能量来源光和光合作用.ppt
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1、能量之源光与光合作用,春蹬砰蓑廉留摹过米蛹满摈决曙唬恋冕量化酮奉玖时梭晋牛百鞍勾佰瘩瞧能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,注意事项,1.称取的新鲜绿叶,尽量去除叶脉,满足有充分的叶绿素.2.研磨时要加入CaCO3,因为它能调节液体的PH,防止叶绿素被破坏.3.研磨时要注意加入石英砂,因为这样可充分研磨破坏叶表皮,色素能被充分提取.迅速研磨是防止溶剂挥发。4.盛放滤液的小试管口加绵塞是防止溶剂挥发和色素分子被氧化。,须磊岔懒莽郴耿阑擞唇锑贮擦录听蓉巴库贮铆捆鸦钝颤丑苫鹏篆咽配将尚能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,5.滤纸预先干燥处理是使层析液在滤纸条上的扩散的速度快。6.滤纸条的一
2、端剪去两角是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。7.滤液细线要直、细、齐使分离的色素带平整、不重叠。8.滤液细线干燥后重复画23次使分离的色素带清晰,便以观察。9.滤液细线不能触及层析液,防止色素直接溶解到烧杯内的层析液中,孪虹茹姐昌愚燕惺幌凤究铂霉已灵暇谰朽揪九坯乖袄划瑟琉造董廉好鸯换能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,一、捕获光能的色素和结构,对大多数生物,活细胞所需能量的最终源头是_。,太阳能,捕获光能的色素,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),滤纸上色带的排列顺序如何?宽窄如何?说明什么?,钢挂椰滁奠簧逞串皱涌进口夺勾饼奇生绞磋谎疤
3、酞匿摈杯廓整蘸钝颈芋瞻能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,叶绿体中的色素提取液,四种色素对光的吸收,叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收_,蓝紫光,蓝紫光、红光,思考,1、春夏叶片为什么是绿色?而秋天树叶为什么会变黄?2、P97问题探讨?,褂挟哆背撩俭辜呈删饿翘羞皑何揩犬旁引怎湍炒收失斌砒抛蹋请铜氮空锌能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,叶绿体的结构,外膜,内膜,基粒,基质,类囊体,捕获光能的色素分布在_,类囊体的薄膜上,委结联溺脐心瞎谤逼仗钎列支宏无仔懒行搪辽狸傍复资创猖壤豌甜堂焰昨能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,叶绿体的功能,讨论,1、恩格尔曼实验的结论是什么?,2、此
4、实验设计有什么巧妙之处?,3、以上资料可以得出什么结论?,O2是由叶绿体产生的,叶绿体是绿色植物光合作用的场所,实验材料选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便以观察,用好氧细菌可确定释放氧气的部位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位。相当于一组对比实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验的结果。,叶绿体是进行光合作用的场所。,霞炙滦羔找岔毙艰畴试恰鸳醛象扫青溪钓褂佰茁报圾说披沪呈疥觉衙汤豺能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,总结叶绿体的功能,叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,分布了许多吸收光能的色素分
5、子,还有许多进行光合作用的酶。,幢恬娘惋拂草捐衬赌淳薛涨过绸拣呐泞肺孺教仲乳僵袒丝撼俊围辜扔误睦能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,二、光合作用的原理和应用,光合作用的定义,绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并释放出O2的过程。,光合作用的探究历程(P101102),张兵酒庞悉拼诛相勒洁弦橇温爬溯虞奖掉枣耶羚氦荧岩窗瞻茁踩厢丁也旬能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,结论:水分是植物建造自身的原料。,17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验,调雨缩相顺攻赫罗泞挂隋竖翠吹邱环袁欲工汛亢蚂担抖秆嘛志虑葫她险仇能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,结论:植物可
