光合作用和呼吸作用专题复习

光合作用和呼吸作用专题复习第1页/共57页光合作用概述：1、概念：2、总反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体

绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。第2页/共57页光合作用的反应式：光能叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O*2物质：能量：最基本的物质代谢和能量代谢光合作用的实质把CO2和H2O转变成有机物把光能转变成有机物中的化学能第3页/共57页基质外膜囊状结构基粒内膜（酶、色素）（酶、DNA）12345叶绿体第4页/共57页一、捕获光能的色素和结构对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是_______。太阳能第5页/共57页实验绿叶中色素的提取和分离1、提取的色素原理？2、分离色素的原理？色素能溶解在有机溶剂无水乙醇各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的则在滤纸上扩散的快。第6页/共57页

1、二氧化硅的作用？2、碳酸钙的作用？3、加无水乙醇的目的？使研磨更加充分防止色素被分解提取色素：称取-剪碎-研磨-过滤（单层尼龙布）溶解色素第7页/共57页色素的提取和分离——

纸层析法方法步骤1、提取色素：称取、剪碎、研磨（碳酸钙二氧化硅无水乙醇），过滤（单层尼龙布）2、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3、画滤液细线：细、直、齐，重复几次。4、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细第8页/共57页一、捕获光能的色素和结构捕获光能的色素类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(占1/4)(占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）滤液细线画的不均匀第9页/共57页关于色素种类叶绿素类胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b功能吸收、传递和转化光能特性不溶于水，只溶解于有机溶剂蓝紫光红光蓝紫光第10页/共57页叶绿体中的色素提取液四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收________蓝紫光蓝紫光、红光思考1、树叶为什么是绿色？第11页/共57页二、光合作用的原理和应用光合作用的定义

绿色植物通过_____，利用_____，把_________________转化成储存能量的_______，并释放出_______的过程。光合作用的探究历程（P101－102）光能叶绿体O2有机物CO2和H2O第12页/共57页1939年鲁宾和卡门的实验（同位素示踪法）结论：光合作用释放的氧全部来自水。第13页/共57页美国卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。第14页/共57页总结光合作用的反应式糖类CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能叶绿体第15页/共57页年代科学家结论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下植物可以更新空气1845R.梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2第16页/共57页叶绿体中的色素分子光能C52C3ADP+PiATPH2OO2[H]多种酶参加催化酶(CH2O)+H2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应阶段暗反应阶段光合作用的过程光合作用怎样进行？第17页/共57页光反应暗反应反应场所反应条件物质变化能量变化囊状结构的膜上叶绿体基质光照有光无光都可进行水分解成[H]和O2CO2—

C3—有机物ATP——ADP和Pi光能—ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能—有机物中稳定的化学能光反应和暗反应的比较ADP+PiATP第18页/共57页条件：过程：场所：光反应总结：2H2OO2+4H++4e-光色素光、色素、酶叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜水的光解：NADPH的形成：ATP的形成：用于暗反应ADP+Pi+

能量ATP酶（活跃化学能）NADP++2e+H+

NADPH酶第19页/共57页暗反应总结：CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATPNADPH

、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、

ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等

有机物中稳定的化学能2C3

三碳糖（或糖类）酶NADPH、ATPC5的再生：2C3

C5

酶NADPH

、ATPADP+Pi第20页/共57页光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、NADPH、多种酶光能转换成电能再变成活跃的化学能（ATP、NADPH中）活跃的化学能变成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NADP+和ADP和PiCO2的固定：CO2＋C52C3酶ADP+Pi2C3

C5

酶ADP+Pi2C3

三碳糖2H2OO2+4H++4e-光色素NADP++2e+H+

NADPH酶ADP+Pi+

能量ATP

酶C3的还原：ATPNADPH

、C5的再生：NADPH

、ATP酶第21页/共57页光合作用过程图解温度pH强度频率浇水Mg2+施肥空气中的浓度哪些外界条件会影响光合作用的进行第22页/共57页1.光照强度2.CO2浓度3.温度4.必须的矿质元素5.水分影响光合作用的因素

光合作用第23页/共57页B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0吸收量CO2C2ABC1cabb(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CO2相等时的光强度。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。1.光照强度第24页/共57页光合速率与光强度的关系1.对植物而言，光照越强越好吗?2.请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?102010505-放出吸收O2(mg/dm2h)光照强度

