幻灯片 1光合作用的原理和应用
(一)光合作用的过程
CO2+H2O* (CH2O)+O2*
总反应式:
包括两个阶段: 1.光反应 2.暗反应
叶绿体
光
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幻灯片 2
叶绿体
中的色素
H2O
ATP
水的光解
光反应
① 水的光解
② ATP的形成
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幻灯片 3`
多种酶
参加催化
暗反应
① CO2的固定
② 三碳化合物的还原
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幻灯片 4色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
4[H]
多种酶
酶
C6H12O6+H2O
CO2
吸收
光解
供能
固定
还原
供氢
光反应
暗反应
回顾总结:光合作用的过程
基粒囊状结构膜上
叶绿体基质中
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幻灯片 5光反应
场所:类囊体膜上
条件:光、 色素、 酶 、 H2O
能量变化:光能 电能 ATP和NADPH中的活跃的 化学能
物质变化
2H2O 4H+ + O2 +2e-
ADP+Pi+能 ATP
光
酶
NADP+ + H+ +2e- NADPH
酶
用于
暗反应
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幻灯片 6暗反应
场所:叶绿体的基质中
条件:酶、ATP、NADPH 、CO2
物质变化
能量变化:ATP和NADPH中的活跃的化学能 糖类等有机物中稳定的化学能
CO2的固定:CO2+C5 2C3
CO2的还原:C3 (CH2O)+C5+H2O
酶
NADPH、ATP、酶
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幻灯片 7光反应与暗反应的联系:
光反应为暗反应提供NADPH和ATP;
暗反应为光反应补充消耗了的NADP+、ADP、Pi.
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幻灯片 8----
幻灯片 9过程:光反应阶段和暗反应阶段的比较
光能转换成电能
再变成活跃的化学能
(ATP、NADPH中)
活跃的化学能变成稳定的化学能
光反应为暗反应提供NADPH和ATP
暗反应产生的ADP和Pi以及NADP+为光反应合成ATP和NADP提供原料
水的光解2H2O→4H+ +4e+O2
合成ATP ADP+Pi +能量 → ATP
光
酶
光能
CO2的固定CO2+C5 →2C3
三碳的还原2C3 → →C6H12O6
酶
酶
ATP [H]
备注:
此外,光反应进行的速度比暗反应快的多。
光反应的速度常以10的—12次方秒(皮秒)计。
暗反应的速度以10的—3次方秒(毫秒)计。
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幻灯片 10色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
4[H]
多种酶
酶
C6H12O6+H2O
CO2
吸收
光解
供能
固定
还原
供氢
光反应
暗反应
回顾总结:光合作用的过程
基粒囊状结构膜上
叶绿体基质中
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幻灯片 11
C 、H 、O三种元素在光合作用中的去路:
1.C:
2.H:
3.O:
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幻灯片 12右图是一个研究光合作用过程的实验,实验前溶液中加入ADP,Pi,叶绿体等,实验过程中有机物的合成如下图。请分析回答:
AB段:
无CO2,所以没有有机物合成
BC段:
因为AB段提供了充足的[H]和ATP,暗反应进行,有机物合成率迅速上升。
CD段:
因为无光照,随着[H]和ATP的不断消耗,暗反应减弱有机物合成率下降
有机物合成率
时间
光照
无CO2
黑暗
有CO2
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幻灯片 13三、影响光合作用的因素
叶龄
光照强度
二氧化碳浓度
温度
无机盐
水分
光质
光合速率通常是指单位时间单位叶面积的
①CO2吸收量或②O2的释放量,也可用单位时间单位叶面积上的③干物质积累量来表示。
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幻灯片 14随着叶龄的增大,叶的面积逐渐增大,光合作用的面积逐渐增大,光合作用效率提高;随着叶龄进一步增加,叶片衰老,叶绿素分解,光合作用能力下降。
1、叶龄
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幻灯片 152、温度
温度将直接影响 酶 的活性,主要限制 暗反应 阶段的速率。
应用:昼夜温差与植物产量有着怎样的关系?
