实验四光合作用测定仪的使用 (minimizer)精品PPT课件
光合测定仪使用方法
光合测定仪使用方法
植物光合作用是指植物在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程，可以说，光合作用是植物生长的重要环节。
因此，在研究植物生长的过程中，研究植物光合作用是必不可少的一项内容，这时候我们就需要用到专业仪器光合测定仪来测定植物的光合作用。
并且随着科技的发展，越来越多的人更喜欢使用光合测定仪去检测植物的光合作用，因为该仪器使用方便，而且可以在几分钟的时间之内即可完成对光合作用相关参数的检测。
那么，如何规范使用光合测定仪呢？
1、首先，因为测定植物的光合作用是必须要有光参与的，因此在使用光合测定仪开展实验之前，一定要确保天气情况良好，因此需要注意查看天气变化；
2、开始使用光合测定仪测定植物光合速率前，植物一定要在光下进行充分的光适应。
3、为了方便野外操作，光合测定仪采用的是电池供电，因此使用前，一定要确保仪器的电池充满电。
4、查看仪器的吸收管是否变质，如果变质请及时更换。
5、仪器防强烈的阳光直射：高温下测定应尽量用阳伞遮蔽主机，避免阳光直射，否则会造成增温过高仪器工作不正常。
6、保持叶室干净，经常擦洗叶室表面，保持良好的透光性。
7、注意仪器的保养，轻拿轻放，信号线尽量保持伸展，勿扭曲。
托普云农生产的3051D光合测定仪有多年历史，曾为各大院校和研究院所提供了大量的高精度的植物光合作用测定仪，其中一部分用于光合和呼吸研究，但由于只是单一的气体分析仪，使用时不方便，为了方便用户，经过几年的努力，我们研究出了集笔记本计算机和气体分析于一体的光合测定仪，利用微机强大的计算功能与存贮功能结合红外线CO2分析仪、温湿度传感器及光照传感器，对植物的光合、呼吸、蒸腾等指标测量和计算。
光合作用测定仪
光合作用测定仪简介光合作用测定仪是一种用于测定植物光合作用速率的仪器，它主要是通过测量光合作用的反应产生的氧气释放量或二氧化碳吸收量来判断植物的光合作用速率，可以用于研究植物的光合作用规律、比较不同植物、不同光照强度、不同温度等条件下的光合作用速率等。
光合作用测定仪通常由以下几部分组成：1.叶片室：用于容纳叶片和反应试剂，常见的反应试剂有碳酸钠（Na2CO3）、氧化钾（KOH）等。
2.光源：提供光照，常见的光源有白炽灯、荧光灯、LED灯等。
3.球形容器：用于容纳水，同时充当反应室，保持水的温度稳定。
4.水泵：用于将水从球形容器中抽出，形成一个真空环境，帮助测定氧气的释放量。
5.电压表/计时器：用于测量电压和时间，计算出光合作用速率。
原理光合作用是植物通过光合色素的光合反应将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
在充足的光照条件下，植物进行光合作用时，会产生氧气，这个气体会通过反应试剂（常用的是碳酸钠Na2CO3）中的钠离子和碳酸离子反应产生二氧化碳，从而导致反应液的酸碱度发生变化。
当反应液中钠离子或碳酸离子的浓度发生改变时，会随之改变液面的高度，这个高度变化就可以通过一个压力传感器被测量出来。
同时，在反应室空气被抽走的情况下，氧气的释放量可以被准确地测定出来。
操作步骤1.放入叶片：将待测叶片从植株上摘下，裁剪成长约5cm，宽约1cm的条状，清洗干净后放入叶片室内。
2.加入反应试剂：向叶片室中加入适量的碳酸钠或氧化钾等反应试剂，使它们均匀分布，待反应试剂溶解后，试剂和叶片的反应会迅速地促进氧气的释放。
3.形成真空环境：通过启动水泵将球形容器内的空气抽走，直到形成一定的真空环境，使得测定的氧气量更加准确。
4.开始测量：打开光源，选择适当的光照强度和温度，使用电压表或计时器等仪器，测量氧气释放量的时间和电压等信息。
5.停止测量：待反应结束，关闭光源，水泵将球形容器内的水重新注入，带预留口的反应室可方便追加其他的药液等。
光合作用(PPT课件(初中科学)27张)
光合作用的意义
光合作用对于人类和整个生物界都具有非常 重要的意义。
1.光合作用是一切生物和人类有机物的来源。
每年约合成5ˣ1011吨 有机物，可直接或间 接作为人类或动物界 的食物
2.光合作用是一切生物和人类的能量来源
