光合作用原理及其应用课件.ppt

（二）光合作用过程光反应：暗反应：1、根据反应过程是否需要光能分为：有光才能进行有光、无光都能进行色素分子 可见光C52C3ADP+PiATP2H2O O24H多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解供能固定还原酶光反应暗反应2、光合作用的过程：实质：无机物（CO2和H2O）有机物（糖类）光能 化学能3、光反应与暗反应的区别和联系条 件物质变化能量变化光反应暗反应场 所比较项目联 系类囊体薄膜上叶绿体的基质需光,色素和酶 不需光,色素;需酶2H2O 4H+O2光解ADP+Pi+能量ATP酶CO2+C5 2C3酶2C3(CH2O)+C5ATP、H 酶稳定的化学能 光能 活跃的化学能光反应为暗反应提供ATP和H，暗反应为光反应提供ADP和Pi1、光下的植物突然停止光照后，C5化合物和C3化合物的含量如何变化？停止光照光反应停止2、光下的植物突然停止CO2的供应后，C5化合物和C3化合物的含量如何变化？H ATP还原受阻C3 C5 CO2 固定停止C3 C5 思考与讨论：增加 减少 减少或没有减少或没有减少增加增加增加减少增加增加减少或没有增加 减少 减少增加增加 减少 增加 减少（三）化能合成作用异养生物(人、动物、真菌、大部分细菌)营养类型自养生物光能自养生物(绿色植物)化能自养生物利用环境中现成的有机物来维持生命活动。以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。光合作用 以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如：绿色植物。化能合成作用 利用环境中某些无机物氧化时释放的能量将CO2和H2O（无机物）合成糖类（有机物）。如硝化细菌。光能自养生物化能自养生物能量来源：能量来源：光能化学能能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用 化能合成作用例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等细菌。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化细菌6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 能量酶1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ 和_;形成的_和_ 提供给暗反应。2.光合作用的实质是：把_和_转变为有机物，把_转变成_,贮藏在有机物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧气是在_中形成的，ATP是在_中形成的，CO2是在_固定的。水的光解形成ATPHATPCO2H2O光能 化学能暗反应光反应光反应 暗反应基础巩固4、下图是光合作用过程图解，请分析回答下列问题：图中A是_,B是_,它来自于_的分解。图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_。图中D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_图中G_,F是_,J是_。图中的H表示_，H为I提供_。当突然停止光照时，F，G.（增加或减少）2 水H基质作为还原剂，还原C3ATP色素吸收的光能光反应 H和ATP色素C5化合物 C3化合物糖类增加 减少光H2O BACDE+PiFGCO2JHI1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2B2、与光合作用光反应有关的是（）H2O ATP ADP CO2A.B.C.D.A3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是A.上升；下降；上升 B.下降；上升；下降 C.下降；上升；上升 D.上升；下降；下降C4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（）A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应D5、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为()外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C DB6、光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原A.B.C.D.7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）三碳化合物五碳化合物氧气8、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最先（）A、在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体内的淀粉中发现C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D、在植物体周围的空气中发现D9、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（）A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类D10、在光合作用过程中，能量的转移途径是A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖 B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖 C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖D、光能 