版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
光合作用与能量转化第10讲SHENGWUXUE01
捕获光能的色素和结构目录02
光合作用的原理03
04
绿叶中色素的提前和分离影响光合作用的因素及应用必修一P97一、实验原理1.提取原理2.分离原理无水乙醇可以用体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来替代。用
提取色素(色素能溶解在有机溶剂中)。用
分离色素。层析液绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。这样,绿叶中色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。纸层析法分离的方法:绿叶中色素的提取和分离必修一P9812①称取5g的绿叶,剪碎,放入研钵中。②放入少许二氧化硅和碳酸钙,再放入10mL
无水乙醇,迅速、充分地研磨。SiO2CaCO3无水乙醇讯速充分作用作用作用作用作用防止乙醇挥发有助于研磨充分防止色素被破坏溶解、提取色素叶绿体能够被充分破坏,使得色素能充分被释放出来1.提取绿叶中的色素1234③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。④将滤液收集到试管中,及时用棉塞将试管口塞严。用单层尼龙布过滤,过滤叶脉及二氧化硅等并且不吸附色素。防止无水乙醇的挥发。1.提取绿叶中的色素1.提取绿叶中的色素2.分离色素3.观察与记录(1)制备滤纸条(2)画滤液细线(3)分离绿叶中的色素三、方法步骤(1)制备滤纸条干燥的定性滤纸为什么要剪去两角?避免层析液在边缘扩散过快(边缘效应),使其同步到达细线1cm铅笔线剪去两角2.分离色素——纸层析法(2)画滤液细线为了积累更多的色素使分离色素带更明显。用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线画一条细线(可将滤液倒入培养皿,再用盖玻片蘸取滤液,在横线处按压出均匀的细线)。★注意:细齐直,待滤液干后,再画一两次。2.分离色素——纸层析法(3)分离色素防止色素溶解在层析液中为何要盖上培养皿?防止层析液挥发,因其易挥发且有毒。插滤纸条层析液培养皿将适量的层析液倒入烧杯中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)插入层析液(细线不能浸入)中,观察色素带及其颜色并记录。2.分离色素——纸层析法0.5秒延迟符,无意义,可删除.叶绿素类胡萝卜素(含量约3/4)(含量约1/4)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)色素含量(色素带宽度):叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素溶解度(扩散速度):胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b距离最远:距离最近:胡萝卜素和叶黄素叶绿素a和叶绿素b胡黄ab向前走3.观察与记录胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b色素种类色素含量色素带宽度
溶解度扩散速度胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
最窄最宽最少最多最高最低最快最慢色素的功能:吸收、传递、转化光能色素的颜色是由其反射的光所决定3.观察与记录概念图(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析a.未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。b.使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。c.一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。d.未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。1.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析四、实验分析(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:没经干燥处理,滤液线不能达到细、齐的要求,使色素扩散不一致造成的。a.忘记画滤液细线。b.滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。(2)滤纸条色素带重叠:(3)滤纸条看不到色素带四、实验分析保护叶绿素阳光是由不同波长的光组合成的复合光,在穿过三棱镜时,不同波长的光会分散开,形成不同颜色的光带,称为光谱。五、光合色素的吸收光谱这四种色素对光的吸收有什么差别呢?色素的吸收光谱实验结果A.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光B.叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同C.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,不吸收红光P99,学科交叉:叶绿体中的色素只吸收
