光与光合作用
光与光合作用
光合作用：光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。
其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
光与光合作用:一、大地上光线来源于太阳，太阳是世界上一切生物赖以生存的最重要条件。
太阳光穿过大气层投射到地面上产生两种效应：一种是热效应，一种是光效应。
太阳的热效应常以日射来表示，温带地区冬季日射量约在1.0卡/平方厘米左右，而夏季的日射量约为1.4卡/平方厘米。
太阳的光线应称为照度，常以勒克斯来表示。
照度的强弱随季节的不同、太阳入射角的变化而变化。
1、在北京地区4~5月以后自然光照的最大强度为12~14万勒克斯，12~2月这个季节里自然光照的最大强度只有4万勒克斯。
因此冬季的阳光对于植物生长是非常宝贵的，必须最大限度地把阳光收集和利用起来。
太阳光分为直射光和散射光，晴天的光照由直射光和散射光组成，阴天时只有散射光。
太阳光是由各种波长不同的光和一些射线组成，人们视觉感到的可见光中包括红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种不同波长的光，此外尚有紫外光和红外光等不可见光。
2、绿色植物的光合作用是绿色植物特有的一种生化现象。
光合作用即植物吸收光能，由于绿色植物中叶绿素的作用，使二氧化碳还原形成氧，同时由二氧化碳和水形成碳水化合物。
因此太阳光、叶绿素、二氧化碳和水是光合作用不可缺少的因素。
光是光合作用的能量来源，叶绿素是光合作用进行的场所，二氧化碳和水则是光合作用的原料。
一切生理活动必须在一定的温度条件下行，因此适宜的温度也是光合作用中一个重要条件。
二、、光合作用发生的部位。
光合作用只能在植物中含有叶绿素的绿色部位进行，植物的绿叶就是进行光合作用的主要器官。
植物的叶是由表皮组织，叶肉组织和输导组织三部分构成。
表皮组织可以透过阳光有利于光合作用。
在叶的上、下表皮上布满了小孔称为“气孔”，气孔是植物水分蒸腾和气体交换的器官。
光与光合作用
光，光合作用和光合作用的位置地球上的光来自太阳，这是世界上所有生物的最重要条件。
阳光穿过大气层并投射到地面上会产生两种效果：一种是热效应，另一种是光效应。
太阳热效应通常由太阳辐射表示。
在温带地区，冬天的太阳辐射约为1.0 cal / cm 2，夏天的辐射约为1.4 cal / cm 2。
阳光应称为照度，通常以勒克斯表示。
光强度随季节和太阳入射角而变化。
1.北京4月至5月的自然光最大强度为120000-140000 lux，而12月至2月的自然光最大强度仅为40000 lux。
因此，冬季的阳光对于植物的生长非常有价值，必须最大程度地收集和利用。
阳光可以分为直射光和散射光。
在晴天，阳光由直射光和散射光组成，而在阴天，只有散射光。
阳光由不同波长的光和一些光组成。
人们可以感觉到的可见光包括七种不同波长的光，例如红色，橙色，黄色，绿色，绿色，蓝色，蓝色和紫色。
此外，还有不可见光，例如紫外线和红外线。
绿色植物的光合作用是绿色植物的一种特殊生化现象。
光合作用是指植物吸收光能。
由于叶绿素在绿色植物中的作用，二氧化碳被还原为氧气，而碳水化合物则由二氧化碳和水形成。
因此，阳光，叶绿素，二氧化碳和水是光合作用不可或缺的因素。
光是光合作用的能量，叶绿素是光合作用的场所，二氧化碳和水是光合作用的原料。
所有生理活动都必须在一定温度条件下进行，因此合适的温度也是光合作用的重要条件。
光合作用发生的地方。
光合作用只能在含有叶绿素的植物的绿色部分进行，而植物的绿色叶子是光合作用的主要器官。
叶由表皮，叶肉和导电组织组成。
表皮组织可以穿过阳光，这有利于光合作用。
叶子的上表皮和下表皮上覆盖着一个叫做气孔的小孔。
气孔是水蒸腾和气体交换的器官。
二氧化碳是光合作用的原料，它通过气孔进入细胞。
植物的根部从土壤中吸收水分，然后将其发送至叶片进行光合作用。
叶肉细胞是一组带有大量叶绿体的薄壁细胞。
这些叶绿体是植物进行光合作用的地方。
最后的叶绿体是椭圆形的。
光合作用(图文+动画)
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素 (1)原理：不同色素在层析液中的 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。因而色 素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 (2)方法：纸层析法
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素
结论是：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用， 放出氧气。
人们对光合作用原理的认识却经历了一个漫长的阶段
一、光合作用探究历程
1、1642年：比利时——海尔蒙特的实验 2、1771年：英——普利斯特利的实验 3、1779年：荷兰——英格豪斯的实验 4、1845年：德——梅耶 5、1864年：德——萨克斯的实验 6、1880年：美——恩吉尔曼的实验 7、20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的 实验
第4节 能量之源—光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构
.
