第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化(第2課時(shí))原料：二氧化碳水產(chǎn)物：有機(jī)物(糖類)氧氣場(chǎng)所：葉綠體條件：光能多種酶（1）光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所、條件是什么？（2）你能用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示出來嗎?光能葉綠體CO2+H2O（CH2O)+O2

光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。人們是如何發(fā)現(xiàn)光合作用過程的呢？二.光合作用的原理和應(yīng)用1、光合作用的概念問題教材P102（1）葉綠體如何將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能？（2）如何將化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中？（3）光合作用釋放的氧氣，是來自原料中的水還是二氧化碳？思考·討論教材P102探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)

CO2+H2O*(CH2O)+O2*葉綠體光能實(shí)驗(yàn)一：19世紀(jì)末，科學(xué)家普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C和H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。實(shí)驗(yàn)二：1928年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對(duì)植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖。2、光合作用的探究歷程CO2O2C+H2O甲醛(CH2O)探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)思考?討論

實(shí)驗(yàn)三：1937年，希爾發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2），在光照下可以釋放出氧氣。結(jié)論：離體的葉綠體在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)。4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2

光能葉綠體

完成教材P103

討論1

不能說明。希爾反應(yīng)僅說明離體葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移。討論2.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？

能夠說明。希爾反應(yīng)是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H2O，沒有合成糖的另一種必需原料CO2，因此，該實(shí)驗(yàn)說明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián)，暗示著希爾反應(yīng)是相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)階段。4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2

光能葉綠體C18O2H2O光照射下的小球藻懸液CO2H218OO218O2實(shí)驗(yàn)四：1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法研究了光合作用中O2的來源，他們用16O的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別變成H218O和C18O2，然后進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)：

結(jié)論：光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水，而并不來源于CO2完成教材P103

討論3思路：用同位素標(biāo)記來研究物質(zhì)的去路同位素示蹤法探究的問題：①3H標(biāo)記亮氨酸--探究分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸與分泌過程。②18O標(biāo)記H218O---探究光合作用產(chǎn)生的O2的來源。③14C標(biāo)記14CO2----探究光合作用中CO2中碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的過程。對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五：1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在適宜光照下，向葉綠體懸液中供給ADP、Pi時(shí)會(huì)有ATP。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。根據(jù)能量守恒定律分析該實(shí)驗(yàn)中的能量轉(zhuǎn)換形式？完成教材P103

討論4.嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系H2OO2+2H+

+能量光照葉綠體ADP+PiATP結(jié)論：在光照時(shí)，葉綠體中生成了ATP。NADP++H++2e-NADPH([H])酶、色素阿爾農(nóng)實(shí)驗(yàn)2：結(jié)論：CO2轉(zhuǎn)化成(CH2O)需要_____反應(yīng)提供_________和______。

光NADPHATP1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)的離體葉綠體實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：組別條件過程現(xiàn)象1黑暗提供CO2，NADPH、ATP產(chǎn)生(CH2O)2黑暗提供CO2，不提供NADPH、ATP不產(chǎn)生(CH2O)3光照提供CO2，不提供NADPH、ATP產(chǎn)生(CH2O)6CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O2光合作用總反應(yīng)式:CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2根據(jù)是否需要光能劃分：光反應(yīng)和暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）。上述實(shí)驗(yàn)表明，光合作用釋放氧氣的氧元素來自水，氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。光合作用的過程十分復(fù)雜，它包括一系列化學(xué)反應(yīng)。3、光合作用的過程類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解:ATP的合成:H2O2H+

+1/2O2

+2e-光色素ADP+Pi+能量ATP酶NADPH的合成:NADP++H++2e-

NADPH酶光能能量變化:電能主要產(chǎn)物:O2、ATP、NADPH氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶Ⅱ（1）光反應(yīng)階段光合作用第一階段的化學(xué)反應(yīng)，必需有光才能進(jìn)行場(chǎng)所:條件:葉綠體的類囊體膜上光、色素、酶ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能1.最初提供電子的物質(zhì)是什么（產(chǎn)生高能電子的物質(zhì)）？最終接受電子的物質(zhì)是什么（高能電子受體物質(zhì)）？2.ATP合成能量直接來源？如何構(gòu)建內(nèi)膜兩側(cè)H+濃度梯度？3.有機(jī)物釋放能量的去路？

