浙科版生物必修一光合作用

四、光合作用的色素 • • • • 叶绿体中会有哪些种类的色素呢？ 它们分别是什么颜色的？ 各种色素在绿叶的含量相同吗？ 分别具有什么功能？
方法与步骤
1.提取色素 称取5g左右的鲜叶， 剪碎，放入研钵中。加少 许的二氧化硅（充分研磨） 和碳酸钙 (中和细胞中的 酸，防止镁从叶绿素分子 中移出)与2-3ml95%乙醇。 在研钵中快速研磨。将研 磨液进行过滤。
例：气消耗量／二氧化碳产生量：３／４
10.为了探究酵母菌所进行的呼吸作用类型，请根据所给的实验材
料和用具设计实验； (1)实验目的：探究酵母菌的呼吸作用类型。 (2)实验原理：酵母菌如果只进行有氧呼吸，即需氧型，则吸收的02量与
放出的C02量相等；如果只进行无氧呼吸，即厌氧型，则 不吸收O2，能放出CO2；如果既进行有氧呼吸又进行无 氧呼吸，即兼性厌氧型，则吸收的O2量小于放出的CO2量
探究：酵母菌的细胞呼吸
空气
现象： 澄清石灰水变浑浊 结论： 细胞呼吸产生了CO 2
无氧条件下，酵母菌
澄清石灰水变浑浊（变化快，程度大） 有氧条件下，酵母菌 细胞呼吸产生了CO2
四、影响生物体细胞呼吸的主要环境因素 （一）影响需氧呼吸的外界因素：
C6H12O6+ 6H2O + 6O2* 酶
反应物 条件
(3)实验材料和用具：略 (4)实验方法：将实验材料和用具按右图配好实验装置。若想得到实验结论 还须同时设计另一个实验，请在方框内绘出相应装置图， 注上必要的文字。 (5)实验结果与结论: 设计表格记录实验可能出现的现象及结论.
蒸馏水
甲
乙
现 象
甲的红色液滴不动 甲的红色液滴向左 甲的红色液滴向左 乙的向右移动 移动 乙的不动 只有需氧呼吸 移动 乙的向右移动
环境中水含量
应用：种子晒干保存
(4)O2浓度 （植物组织或酵母菌培养液体）
二 氧 化 碳 释 放 速 率 二 氧 化 碳 释 放 速 率
只进行厌氧呼吸
C
开始只 进行需 氧呼吸
植物呼吸作用最弱
在储存农产品时，可以在密闭的仓库里充CO2、N2，低温，低氧， 或者降低水分含量，以降低呼吸作用，少有机物的消耗。
1)影响光合速率的因素—光 CO2
吸 收
C
（1）光照强度
光饱和点
0
CO2
释 放
B
wenku.baidu.com
光补偿点
光照强度
A
真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率
2)影响光合速率的因素——温度
光合作用是在酶的催化下进行的，温度直 接影响酶的活性。
3)影响光合速率的因素————二氧化碳浓度
O2
释 放
O2
吸 收
CO2浓度
规律: 在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度 增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳 定。
2.分离色素 制备滤纸条 干燥定性滤纸 一端剪两角 长宽略小于试管 距此端1cm铅笔划细横线
画滤液细线-毛细吸管吸少量滤液
分离色素-3ml层析液 ，滤液细线勿触层析液
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a
叶绿素b
叶绿体中的色素
上 胡萝卜素 （橙黄色）
类囊体上 类胡萝卜素 （占1/4） 色素 叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素 （占3/4） 叶黄素（黄色）
（5）机械损伤：果实若受到机械损伤，会提高呼吸速率，保存时缩
短，容易腐烂。
在储存农产品时，可以在密闭的仓库里充CO2、N2，低温，低氧， 或者降低水分含量，以降低呼吸作用，减少有机物的消耗。
如果有人向你请教，怎样能较长时间保鲜蔬菜或水果，你能利 用所学呼吸作用原理，提供一些有价值的建议吗？
•低温 •低湿 •低氧
总反应式: 6CO2+12 H2O
C18O2 O2 CO2+H2O* 光 叶绿体
C6H12O6+ 6O2+6H2O
光
叶绿体
(CH2O)+O2*
CO2
18O
2
实质：
物质角度:一个合成反应，把无机物合成为有机物 18O H O H 2 2 能量角度：是把光能转化为有机物中化学能的过程
绿藻 绿藻 光合作用不是细胞呼吸的逆反应
条件 ： 光、色素、酶
物质变化 :
1.水的光解 2.NADPH的形成 3.ATP的形成：
用于碳反应
场所 ： 叶绿体内的类囊体膜上（基粒） 光 色素
H 2O
O2 + NADPH
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
能量变化 :
将光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能
(二)碳反应（卡尔文循环）阶段
场所： 叶绿体的基质中
a
5.消耗等量的C6H12O6厌氧呼吸与需氧呼吸产生的CO2之比为 1︰3 思考：如何根据生物体产生的CO2与消耗的O2的体积判断其厌氧呼 吸与需氧呼吸的强弱
无氧气消耗，有二氧化碳产生 氧气消耗量＝二氧化碳产生量 氧气消耗量＜二氧化碳产生量
