5.4 光合作用与能量转化-【精讲课堂】2024-2025学年高一生物同步教学实用课件（人教版2019必修1）

第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化 “植物工厂”资料 植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬莱和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。 1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处? 2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件? 用人工光源生产蔬菜,可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节,以使蔬菜产量达到最大。 影响光合作用的因素很多,既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制,以便让植物达到最佳的生长状态。 问题探讨 光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主要器官。 白化苗 正常苗 正常幼苗进行光合作用，制造有机养料。 白化苗无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。 推论： 光能的捕获与叶片颜色有关 分析，提出假设： 光能的捕获需要绿叶所含的色素 问题探讨 4 捕获光能的色素和结构 第一课时 5 (一）提取色素 1.提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇 实验用品 作用 无水乙醇 SiO2 CaCO₃ 单层尼龙布 溶解色素、提取色素 有助于研磨得充分 防止研磨中色素被破坏 过滤 2.实验用品： 一、绿叶中色素的提取与分离 6 绿叶 二氧化硅和碳酸钙 无水乙醇 单层尼龙布 棉塞 3.实验步骤： 一、绿叶中色素的提取与分离 7 思考·讨论 1.研磨时应注意什么？原因是什么？ 研磨时要迅速、充分。这样可以保证色素释放得更加充分且挥发量少。 2.已知色素存在于叶片的叶绿体中，提取色素时要破碎细胞及叶绿体，使色素充分释放。在酸性条件下，叶绿素分子卟啉环中的镁离子可以被氢离子取代，导致叶绿素被破坏，试分析色素提取时加入碳酸钙的作用是什么？ 色素提取时，研磨叶片会导致液泡中的有机酸释放，破坏叶绿素，碳酸钙可以中和酸性物质，保护叶绿素。 三、光合作用概念及过程 3.过滤时漏斗基部的尼龙布能否用滤纸替代？原因是什么？ 不能用滤纸替代。因为滤纸的吸附性强，会导致滤液中色素的浓度过低。 4.某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，请结合实验步骤分析可能的原因有哪些？ (1)未加入二氧化硅或研磨不充分，色素未能充分提取出来； (2)称取绿叶过少或加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小； (3)未加入碳酸钙或加入过少，部分色素分子被破坏。 一、绿叶中色素的提取与分离 9 1.分离色素的方法： 层析液 （石油醚、丙酮、苯） 培养皿 “纸层析法” 2.分离色素的原理： 不同色素在层析液中的溶解度不同。 溶解度高的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度快；溶解度低的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度慢。 利用待分离物质中不同组分的某些理化性质的差异而建立起来的一种分离技术。 (二）分离色素 一、绿叶中色素的提取与分离 10 实验注意事项： 剪掉两角：防止两边滤液扩散速度太快，使色素带扩散均匀。 滤液细线：细、齐、直。待滤液干后，再重画一到两次可以增加滤液细线中色素的含量。 盖住：因层析液易挥发，有一定毒性。 层析液不能浸没滤液细线，如果滤液细线触及层析液，那么滤纸条上的色素会溶于层析液中。 ①制备滤纸条 ②画滤液细线 滤液细线 （待滤液干后重复画1~2次） ③分离色素 层析液 （盖住） 层析液不能浸没滤液细线 3.实验步骤 一、绿叶中色素的提取与分离 11 一、绿叶中色素的提取与分离 12 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 4.实验结果 滤纸条上的色素带分布说明了绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不同。同时由于 4 种色素的颜色不同，也说明不同色素吸收了不同波长的光。 色素分离 滤纸条上色素的分布情况说明了什么？ 一、绿叶中色素的提取与分离 13 绿叶中光合色素的种类 叶绿素（含量约占3/4） 类胡萝卜素（含量约占1/4） 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） 写出各种光合色素的含量排序。 色素含量：叶绿素a > 叶绿素b > 叶黄素 > 胡萝卜素 一、绿叶中色素的提取与分离 14 光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。 可见光的波长是400-760 nm。不同波长的光，颜色不同。 (三)光合色素的吸收光谱 一、绿叶中色素的提取与分离 15 叶绿素溶液 类胡萝卜素溶液 叶绿素a、b主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 学科交叉P99：叶绿体中的色素只吸收 ，而对红外光和紫外光等不吸收。 