10叶片与光合作用
叶绿素的作用和光合作用
04
叶绿素在光合作用中角色 定位
捕获太阳能并驱动电子传递链
吸收光能
叶绿素分子中的卟啉环结构能够吸收太阳光中的特定波长的光子，从而激发电子。
传递电子
被激发的电子通过一系列的电子传递体（如电子传递链中的蛋白质复合体）进行传递，最终传递给 NADP+以形成NADPH。与ATP合成和NADPH生成过程
二氧化碳是光合作用的原料之一 ，其浓度的高低直接影响光合作 用的速率。
光照强度
光照强度直接影响光反应阶段的 进行，过弱或过强的光照都会抑 制光合作用。
水分供应
水分是光合作用的原料之一，同 时也是植物体内各种生化反应的 介质，水分供应不足会抑制光合 作用的进行。
矿质营养
植物体内的矿质元素对光合作用 也有重要影响，如氮、磷、钾等 元素的缺乏会抑制光合作用的进 行。
化学结构
叶绿素分子由一个长链的醇（叶绿醇 ）和一个卟啉环（含镁）组成，具有 共轭双键结构，能吸收可见光中的红 光和蓝紫光。
发现及研究历程
早期观察
结构与功能研究
早在18世纪，科学家就注意到植物叶 片中的绿色物质与光合作用有关。
随着化学和生物学的发展，叶绿素的 结构和功能逐渐得到揭示，包括其在 光合作用中的核心作用。
CAM植物特殊适应性
01
光合作用方式
CAM植物采用景天酸代谢途径（Crassulacean Acid Metabolism，简
称CAM）进行光合作用。这种途径允许它们在干旱和高温条件下更有
效地进行光合作用。
02
CO2固定
在夜间，CAM植物打开气孔吸收CO2，并将其固定为有机酸（如苹果
酸）。白天，气孔关闭以减少水分蒸发，同时有机酸脱羧释放CO2进行
叶子与光合作用科学教案
叶子与光合作用科学教案引言：绿色植物的叶子能够利用阳光、水和二氧化碳等自然资源进行光合作用，制造出生命所需的优质有机物质。
这一现象固然神奇，但其背后也有相应的科学原理。
本教案将从叶子的基本构造、光合作用的原理、光合作用方程式与作用机理以及光合作用对生态环境的作用四个方面进行科学讲解。
让学生通过体验和实践，了解叶子与光合作用这一生命中不可或缺的过程。
一、叶子的基本构造1.叶片的结构叶片的结构是植物进行光合作用的重要基础。
一个标准的叶片由叶柄、叶叶脉和叶片三个部分组成。
叶柄是叶片和植物枝干之间的连接部分，叶叶脉是叶子内部的管道，负责运输水分和养分。
叶片是植物进行光合作用的地方，其特殊的构造是光合作用能够进行的重要基础。
叶片通常分为上表皮、下表皮、叶肉和叶脉四个部分。
2.叶片的生理特征叶片的生理特征是指叶片对生长环境的适应能力。
叶片的营养吸收、气体交换和光合作用能力都与叶片自身的结构和生理特征密切相关。
叶片的生理特征包括叶面积、叶鞘长度、生长速度等。
二、光合作用的原理光合作用是绿色植物能够利用阳光、水和二氧化碳等自然资源制造出生命所需的优质有机物质的过程。
光合作用的原理是：光合色素吸收光能，将其转化为化学能，再利用水和二氧化碳进行化学反应，产生出氧气和有机物质。
三、光合作用方程式与作用机理光合作用的方程式是：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2光合作用的机理主要是两个方面：1.光合色素吸收光能，将其转化为化学能。
2.利用水和二氧化碳进行化学反应，产生出氧气和有机物质。
四、光合作用对生态环境的作用光合作用对生态环境的影响主要表现在以下几个方面：1.光合作用可以制造出有机物质，为吸附和分解有机物质的微生物提供能量。
2.光合作用会产生氧气，使生态系统更加健康。
3.光合作用可以逐渐消除大气中的二氧化碳，缓解温室效应所带来的破坏。
4.光合作用为生态系统中各种生物提供物质来源，维护着生物多样性和生态平衡。
十大叶子形状与功能的发现之旅——奇妙的叶子大班科学教案
尊敬的老师、亲爱的同学们：大家好！今天我想为大家分享一次奇妙的发现之旅——十大叶子形状与功能的探究之旅。
在这次探究之旅中，我们将深入探究十种不同形状的叶子结构和功能，探索它们的形态特点及适应环境的依据。
通过这次旅行，我们会以一种智慧的方式去审视植物的世界，领略大自然的奥妙，并且感受到我们人类与自然之间的联系。
一、探究目的：发现不同形状的叶子，意味着什么？在探究中，我们首先明确了探究的目的。
我们要发现每种不同形状的叶子的特点和适应环境的依据。
通过观察不同形状的叶子，我们可以了解植物在漫长的进化过程中，为了更好地适应生存环境，采取了哪些奇妙的变化和调整。
二、探究方法：旅行地图上的探究点为了清晰地掌握探究的进度和内容，我们设计了一张旅行地图，标注了十个探究点，每个探究点对应着不同的叶子形状，探究的顺序和进度都极为清晰。
1.单子叶叶形的探究点——黄花菜黄花菜叶子为单子叶叶形，这种叶子的特点是叶子类型一致，叶脉平行。
