补偿点和光饱和点通常高于木本植物的阳生植物的光补偿点和光饱和点高于阴生植物的C4植物的光饱和点高于C3植物。 另外，图27的不同植物的光强合曲线，CO2饱和点： CO2浓度持续增加的光合速度不增加，此时的CO2浓度称为CO2饱和点。 CO2补偿点：光合作用吸收的CO2量和呼吸作用放出的CO2量相等时的CO2浓度。 在CO2补偿点以上、CO2饱和点以下的区间，净光合成速度与CO2浓度成比例。 (二) CO2、(二) CO2、1.CO2光合曲线光中CO2浓度为零时，叶仅用光、暗呼吸释放CO2。 图中的OA部分是从光下叶片向没有CO2气体的CO2的放出速度，一般代表光呼吸速度。 在比例阶段，随着CO2浓度变高，光合成速度增加，在光合成速度与呼吸速度相等的情况下，环境中的CO2浓度若达到成为CO2补偿点(图中的c点)的某个浓度(s )，则光合成速度达到最大值(Pm )，开始达到光合成最大速度时的CO2浓度称为CO2饱和点。 另外，在图30叶片的光合成速度对应于细胞间隙CO2浓度的图像、2.CO2供给、最高温度： 40-50三基点最佳温度： 25-3522222222222222222222222222222226一定的温度范围内，昼夜温度差有利于光合成蓄积. (3)温度、(3)温度、光合过程中的暗反应是酶催化的化学反应，受温度的影响。强光、高CO2浓度时对光合成速度的影响大于弱光、低CO2浓度(图32 )。 这是因为在强光和高CO2条件下，温度成为光合作用的主要限制因素。 图32的CO2浓度