1、第四節能量之源光與光合作用1每天澆水，五年后土重100千克樹2.5千克土減少了0.1千克樹重84.5千克,增加了82千克柳樹重量增加的原因是什么？一、光合作用的探究歷程 17世紀40年代，赫爾蒙特實驗結論：植物增重主要來自水分。不足：沒有考慮到空氣對光合作用的影響。2一段時間后一段時間后1771年普利斯特利實驗3普利斯特利實驗結論：植物可以更新空氣。4 實驗分析：實驗自變量是 。 由于 的存在，使得蠟燭燃燒（小鼠 存活呼吸）時間延長。 實驗結論： 。構建模型：用簡式形式表示植物更新空氣的作用。 . 【思考1】普利斯特利實驗存在哪些問題？ 植物的有無 植物 植物具有更新空氣的能力 污濁空氣 植物

2、 新鮮空氣 實驗有時是失敗的，沒有發現光照在實驗中的作用等。 1、普利斯特利實驗（1771年）：51779年，荷蘭的英格豪斯 黑暗中 光照下本實驗中自變量是什么？因變量是什么？重復了500次。6實驗結論： 證明普利斯特利實驗只有在 才 能成功，植物體只有 才能更新渾濁的空氣。 構建模型： 光照條件下 光照 CO2綠葉O2 材料補充：1785年科學家證實植物體更新空氣是因為吸收CO2，放出O2。 2、英格豪斯實驗（1779年）： 綠葉71845年，德國科學家梅耶指出： 植物在進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存起來。8黑暗中放置幾小時強光下照射3、薩克斯實驗（1864年）： 91864年,德國

3、植物學家薩克斯實驗不變藍 48小時5小時變藍結論：1.光合作用的產物是淀粉2.光合作用需要光綠色葉片黑暗處理碘蒸汽處理曝光遮光103、薩克斯實驗（1864年）： 【思考2】實驗中的自變量是什么？如何控制的？ 自變量是 。 。 【思考3】為什么將綠色植物在黑暗中放置幾小時？ 放在黑暗中的目的是： 【思考4】葉片放到酒精中沸水浴的目的是什么實驗現象：光照部分葉片呈現 ，遮光部分葉片 。實驗結論：植物在光照條件下合成了 。 構建模型： 有無光照 用遮光板遮光，達到控制無光 通過葉片的呼吸作用把原來的淀粉消耗掉。深藍色 無顏色變化 淀粉 光照 CO2綠葉O2淀粉 溶解光合作用色素，使葉片脫色，有利于碘

4、液染色后觀察葉片顏色變化。111880年 德國科學家 恩吉爾曼實驗結論： 是植物進行光合作用的場所。構建模型： 葉綠體 光照 CO2葉綠體O2淀粉12光合作用釋放的O2全部來自于H2O1939年 美國 魯賓 和 卡門 13綠藻綠藻H218OH2O C18O2 CO2H2OH218O O218O2（一）（二）光合作用釋放的氧全部來自水。結論:14實驗方法： 。 實驗分析：自變量是CO2和H2O中的 。 實驗現象：甲組釋放出 ， 乙組釋放出 。 實驗結論：光合作用釋放出的O2來自 。 構建模型： 同位素示蹤法 O是否為18O O2 18O2 水 光照 H2OCO2葉綠體O2淀粉5、魯賓卡門實驗（1

5、939年）：1520世紀0年代,美國科學家卡爾文CO2碳的同位素 C14CO214CO214CH2O14()實驗方法： 。同位素示蹤法 構建模型： 光照 H2OCO2O2有機物 葉綠體16光二氧化碳水氧氣有機物CO2O2H2O葉綠體17小結：光合作用探索歷程年代科學家結論1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有 綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時 儲存起來1864薩克斯綠色葉片光合作用 。1880恩格爾曼 是光合作用的場所1939魯賓/卡門光合作用釋放的 來自 。20世紀40代卡爾文光合產物中有機物的 來自 。在光照下把光能轉變成了化學能產生淀粉葉綠體氧水碳CO2

6、18二、光合作用的概念：場所： 條件： 原料： 產物： 能量轉換： 【思考5】沒有葉綠體，能否進行光合作用嗎？ 葉綠體光二氧化碳、水有機物、氧光能化學能能，例如藍藻 19思考與討論：分析了光合作用的探究歷程，你有何感悟？20例：普里斯特利的實驗植物可以影響空氣成分嗎？空氣有好壞之分。植物可以影響空氣成分。植物能產生動物呼吸和蠟燭燃燒所需要的氣體。植物可以更新空氣(吸收CO2,產生O2)。提出問題作出假設設計實驗結果分析得出結論小鼠和點燃的蠟燭光照，密閉玻璃罩小鼠死亡，蠟燭也熄滅綠色植物小鼠存活，蠟燭仍燃燒表達與交流21二、光合作用過程（1）光合作用分為哪幾個階段？（2）每個階段反應的條件、場所