这个探究点的目的是通过观察黄花菜的叶片和叶脉的分布特点，进一步了解单子叶叶形的适应环境和功能。
2.罗勒叶的探究点——罗勒罗勒叶形为倒卵形，此形状的叶片中央宽大，向两头收缩。
探究点的目的是探究倒卵形叶子卷曲的结构原理。
3.具有三叉的探究点——翘嘴连翘嘴连的叶子具有三叉状，每个叉状叶片成角度排列。
探究点的目的是研究三叉状结构对有效光合作用的作用。
4.单生叶的探究点——十字花科蔬菜十字花科蔬菜的叶子通常为单生叶，叶全，边缘有锯齿。
探究点的目的是了解单生叶与复合叶的区别，学习锯齿叶的功能。
5.被膜状叶的探究点——茉莉茉莉的叶子为被膜状，叶子边缘有多汁突起，具有粉状物。
探究点的目的是深入了解被膜状叶片的特点以及多汁突起和粉状物的功能。
6.雨排叶的探究点——波斯菊波斯菊的叶子形为雨排状，可以有效排水。
探究点的目的是研究雨排状叶片与光合作用的关系。
7.棕榈形叶的探究点——枫香枫香的叶子为棕榈形叶片，此类叶片的形状为空气动力学优化形状，这种形状能够更有效地适应气流的环境。
植物的叶片与光合作用
植物的叶片与光合作用植物的叶片是进行光合作用的重要器官，通过光合作用，植物可以利用光能转化为化学能，并将其存储在生物分子中。
光合作用不仅能为植物提供能量，还能产生氧气并减少二氧化碳浓度。
本文将详细介绍植物的叶片结构以及光合作用的过程。
一、植物叶片的结构植物叶片主要由叶片基部、叶柄和叶片组成。
叶片基部连接着茎，而叶柄则连接着叶片基部和叶片。
叶片通过叶绿素颗粒，即叶绿体，进行光合作用。
叶绿体是叶片中的绿色细胞器，富含叶绿素，并在光合作用中承担着重要的角色。
叶绿体的内部由叶绿体膜系统组成，包括内膜、外膜和被称为类囊体的一系列膜。
二、光合作用的过程光合作用是植物利用光能转化为化学能的过程，主要分为光反应和暗反应两个阶段。
1. 光反应光反应发生在叶绿体膜系统中的类囊体内，主要过程包括光能的吸收、光解水和产生ATP和NADPH。
首先，光能被叶绿素颗粒吸收，激发了叶绿素中的电子，并引发了光解水的反应。
光解水产生氧气，并释放出电子，这些电子被接受并传递给电子传递链。
同时，通过光能的激发，电子传递链中的电子在一系列蛋白质复合物中传递，并释放出能量。
这些能量被用于生成ATP和NADPH，其中ATP是细胞能量的主要来源，而NADPH则用于后续的暗反应。
2. 暗反应暗反应发生在叶绿体膜系统中的基质中，不需要光的直接参与。
该过程主要通过碳固定和碳还原的反应将CO2转化为有机物。
首先，通过酶的催化作用，CO2与NADPH和ATP反应，产生称为鲁比斯CO2羧化酶的酶催化的反应。
这个过程称为碳固定，将CO2固定成为有机物。
随后，通过一系列酶的作用，有机物逐渐还原并形成葡萄糖。
其中，NADPH提供了还原能力，而ATP则提供了能量。
同时，部分葡萄糖还会被转化为淀粉，作为一种能量的储存形式。
三、光合作用的意义光合作用对于植物和整个生态系统都具有重要意义。
首先，光合作用能够为植物提供能量，使其能够进行生长和维持正常的代谢活动。
其次，光合作用释放氧气，从而维持了地球大气中氧气的浓度，并提供了动物呼吸所需的氧气。
光合作用的影响因素和原理的应用(含答案) (1)
第23课时 光合作用的影响因素和原理的应用[目标导读] 1.通过探究光照强弱对光合作用强度的影响实验，学会研究光合作用影响因素的方法。
2.联系日常生活实际，思考影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。
3.阅读教材，了解化能合成作用。
[重难点击] 影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。
一 探究光照强弱对光合作用强度的影响多种环境因素对光合作用有着重要的影响，其中光照的影响最为重要。
1.光合作用强度的表示方法⎩⎪⎨⎪⎧ 单位时间内光合作用产生的有机物的量单位时间内光合作用吸收CO 2的量单位时间内光合作用放出O 2的量2.探究光照强弱对光合作用强度的影响(1)实验原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。
光合作用越强，单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。
(2)实验流程打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝1cm)↓抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O 2)等↓小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水↓的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底强、中、弱三种光照处理：取3只小烧杯，分别倒入20mL 富含CO 2的清水，各放入10片小圆形叶片，用强、中、弱三种光照分别照射↓ 观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 (3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。
