光合作用
光合作用详细

光合作用详细光合作用是植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这个过程是绿色植物生长和生存的基础,也是地球上所有生命的能量来源之一。
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应光反应发生在叶绿体的类囊体中,主要包括光能的吸收和利用、光解水释放氧气和产生ATP和NADPH等过程。
首先,叶绿素分子吸收光子能量,激发电子从低能级跃迁到高能级,形成激发态叶绿素。
接着,光系统II(PSII)和光系统I (PSI)中的电子传递链开始运作,光子能量用于克服反应物中的能垒,从而促使电子通过细胞膜中的复合物流动。
这一过程伴随着质子泵出类囊体内部,形成质子梯度,这一过程称为光合电子传递链。
在光反应的最后阶段,PSII中的水裂解酶催化水的分解,释放氧气并产生氢离子和电子。
氧气释放到环境中,而氢离子和电子参与形成ATP和NADPH的最后过程。
ATP和NADPH是植物进行暗反应所需的能量和还原等效物。
暗反应暗反应是光合作用的第二阶段,也称为卡尔文循环或光合糖酵解。
这个过程并不需要光照,但需要光反应阶段产生的ATP和NADPH作为能量和还原当量提供。
暗反应以碳酸盐固定和光合糖酵解为主要反应路径,最终将二氧化碳还原成有机物质。
在暗反应的起始阶段,RuBP羰化酶催化五碳糖RuBP和二氧化碳结合生成不稳定的六碳分子。
接着,这一分子会分解成两个三碳分子3-PGA,并通过磷酸化、还原等一系列反应生成磷酸糖和糖酵解途径所需的其他有机化合物。
最终,这些有机化合物将被合成为葡萄糖等碳水化合物,用于植物生长和能量储存。
光合作用作为生物体内一项极为精细、复杂的生化反应过程,需要多个酶、辅因子、膜蛋白等多种因素协同作用。
在这一过程中,植物充分利用太阳能将无机物质转化为有机物质,使得整个生态系统运作良好,并为地球上的生命提供持续的能量来源。
第四章 光合作用

(1)光 光是影响叶绿素形成的主要条件。 从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光, 而光过强,叶绿素又会受光氧化而破坏。 黑暗中生长的幼苗呈黄白色,遮光或埋在 土中的茎叶也呈黄白色。这种因缺乏某些 条件而影响叶绿素形成,使叶子发黄的现 象,称为黄化现象。 黑暗使植物黄化的原理常被应用于蔬菜生 产中,如韭黄、软化药芹、白芦笋、豆芽 菜、葱白、蒜白、大白菜等生产。
(二)光合作用机理 光合作用包括原初反应、电子传递和光合
磷酸化、碳同化三个相互联系的步骤,原初反
应包括光能的吸收、传递和光化学反应,通过
它把光能转变为电能。电子传递和光合磷酸化
则指电能转变为ATP和NADPH(合称同化力)这两 种活跃的化学能。活跃的化学能转变为稳定化
学能是通过碳同化过程完成的。
类胡萝卜素和藻 胆素的吸收光谱
类胡萝卜素吸收 带在400~500nm 的蓝紫光区 基本不吸收黄光, 从而呈现黄色。
藻蓝素的吸收光谱最大值是在橙红光部分 藻红素则吸收光谱最大值是在绿光部分 植物体内不同光合色素对光波的选择吸收是植物在长 期进化中形成的对生态环境的适应,这使植物可利用 各种不同波长的光进行光合作用。
反应中心 (reaction center) 发生原初反应的 最小单位。它是由反应中心色素分子(P)、原 初电子受体(A)、原初电子供体(D)等电子传递 体,以及维持这些电子传递体的微环境所必需 的蛋白质等组分组成的。
聚 ( 集 ) 光色素 (light harvesting pigment) 又称天线色素 (antenna pigment) ,指在光合作用中起吸收和传递光能作用的色素分子,它们 本身没有光化学活性。只有收集光能的作用,包括大部分chla 和 全部chlb、胡萝卜素、叶黄素。
光合作用

电子传递链的阻断剂: 敌草隆 (DCMU,一种除草剂)阻断PSII的电子传递; 百草枯(Paraquat,一种除草剂)阻断PSI的电子传递。
光合膜上的电子传递与H 3. 光合膜上的电子传递与H+跨膜转运
光合链实际是由PSII、 Cytb6/f复合体和PSI中 的传递体组成,这些传递体绝大部分只有传 递电子的功能,但质体醌(plastoquinone,简 称PQ)既可传递电子,又可传递质子。正是 PQ在电子传递过程中把H+从叶绿体基质转运 到囊腔中,加上PSII光解水在囊腔中产生H+, 产生跨类囊体膜的质子动力(proton motive force, pmf), 又称质子电化学势差,即质子浓 度差(∆pH)和电位差(∆ϕ)。 ∆pH为光合磷酸化 的动力。
EMERSON ENHANCEMENT EFFECT
结论:光反应由两个光系统接力 进行: 一个是是长波长反应(光系统I, photosystem I, PS I); 另一个短波长反应(光系统II, photosystem II, PS II )。
ATP合成酶和PSI 主要分布在非垛 叠区
Cytb6f和PSII 主要分布在垛 叠区
图:四大蛋白复合体在类囊体膜上的分布
1.
