生物必修一光合作用教学内容

1、第一页，共56页。第二页，共56页。简答题简答题1、将酵母菌研磨、离心后，得到上清液（含、将酵母菌研磨、离心后，得到上清液（含细胞溶胶）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清细胞溶胶）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、丙丙3个试管中，进行四项独立实验（见右图）个试管中，进行四项独立实验（见右图）（1）向）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是：甲是：甲 乙乙 丙丙 _ （2）向）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物个试管中分别加入等量的丙酮

2、酸，各试管的最终产物 是：甲是：甲_ 乙乙_ 丙丙 _ （3）在隔绝空气）在隔绝空气(kngq)的情况下，重复实验（的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物），各试管的最终产物 是：甲是：甲_ 乙乙 丙丙_ 丙酮酸丙酮酸无反应无反应(fnyng)CO2和和H2O无反应无反应(fnyng)CO2和和H2OCO2和和H2O乙醇和乙醇和CO2无反应无反应乙醇和乙醇和CO2第三页，共56页。例题(lt)1、用含、用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程(guchng)中的氧原子，中的氧原子，18O的转移途径是（的转移途径是（ ） A葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水 B葡萄糖葡萄糖丙酮酸

3、丙酮酸氧氧 C葡萄糖葡萄糖氧氧水水 D葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO22、生物呼吸作用过程中，若有二氧化碳、生物呼吸作用过程中，若有二氧化碳(r yng hu tn)放出，放出，则可判断此过程一定则可判断此过程一定A、不是乳酸发酵、不是乳酸发酵 B、不是乙醇发酵、不是乙醇发酵C、是需氧呼吸、是需氧呼吸 D、是厌氧呼吸、是厌氧呼吸第四页，共56页。3、发面时间长，面里含水量增加的原因、发面时间长，面里含水量增加的原因A、长时间厌氧呼吸，产生大量水、长时间厌氧呼吸，产生大量水B、需氧呼吸产生大量、需氧呼吸产生大量H2OC、酵母菌能使面粉里的结合、酵母菌能使面粉里的结合(jih)水变成自由水水变成自由

4、水D、酵母菌自身物质分解产生水、酵母菌自身物质分解产生水 4、下图中正确表示水稻呼吸强度、下图中正确表示水稻呼吸强度(qingd)与与K吸收量关系的是吸收量关系的是第五页，共56页。自养生物：通过自养生物：通过(tnggu)光合作用或化能合光合作用或化能合成作用，将无机物合成有机物的生物成作用，将无机物合成有机物的生物异养生物：只能利用现成有机物维持异养生物：只能利用现成有机物维持(wich)生命生命的生物（不能将无机物合成有机物）的生物（不能将无机物合成有机物）例子例子(l zi)：绿色植物，蓝细菌，硝化细菌等：绿色植物，蓝细菌，硝化细菌等例子：动物，真菌，乳酸菌，大肠杆菌、根瘤菌、病毒例子

5、：动物，真菌，乳酸菌，大肠杆菌、根瘤菌、病毒等等第六页，共56页。第七页，共56页。第八页，共56页。光合作用光合作用(gungh-zuyng)概述概述 1 1、概念：光合作用、概念：光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)是指以是指以CO2CO2和和H2OH2O为原料，通过为原料，通过 叶绿体（真核），利用光能合成糖类等叶绿体（真核），利用光能合成糖类等 有机物质，同时产生有机物质，同时产生H2OH2O释放释放O2 O2 。光能光能叶绿体叶绿体6CO2 + 12H2OC6H12O6+ 6O2 + 6H2O 2 2、总反应式：、总反应式：3 3、光合作用、光合作用(gung