,而对红外光和紫外光等不吸收。可见光五、光合色素的吸收光谱—结果波长的400-760nm>760nm<400nm吸收蓝紫光最多,红光次之,绿光最少。吸收、传递、转化光能叶绿素:胡萝卜素:六、光合色素的功能C、H、O、N、MgC、H只有少数特殊状态的叶绿素a功能:1.叶绿体的形态(光镜下)一般呈扁平的椭球形或球形。2.叶绿体的结构(电镜下)外膜内膜基质核糖体DNA类囊体基粒光合作用的酶分布在基粒的类囊体薄膜上和基质中。众多的基粒和类囊体,极大得扩展了受光面积,扩大色素和酶的附着位点。七、叶绿体的结构适于进行光合作用这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位?——这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。叶绿体除了吸收光能以外,还有什么功能吗?1.实验者:德国科学家恩格尔曼2.实验材料:水绵易于观察,作为释放氧气的观察指标。注:水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,细菌为需氧菌,可以运动。八、叶绿体功能的实验验证需氧菌3.实验过程及现象水绵好氧细菌极细光束照射完全曝光黑暗无空气好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位结论:叶绿体光合作用释放氧气,叶绿体是进行光合作用的场所。选用黑暗并且没有空气的环境,
可排除光线和氧的干扰。八、叶绿体功能的实验验证三棱镜结论:叶绿体主要吸收红光和蓝紫光恩格尔曼实验二综合上述两个实验可以得出:照射水绵好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域八、叶绿体功能的实验验证1.源于必修1P101“讨论”(1)恩格尔曼在选材上有什么巧妙之处?选择水绵和需氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋带状,便于观察;用需氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)恩格尔曼在实验设计上有什么巧妙之处?没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射,叶绿体上有光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果。教材深挖:新教材P一101,拓展应用1
海洋中的藻类,习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻、红藻,它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象是如何造成的?与光能的捕获有关吗?教材深挖:新教材P一101,拓展应用1扩展:藻类都必须含有的光合色素是叶绿素a,因为叶绿色a是转化光能的色素。其他色素主要是吸收和传递光能。藻类色素种类含量最多的色素水层及主要存在的光绿藻叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,反射绿光浅水层:存在红光和蓝紫光褐藻叶绿素a、叶绿素c、胡萝卜素、6种叶黄素某种叶黄素主要吸收绿光蓝紫光,反射红黄光中水层:存在绿光、蓝紫光红藻叶绿素a、叶绿素d、胡萝卜素、叶黄素、藻红素、藻蓝素藻红素主要吸收蓝紫光,反射红光深水层:存在蓝紫光教材深挖:新教材P一101,拓展应用1
海洋中的藻类垂直分布是海洋群落垂直结构的体现,有效的避免的竞争,充分利用了光能。
水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多,即到达深水层的光线是短波长的光,因此,吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层,吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。与光能的捕获有关吗?教材深挖:新教材P一101,拓展应用1浅中深绿藻褐藻红藻水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多即到达深水层的光线是短波长的光吸收红光和蓝紫光较多吸收蓝紫光和绿光较多吸收蓝紫光较多1.【概念辨析】判断下列说法的正误。(1)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素。()(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。()(3)秋天叶片变黄,是叶黄素含量增多导致的。()(4)光合作用需要的光合色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。()(5)叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。()√√×××特训营P841253.(2022·湖南永州三模)叶绿体是植物进行光合作用的场所,下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是()A.叶绿体中色素的合成都需要Mg2+和光照B.H2O在光下分解为H+和O2的过程发生在基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D.光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的D(1)光照
光照是影响叶绿素合成的主要因素,植物在黑暗中一般不能合成叶绿素,因而叶片发黄。(2)温度
温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成;另外,低温时叶绿素分子易被破坏,因而秋天叶片变黄。(3)矿质元素
叶绿素中含N、Mg等矿质元素,若缺乏将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄;Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也会导致叶绿素合成受阻,幼叶先变黄。小结1:光合色素—影响叶绿素合成的三大因素比较项目光合色素细胞液色素存在部位叶绿体液泡溶解性脂溶性水溶性代表种类类胡萝卜素和叶绿素花青素颜色橙黄、黄、绿红、蓝、紫颜色变化不随pH改变变化颜色随pH改变变化颜色红苋菜:炒菜菜汤出色,因为是水溶性的花青素。胡萝卜:炒菜菜汤不出色,因为是脂溶性的胡萝卜素。小结2:植物色素
秋季,叶片的叶绿素分子在低温下易被破坏,而类胡萝卜素较稳定,所以显出类胡萝卜素的颜色。银杏的叶秋季为什么变黄了?秋天枫叶变红色的原因是什么?
