第五节 光合作用5、6、9、11

生产实践表明：
在水稻抽穗前，如果把
空气中二氧化碳的含量
A B 二氧化碳的含量
从0.03%提高到0.09%，
水稻可以增产29%。
将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度， 在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表 示），测定结果如上图。 下列相关叙述，正确的是（D） A． 如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B． 如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C． 如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移 D． 如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移
（3）水中的氢（ H＋＋e－ ）在光下将 NADP＋还原为 NADPH NADPH 的形成: H++NADP+ +2e- 酶 NADPH 3、能量变化： 光能 ATP、NADPH中活跃的化学能 4、条件 ：光、色素、酶和H2O
核酮糖二磷酸
空气中CO2丌断和
细胞内的C5分子结合
，并还原为C3糖，可 是植物体内的C5分子 消耗完了怎么办？有 怎么得到补充？
光合作用的概念： 指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，并且释放出O2的过程。
四、光合作用的过程
项目 场所 条件
NADP++H++2e酶 NADPH
光反应
碳反应
物质 转变
能量 转化 联系
四、光合作用的过程
光反应图解
e-
ADP+Pi
ATP
eH++NADP+ NADPH
2、制备滤纸条 3、画滤液细线（细直）
铅笔线 画铅笔细线
4、分离色素
5、观察
培养皿
• （注意层析液不能没过滤液细线）
层析液
提取和分离叶绿体中的色素 胡萝卜素 （橙黄色）
叶黄素
类胡萝卜素
（黄色）（占总量的1/4） (蓝绿色)
叶绿素a
叶绿素b（黄绿色）
叶绿素
（占总量的3/4）
叶片为什么往往是绿色的呢？
光合作用的方程式：
光能 总反应式： 6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 叶绿体
影响光合速率的环境因素有哪些？
光 照 —— 光照强度、光质、光照时间和光照面积 （轮作） （间种、合理密植）
温 度 —— 影响光合作用酶类的活性
CO2 浓度 —— 影响植物的吸收 矿质元素 水分条件 —— 影响植物生理活动的强弱
想一想：叶绿体中色素的作用是什么？
吸收、传递、转化光能
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素中的吸收光谱
100 50
0
700 nm
思考: 如果你是蔬菜大王, 大棚种植蔬菜时，你会选择 什么颜色的塑料薄膜？
三、光合作用的化学反应式探索
有人说：“叶绿体是地球上最大的魔术师，它时刻 在太阳底下演绎着最复杂的魔术（光合作用）”。
光合作用和呼吸作用（需氧呼吸）的比较*
比较项目 光合作用 区 反应部位 所需条件 物质变化 需氧呼吸
少数特殊 的叶绿素a
光能
绝大多 数色素
叶绿素蛋白质复合体 光系统Ⅱ 光系统Ⅰ 光能
e
H2O
-
H＋
O2
1、场所： 叶绿体内的类囊体膜中 2、物质变化： （1）水在光下裂解为H＋、O2和电子
水的光解: H2O 光 2H++ 1/2O2 +2e酶 ATP
（2）光能被吸收并转化为ATP中的化学能
ATP 的形成：ADP+Pi+能量 酶
下，某阳生植物CO2的吸收量和 （1）该植物的呼吸速率为每小
时释放CO2 mg/dm2。 5
25 CO2吸收量mg/dm2· h 20 c d
15 光照强度的关系曲线，据图回答：
10
5 0 a b 5 10 15 20 25 30 35 光照强度（Klx）
－5 （2）b点表示 －10 光合作用与呼吸作用速率相等 。
光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物
的关系，你能画出阴生植物的大概曲线图吗？
难点热点 识图
CO2 吸 收 量
光补偿点 光饱和点
C
·
O
CO2 释 A 放 在黑暗中呼吸所放出的CO2 量 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 (表观光合速率)
· B
净 光 合 量
总 光 合 量
光照强度
·
下图是在一定的CO2浓度和温度
试一试：“光合作用过程产生淀粉”的实验设 计