7、、物質變化、 能量變化如何？22條件：葉綠體中的色素光能H2O水在光下分解O2H光、酶、色素場所：類囊體的薄膜上物質變化H2O光H+O2ADP+Pi+能量酶ATP能量轉變光能ATP中活躍化學能ADP+Pi酶ATP1.光反應階段23co2C5 固 定2c3H供氫酶(CH2O)糖類場所：條件：葉綠體基質酶、ATP多種酶參加催化co2+ C5酶2c32c3酶(CH2O)C5H ATP能量轉變：ATP中活躍的化學能轉化為糖類中穩定的化學能 還 原酶ATP供能ADP+Pi2.暗反應階段物質變化：24聯 系能量變化產 物物 質變 化場 所條 件暗反應光反應 光、色素、酶H、ATP 、多種酶類囊體的薄膜上

8、葉綠體基質中1.水的光解2.ATP的生成1.CO2的固定2.C3的還原H、ATP、O2(CH2O)、C5光能ATP中活躍化學能穩定化學能光反應H、ATP暗反應ADP、Pi3.光反應和暗反應的比較25色素光能C52C3ADP+PiATPH2OO2H多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原酶光反應暗反應小結：光合作用總過程：261.光合作用反應式及概念:2.光合作用的實質:把CO2和H2O轉變成有機物把光能轉變成有機物中的化學能物質上:能量上:小結:光能葉綠體CO2 + H2 O （CH2O)+ O227停止光照光反應停止H ATP還原受阻C3 C5 CO2 固定停止C3 C5 1.請分析光下

9、的植物突然停止光照后，其體內的C5化合物和C3化合物的含量將如何變化？ 2. 請分析光下的植物突然停止CO2的供應后，其體內的C5化合物和C3化合物的含量將如何變化？ 思考與討論286、光合作用原理的應用（1）影響光合作用的因素光照、CO2、溫度、水、礦質元素等（2）提高農作物光合作用強度的措施1、適當提高光照強度、延長光照時間3、適當提高CO2濃度4、適當提高溫度5、適當增加植物體內的含水量6、適當增加礦質元素的含量2、合理密植29圖中A點表示： 。CO2濃度達到植物所需的最大值，光合速率不再上升30影響光合作用的因素及在生產實踐中的應用（1）光對光合作用的影響光照時間長，光合作用時間長，有

10、利于植物的生長發育。光照時間 植物的光合作用強度在一定范圍內隨著光照強度的增加而增加，但光照強度達到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增加光照強度葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍紫光。光的波長31生產上應適時灌溉，保證植物生長所需要的水分。 當植物葉片缺水時，氣孔會關閉，減少水分的散失，同時影響CO2進入葉內，暗反應受阻，光合作用下降。（4）水分的供應生產上使田間通風良好，供應充足的CO2 在一定范圍內，植物光合作用強度隨著CO2濃度的增加而增加，但達到一定濃度后，光合作用強度不再增加。（3）CO2濃度 生產上白天升溫，增強光合作用，晚上降低室溫，抑 制呼吸作用，以積累有機物。

11、 溫度低，光合速率低。隨著溫度升高，光合速率加快，溫度過高時會影響酶的活性，光和速率降低。（2）溫度32能夠利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用 例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數種類的細菌7、化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化細菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化細菌6CO2+6H2O C6H12O6+ 6O2能量光能葉綠體CO2 + H2 O （CH2O)+ O233自養生物 以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉換來的能量。例如綠色植物、光合細菌。異養生物 只能利用環境中現成的有機

12、物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數的細菌。化能合成作用 利用環境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數的細菌，如硝化細菌。光能自養生物化能自養生物所需的能量來源不同（光能、化學能）341.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_ 和_;形成的_和_ 提供給暗反應。2.光合作用的實質是：把_和_轉變為有機物，把_轉變成_,貯藏在有機物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧氣是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。水的光解形成ATPHATPCO2H2O光能化學能暗反應光反應光反應暗反應練一練35下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：圖中A是_,

13、B是_,它來自于_的分解。圖中C是_，它被傳遞到葉綠體的_部位，用于_ 。圖中D是_，在葉綠體中合成D所需的能量來自_圖中G_,F是_,J是_圖中的H表示_， H為I提供_光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基質用作還原劑，還原C3ATP色素吸收的光能光反應H和ATP色素C5化合物C3化合物糖類36圖中A點含義： ；B點含義： ；C點表示： ；若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表 植物。 光照強度為0，只進行呼吸作用光合作用與呼吸作用強度相等，稱為光補償點光合作用強度不再隨光照強度增強而增強，稱為光飽和點陰生37光合作用是在 的催化下進行的，溫度直接影響 ；B點表示： ；BC段表示：