PSI、PSII及电子传递链
1. 类囊体膜上的4个蛋白复合体
1) 光系统II(PSII)
A. 三部分组成: D1&D2:
a) 中心色素分子:P680 b) 原初电子受体:pheo c) 原初电子供体:Z(Tyr) d) QA,QB等传递体 LHCII: CP43 & CP47, B559 OEC or MSP: a) 33 kDa, 23 kDa & 16 kDa b) Mn, Cl & Ca
什么是光合作用

什么是光合作用
光合作用是指植物和一些微生物利用太阳光能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)和氧气的生化过程。
在光合作用中,植物的叶绿素吸收太阳光,并将其能量转化为生化能量。
这个过程中发生的化学反应称为光合作用。
光合作用是维持地球上生物圈正常运行的关键过程之一。
光合作用发生在植物细胞中的叶绿体中,叶绿体含有许多叶绿素颗粒,这些颗粒能够吸收来自太阳的光能。
当光能被吸收后,叶绿素会激发电子,并使其跃迁到高能态。
随后,这些高能态电子会参与一系列反应,将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这个过程中消耗的二氧化碳会通过植物的根系吸收来自大气中的二氧化碳,而释放的氧气则通过叶子气孔排放到大气中。
光合作用的产物主要为葡萄糖,葡萄糖是一种重要的能量来源,不仅为植物提供能量,也为其他生物提供能量。
此外,光合作用产生的氧气也是维持地球上生物存活的关键之一,氧气充足的环境有助于维持大气的稳定。
总而言之,光合作用是植物和一些微生物利用太阳光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的生化过程。
它是地球上生物圈正常运行的重要过程,也是维持生命存在的基础。
初一生物光合作用知识点归纳

初一生物光合作用知识点归纳初一生物光合作用知识点归纳光合作用,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。
下面是店铺分享的初一生物光合作用知识点归纳,希望对你有所帮助!1、光合作用概念:绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中合成了淀粉等有机物,并且把光能转变成化学能,储存在有机物中,这个过程叫光合作用。
2、光合作用实质:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
3、光合作用意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源、氧气来源、能量来源。
4、绿色植物对有机物的利用:用来构建之物体;为植物的生命活动提供能量。
5、呼吸作用的概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫呼吸作用。
6、呼吸作用意义:呼吸作用释放出来的能量,一部分是植物进行各项生命活动(如:细胞分裂、吸收无机盐、运输有机物等)不可缺少的动力,一部分转变成热散发出去。
总结:光合作用给植物提供能量,让绿色植物生存下来。
植物通过它制造呼吸,以供氧气来维持生命。
高一生物光合作用知识光和光合作用一、捕获光能的色素叶绿体中的色素有4种,他们可以归纳为两大类:叶绿素(约占3/4):叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素b(黄绿色)类胡萝卜素(约占1/4):胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素(黄色)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。
因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈绿色。
二、实验——绿叶中色素的提取和分离1 实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液(有机溶剂如无水乙醇和丙酮)中,且他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,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
光合的作用及应用

光合的作用及应用光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成有机物质的生物化学过程。
光合作用是植物生长和生存的基础,也是维持地球上生物多样性和生态平衡的重要环节。
光合作用的过程涉及多种生物化学反应,主要包括光解水、光合磷酸化和碳同化等步骤。
在植物叶绿体中,叶绿体色素吸收光能,激发光合电子传递链的运作,最终将光能转化成ATP和NADPH,从而驱动碳同化反应将二氧化碳固定成有机物质。
光合作用的重要性体现在以下几个方面:1. 产生氧气:光合作用释放出的氧气是地球上绝大多数生物的生存所需,也是维持地球大气层氧气含量的重要来源。