可见光 一、绿叶中色素的提取与分离 16 (三)光合色素的吸收光谱 不同波长的光具有明显不同的生物学效应，包括对植物的形态结构与化学组成、光合作用和器官生长发育等方面的不同影响。 植物工厂的LED灯都是做成全红、全蓝、红蓝组合三种形式。 一、绿叶中色素的提取与分离 17 *花青素是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同pH 条件下，花青素使花瓣、叶片等呈现五彩缤纷的颜色。 春夏季节，叶子中叶绿素含量高于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以呈绿色。 秋季，叶绿素被破坏，类胡萝卜素完好，叶子呈现出来类胡萝卜素的颜色，所以呈现黄色。 一、绿叶中色素的提取与分离 1g菠菜叶片中的类囊体总面积竟有60m2左右。 二、叶绿体的结构 19 叶绿体结构模式图 外膜 内膜 基粒 基质 每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。 每个基粒都含有2个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。 二、叶绿体的结构 1.分布 主要分布在绿色植物的叶肉细胞 2.形态 一般呈扁平的椭球形或球形 3.结构 外膜 内膜 基粒 由两个以上的类囊体组成，含色素和酶 基质 含多种光合作用所必需的酶，含有少量的DNA和RNA。 二、叶绿体的结构 水绵 黑藻 伊乐藻 二、叶绿体的结构 22 4.恩格尔曼实验 ①该实验说明了什么问题？ ②恩格尔曼实验的巧妙之处？ 选材好:水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验。 光的条件下，叶绿体进行光合作用，产生氧气。 二、叶绿体的结构 因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布。 ③为什么大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域呢？ 光 三棱镜 临时装片 好氧细菌 水绵 好氧细菌 ④综合上述分析，你认为叶绿体具有什么功能？ 叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 二、叶绿体的结构 一、概念检测 1.基于对叶绿体的结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。 （1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。 （2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。 （3）植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光。 2．下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是 （ ） A．所有植物细胞中都含有 4 种色素 B．有些植物细胞的液泡中也含有色素 C．叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能 D．植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 答案：（1）╳ (2)√ (3) ╳ A 练习与应用 25 二、拓展应用 1.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？ 有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄光。水层对光波中的红、橙部分的吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水中较深的地方。 练习与应用 26 二、拓展应用 2．与传统的生产方式相比，植物工厂生产蔬菜等食物有哪些优势？又面临哪些困难？你对植物工厂的发展前景持什么观点？请搜集资料，结合自己的思考写一篇综述性短文。 与传统生产方式相比,植物工厂生产蔬菜可以精确控制植物的生长周期、生长环境、上市时间等,但同时面临技术难度大、操控要求高、需要掌握各种不同蔬菜的生理特性等问题。综述性短文要求资料新颖、证据确凿、逻辑清晰、言之有理。 练习与应用 27 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） （吸收红光和蓝紫光） （吸收蓝紫光） 含量约占3/4 含量约占1/4 特点 光合作用的色素 叶绿体 内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶 是进行光合作用的场所 功能 本节导图 28 光合作用的原理和应用 第二课时 29 资料1：为了提高空气质量，人们常常在客厅或者卧室等处摆放一些花卉等绿色植物。绿色植物是如何更新周围环境中空气的呢？ 资料2：新疆被誉为“瓜果的故乡”,是全国主要水果生产基地。新疆光照，气候和土壤等自然资源和环境条件的丰富性，为新疆林果种植发展提供了独特的有利条件。吐鲁番葡萄是新疆的代表性水果，拥有五百多个品种，大多为无籽，口感爽口清甜。这得益于吐鲁番充足的水源和长时间的光照，使得葡萄含糖量高，味道甜美多汁。新疆种植的水果为什么比较甜？ 从光合作用的中寻找答案 三、光合作用概念及过程 （一）光合作用概念及反应式 光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。 二氧化碳和水 有机物 氧气 CO2 + H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 物质变化： 化学反应式： 无机物 有机物 H2O、CO2 CH2O（淀粉、蔗糖） 能量变化： 光能 有机物中稳定的化学能 相互依存 光合作用释放的氧气，是来自于原料中的水还是二氧化碳呢？