秋天降温时,植物体为适应寒冷环境,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶片呈现红色。小结2:植物色素考点二探索光合作用原理指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。CO2+H2O(CH2O)+O2
光能叶绿体2.过程1.概念(CH2O)表示糖类3.实质合成有机物,储存能量。将无机物合成有机物,光能转换为有机物中稳定的化学能。一、光合作用19世纪60年代,科学家总结出光合作用的反应式。CO2+H2O(CH2O)+O2
光能叶绿体CO2O2C+H2O甲醛多个缩合糖类很多年来,人们一直以为:甲醛→糖1928年,科学家发现甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。二、探索光合作用原理的部分实验——19世纪末1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。希尔反应4Fe3+
(或其他氧化剂)+2H2O4Fe2++4H++O2
光能叶绿体二、探索光合作用原理的部分实验——1937年,希尔1.希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应?能。因为悬浮液中没有CO2,糖类合成时需要CO2中的碳元素。2.希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水?不能,反应体系中可以还存在其他氧元素供体。希尔进一步研究证实,植物光合作用的光反应是氧分子的产生,而不是二氧化碳的还原。O2全部来自于H2O吗?鲁宾和卡门的实验说明:光合作用释放的氧来自于水。二、探索光合作用原理的部分实验——1941年,鲁宾和卡门对比实验标记物质(H218O与C18O2)自变量:因变量:O2的相对分子质量同位素标记方法实验的方法:
1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验:在给叶绿体光照时发现,当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时,体系中就会有ATP出现。1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。H2OO2+2H+
+能量光照叶绿体ADP+PiATPATP的合成与希尔反应的关系二、探索光合作用原理的部分实验——1954年,阿尔农上述实验表明,光合作用释放的氧气中的氧元素来自水,氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应,而是分阶段进行的。P1031964年以后,美国科学家卡尔文用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,探明了CO2中的C的去向,称为卡尔文循环。同位素标记法、显微自显影技术。结论:光合产物中有机物的碳来自CO2二、探索光合作用原理的部分实验——1964年,卡尔文必修一P104根据是否需要光能,将光合作用分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。三、光合作用的过程类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型辅酶Ⅱ还原型辅酶Ⅱ条件:光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+场所:类囊体薄膜上主要产物:O2、ATP、NADPH三、光合作用的过程
光合作用第一阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。物质转化水的光解:ATP的合成:H2OO2+H++e-光色素NADPH的合成:光能能量转变ATP、NADPH中活跃的化学能ADP+Pi+能量
ATP酶NADP++H++e-NADPH酶三、光合作用的过程三、光合作用的过程ADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶NADPH酶能量条件:有没有光都可以,需多种酶、CO2、ATP、NADPH场所:叶绿体基质中产物:(CH2O)、ADP、Pi、NADP+卡尔文循环(同位素标记法)物质转化CO2的固定:C3的还原:2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPH能量转变光合作用第二阶段的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。CO2+C52C3酶ATP、NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能三、光合作用的过程叶绿体中的色素可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原光反应暗反应NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能酶三、光合作用的过程物质联系:光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+1.NADPH和ATP的移动途径是什么?从类囊体薄膜到叶绿体基质2.NADP+和ADP的移动途径呢?从叶绿体基质到类囊体薄膜。3.NADPH的作用是什么?①活泼的还原剂;②储存部分能量供暗反应阶段利用。三、光合作用的过程并不是所有过程都需要酶的催化,色素吸收光能不需要酶的催化。教材隐性知识:①源于必修1P104“相关信息”:光合作用的产物有一部分是_____,还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入
