内容正文:
第4节 光合作用与能量转化
第3课时 光合作用的原理和应用
ATP
NADPH
光能
类囊体上的光合色素
O2
H2O
水的光解
H+、e-
ADP+Pi
NADP+
CO2
2C3
C5
(CH2O)
多种酶
参加催化
酶
酶
光反应阶段
(叶绿体类囊体)
暗反应阶段
(叶绿体基质)
→糖类等有机物中稳定化学能
联系:①光反应阶段为暗反应阶段提供 ,
②暗反应阶段为光反应阶段提供 原料。
ATP 和 NADPH
ADP、Pi和NADP+
复习回顾:光合作用的过程
还
原
固
定
一、分析光合作用的过程——物质变化规律
1、条件骤变,短时间内各物质的影响
光照弱
CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 (CH2O)
光照减弱 减少 增加 减少 减少
光照增强 增加 减少 增加 增加
C3还原弱
光反应弱
规律:
光照弱→C3 →C5
光照强→C3 →C5
光照弱,直接影响光反应变弱,则直接影响暗反应中C3的还原变弱,但CO2供应不变,故短时间内CO2固定不变。
规律总结:①C3和C5的变化 ;
②C5和NADPH、ATP的变化 ;
③(CH2O)变化:对光合作用不利,(CH2O)合成 ,反之则 。
相反
一致
增多
减少
光照不变 C3 C5 NADPH、ATP
(CH2O)
CO2浓度减少 减少 增加
增加 减少
CO2浓度增加 增加
减少
减少 增加
C
1、如图为光合作用示意图。下列说法错误的是( )
A.①表示O2,③表示还原型辅酶Ⅱ,④表示CO2
B.暗反应中,CO2首先与C5结合生成C3,然后被还原(CH2O)
C.黑暗条件下,光反应停止,暗反应将持续不断地进行下去
D.增加光照强度或降低CO2浓度,C3的含量都将减少
即时训练
二、拓展:化能合成作用
能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。
思考:进行化能合成作用的生物属于自养还是异养生物?
异养生物:只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。
自养生物:以无机物转变成为自身的组成物质。
硝化细菌
硝化细菌
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+O2 2HNO3+能量
能量
CO2+H2O (CH2O)+ O2
*
三、探究环境因素对光合作用强度的影响
问题1:根据光合作用反应式,可以用哪些指标来表示光合作用强度?
光合作用强度指植物在单位时间内,通过光合作用制造糖类的量
光合作用强度的表示方法:
固定或者消耗CO2的量
制造有机物(糖类)的量
产生O2的量
CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
单位时间内
三、探究环境因素对光合作用强度的影响
问题2:根据光合作用反应式,分析影响光合作用的环境因素有哪些?
CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
光:光照强度、光质、光照时间
CO2的浓度、H2O
矿质元素
温度
外因
内因
酶的活性、数量
色素的含量
叶绿体的数量
活动一:观看视频,结合教材P105“探究实践”,回答相应问题:
*
预测实验结果?
*
实验:探究光照强度对光合作用强度的影响
问题1、该实验的自变量、因变量?
因变量:光合作用强度
自变量:光照强度
问题2:如何设置自变量?
不同瓦数的灯或相同瓦数台灯离小烧杯的距离
因变量观察指标是?
单位时间内小圆形叶片上浮的数量
上浮原因:
植物进行光合作用释放O2在叶肉细胞间隙积累,使叶片上浮。
问题3:为何提供富含CO2的清水?
为圆形小叶片光合作用提供充足的CO2
什么作用?
吸收热量排除干扰
问题4:将处理过的圆形小叶片放在黑暗环境中,请在下图绘出黑暗条件下CO2和O2的产生或消耗情况。
CO2
O2
只进行呼吸作用
可用哪些指标表示呼吸速率?
呼吸速率的表示方法:
O2的吸收量
CO2的释放量
有机物消耗量
线粒体
叶绿体
叶肉细胞
活动二:分析实验结果,回答相应问题:
问题5:在5min时,弱光和中等光强度下,叶片仍然没有上浮,在这两种光照强度下,叶片有O2产生吗?
光照强度