高中生物《第五章 第四节 能量之源 光与光合作用》课件3 新人教版必修1

C1 a C2
AB段：弱光下， b 光合作用小于细胞呼吸 光照强度
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸
O2 CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
O2 O2
基粒 基质
(1)影响光合速率的因素（光强度）
CO2吸收值
表 观 光 合 速 率
真 正 光 合 速 率
CO2释放值
A
（光补偿点）
B
（光饱和点）
光强度
黑暗中呼吸作用强度
真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率
②光照强度 A点：光照强度为0时只进行
细胞呼吸，释放C02量 代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光 AB段： 合作用逐渐增强，C02 的释放量逐渐减少,因 一部分用于光合作用
净
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段： 随光照强度不断增强，光合作用不断增强
光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用 C点： 不再增强
（2）光强度
CO2 吸 收 量
C1
a
0 A
B：光补偿点
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。 b
CO2
CO2
第五节 光合作用
光能
6CO2 + 12H2O
叶绿体
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
进行光合作用的生物有哪些？ 自养生物 异养生物 1. 光合作用是不是细胞呼吸的逆反应？
2. 氧气中的氧来自哪里？
光合作用释放的O2是来自同是气体的CO2吗？ 1939年，美国鲁宾和卡门的实验
同位素标记法
表观（净）光合速率、真正（总）光合速率 表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率
九、光合作用的计算：
光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表 示
真正光合速率= 净(表观)光合速率+呼吸速率 O2的产生量 ＝O2的释放量＋呼吸作用的耗O2量 CO2的消耗量 ＝CO 吸收量＋呼吸作用CO 的产生量 2 2 光合作用C6H12O6产生量 ＝光合作用C H O 积累量＋呼吸 6 12 6 作用C6H12O6消耗量
光合作用
一、光合作用概述：
1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过 叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质， 同时释放O2。 2、总反应式：
光能 C H O +6H O+6O 6CO2+12H2O 6 12 6 2 2 叶绿体
光反应阶段
进行 部位 条件 2H2O
暗反应阶段
叶绿体基粒囊状结构中 叶绿体基质中 光、色素和酶
• 计算：据测定，生产者在黑暗处每 小时释放出44mgCO2，而在光照 充足的条件下，每小时释放出 64mg的O2，经过10h光照可积累 葡萄糖（ ）mg。
下图为探究酵母菌进行的呼吸作用类型的装置图。下 列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进 行无氧呼吸的是
NaOH 溶液
装置1
装置2
A．装置1中液滴左移 ，装置2中液滴不移动 B．装置1中液滴左移 ，装置2中液滴右移 C．装置1中液滴不动 ，装置2中液滴右移 D．装置1中液滴右移 ，装置2中液滴左移
2. 请在图上画出阴生 植物胡椒光合速率的 曲线?
B
10 E 20
光照强度
(klx)
不同光质对光合速率的影响
红光区
蓝紫光区
(2)影响光合速率的因素（温度）
CO2 吸 收 或 释 放 量
呼吸作用 光合作用
0
温度
光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光 合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。
红橙光 蓝紫光
蓝紫光 较快
胡萝卜素
叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
叶绿体中色素提取和分离的实验原理是什么？
95%的乙醇，层析液（都是有机溶剂）。 橙黄色 主要吸收 蓝紫光 黄色 蓝绿色 主要吸收 红光、蓝紫光 黄绿色
胡萝卜素，C40H56 叶黄素，C40H56O2
叶绿素a，C55H72O5N4Mg 叶绿素b，C55H70O6N4Mg
A
B
结论：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。
四、色素的提取和分离——纸层析法
1、实验原理 提取：色素能溶解在无水乙醇（丙酮）中 分离：色素在层析液中溶解度不同，使四种 色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同而分离
四、色素的提取和分离——纸层析法
• 1、提取色素：烘干、粉碎、研磨（碳酸钙、 二氧化硅、无水乙醇），过滤（单层尼龙 布）。 • 2、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液 扩散速度太快），画铅笔线 • 3、画滤液细线：细、直、齐，重复几次。 • 4、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细 线。
影响光合速率的因素（温度）
将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置 于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一 段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：
日温(℃) 30 23 夜温(℃)
11
— 30.7cm
17
33.2cm 24.9cm
23
19.9cm 15.8cm
17
16.8cm
10.9cm
环境因素影响光合速率
CO2 + 2H2O*
原料
光能 叶绿体
(CH2O)+ H2O + O2*
产物
条件
2 浓 度
水 分
光 矿 温 照 质 度 元 素
CO
怎样才能提高光合速率？
光合速率与光强度的关系
O2 (mg/dm2h)
放 出 10 5 0 吸 收 -5 A
1. 对植物而言，光照 越强越好吗?
