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第四节能量之源—光和光合作用本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分离的方法一、捕获光能的色素1、为什么选择新鲜的绿叶？2、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？色素含量较高防止乙醇挥发和色素被氧化色素的提取方法色素的分离的方法溶解法纸层析法1、层析液是易挥发且有一定毒性，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。2、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中间扩散慢保证使滤液能同步到达滤液细线3、滤液细线细、直、齐是防止色素带重叠而影响分离效果4、重复画滤液细线2-3次，是为了积累更多的色素5、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素溶解于层析液中而无法分离滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素由C、H、O、N、Mg构成色素吸收的光谱叶绿素溶液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类胡萝卜素溶液叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？1、叶片为什么往往是绿色的呢？可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允许红光或蓝光通过。还可以选择无色透明塑料薄膜可以通过所有波长的可见光，光合效率最强。3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？秋季,气温降低,叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡萝卜素开始显露；形成了花青素，花青素遇酸变红德国植物学家萨克斯研究发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体。二、叶绿体的结构和功能基粒外膜内膜基质类囊体氧气是叶绿体释放出来的。叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光能结论:恩格尔曼实验三、光合作用的探索历程绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。1、光合作用的概念2、光合作用的实质合成有机物，储存能量CO2+H2*O光能叶绿体(CH2O)+*O2四、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光反应阶段光、色素、酶、水叶绿体的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶[H]场所：条件：物质变化能量变化进入叶绿体基质，参与暗反应供暗反应使用光能电能ATP中活跃的化学能CO2CO2的固定C3的还原叶绿体基质H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP[H]（CH2O糖类卡尔文循环C52C3暗反应光反应暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：叶绿体的基质中ATP[H]、ADP+Pi2C3CH2O)+H2O+C5酶糖类[H]、ATP、酶、CO2场所：条件：物质变化能量变化ATP中活跃的化学能糖类中稳定的化学能C3的还原CO2CO2的固定（CH2O糖类2C3C5讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。CO2CO2的固定（CH2O糖类2C3C3的还原C5[H]ATP光反应植物在光照下单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。光合作用强度概念光合作用原理的应用三、光合作用速率(光合速率）单位时间、单位叶面积吸收的CO2的量或放出O2的量，称为光合作用速率，简称为光合速率1、概念：一般测定光合速率的方法中都没有把叶片的呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际上是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。如果把表观光合速率+呼吸速率，则得到总（真正）光合速率。真正光合速率=净光合速率+呼吸速率表示净光合量（表观光合量）①叶片吸收”CO2量或实验容器内CO2的减少量②叶片释放”O2量或实验容器内O2的增加量③叶片积累”葡萄糖量或植物重量（有机物）增加量⑵表示总光合量（实际光合量）①叶绿体“吸收”CO2量②叶绿体“释放”O2量③植物或叶绿体“产生”葡萄糖量AB光照强度0吸收量mg/dm2·hCO2C释放量CO21.光光合速率0光照强度A（1）光照强度AB光照强度0吸收量CO2C释放量CO2光合速率（强度）ABC点以及AB段、BC段各代表的意义，？A:光照强度为0,只进行细胞呼吸,释放的CO2量表明呼吸强度B:光合作用强度＝呼吸作用强度,呼吸释放的CO2全用于光合作用C:光合强度最大点，C点以后限制光合作用的不再是光照强度AB段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段呼吸强度＞光合强度BC段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段光合强度＞呼吸强度阳生植物阴生植物净光合速率呼吸速率实际光合速率（总值）AB光照强度0吸收量mg/dm2·hCO2C释放量CO2光合速率（强度）＜（呼吸强度）（光补偿点）（光饱和点）阴生植物的光补偿点、光饱和点＜阳生植物•应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。一天的时间光合作用速率O光照强度121410光合作用速率与光照强度、时间的关系夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系（2）日变化(光照时间)：光合作用速率（夏天）O光照强度（夏天）121410一天的时间光合作用速率与光照强度、时间的关系春天一天中日照强度与光合作用速率的关系应用：控制好光强、光照时间措施：①大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至少要在光补偿点之上；②通过轮作,延长光合作用时间白光↓↓绿光绿色玻璃B哪一株植物生长状况更好?白光↓↓白光无色玻璃C白光↓↓红光红色玻璃A（3）光质温室大棚一般使用无色透明玻璃最大总光合量/%总光合量净光合量叶面指数呼吸量（4）光照面积合理利用光能的方法1、合理密植：增加光合作用面积2、防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合,影响生殖生长2.CO2a:CO2饱和点。光合速率不再随CO2浓度的增加而增加CO2浓度a0cd●c:呼吸作用强度。只有呼吸，没有光合作用d:CO2补偿点光合作用吸收的CO2＝呼吸作用释放的CO2ad段:(在一定范围内)光合速率随CO2浓度的增大而加快光合速率0外界CO2浓度ABA:进行光合作用所需最低外界CO2浓度B:CO2饱和点吸收量CO2CO2释放量b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点a—b:CO2太低，农作物消耗光合产物；b—c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；c—d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；d—e:CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。acbde应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度措施：①多施有机肥或农家肥②大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量③种植蘑菇CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。3.温度4.水分应用措施：合理灌溉。植物夏季为何“午休”？水分水分是植物蒸腾的对象。缺水→气孔关闭→CO2进入受阻→间接影响光合作用光合作用强度O盛夏A7101214185.矿质元素在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。N、P、K等元素6.叶龄OA段——幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。AB段——壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。BC段——老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用措施：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。影响光合作用的各种因素注意P、Q点的含义探究：环境中影响光合作用强度的因素实验原理：利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2并排除O2，产生O2的多少与光合作用的强度密切相关，O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片上浮的数量及时间长短，来比较光合作用的强弱。间接测O2生成速率，来比较不同光照强度和不同CO2浓度条件下光合作用的强度。实验方法新鲜腊梅叶片，打孔器，注射器，40W台灯，100ml烧杯，镊子，NaHCO3溶液，一次性纸杯，标签纸，清水等材料用具实验步骤：1.用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开叶的主脉）2.用注射器连抽几次抽出叶片中的气体，使叶片沉入水底3.将气体逸出的叶片放入一次性杯中保存4.将3个烧杯编号后，分别加入2个40mlNaHCO3溶液、1个40ml清水，并各放入10片抽去气体的叶片5.按实验记录表进行操作烧杯编号处理条件5分钟上浮数10分钟上浮数15分钟上浮数1距40W台灯15cm,2%NaHCO3溶液，室温2距40W台灯25cm，2%NaHCO3溶液，室温3距40W台灯15cm，清水，室温6.记录实验数据实验结果烧杯编号处理条件5分钟上浮数10分钟上浮数15分钟上浮数1距40W台灯15cm,2%NaHCO3溶液，室温1592距40W台灯25cm，2%NaHCO3溶液，室温0253距40W台灯15cm，清水，室温0001．光照强度例：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示)，测定结果如图。下列相关叙述，正确的是A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移D．如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移2．温度若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和30，如图曲线表示该植物在25时光合作用速率与光照强度的关系，若将温度提高到30的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），理论上分析曲线c、d点位置如何变化光照强度acd3CO2浓度光照强度acdb1）适当提高CO2浓度