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1、細細細 胞胞胞 代代代 謝謝謝 之之之光光 合合 作作 用用1 1、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能？2 2、葉綠體的色素有哪些？葉綠體的色素有哪些？3 3、色素如何提取和分離、色素如何提取和分離？捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1880年，美國科學家恩格爾曼實驗恩吉爾曼實驗恩吉爾曼實驗實驗組實驗組對照組對照組將水綿和好氧細將水綿和好氧細菌放在無空氣的菌放在無空氣的黑暗環(huán)境黑暗環(huán)境中中, ,極細極細光束照射水綿光束照射水綿, ,好好氧細菌集中在氧細菌集中在被被照葉綠體部位照葉綠體部位將水綿和好氧細菌將水綿和好氧細菌暴露在暴露在光照光照下下, ,好好 氧細菌集中在氧細菌集中在葉綠葉
2、綠體所有受光部位體所有受光部位結(jié)論：氧是葉綠體所釋放的結(jié)論：氧是葉綠體所釋放的, ,葉綠葉綠體是綠色植物光合作用的場所體是綠色植物光合作用的場所光合作用的場所光合作用的場所葉綠體葉綠體葉葉綠綠體體中中的的色色素素(藍綠色藍綠色)(黃綠色黃綠色)(橙黃色橙黃色)(黃色黃色)3/41/4恩吉爾曼的第二個實驗恩吉爾曼的第二個實驗實驗實驗綠葉中色素的提取和分離綠葉中色素的提取和分離目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等方法步驟： 1.提取綠葉中的色素 2.制備濾紙條 3.畫濾液細線 4.分離綠葉中的色素 5.觀察和記錄討論： 1.濾紙條上色帶的數(shù)目、排
3、序、寬窄？ 2.濾紙條上的濾液細線，為什么不能觸及層析液？色素的提取色素的提取稱取稱取5g5g左右的鮮左右的鮮葉，剪碎，放入研缽葉，剪碎，放入研缽中。加少許的石英砂中。加少許的石英砂（充分研磨）（充分研磨）和碳酸和碳酸鈣鈣 ( (中和細胞中的酸，中和細胞中的酸，防止鎂從葉綠素分子防止鎂從葉綠素分子中移出中移出) )與與10ml10ml無水無水乙醇。在研缽中快速乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進行研磨。將研磨液進行過濾。過濾。 返回返回魯賓和卡門實驗魯賓和卡門實驗實驗組實驗組對照組對照組向綠色植物提供向綠色植物提供H2O、 C18O2 , ,釋放的氧是釋放的氧是O2結(jié)論結(jié)論:光合作用釋放的氧全部
4、來自水光合作用釋放的氧全部來自水向綠色植物提供向綠色植物提供H218O、CO2 , , 釋釋放的氧是放的氧是18O2 魯賓和卡門實驗魯賓和卡門實驗6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體光合作用過程光合作用過程總方程式總方程式光系統(tǒng)光系統(tǒng)葉綠素、類胡蘿卜素蛋白質(zhì)復合體葉綠素、類胡蘿卜素蛋白質(zhì)復合體光能光能葉綠素中低能電子激發(fā)并呈高葉綠素中低能電子激發(fā)并呈高能狀態(tài)，色素缺失電子能狀態(tài)，色素缺失電子失能電子進入光系統(tǒng)失能電子進入光系統(tǒng)ATP水分解水分解供電子供電子ADP+Pi獲能獲能一、光反應一、光反應場所：場所：類囊體膜上類囊體膜上葉綠素、類胡蘿卜素蛋白質(zhì)復合體葉
5、綠素、類胡蘿卜素蛋白質(zhì)復合體光能光能葉綠素中低能電子被激發(fā)并呈高葉綠素中低能電子被激發(fā)并呈高能狀態(tài)，色素缺失電子能狀態(tài)，色素缺失電子NADP+與與H+接受接受2個高能電個高能電子生成子生成NADPH光系統(tǒng)光系統(tǒng)提供電子提供電子光系統(tǒng)光系統(tǒng)光反應發(fā)生的變化光反應發(fā)生的變化（2）光能被吸收并轉(zhuǎn)化為）光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP中的化學能中的化學能（1）水在光下裂解為）水在光下裂解為H、O2和電子和電子（3）水中的氫（）水中的氫（ He ）在光下將）在光下將 NADP還原為還原為NADPH H2O 2H+1/2O2 +2e 光光 ADP+Pi ATP+H2O酶酶 H+2e +NADP NADPH酶酶-物
