null&5.4能量之源——光与光合作用&5.4能量之源——光与光合作用一、光合作用的探究历程中几个重要实验分析一、光合作用的探究历程中几个重要实验分析1、普利斯特利的实验
密闭玻璃罩+绿色植物+
蜡烛 不易熄灭小鼠 不易窒息死亡一、光合作用的探究历程中几个重要实验分析一、光合作用的探究历程中几个重要实验分析2、萨克斯的实验
黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光 变蓝碘蒸气一半遮光 不变蓝碘蒸气一、光合作用的探究历程中几个重要实验分析3、鲁宾和卡门的实验
H218O+CO2 植物 18O2
H2O+C18O2 植物 O2一、光合作用的探究历程中几个重要实验分析二、叶绿素和其他色素二、叶绿素和其他色素null三、光合作用过程分析三、光合作用过程分析null2nullnull (1)没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成,生命活动也就不能持续进行。
(2)色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上,与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和基质中。null3nullnullnullnullnull (1)在以上各物质的含量变化中:C3和C5含量的变化是相反的,即C3增加,则C5减少;[H]和ATP的含量变化是一致的,都增加,或都减少。
(2)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对量的变化,而非长时间。null【例证1】如图所示,图甲为叶绿体结构与功能示意图,图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化,请据图分析:null(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质,则A、B、C、D依次是_________________。
(2)在Ⅰ中发生的过程称为________,在Ⅰ中含有的参与此过程的物质是________ 。
(3)在Ⅰ中发生的反应与Ⅱ中发生反应的物质联系是_____
___________。
(4)图乙中,从_____点开始合成有机物,至_______点有机物合成终止。
(5)AB段C3含量较高,其主要原因是___________________。
(6)E点C3含量极少,其原因是________________________。
(7)E点与D点相比,叶绿体中[H]含量较______(填“高”或“低”)。null【互动探究】(1)GH段C3含量相对升高的原因是什么?
提示:光反应为暗反应提供的[H]和ATP逐渐减少,导致C3的还原逐渐减弱。
(2)E点与D点相比,哪个点的C5含量相对较高?
提示:E点。四、影响光合速率的环境因素及应用四、影响光合速率的环境因素及应用
1.光质
(1)由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光多,吸收绿光最少,故单色光中,红光下光合速率最高,蓝紫光次之,绿光最差,不同波长的光对光合作用的影响是不同的。
(2)应用
①温室大棚使用无色透明的玻璃(或薄膜);
②若要降低光合作用,则使用有色(如蓝色或绿色)玻璃(或薄膜)。nullnullnullnullnullnullnull4.温度对光合速率的影响
(1)温度主要通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率。
(2)应用:冬季,温室栽培可适当提高温度;晚上可适当降低温度,以降低细胞呼吸消耗有机物。null 外界因素对光合作用的本质影响5、多因子对光合效率的影响5、多因子对光合效率的影响(1)关键点P点的理解: 此点之前,限制光合速率的因素为
横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率
不断提高。(2)关键点Q点的理解: 此点时,横坐标所表示的因素,不
再是影响光合速率的因子,影响因素为坐标图中三条曲线
所表示出的其他因素。null 【变式训练】已知某植物光合作用和细胞呼吸的最
适温度分别是25 ℃、30 ℃,如图所示曲线表示该植物在
30 ℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到
25 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变),从理论上讲,图中相应点的移动分别是( )
A.a点上移,b点左移,m值增大
B.a点不移,b点左移,m值不变
C.a点上移,b点右移,m值下降
D.a点下移,b点不移,m值上升null 【规律方法】CO2(光)补偿点随外界条件变化的移动规律
(1)若呼吸速率增加,CO2(光)补偿点应右移,反之应左移。
(2)若呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率下降时,CO2(光)补偿点应右移,反之应左移。
(3)阴生植物与阳生植物相比,CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。 五、光合作用和细胞呼吸的关系五、光合作用和细胞呼吸的关系nullnullnull3.光合速率与呼吸速率
(1)呼吸速率的测定方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
(2)净光合速率和真正光合速率
①净光合速率:常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示;
②真正光合速率:常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率null(3)光合速率与呼吸速率的关系
①曲线null思维点拨思维点拨植物在光下实际合成有机物的速率为实际(总)光合速率;光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)则为净(表观)光合速率。
当净(表观)光合速率>0时,植物积累有机物而生长;净光合速率=0时,植物不能生长;净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。
null4、比较光合作用和细胞呼吸强度大小4、比较光合作用和细胞呼吸强度大小叶绿体线粒体CO2O2CO2O2植物体叶绿体线粒体CO2O2植物体叶绿体线粒体CO2O2植物体CO2O2甲乙丙null 植物所有的生活过程都受温度的影响。在一定的温度范围内,提高温度可以提高酶的活性,加快反应速度。但是温度对光合作用和细胞呼吸的影响不同(如图所示),所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。六、有关光合作用的计算方法六、有关光合作用的计算方法
(1)物质计算
依据光合作用的总反应式进行计算,反应式为:
CO2+H2O 叶绿体 (CH2O)+O2
或6CO2+12H2O 叶绿体 C6H12O6+6H2O+6O2
(2)能量计算:依据光合作用反应式进行计算null(3)与细胞呼吸结合的计算
在光下,光合作用与细胞呼吸同时进行:
①光合作用(实际)产氧量=实测的氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。
②光合作用(实际)二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+细胞呼吸二氧化碳释放量。
③光合作用葡萄糖净生产量=光合作用(实际)葡萄糖生产量-细胞呼吸葡萄糖消耗量。思维点拨思维点拨植物在光下实际合成有机物的速率为实际(总)光合速率;光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)则为净(表观)光合速率。
当净(表观)光合速率>0时,植物积累有机物而生长;净光合速率=0时,植物不能生长;净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。
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