模型：呼吸作用—電子傳遞鏈氧化磷酸化NADH和FADH2O2H+電化學(xué)勢(shì)能H+通過主動(dòng)運(yùn)輸從線粒體基質(zhì)運(yùn)輸?shù)骄€粒體膜間隙大部分以熱能形式散失，少部分形成ATP中活躍的化學(xué)能嘗試概括線粒體中NADH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)移到ATP的過程。有氧呼吸第一二階段產(chǎn)生的NADH釋放的高能電子在傳遞過程中逐級(jí)釋放能量，推動(dòng)H+跨過內(nèi)膜到達(dá)線粒體膜間隙，電子最終傳遞給O2生成H2O，H+濃度差推動(dòng)下大量生成ATP。拓展：葉綠體類囊體薄膜上能量轉(zhuǎn)化示意圖據(jù)圖思考：1.光系統(tǒng)Ⅰ，光系統(tǒng)Ⅱ的化學(xué)本質(zhì)是？主要功能是？分別介導(dǎo)什么反應(yīng)過程？2.最初提供電子的物質(zhì)是？最終接受電子的物質(zhì)是？3.ATP合成能量直接來源？ATP合成酶作用？使類囊體膜兩側(cè)H+濃度差增加的過程有？4.光反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化過程？光合磷酸化模型：光合作用—電子傳遞鏈光合色素蛋白質(zhì)復(fù)合物吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能光系統(tǒng)Ⅱ進(jìn)行水的光解

光系統(tǒng)Ⅰ主要介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生H2ONADP+H+電化學(xué)勢(shì)能①水的光解產(chǎn)生H+②H+通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入囊腔側(cè)（PQ主動(dòng)運(yùn)輸H+）③合成NADPH消耗H+光能→電能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能從能量變化及傳遞的角度分析電子傳遞鏈（包括物質(zhì)H+跨膜運(yùn)輸）運(yùn)輸H+、催化ATP合成ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶暗反應(yīng)過程N(yùn)ADPH酶能量（卡爾文循環(huán)）條件：有沒有光都可以，需多種酶、CO2、ATP、NADPH場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化CO2的固定:C3的還原:CO2＋C52C3酶2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPHATP、NADPH中活躍的化學(xué)能能量變化:糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能產(chǎn)物:（CH2O）、ADP、Pi、NADP+說明:C3是三碳化合物，即3-磷酸甘油酸（PGA）；

C5是五碳化合物，即核酮糖-1，5-二磷酸(RuBP)；（2）暗反應(yīng)階段光合作用第二階段的化學(xué)反應(yīng)，不直接依賴光。CO2是如何轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?（3）30秒后檢測(cè)產(chǎn)物，檢測(cè)到了多種帶14C標(biāo)記的化合物。

弄清了CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物過程：CO2C3(CH2O)C5卡爾文循環(huán)1946年開始，美國(guó)的卡爾文等用小球藻做了這樣的實(shí)驗(yàn)：用經(jīng)過14C標(biāo)記的14CO2，并給予光照，供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤放射性14C的去向，探明了CO2轉(zhuǎn)化為糖類的途徑。（1）光照時(shí)間為0.5s時(shí)發(fā)現(xiàn)，90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中。（2）在5秒鐘光照后，卡爾文等檢測(cè)到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6).稱為卡爾文循環(huán)研究碳的轉(zhuǎn)移途徑：放射性同位素標(biāo)記法結(jié)論：光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2暗反應(yīng)CO2是如何轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?CO2C3

（CH2O）同位素標(biāo)記法20世紀(jì)40年代美國(guó)科學(xué)家卡爾文1、向小球藻類培養(yǎng)液中加入14CO22、連續(xù)60s取樣，將藻類細(xì)胞置于熱酒精中3、分離溶解物中的分子（紙層析法）4、進(jìn)行放射性顯影，以確定放射性的部位類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)