6、質(zhì)的變化物質(zhì)的變化-能量的變化能量的變化光能光能 電能電能 活躍的化學能活躍的化學能CO2+核酮糖二磷酸核酮糖二磷酸酶酶C6酶酶2C3C3ATP ADP+PiNADPHNADP+H+三碳糖磷酸三碳糖磷酸如何再生核酮糖二磷酸（如何再生核酮糖二磷酸（RuBp）？生成）？生成一個一個C6H12O6要經(jīng)過幾次卡爾文循環(huán)？要經(jīng)過幾次卡爾文循環(huán)？3個個CO26個個三碳三碳糖磷酸糖磷酸1個個保持用于糖的生成或其他保持用于糖的生成或其他5個個經(jīng)一系列變化再生為經(jīng)一系列變化再生為3個個RuBp？二、碳反應二、碳反應場所：葉綠體基質(zhì)場所：葉綠體基質(zhì)多種酶多種酶ADP+PiATP酶酶色素分子色素分子可見光可見光吸收
7、吸收2H2OO24H光解光解C52C3CO2固定固定光反應光反應還原還原CH2O+H2O能能酶酶碳反應碳反應光合作用過程光合作用過程光反應碳反應進行進行部位部位條件條件物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量變化變化聯(lián)系聯(lián)系葉綠體葉綠體基粒基粒囊狀結(jié)構(gòu)囊狀結(jié)構(gòu)葉綠體葉綠體基質(zhì)基質(zhì)光、水、色素和酶光、水、色素和酶CO2 、ATP 、NADPH和酶和酶光能轉(zhuǎn)換成光能轉(zhuǎn)換成ATPATP中活躍的中活躍的化學能化學能ATPATP中活躍的化學能變成有中活躍的化學能變成有機物中穩(wěn)定的化學能機物中穩(wěn)定的化學能 光反應為光反應為碳碳反應提供反應提供 NADPHNADPH和和ATPATP碳碳反應為光反應提供反應為光反應提供ADP
8、ADP和和NADPNADP+ +水的光解水的光解 H2O 2H+1/2O2合成合成ATP ADP+Pi ATPCO2的固定的固定CO2+C5 2C3三碳的還原三碳的還原2C3 三碳糖三碳糖光光 酶酶光能光能 酶酶 酶酶 ATP H光反應和碳反應的比較光反應和碳反應的比較光合作用與細胞呼吸的聯(lián)系光合作用與呼吸作用的區(qū)別光合作用與呼吸作用的區(qū)別光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用原料原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有機物、葡萄糖等有機物產(chǎn)物產(chǎn)物O2、葡萄糖等有機物、葡萄糖等有機物CO2、H2O等等能量能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換貯藏能量的過程貯藏能量的過程光能光能活躍的化學能活躍的化學能穩(wěn)穩(wěn)定的化學能定的化學能釋放能
9、量的過程釋放能量的過程穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能活躍活躍的化學能的化學能發(fā)生發(fā)生部位部位有葉綠體的細胞，葉綠體有葉綠體的細胞，葉綠體活細胞，線粒體、細活細胞，線粒體、細胞質(zhì)胞質(zhì)發(fā)生發(fā)生條件條件光照下才可發(fā)生光照下才可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生光下、暗處都可發(fā)生環(huán)境因素影響光合速率環(huán)境因素影響光合速率光合速率光合速率: 或稱或稱光合強度光合強度，是指一定量的植物，是指一定量的植物(如一如一定的葉面積定的葉面積)在單位時間內(nèi)進行多少光合作用在單位時間內(nèi)進行多少光合作用(如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。影響因素：影響因素： 光強度、溫度、空氣中的二氧化碳濃光強度、溫