【实验现象】脱色叶片遇碘后颜色有什么变化？ 叶片的遮光部分遇碘 没有变蓝。
叶片的见光部分遇碘 变蓝 。
二氧化碳
光合作用
氧气 1771,普利斯特利
水 1629，海尔蒙特
植物
光照、绿叶 1779氧细菌做实验证 明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
• 1845年，德国科学家梅耶指出，植物 在进行光合作用时，把光能转变成化 学能储存起来。
1864年 萨克斯的实验
实验步骤
1
(1)暗处理
2
(2)选叶遮光
（4)去掉
4 (5)酒精中
5
铝箔纸
隔水加热
3
(3)光下照射 4—5小时
（6）先漂洗， 6 后滴加碘液
对以上实验步骤你有疑问吗？
1、为什么实验前要将绿叶放在黑暗处一昼夜？ 利用呼吸作用消耗原有的有 机物，排除本来淀粉的干扰。
3、“绿叶在光下制造淀粉”的实验中把局部遮光的天 竺葵叶片取下，放在盛有酒精的小烧杯中， 然后隔水加热的目的是------------------------（ D ） A.破坏它的叶肉细胞 B.破坏它的叶绿体 C.使淀粉溶解在酒精中 D.使叶绿素溶解在酒精中
4.如图3-82所示，某植物上的绿叶经阳光照射24小时后， 经过脱色并用碘液处理，结果锡箔覆盖的部位不呈蓝色， 而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。该实验可以证明----------
光合速率测定仪操作方法
光合速率测定仪操作方法
光合速率测定仪操作方法通常包括以下步骤：
1. 准备工作：将光合速率测定仪放在光亮适宜的地方，确保其与电源连接良好。
检查仪器是否处于正常状态。
2. 校准仪器：使用校准溶液或标准样品校准仪器，以确保测定结果的准确性。
3. 准备植物样品：选择需要测定的植物样品，并进行必要的处理，如剪切、清洗等。
4. 安装植物样品：将植物样品放置在测定仪器中的样品槽或样品夹中，确保样品能够充分接触到光源。
5. 设定实验参数：根据实验需要，设定测定仪器的参数，如光强度、温度、测定时间等。
6. 启动测定：确认样品已经安装好后，启动测定仪器，开始测定过程。
7. 记录数据：在测定过程中，记录光合速率数据，包括时间、光合速率值等。
8. 数据处理：根据实验需要，对测得的数据进行处理和分析，如计算平均值、
绘制曲线等。
9. 清洁仪器：测定完成后，及时清洁仪器，以确保下次使用的准确性和可靠性。
注意事项：
- 操作过程中要注意安全，并按照仪器的使用说明进行操作。
- 测定仪器的使用和维护需要遵循相关的操作规范，定期进行维护和保养。
- 如果不熟悉仪器的使用方法，建议先阅读仪器的操作手册或咨询相关专业人士。
光合仪使用说明及注意事项
光合仪使用说明及注意事项光合仪是一种用于测定植物光合作用活性的仪器，通过测量植物叶片的光合速率来评估植物对光能的利用效率。
使用光合仪可以帮助研究人员了解植物对光的利用情况，以及光照强度、CO2浓度等环境因素对光合作用的影响。
下面给出光合仪的使用说明及注意事项。
使用说明：1.准备工作：a.检查仪器电源是否通电，仪器是否处于待机状态。
b.连接好所需的传感器，确认传感器与仪器的连接稳固。
c.打开仪器，并选择相应的实验模式。
2.样品准备：a.选取新鲜健康的叶片作为样品。
避免使用受损或病虫害的叶片。
b.将叶片从植物上剪下后立即放入培养皿中，避免叶片晒伤或水分蒸发。
c.保持叶片的新鲜度，如果需要进行长时间的实验，请将叶片放入湿润的纸巾或塑料袋中保存。
3.测量操作：a.将准备好的样品放置在光合仪的样品台上。
确保叶片与台面接触紧密，避免空气对流影响测量结果。
b.调整仪器的光强度和CO2浓度，以模拟实际环境中的光合条件。
c.开始测量前，请等待数分钟，确保仪器读数稳定后开始记录数据。
d.记录测量结果，并根据需要调整光强度、CO2浓度等参数进行进一步实验。
4.保存数据：a.在每次实验完成后，将测得的数据保存到计算机或外部存储设备中，以备后续分析使用。
b.鉴于光合作用数据的复杂性，建议将数据导入专门的数据分析软件进行处理和统计。
注意事项：1.按照仪器的使用手册正确操作仪器，以避免操作不当导致的仪器损坏或测量结果的不准确性。
2.选取健康的叶片作为样品，以保证测量结果的可靠性。
