Transcript 植物的奧秘 Mystery in Plants 活動內容版權屬香港青年協會擁有©2015 概覽 - 光合作用的過程 影響光合作用速率的因素 光合作用的重要性 植物如何利用光合作用的產物? 葉片有什麼適應光合作用的特徵? 植物如何攝取能量? 光合作用 Photosynthesis L_Dan (3 May 2008) 光合作用 • 植物利用陽光的能量製造出生長必須的養分 活動1：光合作用方程式 水 光能 氧氣 二氧化碳 碳水化合物 葉綠素 （輔助工具一） 光合作用 水＋二氧化碳 光能 葉綠素 Water + Carbon Dioxide 碳水化合物＋氧氣 light absorbed by chlorophyll Carbohydrates + Oxygen 光能 碳水化合物 氧氣(副產物) 二氧化碳 水 At09kg (2 November 2011) 光合作用進行的地方 葉的橫切面 葉綠體 Chloroplast Ninghui Shi (13

植物的奧秘
Mystery in Plants
活動內容版權屬香港青年協會擁有©2015
概覽
-
光合作用的過程
影響光合作用速率的因素
光合作用的重要性
植物如何利用光合作用的產物?
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
植物如何攝取能量?
光合作用
Photosynthesis
L_Dan (3 May 2008)
光合作用
• 植物利用陽光的能量製造出生長必須的養分
活動1：光合作用方程式
水
光能
氧氣
二氧化碳
碳水化合物
葉綠素
（輔助工具一）
光合作用
水＋二氧化碳
光能
葉綠素
Water + Carbon Dioxide
碳水化合物＋氧氣
light absorbed
by chlorophyll
Carbohydrates + Oxygen
光能
碳水化合物
氧氣(副產物)
二氧化碳
水
At09kg (2 November 2011)
光合作用進行的地方
葉的橫切面
葉綠體 Chloroplast
Ninghui Shi (13 September 2013)
植物
Fabelfroh (11 January 2006)
CO
2
O
2
類囊體 Thylakoid
• 內含葉綠素 (Chlorophyll)
Torisan (26 December 2006)
光合作用的反應過程
光反應 Light Reaction
水
二氧化碳
太陽光
•水
光反應
水解
氧
氫
葉綠素
氫+氧
暗反應
暗反應 Dark Reaction
碳水化合物
葉綠體 (葡萄糖)
•氫+ 二氧化碳  碳水化合物
光合作用的反應過程
光反應
需要光
VS
暗反應
不需要光
光合作用
二氧化碳
光合作用
中間物
碳水化合物
植物維持生命的
所需物質
蛋白質
脂肪
水
水
Carlitos (6 November 2007)
礦物質
光合作用產物的運送
單子葉植物 (Monocotyledonous Plants)
•製成的葡萄糖(Glucose)溶於水及被帶到其他
各個部位
Tauʻolunga (7 April 2007)
雙子葉植物(Dicotyledonous plants)
•葡萄糖轉化成澱粉(Starch)
•夜間澱粉會轉化成蔗糖並運送到其他部位
Rickjpelleg (25 November 2005)
光合作用的重要性
• 作為生產者 (Producer)
• 其他生物直接或間接地依賴植物作能量來源
chris 論 (2 August 2007)
光合作用的重要性
• 平衡大氣中的氧氣及
二氧化碳
– 動植物的呼吸作用
(respiration)
– 燃燒及各種日常生活
光能
葉綠體
光合作用
二氧化碳
水
氧氣
葡萄糖
呼吸作用
線粒體
化學能
光合作用必需具備的條件
• 水＋二氧化碳
• 四種條件:
–水
– 二氧化碳
– 葉綠素
–光
太陽光
葉綠素
碳水化合物＋氧氣
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
水＋二氧化碳
太陽光
葉綠素
碳水化合物＋氧氣
光能
碳水化合物
氧氣(副產物)
二氧化碳
水
At09kg (2 November 2011)
活動2：試畫出葉片的結構
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
葉脈
Veins
Jon Sullivan (5 January 2003)
Zephyris (23 April 2011)
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
柵狀葉肉
Palisade
Mesophyll
海綿葉肉
Spongy
Mesophyll
Zephyris (23 April 2011)
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
上表皮
Epidermis
下表皮
Epidermis
Zephyris (23 April 2011)
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
角質層
Cuticle
Zephyris (23 April 2011)
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
保衛細胞
Guard Cells
Antoine Hnain (11 February, 2007)
保衛細胞
Guard Cells
Zephyris (23 April 2011)
氣孔
Stoma
葉片有什麼適應光合作用的特徵?
維管束
Vascular Bundle
木質部
Xylem
韌皮部
Phloem
Jon Sullivan (5 January 2003)
活動3：環境因素對光合作用速率有何影響?