,再通过韧皮部运输到植株各处。淀粉筛管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。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量硝化细菌化能合成作用项目光合作用化能合成作用区别能量来源代表生物绿色植物相同点光能无机物氧化释放的能量硝化细菌都能将CO2和H2O等无机物合成有机物光合作用与化能合成作用1.3H的转移:2.14C的转移:3.18O的转移:3H2O(C3H2O)光反应NADPH暗反应(14CH2O)14CO2CO2的固定14C3C3的还原(CH218O)18O2H218O光反应C18O2C3CO2的固定C3的还原四、光合作用中元素的转移CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O21.“来源-去路”法CO2浓度不变NADPH、ATPC3C5(CH2O)光照减弱光照增强减少减少减少减少增加增加增加增加五、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析1.“来源-去路”法光照不变NADPH、ATPC3C5(CH2O)CO2浓度减少CO2浓度增加增加增加增加增加减少减少减少减少五、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析五、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析NADPH、ATPC3C5(CH2O)①图1中曲线甲表示
,曲线乙表示
。③图3中曲线甲表示
,曲线乙表示
。C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC31.【概念辨析】判断下列说法的正误。(1)H2O在光下分解为H+和O2的过程发生在叶绿体基质中。()(2)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉。()(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反应过程。()(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是光反应强度和暗反应强度都降低。()(5)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,其叶绿体内CO2的固定立即停止。()(6)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖类。()××√√×√特训营P85126A.ATP含量下降B.C3的含量上升C.合成C5的速率加快D.NADPH的含量下降C特训营P87A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小C.突然将绿色光改变为白光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大D.突然将白光改变为绿色光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大C2.(2022·全国甲卷)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题:(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应阶段的产物是_______________________(答出3点即可)。O2、NADPH和ATP(2)正常条件下,植物叶片光合产物不会全部运输到其他部位,原因是____________________________________(答出1点即可)。(3)干旱会导致气孔开度减小,研究发现在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析,可能的原因是______________________________。自身呼吸消耗或建造植物体结构C4植物的CO2补偿点低于C3植物,C4植物能够利用较低浓度的CO2(1)光照
光照是影响叶绿素合成的主要因素,植物在黑暗中一般不能合成叶绿素,因而叶片发黄。(2)温度
温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成;另外,低温时叶绿素分子易被破坏,因而秋天叶片变黄。(3)矿质元素
叶绿素中含N、Mg等矿质元素,若缺乏将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄;Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也会导致叶绿素合成受阻,幼叶先变黄。小结1:光合色素—影响叶绿素合成的三大因素考点三影响光合作用的因素及应用可用单位时间内CO2的消耗量,或单位时间内糖类或者O2的产生量来表示。光合作用强度——是光合作用反应强弱的指标。一般用植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量(即光合作用速率,是化学中的一种反应速率)来衡量。一、光合作用强度的概念表示方法一定时间内原料的一定时间内产物的
消耗量生成量1.实验原理(1)叶片含有空气,上浮叶片下沉O2充满细胞间隙,叶片上浮抽气光合作用产生O2(2)根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少,
