Transcript 光合作用

主 講 者: 劉 淑 玲 老師
 代謝是生物體內所有化學反應的總稱
 包括：
1.同化作用（合成作用）
2.異化作用（分解作用）
 合成有機物及貯存能量的過程
 又稱合成作用
 例如：生物攝取及合成生長發育所需的
能量及物質
植物的光合作用
• 光合作用
綠色植物利用葉綠素吸收光能，將水和
二氧化碳轉變成葡萄糖、氧氣和水的過程
• 光合作用的場所—葉綠體
k
二氧化碳
水
光反應
暗反應
葉綠體
氧氣
葡萄糖
水
水：由根部吸收水分
光反應
葉綠體內的葉綠素
吸收光能，將水分
分解成為氧氣、並
產生暗反應所需的
能量
氧氣：由氣孔排出氧氣
二氧化碳：由氣孔進入
暗反應
葉綠體內的酵素，利用光反應
產生的能量，將二氧化碳合成
產生葡萄糖、水分
水：供細胞利用、氣孔蒸散
葡萄糖：供細胞利用、轉換成養分儲存
水
二氧化碳
光反應
暗反應
葡萄糖
氧氣
水
總反應式：
水
＋ 二氧化碳
光能
葉綠體
氧氣 ＋ 葡萄糖 ＋ 水
 植物藉由光合色素吸收光能
 並將光能轉換為化學能（
ATP及NADPH ）
 且利用此化學能把二氧化碳及水轉化成碳水化合
物的化學反應過程。
光合作用製造碳水化合物和氧氣。
碳水化合物：
提供地球生物生存所需的食物、能量來源。
氧氣：參與細胞呼吸，是自然界中很重要的化學反應。
 藍綠藻（葉綠素）
 藻類（葉綠體）
 眼蟲（葉綠體）
 大多數植物（葉綠體）
 第一階段：光反應（light reactions）
 第二階段：碳反應（carbon reactions）(暗反應)
 在植物的葉綠體中進行
 光反應：葉綠餅
 碳反應：葉綠體的基質
 在葉綠餅的類囊體進行
 為光合作用的第一階段
 是需要光能驅動的反應
種類：葉綠素a、葉綠素b、葉黃素及胡蘿蔔素等。
分佈：類囊體上
功能：吸收太陽光能
 葉綠素b、葉黃素及胡蘿蔔素等為輔助色素，
協助吸收光能傳遞給葉綠素a。
 只有葉綠素a接受足夠的光能後，才會釋放出電子，
進行一系列反應。
 葉綠素a釋出的電子，經由電子傳遞鏈的傳遞
過程會產生ATP （腺核苷三磷酸） 。
 電子最後傳給NADP＋形成輔酶 NADPH。
 失去電子的葉綠素a，會使水分子分解產生電子、
氫離子（H＋）及氧。
 其中電子便傳給失去電子的葉綠素a，以便光反應
能持續進行。
 氧為水分子分解時產生。
 為光反應的副產物，以氣體狀態釋出至大氣中。
 在葉綠體的基質中進行
 利用光反應所產生的ATP及NADPH，把二氧化碳轉化
成蔗糖或澱粉。
 又稱卡爾文循環（Calvin cycle）
 舊稱暗反應
 探討日光對光合作用的影響
【目的】
證明植物進行光合作用產生的能量
以澱粉的形式儲存，而光照是光合作用
的必要條件。
【原理說明】
碘液是黃褐色的試劑，與澱粉結合後，會呈
現藍黑色。
建議：
1.植物的葉片可選擇日日春、鬼針草、天
竺葵、甘藷葉或繁星花。
2.請勿選擇：
 太軟或太薄的葉片，免撕下貼紙時，造
成葉片的破損；
 過大的葉片不易操作；
 太厚的葉片，因為角質層太厚，不易軟
化。
【步驟】
1.
進行活動前一週左右，
在植株上選擇一片葉片
，用不透光數字貼紙貼
在上表皮。
註：若無數字貼紙，可用長條鋁箔包住葉片的中間一段，並以迴紋針固定。
2-1.
2-2.
活動時，將處理過的
葉片摘下，除去上面
的貼紙（或鋁箔紙），
放入裝有半杯熱水的
燒杯內加熱。
數分鐘後，用鑷子取出
已軟化的葉片，改放入
裝有適量酒精的100 mL
燒杯中。
3.
再把100 mL燒杯放
入250 mL燒杯內，
隔水加熱。加熱過
程中，觀察並記錄
酒精及葉片的顏色
變化。
4.
待葉片顏色褪去變淡，
熄滅酒精燈，把小燒
杯由大燒杯取出，再
以鑷子將葉片夾出，
改放到大燒杯內的熱
水漂洗。
＊注意事項：要記得先熄滅酒精燈，以免發生危險。
取出小燒杯時要多加小心，避免燙傷。
5.
用鑷子從大燒杯內取
出葉片，平放在培養
皿中，以滴管吸取碘
液，滴在葉片上，檢
驗是否有澱粉反應。
6.
觀察並記錄葉片的顏色變化情形
＊註：此圖以鬼針草為例。
活動 3-3
1.用不透光貼紙（或鋁箔）貼在葉片上
的目的為何？
 主要目的在於造成
葉片上出現照光區
域與非照光區域，
便於比較光照對於
光合作用的影響。
2.將葉片放在酒精中隔水加熱，此步驟中
酒精有何功能？ 為什麼要隔水加熱呢？
 隔水加熱的目的在於
兩點：
（1）可均勻加熱。
（2）避免酒精突然沸
騰，造成危險。
3.根據碘液檢驗的結果，葉片何處變色？
請解釋活動的結果。
照光區
藍黑色反應
有澱粉產生
光照下可進行光合作用
無光照下無法進行光合作用
非照光區
黃褐色反應
無澱粉產生
請填入A、B、C、D、E的中文名稱 ( 請照順序)
二氧化碳
C
水
A
光反應
氧氣
B
暗反應
葡萄糖
E
水
D
1.圖中 和 兩種顏色的區塊，其用意為何?
水
二氧化碳
光反應
氧氣
暗反應
葡萄糖
水
表示與光反應相關的物質和反應
表示與暗反應相關的物質和反應
◎ 如右圖，喬巴用不透光
數字貼紙貼住一片地瓜
葉的上表皮，讓此葉片
在日光下照射數天之後，
採下來，進行澱粉測試。試回答下列問題：
（
Ｃ） 摘下葉片拿掉貼紙後
謎底
依下列步驟處理：
(甲)放到熱水中漂洗
(乙)放入沸水中煮 2
分鐘；(丙)加入碘液
(丁)加入本氏液；
(戊)放入酒精中隔水加熱。下列哪一
項步驟是測定葉片澱粉的正確順序？
(A)甲乙戊丙 (B)乙戊丁甲
(C)乙戊甲丙 (D)乙甲戊丙。
（Ｂ） 本實驗溶解出葉片中葉綠素的方法，
謎底
下列何者正確？
(A)
(B)
(C)
(D)
（Ｄ）
謎底
本實驗的結果，葉片
上 的甲和 乙會呈 現什
麼顏色？
黑色
(A)都是藍
(B)都是淺藍色
(C)甲是藍黑色、乙是
黃褐色 (D)甲是黃褐色、乙是藍黑色。
謎底 根據本次實驗的結果，可以得到何種
（Ｄ）
結論？ (A)水分是光合作用的原料
(B)氧氣是光合作用的產物 (C) 缺 少葉
綠素不能進行光合作用
日光。
(D)光合作用需要