1、1,光合作用 （复 习）,2,一、光合作用的意义,1、制造有机物,2、转化并储存太阳能,3、使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定,4、对生物的进化具有重要作用,-生物界最基本的物质代谢和能量代谢,基础知识回顾,3,物质变化：,叶绿体基粒,叶绿体基质,吸收和传递光能： 大多数叶绿素a、全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素 吸收和转化光能： 少数处于特殊状态的叶绿素a,维管束鞘细胞内无叶绿体， 全过程在叶肉细胞内完成,光反应及C4途径在叶肉细胞内完成，而C3途径在不含基粒的维管束鞘细胞内叶绿体上完成,思考：光反应和暗反应之间的有何联系？,二、过程,4,三 C3植物和C4植物,C3植物,C4植物,14C
2、O2,14C4,14C3,14C3,5,什么叫C3途径？,光合作用中把CO2固定成C3化合物的途径，叫做C3途径。,什么叫C4途径？,光合作用中把CO2固定成C4化合物的途径，叫做C4途径。,C3途径和C4途径,6,卡尔文将小球藻放置在含有未标记的CO2的密闭容器中，然后注入14C标记的CO2，培养相当短的时间后，将小球藻浸入热的乙醇杀死，提取产物进行分析。发现14C标记的CO2在几秒钟之内就转变成三磷酸甘油酸(C3) 。而在时间较长的光合作用后，卡尔文又找到了含有放射性的C5和C6,这个实验证明了光合作用中由CO2转化的第一个产物是什么？,三磷酸甘油酸(C3),7,在实验中，卡尔文发现在光照
3、下C3和C5很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低。如果在光照下突然中断二氧化碳的供应，则C5就积累起来，C3就消失。,今天你如何分析这种现象的产生？,8,在小麦体内该反应发生的场所在哪里？ 需要什么条件？CO2的受体是什么?最初的产物是几碳化合物？,9,C3植物：,光合作用时CO2中的C直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。,10,澳大利亚科学家MDHatch和CRSlack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现，当向这些植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，90%以上的14
4、C出现在含有四个碳原子的有机酸草酰乙酸（C4）中，随着光合作用的进行，C4中的14C逐渐减少，而C3中的14C逐渐增多。,C4植物的发现：,11,C4植物：,光合作用时CO2中的C首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物。例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。,12,部分C4植物,高梁,甘蔗,粟( 谷子,小米),苋菜,玉米,第一节 光合作用,13,维管束鞘细胞不含叶绿体。叶肉细胞都含有叶绿体。,C3植物,14,维管束鞘细胞比较大，含有没有基粒的叶绿体，数量多，个体大。叶肉细胞含正常的叶绿体。,C4植物,（花环式）,15,CO2,由上图可见： C4植物的光合作用中的C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体内
5、， C3途径发生在维管束鞘细胞的叶绿体内，两者共同完成CO2的固定。,16,C4途径的意义：,同C3植物相比， C4植物大大 提高了固定CO2的能力。,17,四、影响光合作用的因素：,光照、温度、 CO2、矿质元素、水等等,18,例：温度和CO2对光合作用强度的影响曲线,19,思考： 甲乙两图中的AB曲线分别表示C3、C5中的哪一种？,20,历年全国高考题目分析,（01年05年）,思考：若降低温度，曲线如何变化？,21,番茄种子播种在苗床上，在适宜的条件下，第6天子叶展开，第9天幼叶出现。研究人员从种子到幼苗形成期间每天测定其干重，并绘制成曲线。下面四个曲线图中，正确的是A B C D,200
6、2年,考查产物（光合作用和呼吸作用的关系）,A,22,2003年,考查影响光合作用的因素,下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是 A 光是叶绿素合成的必要条件 B 低温抑制叶绿素的合成 C 矿质元素影响叶绿素的合成 D 提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照 和CO2，可进行光合作用,D,23,2004年,考查过程,离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是 A、C3化合物增多，C5化合物减少 B、C3化合物增多，C5化合物增多 C、C3化合物减少，C5化合物增多 D、C3化合物减少，C5化合物减少,C,24