14、； 酶的活性酶此溫度條件下，光合速率最高超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降38若白天光照充足，下列哪種條件對農作物增產有利 A.晝夜恒溫25 B.白天溫度25，夜間溫度15 C.晝夜恒溫15 D.白天溫度30，夜間溫度15 D用下述容積相同的玻璃罩分別罩住大小、生長狀況相同的天竺葵，光照相同的時間后，罩內O2最少的是 A綠色罩 B紅色罩C藍色罩 D紫色罩A下列措施中，不會提高溫室蔬菜產量的是（ ） A、增大O2濃度 B、增大CO2濃度 C、增強光照 D、調節室溫A391、在光合作用的暗反應過程中，沒有被消耗掉的是（ ） A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2B2、與光合作用光反應有

15、關的是（ ）H2O ATP ADP CO2A. B. C. D.A3、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細胞內的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是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C404、光合作用的過程可分為光反應和暗反應兩個階段，下列說法正確的是（ ） A.葉綠體類囊體膜上進行光反應和暗反應 B.葉綠體類囊體膜上進行暗反應，不進行光反應 C.葉綠體基質中可進行光反應和暗反應 D.葉綠體基質中進行暗反應,不進行光反應D5、光合作用過程中，產生ADP和消耗

16、ADP的 部位在葉綠體中依次為 ( ) 外膜 內膜 基質 類囊體膜 A B C DB416、光合作用過程的正確順序是（）二氧化碳的固定 氧氣的釋放 葉綠素吸收光能水的光解三碳化合物被還原A. B. C. D.7、在暗反應中，固定二氧化碳的物質是（）三碳化合物五碳化合物氧氣428、在光照充足的環境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時間后，分析18O放射性標記，最先（ ）A、在植物體內的葡萄糖中發現 B、在植物體內的淀粉中發現C、在植物體內的淀粉、脂肪、蛋白質中均可發現 D、在植物體周圍的空氣中發現D439、某科學家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，14C的轉移途徑是（ ） A、C

17、O2 葉綠體 ATP B、CO2 葉綠素 ATP C、CO2 乙醇 糖類 D、CO2 三碳化合物 糖類D10、在光合作用過程中，能量的轉移途徑是A、光能 ATP 葉綠素 葡萄糖 B、光能 葉綠素 ATP 葡萄糖 C、光能 葉綠素 CO2 葡萄糖D、光能 ATP CO2 葡萄糖 B444、提高農作物的光合作用效率 人們要想提高農作物的光合作用效率，就必須對光合作用中能量轉換和物質變化過程進行深入研究。從光合作用的條件看： 1、光的調控：光照強度、光質2、礦質元素的供應：合理施肥3、控制溫度從光合作用的原料看： 1、增加作物周圍的二氧化碳濃度2、合理灌溉45影響光能利用率的因素：延長光合作用時間增

18、加光合作用面積光能利用率提高光合作用效率( 輪作 )( 合理密植：間種、套種 )46不同的植物對光照強度的需求不同，如陽生和陰生植物。AB光照強度0陽生植物陰生植物B：光補償點C：光飽和點C吸收量CO26.1 光照強度對光合作用的影響47例1：植物的新陳代謝受外部環境因子（如光、溫度）和內部因子（如激素）的影響，研究內、外因子對植物生命活動的影響具有重要意義。（1）右圖表示野外松樹（陽生植物）光合作用強度與光照強度的關系。其中的縱坐標表示松樹整體表現出的吸收 CO2 和釋放 CO2 量的狀況。請分析回答： 當光照強度為 b 時，光合作用強度 。 不能。光照強度為 a 時，光合作用形成的有機物和

19、呼吸作用消耗的有機物相等，但晚上只進行呼吸作用。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。 最高 光照強度為 a 時，光合作用吸收 CO2 的量等于呼吸作用放出 CO2 的量。如果白天光照強度較長時期為 a ，植物能不能正常生長？為什么？ 如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強度與光照強度關系的曲線，b 點的位置應如何移動，為什么？左移，與松樹比較，人參光合作用強度達到最高點時，所需要的光照強度比松樹低。 限制cf和fd段光合作用強度的因子分別是什么？光照強度、CO2濃度48例2、用三棱鏡可使陽光折射成一條色素帶，如下圖。若將一瓶綠藻放在 ABCDEFG（ ）位置上，就會嚴重影響它的生長。而在（ ）處光合效率最高