6、h-zuyng)(gungh-zuyng)的两个阶段的两个阶段光反应光反应碳反应碳反应第九页，共56页。金边金边(jn bin)大叶大叶黄杨黄杨第十页，共56页。叶绿体叶绿体 类囊体的膜上分布有进行光合作用类囊体的膜上分布有进行光合作用(gungh-(gungh-zuyng)zuyng)的酶和色素，基质中叶含有进行光合作用的酶和色素，基质中叶含有进行光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)的酶。的酶。色素色素(s s)(s s)功能：吸收、传递、转化光能功能：吸收、传递、转化光能第十一页，共56页。1 1、提取、提取(tq)(tq)绿叶的绿叶的色素色素 原理：色素能原理：色

7、素能溶解在有机溶剂溶解在有机溶剂无水乙醇中，所无水乙醇中，所以以(suy)可用无可用无水乙醇提取色素水乙醇提取色素。称取称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵的绿叶，剪碎，放入研钵(yn b)中。中。实验：光合色素的提取与分离实验：光合色素的提取与分离第十二页，共56页。（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素可防止研磨中色素(s s)被破坏。）被破坏。）少许少许(shox)(shox)二氧化硅二氧化硅和碳酸钙和碳酸钙再放入再放入10mL10mL无水乙醇无水乙醇迅速迅速(xn s)、充分的、充分的研磨研磨第十三页，共56页。 将研磨液迅速倒入玻璃将研磨液迅速

8、倒入玻璃漏斗漏斗(ludu)(ludu)中进行过滤中进行过滤。收集收集(shuj)(shuj)滤液滤液, ,封口。封口。第十四页，共56页。制备制备(zhbi)(zhbi)滤滤纸条纸条铅笔线铅笔线画铅笔细线画铅笔细线画滤液画滤液(ly)(ly)细线细线细、直、齐细、直、齐 重复重复(chngf)23(chngf)23次次2 2、分离绿叶中的色素、分离绿叶中的色素 纸层析法纸层析法剪角是为了使扩散起点一致剪角是为了使扩散起点一致第十五页，共56页。原理：不同色素随层析原理：不同色素随层析(cn x)液在滤纸上扩液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。散速度不同，从而分离色素。层析液层析液培养皿培养

9、皿 纸层析纸层析(cn x)(cn x)法法插滤纸插滤纸(lzh)条条第十六页，共56页。色素在层析液体色素在层析液体(yt)中溶解度大，扩散速度快；溶解度中溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。小，扩散速度慢。注意：层析注意：层析(cn x)(cn x)液不能没液不能没及滤液线及滤液线（石油醚）（石油醚）第十七页，共56页。蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色黄黄 色色胡胡爷爷爱爱币币3 3、色素、色素(s s)(s s)的的种类种类第十八页，共56页。胡萝卜素胡萝卜素(h lu bo s)叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b宽度宽度(kund)4最窄最窄31最宽最宽2第十九页，共56页。2.

10、色素的种类色素的种类(zhngli)及及作用作用第二十页，共56页。分析：为什么植物分析：为什么植物(zhw)(zhw)春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？黄呢？ 由于由于(yuy)叶绿素的含量大大超过叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色由于叶绿素比类胡萝卜素易由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温受到低温(dwn)的破坏，秋的破坏，秋季低温季低温(dwn)使叶绿素大量使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来色显示出来第二十一页，共56页。二

11、、色素二、色素(s s)(s s)的作用的作用第二十二页，共56页。第二十三页，共56页。 实验实验(shyn)(shyn)表明：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡表明：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。色素对绿光吸收最少。萝卜素主要吸收蓝紫光。色素对绿光吸收最少。光谱仪测定光谱仪测定(cdng)的叶绿素的吸收光的叶绿素的吸收光谱谱第二十四页，共56页。 恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿体恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照射射(zhosh)(zhosh)水绵临时装片，结

12、果见下图：水绵临时装片，结果见下图： 如何解释好氧细菌如何解释好氧细菌(xjn)(xjn)主要聚集在红光和蓝紫光主要聚集在红光和蓝紫光照射的水绵细胞附近？照射的水绵细胞附近？第二十五页，共56页。 （1）提取色素：研磨（碳酸钙、二氧化硅、）提取色素：研磨（碳酸钙、二氧化硅、95%乙醇），过滤（单层尼龙布）。乙醇），过滤（单层尼龙布）。 （2）制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤）制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线液扩散速度太快），画铅笔线 （3）点样）点样:画滤液细线画滤液细线,细、直、齐，重复细、直、齐，重复几次。几次。 （4）分离：用层析）分离：用层析(cn x)液，液

