能量之源光合作用.ppt

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1、关于能量之源光合作用现在学习的是第1页，共42页叶绿体膜叶绿体膜基粒基粒基粒片层（类囊体）基粒片层（类囊体）基质基质光合作用的场所光合作用的场所叶绿体叶绿体 现在学习的是第2页，共42页叶绿体中的色素叶绿体中的色素 叶绿体中的色素具有叶绿体中的色素具有吸收、吸收、传递和转化传递和转化光能的作用光能的作用 色素分布在色素分布在类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体内如此多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。叶绿体内如此多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。现在学习的是第3页，共42页现在学习的是第4页，共42页1、1771年年 英国科学家普利斯特利英国科学家普利斯特利现在学习的是第5页，共42页

2、2、1864年 德国科学家萨克斯德国科学家萨克斯现在学习的是第6页，共42页1864年 德国科学家萨克斯德国科学家萨克斯碘证明光合作用产生了淀粉现在学习的是第7页，共42页 3、恩格尔曼的实验示意图恩格尔曼的实验示意图 在黑暗中在黑暗中 在光照下在光照下好氧细菌多好氧细菌少现在学习的是第8页，共42页 4、20世纪世纪30年代，美国科学家鲁宾和年代，美国科学家鲁宾和卡门通过同位素标记法证明了卡门通过同位素标记法证明了光合作用释放的氧全部来自水光合作用释放的氧全部来自水现在学习的是第9页，共42页5、1945年后 美国生物学家卡尔文3磷酸甘油酸二磷酸核酮糖3磷酸甘油醛1，3磷酸甘油酸一磷酸核酮糖

3、3磷酸甘油醛葡萄糖12ATP12ADPCO26ATP6ADP12NADPH12NADP+卡卡尔尔文文循循环环66121221061同位素示踪技术破解暗反应过程现在学习的是第10页，共42页由以上实验可以得出下列结论：由以上实验可以得出下列结论：1、光合作用的场所是叶绿体、光合作用的场所是叶绿体 2、光合作用的原料是、光合作用的原料是CO2和和H2O 3、光合作用的产物是（、光合作用的产物是（CH2O）和氧气）和氧气 4、光合作用的条件有光、叶绿体、光合作用的条件有光、叶绿体现在学习的是第11页，共42页光合作用的概念光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和绿色植物通过叶绿体，

4、利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。通过反应式明确光合作用的通过反应式明确光合作用的场所场所、条件条件、原料原料和和产物产物，进而总结出光合作用的实质：进而总结出光合作用的实质：将无机物合成有机物；把光将无机物合成有机物；把光能变成贮存在有机物中的化学能能变成贮存在有机物中的化学能。光合作用的反应式：光合作用的反应式：CO2+H2O光能光能叶绿体叶绿体（CH2O）+O2释放的氧气来源释放的氧气来源于参加反应的水于参加反应的水现在学习的是第12页，共42页光合作用的过程：光合作用的过程：分为分为光反应光反应阶段与阶

5、段与暗反应暗反应阶段阶段现在学习的是第13页，共42页叶绿体叶绿体中的色素中的色素H2OO2HATPADP+Pi酶酶水的光解水的光解 H H2 2O O的光解的光解 ATPATP的形成的形成进行场所进行场所叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上光合作用的过程光合作用的过程光反应光反应 现在学习的是第14页，共42页2C3C5HATPADP+Pi（CH2O）多种酶多种酶参加催化参加催化酶酶CO2还还 原原固固 定定酶酶 CO CO2 2的固定的固定 C C3 3的还原的还原进行场所进行场所叶绿体的基质中叶绿体的基质中光合作用的过程光合作用的过程暗反应暗反应 现在学习的是第15页，共42页叶绿体

6、叶绿体中的色素中的色素H2OHATPADP+Pi酶水的光解水的光解O22C3C5HATPADP+Pi（CH2O）多种酶多种酶参加催化参加催化酶酶CO2还还 原原固固 定定酶酶光反应为暗反应提供了光反应为暗反应提供了HH和和ATPATP光反应与暗反应的关系光反应与暗反应的关系光反应光反应暗反应暗反应现在学习的是第16页，共42页光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较场所场所条件条件物质物质变化变化能量变化能量变化光反应光反应暗反应暗反应类囊体薄膜上类囊体薄膜上基质中基质中有光有光有光无光均可有光无光均可水的光解水的光解ATP的生成的生成CO2的固定的固定C3的还原的还原ATP的的水解水解光能光