能量又是如何转化的？ 三、光合作用概念及过程 31 【探究光合作用原理的部分实验】 ①19世纪末 ②1928年： 甲醛不能通过光合作用转化成糖 甲醛对植物有毒害作用 CO2 O2 C + H2O 甲醛 （二）光合作用的发现历程 (CH2O) → 糖 三、光合作用概念及过程 32 1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出O2。) 根据资料，尝试补充完整希尔的实验表达式。 ③1937年，英国植物学家希尔——希尔实验 叶绿体中H2O光解产生O2 推测： O2全部来自H2O吗？ O2 H+ H2O 光照叶绿体 Fe3+ 得电子 Fe2+ 三、光合作用概念及过程 33 O2 O2 O2 O2 光合作用产生的O2来自H2O。 ④1941年 鲁宾和卡门（同位素标记法） 结论： H2O H218O CO2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 C18O2 O2 O2 O2 O2 O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 三、光合作用概念及过程 34 ⑤1954年，美国阿尔农 结论： 阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出现。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 光照时，在叶绿体中生成了ATP。 H2 O O2 ＋H+ ＋能量 光能 叶绿体 ADP ＋ Pi ＋ ATP 用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系： 酶 三、光合作用概念及过程 35 时间/发现者 内容 19世纪末 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年 科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937年希尔(英国) 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气 1941年鲁宾、卡门(美国) 用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H218O＋CO2→植物→18O2，H2O＋C18O2→植物→O2，得出光合作用释放的氧全部来自水 1954、1957年阿尔农(美国) 在光照下，叶绿体可合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随 三、光合作用概念及过程 36 （三）光合作用的原理 划分依据:反应过程是否需要光能 1.光反应阶段 H2O 类囊体膜 酶 H+ NADP+ + NADPH 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ 色素 O2 光能 场所： 条件： 物质变化 叶绿体内的类囊体薄膜上 Pi ＋ADP ATP 光、色素、酶 水的光解： ATP的合成： ADP＋Pi＋能量（光能) ATP 酶 NADPH的合成：H+ + NADP+ + 2e- NADPH 酶 光能→活跃的化学能 能量变化： 三、光合作用概念及过程 37 实验：卡尔文实验1 思路：同位素标记14CO2，研究物质转化过程 材料：小球藻 处理：光照、提供14CO2；不同时间杀死小球藻，再纸层析分离，最后鉴定放射性物质。 三碳化合物 其他中间产物 5秒后 60秒后 结果：先出现14C3，最后出现14C5、14C6 结论： CO2 C3 C6 C5 三、光合作用概念及过程 38 卡尔文循环 卡尔文实验2： 实验现象：如果光照下突然中断CO2供应，C3急剧减少而C5量增加；突然停止光照，C3浓度急速升高而C5的浓度急速降低。 结论： C3与C5之间是相互循环的。 C5 C3 C5 2C3 还原的C3 CO2 （CH2O） 多种酶 三、光合作用概念及过程 2.暗反应阶段 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP ADP+Pi 叶绿体的基质中 活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 2C3 (CH2O) +C5 酶 糖类 NADPH 、ATP、酶 场所： 条件： 物质变化 能量变化: 五碳化合物 三碳化合物 叶绿体基质 糖类 ATP NADP+ NADPH NADPH CO2 还 原 （CH2O） 多种酶参加催化 2C3 C5 固定 三、光合作用概念及过程 40 C5是指五碳化合物 —— 核 酮 糖—1,5— 二磷酸 （RuBP） C3 是 指 三 碳 化 合 物 ——3—磷酸甘油酸 三、光合作用概念及过程 （叶绿体基质） （叶绿体类囊体薄膜） 3.光合作用过程图解 光 反 应 暗 反 应 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 三、光合作用概念及过程 4.