能量之源光与光合作用 优秀课件.ppt

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1、能量之源光与光合作用 第1页，本讲稿共34页第四节第四节能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用一一 捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构 二二 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？第2页，本讲稿共34页 绿叶中会有哪些种类的色素呢？它们分别是什么颜色的？各种色素在绿叶的含量相同吗？捕获光能的色素第3页，本讲稿共34页绿叶中色素的提取和分离操作步骤：操作步骤：提取色素提取色素制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察与记录观察与记录第4页，本讲稿共34页叶绿体中的色素 IIIIIIII

2、IIIII 橙黄色.胡萝卜素 IIIIIIIIIIIII 黄 色.叶黄素 IIIIIIIIIIIII 蓝绿色.叶绿素a IIIIIIIIIIIII 黄绿色.叶绿素b第5页，本讲稿共34页 叶绿体中的色素叶绿体中的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(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙胡萝卜素（橙黄色）黄色）叶黄素叶黄素（黄色）（黄色）吸收吸收吸收吸收红光红光红光红光和和和和蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光吸收吸收吸收吸收蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光3/41/4第6页，本讲稿共34页叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为什么往往

3、是绿色的呢？第7页，本讲稿共34页叶绿素中的吸收光谱叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a第8页，本讲稿共34页 这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？第9页，本讲稿共34页叶绿体的结构叶绿体的结构仅仅是吸收光能吗？这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素，这些囊状结构称为类囊体，吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。就分布在类囊体的薄膜上。第10页，本讲稿共34页1880年，恩格尔曼的实验年，恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片结论：结论：氧是由

4、氧是由 叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是光合作用的场所。是光合作用的场所。光合作用需要光合作用需要光照光照。第11页，本讲稿共34页光合作用的探究历程光合作用的探究历程第12页，本讲稿共34页第13页，本讲稿共34页1771年（英）普里斯特利的实验年（英）普里斯特利的实验植物可以更新空气；植物可以更新空气；第14页，本讲稿共34页1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验；1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳；1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来；第15页，本讲稿共34页 1864年，萨克斯年，萨克斯(德德)的实验的实验（置于暗

5、处几小时）（置于暗处几小时）思考：思考：目的是什么？目的是什么？消耗掉叶片中原有的有机物（例淀粉）消耗掉叶片中原有的有机物（例淀粉）一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光第16页，本讲稿共34页 1864年，（德）萨克斯的实验年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；绿色叶片中光合作用中产生了淀粉；第17页，本讲稿共34页 20世纪世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：位素标记实验：结论：结论：光合作用产生的氧气全部来自水，而不光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自是来自COCO2 2。第18页，本讲稿共34页 光合作用的概念：是指绿色植物通过光合作

6、用的概念：是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。的过程。什么是光什么是光合作用呢？合作用呢？第19页，本讲稿共34页二光合作用的原理和应用（一）光合作用的过程（一）光合作用的过程CO2 2+H2 2O*(CH2O)+O2 2*总反应式总反应式:包括两个阶段包括两个阶段:1.光反应光反应2.暗反应暗反应叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体光光光光6CO212H2OC6H12O66O26H2O第20页，本讲稿共34页色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO

7、24H多种酶多种酶酶酶（CH2O）、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第21页，本讲稿共34页过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段暗反应阶段进行部进行部位位条件条件物质物质变化变化能量变能量变化化联系联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATPATP、NADPH NADPH、多种酶、多种酶光能转换成电能光能转换成电能再变成活跃的化学能再变成活跃的化学能（ATPA

8、TP、NADPHNADPH中）中）活跃的化学能变成稳定活跃的化学能变成稳定的化学能的化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供NADPHNADPH和和ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解2H2O4H+O2合成合成ATP ADP+Pi ATP光光 酶酶光能光能CO2的固定的固定CO2+C5 2C3 ATP 的分解的分解 ATP ADP+Pi三碳的还原三碳的还原2C3 C6H12O6 酶酶 酶酶ATP H 酶酶第22页，本讲稿共34页光合作用的重要意义 包括人类在内的几乎所有生物的生存提包括人类在内的几乎

9、所有生物的生存提供了物质来源和能量来源供了物质来源和能量来源 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定稳定 促进生物进化促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢量代谢第23页，本讲稿共34页 影响光合作用的因素影响光合作用的因素光照强度光照强度 真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率第24页，本讲稿共34页温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用t吸吸收收或或释释放放量量CO2第25页，本讲稿共34页COCO2 2浓度浓度

