《光合与呼吸》PPT课件.ppt

光合与呼吸光合与呼吸太阳能太阳能糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质有机物有机物(贮有化学能贮有化学能)用于生物体的各项生命活动用于生物体的各项生命活动呼呼吸吸作作用用ATP热热水解水解无机物无机物光光合合作作用用合合成成1、定义：、定义：2、发现历程：、发现历程：3、色素：、色素：4、过程：、过程：5、反应式：、反应式：1、定义：、定义：2、类型、类型3、过程：、过程：4、反应式：、反应式：光合作用：光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成为储存用光能，把二氧化碳和水转化成为储存能量的有机物能量的有机物,并且释放出氧气的过程。并且释放出氧气的过程。1771年年,普利斯特利指出普利斯特利指出:植物可以更新空气成分植物可以更新空气成分;1779年年,英格豪斯发现英格豪斯发现:普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在光下才能成功。光下才能成功。1785年，人们发现了空气成分才明确在光下植物年，人们发现了空气成分才明确在光下植物放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。1845年，梅耶指出：在进行光合作用时，光能转年，梅耶指出：在进行光合作用时，光能转变成了化学能储存起来。变成了化学能储存起来。1864年，萨克斯实验发现：光合作用的产物除氧年，萨克斯实验发现：光合作用的产物除氧气外还有淀粉。气外还有淀粉。1939年，鲁宾和卡门用同位素标记法发现：光合年，鲁宾和卡门用同位素标记法发现：光合作用释放的氧来自水。作用释放的氧来自水。光合作用的场所光合作用的场所叶绿体叶绿体色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素类胡萝卜素主主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用的过程光合作用的过程问题问题3：光合作用怎样进行？光合作用怎样进行？根据光合作用的反应式，结合光合作用的过程，根据光合作用的反应式，结合光合作用的过程，追踪元素的转移情况。追踪元素的转移情况。光照叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光反应暗反应条件条件场所场所发生的发生的反应反应产物产物能量变化能量变化关系关系有光、色素有光、色素光反应、多种酶光反应、多种酶叶绿体基质中叶绿体基质中1.水的光解水的光解的生成的生成2的固定的固定3的还原的还原H、ATP、O2C2HO、ADP、Pi光能光能ATP中活跃化学能中活跃化学能稳定化学能稳定化学能光反应光反应H、ATP暗反应暗反应ADP、Pi3.光反应和暗反应的比较基粒类囊体薄膜基粒类囊体薄膜呼吸作用和光合作用的比较呼吸作用和光合作用的比较光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用条件条件在光下进行在光下进行有光无光均进行有光无光均进行场所场所叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体物质物质变化变化二氧化碳和水二氧化碳和水合成葡萄糖，合成葡萄糖，并释放氧气等并释放氧气等分解葡萄糖等分解葡萄糖等有机物，产生有机物，产生二氧化碳和水等二氧化碳和水等能量能量变化变化光能转变为葡光能转变为葡萄糖等有机物萄糖等有机物中稳定的化学能中稳定的化学能葡萄糖等有机物葡萄糖等有机物中稳定的化学能中稳定的化学能转化为热能和转化为热能和ATPATP光合作用与细胞呼吸的联系光合作用与细胞呼吸的联系AB CDCO2O2CO2O2光合作用与细胞呼吸的联系光合作用与细胞呼吸的联系ABEGCO2O2CO2O2图中图中A A点含义：点含义：；BB点含义：点含义：；CC点表示：点表示：；若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。植物。光照强度为光照强度为0 0，只进行呼吸作用，只进行呼吸作用光补偿点，即光合作用与呼吸作用强度相等光补偿点，即光合作用与呼吸作用强度相等光饱和点，光合作用强度不再随光照强度增强而增强光饱和点，光合作用强度不再随光照强度增强而增强阴生阴生AB光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收COCO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点：阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物释释释释放放放放COCO2 21.影响光合作用效率的因素光照强度一天的时间一天的时间光合作用效率光合作用效率O光照强度光照强度12 1311光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE1015141、图中、图中DE段段CO2吸收量逐渐减少是因为吸收量逐渐减少是因为 ，以至，以至光反应产生的光反应产生的 和和 逐渐减少，从而影响了暗反应逐渐减少，从而影响了暗反应 强度，使强度，使 化合物数量减少，影响了化合物数量减少，影响了CO2固定。固定。2、图中曲线中间、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，最可能是（处光合作用强度暂时降低，最可能是（）A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应原料的供应D、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行光照强度逐步减弱光照强度逐步减弱ATPNADPH还原作用还原作用五碳五碳C下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：O光照强度光照强度COCO2 2吸收吸收COCO2 2释放释放ABCO光光合合作作用用速速率率COCO2 2浓度浓度ABO光光合合作作用用速速率率10 20 30 40 50 温度（温度（C）ABC光合作用的实际量光合作用的实际量2 4 6 8叶面积指数叶面积指数O物物质质的的量量呼吸量呼吸量干物质量干物质量O光光合合作作用用速速率率叶龄叶龄ABCO光光合合作作用用速速率率水和矿质元素浓度水和矿质元素浓度A单一因素对光合作用影响的图象单一因素对光合作用影响的图象（2 2）COCO2 2浓度浓度b:CO2的补偿点的补偿点c:CO2的饱和点的饱和点 ab:COab:CO2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；bc:bc:随随COCO2 2浓度的增加，光合作用强度增强；浓度的增加，光合作用强度增强；cd:CO cd:CO2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；de:CO de:CO2 2浓度超过一定限度，抑制光合作用。