光合作用和呼吸作用专题复习.ppt

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1、,光合作用和呼吸作用专题复习,1.结构基础的比较：叶绿体和线粒体,2.光合作用和呼吸作用的过程、意义,3.两者在生态系统物质循环和能量流动中的作用,5.光合作用和呼吸相关计算,4.光合作用和呼吸作用限制因素,光合作用概述：,1、概念：,2、总反应式：,光能,叶绿体,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。,光合作用的反应式：,光能,叶绿体,物质：,能量：,光合作用的实质,把CO2和H2O转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能,基质,外膜,囊状结构,基粒,内膜,1,2,3,4,5,叶绿体,一、捕获光能的色素和结构,对大多数生物，活细胞所需能量

2、的最终源头是_。,太阳能,实验,绿叶中色素的提取和分离,1、提取的色素原理？2、分离色素的原理？,色素能溶解在有机溶剂无水乙醇,各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的则在滤纸上扩散的快。,1、二氧化硅的作用？2、碳酸钙的作用？3、加无水乙醇的目的？,使研磨更加充分,防止色素被分解,提取色素：称取-剪碎-研磨-过滤（单层尼龙布）,溶解色素,色素的提取和分离 纸层析法,方法步骤1、提取色素：称取、剪碎、研磨（碳酸钙二氧化硅 无水乙醇），过滤（单层尼龙布）2、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线3、画滤液细线：细、直、齐，重复几次。4、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细,一

3、、捕获光能的色素和结构,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？,（橙黄色）,（黄色）,（蓝绿色）,（黄绿色）,滤液细线画的不均匀,关于色素,种类,功能,吸收、传递和转化光能,特性,不溶于水，只溶解于有机溶剂,蓝紫光,红光 蓝紫光,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、树叶为什么是绿色？,二、光合作用的原理和应用,光合作用的定义,绿色植物通过_，利用_，把_转化成储存能量的_，并释放出_的过程。,光合作用的探究历程

4、（P101102）,光能,叶绿体,O2,有机物,CO2和H2O,1939年鲁宾和卡门的实验（同位素示踪法）,结论：光合作用释放的氧全部来自水。,美国卡尔文,用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。,总结光合作用的反应式,糖类,叶绿体中的色素分子,光能,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,H2O,O2,H,多种酶参加催化,酶,(CH2O)+H2O,CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应阶段,暗反应阶段,光合作用的过程,光合作用怎样进行？,光反应,暗反应,反应场所,反应条件,物质变化,能量变化,囊状结构的膜

5、上,叶绿体基质,光照,有光无光都可进行,水分解成H和O2,ATPADP和Pi,光能ATP中活跃的化学能,ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能,光反应和暗反应的比较,条件：,过程：,场所：,光反应总结：,光、色素、酶,叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜,水的光解：NADPH的形成：ATP的形成：,用于暗反应,（活跃化学能）,暗反应总结：,CO2的固定：,C3的还原：,ATP,NADPH、,条件：,场所：,物质变化：,能量变化：,叶绿体的基质中,多种酶、,NADPH、ATP,C5的再生：,NADPH、,ATP,光能转换成电能再变 成活跃的化学能（ATP、NADPH中）,活跃的化学能变成稳定的化学能

6、,光反应为碳反应提供NADPH和ATP,碳反应为光反应提供NADP+和ADP和Pi,CO2的固定：,2C3 三碳糖,光合作用过程图解,哪些外界条件会影响光合作用的进行,影响光合作用的因素,光合作用,B：光补偿点,C2：光饱和点,光照强度,0,C2,b(总光合量)=a(净光合量)+c(呼吸作用),光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。,光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。,1.光照强度,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?,A点：黑暗时，只进行细胞呼吸,区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放

7、,AB段：弱光下，光合作用小于细胞呼吸,B点：光补偿点，光合作用等于细胞呼吸,BC1段：强光下，光合作用大于细胞呼吸,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)（温度）,在一定范围内温度对光合作用的影响,2、温度影响酶的活性,光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响；B点表示：；BC段表示：；,酶的活性,酶,此温度条件下，光合速率最高,超过最适温度，光合速率随温度升高而下降,温室栽培中，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。,应 用,b:CO2的补偿点,c:CO2的饱和点,ab:CO

