第4節(jié)光合作用

第4節(jié)光合作用什么是光合作用？什么是光合作用？

1光合作用1-1概念：1-2方程式：怎么發(fā)現(xiàn)光合作用的？

2光合作用的研究歷程①1648年海爾蒙脫(比利時)，把1棵2.3kg的柳樹苗種植在一桶90.8kg的泥土中，然后只用雨水灌溉而不供給任何其他物資，五年后柳樹增重到76.7kg，而泥土只減輕了57g。指出：植物的物質(zhì)累積來自水。

2光合作用的研究歷程②1771年英國科學家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點燃的燭炬與綠色植物一塊兒放在密閉的玻璃罩內(nèi)，燭炬不易熄滅；將小鼠與綠色植物一塊兒放在玻璃罩內(nèi)，小鼠不易窒息而去世，②普利斯特利的實驗證實：植物可以更新空氣。

2光合作用的研究歷程④英格豪斯的實驗③1785年，因為空氣構(gòu)成的發(fā)現(xiàn)，人們明白了綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸取的是二氧化碳。普利斯特利實驗只有在陽光照射下才成功植物體只有綠葉才能更新空氣④英格豪斯的實驗⑤1845年，德國科學家梅耶指出，植物進行光合作歷時，把光能轉(zhuǎn)換成化學能貯存起來。

2光合作用的研究歷程⑥1864年,德國科學薩克斯把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有產(chǎn)生色彩變化，暴光的那一半葉片則呈深藍色。證實：綠色葉片在光合作用中發(fā)生了淀粉。碘蒸氣處理一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片綠葉光合作用中產(chǎn)生淀粉⑥薩克斯的實驗實驗⑦1880年，德國科學家吉爾曼用水綿進行光合作用的試驗。證實：葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所，氧是葉綠體開釋出來的。

2光合作用的研究歷程⑧20世紀30年月美國科學家魯賓、卡門采納同位素標記法鉆研了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2，開釋的是18O2；第二組提供H2O和C18O，開釋的是O2。光合作用開釋的所有氧來自水。

2光合作用的研究歷程⑧魯賓和卡門的實驗H2O和C18O2H218O和CO2O218O2光合作用釋放的氧氣來自水小球藻小球藻⑨卡爾文的實驗小球藻14CO214C6H12O6卡爾文循環(huán)

2光合作用的研究歷程思考與討論光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件是什么？你能用一個化學反應式表示出來嗎？

分析人類對光合作用的探究歷程，你還有那些感悟？請與同學交流能否設(shè)計一個簡單實驗來驗證光合作用需要CO2？光合作用如何發(fā)生？

葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能：葉綠體是進行光合作用的場所在類囊體的薄膜上散布著擁有吸取光能的光合色素，在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質(zhì)中含有很多光合作用所必須的酶。雙層膜水的光解：2H2O→4[H]+O2合成ATP：ADP+Pi→ATP光酶光能3-1光反應場所：葉綠體的類囊體的薄膜上(1層）3光合作用的過程CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的還原2C3→→C6H12O6酶ATP[H]酶3-2暗反應場所：葉綠體的基質(zhì)

ATPADP+Pi+能量合成酶水解酶3光合作用的過程１光反應（場所：類囊體結(jié)構(gòu)的膜上）（１）２Ｈ２Ｏ４［Ｈ］+Ｏ２（２）ＡＤＰ+ＰiＡＴＰ+Ｈ２Ｏ2暗反應（場所：葉綠體基質(zhì)）（１）Ｃ５+ＣＯ２２Ｃ３（二氧化碳固定）（２）

２Ｃ３ＣＨ２Ｏ（二氧化碳還原）ＡＴＰ+Ｈ２ＯＡＤＰ+Ｐi光酶、光、色素

酶酶、[Ｈ]Ｃ５卡爾文循環(huán)光反應暗反應有氧呼吸反應場所葉綠體基粒類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體反應條件光、色素和酶ATP、[H]、酶O2、酶物質(zhì)變化水的光解ATP的合成CO2的固定CO2的還原葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解[H]的氧化能量變化光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能活躍的化學能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能影響因子光照強度、CO2濃度、T、礦質(zhì)元素、H2OT、O2總反應式葉綠體光CO2+H2O*

(CH2O)n+O2*光合作用總反應式4光合色素與光能的捕獲和轉(zhuǎn)化胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b葉綠體色素的分離實驗光合色素及作用葉綠素a：C55H72O5N4Mg（藍綠）

?葉綠素葉綠素b：C55H70O6N4Mg（黃綠）

?

