叶绿素的提取实验以及光合作用的影响因素课件.ppt

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1、,光合作用,捕获光能的色素和结构,叶片中的叶肉细胞,绿叶,叶肉细胞亚显微结构模式图,叶绿体亚显微 结构模式图,与光合作用有关的色素和酶分布在哪里呢？,外膜,基粒,基质,内膜,类囊体膜,在类囊体膜上分布有光合作用所需的 和 ，在基质中也分布有光合作用所需的 。,色素,酶,酶,色素,叶绿体基粒的类囊体的薄膜,位置,分类,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,功能,吸收、传递、转化光能。,含量占1/4,含量占3/4,(蓝绿色）,（黄绿色）,（橙黄色）,（黄色）,少了光合色素会如何呢？（韭黄、叶上白边、白化苗）,实验:光合色素的提取和分离,一、实验原理:,1、提取原理：色素能溶解在

2、无水乙醇中。,2、分离原理：各种色素都能溶解在层析液中，但 溶解度不同。溶解度大的色素随层 析液在滤纸上扩散得快；溶解度小 的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。 纸层析法,二、实验过程,1、提取色素：,取适量菠菜叶，加无水乙醇，再加少许二氧化硅和碳酸钙，迅速研磨成匀浆。,二氧化硅作用：碳酸钙作用：,研磨充分,防止叶绿素被破坏,2、过滤,在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥发）。,3、制备滤纸条并画线,画线要细、直、齐，使色素带平整、不重叠。,铅笔线,滤纸条剪去两角是为了在层析过程中,层析液同步到达滤液细线,将滤纸条的一端剪去

3、两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线,4、画滤液线：,吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画34次。,重复画几次是使后来的色素带清晰,5、分离叶绿体中的色素,滤液细线高于层析液：防止色素溶于层析液中，导致色素带不清晰。,将滤纸条插入层析液中，用棉塞塞紧试管口。注意不能让滤液细线触及层析液。,层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的色素溶解度不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。,6、实验结果分析,色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度,胡萝卜素叶黄素叶绿素a

4、 叶绿素b,橙黄色黄色蓝绿色黄绿色,最少较少最多较多,最高较高较低最低,最快较快较慢最慢,色素,叶绿体基粒的类囊体的薄膜,位置,分类,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,功能,吸收、传递、转化光能。,含量占1/4,含量占3/4,(蓝绿色）,（黄绿色）,（橙黄色）,（黄色）,少了光合色素会如何呢？（韭黄、叶上白边、白化苗）,绿叶中的色素,吸收可见的太阳光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,7、色素的吸收光谱,光合作用的过程（光反应、暗反应两个阶段）,2022/12/4,2022/12/4,下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是 ()A是光合色素

5、，分布在叶绿体和细胞质基质中B是氧气，可参与有氧呼吸C是三碳化合物，能被氧化为(CH2O)D是ATP，在叶绿体基质中生成,2022/12/4,增加,减少,减少,减少,减少,增加,增加,增加,减少,增加,增加,减少,增加,减少,减少,增加,C3和C5变化趋势相反,光反应阶段和暗反应阶段的比较,叶绿体类囊状薄膜上,叶绿体基质中,必须有光、色素和酶,有光无光均可、多种酶,光能ATP中活跃的化学能,有机物中稳定的化学能,1、光反应为暗反应提供H和ATP；,2、暗反应为光反应提供ADP和Pi,水的光解：2H2O4H+O2合成ATP：ADP+Pi ATP,光,酶光能,CO2的固定 CO2+C5 2C3C3

6、的还原2C3+H （CH2O）+,酶,酶ATP,比较光合作用、呼吸作用,光、色素、酶,叶绿体,细胞质基质、线粒体,有光无光均可、酶,无机物 有机物,有机物 无机物,ATP中活 跃化学能,光能,糖类等有机物中稳定化学能,有机物稳定的化学能,ATP中活 跃化学能、热能,合成有机物，储存能量,分解有机物，释放能量,1. 物质：光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）2. 能量：,合成代谢,分解代谢,合成,分解,某班学生以新鲜菠菜叶为材料进行叶绿体中色素的提取和分离的实验时，由于各组操作不同，出现了如图所示的四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是A甲可能误用蒸

7、馏水做提取液和层析液B乙可能是因为研磨时未加入SiO2C丙是正确操作得到的理想结果D丁可能是因为研磨时未加入CaCO3,2022/12/4,如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中为生理过程，ah为物质名称，请据图回答： （1）图中物质b和g分别是_和_（2）过程、发生的场所依次是_和_（3）上述过程中，能够产生ATP的过程是_，必须有氧气参与进行的是_（4）较强光照下，过程中d的移动方向是_（5）假如白天突然中断CO2的供应，则在短时间内f量的变化是_（增加、减少或不变），植物合成糖类等有机物的量变化是_（增加、减少或不变）；假如该植物从光照条件下移到黑暗处，h量的变化