实验材料：某健康的盆栽植物、遮光纸、碘液、酒精、 夹子等。 实验步骤： ①将某健康的盆栽植物放在暗处饥饿处理几小时； 选定叶片，用遮光纸对叶片的一半遮光处理，另一半曝光； ②___________________________________________ ③将上述植株放在适宜的环境中，光照一段时间； ④___________________________________________。 取下该叶片，在热水中用酒精脱色，后用碘液处理该叶片 实验现象：____________________________________ 曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半无颜色变化 实验结论：____________________________________ 绿色叶片光合作用产生了淀粉
例1、在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然 改变某条件后，发现其叶肉细胞内C5含量突然上升， 则改变的条件是（ ） D A、停止光照 B、停止光照并降低CO2浓度 C、升高CO2浓度 D、降低CO2浓度
本节聚焦：
分析外界因素 对光合速率的影响
比较光合作用 与细胞呼吸的异同 光合速率是衡量光合作用强弱的指标。 光合速率通常以一定量的植物在单位时间内进行多 少光合作用（通常用吸收多少或释放多少02量表示）。
6三碳糖
有机物中稳定的化学能
4、条件：
ATP、NADPH、CO2和多种酶
碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？
CO2
淀粉
三碳糖
氨基酸 脂质
蛋白质
三碳糖 其他代谢 细胞呼吸
蔗糖
项目
光反应
叶绿体类囊体膜（叶绿体基粒） 光、H2O、色素分子和酶 H2O 光 1/2O2+2H+ +2e酶 酶
碳反应
叶绿体基质 ATP、NADPH、CO2和多种酶
（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下 照1小时，则该植物光合作用吸收CO2 250 mg/10dm2； 净葡萄糖 136.4 mg。
2、温度
曲线分析：
温度影响光合速率的原因是什么？图中所
给的信息有哪些？
一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用， 50℃左右几乎停止。但呼吸作用在55℃左右还能 进行。
光合作用 呼吸作用
温度
提醒：光合作用的最适温度不一定是植物生长的最适 温度。
实验分析：
将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于丌同日温和夜 温下生长（其他各种条件相同且适宜）。一定时间后测定统计每 组幼苗的平均高度，结果如下表。
日温(℃) 30
夜温(℃) 11 — 17 33.2cm 23 19.9cm
曲线分析：
通过对曲线的分析， 你能得出什么结论？
1、分析比较各图中P、Q点的主要影响因素是什么？ 光强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用的影响是综合性的。
4、矿质元素的供应
绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元 素，如N、P、K、Mg等，这些元素在植物的生命 活动中都有哪些作用？ 元素 Mg N P K 作用 叶绿素成分 酶的成分、ATP、NADP＋成分 ATP、NADPH的成分（维持叶 绿体膜的结构和功能起重要作用） 光合作用合成糖类及糖类运输到块根、 块茎和种子等器官中
一、光合作用意义
（1）为生物生存提供了物质来源。 （2）为生物生存提供了能量来源。 （3）维持了大气中O2和CO2的相对稳定 。 ( 4 ) 对生物的进化有重要意义。 总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光 合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
二、光合作用的场所－－叶绿体
①＿＿ 外膜
内膜 ②＿＿
三碳糖磷酸
核酮糖二磷酸
卡尔文循环是否
需要光？光照由强到 弱时，对碳反应有什 么影响？
三碳糖磷酸
1、场所： 叶绿体基质
2、物质转化： 3CO2+3C5
①CO2的固定 ②三碳酸的还原 ③RUBP的再生
6C3（三碳酸）
NADPH
NADP+
5三碳糖
ATP
ADP
1三碳糖 3、能量转变：
ATP、NADPH中活跃的化学能
抹去你的碳足迹
可以将无机物合成 有机物
自养生物
如植物、藻类、某些细菌
直接或间接依靠自养 生物的光合产物生活
异养生物
如人、动物、真菌 、大部分细菌
4
4
本节聚焦：
辨别自养、异养生物 说明光合作用的概念、反 应式、阶段、场所、产物 说出色素的种类、颜色和 吸收光谱
概述光反应和碳反应的过 程
活动：“光合色素的提取 和分离” 环境因素对光合速率的影 响及设计实验探究
基质 ④____
（ 酶和DNA）
你知道叶绿 体中与光合作 基粒 ③＿＿ 用有关的色素 有哪些吗？ （色素和酶）
探究实验:
叶绿体中有哪些色素？
原理: 利用有机溶剂(酒精、丙酮等)提
取色素，再用层析液将色素分离开来。
步骤：一、光合色素的提取 95%乙醇 可溶解叶绿体中的色素 二氧化硅 使研磨充分 碳酸钙 可防止研磨过程中色素被破坏 二、光合色素的分离
5、水分
是光合作用原料之一，而缺水时光合作用速率下 降的重要原因是气孔光闭会使CO2的供应不足。