内容正文:
5.4 能量之源——光与光合作用
本节复习点:
捕获光能的色素
捕获光能的结构
光合作用的过程
影响光合作用的内外因素、相关曲线图及在生活实际中的应用
实验:探究光照强度对光合作用强度的影响
光合作用与呼吸作用的综合分析
化能合成作用的定义、实例及与光合作用的区别
——绿叶中色素的提取和分离实验P97—P98
4种光合色素颜色、含量、溶解度、光吸收差别
——叶绿体与功能相适应的结构特点
——光合作用的探究历程P101
光反应、暗反应的发生场所、条件、物质/能量变化
——光合作用和呼吸作用在物质、能量上的区别与联系
总光合作用强度和净光合作用强度的关系、速率测定及曲线图
光合作用日变化曲线图分析
生理过程比较项目 光合作用 有氧呼吸
场 所
条 件
物质转变
能量转变
实 质
反应式
光合作用与细胞呼吸的区别与联系
光合作用与有氧呼吸的区别:
叶绿体
细胞质基质和线粒体
在光照条件下进行
有光无光都能进行
无机物→有机物
有机物→无机物
光能→ATP中活跃的化学能
→有机物中稳定的化学能
有机物中稳定的化学能→
ATP中活跃的化学能、热能
氧化分解有机物,释放能量,合成ATP供生命活动所需
合成有机物,储存能量
光合作用实际CO2利用量 =细胞呼吸CO2产生量+ CO2吸收量
光合作用实际O2产生量 =细胞呼吸O2利用量+ O2释放量
光合作用有机物制造量 =细胞呼吸有机物消耗量+ 有机物积累量
CO2
CO2
吸收CO2
有二
O2
O2
释放O2
有三
释放CO2
吸收为负
吸收O2
释放为负
C6H12O6
C3H4O3
积累C6H12O6
有一
消耗C6H12O6
积累为负
总光合作用强度
净光合作用强度
空气
呼吸作用强度
光合作用与细胞呼吸的区别与联系
光合作用与有氧呼吸的联系:
植物在有光条件下,绿色细胞中光合作用和有氧呼吸过程同时在进行,光合作用可为有氧呼吸提供有机物和氧气,有氧呼吸产生的二氧化碳和水又可供光合作用利用。
①名称叫法:
总光合速率 = 实际光合速率 = 真正光合速率
净光合速率 = 实测光合速率 = 表观光合速率
②表示方法:
总光合作用与净光合作用区别:
真正光合速率 CO2固定(同化)速率 O2产生(制造)速率 有机物产生(制造、合成)速率
净光合速率 CO2吸收(减少)速率 O2释放(增加)速率 有机物积累(增加、净产生)速率
呼吸速率 黑暗中CO2释放速率 黑暗中O2吸收速率 有机物消耗速率
=
+
(绿色植物组织在有光的条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的实验容器中O2的增加量或CO2的减少量)
总光合速率、净光合速率的判定:
D
E
Q
Q1
Q2
思考1:说出光照强度为D、Q时的总光合速率、净光合速率、呼吸速率分别为?
呼吸
速率
—Q1Q:净光合速率(为负值)
QQ2:呼吸速率
Q1Q2:总光合速率
V净(CO2吸收/O2释放/有机物积累)
注:
总光合速率等于净光合速率与呼吸速率的代数和
思考2:下图A-F分别对应曲线上哪一点或哪一段?
O2
02
AB段(不含端点)
A点
B点
B点以后
A点
B点
F
E
只进行呼吸作用
V呼>V光
V呼=V光
光补
偿点
V呼<V光
光饱和点
总光合速率、净光合速率、呼吸速率的测定:
NaOH溶液
(吸收CO2)
——遮光处理
(排除光合作用干扰)
红色液滴向左移动距离:
移动距离代表有氧呼吸的氧气吸收量
单位时间内左移距离代表呼吸速率
有氧呼吸速率测定装置
CO2缓冲液(NaHCO3)
(保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求)
——足够光照处理
红色液滴向右移动距离:
移动距离代表光合作用的氧气释放量
单位时间内右移距离代表净光合速率
净光合速率测定装置
将绿色植物换成死亡的绿色植物,其余均与装置相同
思考:为了减少无关变量(如装置本身由于气温或气压等的变化引起气体体积变化)的干扰,就如何设置对照装置?
自行了解、完成创新设计P71—P72:
总光合速率、净光合速率、呼吸速率的测定其他方法:
黑白瓶法——测溶氧量的变化
圆形叶片称重法——测定有机物的变化量
圆形叶片上浮法——定性检测O2释放速率
黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值
白瓶(有光照的一组)测得的为表观(净)光合作用强度值
遮光的部分测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值
曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光合作用强度值
叶片中含有空气,上浮
抽气
叶片下沉
光照下进行光合作用产生氧气
细胞间充满氧气,叶片上浮
检测相同时间内上浮叶片数目的多少
或者叶片全部上浮所需时间的长短
经典例题:
1.下图表示菠菜叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途