ATP CO2 葡萄糖 B（四）影响光合作用强度的因素1、植物自身因素遗传因素、叶龄、叶面积2、环境因素对光合作用的影响1）光照2）温度3）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响；AB段表示：；B点表示：；BC段表示：；酶的活性酶此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降1、温度一定范围内，光合速率随温度升高而升高应用：增加昼夜温差，保证有机物的积累图中A点含义：；B点含义：；C点表示：；若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。光照强度为0，只进行呼吸作用光合作用与呼吸作用强度相等光合作用强度不再随光照强度增强而增强阴生2、光照强度B：光补偿点C：光饱和点轮作延长光合作用时间间种、合理密植增加光合作用面积应用：适当增加光照强度光合作用效率与光照强度、时间的关系一天的时间O 12 13 11 10 15 14光照强度C光合作用效率C点：温度过高，气孔关闭，影响了CO2的吸收，暗反应减弱。3、CO2的浓度应用：大田中增加空气流动、温室中增施有机肥OA段：；AB段：；B点以后：。B二氧化碳浓度过低，无法进行光合作用随着二氧化碳浓度增加，光合速率逐渐增强光合速率达到最大值（分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐）N：光合酶及ATP的重要组分P：类囊体膜和ATP的重要组分；K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分 5.矿质元素 4.水分应用：合理灌溉应用：合理施肥（分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐）4.AC段限制光合作用的主要因素是_光照强度3.如果缺乏Mg元素B点（左移、右移）_右移5.CD段限制光合作用的主要因素是_温度、CO2浓度1.B点的含义是:光合作用强度和呼吸作用强度相等2.A点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有_ 线粒体例1 下图表示植物有关生理作用与环境因素的关系：CO2吸收量CO2释放量ABC D光照强度25 0.1CO225 0.2 CO235 0.1 CO2光照强度(或光强)土壤含水量土壤含水量40%60%合理密植来自于H2O。分别将C18O2和H218O 提供给两组相同植物，分析两组植物光合作用释放的氧气，18O2仅在标记H218O 组植物中产生，即可证明上述结论甲c甲（五）呼吸作用与光合作用的比较线粒体 叶绿体分布形态结构双层膜外膜内膜基粒基质功能光合作用的场所 有氧呼吸的主要场所都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制）含与光合作用有关的酶 含与有氧呼吸有关酶片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。是一层光滑的膜 向内折叠形成嵴与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形 短棒状主要存在于植物的叶肉细胞 动植物细胞中有很多ATP合成酶1、线粒体和叶绿体比较表 光合作用 有氧呼吸场所条件物质变化能量变化实质联系光、色素、酶、H2O和CO2叶绿体细胞质基质、线粒体O2、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物 有机物氧化分解成无机物 ATP中活 跃化学能光能糖类等有机物中稳定化学能C6H12O6等有机物稳定的化学能 ATP中活 跃化学能和热能合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）2、光合作用与呼吸作用过程比较有呼吸无光合A光合小于呼吸AB光合等于呼吸B光合大于呼吸BC3、关于光合作用与细胞呼吸的计算光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=净光合速率+呼吸速率光合作用实际产O2量光合作用实际CO2消耗量光合作用C6H12O6净生产量3、关于光合作用与细胞呼吸的计算实测O2释放量呼吸作用耗O2量实测CO2消耗量呼吸作用CO2释放量光合作用实际C6H12O6生产量呼吸作用C6H12O6消耗量AB段：_BC段：_CDE段：_C点：_D点：_E点：_EF段：_FG段：_只进行呼吸作用呼吸作用强度大于光合作用强度呼吸作用强度小于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度大于光合作用强度只进行呼吸作用CO2吸收量最多，此时光合作用强度最大分析下列各段的含义：呼吸作用强度等于光合作用强度,此时有机物积累量最多ABC段：_CD段：_D点：_ DEFGH段：_H点：_HI段：_只进行呼吸作用呼吸作用强度大于光合作用强度呼吸作用强度小于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度大于光合作用强度，光合作用逐渐消失呼吸速率等于光合速率，CO2浓度最低，有机物积累最多分析下列各段的含义：CC(1)植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的_过程；CO2浓度直接影响光合作用的_过程。