13、面不能液，液面不能淹没滤液细线。淹没滤液细线。第二十六页，共56页。 酶酶 光能光能电能电能(dinnng) ATP、NADPH中活跃的化学能中活跃的化学能 光反应产生的光反应产生的ATP只供给碳反应只供给碳反应! 第二十七页，共56页。C1、第二十八页，共56页。二、碳反应二、碳反应(fnyng)CO2+核酮糖二磷酸核酮糖二磷酸酶酶六碳分六碳分子子(fnz)酶酶2个三碳分子个三碳分子(fnz)三碳分子三碳分子ATPADP+PiNADPHNADP+H+三碳糖磷酸三碳糖磷酸(三碳酸三碳酸)(RuBP)(三碳糖三碳糖)(三碳酸三碳酸)第二十九页，共56页。3 3个个COCO2 26 6个三碳个三碳

14、糖磷酸糖磷酸(ln (ln sun)sun)1 1个保持个保持(boch)(boch)用于糖的生成或其他用于糖的生成或其他代谢代谢5 5个经一系列变化个经一系列变化(binhu)(binhu)再生为再生为3 3个个RuBPRuBP第三十页，共56页。若降若降CO2浓度浓度,三碳酸三碳酸(tn sun)含量含量, (ATP 、NADPH、RuBP)含含量量若降光照，若降光照，(ATP 、NADPH、C5)含量含量，三碳酸，三碳酸(tn sun)含量含量第三十一页，共56页。第三十二页，共56页。光反应碳反应进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体

15、膜叶绿体叶绿体基质基质光、水、色素和酶光、水、色素和酶CO2 、ATP 、NADPH和酶和酶光能转换成电能光能转换成电能(dinnng)(dinnng)再转换成再转换成ATP NADPHATP NADPH中活跃的中活跃的化学能化学能ATP NADPHATP NADPH中活跃中活跃(huyu)(huyu)的化的化学能变成有机物中稳定的化学能学能变成有机物中稳定的化学能 光反应光反应(fnyng)(fnyng)为碳反应为碳反应(fnyng)(fnyng)提供提供 NADPH NADPH和和ATPATP碳碳反应为光反应提供反应为光反应提供ADPADP和和NADPNADP+ +水光解水光解 H2O 2

16、H+1/2O2+2e-合成合成ATP ADP+Pi+能量能量 ATP合成合成NADPHCO2的固定：的固定：CO2+C5 2三碳酸三碳酸三碳酸的还原：三碳酸的还原： 2三碳酸三碳酸 三碳糖三碳糖RuBP的再生：的再生：光光 酶酶 酶酶 酶酶 ATP 、NADPH光反应和碳反应的比较光反应和碳反应的比较第三十三页，共56页。6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2元素来龙去脉元素来龙去脉光合作用完整光合作用完整(wnzhng)(wnzhng)反应式反应式( (计计算式算式) )第三十四页，共56页。光合作用光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)与需氧呼

17、吸与需氧呼吸的区别的区别光合作用光合作用需氧呼吸需氧呼吸原料原料产物产物能量转能量转换换发生部发生部位位发生条发生条件件CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物O2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物CO2、H2O等等贮藏能量贮藏能量(nngling)的过的过程：程：光能光能（电能（电能）活跃的）活跃的化学能化学能稳定的化学能稳定的化学能释放能量的过程：释放能量的过程：稳定稳定(wndng)的化学能的化学能活跃的化学能活跃的化学能叶绿体叶绿体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体光照下才可发生光照下才可发生光下、暗处都可发生光下、暗处都可发生第三十五页，共56页。碳反应碳反应(fnyng)第三