3.结合细胞呼吸，人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：(1)说出各点代表的生物学意义①A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。
②B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。
③C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。
(2)说出各线段代表的生物学意义①OA段：呼吸作用强度。
第十一章叶绿体与光合作用
二、类囊体
是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列。 膜上含有光合色素和电子传递链组分，又称光合膜。
许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基 粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒 片层（grana lamella）。基粒直径约0.25~0.8μm， 由5~30个类囊体组成。每个叶绿体中约有40~80个 基粒。类囊体膜中含有叶绿素，是光合作用基地。
第十一章叶绿体与光合作用Βιβλιοθήκη 间质9个亚基3个亚基
近间质的类囊体膜表面上大量小颗粒，直径1013nm，具光系统I（PSI）活性。（基粒类囊体 和间质类囊体上）
与间质非接触的类囊体膜上（叠置区）大颗粒 10-18nm，光系统II（PSII）。（基粒类囊体上）
PSI 和PSII的分布在光合作用的电子传递和ATP、 NADPH的产生方面起着重要作用。
第十一章叶绿体与光合作用
高等植物叶肉细胞叶绿体超微结构示意图
叶片上表皮
叶绿体 间质
基粒
外膜
类囊体膜 内膜 膜间隙
类囊体腔
线粒体和叶绿体的比较
第十一章叶绿体与光合作用
一、叶绿体被膜
双层膜，外膜分布有孔蛋白，透性高，细胞质 中的大多数营养分子均可自由穿过外膜进入膜 间隙。
内膜透性低，对穿运物质有严格的选择性，物 质必须依靠内膜上的特殊载体才能从膜间隙进 入间质。
第十一章叶绿体与光合作用
微管束
叶肉
基粒
间质
第十一章叶绿体与光合作用
第十一章叶绿体与光合作用
第十一章叶绿体与光合作用
第十一章叶绿体与光合作用
第二节 叶绿体的超微结构
叶绿体是由双层单位膜围成的细胞器，由被 膜、类囊体、间质三部分组成。 被膜分为内膜和外膜，之间有厚约20nm的 空隙，称为膜间隙。内膜所包围的空间内充 有无结构的可溶性物质，即间质。类囊体悬 浮在间质中。
10 影响光合作用的因素及应用
十影响光合作用的因素及应用(40分钟100分)说明:标★为中档题,标★★为较难题一、单项选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.在封闭的温室内栽种农作物,下列能提高农作物产量的措施是()①采用绿色玻璃盖顶②增大室内昼夜温差③增加室内CO2浓度④增加光照强度A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④【解析】选B。
光合色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光,绿光吸收最少,所以采用绿色玻璃盖不仅不能提高光合速率,反而降低光合速率,①错误;适当增大昼夜温差,能提高有机物的净积累量,从而提高农作物产量,②正确;CO2是光合作用的原料,绿色植物周围空气中的CO2含量,直接影响到绿色植物的光合作用效率,适当增加室内的CO2浓度,可以提高农作物产量,③正确;光合作用的光反应阶段需要光照,适当增加光照强度可以提高光合作用速率,有助于提高农作物的产量,④正确。
2.如图表示在一定的光照强度和温度下,植物光合作用增长速率随CO2浓度变化的情况,下列有关说法正确的是 ()A.与A点相比,B点时叶绿体内C5的含量较高B.图中D点时光合作用速率达到最大值C.与D点相比,C点时叶绿体内NADPH的含量较低D.若其他条件不变,在缺镁培养液中培养时,D点会向右移动【解析】选B。