光合作用中元素的转移 ①H的转移： H2O → NADPH → (CH2O ) ②C的转移： CO2 → C3 →（CH2O） ③O的转移： CO2 → C3 →（CH2O） H2O→O2 光反应 水的光解： ATP的合成： ADP＋Pi＋能量（光能) ATP 酶 NADPH的合成：H+ + NADP+ + 2e- NADPH 酶 CO2的固定： C3的还原： 暗反应 CO2＋C5 2C3 酶 ATP ADP+Pi 2C3 (CH2O) +C5 酶 糖类 NADP+ NADPH 三、光合作用概念及过程 此处还需修改 光反应和暗反应区别和联系 光反应阶段 暗反应阶段（碳反应） 场所 条件 物质变化 能量变化 联系 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质 光、色素、酶 多种酶 2H2O →O2+4NADPH ADP+Pi+能量→ATP 光能→ATP、NADPH中的活跃的化学能 ATP、NADPH中的化学能→糖类中稳定的化学能 光反应为暗反应提供ATP和NADPH 暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料，二者相互制约 2C3 CO2+C5→2C3 NADPH (CH2O) +C5 ATP 三、光合作用概念及过程 讨论：当外界条件(光照、CO2)突然发生变化时，分析短时间内相关物质含量的变化 Ⅰ表示光反应 Ⅱ表示CO2的固定 Ⅲ表示C3的还原 三、光合作用概念及过程 45 Ⅰ表示光反应 Ⅱ表示CO2的固定 Ⅲ表示C3的还原 讨论：当外界条件(光照、CO2)突然发生变化时，分析短时间内相关物质含量的变化 三、光合作用概念及过程 46 CO2浓度 水分 光 光质（光的颜色） 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 气孔开闭情况 光合作用的强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 影响 因素 四、光合作用原理的应用 1.实验：探究环境因素对光合作用强度的影响 四、光合作用原理的应用 自变量： 光照强弱 因变量： 光合作用强度 相同时间小圆形叶片浮起的数量 用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度 控制方法： 检测方法： 叶片含有空气，上浮 叶片下沉 O2充满细胞间隙，叶片上浮 抽气 光合作用 产生O2 实验原理 ①实验叶片： 同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量… ②NaHCO3溶液： 无变量： 等量,相同浓度 四、光合作用原理的应用 分别对三组实验设置进行进行 同一时间内各装置中叶片浮起的数量 将小叶片全部沉入小烧杯底部 取3只小烧杯，分别加入等量的CO2缓冲液，10片圆形小叶片 四、光合作用原理的应用 四、光合作用原理的应用 实验结果 不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃） 台灯灯泡的功率（W） 40 40 40 台灯与烧杯的距离（cm） 10 20 30 叶片漂起的数量 5min 0 0 0 10min 9 8 7 15min 10 9 9 20min 13 10 10 25min 13 10 9 在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强。 实验结论 据图分析，实验所测是否为叶片实际光合作用强度？ 四、光合作用原理的应用 总光合速率 = 释放的O2 + 呼吸作用用掉的O2 O2 O2 CO2 较强光照时 （可以测得） （可以测得） 净光合速率 呼吸速率 CO2 总光合速率 = 外界吸收的CO2 + 呼吸作用用产生的CO2 or O2 呼吸速率 总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 净光合速率 四、光合作用原理的应用 53 光照强度 0 CO2吸 收 CO2 释 放 A B C 呼吸速率 光补偿点 光饱和点 净光合 总光合 B：光合作用=呼吸作用 D：光合速率开始达到最大时外界的光照强度 （限制因素：CO2浓度、温度等） D AB：光合作用<呼吸作用 BC：光合作用>呼吸作用 呼吸 A：只进行呼吸作用 C点之前限制光合作用的因素是光照强度 应用：合理密植；间作套种；适当剪枝 2.分析影响光合作用的因素 （1）光照强度 四、光合作用原理的应用 54 （2）CO2浓度 A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度） A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 B和B′点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加） 应用：1.多施有机肥 2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等 3.大田中还要注意通风透气 四、光合作用原理的应用 55 （3）温度 温度过高时酶活性降低或植物气孔关闭，光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，植物因为缺少CO2而光合作用强度下降。 应用： 1.适时播种 2.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温 3.植物“午休”现象的原因之一 “午休”现象 四、光合作用原理的应用 （4）矿质元素 N：光合酶及NADPH和ATP的重要组分 P：NADPH和ATP的重要组分 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分 应用：合理施肥 P～Q的形成原因： 矿质元素过多、土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水萎蔫。 四、光合作用原理的应用 （5）水 1.水是光合作用的原料，缺水直接影响光合作用 2.缺水又会导致叶片气孔关闭，限制CO2 进入叶片，从而间接影响光合作用。 缺水 气孔关闭 限制CO2进入叶片 光合作用受影响 应用： 预防干旱， 合理浇灌 四、光合作用原理的应用 叶龄和叶面积对光合作用强度的影响 应用：a.