探究光照强度与光合作用强度的关系。光照强弱①自变量:②因变量:光合作用强度探究光照强度对光合作用的影响必修一P105光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,释放氧气,使叶肉细胞间隙充满了气体,浮力增大,叶片上浮。叶片上浮的原因是:2.材料用具打孔器、注射器、5WLED台灯、米尺、烧杯、绿叶。3.方法步骤(1)打孔:用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片,打孔时避开大叶脉。因为大叶脉部分含有的叶绿体少。该实验中所取的叶片大小和生理状态应该是相同的,打孔时要取叶片的相同部位。探究光照强度对光合作用的影响(2)将圆形小叶片置于注射器内,注射器内吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞,使圆形小叶片内的空气逸出。重复2~3次。处理后的叶片因为细胞间隙充满了水,所以全部沉到水底。探究光照强度对光合作用的影响(3)将处理过圆形小叶片放入清水中,黑暗保存,小圆形叶片全部沉到水底。防止光照干扰实验结果(4)取3只小烧杯,分别倒入富含CO2的清水(1%~2%的NaHCO3溶液)探究光照强度对光合作用的影响维持装置中CO2浓度的稳定,为光合作用提供CO2。NaHCO3缓冲液的作用是:(5)分组实验:分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中并分别置于强、中、弱三种光照下。
吸收光的热量,避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰。盛水玻璃柱:探究光照强度对光合作用的影响强中弱调整烧杯与台灯距离(10、20、30cm)。
(6)观察并记录结果4.实验结论
在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用强度也不断增强。探究光照强度对光合作用的影响小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量10片10片10片20mL20mL20mL强中弱多中少1234.变量分析自变量控制方法因变量观察指标光照强度通过调节LED灯与实验装置间的距离来决定单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量光合作用强度(产氧速率)探究光照强度对光合作用的影响5.实验拓展控制温度、光照强度相同,在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液,可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。
NaHCO3溶液浓度太高,使叶片渗透失水,不利于光合作用。可用单位时间内CO2的消耗量,或单位时间内O2的产生量来表示。光合作用强度——是光合作用反应强弱的指标。一般用植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量(即光合作用速率,是化学中的一种反应速率)来衡量。植物在进行光合作用的同时,还进行呼吸作用。实际测量到的光合作用指标是净光合作用速率,称为表观光合速率。光合作用产生的O2=释放到空气中的O2+呼吸作用消耗的O2二、光合作用强度线粒体叶绿体O2释放O2(可以测得)叶肉细胞CO2吸收CO2(可以测得)总光合作用=净光合作用+呼吸作用有机物的制造量CO2固定量O2的产生量有机物积累量CO2吸收量O2的释放量有机物的消耗量CO2的释放量O2的吸收量二、光合作用强度测定方法:①先将植物置于黑暗中,测量呼吸速率。②在有光条件下,测定净光合速率。二、光合作用强度③计算:真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。释放量(黑暗)吸收量固定量吸收量(黑暗)释放量产生量消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量有机物:CO2O2对象:植株、叶片、细胞三、影响光合作用的因素及应用①色素的种类含量,酶的数量②Mg、N等矿质元素③酶的活性受温度等影响光照面积光:光照强度、光质、光照时间CO2的浓度:H2O矿质元素(Mg合成叶绿素)温度外因内因酶的种类、数量色素的含量叶龄不同叶面指数(疏密)主要因素(外因:“三度”):光照强度、温度、CO2浓度环境中CO2浓度、叶片气孔导度三、影响光合作用的因素及应用光照强度0CO2吸收CO2释放ABC呼吸速率光补偿点光饱和点净光合总光合限制因素:CO2浓度、温度、酶含量等D呼吸A点:只进行细胞呼吸,CO2释放量
表明此时的呼吸强度。AB段:光合作用<呼吸作用B点:光补偿点,
即光合作用强度=细胞呼吸强度。BC段:光合作用>呼吸作用C点:光合作用强度最
大。C点之前限
限制光合作用因
素是光照强度。D点:光饱和点,
增加光照强度
光合作用强度
不再增加。1.外部因素(1)光照强度【单位:勒克斯(lx)】A:只进行呼吸作用B:光合作用=呼吸作用细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用BC:光合作用>呼吸作用AB:光合作用<呼吸作用1.外部因素(1)光照强度【单位:勒克斯(lx)】光照强度0CO2吸收CO2释放ABC呼吸速率光补偿点光饱和点净光合总光合D呼吸思考1:(植物体)在B点时,那么它的叶肉细胞的光合作用强度
