捕获光能的色素和结构:
1、捕获光能的结构——叶绿体
名称 |
叶绿体 |
分布 |
主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中 |
形态 |
扁平的椭球形或球形 |
结构 |
双层膜内含有几个到几十个基粒(由许多类囊体堆叠而成),基粒之间充满了基质 |
主要成分 |
类囊体的薄膜上分布有色素和酶,基质中有进行光合作用所需的酶、少量的DNA.RNA和核糖体等 |
功能 |
叶绿体中的色素吸收、传递、转换光能,叶绿体是进行光合作用的场所 |
2、叶绿体功能的验证
(1)实验过程及现象
(2)实验结论
①叶绿体是进行光合作用的场所。
②O2是由叶绿体释放的。
3、捕获光能的色素
色素种类 |
叶绿素(3/4) |
类胡萝卜素(1/4) |
叶绿素a |
叶绿素b |
胡萝卜素 |
叶黄素 |
蓝绿色 |
黄绿色 |
橙黄色 |
黄色 |
分布 |
叶绿体基粒的囊状结构薄膜上 |
吸收光谱 |
A为叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光;B为类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光 |
化学特性 |
不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂 |
色素与叶片颜色 |
正常绿色 |
正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3:1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色 |
叶色变黄 |
寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄 |
叶色变红 |
秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色 |
思维拓展:
1、由类囊体堆叠而成的基粒,增大了膜面积,增加了反应面积。
2、无色大棚膜与有色大棚膜:日光中各种颜色的光均能透过无色大棚膜,光合效率高;有色大棚膜主要透过同色光,吸收其他颜色的光,光能有损失,只在为得到特殊品质的产物时才使用。
暗反应阶段:
1、概念:光合作用的第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行。
2、场所:在叶绿体基质中进行。
3、过程:
知识点拨:
1、暗反应需要的酶比较多。
2、暗反应为光反应提供ADP、Pi。
3、暗反应在有光、无光的条件下都能进行。
光照强度:光照强度是光合作用过程中影响光合作用的条件之一。
光补偿点(b):是指在此光强下光合作用合成的有机物的量正好=呼吸作用消耗的量,也就是:总光合作用-呼吸作用消耗=净光合作用=0。
光饱和点(c):指光合作用达到最大值那一时刻的光强,也就是说此点之后,光合速率的曲线为一条稳定的平行与横轴的直线(没有特殊情况的条件下)。
呼吸速率点(a):黑暗条件下的测得CO
2的释放量,即呼吸速率。
a—b点表示呼吸速率>光合速率。
b点之后表示光合速率大于呼吸速率。
知识点拨:
c点之后光合速率不随光照的增加而增强主要是因为受其他条件的限制,例,色素、酶的数量、CO
2的浓度等条件的限制。
知识拓展: 1、植物在光下实际合成有机物的速率为实际(总)光合速率;光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)则为净(表观)光合速率。
2、当净(表观)光合速率>0时,植物积累有机物而生长;当净光合速率=0时,植物不能生长;当净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。
蒸腾作用:
1、概念:是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸汽状态散失到大气中的过程,是矿质营养吸收的动力来源。
2、蒸腾作用的生理意义有下列三点:
(1)蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力,特别是高大的植物,假如没有蒸腾作用,由蒸腾拉力引起的吸水过程便不能产生,植株较高部分也无法获得水分。
(2)由于矿质盐类要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去。
(3)蒸腾作用能够降低叶片的温度。太阳光照射到叶片上时,大部分能量转变为热能,如果叶子没有降温的本领,叶温过高,叶片会被灼伤。而在蒸腾过程中,水变为水蒸气时需要吸收热能(1g水变成水蒸气需要能量,在20℃时是2444.9J,30℃时是2430.2J),因此,蒸腾能够降低叶片的温度。
蒸腾作用与蒸发的区别:
蒸腾作用与蒸发是两个不同的过程,虽然在两个过程中水分都是以气态散失。蒸腾是一个生理过程,受植物本身的生理活动调控。而蒸发是一个纯物理过程,它主要取决于蒸发的面积、温度和大气湿度。
知识点拨:
1、影响蒸腾作用的因素:
(1)光:光促进气孔的开启,蒸腾增加。
(2)水分状况:足够的水分有利于气孔开放,过多的水分反而使气孔关闭。
(3)温度:气孔开度一般随温度的升高而增大,但温度过高失水增大也可使气孔关闭。
(4)风:微风有利于蒸腾,强风蒸腾降低。
(5)CO2浓度:CO2浓度低促使气孔张开,蒸腾增强。
2、蒸腾的指标:蒸腾强度(蒸腾速率),蒸腾效率,蒸腾系数
3、降低蒸腾的途径: (1)减少蒸腾面积; (2)改善植物生态环境; (3)应用抗蒸腾剂。