合理密植(增加光合作用面积)； b.适当间苗(“套种间作”讲的就是这个方面)； c.修剪以增加有效光合作用面积；d.适当摘除老叶。 四、光合作用原理的应用 内因 外因 (基因决定、酶种类数量不同) 水分（应用：合理灌溉） 矿质元素（应用：合理施肥） 温度：影响酶的活性（应用：适时播种、昼夜温差大、“午休”） CO2浓度（升高CO2的浓度：通风、混养、使用农家肥、加干冰等） 光质（光的颜色） 光照 光照时间：（应用：延长光照时间：一年两/三熟） 光合面积（叶面指数）（应用：合理密植、间苗、剪枝；适当升高光照强度，间作套种,提高光能的利用率） 不同植物光合作用不同 不同部位（叶）光合作用不同 不同叶龄的叶光合作用不同 影响光合作用因素总结 （应用：大棚种植用红光或蓝紫光的灯管；无色透明的薄膜） 四、光合作用原理的应用 延长光合作用时间 增加光合作用面积 提高光能利用率 控制光照强弱 控制CO2供应 控制光质 控制必需矿质元素供应　 提高复种指数 温室中人工光照 合理密植 间作套种 通风透光 在温室中施农家肥，使用CO2发生器 阴生植物 阳生植物 提高光合速率 适时适量施肥 提高农作物产量措施 四、光合作用原理的应用 化能合成作用 四、光合作用原理的应用 在自然界中，除了光合作用，还有其他制造有机物的方式吗？ 少数种类的细菌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，这种合成作用叫化能合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌 电子显微镜下的一种硝化细菌（放大5000倍） 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 硝化细菌 2HNO2+O2 2HNO3+能量 硝化细菌 6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2 能量 四、光合作用原理的应用 光反应 暗反应 有氧呼吸 反应场所 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质 细胞质基质和线粒体 反应条件 光、色素和酶 ATP、NADPH、酶 O2、酶 物质变化 水的光解 ATP的合成 CO2的固定 CO2的还原 葡萄糖的初步分解 丙酮酸彻底分解 [H]的氧化 能量变化 光能转化为活跃的化学能 活跃化学能转化为稳定的化学能 稳定的化学能转化为活跃的化学能 影响因子 光照、CO2浓度、温度、矿质元素、H2O 温度、O2 64 【与社会联系】 65 【科技前言】人工合成淀粉 一、概念检测 1. 依据光合作用的基本原理，判断下列相关 表述是否正确。 （1）光合作用释放的氧气中的氧元素来自水。 （2）光反应只能在光照条件下进行，暗反应只能在黑暗条件下进行。 （3）影响光反应的因素不会影响暗反应。 2. 如果用含有 14C 的 CO2 来追踪光合作用中碳原子的转移途径，则是 A. CO2 叶绿素 ADP B. CO2 叶绿体 ATP C. CO2 乙醇 糖类 D. CO2 三碳化合物 糖类 3. 根据光合作用的基本过程填充下图 √ ╳ ╳ D 练习与应用 二、拓展应用 1. 下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶 片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题。 （1）7—10 时的光合作用强度不断增强的原因是。 （2）10 —12 时左右的光合作用强度明显减弱的原因是 。 （3）14—17 时的光合作用强度不断下降的原因是 。 （4）从图中可以看出，限制光合作用的因素有 。 （5）依据本题提供的信息，提出提高绿色植物光合作用强度的一些措施。 (1)光照增强 (2)温度过高，气孔关闭，二氧化碳吸收量减少 (3)光照减弱,温度下降 (4)光照强度、温度、CO2, (5)根据本题信息，可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式,如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温等,提高绿色植物光合作用强度。 练习与应用 二、拓展应用 2. 在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤，播下一粒种子，将玻璃瓶密封，放在靠近窗户能照到阳光的地方，室内温度保持在 30 ℃左右。不久，这粒种子萌发长成幼苗。你能预测这株植物幼苗能够生存多长时间吗？如果能，请说明理由。如果不能，请说明你还需要哪些关于植物及其环境因素的信息。 开放性问题,答案合理即可。植物生活生生活需要水，无机盐，阳光，适宜的温度，空气。从给出的信息可以看出，植物生长的基本条件都是满足的。因此，没有病虫害等不利因素，这株植物就能生存一段时间，但究竟能生存多长时间，涉及的问题比较多。土壤中的水分以及光合作用所需要的水等，所以要预测植物的生存时间，需要知道土壤中的水含量和植物体内有机物的积累速率的信息相关无机盐的需求量。 练习与应用 本节导图 THANK YOU END 光合作用是指绿色植物植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。 71 UTC 2024-11-30 07:59:11 Lavf59.16.100 Lavf57.83.100 UTC 2024-10-04 13:57:07 Lavf59.16.100 aliyun-svideo Lavf58.12.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf57.56.101 UTC 2024-11-24 07:48:01 Lavf59.16.100 $$