光合作用过程

1、光合作用过程第1页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一 根据是否需要光能，光合作用的过程可分为两个阶段：光反应、暗反应光合作用的过程第2页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一叶绿体中的色素光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段光能co22c3H2O水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能H供氢O2 固 定还 原多种酶参加催化光反应和暗反应是一个有机的整体(CH2O)+H2O第3页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一CAD光光NADP+NADPH光B反应中心叶绿素类胡萝卜素少数特殊状态的叶绿素a，在光的作用下连续不断地丢失电子和获得电子，从而形成

2、电子流，使光能转换成电能。eH2OeeA失去电子成为强氧化剂最终电子供体最终电子受体光能转换成电能示意图天线色素（吸收、传递光能）第4页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一类囊体光光O2H2OeH+ADP+PiATPNADP+NADPH电能转换成活跃的化学能第5页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一(CH2O)CO2类囊体光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP活跃的化学能转换成稳定的化学能第6页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一光能叶绿素aADP+PiNADPHH2ONADPeATPO2CO2C52C3eH+固定叶绿体

3、还原光反应暗反应H(片层结构的薄膜上)(基质中)（CH2O）光合作用过程天线色素中间物质e第7页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一光反应与暗反应的关系光反应暗反应ATPNADPHADP、PiNADP+从叶绿体的囊状结构向基质移动从叶绿体的基质向囊状结构移动第8页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一条件停止光照或光照减弱，CO2供应不变光照不变，停止CO2供应或供应减少突然增强光照，CO2供应不变光照不变，CO2过量C3C5ATP、NADPH葡萄糖合成量第9页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一 用含14C的CO2去培养绿色植物，14C将先

4、后在哪些物质中出现？二、C植物和C植物第10页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一（05全国）在光照下，供给玉米离体叶片少量的14C2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定的CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是B第11页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一(1)、C3植物：小麦、水稻、大豆等绝大多数绿色植物（2）、C4植物：玉米、甘蔗、高粱、苋菜固定CO2的途径不同1、概念：14CO2 14 C3化合物 （14CH2O）14CO214C4化合物 14C3化合物（14 CH2O）第12页，共27页，2022年，5月20日，3点4

5、2分，星期一叶肉细胞C3植物第13页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一叶绿体中无基粒叶绿体中有基粒C4植物第14页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一 C3植物和C4植物叶片结构的特点C3植物C4植物维管束鞘细胞不含叶绿体，叶肉细胞排列疏松，含叶绿体维管束鞘细胞比较大，含有数量多且大的又没有基粒的叶绿体，叶肉细胞含正常叶绿体第15页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一C3植物的暗反应叶肉细胞叶绿体第16页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一C4植物的暗反应CO2C3(PEP)C4C4 C3 (丙酮酸）CO2C52C3CH

6、2ONADPHNADP+ATPADP+Pi酶叶肉细胞叶绿体（C4途径）维管束鞘细胞叶绿体（C3途径）第17页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一C4植物光合作用的意义 C4植物同C3植物相比，C4植物大大提高了固定CO2的能力。 高温、光照强烈和干旱的条件下，绿色植物的气孔关闭，此时C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量极低的CO2进行光合作用，而则C3植物不能，因而C4植物比C3植物具有较强的光合作用。第18页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一如何鉴别C3植物和C4植物？科学家发现生长在高温、强光照和干旱环境中的植物气孔关闭，C4植物能利用叶片内细胞间隙中

7、含量很低的CO2进行光合作用，C3植物则不能。(1)取自然界中不同环境下的甲、乙两种长势良好，状态相似的草本植物，已知甲是C4植物，乙不知其光合作用固定CO2的类型。请利用一个密闭大玻璃钟罩，完成初步判断乙植物是C3植物还是C4植物的实验：实验原理： 。方法：将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，给予 条件培养。连续若干天观察记录它们的生长情况。预期结果： ， 。对结果的分析： 。高温、强光照和干旱甲和乙生长状态相似，都良好甲长势依然良好，但乙却逐渐变差如果出现第一种情况，则如果出现第二种情况，则第19页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一如何鉴别C3植物和C4植物？(2)对

