第1講光合作用與能量轉化We

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champions！光合作用原理的實驗探索光合作用的影響因素///////12///////本節主要解決的困惑光合作用的過程3///////光照需氧性細菌聚集的部位葉綠體氧氣光合作用氧氣同位素標記光合作用釋放的O2ATP

二氧化碳選擇水綿和需氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用需氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。排除氧氣和極細光束外的其他光的干擾。因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光，在此波長光的照射下，葉綠體會釋放更多氧氣，適于好氧細菌在此區域分布。困惑點一：光合作用原理的實驗探索（1）普利斯特利通過實驗證明植物能凈化空氣；

英格豪斯的實驗也可證明光是光合作用的必要條件；（2）梅耶根據能量轉換與守恒定律明確指出植物進行光合作用時光能轉換為化學能；（3）薩克斯通過“半葉法”實驗證明光合作用的產物除了氧氣外還有淀粉；（4）恩格爾曼采用水綿、好氧細菌和極細光束進行對照實驗，發現光合作用的場所是葉綠體；（5）魯賓和卡門采用同位素標記法進行實驗證明光合作用釋放的O2來自水；（6）阿爾農發現，在光照下，葉綠體可合成ATP總是與水的光解相伴隨；（7）卡爾文采用（放射性）同位素標記法探明了CO2的固定過程中碳元素的轉移途徑?！練w納總結】1．下列有關光合作用的發現歷程說法正確的是（

）A．恩格爾曼證明了光合作用過程中光反應的場所是類囊體B．魯賓和卡門利用O的放射性同位素證明光合作用過程中釋放的氧氣來自于二氧化碳C．英格豪斯發現普利斯特利的實驗必須在光下進行才能成功D．薩克斯利用放射性同位素證明了光合作用產生的有機物有淀粉【變式練習】C光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP＋等類囊體薄膜 ATP和NADPH中活躍的化學能

酶、CO2、ATP、NADPH等葉綠體基質有機物中穩定的化學能 (1)概念：光合作用是指綠色植物通過_______，利用光能，將_____________轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出______的過程。(2)反應式：葉綠體二氧化碳和水氧氣還原型輔Ⅱ(NADPH)(3)光合作用反應式及元素去向分析③H：H2O→NADPH→(CH2O)困惑點二：光合作用的過程光合作用和化能合成作用的比較項目光合作用化能合成作用不同點生物類型綠色植物和光合細菌___________等能量來源___________體外物質氧化時釋放的化學能相同點代謝類型自養需氧型物質變化將無機物(______和______等)轉化為儲存能量的有機物硝化細菌光能CO2H2O提醒:

(1)同位素標記法中使用的同位素不都具有放射性，如18O、15N就沒有放射性，不能檢測其放射性；而14C有放射性，可被追蹤檢測。(2)綠色植物和化能合成菌為自養生物，人、動物、真菌以及大多數細菌屬于異養生物。(3)C3是指三碳化合物——3－磷酸甘油酸；C5是指五碳化合物——核酮糖－1，5－二磷酸(RuBP)。巧記光合作用中物質變化（1）C3與C5、［H］、ATP相反（2）分析含量考慮“來源”和“去路”【點撥提升3】【典例解析3】BC1.內部因素(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶增大(3)葉面積指數(1)植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。困惑點三：光合作用的影響因素A點:只呼吸B點:呼吸

=

光合C點:光合最強AB段:呼吸＞光合BC段:呼吸＜光合光照強度通過影響植物的光反應進而影響光合速率。光補償點光飽和點AB光照強度0CO2吸收CCO2釋放植物白天的光照強度必須大于B點以上才能正常生長。限制因素：CO2等環境因素2.外部因素

(1)單因子變量對光合作用影響的曲線分析

①光照強度CO2影響暗反應階段，制約C3的形成。CO2濃度A放出CO2吸收CO2BCO2濃度光合作用速率A'B'CO2補償點CO2飽和點進行光合作用所需CO2最低濃度CO2飽和點若光照適當減弱，則A點

，B點

。②CO2濃度一般植物在10℃-35℃下正常進行光合作用，35℃以上光合作用的酶活性下降，50℃左右光合作用完全停止。溫度通過影響酶的活性影響光合作用。溫度/℃光合速率最適溫度應用：適當保持晝夜溫差、陰雨天適當降低溫室溫度③溫度E點

：光合作用強度暫時降低。原因：正午溫度高，蒸騰作用過強，植物體水分丟失，引起氣孔開度減小甚至關閉，CO2供應不足，光合作用強度暫時降低。應用：根據作物的需水規律，合理灌溉④水分水既是光合作用的原料，又是體內各種化學反應的介質，缺水會導致植物萎焉，使光合速率下降。水分能夠影響氣孔開閉，間接影響CO2進入植物體。N、P、K等礦質元素光合速率ABCBC段：土壤溶液濃度過高導致植物失水萎焉，光合速率下降應用：合理施肥；輪作N：是酶、NADPH和ATP的重要組成成分，葉綠素中也有N。P：是葉綠體膜、NADPH和ATP的重要組成成分。Mg：葉綠素的重要組成成分。⑤礦質元素(2)多因子對光合速率的影響提高提高【點撥提升2】分析曲線圖像三部曲一明確橫、縱坐標含義二看起點、折點、終點三先單曲線分析再多曲線一起分析1.(生產實踐)土壤板結，光合速率下降的原因是________________________

___________________________________________________________________________________________________________。2.(生產實踐)北方夏季中午時，光照強度很強，植物出現“午休”現象的原因是：___________________________________________________________________。3.(生產實踐)大棚種植使用有機肥有利于增產，請從影響光合作用的因素分析原因________________________________________________________________土壤板結，導致土壤中缺氧，根細胞進行無氧呼吸，產生的ATP減少，供給根細胞用于礦質元素吸收的能量減少，光合色素的合成和酶數量減少，光合作用減弱光照強度過強，溫度升高，導致部分氣孔關閉，細胞CO2供應不足，光合作用減弱有機肥被微生物分解產生無機鹽并釋放CO2，促進光合作用【長句應答】【整體構建】判斷題(1)H2O在光下分解為[H]和O2的過程發生在基質中()(2)在葉肉細胞中，CO2的固定和產生場所分別是葉綠體基質、線粒體基質()(3)光合作用過程中光能轉變為化學能，細胞呼吸過程中化學能轉變為熱能和ATP()(4)夏季連續陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產量()(5)破壞葉綠體外膜后，O2不能產生()×√×√×【當堂檢測】1.(2021·海南調研)下列有關“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述，正確的是(

)A.提取色素時加入SiO2的目的是防止研磨中色素被破壞B.畫濾液細線時要等上一次濾液線干燥后再進行畫線C.研磨時一次性加入足量無水乙醇的提取效果最好D.分離色素時，濾液細線浸入層析液中會導致色素帶變淺【變式練習1】解析提取色素時需要加入一些特定試劑，加入SiO2的目的是使研磨更充分，加入CaCO3的目的是防止色素被破壞，A錯誤；重復畫濾液細線時要等上一次濾液線干燥后再進行畫線，B正確；研磨時無水乙醇應分次少量加入，C錯誤；分離色素時，濾液細線浸入層析液中會導致色素溶解在層析液中，最終濾紙上會得不到色素帶，D錯誤。BBCD3