正常苗
白化苗
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
说明色素与光合作用有关
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
1.提取绿叶中的色素
(1)原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇 中。
(2)步骤 取材：称取5g新鲜绿叶
在以花叶冷水（该叶片白色部分叶肉细胞无叶绿体）为材料发现 叶片曝光一半的白色部分，经碘液处理后不变蓝 这样的结果意味着什么？能不能说明光合作用的场所就是叶绿体呢？
能说明光合作用的进行与叶绿体有关， 但不能直接证明叶绿体就是光合作用的场所
怎样才能直接证明光合作用的 场所是不是叶绿体呢？
6.恩吉尔曼的实验
8. 20世纪４0年代 卡尔文
光与光合作用
光合作用(Photosynthesis)，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，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(或硫化氢)和水转化为有机物，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。
光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。
光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以光合作用图解被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而在地球上的碳-氧循环，（保持氧气和二氧化碳含量的相对稳定）光合作用是必不可少的。
折叠基本介绍本词条仅阐释普通意义上的光合作用。
相关概念(如光合色素、化能合成作用)请参阅其他词条。
植物的光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
折叠叶绿体中文解释光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而在地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
叶绿素折叠编辑本段光合作用原理折叠光反应1水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)2.ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)折叠暗反应1.CO2的固定:CO2+C5→2C32.C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C51、光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
光与光合作用
光，光合作用和光合作用的位置1地球上的光来自太阳，太阳是世界上所有生物最重要的条件。
阳光穿过大气层投射到地面上会产生两种效应：一种是热效应，另一种是光效应。
太阳热效应通常用太阳辐射来表示。
在温带地区，冬季太阳辐射约为1.0cal/cm2，夏季约为1.4cal/cm2。
太阳光应该称为照度，通常用勒克斯表示。
光照强度随季节和太阳入射角的不同而变化。
1北京4-5月自然光最大强度为12-14万勒克斯，12月至2月仅为4万勒克斯。
因此，冬季的阳光对植物的生长非常宝贵，必须最大限度地收集和利用。
阳光可以分为直射光和散射光。
在晴天，阳光由直射光和散射光组成，而在阴天，只有散射光。
阳光由不同波长的光和某些光线组成。
人们能感觉到的可见光包括七种不同波长的光，如红色、橙色、黄色、绿色、绿色、蓝色、蓝色和紫色。
此外，还有不可见光，如紫外线和红外光。
2绿色植物的光合作用是绿色植物特有的生化现象。
光合作用是指植物对光能的吸收。
由于叶绿素在绿色植物中的作用，二氧化碳被还原成氧气，而碳水化合物则由二氧化碳和水形成。
因此，阳光、叶绿素、二氧化碳和水是光合作用不可缺少的因素。
光是光合作用的能量，叶绿素是光合作用的场所，二氧化碳和水是光合作用的原料。
所有的生理活动都必须在一定的温度条件下进行，因此适宜的温度也是光合作用的重要条件。
2光合作用发生的地方。
光合作用只能在含有叶绿素的植物绿色部分进行，而植物的绿叶是光合作用的主要器官。
叶片由表皮、叶肉和传导性组织组成。
表皮组织能透过阳光，有利于光合作用。
叶子的上下表皮上覆盖着一个叫做“气孔”的小孔。
气孔是水分蒸腾和气体交换的器官。
二氧化碳是光合作用的原材料，它通过气孔进入细胞。
1植物的根吸收土壤中的水分，然后把它送到叶子上参与光合作用。
叶肉细胞是一组含有大量叶绿体的薄壁细胞。
这些叶绿体是植物进行光合作用的地方。
最后一个叶绿体是椭圆形的。
随着细胞原生质的运动，它们可以独立、主动地运动。
它们的运动方向与照明条件有关。
第4节 光合作用
→ 糖类中稳定的化学能
联系：光反应为碳反应提供NADPH和ATP
观察植物叶片横截面图 1、叶绿体的分布有何特点？ 2、反应物水、二氧化碳从何而来？ 3、产物氧气、有机物去向何处？
导管
气孔
保卫细胞
气孔
五、环境因素影响光合速率
（一）光合速率（光合强度）
1、检测指标—— 一定量的植物单位时间 释放氧气量、消耗二氧化碳量、生成干物 质量。
丙酮——提取色素； 层析液——分离色素； 石英砂——使研磨充分； CaCO3——防止色素破坏
• 2、若将新鲜的菠菜绿叶换成黄化叶片，实验 结果会是怎样的？
只有胡萝卜素和叶黄素的色素带
思考题 • 3、为何将滤纸条一端剪成尖的？为何色素 线要画3次？为何色素线不能触及层析液？
防止滤纸的边缘毛细现象造成的色素带弯曲；
（四）温度对光合速率的影响
小资料
• 20世纪初期，布莱克曼（英）发现，在光 强度高时，光合强度在一定温度范围内随 温度的升高而增加，但在光强度低时，光 合强度似乎与温度无关。 • 据此推测：光合作用包括一个依赖于光的 反应和一个与光无关的反应。 • 该现象原因：温度对光反应影响不大。
（五）影响因素的综合作用
CO2
O2
能量
能量
食物
三、光合作用的发现
• 17世纪上半叶，海尔蒙特实验
结论：水是使植物增重的主要物质
1771年,(英)普里斯特利的实验
结论：植物可以更新空气
• 1779年，（荷）英格豪斯发现普利斯特利的实验 只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才 能更新空气。 • 1785年，由于发现了空气的组成，才明确绿叶在 光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
3、间作、套种 ——增加光合作用面积
5.4能量之源—光与光合作用