8、于以上的分析，用显微镜从形态学方面加以进一步验证。方法：制作乙植物的叶片过叶脉横切的临时切片，用显微镜观察。结论：如果视野中看到 ，乙是C3植物；如果看到的是 ，则乙是C4植物。没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中无叶绿体有“花环型”结构或维管束鞘细胞中有叶绿体第20页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一如何鉴别C3植物和C4植物？(3)研究性学习小组欲观察两种植物光合作用形成的淀粉粒在叶片内的位置有何不同，用碘液对叶片处理后制成的横切片在显微镜下只能看到绿色颗粒，却看不清淀粉粒，这一操作过程存在哪些不足导致上述现象的发生 。绿色叶片应该先在热酒精中脱去叶绿素，再染色、制片第2

9、1页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一（1）形态观察（2）结构鉴别（3）根据淀粉位置的生理证明（4）根据C4植物生理特点的鉴别（5）同位素标记法如何鉴别C3植物和C4植物？第22页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一（1）形态观察：由于C4植物的维管束鞘细胞是含有叶绿体的，而C3植物不含有，据此，可根据观察叶脉的颜色深浅来鉴别。 （2）结构鉴别：取叶片过叶脉作叶横切片，然后用显微镜观察，围绕着维管束如果有两圈花环型的细胞结构的可断定是C4植物，否则是C3植物。如何鉴别C3植物和C4植物？第23页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一（3）根

10、据淀粉位置的生理证明： C4植物叶片中只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒，叶肉细胞中没有淀粉粒；C3植物的情况正好相反。 如何通过实验证明？显然，淀粉的位置可以通过碘液进行检测。实验的方案可以是：将待测植物置于光下照射一段时间，以充分积累淀粉；取待测叶片用酒精隔水加热，脱去叶绿体色素，用水漂洗；在叶片上滴加碘液。若用肉眼观察，则观察叶片的叶肉组织与叶脉，可见C3植物的叶肉组织成为蓝色，而C4植物的叶脉呈蓝色；如果利用显微镜，则首先制作临时装片，然后观察叶肉细胞和维管束鞘细胞。可见C3植物叶肉细胞内有蓝色的淀粉颗粒，维管束鞘细胞没有；C4植物恰好相反。第24页，共27页，2022年，5月20日，3点4

11、2分，星期一（4）根据C4植物生理特点的鉴别：C4植物生理特点是能利用低浓度的CO2，利用这一特点区别C3与C4植物。 可将待鉴别的C3与C4植物放在同一个玻璃钟罩内密封，置于光下照射。植物的光合作用将会使钟罩内的CO2浓度下降。由于C3植物光合作用对CO2浓度的要求较高，因此首先因CO2不足而生长不良甚至死亡。（5）同位素标记法：C4植物的发现就是同位素 CO2追踪放射性转移途径的方法。C4植物先出现在C4化合物上，接着出现在C3化合物上，最后出现在有机物中。C3植物则先出现在C3化合物上，而后出现在有机物中。14第25页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一（04广东）下列有关C4和C3植物的描述，错误的是 A.C3植物维管束鞘细胞中含有叶绿体 B.C4植物维管束鞘细胞中含有叶绿体CC3植物叶肉细胞中含有叶绿体 DC4植物叶肉细胞中含有叶绿体（05北京）2.下列能鉴别野牛草是否为C4植物的简便方法是 A.制作叶表皮临时装片，观察气孔大小B.制作叶横切临时装片，观察叶脉结构C.分离、测定叶片中各种色素的含量D.用碘液测定叶片中淀粉的含量AB第26页，共27页，2022年，5月20日，3点42分，星期一例题：夏季中午强烈的阳光会导致植物气孔关闭。