光合与呼吸二轮课件.ppt

* 专题五 光合作用和呼吸作用与碳循环和能量流动 【重点知识联系与剖析】 一、光合作用 1．光合作用的实质 通过光合作用的光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 2．光合色素及其物理性质与功能 叶绿素不溶于水，但易溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中。呈黄绿色。叶绿素吸收光的能力极强，如果把叶绿素的丙酮提取液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中有些波长的光被吸收了。因此，在光谱上就出现了黑线或暗带，这种光谱叫吸收光谱。 叶绿素吸收光谱的最强区域有两个：一个是在波长为640nm～660nm的红光部分，另一个在波长为430nm～450nm的蓝紫光部分。对其他光吸收较少，其中对绿光吸收最少，由于叶绿素吸收绿光最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。 （1）、叶绿素的荧光现象： 我们在做叶绿素的提取和分离实验时，还会看到一种现象：试管中的叶绿素的丙酮提取液在透射光下是翠绿色的，而在反射光下是棕红色的 （2）、叶绿素的生物合成 类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素两种，颜色分别是橙黄色和黄色，功能是吸收蓝紫光。除此之外还具有保护叶绿素，防止强烈光照伤害叶绿素的功能。 ①光是叶绿素形成的主要条件，一般植物在黑暗中生长都不能合成叶绿素，但藻类、蕨类和松柏科植物在黑暗中可合成少量叶绿素。 ②叶绿素形成的最低温度是2-4。C，适宜温度30。C以上 最高温度40 。C。 ③矿质元素：植物却N Mg Fe Mn Cu或Zn都不能形成叶绿素。 N Mg是组成叶绿素的元素。其他是叶绿素形成过程中某些酶的催化剂。 秋天，因低温、紫外线强烈等外界因素和叶片衰老等内部因素，叶绿素的合成速度低于分解的速度，叶绿素含量相对减少，而类胡萝卜素分子比较稳定，不易破坏。所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色——黄色。 植物叶子呈现的颜色是叶子中各种色素的综合表现。正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为4∶1，叶绿素a与叶绿素b的比约为3∶1，叶黄素与胡萝卜素之比约2∶1，由于叶绿素比黄色的类胡萝卜素多，所以正常的叶子总是呈绿色。 至于红叶，是因为秋天降温，体内积累较多的糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成了较多的花色素，同时秋天叶子内的pH值改变，叶内呈现酸性，使花色素表现出红色。 3．先合作用的过程 光反应：在光反应阶段主要进行2个反应，水的光解，生成还原态的氢、NADPH和O2，方程 可简写为：2H2O 4[H]+O2；二是将电子传递给NADP+的过程中，将 ADP和 Pi合成 ATP，这个过程称为光合磷酸化过程，方程式可简单表示为：ADP＋Pi ATP。最后电子传递给NADP+形成NADPH。这 2个过程都是在基粒片层结构薄膜上进行的。光反应的产物共有3种：［H］、ATP和O2其中[H]和ATP是供给暗反应的原料，O2则释放到大气中，或被呼吸作用所利用。光反应必须在光下才能进行。 暗反应：在叶绿体的基质中进行的。进行暗反应必须具备4个基本条件：CO2、酶、[H]和ATP。其中[H]和 ATP来自光反应，CO2主要来自大气中，酶是叶绿体本身所固有的。，具备上述4个基本条件，不论有光和无光暗反应都能进行。 关于光合作用的公式 6co2+12H2o c6H12o6+6H2o+6o2 光 叶绿体 光合作用的主要产物是糖类（单糖、二糖和多糖）。但 一些实验证明，蛋白质、脂肪和有机酸也是直接产物。 4、光合作用的意义： 5、影响光合作用的因素：主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。 第一、制造有机物，实现巨大的物质转变，将CO2和H2O合成有机物 第二、转化并储存太阳能 第三、净化空气，使大气中的O2和CO2含量保持相对稳定； 第四、对生物的进化具有重要作用 ①光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。 植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点。这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。 当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制 光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系 一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才