浓度超过一定限度，抑制光合作用。0CO2吸收吸收CO2释放释放abcde上图表示在不同温度条件下被测植物光合作用同化二氧化上图表示在不同温度条件下被测植物光合作用同化二氧化碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的曲线。据图回答：碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的曲线。据图回答：（1 1）在该实验条件下，植物体中有机物增加量最快的温度）在该实验条件下，植物体中有机物增加量最快的温度是是 左右。左右。（2 2）在该实验条件下，植物体中有机物开始减少的温度是）在该实验条件下，植物体中有机物开始减少的温度是 。（3 3）请在图中画出光合作用有机物净积累量的变化曲线。）请在图中画出光合作用有机物净积累量的变化曲线。25250 0C C37370 0C C温度温度图中图中A A点表示：点表示：；原因是：原因是：；随叶面积指数的增加，光合作用实际量不再增加有很多叶片被遮挡在光补偿点以下净光合作用净光合作用=实际的光合作用实际的光合作用-呼吸作用呼吸作用（积累的有机物或干物质）（积累的有机物或干物质）（制造的有机物）（制造的有机物）干物质量干物质量光合面积光合面积O叶面积指数叶面积指数物物质质量量光合作用实际量光合作用实际量呼吸作用的量呼吸作用的量A 段为幼叶，段为幼叶，段为壮叶，段为壮叶，段为老叶。段为老叶。OAOAABABBCBCoabdc对绿色植物光合作用的影响因素是多方面的对绿色植物光合作用的影响因素是多方面的其外界其外界因素有光照强度、因素有光照强度、CO2含量、温度等，含量、温度等，其内部因素有酶的活性、色素的数量、其内部因素有酶的活性、色素的数量、C5的含量等，的含量等，请根据下列影响光合作用的因素分析：请根据下列影响光合作用的因素分析：X1、如果、如果x代表光照强度，它影响光合作用速率，主要代表光照强度，它影响光合作用速率，主要是影响是影响阶段，其最高限制内因最可能是阶段，其最高限制内因最可能是若阴生植物的光合作用曲线为若阴生植物的光合作用曲线为b，则阳生植物的光合作用曲线最可能的是，则阳生植物的光合作用曲线最可能的是2、如果、如果x代表温度，温度主要通过影响代表温度，温度主要通过影响来影响光合作用速率，可用曲线来影响光合作用速率，可用曲线表示表示3、如果、如果x代表代表CO2的含量，的含量，CO2的含量影响光合作用主要是影响的含量影响光合作用主要是影响产生产生其最高限制内因最可能是其最高限制内因最可能是。显微镜下观察某植物叶的横切片，发现。显微镜下观察某植物叶的横切片，发现维管束鞘细胞内含叶绿体，由此可以判断出某植物的光合作用的曲线最可能维管束鞘细胞内含叶绿体，由此可以判断出某植物的光合作用的曲线最可能是是代代光光色素数量色素数量a酶活性酶活性dC3C5b（5）多因子变量：）多因子变量：302010高光强高光强中光强中光强低光强低光强温度温度P点以前：限制光合速率的因素是横坐标表示的因点以前：限制光合速率的因素是横坐标表示的因子，子，随其增加而增加。随其增加而增加。Q点以后：横坐标表示的因子，不再影响光合速点以后：横坐标表示的因子，不再影响光合速率，限制因素是图示因子。率，限制因素是图示因子。PQ：多因子影响。：多因子影响。例题：例题：（1）预计乙图Q点之后三条曲线的走势为：。（2）干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可 以用 图来说明，其具体解释是：。（3）小麦灌浆期如遇连绵阴雨会减产，其原因由 图信息可以说明；温室大棚作物如遇阴雨天，为避免减产，可以适当降温，原因是 。都会随温度上升而下降丙干旱初期因气孔关闭导致CO2吸收减少,光合作用速率下降光照弱，光合速率低，适当降温不影响光合作用却可降低呼吸作用对有机物的消耗乙例例2：下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系：下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系光光合合作作用用速速率率光照强度光照强度AB302010光光合合作作用用速速率率CD(1)甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随的增加成的增加成正比增加，这种情况下，可以认为此时影响光合作用的过程是正比增加，这种情况下，可以认为此时影响光合作用的过程是(2)阶段。阶段。(3)从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速度不再增从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速度不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于，此时，此时光合作用的光合作用的阶段受到限制。阶段受到限制。(4)请在图甲中绘制请在图甲中绘制50时植物光合作用速度变化的曲线。时植物光合作用速度变化的曲线。(5)据图甲，在图乙绘制光合强度为据图甲，在图乙绘制光合强度为A时，不同温度下光合作用速时，不同温度下光合作用速率变化曲线。率变化曲线。图甲图甲图乙图乙 10 20 30 37 50 50光照强度光照强度光反应光反应温度温度暗反应暗反应有关光合作用的计算有关光合作用的计算有关光合作用的计算有关光合作用的计算（1 1）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用（2 2）光合作用实际产氧量）光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量实测的氧气释放量 +呼吸作用耗氧量呼吸作用耗氧量（3 3）光合作用实际）光合作用实际COCO2 2消耗量消耗量=实测的实测的COCO2 2消耗消耗 量量+呼吸作用呼吸作用COCO2 2释放量释放量（5 5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的 反应时，然后列出方程予以计算。反应时，然后列出方程予以计算。（4 4）光合作用葡萄糖净生产量）光合作用葡萄糖净生产量=实际光合作用实际光合作用 葡萄糖生产量葡萄糖生产量-呼吸作用葡萄糖消耗量。呼吸作用葡萄糖消耗量。下页下页