10、度、空氣中的二氧化碳濃度、礦質(zhì)元素等。度、礦質(zhì)元素等。 在其他條件都適宜的在其他條件都適宜的情況下，情況下，在一定范圍內(nèi)，在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強度提高光合速率隨光照強度提高而加快。當光照強度高到而加快。當光照強度高到一定數(shù)值后，光照強度再一定數(shù)值后，光照強度再提高而光合速率不再加快，提高而光合速率不再加快，這種現(xiàn)象叫這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。光飽和現(xiàn)象。 開始達到光飽和現(xiàn)象的光照強度為開始達到光飽和現(xiàn)象的光照強度為光飽和點光飽和點。隨。隨著光照強度減弱，光合速率減慢，當減弱到一定的光著光照強度減弱，光合速率減慢，當減弱到一定的光照強度時，光和吸收的二氧化碳與呼吸釋放二氧化碳照強度時，光和吸
11、收的二氧化碳與呼吸釋放二氧化碳的量幾乎相等，此時的光照強度為的量幾乎相等，此時的光照強度為光補償點光補償點。 不同的農(nóng)作物，對光照強弱的需求不同。不同的農(nóng)作物，對光照強弱的需求不同。陰生苔蘚陰生苔蘚陰生陰生草木草木高粱高粱蔭蔭蔽蔽一定值一定值 應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。 （4 4）：的重要組成成分。的重要組成成分。溫度溫度呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用凈光合作用量凈光合作用量COCO2 2的吸收或釋放量的吸收或釋放量溫度溫度 A B C D E F G 紅光紅光和和藍紫光藍紫光有利于提高光合效率。有利于提高光合效率。 黃綠光黃綠光不利于提
12、高光合效率。不利于提高光合效率。 在在藍紫光藍紫光的照射下，光合產(chǎn)物中的照射下，光合產(chǎn)物中蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和和脂肪脂肪的含量較多。的含量較多。 在在紅光紅光的照射下，光合產(chǎn)物中的照射下，光合產(chǎn)物中糖類糖類的含量的含量較多。較多。小小 結(jié)結(jié)提高農(nóng)作物光合速率的方法有：提高農(nóng)作物光合速率的方法有： 1 1、控制光照；、控制光照； 2 2、控制溫度；、控制溫度； 3 3、提供適量的必需礦質(zhì)元素；、提供適量的必需礦質(zhì)元素； 4 4、提供適量的二氧化碳；、提供適量的二氧化碳； 5 5、提供適量的水分、提供適量的水分1.生長旺盛的葉片，剪成5毫米見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理（見圖及圖注），這四個處理中
13、，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是（）2植物的生理活動受各種因素影響，下列敘植物的生理活動受各種因素影響，下列敘述中不正確的是（述中不正確的是（ ）A曲線中曲線中ZW的出現(xiàn)，的出現(xiàn)，與環(huán)境中與環(huán)境中CO2濃度有關濃度有關B曲線表示植物缺曲線表示植物缺Mg2+，則則Y點應向右移動點應向右移動CX點所表示的是細胞點所表示的是細胞呼吸作用放出的呼吸作用放出的CO2量量D曲線處于曲線處于Y點時細胞點時細胞中產(chǎn)生中產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體的細胞器只有線粒體3已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為分別為25和和30，下圖表示，下圖表示30時光合作用與時光合作用