光合作用的過程H+NADPH酶酶能量場(chǎng)所：類囊體薄膜場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是？從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)；NADP+和ADP、Pi的呢？從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜；NADPH的作用？1.活潑的還原劑；2.儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用；光合作用過程圖解光反應(yīng)階段（葉綠體類囊體薄膜）暗反應(yīng)階段（葉綠體基質(zhì)）ADP+PiNADP+CO22C3C5（CH2O）多種酶參加催化固定還原ATPNADPH光能類囊體薄膜上的色素分子O2水的光解H2O光反應(yīng)暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別所需條件進(jìn)行場(chǎng)所物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系物質(zhì)變化上的聯(lián)系能量轉(zhuǎn)化上的聯(lián)系光、色素、酶ATP、NADPH、CO2、多種酶類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)水的光解NADPH、ATP的合成CO2的固定C3的還原光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的活躍的化學(xué)能ATP和NADPH中的活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供了ADP、Pi、NADP+條件驟變時(shí)物質(zhì)含量的變化CO2濃度不變光反應(yīng)NADPHATP

C3

C5

(CH2O)光照減弱

光照增強(qiáng)H2OCO2NADPHO2酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的還原積累、增加消耗、減少條件驟變時(shí)物質(zhì)含量的變化光照不變暗反應(yīng)C3C5NADPHATP(CH2O)CO2濃度減少

CO2濃度增加H2OCO2NADPHO2酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的還原積累、增加消耗、減少光照不變，停止CO2供應(yīng)暗反應(yīng)C3含量下降C5含量上升NADPH、ATP增加O2產(chǎn)量減少仍可進(jìn)行停止光反應(yīng)停止+Pi+光能ATP酶ADP沒有暗反應(yīng)光反應(yīng)也不能進(jìn)行2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPHCO2＋C52C3酶H2O2NADPH+1/2O2酶2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPH停止光照，CO2供應(yīng)不變光反應(yīng)停止NADPH、ATP、O2產(chǎn)生減少暗反應(yīng)仍正常進(jìn)行停止C3含量上升C5含量下降(CH2O)合成量減少+Pi+光能ATP酶ADP暗反應(yīng)停止沒有光反應(yīng)就沒有暗反應(yīng)CO2＋C52C3酶H2O2NADPH+1/2O2酶2.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化(1)“過程法”來源—去路法分析物質(zhì)含量的變化：如圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原。當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析在短時(shí)間內(nèi)相關(guān)物質(zhì)含量的變化。(2)“模型法”①圖1中曲線甲表示C3，曲線乙表示C5、NADPH、ATP、（CH2O）。②圖2中曲線甲表示C5、NADPH、ATP、（CH2O），曲線乙表示C3。③圖3中曲線甲表示C5、NADPH、ATP，曲線乙表示C3、（CH2O）。④圖4中曲線甲表示C3、（CH2O），曲線乙表示C5、NADPH、ATP。(3)光合作用過程中相關(guān)物質(zhì)的變化規(guī)律3.連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時(shí)，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。(2)在總光照時(shí)間、總黑暗時(shí)間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物的積累量要多。①H的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）③O的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O2

CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O24.光合作用中元素的轉(zhuǎn)移途徑(1)若有機(jī)物為(CH2O):①H的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→C6H12O6

、H2O

②C的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→

C6H12O6

③O的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→C6H12O6

、H2OH2O→O2

6CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O24.光合作用中元素的轉(zhuǎn)移途徑(2)若有機(jī)物為C6H12O6:能量的轉(zhuǎn)移途徑：光能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能5.反應(yīng)式(寫出反應(yīng)式并標(biāo)出元素的去向)(1)若有機(jī)物為(CH2O):(2)若有機(jī)物為C6H12O6:整個(gè)光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化分別是什么？物質(zhì)變化：無機(jī)物能量變化：光能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變光合作用的實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。有機(jī)物糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能特別說明：光合作用的產(chǎn)物除糖類和氧外，還有氨基酸、脂肪等有機(jī)物.6.光合作用的意義①把無機(jī)物合成有機(jī)物，不僅是自身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且是人和動(dòng)物的食物來源.②將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，貯存在有機(jī)物中，提供了生命活動(dòng)的能量來源.③維持了大氣成分的基本穩(wěn)定1.新陳代謝的定義:

。2.同化作用的定義:3.異化作用的定義：生物體把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的變化過程。生物體能夠把自身的一部分組成物質(zhì)加以分解，釋放出其中的能量，并且把分解的終產(chǎn)物排出體外的變化過程。細(xì)胞內(nèi)全部化學(xué)反應(yīng)的總稱三、化能合成作用自養(yǎng)型：能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無機(jī)物轉(zhuǎn)變成為自身組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存能量一類生物。同化作用類型異養(yǎng)型：不能直接利用無機(jī)物制成有機(jī)物，只能把從外界攝取的現(xiàn)成的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存能量的一類生物。例如：人、動(dòng)物、真菌、大多數(shù)細(xì)菌以光為能源，以CO2和H2O（無機(jī)物）為原料合成糖類（有機(jī)物），糖類中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型：化能自養(yǎng)型：利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量將CO2和H2O（無機(jī)物）合成糖類（有機(jī)物）。如：綠色植物、藍(lán)細(xì)菌、光合細(xì)菌如:硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌思考：光合作用和化能合成作用的異同同：把二氧化碳和水合成有機(jī)物異：利用的能量不同（光能、化學(xué)能）——能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物的合成作用。例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌CO2+H2O（CH2O）+O2能量

酶硝化細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中的NH3氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物。異化作用類型需氧型厭氧型兼性厭氧型新陳代謝類型：同化作用類型+異化作用類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型異養(yǎng)兼性厭氧型項(xiàng)目光合作用化能合成作用能量來源

光能氧化無機(jī)物釋放的能量代表生物

綠色植物等

硝化細(xì)菌等

相同點(diǎn)都能將CO2和H2O等無機(jī)物合成有機(jī)物同化作用類型：2、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜

A．③②B．③④

C．①②D．④③B小試牛刀3、光合作用過程的正確順序是（）①二氧化碳的固定②氧氣的釋放③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①

B.④②③⑤①C.③②④①⑤

D.③④②①⑤4、在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物

Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣ＤＢ5.某科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，14C的轉(zhuǎn)移途徑是（）

A、CO2

葉綠體ATPB、CO2

葉綠素ATPC、CO2

乙醇糖類

D、CO2

三碳化合物糖類D【檢測(cè)】光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，下列說法正確的是（

）

A.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)

B.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)

C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)

D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng),不進(jìn)行光反應(yīng)D【檢測(cè)】光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜

A.③②B.③④

C.①②D.④③B【檢測(cè)】在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)，突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3和C5含量的變化是()A.C3和C5都迅速減少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加，C5迅速減少D.C3迅速減少，C5迅速增加C

（1）曲線a表示的化合物是

，曲線b表示的化合物是

；（2）在CO2濃度降低時(shí)，曲線a表示的化合物的含量迅速下降的原是CO2固定過程減慢，C3形成量減少;而C3的還原過程仍在進(jìn)行。【檢測(cè)】下圖是改變CO2濃度后與光合作用有關(guān)的C5和C3在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線，請(qǐng)回答：（3）光照強(qiáng)度和CO2濃度的變化均影響光合作用的速度，但前者主要影響光合作用的

，后者主要影響光合作用的

。光反應(yīng)暗反應(yīng)C5C3【檢測(cè)】根據(jù)下圖生物體新陳代謝的圖解回答有關(guān)問題:(1)寫出圖中數(shù)字所代表的各項(xiàng)生理過程的名稱:①_________，②___________，③________，④________。(2)能進(jìn)行①或②的生物屬于_____型生物，如_________和_________。光合作用化能合成作用無氧呼吸有氧呼吸自養(yǎng)綠色植物硝化細(xì)菌6CO2＋12H2O

C6H12O6＋6O

2+6H2O

光能葉綠體四.影響光合作用的因素及實(shí)踐應(yīng)用固定CO2的量制造或產(chǎn)生有機(jī)物（糖類）量產(chǎn)生O2的量單位時(shí)間內(nèi)光合作用1.影響光合速率的因素①光合作用強(qiáng)度：簡(jiǎn)單地說，就是指植物在__________內(nèi)通過光合作用__________的數(shù)量，也叫光合速率。單位時(shí)間制造糖類光：光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間CO2的濃度、H2O礦質(zhì)元素（Mg合成葉綠素）溫度外因：內(nèi)因：酶的種類、數(shù)量色素的含量葉齡不同②影響光合作用的因素有哪些？物種葉齡葉面積指數(shù)內(nèi)部因素探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響一.實(shí)驗(yàn)原理自變量:光照強(qiáng)度因變量:光合作用強(qiáng)度檢測(cè)方法:無關(guān)變量:如溫度、CO2等，要求相同且適宜控制方法:相同瓦數(shù)臺(tái)燈離實(shí)驗(yàn)裝置的距離控制方法:如溫度，用中間的盛水玻璃柱吸收熱量排除干擾