(klx)ABCDE第25页/共57页AB光照强度0吸收CO2C2C1abcA点：黑暗时，只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2第26页/共57页AB段：弱光下，光合作用小于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2第27页/共57页B点：光补偿点，光合作用等于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2第28页/共57页BC1段：强光下，光合作用大于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2第29页/共57页光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。呼吸作用光合作用一定范围内温度吸收或释放量CO20(2)（温度）在一定范围内温度对光合作用的影响第30页/共57页2、温度——影响酶的活性①光合作用是在

的催化下进行的，温度直接影响

；②B点表示：

；③BC段表示：

；酶的活性酶此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降第31页/共57页

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）。应用第32页/共57页b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点a—b:CO2太低，农作物消耗光合产物；

b—c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；

c—d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；

d—e:CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。acbde（3）CO2浓度有机物积累第33页/共57页1.如何提高大田和温室中的CO2含量?CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。农田里的农作物应确保良好的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。2.请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?CO2浓度光合速率0AB第34页/共57页光合速率的日变化:两个时间段为何光合速率不同？第35页/共57页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A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。

（4）水分第36页/共57页N：酶及NADPH和ATP的重要组分P：磷脂、NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分

（5）矿质元素：第37页/共57页BACKCO2吸收量CO2释放量ABCD光照强度25℃0.1％CO225℃0.2％CO235℃0.1％CO24.AC段限制光合作用的主要因素是光照强度3.如果缺乏Mg元素B点（左移、右移）右移5.CD段限制光合作用的主要因素是温度、CO2浓度1.B点的含义是:光合作用强度和呼吸作用强度相等2.A点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有线粒体例1：左图表示植物有关生理作用与环境因素的关系，请回答：

ⅢⅠⅡ第38页/共57页光合作用的场所只能是叶绿体吗？

蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。第39页/共57页概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用

例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量第40页/共57页提高农作物产量的措施：延长光合作用时间：增加光合作用面积：增加光能利用率提高光合作用效率控制光照强弱控制光质控制CO2供应控制必需矿质元素供应适时适量施肥提高复种指数温室中人工光照合理密植间作套种通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器阴生植物阳生植物第41页/共57页提高农作物光合强度的措施：

注意多用一些适当、适量、合理等字眼1、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高CO2浓度4、适当提高温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植第42页/共57页O2的产生量CO2的消耗量

光合作用C6H12O6产生量

光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率光合作用的计算：＝O2的释放量＋呼吸作用的耗O2量＝CO2吸收量＋呼吸作用CO2的产生量＝光合作用C6H12O6积累量＋呼吸作用C6H12O6消耗量第43页/共57页间作一茬有两种或两种以上生育季节相近的作物，在同一块田地上成行或成带（多行）间隔种植的方式。公元6世纪《齐民要术》叙述了桑与绿豆或小豆间作、葱与胡荽间作的经验。第44页/共57页套作

在前季作物生长后期的株、行或畦间播种或栽植后季作物的种植方式。套作的两种或两种以上作物的共生期只占生育期的一小部分时间，是一种解决前后季作物间季节矛盾的复种方式。主要方式有：小麦套玉米或再套甘薯或大白菜；第45页/共57页轮作

在同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物，是用地养地相结合的一种生物学措施。有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害；能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力。第46页/共57页

光合作用相对强度的三种表示方式：Ｏ2释放量；CＯ2吸收量；植物质量（有机物）增加量。如何判断净/总光合作用？第47页/共57页这株植物在光下1小时光合作用共产生

克葡萄糖该叶片在10℃、5000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是

mg.

。。。则1小时积累的葡萄糖是

克。

1、看文字在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖

克。

总光合量总光合量净光合量总光合量第48页/共57页有关光合作用与呼吸作用的常用词语的含义：葡萄糖的“制造”、“生产”、“合成”、“生成”、“产生”葡萄糖的“积累”、“净生产量”

二氧化碳或氧气的“减少量”、“增加量”

“黑暗或夜晚”“光照或白天”总光合量净光合量净光合量呼吸量既有光合又有呼吸第49页/共57页嵴内膜外膜基质（DNA、酶）1234线粒体第50页/共57页酶C3H6O3+能量CO2[H]能量[H]能量H2O酶能量酶O2H2O葡萄糖2丙酮酸酶线粒体C2H5OH+CO2+能量酶细胞质基质呼吸作用第51页/共57页C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+能量（酒精）(高等植物)C6H12O6酶2C3H6O3+能量（乳酸）(高等动物和人、马铃薯块茎、甜菜块根等）呼吸