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光合作用一、捕获光能的色素和结构叶片中的叶肉细胞绿叶叶肉细胞亚显微结构模式图叶绿体亚显微结构模式图①②④.③⑤与光合作用有关的色素和酶分布在哪里呢？外膜基粒基质内膜类囊体膜在类囊体膜上分布有光合作用所需的和，在基质中也分布有光合作用所需的。色素酶酶层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。1、实验结果分析色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b橙黄色黄色蓝绿色黄绿色最少较少最多较多最高较高较低最低最快较快较慢最慢色素叶绿体基粒的类囊体的薄膜位置分类叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素功能吸收传递转化光能,用于光合作用含量占1/4含量占3/4(蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光2、色素的吸收光谱叶绿体色素吸收可见的太阳光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光巩固练习一株绿色植物在单位时间内，使光合作用产物最少的光照是A、红橙光B、蓝紫光C、绿光D、白光二、光合作用的发现结论：水分是建造植物体的唯一原料赫尔蒙特实验图A图B图C图D干燥土壤90.8kg小柳树2.25kg只用纯净的雨水浇灌五年后柳树长大土壤烘干后称重实验前实验后变化土壤干重90.800kg90.743kg-0.057kg柳树2.25kg76.70kg+74.75kg绿色植物可以更新因小鼠呼吸或蜡烛燃烧而变浊的空气1、这两组实验的现象是什么？氧气单独密封在玻璃罩的蜡烛很快熄灭、老鼠很快死去，与绿色植物一起的蜡烛暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间。普利斯特利实验问答2、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？3、这个实验说明什么问题？1779英格豪斯重复实验1779英格豪斯重复实验1864萨克斯（德国）实验结论：绿色叶片在光合作用中产生淀粉。萨克斯实验问答1．为什么对植物先进行暗处理？2．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？答：为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。答：为了进行对照。恩格尔曼实验恩吉尔曼实验问答答：为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。答：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。3．好氧细菌集中于叶绿体所有受光部位的周围，这说明了什么问题呢？1．为什么选用黑暗并且没有空气的环境？2．为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？答：先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照。极细光束均匀光照光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？？光合作用？光H2OCO2(CH2O)O2同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。鲁宾－卡门实验鲁宾－卡门实验实验组对照组向绿色植物提供H2O、C18O2,释放的氧是O2结论:光合作用释放的氧全部来自水向绿色植物提供H218O、CO2,释放的氧是18O2鲁宾和卡门实验20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin)用14C标记的CO2供小球藻实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移途径。卡尔文循环：CO2→C3→(CH2O)1.在光合作用实验中，如果所用的水中有20%的水分子含18O，二氧化碳中有68%的二氧化碳分子含18O，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含18O的比例为（）A20%B13.6%C68%D88%2、将一棵重约0.2kg的柳树，栽培于肥沃的土壤中，两年后连根挖出，称其干重达11kg，增加的这个10余kg，主要来源于A、土壤中的矿质元素B、土壤中的水C、大气中的O2D、大气中的CO2光合作用的概念范围场所动力原料产物——绿色植物——叶绿体——光能——二氧化碳和水——储存着能量的有机物和氧气光能叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O2实质:合成有机物,储存能量C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O光能叶绿体光合作用产生葡萄糖的反应式三、光合作用的过程光反应暗反应划分依据：反应过程是否需要光能H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP酶光、色素、叶绿体内的类囊体膜上水的光解：2H2O4[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶（1）光反应阶段条件：场所：物质变化：能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]CO2（CH2O）五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP[H]2、暗反应多种酶、[H]、ATP场所条件物质变化能量变化叶绿体基质中（1）CO2的固定（2）三碳的还原ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。