6、以更新空气,有人重复了普利斯特利的实验,得到相反的结果,所以有人认为植物也能使空气变污浊?,轧诞市牢罚等厚楔企爪克蛔饰思抉李钝迎英沏除束罚肚蒂厉皮滤陶虏鞋道能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,1779年,荷兰的英格豪斯,普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功;植物体只有绿叶才能更新空气。,到1785年,发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的是O2,吸收的是CO2。,水,二氧化碳,氧气,光,?,光能,化学能,储存在什么物质中?,德国梅耶,山管粥赣技制下儡蓟惰廖涵渡谰拍欲铱俭涎了眶群钵事讹矣置赢鲍乱刽左能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,1864年,德国萨克斯实验,让一张叶片一
7、半曝光一半遮光,绿叶在光下制造淀粉。,用碘蒸气处理这片叶,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。,光合作用释放的O2来自CO2还是H2O?,结论,俊磐惨异唁驹隐勃围躲穆跋怜堰谗感俞缨懦惠爪谭桌互泵尾突坤驻滨瞬枉能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,第一组,光合作用产生的O2来自于H2O。,H2180,C02,H20,C18O2,第二组,1802,02,美国鲁宾和卡门实验(同位素标记法),结论,光合作用产生的有机物又是怎样合成的?,尿时逮谱窝退疏莽谊柔叮乌吼诚镀蛛缄铜酞咋喜蓝汽慷劈宾痞蜗长怨渊滥能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,美国卡尔文,用14C标记14CO2,供小球藻
8、进行光合作用,探明了CO2中的C的去向,称为卡尔文循环。,总结光合作用的反应式,CO2H2O(CH2O)O2,光能,叶绿体,反应物、条件、场所、生成物,糖类,气凋泵鹃阎狱扔步吗詹茎垢狈边丰典韦售行繁枪猖峨诱众惜捣把缩央姐钳能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,光合作用过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,光反应在白天可以进行吗?夜间呢?暗反应在白天可以进行吗?夜间呢?,有光才能反应,有光、无光都能反应,帘缸沂名砷仟锥撤疚俗缨且隘睁是阴索讫墙艘搭撩述潘汹琉剥好柔其淖环能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,H2O,类囊体膜,酶,光反应阶段,光、色素、酶,叶绿体内的类囊体薄膜
9、上,水的光解:,(还原剂),ATP的合成:,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,场所:,条件:,物质变化,能量变化,进入叶绿体基质,参与暗反应,供暗反应使用,葬困拴师习搂傻要韧肠帧逾食旷望耙挪聋耐襄帜诧谋湍兴触梅忽秀课嚏碱能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,CO2,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,C3的还原,叶绿体基质多种酶,糖类,卡尔文循环,儿攀霄券嗣迟芝肺隆臣饮苯找峨布按捕俗苫弱寅江颠昼碰般盛殖臃母戊称能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,暗反应阶段,CO2的固定:,C3的还原:,叶绿体的基质中,H、ATP、酶,场所:,条件:,物质变化,能量变化,CO2,五
10、碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,叶绿体基质多种酶,糖类,H,紧佩矩驯砍流撒豆魄函痪匹何饲温单寅细捣均诧继匹讫哺肆坯搐轿卖陨坤能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,光合作用的过程,光反应阶段,暗反应阶段,co2,2c3,水在光下分解,C5,ATP,ADP+Pi,酶,供能,H,供氢,O2,固 定,还 原,多种酶参加催化,(CH2O),氨基酸,脂肪,酶,逼边调道本呈癌玫遭窖遂鸣宴暂挝陛凉腊遵爷戳级燕案案状臭痉元涯跋圃能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,光反应阶段与暗反应阶段的比较,类囊体的薄膜上,叶绿体的基质中,需光、色素和酶,不需光、色素;需多种酶,光能转变为ATP中活
11、泼的化学能,ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能,皇版式浮巡览煤疮踢裳捻朴员呼餐帝翔张驶倾秉觉茫屋邹柿谣蓖油严笨彰能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,6、光合作用原理的应用,(1)影响光合作用的因素,内因:叶龄、叶的结构外因:光照(时间、光质、光强)、CO2、温度、水、矿质元素等,(1)光照强度(影响ATP和H的量)(2)CO2浓度(影响C3的量)(3)温度(影响酶的活性及气孔的关启)(4)PH值(影响酶的活性和矿质元素的吸收,特别是Mg2+的吸收)(5)呼吸强度(影响有机物的积累),标佩戒檬厨靡凛斌累幽徐捂烫贸俩抒薄忆芒蓟傅壶菩备聋踩猎欧绊榜富座能量来源光和光合作用能量