2. 能量来源:光合作用将太阳能转化为生物能,为植物生长和代谢提供能量。
3. 碳固定:光合作用固定了大量的二氧化碳,为植物生长提供了碳源,同时也有利于减缓地球温室效应。
除了在自然界中的重要作用外,光合作用在人类社会中也具有多种应用:1. 农业生产:农作物利用光合作用能够进行养分合成和生长,是农业生产中不可或缺的环节。
在现代农业生产中,科学家们也努力研究如何优化植物的光合效率,提高作物产量。
2. 能源生产:光合作用是太阳能光伏技术的灵感来源,人们利用光合作用的原理开发太阳能电池板,将太阳能转化为电能供给人类生活和生产。
3. 碳排放减缓:人类通过保护森林、植树造林等方式,利用植物光合作用能力固定大量的二氧化碳,以减轻人类活动带来的温室效应和气候变化问题。
4. 药物生产:很多中草药中的有效成分是植物在光合作用过程中合成的产物,人们通过培育植物、提取有效成分等技术,利用光合作用来生产药品和化妆品。
总之,光合作用作为地球上生命活动的基础,对维持生物圈的稳定和地球生态平衡具有重要作用。
我们需要更加深入地了解光合作用的机理和应用,以更好地保护自然环境和推动社会进步。
光合作用及其意义
• 第三,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计, 全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所 消耗的氧,平均为10000 t/s(吨每秒)。以这样的消耗氧 的速度计算,大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而, 这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地 球上,不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧,从而 使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。 • 第四,对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现 以前,地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年 以前,绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后,地球 的大气中才逐渐含有氧,从而使地球上其他进行有氧呼吸 的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭 氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层,能够有效地滤去 太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,从而使水 生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化 过程,最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物
光合作用简介
• 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。
光合作用概念
• 绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中 合成了淀粉等有机物,并且把光能转变成 化学能,储存在有机物中这个过程就是人 们常说的光合作用
光合作用的原料
• 光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌, 在可见光的照射下,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 合作用原料CO2+H2O 呼吸作用的原料是 氧气,糖类(葡萄糖) 氧气是呼吸作用的 原料,光合作用的产物
光合作用
• 2)叶肉 • 叶肉有大量叶肉细胞组成。叶肉细胞内含有许 多个叶绿体。叶绿体中含有的绿色色素叫做叶 绿素,叶片呈现绿色,就是因为含有这种色素, 叶绿素只有在光下才能形成。叶绿体是制造有 机物的条件。 • 叶肉大体分为上下两层: • 栅栏组织——接近上表皮,细胞呈圆柱形,排 列的比较整齐,有些像栅栏,细胞里面含有的 叶绿体比较多。(排列整齐而不紧密这样有利 于光线透过栅栏组织,是海绵组织也能够进行 光合作用) • 海绵组织——接近下表皮,细胞形状不规则, 排列的比较疏松,有的像海绵,细胞里面含有 的叶绿体较少。(下表皮气孔较多,海绵组织 排列疏松,可以使空气到达栅栏组织,是栅栏 组织进行光合作用)
• 叶上面的的绿色比下面深的原因就是因为 接近上表皮的栅栏组织细胞排列紧密,含 有的叶绿体较多,叶绿素也多;而接近下 表皮的海绵组织细胞排列输送,含叶绿体 较少,叶绿素也少。所以也上面的颜色比 下面的神 • 秋天落叶反面朝上的多的原因就是因为接 近上表皮的栅栏组织数量较多,叶绿体也 较多,所以产生的有机物也较多;而接近 下表皮的海面组织的情况则与其相反,所 以上面比下面重,秋天的落叶反面朝上的 也就较多。