實驗時間
• 1-3組:
– 測試光的強度 (Light Intensity)對光合作用速率的影響
• 4-6組:
– 測試光的波長 (Wavelength)對光合作用速率的影響
Bthv at nl.wikipedia (12 May 2006)
Suidroot (30 May 2009)
JamesDeMers (8 July 2012)
光合作用可以在水中進行
氣泡
太陽光
數小時後
有餘燼的
木條
•氣泡:氧氣
•氣泡的多少反映光合作用的速率
氧氣
實驗時間
• 材料:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
水草
燒杯 (水)
漏斗
鉗
大試管
碳酸氫鈉: 3g
枱燈
間尺
秒錶
玻璃棒
剪刀
保鮮紙
玻璃紙
實驗時間
• 600ml 水
• 3g 碳酸氫鈉
• 9cm 長的水草
測試光的強度對光合作用速率的影響
•計算五分鐘內水草噴氣泡的數量
•計算前必須給予五分鐘時間讓水草適應新環境
水草與枱燈之間的距離: 1) 25cm
2) 50cm
測試光的波長對光合作用速率的影響
•計算五分鐘內水草噴氣泡的數量
•計算前必須給予五分鐘時間讓水草適應新環境
1) 綠光(~ 495-570 nm)
2) 紅光(~ 620-750 nm)
水草與枱燈之間的距離: 50cm
老師示範：活動4
哪些是甚麼氣泡？
有餘燼的木條
影響光合作用速率的因素:
光的強度
• 光能愈強  速率上升
• 光的強度到達飽和點時速率保持不變
光
合
作
用
的
速
率
飽和點
(Saturation Point)
受其他因素影響
光的強度
影響光合作用速率的因素:
光的波長
• 葉綠素是綠色色素(Green Pigment)
– 反射綠光
– 吸收紅、藍光
光
 在紅、藍光下，
反射
光合作用的速率較高
吸收
Torisan (26 December 2006)
Bthv at nl.wikipedia (12 May 2006)
影響光合作用速率的因素
二氧化碳濃度
溫度
光
合
作
用
的
速
率
光
合
作
用
的
速
率
二氧化碳的濃度
溫度
影響光合作用速率的因素
• 應用
– 溫室 Greenhouse
植物如何利用光合作用的產物
1. 提供能量
– 所有植物細胞利用葡萄糖提供能量
2. 作能量儲備
– 以碳水化合物的形式儲存在植物的不同部位
– 例如: 果實 糖份
–
根部及莖部澱粉粒
脂肪
植物如何利用光合作用的產物
3. 轉換成其他植物生長所需的物質
二氧化碳+ 水
甘油
脂肪+ 油
光合作用
中間物
脂肪酸
氨基酸
碳水化合物
蛋白質
+ 泥土裡的無機離子
葡萄糖
蔗糖
澱粉
纖維素
重溫
• 光合作用在哪裡進行?
– 葉綠體
• 光合作用需具備哪四個條件?
– 葉綠素
– 二氧化碳
–水
–光
重溫
• 暗反應可否在光的環境中進行?
– 可以
• 什麼環境因素會影響光合作用的速度?
– 光的強度
– 光的波長
– 二氧化碳濃度
– 溫度
• 木質部及韌皮部有何作用?
– 木質部: 把水分和礦物鹽由根部運至葉片
– 韌皮部: 把營養素運離葉片
Photo References
Antoine Hnain (11 February 2007) Leaf guard cells, retrieved from 28, August, 2014, From flickr
https://www.flickr.com/photos/tonios-pics/387510814/
At09kg (2 November 2011) Plants, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons
http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Photosynthesis#mediaviewer/File:Plants.gif
Bthv at nl.wikipedia (12 May 2006) Lightspectrum, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lightspectrum.jpg
Carlitos (6 November 2007) Cartoon Landscape, retrieved from 28, August, 2014, From openclipart
http://openclipart.org/detail/8006/cartoon-landscape-by-carlitos
chris 論 (through works of J. Patrick Fischer, C. Schuhmacher, Madprime, Luis Fernández García, Luis Miguel Bugallo
Sánchez, chung-tung yeh, Susanne Heyer and Simon Andrews) (2 August 2007) FoodChain, retrieved from 28, August,
2014, From Wikimedia Commons
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FoodChain.svg
Fabelfroh (11 January 2006) Plagiomnium affine laminazellen, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia
Commons
http://en.wikipedia.org/wiki/Chloroplast#mediaviewer/File:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg
JamesDeMers (8 July 2012) water lily pond plant yellow lily, retrieved from 28, August, 2014, From pixabay
http://pixabay.com/en/water-lily-pond-plant-yellow-lily-53787/
Jon Sullivan (5 January 2003) Leaf 1 web, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons
http://en.wikipedia.org/wiki/Leaf#mediaviewer/File:Leaf_1_web.jpg
L_Dan (3 May 2008) 光合成/光合作用/photosynthesis, retrieved from 28, August, 2014, From Flickr
https://www.flickr.com/photos/minicooper_dan/2461373708/sizes/o/in/photostream/
Photo References
Ninghui Shi (13 September 2013) Cross section of Arabidopsis thaliana, a C3 plant, retrieved from 28, August, 2014, From
Wikimedia Commons
http://en.wikipedia.org/wiki/C3_carbon_fixation#mediaviewer/File:Cross_section_of_Arabidopsis_thaliana,_a_C3_plant..jpg
Rickjpelleg (25 November 2005) Young castor bean plant showing prominent cotyledons, retrieved from 28, August, 2014,
From Wikipedia
http://zh.wikipedia.org/wiki/双子叶植物#mediaviewer/File:Young_castor_bean_plant_showing_prominent_cotyledons.jpg
Suidroot (30 May 2009) Prism-rainbow-black, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Prism-rainbow-black.svg
Tauʻolunga (7 April 2007) Alocasia macrorrhizos, retrieved from 28, August, 2014, From Wikipedia
http://zh.wikipedia.org/wiki/海芋屬#mediaviewer/File:Alocasia_macrorrhizos.jpg
Torisan (26 December 2006) chloroplast, retrieved from 28, August, 2014, From openclipart
http://openclipart.org/detail/15712/-by--15712
Zephyris (23 April 2011) Leaf Tissue Structure, retrieved from 28, August, 2014, From Wikimedia Commons
http://en.wikipedia.org/wiki/Leaf#mediaviewer/File:Leaf_Tissue_Structure.svg