7、能 活跃化学能活跃化学能活跃化学能活跃化学能 稳定化学能稳定化学能 现在学习的是第17页，共42页填空：填空：1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于 和和 ；形成的形成的 和和 提供给暗反应。提供给暗反应。2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把 和和 转变为有机物，把转变为有机物，把 转转变成变成 ，贮藏在有机物中。，贮藏在有机物中。3.在光合作用中，在光合作用中，糖类是在糖类是在 中形成的，氧气是在中形成的，氧气是在 中形成的，中形成的，ATP是在是在 中形成的，中形成的，CO2是在是在 固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光

8、能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应练习巩固练习巩固现在学习的是第18页，共42页1光合作用过程的正确顺序是（）光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿体中的色素吸收光能叶绿体中的色素吸收光能水的光解水的光解三碳化合物被还原三碳化合物被还原A.B.C.D.2.在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）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三碳化合物五碳化合物氧气氧气现在学习的是第19页，共42页3.下列有关光合作用的叙述中下列有关光合作用的叙述中,正确的是（）正确的是（）光合作用全过程都需要光光合作用全过程都

9、需要光光合作用光反应和暗反应都需酶的催化光合作用光反应和暗反应都需酶的催化光合作用全过程完成后才有氧气的释放光合作用全过程完成后才有氧气的释放光合作用全过程完成后才有化学能的产生光合作用全过程完成后才有化学能的产生4光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，最起码需光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，最起码需要的条件是（）要的条件是（）O2叶绿素分子叶绿素分子ATPH多种酶多种酶五碳化合物五碳化合物A.B.C.D.5光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是()A.ADP+Pi+能量能量 ATP B.氧气的产生氧气的产生C.二氧化碳的固定二氧化碳的固定

10、D.H的产生的产生现在学习的是第20页，共42页6.叶绿体中色素的作用是叶绿体中色素的作用是()A.固定二氧化碳固定二氧化碳 B.还原二氧化碳还原二氧化碳C.形成葡萄糖形成葡萄糖 D.吸收、传递、转化光能吸收、传递、转化光能7.与光合作用光反应有关的是（与光合作用光反应有关的是（）H2O ATP ADP CO2A.B.C.D.DA现在学习的是第21页，共42页8.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质与物质B的的分子量之比是（分子量之比是（）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的光照射下的小球藻小球藻A：B：现在学习的是第22页，共42

11、页叶绿体中的叶绿体中的色素色素供氢供氢酶酶供能供能还还原原多种酶多种酶参加催参加催化化（CH2O）ADP+Pi酶酶ATP 2C3C5固固定定CO2H2 OO2水在光水在光下分解下分解H光反应过程光反应过程暗反应过程暗反应过程光能光能光照和光照和CO2浓度变化对植物细胞内各物质量的影响浓度变化对植物细胞内各物质量的影响现在学习的是第23页，共42页叶绿体中的叶绿体中的色素色素供氢供氢酶酶供能供能还还原原多种酶多种酶参加催参加催化化（CH2O）ADP+Pi酶酶ATP 2C3C5固固定定CO2H2 OO2水在光水在光下分解下分解H光反应过程光反应过程暗反应过程暗反应过程气孔关闭气孔关闭气孔关闭气孔关

12、闭光能光能光照和光照和CO2浓度变化对植物细胞内各物质量的影响浓度变化对植物细胞内各物质量的影响现在学习的是第24页，共42页由于各种因素的变化，如温度变化，光照强度变化，由于各种因素的变化，如温度变化，光照强度变化，CO2浓度的变化影响浓度的变化影响C3,C5,NADPH,ATP,这些物质的含量，这些物质的含量，遵照化学平衡的原理进行分析，可以获得它们之间遵照化学平衡的原理进行分析，可以获得它们之间变化的关系如下表：变化的关系如下表：项目项目光照变强光照变强Co2不变不变光照变弱光照变弱Co2不变不变光照不变光照不变Co2增多增多光照不变光照不变Co2减少减少C3C5ATPNADPH现在学习

13、的是第25页，共42页 光合作用的意义光合作用的意义为生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为生物生命活动的进行提供所必需的能量；为生物生命活动的进行提供所必需的能量；维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。最基本的物质代谢和能量代谢。净化空气净化空气 合成有机物合成有机物转化光能转化光能现在学习的是第26页，共42页光合作用和呼吸作用的对比对对比比 光合作用光合作用 有氧呼吸有氧呼吸细细胞胞