7、,2005年,考查C4植物C4 、C3途径,光照下，供给玉米离体叶片 的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是（ ）,少量,足量,25,上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题： 1、图中DE段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应 强度，使 化合物数量减少，影响了CO2固定。 2、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是（ ） A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果 B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多
8、的有机物 C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应 D、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行,一天光合速率变化,B,E,D,C,A,光照强度逐步减弱,ATP,NADPH,还原作用,五碳,C,例题,26,回答下列问题： （1）金鱼藻的呼吸速率随温度升高而升高，原因是_（2）20条件下，用15klx的光强度连续照射11.3h，合成的葡萄糖约为 mg，其中约有 mg用于呼吸作用。 （3）10条件下连续12h给以20klx的光照，再转入30条件下连续8小时暗处理，则金鱼藻在20小时内，葡萄糖的净含量将增加_mg。,将金鱼藻置于一烧杯中培养。在不同温度下，金鱼藻光合速率
9、（用每小时O2净产量表示）与光照关系如图所示。,呼吸速率（用每小时O2消耗量表示）与温度关系如下表：,一定范围内,酶的活性随温度的升高而增强,90.05,5.30,39.75,27,提高农作物的光能利用率,28,有限的粮食,众多的人口,29,你能想出哪些措施提高农作物的产量？,培育优良品种,防治害虫,提高光能的利用率,降低呼吸消耗,30,提高农作物的光能利用率,在单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能的比。,光能利用率:,有哪些措施能提高光能利用率？,31,CO2 + 2H2O*,光能,叶绿体,（CH2O）+ H2O + O2*,反应式,原料,条
10、件,产物,怎样才能提高光能利用率？,增加CO2 浓度,增加水分,光照强度、时间、面积,矿质元素,提高农作物的光能利用率,32,（一）光照强度的控制,提高农作物的光能利用率,33,（一）光照强度的控制,阳生植物阴生植物,：喜阳光充足环境(如：水稻、小麦、玉米等) ：喜潮湿、背阴环境(如：胡椒、三七、人参等),不同的农作物，对光照强弱的需求不同,提高农作物的光能利用率,34,应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,（一）光照强度的控制,提高农作物的光能利用率,35,植物在能量相等的不同单色光下，红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率，而黄绿光则不利于提高光合作用效率； 在红光下，光合产物中糖类含量较
11、多，在蓝紫光下，光合产物中蛋白质和脂肪较多。,措施：在塑料大棚或人工光照的温室中，给绿色植物开“光吧”,（二）：不同光质的影响,36,O,a b： b c： c d： d e：,CO2太低，农作物消耗光合产物；,（三）二氧化碳的供应,随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；,CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；,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。,37,措施：,空气中CO2含量一般占330mg/L，与植物光合所需最适浓度（1000mg/L）相差太远。,必须指出：增加CO2可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高CO2浓度，会产生“温室效应”,（三）二
12、氧化碳的供应,温室：增施农家肥，使用二氧化碳发生器。 大田：确保良好通风；增施有机肥料；深施 “碳铵”,38,（四）必需矿质元素的供应,哪些必需元素会影响光合作用？,（1）N：是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。 （2）P：是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组成成分。 （3）K：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。,提高农作物的光能利用率,39,（1）根据植物的生长规律和需肥规律进行适时适量施肥。 （2）可进行根外施肥。 （3）与豆科植物进行间种和轮作，提高土壤的肥力，使植物获得更多的氮肥。 （4）将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力的有效措施。,应如何进行合理施肥？,（四）必需矿质元素的供应,提高农作物的光能利用率,40,（1）延长光合作用时间：如轮作、间作、套种,（2）增加光合作用面积：如合理密植,（4）二氧化碳的供应,（5）必需矿质元素的供应,提高农作物的光能利用率,（3）光照强度的控制,小 结：,41,能量从何而来,