与A点相比,B点时细胞内的CO2含量多,合成C5的速率不变,但固定CO2消耗的C5增多,因此积累的C5含量较低,A错误;图中纵坐标代表光合作用增长速率,D点之前光合速率一直在增长,因此D点光合速率最大,B正确;与D 点相比,C点时细胞内CO2含量少,NADPH合成的速度不变,但消耗速率减少,因此积累NADPH的含量较高,C错误;横坐标表示CO2浓度,D点时光合速率不再随着CO2浓度的升高而加快,说明D点时CO2浓度不再是限制因素,光合作用达到饱和点,镁是参与形成叶绿素的元素,缺镁使光反应速率减弱,暗反应也会减弱,需要的CO2减少,D点左移,D错误。
植物的叶片结构与光合作用速率的关系研究
植物的叶片结构与光合作用速率的关系研究植物的叶片是进行光合作用的主要器官，而叶片的结构对光合作用速率有着重要的影响。
在这篇文章中，我们将探讨植物叶片结构与光合作用速率之间的关系，并解析其中的原理。
首先，植物的叶片结构决定了光线的吸收和利用效率。
叶片的顶端通常具有一层透明的表皮，能够将光线引导到内部的叶绿体，提高光能利用率。
而叶片的主要组织——叶肉组织中含有丰富的叶绿体，能够最大限度地吸收光线。
叶片的叶脉部分则起到输送水分和养分的作用，同时也提供了更多的表面积来吸收光线。
这些结构对于保证光合作用的正常进行至关重要。
其次，叶片结构也与气体交换有着密切的关系。
植物通过细小的气孔在叶片表面进行气体交换，从而完成二氧化碳的吸收和氧气的释放。
而叶片的上表皮通常存在着更多的气孔，以增大气体交换的表面积。
叶子的下表皮则通常具有较少的气孔，从而可以减少水分蒸散。
此外，叶脉中的细小导管也能够帮助气体的快速输送。
这些特点保证了光合作用所需的二氧化碳的供应和氧气的排出，为光合作用提供了良好的环境。
除了叶片的结构外，光合作用速率还受到一系列内外因素的调控。
光合作用速率与光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素密切相关。
光照强度是光合作用能量供应的关键因素，因此较高的光照强度通常能够促进光合作用速率的提高。
然而，过高的光照强度也可能导致光合作用产生的反应过剩，损害叶片组织。
温度对光合作用速率的影响则是复杂的，适宜的温度能够促进酶的活性，提高光合作用速率；而过高或过低的温度都会抑制光合作用的进行。
二氧化碳浓度也能够影响光合作用速率的大小，较高的二氧化碳浓度有助于提高光合作用速率。
最后，人们通过实验研究来探索植物叶片结构与光合作用速率之间的关系。
通过调控光照强度、温度和二氧化碳浓度等条件，可以测量光合作用速率的变化，并与叶片的结构进行关联分析。
研究表明，叶片中丰富的叶绿体、合理的气孔分布和优秀的叶脉结构，有利于提高光合作用速率。
总之，植物叶片的结构与光合作用速率之间存在着密切的关系。
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10.叶片与光合作用
知识目标：1．识别叶片的结构，说明叶片与光合作用相适应的结构特点；
2．阐述光合作用的实质和意义；
3．说明光合作用原理对作物种植的指导意义。
情感、态度与价值观：
1．认识绿色植物的光合作用在生物界乃至整个自然界的意义，养成爱护花草树木的生态学意识。
2．形成生物的结构与功能相适应的生物学观点。
重点：光合作用的实质和意义，叶的结构
难点：叶片与光合作用相适应的结构特点
教程：
学生思考：植物细胞都能进行光合作用吗？进行光合作用的主要器官是什么？一．叶片与光合作用
教师展示叶的结构模式图，学生阅读教材，知道叶的组成，理解叶片与光合作用相适应的特征。
讨论：1．雨后常见到荷叶上有滚动的水珠，水为什么不能渗透到叶片内？
2．为什么一般叶片上表皮比下表皮绿色深一些？
二．光合作用的实质和意义
1．由实验中光合作用的原料、产物、条件、场所及能量变化写出光合作用的表达式。
2．由表达式，从物质变化和能量转化的角度分析光合作用的实质。
3．由光合作用的实质理解光合作用的概念。
4．学生阅读教材，归纳光合作用的意义。
教师进一步倡导：我们应该爱护花草树木，使我们的家园更加美好！
三．光合作用原理的应用
学生阅读教材，理解立体高效种植的优势，从而知道合理密植的重要性。
板书：
光合作用
1．光合作用的场所——叶
①叶的结构⎪⎩
⎪⎨⎧—输导组织—叶脉—营养组织—叶肉—保护组织—表皮
②叶的结构与功能相适应的特点⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧叶片总表面积大气孔进行气体交换
叶脉能运输水叶肉细胞中有叶绿体....d c b a
2．光合作用的实质和意义
表达式：二氧化碳＋水 氧气＋有机物（贮存能量）
实质：①物质变化；②能量转化
意义：①为其它生物提供食物
②为其它生物提供能量
③维持大气中碳氧平衡
3．光合作用原理的应用。