光能 叶绿体
•
(4)光合作用的意义:
• 光合作用制造的这些有机物不仅供植物体 本身需要,也是动物(包括人类)的食物 来源。(地球上的一切食物来源都来自于 光能)
• 动、植物和人的呼吸及燃料燃烧所消耗的 氧气都是光合作用产生的 • 通过光合作用,可以把太阳光的光能转化 为化学能贮存在有机物中,这些能量是动、 植物和人生命活动所需能量的来源。 • 煤炭、石油等燃料中的能量是古代植物通 过光合作用贮藏起来的。
• (5)光合作用原理在农业生产中的应用:
• 延长光照有效时间,即延长光合作用有效 时间,是植物体内积累更多的有机物,农 作物产量也可以得到提高。采用地膜覆盖、 大棚的方法来延长光合作用有效时间。
光合作用是啥意思呀
光合作用是啥意思呀
光合作用(Photosynthesis)是指光能转化为化学能的生物过程。
在这一过程中,植物利用太阳能、水和二氧化碳,通过叶绿素等色素在叶绿体中进行光合作用,最终产生氧气和葡萄糖。
光合作用是植物生长、发育和生存的重要过程,也为地球上的生态环境提供了氧气,维持了氧气和二氧化碳的平衡,具有极其重要的意义。
光合作用的基本过程
1.光合作用的光反应
–光合色素吸收光能,激发电子,从水中释放氧气。
–光合色素通过光合酶水解水,释放出电子和氢离子。
–光合色素的激发电子通过电子传递链,产生ATP和还原型辅酶NADPH。
2.光合作用的暗反应
–ATP和NADPH为碳酸酯同化提供能量和电子。
–二氧化碳通过卡尔文循环还原成葡萄糖。
光合作用的意义
光合作用是地球生态系统中最重要的化学反应之一,具有以下意义:•为植物提供能量和有机物质,支持植物的生长和生存。
•释放氧气,维持地球上的氧气供应和二氧化碳的平衡。
•维持生态系统中各种生物之间的能量流动。
•形成化石燃料的前体,影响地球历史和气候变迁。
光合作用不仅对植物和生态系统起着重要作用,也对人类的生存和发展具有不
可或缺的意义。
保护环境、保护植物多样性、有效利用光能资源以及研究和开发光合作用机制,都是人类持续发展和生存的关键。
光合作用
BC段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到 C点以上不再加强了,C点所示光照强度称为光饱和点。限制C点 以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和 最大活性,外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。 (2)应用 阴生植物的B点前移,C点较低,如图中虚线所示,间作套种 农作物的种类搭配,林带树种的配置,可合理利用光能;适当提 高光照强度可增加大棚作物产量。
.色素提取液呈淡绿色的原因分析
(1)研磨不充分,色素未能充分提取出来。 (2)称取绿叶过少或加入无水乙醇过多,色素溶液浓度小。 (3)未加碳酸钙或加入过少,色素分子部分被破坏。
实验成功的关键:
①叶片要新鲜、颜色要深绿,含有较多色素。 ②研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定,易被活细胞内的叶绿 素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂,提取较多的色素。 ③滤液细线不仅要求细、直,而且要求含有较多的色素,所 以要求待滤液干后再画2~3次。 ④滤液细线不能触及层析液、否则色素溶解到层析液中,滤 纸条上得不到色素带。 其他注意问题: ⑴关键词与试剂对应关系不能颠倒。 提取色素——无水乙醇 分离色素——层析液 ⑵用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素,但丙酮有 毒,研磨时需采取措施防止挥发;也可用汽油代替层析液进 行层析;可用其他绿色叶片代替菠菜,但不能用大白菜等不 含叶绿素的材料。
注意: 1、不能让滤液细线 触及层析液 2、加盖
4.观察结果
滤纸条上色素带有四条,如图:
思考:由实验结 果你还能得到什 么结论?
实验 变相
棉线 层析液
色素滴
滤纸
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
色素的种类
颜色
含量
溶解 度
扩散 速度
吸收光 的颜色
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光合作用消耗CO2量= 从外界吸收的CO2量+呼吸产生的CO2量 光合作用产生的总O2量= 释放到外界的O2量+呼吸消耗的O2量 一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)=
白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量
图例分析:
A B C D
(5)光合作用条件变化时物质量的变化分析:
增加 减少 减少 增加
3、恩格尔曼设置了怎样的对照实验?得出了什么结论?