①.觀察同一時(shí)間內(nèi)裝置中葉片浮起的數(shù)量，

或②.觀察不同光照強(qiáng)度下浮起相同數(shù)量葉片所需的時(shí)間，葉片中含有空氣，放入水中會(huì)上浮→→→→葉片下沉→→→→→O2充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮。抽氣光合作用產(chǎn)生O2根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)圓形葉片上浮的數(shù)量，間接判斷光合作用強(qiáng)弱。二.方法步驟:1.打孔:用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片。（避開大的葉脈）2.將圓形葉片置于注射器內(nèi)，注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩慢地拉動(dòng)活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體溢出。這一步驟可能需要重復(fù)2～3次。處理過的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全都沉到水底。3.將處理過的圓形小葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。避免光合作用產(chǎn)生O2，使葉片上浮4.取3只小燒杯，分別倒入20mL富含CO2的清水(可以事先通過吹氣的方法補(bǔ)充CO2，也可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%~2%的NaHCO3溶液來提供CO2)。5.向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，然后分別置于強(qiáng)、中、弱三種光照下，(實(shí)驗(yàn)中，可用3盞40W的臺(tái)燈作為光源，利用小燒杯與光源的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度)。冷光源：5W的LED燈

光源會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致溫度不同，所以為了保證單一變量，應(yīng)該加一個(gè)盛水玻璃柱，排除溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。甲乙丙葉片浮起數(shù)量多葉片浮起數(shù)量中葉片浮起數(shù)量少?gòu)?qiáng)中弱探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響6.觀察并記錄結(jié)果同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量。

項(xiàng)目

燒杯

小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量110片20mL強(qiáng)多210片20mL中中310片20mL弱少6.觀察并記錄結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)原理

讓白光透過不同顏色的玻璃紙，與玻璃紙相同顏色的光才能通過，獲得不同顏色（光質(zhì)）的光。

變式：探究不同光質(zhì)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

根據(jù)同一時(shí)間內(nèi)燒杯內(nèi)小葉圓片上浮數(shù)量的差異，從而判斷不同光質(zhì)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。上浮的數(shù)量越多，表明光合作用強(qiáng)度越大，反之則小。

其余操作方法同上。

分別用不同顏色的光（光質(zhì)）去照射葉片。編號(hào)1組2組3組4組5組光質(zhì)（自變量）白光紫光藍(lán)光綠光紅光對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組光合作用強(qiáng)度（因變量）以小圓葉片浮起數(shù)量為指標(biāo)第1次1084010第2次108309第3次109309第4次108209第5次108309平均值108.2309.2某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（表格記錄）小圓葉片浮起數(shù)量/片不同光質(zhì)的光白光紫光藍(lán)光綠光紅光0246810108.2309.2不同光質(zhì)對(duì)菠菜小圓葉片浮起數(shù)量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化為柱形坐標(biāo)圖O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2只有呼吸作用，無光合作用光合作用<呼吸作用光合作用=呼吸作用光合作用>呼吸作用植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還會(huì)進(jìn)行呼吸作用。我們觀測(cè)到的光合作用指標(biāo)，如O2的釋放量，是植物光合作用實(shí)際產(chǎn)生的總O2量嗎？線粒體葉綠體O2釋放O2（可以測(cè)得）葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的O2=釋放到空氣中的O2+呼吸作用消耗的O2CO2釋放CO2（可以測(cè)得）凈光合速率:總光合速率:O2的釋放量CO2的吸收量有機(jī)物的積累、增加量O2產(chǎn)生、制造量CO2固定、同化、消耗量有機(jī)物制造、產(chǎn)生、合成量O2消耗量、吸收量CO2產(chǎn)生量、釋放量有機(jī)物消耗量(表觀光合速率)呼吸速率:有機(jī)物制造量=有機(jī)物積累量+呼吸有機(jī)物消耗量總光合速率=凈光合速率+呼吸速率O2產(chǎn)生量=O2釋放量+呼吸O2消耗量CO2固定量=CO2吸收量+呼吸CO2