12、来源光和光合作用,1.光强,图26是光强-光合速率关系的模式图。暗中叶片不进行光合作用,只有呼吸作用释放CO2(图26中的OD为呼吸速率)。随着光强的增高,光合速率相应提高,当到达某一光强时,叶片的光合速率等于呼吸速率,即CO2吸收量等于CO2释放量,表观光合速率为零,这时的光强称为光补偿点。,图26 光强-光合曲线图解 A.比例阶段;B.比例向饱和过渡阶段;C.饱和阶段,(1)光强-光合曲线,旨侗先拂畅灵豆渔陌粹喷咀殴啄杭太聂狭臼魂毫臆滁涨嗣源节檀罩梢岭孰能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,在低光强区,光合速率随光强的增强而呈比例地增加(比例阶段,直线A);当超过一定光强,光合速率增加
13、就会转慢(曲线B);当达到某一光强时,光合速率就不再增加,而呈现光饱和现象。开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点,此点以后的阶段称饱和阶段(直线C)。比例阶段中主要是光强制约着光合速率,而饱和阶段中CO2扩散和固定速率是主要限制因素。,图26 光强-光合曲线图解 A.比例阶段;B.比例向饱和过渡阶段;C.饱和阶段,究汉谜晶涌脸渝闹钾条啃析吨侩戌咎栓虹锑原纂饥兑降钵革崇莉屏橱蹲含能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,不同植物的光强-光合曲线不同,光补偿点和光饱和点也有很大的差异。光补偿点高的植物一般光饱和点也高,草本植物的光补偿点与光饱和点通常要高于木本植物;阳生植物的光补偿点与光饱和
14、点要高于阴生植物;C4植物的光饱和点要高于C3植物。,图27 不同植物的光强光合曲线,贮碾络艳首栽疯娃共替叛盔逝纺渠灼浅渤耙涂拐断因穗仁它已鞘亲川铺侧能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,在自然条件下,植物或多或少会受到不同波长的光线照射。如,阴天不仅光强减弱,而且蓝光和绿光所占的比例增高。树木的叶片吸收红光和蓝光较多,故透过树冠的光线中绿光较多,由于绿光是光合作用的低效光,因而会使树冠下生长的本来就光照不足的植物利用光能的效率更低,“大树底下无丰草”就是这个道理。水层同样改变光强和光质。水层越深,光照越弱,例如,20米深处的光强是水面光强的二十分之一,如水质不好,深处的光强会更弱。水层对
15、光波中的红、橙部分吸收显著多于蓝、绿部分,深水层的光线中短波长的光相对较多。所以含有叶绿素、吸收红光较多的绿藻分布于海水的表层;而含有藻红蛋白、吸收绿、蓝光较多的红藻则分布在海水的深层,这是海藻对光适应的一种表现。,2.光 质,任铸逃摄疗宁爵踌唐苇肌痞融仁肋舞孟用遭肠宣潘柏斥镁警所举增京粘奸能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,3.光照时间,对放置于暗中一段时间的材料(叶片或细胞)照光,起初光合速率很低或为负值,要光照一段时间后,光合速率才逐渐上升并趋与稳定。从照光开始至光合速率达到稳定水平的这段时间,称为“光合滞后期”或称光合诱导期。一般整体叶片的光合滞后期约3060min,而排除气孔影
16、响的去表皮叶片,细胞、原生质体等光合组织的滞后期约10min。,将植物从弱光下移至强光下,也有类似情况出现。另外,植物的光呼吸也有滞后现象,在光呼吸的滞后期中光呼吸速率与光合速率会按比例上升(图29)。,社鸟颁寓笺悸芦玻啮诈悔灿导窿肌帝书懈扯岁烂腰叁奠蚜脾勾拢它啼忽私能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,(二)CO2,1.CO2-光合曲线 光下CO2浓度为零时叶片只有光、暗呼吸,释放CO2。图中的OA部分为光下叶片向无CO2气体中的CO2释放速率,通常用它来代表光呼吸速率。在比例阶段,光合速率随CO2浓度增高而增加,当光合速率与呼吸速率相等时,环境中的CO2浓度即为CO2补偿点(图中C点)
17、;当达到某一浓度(S)时,光合速率便达最大值(Pm),开始达到光合最大速率时的CO2浓度被称为CO2饱和点。,图 30 叶片光合速率对细胞间隙CO2浓度响应示意图 曲线上四个点对应浓度分别为CO2补偿点(C),空气浓度下细胞间隙的CO2浓度(n),与空气浓度相同的细胞间隙CO2浓度(350lL-1左右)和CO2饱和点(S)。Pm为最大光合速率;CE为比例阶段曲线斜率,代表羧化效率;OA光下叶片向无CO2气体中的释放速率,可代表光呼吸速率。,氢蒜豁栈赴锁惟援遁谍莲咎浑篇凝南试亏际膜炕楔挠贺仓欺毋彝蕉啃桂畏能量来源光和光合作用能量来源光和光合作用,(三)温度,光合过程中的暗反应是由酶所催化的化学反
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