受损的叶片可能会影响光合作用活性的测量。
3.保持样品的新鲜度，尽量在样品采集后立即开始测量，避免样品的水分蒸发和叶片的晒伤。
4.仪器的传感器与仪器的连接要牢固，避免因传感器接触不良导致测量结果的误差。
5.在进行实验前，先进行预热操作，使仪器读数稳定后再进行测量。
6.根据实际需求选择适当的光强度和CO2浓度进行测量，光照强度过强或CO2浓度过高都可能会影响测量结果。
光合测定仪使用方法
光合测定仪使用方法光合测定仪是一种用于测定植物光合作用速率的仪器。
它通过测量植物在光照下吸收二氧化碳和释放氧气的速率来确定光合作用的速率。
下面是光合测定仪的使用方法。
1. 准备工作在使用光合测定仪之前，需要进行一些准备工作。
首先，检查仪器是否完好无损，所有零部件是否齐全。
其次，准备好所需的试剂和标准溶液。
最后，将光合测定仪放置在光线充足的地方，并连接好电源。
2. 校准仪器在使用光合测定仪之前，需要对仪器进行校准。
首先，将仪器置于室温下，然后按照说明书的要求进行校准。
校准过程中需要注意仪器的精度和准确性，以确保测量结果的可靠性。
3. 准备样品在进行光合测定之前，需要准备好样品。
首先，选择一些健康的植物叶片作为样品。
然后，将叶片放入测定仪的样品室中，并将室门关闭。
在进行测定之前，需要让样品在光线充足的环境中适应一段时间，以确保测量结果的准确性。
4. 进行测量在准备好样品之后，可以开始进行测量。
首先，将测定仪的参数设置为所需的测量条件，例如光照强度、温度等。
然后，按下测量按钮，开始测量。
在测量过程中，需要注意观察仪器的指示灯和显示屏，以确保测量结果的准确性。
5. 记录数据在完成测量之后，需要将测量结果记录下来。
可以将数据记录在纸质表格或电子表格中。
在记录数据时，需要注意记录测量条件、样品信息和测量结果等相关信息，以便后续分析和处理。
6. 分析数据在记录完数据之后，需要对数据进行分析和处理。
可以使用统计软件或手动计算的方法进行数据分析。
在分析数据时，需要注意数据的可靠性和准确性，以确保分析结果的可靠性。
总之，光合测定仪是一种非常重要的实验仪器，可以用于测定植物光合作用速率。
在使用光合测定仪时，需要注意仪器的校准、样品的准备、测量条件的设置、数据的记录和分析等相关事项，以确保测量结果的准确性和可靠性。
光合作用测定仪详细操作步骤
光合作用测定仪详细操作步骤步骤1：仪器设置1.将光合作用测定仪放置在平稳的桌面上，并确保仪器电源已打开。
2.接通仪器电源，并确保所有的仪器指示灯都点亮。
步骤2：样品准备1.选择合适的植物样品，如叶绿体丰富的植物叶片。
2.在离仪器不远的地方摘取样品，尽量避免阳光照射时间过长。
3.将样品放置在冰盒中，以防止样品的新陈代谢过程影响测量结果。
4.使用剪刀或刀片将样品修剪成合适的大小，以适应光合作用测定仪的测量范围。
步骤3：样品装载1.打开光合作用测定仪的样品装载台，并将样品放置在装载台上。
2.轻轻调整装载台，使得样品与仪器之间的接触尽可能均匀。
3.关闭样品装载台，并确保样品被牢固地固定在装载台上。
步骤4：测量参数设置1.按照仪器说明书的要求，调整光合作用测定仪的参数设置，如测量光强度、测量时间等。
2.对于不同的样品和实验目的，可以适当调整测量参数。
步骤5：测量开始1.确保仪器已经设置好参数，并按下开始测量的按钮。
2.仪器会自动开始光合作用速率的测量。
3.在测量过程中，可以观察测量仪器上的指示灯和显示屏，以了解光合作用速率的实时变化。
步骤6：测量结果记录1.在测量过程中，仪器会自动记录光合作用速率的数据。
2.将测量结果记录在实验笔记本上，并标注相关的实验条件和样品信息。
步骤7：数据分析1.将测量得到的光合作用速率数据导出到计算机上。
2.使用合适的数据分析软件，对数据进行统计和分析。
3.根据需要，可以绘制图表或进行其他数据处理和解释。
步骤8：清洁和关机1.在实验结束后，清洁光合作用测定仪的装载台和所有接触样品的部分。
2.关闭光合作用测定仪的电源，并断开电源插头。
以上是光合作用测定仪的详细操作步骤。
在操作过程中，需要遵循仪器使用说明书和实验室安全规范，确保实验的准确性和安全性。
(完整版光合作用优秀课件
(完整版光合作用优秀课件一、教学内容本节课我们将学习《生物学》教材中第四章“植物生理学”的第三节“光合作用”。
