高中生物《光合作用》课件 34页

光合作用\n基粒外膜内膜基质\n1.光合作用是不是细胞呼吸的逆反应？2.氧气中的氧来自哪里？第五节光合作用进行光合作用的生物有哪些？自养生物异养生物6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体\n1939年，美国鲁宾和卡门的实验结论：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。光合作用释放的O2是来自同是气体的CO2吗？同位素标记法AB\n太阳光红外光>700nm可见光400-700nm紫外光<400nm紫靛蓝绿黄橙红\n橙黄色黄色蓝绿色黄绿色主要吸收红光、蓝紫光主要吸收蓝紫光胡萝卜素，C40H56叶黄素，C40H56O2叶绿素a，C55H72O5N4Mg叶绿素b，C55H70O6N4Mg叶绿体中色素提取和分离的实验原理是什么？95%的乙醇，层析液（都是有机溶剂）。\n吸收光谱\n叶绿体中的色素3叶绿素1类胡萝卜素3叶绿素a1叶绿素b2叶黄素1胡萝卜素都能吸收和传递光能叶绿体中的色素（有保护叶绿素作用）分布在类囊体的薄膜上。\n光反应场所：叶绿体类囊体的薄膜上。条件：直接需要光、色素、酶。光反应包括光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。\n叶绿素、类胡萝卜素复合体（光系统）叶绿素类胡萝卜素光光叶绿素a蛋白质复合体光反应包括光系统Ⅰ和光系统Ⅱ\n2e-高能电子低能电子e-光系统Ⅰ+H++NADP+NADPH（强还原剂）光反应ADP+PiATP能量光系统Ⅱ低能电子e-高能电子e-叶绿素、类胡萝卜素复合体½O2+2H+H2O2e-\n叶绿体中的色素H2OO2NADPHATPADP+Pi水的光解①H2O的光解；②ATP的形成。光反应(1)光能被吸收并转化为ATP中的化学能；(2)水在光下裂解为H+、O2和e-；(3)水中的氢（H++e-）在光下将NADP+还原为NADPH。\n物质变化：能量变化：H2O→2H++½O2+2e-ADP+Pi+能量→ATP光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能光反应中的物质变化NADP++H++2e-→NADPH\n碳反应场所：叶绿体基质。条件：不需光直接参与、酶。\n多种酶参加催化1个CO2①CO2的固定；②C3的还原。碳反应提供NADPH提供ATP还原2个三碳糖磷酸三碳糖离开卡尔文循环三碳糖再生为3个RuBP2个磷酸甘油酸1个RuBP固定（C5）（C3）\n多种酶参加催化3个CO2①CO2的固定；②C3的还原。碳反应提供NADPH提供ATP还原6个三碳糖磷酸1个三碳糖离开卡尔文循环5个三碳糖再生为3个RuBP6个磷酸甘油酸3个RuBP固定（C5）（C3）\n碳反应中的物质变化CO2的固定：C3的还原：C5（RuBP）的再生：5三碳糖→3C5ATPADPNADPHNADP+6三碳糖6C33C5（RuBP）+3CO2→6C3（3-磷酸甘油酸）\n光合产物在植物细胞中的利用1.碳反应的直接产物是三碳糖；2.三碳糖在叶绿体内能参与合成淀粉、蛋白质和脂质；3.大部分三碳糖运到叶绿体外，转变成蔗糖。\n光反应与碳反应的关系叶绿体中的色素H2ONADPHATPADP+Pi水的光解O22C3C5三碳糖多种酶参加催化CO2还原固定C5的再生3\n环境因素影响光合速率CO2+2H2O*光能叶绿体(CH2O)+H2O+O2*原料条件产物怎样才能提高光合速率？光合速率(光合强度)指一定量植物在单位时间内进行多少光合作用(可用O2吸收量或CO2释放量表示)。CO2浓度水分光照矿质元素温度\n（光饱和点）（光补偿点）光强度ABCO2吸收值CO2释放值黑暗中呼吸作用强度表观光合速率真正光合速率(1)影响光合速率的因素（光强度）真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率\n光合速率与光强度的关系1.对植物而言，光照越强越好吗?2.请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?102010505-放出吸收O2(mg/dm2h)光照强度(klx)ABCDE\n红光区蓝紫光区不同光质对光合速率的影响\n光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。(2)影响光合速率的因素（温度）呼吸作用光合作用温度吸收或释放量CO20\n将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：日温(℃)夜温(℃)11172330—33.2cm19.9cm2330.7cm24.9cm15.8cm1716.8cm10.9cm—温室栽培中，可适当提高白天温度，适当降低夜间温度，从而提高作物产量（有机物积累量）。影响光合速率的因素（温度）\n1.如何提高大田和温室中的CO2含量?CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。2.请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?(3)影响光合速率的因素（CO2浓度）CO2浓度光合速率0AB\n光强度AB（光补偿点）（光饱和点）CO2的吸收量CO2的释放量光照强度的影响温度，CO2一般情况下，光强度达到B点后，限制光合速率的主要原因有哪些？\n环境因素对光合速率的综合影响较高光强度CO2浓度光合速率0BA较低光强度光强度可以影响CO2饱和点的变化，同样道理，温度，CO2浓度也可以影响光饱和点的变化。光强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的。\n若降低环境中CO2浓度，图中A点、B点将会如何移动？光强度AB（光补偿点）（光饱和点）CO2的吸收量CO2的释放量环境因素对光合速率的综合影响\nRuBP羧化酶既有羧化作用，又有加氧作用。催化RuBP与O2结合，形成一个三碳酸(C3)和一个二碳化合物(C2)。二碳化合物随后进入线粒体被氧化成为CO2。较高CO2浓度时，羧化酶活性相对高，促进光合作用;较高O2浓度时，加氧酶活性相对高，促进光呼吸。光呼吸\nC-3植物：CO2被同化后形成的第一个化合物是三碳酸，如水稻、小麦、树木、大部分蔬菜等。C-3植物和C-4植物C-4植物：在发生卡尔文循环之前，CO2在另一种更强的羧化酶的作用下，先被固定在一种四碳酸中，如玉米，高粱，甘蔗等。\nC-4植物叶片结构的特点维管束鞘细胞部分叶肉细胞（含另一种羧化酶）叶肉细胞中：CO2+三碳酸(C3)四碳酸(C4)维管束鞘细胞中：卡尔文循环羧化酶\nCO2C4C4三碳酸NADP+NADPHATPADP多种酶的催化2C3C5三碳糖CO2叶肉细胞维管束鞘细胞C4途径C3途径C-4植物光合作用特点示意图释放\nC-4途径可以提高维管束鞘细胞中的CO2浓度,抑制卡尔文循环中RuBP羧化酶的加氧活性，抑制光呼吸。在高温、高光强度的条件下，C-4植物将光能转化到糖中的效率几乎是C-3植物的2倍。C-4途径的意义