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自养生物：通过光合作用或化能合成作用，将无机物合成有机物的生物异养生物：只能利用现成有机物维持生命的生物（不能将无机物合成有机物）例子：绿色植物，蓝细菌，硝化细菌等例子：动物，真菌，乳酸菌，大肠杆菌、根瘤菌、病毒等光合作用概述1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过叶绿体（真核），利用光能合成糖类等有机物质，同时产生H2O释放O2。光能叶绿体6CO2+12H2O＊C6H12O6+6O2＊+6H2O2、总反应式：3、光合作用的两个阶段光反应碳反应金边大叶黄杨叶绿体类囊体的膜上分布有进行光合作用的酶和色素，基质中叶含有进行光合作用的酶。色素功能：吸收、传递、转化光能1、提取绿叶的色素原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。实验：光合色素的提取与分离（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。）少许二氧化硅和碳酸钙再放入10mL无水乙醇将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。收集滤液,封口。制备滤纸条铅笔线画铅笔细线画滤液细线细、直、齐重复2—3次2、分离绿叶中的色素纸层析法剪角是为了使扩散起点一致原理：不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。层析液培养皿纸层析法插滤纸条色素在层析液体中溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。注意：层析液不能没及滤液线（石油醚）叶绿素类胡萝卜素叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）胡爷爱币(1/4)(3/4)3、色素的种类胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b分离结果宽度4最窄31最宽2盖子盖子分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来二、色素的作用实验表明：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。色素对绿光吸收最少。光谱仪测定的叶绿素的吸收光谱光合色素的提取与分离——纸层析法•（1）提取色素：研磨（碳酸钙、二氧化硅、95%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）点样: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。光反应：叶绿体类囊体膜上.需光、水、色素、酶。①水光解：H2O→1/2O2+2H++2e-③形成NADPH:NADP++H++2e-→NADPH酶②形成ATP：ADP+Pi+能量→ATP酶光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能光反应产生的ATP只供给碳反应!NADP+：辅酶ⅡNADPH：还原型辅酶ⅡC1、二、碳反应CO2+核酮糖二磷酸酶六碳分子酶2个三碳分子三碳分子ATPADP+PiNADPHNADP++H+三碳糖磷酸(三碳酸)(RuBP)(三碳糖)(三碳酸)3个CO26个三碳糖磷酸1个保持用于糖的生成或其他代谢5个经一系列变化再生为3个RuBP碳反应：叶绿体基质C5:核酮糖二磷酸（RuBP）三碳酸:3－磷酸甘油酸●NADPH在三碳酸的还原过程中:供能并做还原剂.三碳酸的还原中生成水.ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能●C原子转移途径:CO2→C3→(CH2O)CO2+C5→2三碳酸→三碳糖ATPNADPHCO2的固定三碳酸的还原●若降CO2浓度,三碳酸含量↓,(ATP、NADPH、RuBP)含量↑●若降光照，(ATP、NADPH、C5)含量↓，三碳酸含量↑光反应碳反应进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体类囊体膜叶绿体基质光、水、色素和酶CO2、ATP、NADPH和酶光能转换成电能再转换成ATPNADPH中活跃的化学能ATPNADPH中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能光反应为碳反应提供NADPH和ATP碳反应为光反应提供ADP和NADP+水光解H2O2[H]+1/2O2+2e-合成ATPADP+Pi+能量ATP合成NADPHCO2的固定：CO2+C52三碳酸三碳酸的还原：2三碳酸三碳糖RuBP的再生：光酶酶酶ATP、NADPH光反应和碳反应的比较6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2元素来龙去脉光合作用完整反应式(计算式)光合作用与需氧呼吸的区别光合作用需氧呼吸原料产物能量转换发生部位发生条件CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等贮藏能量的过程：光能→（电能→）活跃的化学能→稳定的化学能释放能量的过程：稳定的化学能→活跃的化学能叶绿体细胞溶胶、线粒体光照下才可发生光下、暗处都可发生叶绿体中的光合作用过程①光能②叶绿体类囊体膜③NADPH④ATP⑤三碳酸的还原⑥CO2的固定⑦三碳糖⑧叶绿体基质默写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、消耗多少二氧化碳、制造多少有机物）。