第4節光合作用與能量轉化一、捕獲光能的色素和結構1、提取色素所用的試劑是什么？為什么？2、分離色素所用的試劑是什么？為什么？3、為什么要用新鮮葉片？加入二氧化硅和碳酸鈣的目的分別是什么？4、為什么要用棉塞塞緊盛有濾液的試管口？5、濾紙條為什么要剪去兩角？6、濾紙條上為什么要重復畫濾液細線？7、畫濾液細線時有什么要求？為什么？8、為什么不能讓濾液細線觸及層析液？9、這種分離色素的方法叫做什么？（一）綠葉中色素的提取和分離（3）加二氧化硅使研磨更充分，碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。（4）防止酒精揮發帶走色素。（7）濾液細線要細、直、齊。目的：使色素盡量在同一條直線上，使色素帶整齊。（5）剪角的目的：防止兩側色素擴散快，色素帶不整齊。（6）目的：積累更多色素，使色素分離效果更明顯。（8）濾液細線不能觸及層析液，以防止色素溶解于層析液中而無法分離。（1）色素不溶于水，易溶于有機溶劑。所以通常用無水乙醇提取色素，也可用丙酮代替。（2）分離色素用層析液，因為不同色素在層析液中的溶解度不同。1.提取色素方法步驟2.制備濾紙條鉛筆劃線剪去兩角：防止邊緣效應，使色素帶整齊3.畫濾液細線要求：細、直、齊。濾液干后，重復1-2次：增加濾液細線上色素的含量濾液細線4.分離色素插濾紙條層析液培養皿濾液細線不能觸及層析液：防止色素溶解在層析液中而不能在濾紙條上擴散實驗結果葉綠素b（黃綠色）葉綠素a（藍綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）類胡蘿卜素1/4葉綠素3/4①色素帶的條數能說明色素的種類②色素帶的寬窄能說明色素的含量③色素在濾紙條上擴散的快慢能說明色素在層析液中的溶解度葉綠素b葉綠素a葉黃素胡蘿卜素葉綠素溶液（二）色素的功能400500600700波長/nm葉綠體色素吸收光譜葉綠色a葉綠色b類胡蘿卜素所以說，綠葉中的色素主要吸收紅光和藍紫光：吸收、傳遞、轉化光能（1）葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光（二）色素的功能（2）色素對綠光的吸收最少，大量綠光都被反射回來，因此葉片呈綠色（3）色素對各種波長的可見光均有吸收，但不吸收非可見光（三）葉綠體的功能：光合作用的場所光合作用的探究歷程1880年恩格爾曼實驗二、光合作用的原理和應用（一）光合作用的概念CO2+H2O(CH2O)+O2葉綠體光場所：條件：原料：產物：

光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。葉綠體光CO2+H2O（CH2O）+O2（二）光合作用的原理H2OO2H+ATPADP+Pi水的光解多種酶參加催化還原固定2C3C5CO2C5的再生酶酶NADPHNADP+（CH2O）光反應是否只能在有光的條件下才能進行？暗反應是否只能在黑暗的條件下才能進行？判斷：1.光反應只能在有光的條件下才能進行，暗反應只能在黑暗的條件下才能進行。2.光反應階段產生的ATP只能用于暗反應，不能用于其他生命活動。3.光合作用產生的氧氣中的氧全部來自于水，不能來自于二氧化碳。C18O2+H2O(CH2O)+O2CO2+H218O(CH2O)+18O2光反應暗反應場所條件物質變化能量變化聯系實質光反應與暗反應的比較類囊體薄膜表面葉綠體基質光、色素、酶NADPH、ATP、酶H2O的光解NADPH的合成ATP的合成CO2的固定C3的合成還原光能轉變成NADPH和ATP中的化學能NADPH和ATP中的化學能轉變成有機物中穩定的化學能光反應是基礎，為暗反應提供NADPH和ATP；暗反應消耗NADPH和ATP，推動光反應。合成有機物，儲存能量（三）光照和CO2濃度變化對細胞中C3、C5、[H]和ATP、（CH2O）含量的影響C3C5[H]、ATP（CH2O）CO2不變，光照由弱到強強到弱光照不變，CO2由高到低低到高增多減少增多增多減少增多增多減少增多減少減少減少減少增多減少增多CO2+C5C3（CH2O）+C5[H]、ATP三、影響光合作用的因素O2eCO2fO2bCO2cCO2adO2O2

的吸收量=O2

的釋放量=CO2的吸收量=CO2的釋放量=O2

的消耗量=CO2的消耗量=dbacd

+ea

+f

光合作用強度大于呼吸作用強度。

光合作用強度等于呼吸作用強度。

光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，單位時間內釋放的CO2可表示細胞呼吸強度。

光照強度增強，光合作用消耗的CO2量增大，呼吸作用生成CO2的量不變，光合作用大于呼吸作用。1、光照強度A點：AB段：B點：BC段：C點：C1點：（d、c）（d、c、f、e）（f、e）（a、b、f、e）（a、b、f、e）abcdef光合作用強度達到最大C1光照強度OCO2吸收CO2釋放BCA光飽和點。BC光照強度OCO2吸收CO2釋放A凈光合速率總光合速率呼吸速率總光合速率=凈光合速率+呼吸速率CO2的消耗量CO2的吸收量呼吸產生的CO2量=+隨光照強度增強，光合作用強度增強氣孔關閉，使CO2供應量減少，光合作用強度減弱。3、光合作用的日變化氣孔打開，CO2供應量增加，光合作用強度增強。光照強度減弱，光合作用強度減弱時間2461218BACDEFGHIO只進行呼吸作用AB段：BD段：DE段：EF段：FH段：C點和G點：光合作用強度等于呼吸作用強度2、光質對光合作用的影響白光下的光合作用>紅光和藍紫光下的光合作用>綠光下的光合作用4、CO2濃度對光合作用的影響CO2濃度過低，光合作用無法進行，只進行呼吸作用進行光合作用需要的最低CO2濃度呼吸作用強度大于光合作用強度CO2補償點，呼吸作用強度等于光合作用強度光合作用強度大于呼吸作用強度ABCO2的吸收量或釋放量CDD1CO2濃度光合作用強度達到最大AB段：B點：BC段：C點：CD段：D點：D1點：CO2飽和點（1）正其行，通其風（2）施用農家肥和有機肥（3）溫室栽培適當補充二氧化碳農業生產中的應用原理：溫度是通過影響酶的活性而影響光合作用

5、溫度對光合作用的影響N：是各種酶、NADPH、ATP、生物膜、葉綠素的重要組成成分。P：是葉綠體膜、NADP+和ATP的重要組成成分。Mg：葉綠素的重要組成成分。

6、礦質元素對光合作用的影響四、光合速率的測定NaOH溶液植物幼苗刻度管著色液滴甲NaHCO3溶液植物幼苗刻度管著色液滴乙NaOH溶液：NaHCO3溶液：①將甲裝置暗處理一段時間，記錄紅色液滴移動距離，計算呼吸速率。②將乙裝置置于光下一段時間，記錄紅色液滴移動距離，計算凈光合速率。③總光合速率=呼吸速率+凈光合速率測呼吸速率時，吸收CO2測凈光合速率時，維持裝置內