暗反应光反应项目联系能量转换物质变化条件部位ATP→有机物中稳定的化学能多种酶、ATP、[H]、CO2叶绿体基质中CO2+C52C3酶[H]ATP2C3（CH2O）酶①CO2的固定：②C3的还原：光能→ATP中活跃的化学能光、色素、酶、水叶绿体基粒囊状膜上②ATP的合成：ADP+Pi+能量ATP酶①水的光解：2H2O4[H]+O2光光光合作用光反应与暗反应的区别产物和原料的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径：碳的转移途径：光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能CO2C3（CH2O）1、用2H标记的H2O，追踪光合作用中氢的转移，最可能的途径是A、H2O[NADPH]B、H2O[NADPH]C5C3(CH2O)C、H2O[NADPH]C3(CH2O)D、H2O[NADPH]C5(CH2O)色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH]CO2吸收光解能固定酶多种酶还原酶（CH2O）（CH2O）2、某科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是A、二氧化碳叶绿素ADPB、二氧化碳叶绿体ATPC、二氧化碳乙醇糖类D、二氧化碳三碳化合物糖类色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH]CO2吸收能固定酶多种酶还原酶（CH2O）光合作用的全过程叶绿体中的色素还原多种酶参加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反应过程暗反应过程光能光反应和暗反应之间的联系：光反应是暗反应的基础，为暗反应提供【H】和ATP。光反应停止，暗反应也随即终止。同时，如果暗反应受阻，光反应也会因产物积累而不能正常进行。3、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（）A、C3增加，葡萄糖减少B、C3与葡萄糖都减少C、C3与葡萄糖都增加D、C3突然减少，葡萄糖突然增加色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH]（CH2O）CO2吸收能固定酶多种酶还原酶4、炎热夏季的上午10：00至正午12：00，植物光合作用强度减弱，在这一时间段内，叶绿体中的[H]、C3、C5的含量变化是A、降低、升高、降低B、降低、降低、升高C、升高、降低、升高D、升高、升高、降低色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH]CO2吸收能固定酶多种酶还原酶（CH2O）（1）植物由强光环境转移到弱光环境时：C3含量变化：______C5含量变化:______直接影响的过程:______上升下降光反应下降上升暗反应（2）降低CO2浓度时:C3含量变化：______C5含量变化:______直接影响的过程:______光能色素分子C52C3ADP+PiATP2H2OO2NADPHCO2吸收能固定酶多种酶还原酶（CH2O）ATP和【H】三碳分子五碳糖类突然停止光照突然增加光照突然停止CO2供应突然增加CO2供应下降下降下降下降下降下降下降下降上升上升上升上升上升上升上升上升从植物细胞中提取叶绿体，放入含有ADP、磷酸盐以及氢的载体等物质的溶液中，按图示控制条件进行光合作用的有关实验并不断测定有机物的合成量，用此数据绘成曲线图如下，请你用已学的光合作用知识根据曲线各段特点回答：（1）ab段由于缺乏CO2，使光合作用过程中的不能进行，因此无有机物生成。（2）bc段在提供了CO2之后，由于ab段已积累了大量的，所以有机物能快速合成。（3）cd段在无光照条件下，由于光合作用过程中的无法进行，无法继续提供又由于ab段所积累的物质的原因，使有机物的合成逐渐下降至0。暗反应[H]和ATP光反应新的[H]和ATP被逐渐用完有机物生成量时间有光照无CO2无光照有CO2abcd能力提高题：光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。暗反应光反应项目联系能量转换物质变化条件部位ATP→有机物中稳定的化学能多种酶、ATP、[H]、CO2叶绿体基质中CO2+C52C3酶[H]ATP2C3（CH2O）酶①CO2的固定：②C3的还原：光能→ATP中活跃的化学能光、色素、酶、水叶绿体基粒囊状膜上②ATP的合成：ADP+Pi+能量ATP酶①水的光解：2H2O4[H]+O2光光光合作用光反应与暗反应的区别异养生物：不能直接利用无机物制造有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存能量的一类生物。自养生物：能够直接从外界摄取无机物转变成自身有机物，并储存能量的一类生物。（如：动物,真菌，绝大多数细菌）（如：大多数植物、化能合成细菌）化能自养类型：硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等NH3+O2→HNO2+能量HNO2+O2→HNO3+能量CO2+H2O→(CH2O)+O2四、化能合成作用：原理：还原CO2所需要的ATP和[H]是通过氧化无机物NH4+、NO2-、H2S、H2、Fe2+等而获得的。硝化细菌之所以被归为自养生物，根据是()A．它能将氨合成为亚硝酸和硝酸B．它能利用化学能合成有机物C．它能以亚硝酸和硝酸作为自身的组成物质D．它能用氧化物所释放的化学能合成ATP，直接用于生命活动影响光合作用强弱的因素１．内部因素２．外部因素光合速率或光合速度：是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。光合作用强度•1、总光合作用=净光合作用+呼吸作用；2、(光合作用)制造的有机物=合成的有机物=积累的有机物+消耗的有机物(呼吸作用)；3、叶绿体固定的CO2=光合作用所需要的CO2=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2；这里有几个关键的生物量你要搞清楚：１．内部因素影响光合作用的因素同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同的生长发育阶段植物种类不同光合强度不同叶龄叶龄在生产上的应用对光合作用的影响内因作物后期,适当摘除老叶、残叶，降低呼吸。1.幼叶不断生长,叶绿体(素)不断增加,光合速率不断加快；2.老叶叶绿体破坏,光合速率减慢。ABC叶龄光合作用强度O叶龄对光合作用的影响在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一定的限度后，呼吸作用加强，净产量反而下降。•叶面积指数:单位土地面积上植物的总叶面积２．外部因素原料6CO2+12H2O*光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O*2条件产物原料光、CO2浓度、温度、水、必需矿质元素等影响光合作用的主要外部因素①.光质(光的波长)1.光照对光合作用的影响复色(白色)光﹥红光﹥蓝紫光﹥绿光②光照时间：时间越长，产生的光合产物越多在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。③光照强度：0吸收量光照强度ABCB：光补偿点：C：光饱和点CO2②B：光补偿点：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放CO2的量③C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。释放量CO2①A点：光照强度为零，只有