18、十六页，共56页。叶绿体中的光合作用叶绿体中的光合作用(gungh-zuyng)过程过程光能光能 叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜 NADPH ATP三碳酸三碳酸(tn sun)的还原的还原 CO2的固定的固定 三碳糖三碳糖 叶绿体基质叶绿体基质默写默写(mxi)第三十七页，共56页。环境因素影响环境因素影响(yngxing)光合速率光合速率光合速率光合速率(sl):或称光合强度，是指一定量的植物或称光合强度，是指一定量的植物(如一定的叶面如一定的叶面积积)在单位时间内进行多少光合作用在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧如释放多少氧气气(yngq)、消耗多少二氧化碳、制造多少有机物、消耗多少

19、二氧化碳、制造多少有机物）。）。影响因素：影响因素：光强度、温度、二氧化碳浓度光强度、温度、二氧化碳浓度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体第三十八页，共56页。（1）光强度）光强度(qingd)表观（净）光合速率表观（净）光合速率 = 真正（总）光合速率真正（总）光合速率呼吸速率呼吸速率第三十九页，共56页。. 某植物在黑暗中释放某植物在黑暗中释放CO2 44mg/小时小时,光照下释放光照下释放O2 32mg/小时小时,求该植物光照下求该植物光照下1小时制造小时制造(zhzo)葡萄糖的量葡萄糖的量.解解: 所求葡萄糖的量所求葡萄糖的量= (4444 +32

20、32)6180mg = 60mg (真正光合速率真正光合速率 = 呼吸速率呼吸速率+表观光合速率表观光合速率) 第四十页，共56页。A点：黑暗时，只进行点：黑暗时，只进行(jnxng)细胞呼细胞呼吸吸区别区别(qbi)植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放放CO2O2（1）光强度）光强度(qingd)第四十一页，共56页。AB段：弱光下，段：弱光下，光合作用光合作用(gungh-zuyng)小于细胞呼吸小于细胞呼吸O2CO2CO2O2第四十二页，共56页。B点：光补偿点，点：光补偿点，光合作用等于光合作用等于(dngy)细胞细胞呼吸呼吸O2CO2第四十三页，

21、共56页。BC1段：强光下，段：强光下，光合作用大于细胞光合作用大于细胞(xbo)呼吸呼吸O2CO2CO2O2第四十四页，共56页。例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答分析回答(hud)： 1为什么为什么710时的光合作用强度时的光合作用强度不断增强？不断增强？2为什么为什么12时左右的光合作用时左右的光合作用强度明显减弱？强度明显减弱？3为什么为什么1417时的光合作用时的光合作用强度不断下降？强度不断下降？1 17 71010时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。时的光照不断增强，所以

22、光合作用强度不断增强。2 21212时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔(qkng)(qkng)关闭关闭，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。3 314141717时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。光合速率(sl)与光照强度、时间的关系第四十五页，共56页。例：用下述容积例：用下述容积(rngj)(rngj)相同的玻璃罩分别罩住大小、生相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2O

23、2最少的最少的是是A A绿色罩绿色罩 B B红色罩红色罩C C蓝色罩蓝色罩 D D紫色罩紫色罩（2 2）光质）光质自然光自然光 蓝紫光蓝紫光 红光红光 黄光黄光(hun un) 绿绿光光 第四十六页，共56页。光合作用是在酶的催化下进行光合作用是在酶的催化下进行(jnxng)(jnxng)的，温度直接影响酶的活性。一般植物在的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10103535下正常进行下正常进行(jnxng)(jnxng)光合作光合作用。用。（3）影响光合速率的因素）影响光合速率的因素(yn s)温温度度应用应用(yngyng)(yngyng)：增加昼夜温差增加昼夜温差, ,提高农作物产量提高

24、农作物产量第四十七页，共56页。光光合合作作用用速速率率CO2浓度浓度(nngd)（4）影响光合速率的因素）影响光合速率的因素二氧化碳二氧化碳(r yng hu tn)浓度浓度规律规律(gul):二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，物，在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内,光合作用速率随光合作用速率随CO2的的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。于稳定。应用：应用：通风、施用农家肥通风、施用农家肥第四十八页，共56页。第四十九页，共56页。第五十页，共56页。 影响光合作用的因素影响光合作用