C D
0
A
B
CO2浓度
光强度可以影响CO2饱和点的变化，同样道理， 温度，CO2浓度也可以影响光饱和点的性的。
环境因素对光合速率的综合影响
CO2的吸收量 CO2的释放量
A（光补偿点）
B（光饱和点）
光强度
若降低环境中CO2浓度，图中A点、B点将会如何移动？
能量变 化
光能转换成电能再变 成活跃的化学能 （ATP、NADPH中）
活跃的化学能变成稳 定的化学能
光反应为碳反应提供NADPH和ATP
联系
碳反应为光反应提供NADP+和ADP和Pi
叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O) 合成量的动态变化
条件 停止光照 CO2供应不变 突然光照 CO2供应不变 C3 C5 NADPH和ATP (CH2O)合成量
光反应包括光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。
光反应
H2O 水的光解 NADPH 叶绿体 中的色素 ATP ADP + Pi O2
① H2O的光解； ② ATP的形成。
(1)光能被吸收并转化为ATP中的化学能； (2)水在光下裂解为H+、O2和e-；
(3)水中的氢（H+ + e-）在光下将NADP+还原为NADPH。
结论： 放在暗处几小时， 产物———淀粉 目的是什么？ 条件———光照
萨克斯的实验
恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片 隔绝空气 黑暗，用极细光束照射 完全暴露在光下 结论： 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合 作用的场所。 光合作用需要光照
光反应
场所：叶绿体类囊体的薄膜上。
条件：直接需要光、色素、酶。
光 色素
ATP、 NADPH 、多种酶
CO2的固定： 酶 CO2＋C5 2C3 C3的还原： 3 酶 2C 三碳糖 NADPH 、 ATP ADP+Pi C5的再生： 酶 2C3 C5 NADPH 、 ATP ADP+Pi
物质 变化
O2+4H++4e-
NADP++2e+H+ 酶 NADPH ADP+Pi + 电能 酶 ATP
农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有 机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。
光照强度的影响
CO2的吸收量 CO2的释放量
A（光补偿点）
B（光饱和点）
光强度
一般情况下，光强度达到B点后，限制光合速率 的主要原因有哪些？ 温度，CO2
环境因素对光合速率的综合影响
光 合 速 率
较高光强度 较低光强度
色素的种类
颜 色 蓝 绿
含 量 最 多 较 多 最 少 较 少
溶解 度 较低 最低 最高 较高
扩散 速度 较慢 最慢 最快
吸收光 的颜色
作 用 吸 收 传 递 转 化 光 能
叶绿素（占 叶绿素a 总量的 黄 3/4） 叶绿素b 绿 胡萝卜 类胡萝卜素 素 （占总量的 1/4） 叶黄素 橙 黄 黄 色
光照不变 停止CO2供应
光照不变 CO2供应增加
增 加 减 少 减 少 增 加
下 降 增 加 增 加 减 少 减 少
减少或 没有 增加 增加
减少或没有 增加 减少或没有
减少 增加
增加 减少
光照、CO2供应不 增 变、(CH2O)运输 加 受阻
六、影响光合速率的环境因素
光合速率(光合强度)：是指一定量的植物（如一定 的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如产 生多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）
—
温室栽培中，可适当提高白天温度，适当降低夜 间温度，从而提高作物产量（有机物积累量）。
(3)影响光合速率的因素（ CO2浓度）
光 合 速 率