影响因素：光强度、温度、二氧化碳浓度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体（1）光强度B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0吸收CO2C2ABC1caba(净光合作用)=b(总光合作用)–c(呼吸作用)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。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。表观（净）光合速率=真正（总）光合速率—呼吸速率图中纵坐标代表植物的表观光合速率.甲点:纵坐标的绝对值代表呼吸速率.乙点:真正光合速率=呼吸速率.丁点:该光强度下,光合速率达到最大值.▲若甲点纵坐标为-6,丁点纵坐标为6,那么丁点光强度下植物真正的光合速率=6+6=12(单位)▲某植物在黑暗中释放CO244mg/小时,光照下释放O232mg/小时,求该植物光照下1小时制造葡萄糖的量.解:所求葡萄糖的量=(44÷44+32÷32)÷6×180mg=60mg(真正光合速率=呼吸速率+表观光合速率)AB光照强度0吸收CO2C2C1abcA点：黑暗时，只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2（1）光强度AB段：弱光下，光合作用小于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B点：光补偿点，光合作用等于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：强光下，光合作用大于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2•例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答：•1．为什么7～10时的光合作用强度不断增强？•2．为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？•3．为什么14～17时的光合作用强度不断下降？1．7～10时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。2．12时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。3．14～17时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。光合速率与光照强度、时间的关系例：用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是A．绿色罩B．红色罩C．蓝色罩D．紫色罩（2）光质自然光蓝紫光红光黄光绿光光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用。（3）影响光合速率的因素——温度应用：增加昼夜温差,提高农作物产量光合作用速率CO2浓度（4）影响光合速率的因素————二氧化碳浓度规律:二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，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。应用：通风、施用农家肥●影响光合作用的因素:外界:光强度、温度、二氧化碳浓度、矿质元素(Mg、N、P).内部：色素数量(光反应)、C5含量(碳反应)、酶活性.●ATP、NADPH移动方向：类囊体膜→叶绿体基质ADP+Pi、NADP+移动方向：叶绿体基质→类囊体膜●离开碳反应的C3糖大部分被运出叶绿体外,转变为蔗糖.●产生[H]:叶绿体类囊体膜、细胞溶胶、线粒体基质.消耗[H]:叶绿体基质、线粒体内膜.●产生O2:叶绿体类囊体膜.消耗O2:线粒体内膜.●光系统Ⅱ、光系统Ⅰ：叶绿素蛋白质复合体.发生低能电子被光激发的反应。H2O→e-→光系统Ⅱ→光系统Ⅰ●植物在光照下同时进行着光合作用和需氧呼吸。6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O(光合作用)光能叶绿体●一般光照下测到的是植物的的表观光合速率.真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率(制造或固定)(积累)(黑暗)当植物的真正光合速率=呼吸速率时,表观光合速率=0,植物不积累有机物,不能正常生长.●真核生物在叶绿体中进行光合作用,蓝细菌在质膜上进行.C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量(需氧呼吸)酶1、在光合作用的碳反应过程中，没有被消耗掉的是（）A、NADPHB、RuBPC、ATPD、CO2B2、与光合作用光反应有关的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降C4、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（）A、CO2叶绿体ATPB、CO2叶绿素ATPC、CO2乙醇糖类D、CO2三碳化合物糖类D5、在光合作用过程中，能量的转移途径是()A、光能ATP叶绿素葡萄糖B、光能叶绿素ATP葡萄糖C、光能叶绿素CO2葡萄糖D、光能ATPCO2葡萄糖B光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O细胞呼吸反应式：需氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O厌氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2(植物)实测CO2吸收量＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量实测O2释放量＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量