白天适当提高温度,有利于提高植物光合作用的速率,夜间适当降低温度,有利于降低呼吸作用速率,从全天看,增加了有机物的积累,有利于植物的生长,提高植物的产量。
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幻灯片 161、光合作用过程吸收的二氧化碳和细胞呼吸过程释放的二氧化碳相等时的光照强度称为光的补偿点。即B点。
2、当达到某一光照强度时,光合作用速率不再增加,而称光饱和现象,此为光的饱和点。即C点。
3、光照强度
应用:在温室大棚内增设日光灯,延长光合作用时间;塑料大棚最适宜用白色薄膜,增加光的透过量;套种;间作
真正光合速率=
净光合速率 + 呼吸速率
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幻灯片 17
观察以下图示,根据气体进出细胞的情况,说明植物接受光照的情况及含义,并试着在最后图中找出前4个图对应的点。
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幻灯片 18A
B
光照强度
0
阳生植物
阴生植物
B:光补偿点
C:光饱和点
应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。
C
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幻灯片 19二氧化碳的含量很低时,绿色植物不能制造有机物,只有当外界二氧化碳浓度达到一定浓度时,光合作用才能启动。
在一定浓度范围内,随着二氧化碳增加,光合作用速度加快,
但当二氧化碳浓度增加到一定程度,由于受光合作用的色素和酶数量等限制,光合作用强度不再增加。
4、二氧化碳的浓度
应用:增施有机肥;“正其行,通其风 ”
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幻灯片 20b:CO2的补偿点
c:CO2的饱和点
a—b: CO2太低,农作物消耗光合产物;
b—c: 随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;
c—d: CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;
d—e: CO2深度超过一定限度,将引起原生质体中毒或气孔关闭,抑制光合作用。
4、二氧化碳的浓度
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幻灯片 21光合午休现象
中午温度较高,为减少蒸腾作用水分的散失,气孔关闭,二氧化碳吸收不足,从而影响到光合作用的暗反应阶段,从而进一步影响光合作用
4、二氧化碳的浓度
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幻灯片 22(1)N:是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分,
叶绿素中也有N元素。
(2)P:是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组成成分。
(3)K:有利于光合作用产物的运输。
在合成糖类,以及将其运输到块根、块茎和
种子等器官过程中起作用。
(4)Mg:叶绿素的重要组成成分。
合理施肥
5、矿质元素和水
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幻灯片 23复色光(白光)下,光合速率最快;
单色光中红光下光合速率最快,
蓝紫光次之,绿光最差.
温室大棚使用无色透明玻璃
5、光质
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幻灯片 24有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜,
有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。
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幻灯片 257、各种环境因素的综合影响。
影响光合作用最大的环境因素有光照强度、温度和CO2浓度三种,这三种环境因素是相互作用的,要考虑它们的综合影响。
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幻灯片 26(1)限制aa’光合强度的因素是 。
温度和CO2浓度
(2)b点光合速率大于e点,主要原因是 。
CO2供应充足。
(3)图中点a与c(b与d)显示,适当
提高温度,有利于光合作用的进行,主要是因为 阶段的反应速度加快。
暗反应
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幻灯片 27右图表示将植物放在不同浓度CO2环境条件下,其光合速率受光照强度影响的变化曲线。b点与a点相比较,b点时叶肉细胞中C3的含量;b点与c点相比较,b点时叶肉细胞中C3的含量变化情况是
A.低、高
B.低、基本一致
C.高、高
D.高、基本一致
A
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幻灯片 28
影响光能利用率的因素在生产中的应用:
延长光合作用时间
增加光合作用面积
光能利用率
光合作用效率
( 轮作 )
( 合理密植:间种、套种 )
1、光照强度、光质
2、CO2浓度
3、温度
4、矿质元素( 合理施肥)
5、水( 合理灌溉)
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幻灯片 29 (1)增加光照强度
如:阴雨天温棚灯光照射
(2)提高 CO2浓度
如: 多施农家肥; 增加通风
(3)白天提高温度,增加光合速率
夜晚降低温度,降低呼吸速率
(4)适时 适量的施肥 浇水
实践生活中应用措施
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幻灯片 30光合作用
一、光合作用的场所-----叶绿体
叶绿体中色素的种类、颜色及作用
二、光合作用的过程
1、光反应:
水的光解
ATP的合成
2、暗反应
二氧化碳的固定
二氧化碳的还原
四、光合作用的实质
1、物质的转化 2、能量的转化
五、光合作用的意义
三、光合作用的概念和总反应式
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幻灯片 31光合作用的反应总式
光能
6CO2+12H2O*───→C6H12O6+6O2*+6H2O
叶绿体
写这反应式时注意以下几点
(1)光合作用有水分解,也有水生成,反应式中不能抵消
(2)“─→”不能写成“=”
(3) O*是一种标记方法,不要漏写
⑷无气体符号,因为气体是缓慢释放的
⑸注意配平
⑹注意反应条件有光能,不是酶
⑺注意反应场在叶绿体,而不是叶绿素
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幻灯片 321.植物体吸收光能的色素,除存在于叶片的一些细胞中外,还存在于哪些部位的细胞中?
植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中
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幻灯片 332.海洋中的藻类植物,习惯上以其颜色分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深,这与光能的捕获有关吗?
是的。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,既红藻反射出了红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、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深的地方。
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幻灯片 34细胞的有丝分裂
细胞周期
分裂间期
分裂期
特征
染色体数
DNA数
染色单体数
前期
中期
后期
末期
DNA复制和有关蛋白质的合成
2n
2n
2n
4n
2n
膜仁消失现两体
形定数晰点在板
点裂加倍向两极
膜仁重建失两体
2n
4n
4n
0
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