温度通过影响_影响光合速率。(2)在温度为20、光照强度大于_千勒克斯时，光合速率不再增加。光反应暗反应酶的活性L2(3)图中a点表示的含义_。图中b、c点的主要限制因素分别是_、_。(4)从图中可知，影响植物呼吸速率的主要因素是_。(5)根据图可推算出光照强度为L2千勒克斯，温度为10、20、30时植物的实际光合速率分别是_、_、_mg/小时单位面积。(6)据图绘出30条件下，植物O2吸收量与光照强度的关系。光合速率与呼吸速率相等时的光照强度光照强度温度温度4 mg/小时单位面积7mg/小时单位面积8例1：对某植物测得如下数据：30 30 15一定强度的光照10h 黑暗下5h 黑暗5hCO2减少880mg O2减少160mg O2减少80mg若该植物处于白天均温30，晚上均温15、有效日照15h 环境下，预测该植物1天24h 中积累的葡萄糖为A315mg B540mg C 765mg D 1485mg答案：C净光合 呼吸 呼吸净光合光反应阶段条件：光、色素、酶场所：物质变化水的光解：ATP的合成：基粒（类囊体膜）上H2O H+O2光、酶色素ADPPi 光能 ATP酶能量转变：产物：H、O2、ATP光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中暗反应阶段条件：场所：物质变化能量转变：产物：叶绿体的基质中 ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。酶(CH2O)、ADP、PiCO2的固定：酶CO2C5 2C3C3的还原：2C3(CH2O)+C5酶H、ATP1.为生物生存提供了物质来源和能量来源；2.维持了大气中O2和CO2的相对稳定；3.对生物的进化有直接意义。(1)使还原性大气氧化性大气(2)使有氧呼吸生物得以发生和发展(3)形成臭氧层，过滤紫外线，使水生生物登陆成为可能光合作用的意义延长光合作用时间增加光能利用率提高光合作用效率控制光照强弱提高复种指数(轮作)温室中人工光照合理密植间作套种通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器阴生植物阳生植物应用提高农作物产量的措施红光和蓝紫光适时适量施肥合理灌溉保持昼夜温差增加光合作用面积控制H2O供应控制必需矿质元素供应控制CO2供应控制温度控制光质1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）；2、增加光照时间和光照强度；3、白天适当增加温度，夜间适当降低温度；4、农作物间距合理，选择适当的光源等；5、合理施肥，提供必要的矿物质元素；6、合理灌溉，提供适当水分。应用提高农作物产量的措施A例3：将该绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，罩内CO2含量每小时增加了25mg；在充足光照条件下，罩内CO2含量每小时减少了50mg。据测定，上述光照条件下，光合作用每小时共合成葡萄糖60mg。若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，请回答：（保留2位小数）该植物在光照条件下通过光合作用每小时共消耗CO mg。则该植物在光照条件下呼吸作用每小时产生CO mg。若上述条件不变，该植物光照10小时，其余时间不给光照，则该植物一昼夜积累葡萄糖 mg。8838102.271）图A中代表温度与CO2浓度的影响曲线依次是编号 和。温度主要通过影响 来影响光合作用强度。da酶的活性2）图B中，当光照强度为10千勒克斯时，影响光合作用效率的环境限制因素是。温度例4:影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，请据下图分析：3）图B中，在光照强度为 千勒克斯时，两种温度条件下的合成有机物的速率是相同的。当光照强度为8，温度为25时，该绿色植物2小时积累葡萄糖的量是 克。大于0，小于等于3 93.7510-3例6：下图表示A、B两种植物随着光照强度的变化，CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图。据图回答：（1）比较A、B植物呼吸作用，较强的是_植物。当光照强度为0时，植物细胞中可以产生ATP的场所有。MA线粒体、细胞质基质（2）当光照强度达到Z点后，限制A植物光合作用的因素主要是_(答出两点)。如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体内C3化合物的含量将会_MCO2浓度和温度增加M（3）当平均光照强度在X和Y之间（白天和黑夜的时间各为12h），A植物一昼夜中有机物积累量的变化是（减少或增加），B植物一昼夜中有机物积累量的变化是（减少或增加）减少增加M（4）在光照强度为Z时，A植物光合作用产生的葡萄糖为mg（m2h）。（保留两位小数）6.82（5）对B植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12h，平均光照强度在 klux以上才能使CO2的吸收量超过CO2的释放量。X