類胡蘿卜素胡蘿卜素C40H56

（橙黃）葉黃素C40H56O2（黃色）場所過程葉綠體（類囊體）葉綠素類胡蘿卜素吸收紅光、藍紫光吸收藍紫光5影響光合作用的因素（曲線分析）什么因素影響光合作用？光合作用需要什么條件？5-1光照強度：在一定范圍內(nèi)，光合速度隨光照強度的加強而加速，超越光飽合點，光合速度反而會降低。5-2溫度：溫度可影響酶的活性。5-3二氧化碳濃度：在一定范圍內(nèi)，光合速度隨二氧化碳濃度的增添而加速，到達一定程度后，光合速度保持在必定的程度，再也不增添。5-4水：光合作用的原料之一，貧乏引起光合速度降低。如何調(diào)控影響光合作用的因素適量控制光照強度延伸光合作用的時間增加光合作用的面積------公道密植，間作套種。溫室大棚用無色透明玻璃溫室栽培植物時，白日適量控制溫度，晚上適量降溫。溫室栽培多施有機肥或放置干冰，控制二氧化碳濃度。6光合作用有什么意義？鞏固練習1、下列關(guān)于光合作用的敘述，正確的是（）

A、光合作用的兩個階段均有[H]和ATP產(chǎn)生B、光合作用中產(chǎn)生的氧氣來自于CO2中氧C、光合作用中固定二氧化碳的是C5化合物D、光合作用的暗反應必須在暗處進行2、光合作用過程中，ATP形成和C3的還原場所分別是（）

A、都在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)B、都在葉綠體基質(zhì)

C、前者在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上，后者在葉綠體基質(zhì)中D、前者在葉綠體基質(zhì)中，后者在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜3、葉綠體中ATP、ADP的運動方向是（）A、ATP、ADP同時由葉綠體基質(zhì)向囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上運動B、ATP、ADP同時由囊狀結(jié)構(gòu)薄膜向葉綠體基質(zhì)運動C、ATP由葉綠體基質(zhì)向囊狀結(jié)構(gòu)運動，ADP則向相反方向運動D、ADP由葉綠體基質(zhì)向囊狀結(jié)構(gòu)薄膜運動，ATP則向相反方向運動

4、光合作用暗反應階段中直接利用的物質(zhì)是（）

A、O2和C3B、葉綠體色素

C、H2O和O2D、[H]和ATP

科學家用14C標記二氧化碳，發(fā)現(xiàn)碳原子在一般植物體內(nèi)光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑是（）A．二氧化碳→葉綠素→葡萄糖B．二氧化碳→ATP→葡萄糖C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖在一定時間，綠色植物在一定強度的_____________的照射下，放出的氧最多A．白光B．紅光和藍紫光C．藍紫光和綠光D．紅光和綠光生長旺盛的葉片，剪成5mm見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理，如圖，這四個處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是（）A光照增強，光合作用增強，但在光照最強的夏季中午，由于氣孔的關(guān)閉，光合作用不但不能繼續(xù)增強，反而下降，主要原因是（）A．H2O分解產(chǎn)生的[H]數(shù)量不足B．暗反應過程中還原劑數(shù)量不足C．葉綠體利用光能合成ATP數(shù)量不夠D．暗反應過程中C3產(chǎn)生得太少光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)化途徑是（）A．光能→色素→糖類B．色素→ATP→糖類C．光能→ATP→糖類D．ATP→三碳化合物→糖類將一株植物培養(yǎng)在H218O中并進行光照，過一段時間后18O存在于A．光合作用生成的水中B．僅在周圍的水蒸氣中C．僅在植物釋放的氧氣中D．植物釋放的氧氣和周圍的水蒸氣中在有氧呼吸過程中，進入細胞中的氧將（）A．與還原氫結(jié)合生成水，產(chǎn)生少量能量B．與碳結(jié)合形成二氧化碳C．在線粒體中和細胞質(zhì)基質(zhì)中被消耗D．與還原氫結(jié)合生成水，產(chǎn)生大量能量光合作用的產(chǎn)物中，氧氣、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氫、葡萄糖中的氧依次來自于①二氧化碳②氣孔直接吸收③水的分解④葉綠素的分解A．①②④③B．③①②④C．③①③①D．①③①③將置于陽光下的盆栽植物移至黑暗處，則細胞內(nèi)三碳化合物與葡萄糖的生成量的變化是（）A．C3增加，葡萄糖減少B．C3與葡萄糖都減少C．C3與葡萄糖都增加D．C3突然減少，葡萄糖突然增加分析說明題：綠色植物光合作用的影響因素是多方面的，其外界因素有光照強度、CO2的含量，溫度等；其內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等。請根據(jù)圖A對影響光合作用的因素進行分析：(1)如果橫坐標代表光照強度，其影響光合速率主要是影響