(2)二氧化碳浓度 ①曲线分析 在一定浓度范围内， 在一定浓度范围内， 随二氧化碳浓度的增 加，植物的光合作用 强度加强。 强度加强。 A点：表示进行光合作 用所需二氧化碳的最 低浓度。 低浓度。 B点：表示二氧化碳饱 和点，超过该浓度， 和点，超过该浓度，光 合强度不再增加。 合强度不再增加。
光 合 作 用 强 度
四、光合作用原理的应用 （1）影响光合作用的因素 光照、 温度、 光照、CO2、温度、水、矿质元素等 外界因素： 外界因素：
内部因素：不同部位、 内部因素：不同部位、不同生育期
（2）提高农作物光合作用强度的措施 适当提高光照强度、 1、适当提高光照强度、延长光照时间 2、合理密植 3、适当提高CO2浓度 适当提高CO 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
条件
C3
O)合 C5 ［H］和ATP (CH2O)合 成量
停止光照 增加下降 减少或没有 减少或没有 CO2供应不变 光照不变 减少增加 增加 减少或没有 停止CO2供应 停止CO 光照不变 增加 减少 增加 减少 CO2供应不变 (CH2O)运输受阻 O)运输受阻
正常光照条件下进行光合作ห้องสมุดไป่ตู้的某植物，当 突然改变某条件后，发现其叶肉细胞内五 碳化合物含量突然上升，则改变的条件是 A 停止光照 B 停止光照并降低CO2的浓度 C 升高CO2的浓度 D 降低CO2浓度
三、影响光合作用的环境因素 (1)光照强度 光照强度 AB段：随光照强度不 AB段：随光照强度增 B 段光照强度为0 A点:光照强度为0此时 BC段 BC 细胞呼吸释放的二 强，光合作用强度增 只进行细胞呼吸， 氧化碳全部用于光合 只进行细胞呼吸，释 断加强， 断加强，光合作用强 强，二氧化碳释放量 作用， 作用，即光合作用强 放的二氧化碳量可表 度不断加强 逐渐减少， 逐渐减少，因细胞呼 度等于细胞呼吸强度。 度等于细胞呼吸强度。 示此时细胞呼吸的强 C点为光饱和点。 吸释放二氧化碳一部 B点称为光补偿点 度。 分用于光合作用， 分用于光合作用，细 胞呼吸强度大于光合 作用强度。 作用强度。 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表阴 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表阴 思考1：当温度升高时，各点如何移动 思考2 ：CO2浓度上升时各点如何变化 思考2 当温度升高时， 植物。 生植物。 点下移； 点右移； 点不变； A点下移；B点右移；C点向右上移 、B点不变；C点右上方移动
光合作用
光合作用原理的运用
• 植物自身因素 • 环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用 （1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。 ②光照强度 植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加， 但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的 增加而增加 ③光照时间 光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是 来自CO2
典型例题 1、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中 吸收最强的是（ B ） A 红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分 C 绿光部分 D 紫光部分 2、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（ A 增大氧气浓度 B 增大二氧化碳浓度 A ）
C 增强光照强度
C 光能和光反应产生的ATP
D 都是光反应产生的ATP 6、在光合作用过程中，以分子态释放出氧以及ATP的产生都 离不开（ C ） A 叶绿素和二氧化碳 C叶绿素，水和光能 B 水和二氧化碳 D二氧化碳、水和光能
7、叶绿体中的色素分布在（
类囊体的薄膜上
）
与光合作用有关的酶分布在（ 叶绿体的基质与基粒上
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
叶绿体中的色素的特点
• • • • • 不溶于水，易溶于有机溶剂 叶绿素的合成需要光 低温会破坏和抑制叶绿素的合成 易受酸碱破坏 N、Mg是合成叶绿素的必需元素
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理： 提取：叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，不溶于水；
分离：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中 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，从而使色素分离开。 2 方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）
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光与光合作用
光合作用
光合作用(Photosynthesis)，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，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(或硫化氢)和水转化为有机物，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。
光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。
光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧气(细菌释放氢
气)的生化过程。
植物之所以光合作用图解被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而在地球上的碳-氧循环，（保持氧气和二氧化碳含量的相对稳定）光合作用是必不可少的。
下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧
是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而在地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
叶绿素。