(设置了有光与无光、光照部位不同的对照实验;证明了氧 是由叶绿体释放出来的,叶绿体是植物光合作用的场所。)
光合作用的场所在哪里? 叶绿体是植物光合作用 的场所。
对照原则
提出问题 做出假设
单一变量原则
设计、进 行实验
好氧细菌集中在被光束照射 到的叶绿体部位 氧是由叶绿体释放出来的,叶 绿体是植物光合作用的场所。
增加 减少 减少 增加
(6)影响光合作用的因素 ①光照强度
②温度
③CO2浓度
④水
当植物体内水分供应不足时,植物叶片上的气孔就会关闭,
以减少水分的散失。气孔关闭,外界空气中的CO2就不能
进入叶片内部,C5固定不到CO2就不能形成C3,暗反应受 阻,光合作用下降,如植物“午休”现象。
⑤
⑥
⑦阳生与阴生植物:
1、选水绵和好氧细菌为实验材料有什么优点?
(水绵细长的叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察和研究; 用好氧细菌来检测能准确判断出水绵细胞释放氧的部位。)
2、有哪些因素会影响光合作用,该实验中又是怎样 排除这些无关变量干扰的?
(光照、大气中的氧气和二氧化碳、材料存活状态、原有营养 物质等;将临时装片置于黑暗无氧(没有空气)环境中,排除 了环境中光线和氧的影响。)
分析结果 得出结论
随着科学技术的发展进步,特别是同位素标记法在生物实验
中的广泛应用,科学家在知道了光合作用的原料、条件、场 所、产物之后,对光合作用又开始了深层次的思考与探究。
同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用 同位素标记的化合物,化学性质不会改变。科学家 通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清化学反应 的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。 光合作用中产生的氧气到底是来自于水还是二氧化 碳?或是两者兼而有之呢?
跟踪训练 1、萨克斯的绿叶制造淀粉的实验中( D ) A、没有对照实验 B、不需要对照实验 C、曝光处为对照实验
D、遮光处为对照实验
2.如图甲是绿色植物在有光照条件下进行光合作用释放氧气 的装置图;乙、丙和丁是另外三个实验装置图.则验证绿色
植物释放出氧气是否需要光照条件的对照实验装置图和验证
在光照条件下是否由绿色植物释放出氧气的对照装置图依次 是( B )
最快、最窄、最少
最宽、最多
最慢、最低
例、分别在A、B、C三个研钵中加5克剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所
示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即:深绿色、黄绿 色(或褐色)、几乎无色。 处理 SiO2(少量) CaCO3(少量) 95%乙醇(10毫升) 蒸馏水(10毫升) A + - + - B + + - + C + + + -
(植物可以更新因蜡烛燃烧而变污浊的空气)
B、在已知密闭环境能使蜡烛熄灭的情况下,去 掉第一组的实验,可以吗?
(不可以,通过两组对比可以使结论更令人信服)
C、他的实验有时成功,有时失败,你能分析一 下可能的原因吗?
(因为没有发现光在其中的关键作用,所以有 光时做是成功的,无光时做则失败)
(3)18世纪,荷兰的英根(格)豪斯 在做植物更新空气的实验中发现: 绿叶只有在光下才能更新空气
A、乙和丁
B、乙和丙
C、丙和乙
D、丙和丁
3、下图是小球藻进行光合作用示意图,图中物质A与物质B的 分子量之比是( D )
A.1:2
B.