8、是_（增加、减少或不变）,2022/12/4,化能合成作用,绿色植物以光能为能源来合成有机物，是自养生物。 少数细菌利用无机物氧化释放出来的 能量来制作有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。 如硝化细菌能将氨氧化成亚硝酸再氧化成硝酸，利用此反应中释放的化学能将二氧化碳和水合成为糖类，也是一直自养型生物,影响光合作用的因素,光合速率：光合作用的强度，又称为光合速率。光合作用速率可以用一定量的植物在单位时间内进行光合作用释放O2或吸收CO2的量或有机物的产生量来表示。影响光合作用的因素：内在因素：植物体自身生长发育的不同阶段、生长状态，叶龄等。外在因素：光照强度、CO2浓度、温度、其他方面（如水、

9、矿质元素）等。,测定光合作用速率的装置,总光合作用 = 净光合作用 + 呼吸作用,（表观光合作用）,O2的释放量CO2的吸收量有机物的积累量,（真正光合作用）,O2的产生量CO2的固定量有机物的产生量,光合作用与呼吸作用的物质联系,=,+,呼吸作用消耗的O2呼吸作用产生的CO2呼吸作用消耗的有机物,0,吸收量,光照强度,A,B,C,B：光补偿点：,C：光饱和点：限制因素CO2浓度、温度等,CO2, B：光补偿点：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放CO2的量,C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。,释放量,CO2,A点：光照强度为零，只有呼吸作用

10、,光照强度,总光合作用,净光合作用,现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位mg/(dm2h) 。下列说法正确的是() Am2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小Bm1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小C该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度D(m2m1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量,如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量

11、和O2产生总量的相对变化对植物生理过程分析正确的是（）A光照强度为a时，光合作用强度不为零B光照强度为b时，光合作用与呼吸作用强度相等C光照强度为c时，光合作用强度是呼吸作用强度两倍D光照强度为d时，光合作用从环境中吸收2单位CO2,0,吸收量,光照强度,A1,B1,C1,B：光补偿点,C：光饱和点,CO2,阳生植物,阴生植物,阳生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿点和光饱和点。,A2,B2,C2,释放量,CO2,应用,（1）间作、套作：巧妙搭配各种农作物，从时间和空间上更好的利用光照。（2）通过合理密植,增加光合作用面积。（3）夏天正午农作物遮阴，阻止气孔关闭，有利于提高光合作用强

12、度。,2、 CO2浓度,植物能够进行光合作用积累有机物质的最低CO2浓度称为CO2补偿点，例如图中的A点。在一定范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用强度也增加，如图中A、B之间范围内。当CO2浓度继续增加时，光合作用强度不再增加或增加很少，此时的CO2浓度称为CO2的饱和点，如图中的B点。如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而下降，甚至引起植物CO2中毒，影响植物正常的生长发育。例如图中B、C之间。,应用,（1）农田：通风透光，有利于充分利用光能和更多的CO2。（2）温室：使用农家肥和CO2发生器，提高CO2浓度。,3、温度,应用：适时播种；白天提高温度，晚上降低温度。,例2：,

13、例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答： 1为什么710时的光合作用强度不断增强？2为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？ 3为什么1417时的光合作用强度不断下降？,1710时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。,212时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。,31417时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。,4、矿质元素,1）氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。2）磷也是NADP+和ATP的要组成成分，在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要作用。3）绿色植物通过光合作用合

14、成糖类、以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官，都需要钾。4）镁是叶绿素的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素。,预防干旱合理灌溉,1.水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质3.水还影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体,5.水,P点时，限制光合速率的因素应为 所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。,横坐标,到Q点时， 所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子限制因素：就是瓶颈，阻碍某事物发展的关键性因素。改变这个因素，反应速率改变，就是限制因素，改变它对反应速率不影响，就不是限制因素,横坐标,多变量坐标图分析,甲、乙、丙三

15、图分别表示几个环境因素对小麦光合作用速率的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在适中范围。请据图回答以下问题： (1)甲图P点，限制小麦光合作用速率的因素为；乙图Q点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高小麦光合作用速率，可尝试采取的措施是；预计丙图Q点之后三条曲线的走势为。(2)干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用图 说明，其具体解释是。(3)除上述因素外，也是影响光合作用速率的主要因素之一。,为探究影响光合作用强度的环境因素，将同一品种的玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示下列分析下列分析错误的是（） A施肥与CO2的吸收无关。B与B点相比，A点条件下限制CO2吸收量的主要因素是光照强度。C与D点相比，C点条件下限制光合作用强度的因素是土壤含水量。D与C点相比，A点施肥过少，限制了CO2的吸收。,