14、與光照強度關系。若溫度降到光照強度關系。若溫度降到25（原光照強度和（原光照強度和二氧化碳濃度不變），理論上圖中相應點二氧化碳濃度不變），理論上圖中相應點a、b、d移動分別為（移動分別為（ ）A下移、右移、上移下移、右移、上移B下移、左移、下移下移、左移、下移C上移、左移、上移上移、左移、上移D上移、右移、上移上移、右移、上移4.將一株植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進行培養(yǎng)，將一株植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進行培養(yǎng)，假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀況與自然條件中相同。用假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀況與自然條件中相同。用CO2濃度測定儀測定該玻璃罩內(nèi)濃度測定儀測定該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，濃度
15、的變化情況，繪制成如下曲線圖。下列有關說法正確的是（繪制成如下曲線圖。下列有關說法正確的是（ ）AH點點CO2濃度最低，說明此時植物對濃度最低，說明此時植物對CO2的吸收最多，光合作用最強的吸收最多，光合作用最強BCO2濃度下降從濃度下降從DE段開始，說明植物段開始，說明植物進行光合作用從進行光合作用從D點開始點開始CBC段較段較AB段段CO2濃度濃度增加減慢，是因為低溫使增加減慢，是因為低溫使植物呼吸作用減弱植物呼吸作用減弱DFG段段CO2濃度下降不明濃度下降不明顯，是因為溫度過高抑制了顯，是因為溫度過高抑制了酶的活性酶的活性5.利用小球藻培養(yǎng)液進行光合作用實驗時，在其中利用小球藻培養(yǎng)液進行
16、光合作用實驗時，在其中加入抑制暗反應的藥物后，發(fā)現(xiàn)在同樣的光照條加入抑制暗反應的藥物后，發(fā)現(xiàn)在同樣的光照條件下釋放氧氣的速率下降。主要原因是（件下釋放氧氣的速率下降。主要原因是（ ）A.葉綠素吸收光能的效率下降葉綠素吸收光能的效率下降B.H、 ATP 等的積累，光反應速率減慢等的積累，光反應速率減慢C.合成合成ATP所需酶的活性受到抑制所需酶的活性受到抑制D.暗反應中生成的水減少，使光反應的原料不足暗反應中生成的水減少，使光反應的原料不足6.對某植物作如下處理：（甲）持續(xù)光照對某植物作如下處理：（甲）持續(xù)光照 10秒鐘；秒鐘；（乙）光照（乙）光照5秒后再黑暗處理秒后再黑暗處理5秒，連續(xù)交替進行
17、秒，連續(xù)交替進行20分鐘。若其它條件不變，則在甲、乙兩種情況分鐘。若其它條件不變，則在甲、乙兩種情況下植株所制造的有機物總量是（）下植株所制造的有機物總量是（） A.甲多于乙甲多于乙 B甲少于乙甲少于乙 C甲和乙相等甲和乙相等 D無法確定無法確定7右圖所示某陽生植物細胞在夏季晴天某一天右圖所示某陽生植物細胞在夏季晴天某一天內(nèi)的光合作用過程中內(nèi)的光合作用過程中C3、C5化合物的數(shù)量變化?；衔锏臄?shù)量變化。若第二天中午天氣光照強烈轉(zhuǎn)向陰天時，葉綠體若第二天中午天氣光照強烈轉(zhuǎn)向陰天時，葉綠體中中C3含量的變化、含量的變化、C5含量變化分別相當于曲線含量變化分別相當于曲線中的（中的（ ）Acd段段(X
18、)，bc段段(Y)Bde段段(X)，de段段(Y)Cde段段(Y)，cd段段(X)Dbc段段(Y)，bc段段(X)8.以測定的以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是（果如圖所示。下列分析正確的是（ ） A.光照相同時間，光照相同時間，35時光合作用制造的有機物時光合作用制造的有機物的量與的量與30時相等時相等B.光照相同時間，在光照相同時間，在20條件下植物積累的有機條件下植物積累的有機物的量最多物的量最多C.溫度高于溫度高于25時，光合時，光合作用制造的有機物的量開作用制造的有機物的量開始減少始減少D.兩曲線的交點表示光合兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等耗的有機物的量相等葉綠素的提取和分離葉綠素的提取和分離
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