呼吸作用强度。(大于、等于、小于)当植物体的V光合=V呼吸时,则叶肉细胞V光合>V呼吸大于1.外部因素(1)光照强度【单位:勒克斯(lx)】光照强度0CO2吸收CO2释放ABCDES2S1S3思考2:在图甲中,呼吸作用消耗有机物的量可表示为
,净光合作用量可表示为
,光合作用产生有机物的量可表示为
。(用S1、S2、S3和数学符号表示)
S1+S2S3+S2S3-S11.外部因素(1)光照强度【单位:勒克斯(lx)】CO2补偿点光合作用速率=细胞呼吸速率D点:E点后限制因素为:进行光合作用所需CO2的最低浓度只进行细胞呼吸。CO2浓度ABCO2CCO2DE1.外部因素(2)CO2浓度光照强度、温度、酶的数量和活性等CO2补偿点CO2饱和点1.多施有机肥或农家肥;2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等;3.大田中还要注意通风透气。应用:分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐CO2饱和点C点:AB:B点
:
点:CO2补偿点
点:CO2饱和点,图2中A′点表示
B′点:1.外部因素(2)CO2浓度ADD进行光合作用所需CO2的最低浓度。对应的浓度都表示CO2饱和点CO2浓度ABCO2CCO2DEO温度光合速率ABC最适温度下植物光合作用最大,植物体内的酶最适温度在40~50℃,温度过高时,光合速率会减弱,原因:O121410一天的时间光合作用强度1.适时播种2.温室中,白天适当提高温度,晚上适当降温3.植物“午休”现象(气孔关闭)应用:1.外部因素(3)温度植物气孔关闭或酶活性降低只进行呼吸作用开始光合作用光合速率<呼吸速率光合速率=呼吸速率光合速率>呼吸速率光合速率<呼吸速率只进行呼吸作用光合速率=呼吸速率停止光合作用夏季的某一晴天中CO2吸收和释放变化曲线a-b点:b-c点:b点:c点:c-g点:g点:g-h点:h点:h-i点:由于温度上升,部分气孔关闭,CO2吸收减少,光合速率下降。E点:积累有机物的时间段:制造有机物的时间段:消耗有机物的时间段:有机物最多的时间点:有机物最少的时间点:cg段bh段ai段c点g点拓展应用N:P:K:Mg:应用:①在一定浓度范围内,增大必需矿质元素的供应,可______光合作用速率,但当超过一定浓度后,植物光合作用速率
。提高下降②土壤中矿质元素溶液浓度过高,植物光合作用速率下降的原因可能是:
。溶液浓度过高,导致植物吸水困难甚至失水1.外部因素(4)矿质元素光合酶及NADPH和ATP的重要组分NADP+和ATP的重要组分促进光合产物向贮藏器官运输叶绿素的重要组分合理施肥应用:合理浇灌、预防干旱c.缺水气孔关闭限制CO2进入叶片光合作用受影响a.水是光合作用的原料b.水是体内各种化学反应的介质图1表明在农业生产中,可根据作物的需水规律,合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了
的供应。CO21.外部因素(5)水说明:虽然四种光合色素都能吸收蓝紫光,但它是短波,没有红光容易吸收。1.外部因素(6)光质最好选红光和蓝紫光。选无色透明的塑料薄膜原因:为了让各种波长的太阳光都穿过塑料薄膜,即让植物吸收更多的光能①大棚颜色:②用相同强度光源照射:遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。优先选择红光。2.光合作用坐标图中关键点移动分析适当提高CO2浓度,呼吸作用强度不变,光合作用增强,对光合作用有利A点
B点
C点
左移右移右上移条件的改变有利于光合作用,则A、B、C三点围成的三角形表现出膨胀变大的趋势,即A点左移,B点右移和C点右上移,如适当提高CO2浓度、适当提高光照强度。条件的改变不利于光合作用,则A、B、C三点围成的三角形表现出皱缩变小的趋势,即A点右移、B点左移和C点左下移,如适当降低CO2浓度、适当降低光照强度。光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用P点及P点之前:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断
。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素主要为各曲线所表示的因子。提高1.外部因素多因子对光合速率的影响及应用阴生植物呼吸作用较弱,对光的利用能力也不强阳生植物是指在强光环境中生长发育健壮,在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物。阴生植物
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 护理课件演讲的演讲稿修改与润色
- 医患沟通与护理纠纷预防
- 护理人员心理健康与压力应对
- 护理教育改革趋势探讨
- 护理带教中的患者安全文化
- 劳动合同法律政策解析及合规审查流程
- 《税法》(第八版)习题及答案 6.1.1房产税法
- 《税法》(第八版)习题及答案 8.1.1税务管理
- 旅游产业投资经理的招聘与面试要点
- 基于物联网的压电陶瓷片应用前景分析
- DB32∕T 4540-2023 水产养殖业污染物控制技术规范
- 2017年3月中国科学院考博英语真题
- DB37∕T 5123-2018 预拌混凝土及砂浆企业试验室管理规范
- 济南地铁笔试题目及答案
- 袜子玩偶课件
- 水闸门操作知识培训课件
- GB/T 12137-2025气瓶气密性试验方法
- 2025年四川省拟任县处级领导干部任职资格试题及参考答案
- 肺气肿课件教学课件
- 外研版七年级英语下Unit 1 The secrets of happiness 书面表达 (含范文)
- 中式美学鉴赏讲解课件
评论
0/150
提交评论