详细内容包括光合作用的定义、反应方程式、光反应与暗反应的过程、光合作用在生态系统中的作用及其应用。
二、教学目标1. 理解光合作用的概念、过程及生物学意义。
2. 掌握光合作用反应方程式，了解光反应与暗反应的详细过程。
3. 培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
三、教学难点与重点教学难点：光合作用的具体过程及其调控机制。
教学重点：光合作用的概念、反应方程式、光反应与暗反应的过程。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔、植物光合作用实验装置。
2. 学具：笔记本、笔、教材。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）展示植物光合作用的动画，引导学生关注光合作用在植物生长中的重要性。
2. 知识讲解（15分钟）讲解光合作用的概念、过程、反应方程式。
分析光反应与暗反应的详细过程。
3. 例题讲解（10分钟）解析一道关于光合作用的选择题，指导学生如何正确解题。
4. 随堂练习（10分钟）布置一道关于光合作用的计算题，要求学生在规定时间内完成。
5. 实验操作（15分钟）分组进行植物光合作用实验，观察光合作用过程中氧气和二氧化碳的变化。
六、板书设计1. 板书光合作用2. 内容：光合作用概念反应方程式光反应与暗反应过程光合作用在生态系统中的作用七、作业设计1. 作业题目：解释光合作用的概念及其在植物生长中的作用。
绘制光反应与暗反应的示意图。
2. 答案：光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程，对植物生长具有重要作用。
光反应示意图：光能转化为化学能，水分子光解产生氧气、ATP和NADPH。
暗反应示意图：二氧化碳固定、还原，有机物。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对光合作用的理解程度，实验操作是否熟练，解答疑问是否及时。
2. 拓展延伸：探讨光合作用与环境保护的关系。
了解光合作用在现代农业中的应用，如提高农作物产量等。
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（一）、光合仪的测定原理
光合仪的主要由红外线气体分析仪和气路 系统组成。
1、红外线气体分析仪的测定原理：
红外线波长：0.75-400μm； 异原子组成的气体分子如：CO2、H2O等可以吸收 红外线辐射能量。CO2气体对红外线的吸收最强峰值 为4.26μm；H2O对红外线的最大吸收峰在2.59μm。
常用的气路系统主要有： （1）开放式气路系统 （2）密闭式气路系统
开放式气路系统
稳定 CO2 气体
稳定 H2O 气体
A
气泵 流量计 同化室 IRGA
△CO2 △H2O
R
Pn=F×△CO2/S E=F ×△H2O/S
△CO2: CO2落差; △CO2: CO2落差; S: 叶室中受光叶片的面积
开放式气路的优点：
1、单叶光合速率的测定：
单叶光合速率的测定一般是进行不同品种或不 同处理之间进行比较，分析品种间或处理之间的差 异。
净光合速率 (Net Photosynthesis Rate or Assimilation) Pn
蒸腾速率 (Transpiration Rate or Evaporation)
E
光合作用研究技术 及
TPS光合作用测定仪的使用
一、光合作用的意义
1、一切生命活动的物质基础 2、人类活动能量的主要来源
光合作用
细胞呼吸
主要是植物、海藻 燃烧、腐
烂
细胞的呼吸作用
真菌和细菌腐烂
自养生物 器官组织
石灰石 煤和石油
异养生物的消耗 （主要是动物）
Carbon cycle
异养生物器官组织
照射到叶片表面日光辐射在光合过程中的能量损耗
6．1978年 英国人 P. D. 米切尔 提出化学渗透学说
7. 1988年 德国人 JJ. 戴森霍弗 获得细菌反应中心晶体
8．1992年 美国人 R.A. 马库斯 光能转换机理
9．1997年 美、英、丹麦 3人
ATP酶的作用机理
二、光合作用的研究方法