2:1
C. 9:8
D. 8:9
4、光合作用的原理和应用 基础梳理 (1)光合作用的过程
①光反应(必须有光才能进行) A、部位:位于 类囊体的薄膜 上。
B、条件:光、色素、酶。 水的光解:H2O 光 2[H]+ 1/2O2
(2)加入少量SiO2、 CaCO3和5 mL丙酮
(1)将干燥的滤纸剪成6 cm长,1 cm宽的纸 条,剪去一端两角(使层析液同时到达滤液 制滤纸条 细线) (2)在距剪角一端1 cm处用铅笔画线
(1)用毛细管吸少量的滤液沿铅笔线处 滤液划线 小心均匀地划一条滤液细线 (2)干燥后重复划2~3次 (1)向烧杯中倒入3 mL层析液 纸上层析 (以层析液不没及滤液细线为准) (2)将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁, 轻轻插入层析液中 (3)用培养皿盖盖上烧杯 观察结果:滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带(如下图)
特别说明:
人们认为只有绿色植物才能将二氧化碳转化为有机物, 后来发现,即使没有叶绿素的参与,某些微生物也能将二 氧化碳转化为有机物,这类微生物称做化能自养型微生物。 这类微生物通过氧化如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝 酸盐等无机物,夺取无机物中的电子,通过电子传递链合 成ATP和〔H〕(NADPH),再利用ATP和〔H〕(NADPH)完 成二氧化碳的还原和固定。
并不必需,但暗反应若没有光反应提供的[H]和ATP就 无法进行,所以暗处不能长时间进行暗反应)。 酶 CO2+C5 2C CO2的固定:_____________ 3 C、内容 酶、ATP (CH2O)+C5 C3的还原: 2C3+[H]
(2)光合作用的实质
①物质转化: 无机物(CO2和H2O)→有机物 ②能量转换:
注:“+”表示加;“-”表示不加。 试回答: 部分叶绿素受到破坏 黄绿色 (1)A处理得到的溶液颜色是__________,原因是________________。 几乎无色 叶绿素不溶于水 (2)B处理得到的溶液颜色是__________,原因是________________。 深绿色 大量叶绿素溶于乙醇中 (3)C处理得到的溶液颜色是__________,原因是___
3、 实验课题:绿叶中色素的提取和分离 一、实验原理
1.叶绿体中的色素能溶解在丙酮或无水乙醇(体积分数95%的乙醇再加 入适量的无水碳酸钠,以除去乙醇中的水分)中,所以用丙酮或无水乙 醇可提取叶绿体中的色素。 2.色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条 上扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢,因而 可用层析液将不同的色素分离。
(7)光合作用与呼吸作用强度测定:
A E B C D F
甲装置
A为开关 B为玻璃钟罩 C为作物 D为烧杯(内装 有可供选择的 NaHCO3 或 NaOH溶液) E为红墨水滴 F为直尺
A E B 死的转作 物 D F
乙装置
实验30分钟后红墨水滴移动情况
测定植物呼吸作用
甲装置
乙装置
左移 (填左或右移)1.5厘米 右移 (填左或右移)4.5厘米
内容 C、 供给暗反应(还原剂) ATP的形成:ADP+Pi+能量 酶
ATP(为暗 反应供能) (水的光解和色素吸收光能不需酶参与)
②暗反应(没有光也能进行,但必须要有光反应提供
的 [H]和ATP ,事实上在黑暗中无法进行) 基质 A、部位:叶绿体的__________。
B、条件:多种酶、[H]、ATP、CO2(“暗”这个条件
(7)鲁宾、卡门实验
C18O2 O2 CO2
18O 2
光照射下的 小球藻悬液
H2O
H218O
结论:光合作用释放的氧全部来自于水。
光合作用产生的有机 物又是怎样合成的呢? 20世纪40年代,美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径,这一途径 称为卡尔文循环。
蓝绿 黄绿 蓝紫光和红光 橙黄 蓝紫光 双 基粒 类囊体的薄膜 基质
二氧化碳
叶绿体 能量
经典实验: (1)1648年海尔蒙特的实验
五年后
柳树增重74.47kg 土壤只减少0.06kg
结论: 植物增重主要来自水分
(2)普里斯特利实验
一段时间后 光照
相同时间后
光照
光下一段 时间后
光下相同 时间后
A、根据以上实验,你能得出什么结论呢?
右移0.5厘米
右移0.5厘米
测定植物净光合作用 甲装置
乙装置
(8)有氧呼吸与光合作用的关系
(9)化能合成作用
光能 化能合成作用:少数种类的细菌不能利用_________,但能够 无机物氧化时所释放的能量 利用体外环境中的某些 ________________________________ 来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用,这些细菌 自养 属于_________生物。
结论: 植物需要光才能更 新空气
(4) 1845年, 德国科学家梅 耶根据能量转化与守恒定律明确 指出,植物在进行光合作用时, 把光能转化成化学能储存起来。
(5)1864年萨克斯的实验
光照
暗处理
碘蒸气处理
酒精 脱色
第一步,把植物放在暗处24小时。这样做的 目的是什么? (让叶片中的营养物质消耗掉,消除原有 营养物质这一无关变量。) 第二步,将同一叶片一半曝光一半遮光,光 下培养一段时间。这又是为什么呢? (一半曝光一半遮光是为了进行对照,这遵循 了对照原则,光照与否便是该实验的实验变量。 第三步,剪下叶片,进行酒精隔水煮沸脱色。 这一步教材中并未交待,有进行的必要吗? (有,脱色后,可使最后的实验结果更清晰, 这同样是为了消除无关变量。) 1、黑暗 24h
(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。)