14、器器发发 生生 的的 场场 所所原原料料发发生生时时间间能能量量消消 耗耗 积积 累累 物物 质质产产物物线粒体线粒体叶绿体叶绿体含叶绿体的细胞含叶绿体的细胞二氧化碳、水二氧化碳、水氧气、葡萄糖、水氧气、葡萄糖、水有阳光时有阳光时昼夜不停息昼夜不停息储存能量储存能量释放能量释放能量积累物质积累物质消耗物质消耗物质有机物、有机物、O2二氧化碳、水二氧化碳、水所有生活细胞所有生活细胞现在学习的是第27页，共42页6O2 化能合成作用化能合成作用硝化细菌硝化细菌现在学习的是第28页，共42页光合作用的影响因素及曲线分析光合作用的影响因素及曲线分析光合作用强度光合作用强度光合作用强度光合作用强度可以通

15、过测定一定时间内原料消耗或产物生可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量的表示。成的数量来定量的表示。如植物单位时间内通过光合作用制造糖类的数量如植物单位时间内通过光合作用制造糖类的数量植物单位时间内通过光合作用制造植物单位时间内通过光合作用制造O2的数量的数量植物单位时间内通过光合作用消耗植物单位时间内通过光合作用消耗CO2的数量的数量影响光合作用强度的因素：影响光合作用强度的因素：影响光合作用强度的因素：影响光合作用强度的因素：外因（环境因素）：光照、温度、外因（环境因素）：光照、温度、CO2浓度、水分、浓度、水分、必需的矿质元素等必需的矿质元素等内因：植物种类、不同发育时期等

16、，植物体内酶的数量内因：植物种类、不同发育时期等，植物体内酶的数量和活性，色素的含量等和活性，色素的含量等现在学习的是第29页，共42页一、一、光照强度光照强度光照强度光照强度对光合作用的影响对光合作用的影响实验：探究光照强度对光合作用强度的影响实验：探究光照强度对光合作用强度的影响P104打出小圆形叶片打出小圆形叶片抽出叶片内气体抽出叶片内气体小圆形叶片沉水小圆形叶片沉水底底取三只烧杯，分别加入等量富含取三只烧杯，分别加入等量富含CO2的水的水各加各加10片小圆形叶片片小圆形叶片分别给予不同强度的光照（强、中、分别给予不同强度的光照（强、中、弱）弱）记录同一时间段内小圆形叶片浮起的数量记录同

17、一时间段内小圆形叶片浮起的数量小圆形小圆形叶片叶片加富含加富含CO2的清水的清水光照强度光照强度叶片浮起叶片浮起数量数量甲甲10片片20mL强强乙乙10片片20mL中中丙丙10片片20mL弱弱多多少少中中结论：随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。结论：随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。现在学习的是第30页，共42页光补偿点光补偿点：光合作用光合作用强度等于细胞呼吸强强度等于细胞呼吸强度时的光照强度。光度时的光照强度。光照强度超过照强度超过B点植物点植物才能正常生长。才能正常生长。光饱和点光饱和点：当光照强当光照强度达到一定强度后，度达到一定强度后，光合作用强度就不再光合作

18、用强度就不再加强，这一光照强度加强，这一光照强度就称为光饱和点。就称为光饱和点。光照强度与光合作用速率的关系曲线光照强度与光合作用速率的关系曲线ABC现在学习的是第31页，共42页表观光合强度表观光合强度真正光合强度真正光合强度现在学习的是第32页，共42页例：植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和例：植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。命活动的影响具有重要意义。（1）右图表示野外松树（阳生植）右图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的物）光合作用强

19、度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收体表现出的吸收 CO2 和释放和释放 CO2 量的状况。请分析回答：量的状况。请分析回答：当光照强度为当光照强度为 b 时，光合作用强度时，光合作用强度 。不能。光照强度为不能。光照强度为 a 时，光合作用形成的有机物和呼吸时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。最高最高 光照强度为光照强度为 a 时，光合作用吸收时，光合作用吸收 CO2

20、的量等于呼吸的量等于呼吸作用放出作用放出 CO2 的量。如果白天光照强度较长时期为的量。如果白天光照强度较长时期为 a，植物能不能正常生长？为什么？植物能不能正常生长？为什么？如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，光照强度关系的曲线，b 点的位置应如何移动，为什么？点的位置应如何移动，为什么？左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，所需要的光照强度比松树低。所需要的光照强度比松树低。现在学习的是第33页，共42页AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，段：随