根据不同的实验材料选 择一种快速、准确而又简便 的光合速率测定方法。
1. 保证叶室中的CO2和H2O与环境条件相近, 适宜长时间监测植物光合、蒸腾、气孔或呼吸 对环境条件的响应。 2.便于人为控制进入叶室的CO2和H2O,容易 实 现人工控制条件下的测定. 3.如果配有CO2源,可任意设定CO2浓度实现 CO2－光合曲线的测定； 4.容易控制气流中的湿度，研究植物光合、气 孔、和蒸腾对湿度的响应。 5.便于利用配气法测定光呼吸。
4
5
所以植物光能利用率的理论值为：5％左右。
◆植物光能利用率的理论值为5％左右，但是植物的 实际光能利用率远远低于5％。高产田的光能利用率 才为1％左右。
例如，假定经济系数为0.5，年亩产吨粮田的光能利用率 为: 1.03 %。可见每提高光能利用率1％左右，每亩便可提供 经济产量1000kg左右，5％光能利用率的理论值，每亩最多 也只能生产粮食5000kg左右
能量损失
损耗占总能量(%) 留下光能(%)
1.到达叶片表面日光辐射
0
100
2.光合无效辐射(＜400nm，＞700nm)
47
53
3.反射、透射 及非叶绿体组织吸收损失约30% 16
37
4.吸收光能传递到反应中心色素过程中损失约24% 9
28
5.激发态能量在转化成葡萄糖等过程中损失68% 19
9
6.光、暗呼吸损失34～45%
可以更换的窗口
各 种 同 化 室
窄叶叶室
松针型叶叶室
地衣/苔藓同化室
根据用户要求 特制的叶室
球形叶室
全
自
动
拟
南
拟南芥叶室
芥Hale Waihona Puke 叶室（二）、 光合参数的测定技术 和注意事项
环境因素对光合作用的影响
1、单叶光合速率的测定
2、光合日变化的测定
3、各种响应曲线的测定
光-光合响应曲线 CO2-光合响应曲线 温度-光合响应曲线 湿度-光合响应曲线
气孔导度 (Stomatal Conductance)
Gs
细胞间隙CO2浓度 (Internal CO2)
Ci
测定所需注意事项
（1）大田植物要在晴天测定； （2）在测定的时段内空气温度、湿度变化不大； （3）参比CO2浓度稳定（空气中的CO2浓度）； （4）一天内最佳的测定时间为9:30-11:30 ； （5）同一个处理测定5-10个叶片（重复）。
诺贝尔获奖者与光合作用
1．1915年 德国人 R. 威尔斯泰特 提出叶绿素结构
2．1930年 德国人 H. 非舍尔 人工合成叶绿素
3．1938年 德国人 R. 库恩
胡萝卜素结构与功能
4．1961年 美国人 M. 卡尔文 碳同化卡尔文循环
5．1965年 美国人 R.B. 伍德沃德 合成叶绿素 Vb12
湿度控制：可以从 0到饱和湿度范围 内随意增加和降低 湿度.
配有小巧可即插式、随意装卸的红/白光光源 （二极管光 源，LED），最高光强度达到 2000μmol·m-2·s-1
可通过键盘在 0-2000μ mol·m-2·s-1范围内随意控制光强。
1、2
操作方便的叶室
叶片温度控制： 在低于大气温度10℃和50℃ 范围内随意控制；
光合作用的总反应式：
光
CO2 + 2H2O* + 4.69kJ → (CH2O) + O2 + H2O
叶绿体
常用光合作用测定方法:
(1)红外线分析仪测定CO2的消耗 (2)氧电极测定O2的释放 (3)称重法测定有机物的积累(半叶法)
研究光合作用的工具： 光反应 － 叶绿素荧光仪、氧电极 暗反应 － 光合仪 群体光合－光合仪、光谱仪
1、2
1. 配有4个高精度的红外线 CO2/H2O分析仪,同时差分测 定叶室中CO2和H2O的变化, 来计算光合速率和蒸腾速率。
2. 测量精度： CO2: 在300ppm为0.2ppm H2O: 在50mb为0.03mb
3.自动调零和差分平衡校正功 能。
1、2
内置CO2钢瓶供气， 在 0-2000ppm 范 围 内精确控制和测量
因此可以用4.26μm 与2.59μm的红外线作为检 测CO2和H2O的手段。
在CO2/H2O浓度较低时， CO2/H2O 气体对红外线辐射的吸收量与CO2浓度 呈线性关系。
只要测得通过含有CO2/H2O的气体后 红外线剩余能量的大小，即可知CO2/H2O 气体浓度。
2、光合仪的气路系统
红外线气体分析仪只能进行CO2浓度和 H2O浓度的测定，要测定光合速率必须与 气路系统相结合。