8、2太低，农作物消耗光合产物；bc:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；cd:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；de:CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。,a,c,b,d,e,（3）CO2浓度,有机物积累,1.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?,光合速率的日变化:,两个时间段为何光合速率不同？,H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光合速率越快，但到A

9、点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。,（4）水分,N：酶及NADPH和ATP的重要组分P：磷脂、NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分,（5）矿质元素：,BACK,CO2吸收量,CO2释放量,A,B,C,D,光照强度,25 0.1CO2,25 0.2 CO2,35 0.1 CO2,4.AC段限制光合作用的主要因素是,光照强度,3.如果缺乏Mg元素B点（左移、右移）,右移,5.CD段限制光合作用的主要因素是,温度、CO2浓度,1.B点的含义是:,光合作用强度和呼吸作用强度相等,2.A点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有,线粒

10、体,例1：左图表示植物有关生理作用与环境因素的关系，请回答：,光合作用的场所只能是叶绿体吗？,蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。,概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用,例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌,化能合成作用,提高农作物产量的措施：,延长光合作用时间：增加光合作用面积：,增加光能利用率,提高光合作用效率,控制光照强弱控制光质控制CO2供应控制必需矿质元素供应适时适量施肥,提高复种指数温室中人工光照,合理密植间作套种,通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器,阴生植物阳生植物,提高农作物光合强度的措施：注意多用一些适当、适量

11、、合理等字眼,3、适当提高CO2浓度,4、适当提高温度,5、适当增加植物体内的含水量,6、适当增加矿质元素的含量,2、合理密植,O2的产生量CO2的消耗量光合作用C6H12O6产生量,光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率,光合作用的计算：,O2的释放量呼吸作用的耗O2量,CO2吸收量呼吸作用CO2的产生量,光合作用C6H12O6积累量呼吸作用C6H12O6消耗量,间 作,一茬有两种或两种以上生育季节相近的作物，在同一块田地上成行或成带（多行）间隔种植的方式。公元6世纪齐民要术叙述了桑与绿豆或小豆间作、葱与胡荽间作的经验。,套 作,在前季作物生

12、长后期的株、行或畦间播种或栽植后季作物的种植方式。套作的两种或两种以上作物的共生期只占生育期的一小部分时间，是一种解决前后季作物间季节矛盾的复种方式。主要方式有：小麦套玉米或再套甘薯或大白菜；,轮 作,在同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物，是用地养地相结合的一种生物学措施。有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害；能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力。,光合作用相对强度的三种表示方式：2释放量；C2吸收量；植物质量（有机物）增加量。,如何判断净/总光合作用？,这株植物在光下1小时光合作用共产生克葡萄糖,该叶片在10、5000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量

13、是mg.,。则1小时积累的葡萄糖是克。,1、看文字,在25条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖克。,总光合量,总光合量,净光合量,总光合量,有关光合作用与呼吸作用的常用词语的含义：葡萄糖的“制造”、“生产”、“合成”、“生成”、“产生”葡萄糖的“积累”、“净生产量”二氧化碳或氧气的“减少量”、“增加量”“黑暗或夜晚”“光照或白天”,总光合量,净光合量,净光合量,呼吸量,既有光合又有呼吸,嵴,内膜,外膜,基质,（DNA、酶）,1,2,3,4,线粒体,CO2,葡萄糖,线粒体,细胞质基质,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,呼吸作用,生物群落,四、影响细胞呼吸的因素？,温度：O2：H2O：CO2：,从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降,影响酶活性从而影响呼吸作用,影响细胞呼吸的方式,各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强,5 10 15 20 25 30 氧气浓度（%）,CO2的释放速率,这时植物组织有氧呼吸强度很低而无氧呼吸又被抵制，果蔬内有机物消耗最少,5%,如何降低氧的浓度？,酵母菌的呼吸,应用：,呼吸作用在生活、生产中的应用,低温、低氧、湿度适中,低温、干燥、低氧,减少养分的消耗，使有机物向人们需要的器官积累,保证根的正常呼吸作用，促进矿质元素的吸收,避免根的无氧呼吸（烂根）,防止厌氧菌的感染,