21、光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度呼吸强度大于光合作用强度(如图如图3所示所示)。A点对应图示点对应图示B点对应图示点对应图示BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上就不再加强了。点以上就不再加强了。B点以后的细胞代谢特点可用图点以后的细胞代谢特点可用图5表示。表示。现在学习的是第34页，共42页利用光照强度对光合作用的影响，在农作物生产中利

22、用光照强度对光合作用的影响，在农作物生产中可以采取可以采取间作套种间作套种农作物的种类搭配，林带农作物的种类搭配，林带树种树种的配置的配置，合理利用光能；，合理利用光能；适当提高光照强度适当提高光照强度可增可增加大棚作物产量。加大棚作物产量。现在学习的是第35页，共42页二、二、CO2对光合作用的影响对光合作用的影响CO2补偿点：补偿点：光合作用强度等于细胞呼吸强度。光合作用强度等于细胞呼吸强度。CO2饱和点：饱和点：光合作用强度到此点以上就不再加强。光合作用强度到此点以上就不再加强。A点点点点B B点、点、BB点点点点 点表示进行光合作点表示进行光合作点表示进行光合作点表示进行光合作用所需用

23、所需用所需用所需COCO2 2的最低浓度的最低浓度的最低浓度的最低浓度当光照增强时，当光照增强时，进行光合作用进行光合作用所需的所需的CO2最最低浓度低浓度降低降低现在学习的是第36页，共42页生产上提高生产上提高CO2浓度的措施主要有哪些？浓度的措施主要有哪些？1、保证田间植物通风。、保证田间植物通风。2、施用农家肥。、施用农家肥。3、在大棚中经常使用二氧化碳发生器，施用干冰，、在大棚中经常使用二氧化碳发生器，施用干冰，或混养家禽、家畜等。或混养家禽、家畜等。现在学习的是第37页，共42页三、温度对光合作用的影响三、温度对光合作用的影响实质：温度影响实质：温度影响酶的活性酶的活性（酶促反应）

24、（酶促反应）在生产上应用：在生产上应用：在大棚生产中常常采用在大棚生产中常常采用白天适当升温白天适当升温（保证光合作（保证光合作用正常进行），用正常进行），晚上适当降温晚上适当降温（降低呼吸酶的活性），（降低呼吸酶的活性），保证植物有机物的积累。保证植物有机物的积累。现在学习的是第38页，共42页四、必需矿质元素供应对光合作用的影响四、必需矿质元素供应对光合作用的影响在生产上应用：合理施肥（适时、适量）在生产上应用：合理施肥（适时、适量）N：是各种酶和：是各种酶和ATP的重要组成成的重要组成成分，叶绿素中也有分，叶绿素中也有N元素。元素。P：是叶绿体膜、：是叶绿体膜、ATP等的重要组等的重要组

25、成成分。成成分。K：在合成糖类，以及将其运输到：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起块根、块茎和种子等器官过程中起作用。作用。Mg：叶绿素的重要组成成分。：叶绿素的重要组成成分。曲线下降的原因：土壤溶曲线下降的原因：土壤溶液浓度过高导致植物渗透液浓度过高导致植物渗透失水过多失水过多现在学习的是第39页，共42页五、水分的供应对光合作用的影响五、水分的供应对光合作用的影响在生产上应用：合理灌溉（适时、适量）在生产上应用：合理灌溉（适时、适量）原料、气孔关闭（缺水）原料、气孔关闭（缺水）（1）根据图中的曲线表明，）根据图中的曲线表明，710时光合作用强度不断增强，时光合作用强度

26、不断增强，这是因为在一定温度和二氧化这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增用的强度是随着光照加强而增强的。强的。（2）在）在12时左右光合作用强时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时度明显减弱，是因为此时温度温度很高，蒸腾作用很强，气孔大很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。导致光合作用强度明显减弱。（3）1417时光合作用强度时光合作用强度不断下降的原因，是因为此不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。时光照强度不断减弱。P106现在学习的是第40页，共42页六、六、内部因素内部因素对光合作用的影响对光合作用的影响植物种类、同一植物不同生长发育阶段、同一叶片植物种类、同一植物不同生长发育阶段、同一叶片的不同生长发育时期等，主要受的不同生长发育时期等，主要受叶绿体内色素的含叶绿体内色素的含量量及及酶的数量和活性酶的数量和活性的影响的影响在生产上应用：在生产上应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶现在学习的是第41页，共42页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第42页，共42页