25、的因素:外界外界(wiji):光强度、温度、二氧化碳浓度、矿质元素光强度、温度、二氧化碳浓度、矿质元素(Mg 、 N 、 P).内部：色素数量内部：色素数量 (光反应光反应) 、 C5 含量含量(碳反应碳反应)、酶活性、酶活性. ATP 、NADPH移动移动(ydng)方向：类囊体膜方向：类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质 ADP+Pi 、NADP+移动移动(ydng)方向：叶绿体基质方向：叶绿体基质类类囊体膜囊体膜 离开碳反应的离开碳反应的C3糖大部分被运出叶绿体外糖大部分被运出叶绿体外,转变为蔗糖转变为蔗糖. 产生产生H: 叶绿体类囊体膜、细胞叶绿体类囊体膜、细胞(xbo)溶胶、线粒体基质溶胶、

26、线粒体基质. 消耗消耗H: 叶绿体基质、叶绿体基质、 线粒体内膜线粒体内膜. 产生产生O2:叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜. 消耗消耗O2:线粒体内膜线粒体内膜.光系统光系统、光系统、光系统：叶绿素蛋白质复合体：叶绿素蛋白质复合体.发生低能发生低能 电子被光激发的反应。电子被光激发的反应。 H2O e- 光系统光系统光系统光系统 第五十一页，共56页。植物在光照下同时植物在光照下同时(tngsh)进行着光合作用和需氧呼吸。进行着光合作用和需氧呼吸。 6CO2 + 12H2O C6H12O6 +6O2 +6H2O (光合作用光合作用) 光能光能叶绿体叶绿体 一般光照下测到的是植物的的表观光合速率一

27、般光照下测到的是植物的的表观光合速率. 真正真正(zhnzhng)光合速率光合速率 = 表观光合速率表观光合速率 + 呼吸速率呼吸速率 (制造或固定制造或固定) (积累积累) (黑暗黑暗) 当植物的真正当植物的真正(zhnzhng)光合速率光合速率=呼吸速率时呼吸速率时, 表观光合速率表观光合速率=0, 植物不积累有机物植物不积累有机物,不能正常生长不能正常生长.真核生物在叶绿体中进行光合作用真核生物在叶绿体中进行光合作用,蓝细菌在质膜上进行蓝细菌在质膜上进行. C6H12O6+ 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O+ 能量能量(需氧呼吸需氧呼吸) 酶酶 第五十二页，共56页。53曲

28、线曲线(或或)说明在一定范围内随光强度增大，光合作用说明在一定范围内随光强度增大，光合作用 强度增大。当光强度超过强度增大。当光强度超过b点时，光合作用强度不再增大。点时，光合作用强度不再增大。曲线曲线、说明：说明： 相同光强度下，二氧化碳浓度相同光强度下，二氧化碳浓度(nngd)越大，光合作用强度越越大，光合作用强度越大。大。 光强度、二氧化碳浓度光强度、二氧化碳浓度(nngd)能影响光合作用强度。能影响光合作用强度。 乙图乙图:两曲线两曲线(qxin)的差的差 =真正光合速率呼吸速率真正光合速率呼吸速率 =表观光合速率表观光合速率 乙图乙图第五十三页，共56页。1 1、在光合作用的碳反应、

29、在光合作用的碳反应(fnyng)(fnyng)过程中，没有被消过程中，没有被消耗掉的是（耗掉的是（ ） A A、NADPH BNADPH B、RuBP CRuBP C、ATP DATP D、CO2CO2B2 2、与光合作用、与光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)光反应有关的光反应有关的是（是（ ）H2O H2O ATP ATP ADP ADP CO2CO2A.A. B. B. C. C. D. D.A3 3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02C02条件条件(tiojin)(tiojin)下。如果将环境中下。如果将环境中C02C02含量突然降至极低水平，此含量突然降至