－－只进行厌氧呼吸 －－只进行需氧呼吸 －－需氧呼吸，厌氧呼吸均有
1941年鲁宾和卡门的同位素标记实验
自养生物与异养生物
根据生物能否将无机物合成有机物来分:
自养生物
（进行光合作用）:植物、藻类、光合细菌(蓝藻) （进行化能合成作用）：如硝化细菌、铁细菌等
异养生物
人、动物、真菌和大部分细菌
叶绿体结构
外膜 内膜 基质 类囊体
基粒
酶 色素 基粒上有许多类囊体，含有光合作用的色素，称光合膜。
既有需氧呼吸又有厌氧呼吸
结论
只有厌氧呼吸
思考
下列转变需经哪些生理过程才能实现？ 光能 ① 光合作用 糖类等有机物中稳定的化学能 ② 细胞呼吸（呼吸作用） ATP中活跃的化学能 ③ ATP水解 直接用于各种生命活动
细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量。
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把 二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物， 释放氧气的过程。(藻类和某些细菌也能进 行光合作用)
3.一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种
化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表
B
A、 O2、CO2、乳酸 C、 CO2、O2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2 D、 CO2、乳酸、O2
4. 现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓 度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下图所示（两 种呼吸作用速率相等），问：在氧浓度为a时（B ） A. 酵母菌只进行厌氧发酵 B. 67%的酵母菌进行厌氧发酵 C. 33%的酵母菌进行厌氧发酵 D. 酵母菌停止厌氧发酵
物质 变化 能量 变化
联系 光反应为碳反应提供 NADPH 和ATP，碳反应为光 反应提供ADP、Pi、 NADP+
四、环境因素影响光合速率
光合速率或称光合强度，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 释放多少氧气、吸收多少二氧化碳）
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度
• 增加二氧化碳浓度
1.下列关于呼吸作用产物的叙述中，只适用于有氧呼吸 的是（ Ｃ ） Ａ．产生ＡＴＰ Ｃ．产生水 Ｂ．产生丙酮酸 Ｄ．产生二氧化碳
2.植物在以葡萄糖为原料进行有氧呼吸过程中， 释放的CO2中的氧元素，其来源为： D （ ） Ａ.全部来自H2O Ｂ.部分来自O2 Ｃ.全部来自葡萄糖 Ｄ.部分来自葡萄糖
条件：
多种酶、 NADPH 、ATP
CO2的固定： CO2＋C5 酶 酶 2C3 三碳糖
物质变化：
C3的还原：
2C3 NADPH 、 ATP 三碳糖 酶
C5的再生：
C3(三碳糖)
C5
能量变化： ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机
物中稳定的化学能
H2 O
水的光解
O2
2C3 NADPH
多种酶 参加催化
CO2 C5 C5的再生
叶绿体 中的色素
ATP ADP + Pi
三碳糖
梅尔文· 卡尔文
1961年诺贝尔化学奖获 得者，通过化学分析， 阐明光合作用中碳化合 物的合成过程，即发现 卡尔文循环
光反应和碳反应的比较
光反应 进行 部位 条件 叶绿体基粒类囊体中 光、水、色素和酶 水的光解 合成ATP、NADPH 光能转变为ATP和 NADPH中活跃的化学能 碳反应 叶绿体基质 CO2 、ATP 、NADPH和酶 CO2的固定 三碳分子的还原 五碳分子的再生 ATP和NADPH中活跃的化 学能转变成有机物中稳 定的化学能
叶绿素b （黄绿色）
叶绿体是否所有的光都能吸收呢？
下
功 能 ： 吸 收 、 传 递 、 转 化 光 能
太 阳 光
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
太 阳 光
实验表明：叶绿素a和b在蓝紫光和红 光部分都有很高的吸收峰，叶绿体中的胡 萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
五、光合作用过程
(一)光反应阶段
6CO2 + 12H2O* +能量
产物 怎样才能抑制 需氧呼吸？
水 含 量
氧 气 浓 度
温 度
四、影响细胞呼吸的因素
（1）温度
呼 吸 速 率
温度
（3）水
呼 吸 速 率
酶数量的限制
细胞含水量 呼 吸 速 率 长时间无氧呼吸 供能不足
应用：低温保鲜；增大昼夜温差
（2）CO2浓度
过高CO2抑制细胞呼吸
应用：增加CO2的浓度保鲜