10、b:CO2的补偿点的补偿点c:CO2的饱和点的饱和点 ab:CO ab:CO ab:CO ab:CO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；bc:bc:bc:bc:随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；cd:CO cd:CO cd:CO cd:CO2 2 2 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；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

11、:CO de:CO de:CO de:CO2 2 2 2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。合作用。合作用。合作用。acbde第26页，本讲稿共34页N：光合酶及光合酶及NADPNADP+和和ATPATP的重要组分的重要组分P：NADPNADPNADPNADP+和和和和ATPATPATPATP的重要组分；维持叶绿体的重要组分；维持叶绿体的重要组分；维持叶绿体的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能正常结构和功能正

12、常结构和功能正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分矿质营养矿质营养第27页，本讲稿共34页 影响光能利用率的因素在生产中的应用：影响光能利用率的因素在生产中的应用：延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积光能利用率光能利用率光合作用效率光合作用效率(轮作轮作)(合理密植：间种、套种合理密植：间种、套种)1、光照强度、光质、光照强度、光质2、CO2浓度浓度3、温度、温度4、矿质元素（、矿质元素（合理施肥）合理施肥）5、水（、水（合理灌溉）合

13、理灌溉）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。第28页，本讲稿共34页五、光合作用和呼吸作用中的化学计算五、光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：光合作用反应式：6CO6CO2 212H12H2 2OCOC6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O呼吸作用反应式：呼吸作用反应式：有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O 6COO 6CO2 212H12H2 2O O无氧：无氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2(植物植物)实测

14、实测COCO2 2吸收量吸收量光合作用光合作用COCO2 2吸收量吸收量-呼吸作用呼吸作用COCO2 2释放量释放量实测实测O O2 2释放量释放量光合作用光合作用O O2 2释放量释放量-呼吸作用呼吸作用O O2 2消耗量消耗量第29页，本讲稿共34页化能合成作用 自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够没有色素，不能进行光合作用，但是能够体外环境中某些无机物释放的能量来制造体外环境中某些无机物释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做有机物，这种合成作用，叫做化能合成作化能合成作用。用。例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌等例

15、：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌等第30页，本讲稿共34页评价反馈1、光合作用可以分为 和 两个阶段，在 阶段中，叶绿素分子利用所吸收的光能将 分为 和 ,其中的 以分子状态释放出来,是活泼的还原剂，同时光能转变成 并存储在高能化合物 中。光反应光反应暗反应暗反应光反应光反应H2OO2HO2ATPH化学能化学能第31页，本讲稿共34页2、在光合作用的 阶段,CO2首先与 结合，这个过程叫做 ，结合后形成两个 ,该物质在 和 的作用下，被还原剂 还原，经过一系列复杂的变化，最终形成 ，同时还完成了 的再生过程，使该反应不断进行下去。暗反应暗反应C5化合物化合物CO2的固定的固定C3化合物化合物

16、ATP酶酶H葡萄糖和葡萄糖和H2OC5化合物化合物第32页，本讲稿共34页 【例题【例题3 3】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：法是测定：A.A.植物体内葡萄糖的氧化量植物体内葡萄糖的氧化量 B.B.植物体内叶绿体的含量植物体内叶绿体的含量 C.C.二氧化碳的消耗量二氧化碳的消耗量 D.D.植物体内水的消耗量植物体内水的消耗量 【例题【例题4 4】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应反应,最好是检测其最好是检测其:A.A.葡萄糖的形成葡萄糖的形成 B.B.淀粉的形成淀粉的形成 C.C.氧气的释放氧

17、气的释放 D.CO D.CO2 2的吸收量的吸收量第33页，本讲稿共34页例例5 5将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，条件下不给光照，COCO2 2的含量每小时增加的含量每小时增加8mg8mg，给予充足，给予充足光照后，容器内光照后，容器内COCO2 2的含量每小时减少的含量每小时减少36mg36mg，若上述光照，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg30mg，请回答：，请回答：（1 1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强

18、度差是与黑暗时呼吸作用的强度差是mgmg。（2 2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是mgmg。（3 3）若一昼夜中先光照）若一昼夜中先光照4 4小时，接着放置在黑暗情小时，接着放置在黑暗情况下况下2020小时，该植物体内有机物含量变化小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）是（填增加或减少）。（4 4）若要使这株植物有更多的有机物积累，）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是你认为可采取的措施是:。0 024.524.5减少减少延长光照时间；延长光照时间；降低夜间温度；降低夜间温度；增加增加COCO2 2浓度。浓度。第34页，本讲稿共34页