我的光合作用的原理和应用.pptx

《我的光合作用的原理和应用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我的光合作用的原理和应用.pptx（52页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、光合作用的原理和应用第1页/共52页一一.光合作用的探究历程光合作用的探究历程第2页/共52页结论：水分是结论：水分是植物建造自身植物建造自身的原料。的原料。17 17世纪世纪海尔蒙特海尔蒙特栽培的柳栽培的柳树实验树实验第3页/共52页一段时间后一段时间后1771年普利斯特利实验第4页/共52页普利斯特利实验第5页/共52页结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？第6页/共52页17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯普利斯

2、特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下才能成功；植物体下才能成功；植物体只有绿叶才能只有绿叶才能更新空气更新空气。到到1785年，发现了空气的组年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出成，人们才明确绿叶在光下放出的是的是O2，吸收的是吸收的是CO2。光光能能化化学学能能储存在什储存在什么物质中么物质中？德国德国梅耶梅耶第7页/共52页 1864年，萨克斯(德)的实验（置于暗处几小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽第8页/共52页第9页/共5

3、2页 1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用产生了淀粉第10页/共52页18641864年，德国萨克斯实验年，德国萨克斯实验黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜让一张叶片一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光绿叶在绿叶在光光下制造下制造淀粉淀粉。用碘蒸气处理这片叶，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。没有颜色变化。光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自CO2还是还是H2O？第11页/共52页第第一一组组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第第二二组组180202美国鲁宾

4、和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光照下的小球藻悬液第12页/共52页美国卡尔文（美国卡尔文（2020世纪世纪4040年代）年代）用用1414C C标记标记1414CO2CO2，供小球，供小球藻进行光合作用，探明了藻进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。第13页/共52页年代年代科学家科学家结论结论16641664海尔蒙特海尔蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新

5、空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更只有绿叶才可以更新空气新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2

6、2第14页/共52页绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O转化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物，并，并释放出释放出O2的过程。的过程。反应物、条件、反应物、条件、场所、生成物场所、生成物CO2H2O（CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类第15页/共52页二二.光合作用过程光合作用过程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无

7、光都能反应第16页/共52页H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2O H +O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中H场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应供暗反供暗反应使用应使用第17页/共52页CO2 2五碳化合物五碳化合物C5CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物2C3

8、C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环第18页/共52页暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2C52C3酶酶C3的还原：的还原：ATPH、ADP+Pi叶绿体的叶绿体的基质基质中中 ATP中中活跃活跃的的化学能化学能转变为转变为糖类糖类等等 有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能2C3(CH2O)酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化CO2 2五碳化合物五碳化合物C5CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物2C3叶绿体基质叶绿体基质多种

9、酶多种酶糖类糖类ATPH第19页/共52页 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；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中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供

10、ADPADP和和Pi Pi。CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体第20页/共52页色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定还原酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：第21页/共52页光反应光反应H2O 2 H+1/2O2+Pi+光能ATP酶ADP水的光解：ATP的合成：暗反应暗反应CO2的还原：2C2C3 3+H (CH+H (CH2 2O)+CO)+C5 5酶酶ATPATPCO2的固定：CO2+C52C3酶酶总结：总结：第22页/共52页原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CH2O）CH

11、OCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：碳的转移途径：光能光能ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能(CH2O)中中稳定稳定的化学能的化学能CO2C3（CH2O）第23页/共52页下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_ 。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,

12、J是是_图中的图中的H H表示表示_，H H为为I I提供提供_光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应H和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类第24页/共52页三.光合作用原理的运用植物自身因素环境因素对光合作用的影响1）光照强度2）二氧化碳浓度3）温度4）矿质元素5）水分第25页/共52页影响光合速率的因素1.单因素影响光照强度，二氧化碳浓度，温度，矿物质等。2.多因素影响第26页/共52页第27页/共52页四四.化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以光为能源，以CO

13、2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。异养生物异养生物 只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）第28页/共52页1.1.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。2.2.光合作用的实质是：

14、把光合作用的实质是：把_和和_转变转变为有机物，把为有机物，把_转变成转变成_,_,贮藏在有贮藏在有机物中。机物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成中形成的，氧气是在的，氧气是在_中形成的，中形成的，ATPATP是在是在_中形成的，中形成的，CO2CO2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光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第29页/共52页1.1.在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（的是（）A.H B.CA.H B.C5 5化合物化合物 C.A

15、TP D.COC.ATP D.CO2 2B2.2.与光合作用光反应有关的是（与光合作用光反应有关的是（）H H2 2O ATP ADP COO ATP ADP CO2 2A.B.C.D.A.B.C.D.A3.3.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02 2条件下。条件下。如果将环境中如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平，此时叶肉细含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的胞内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况依次是含量的变化情况依次是A.A.上升；下降；上升上升；下降；上升 B.B.下降；上升；下

16、降下降；上升；下降 C.C.下降；上升；上升下降；上升；上升 D.D.上升；下降；下降上升；下降；下降C第30页/共52页4 4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶、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（段，下列说法正确的是（）A.A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.D.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应不进行光反应D5、光合作用过程中，

17、产生、光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP的的 部位在叶绿体中依次为部位在叶绿体中依次为 ()外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A A B B C C D DB第31页/共52页6 6、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 叶绿素吸收光能叶绿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.A.B.C.D.C.D.7 7、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第32页/共52页8 8、在光照充足的环境里，将

18、黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有1818O O的的水中，过一段时间后，分析水中，过一段时间后，分析1818O O放射性标记，最先放射性标记，最先（）A.A.在植物体内的葡萄糖中发现在植物体内的葡萄糖中发现 B.B.在植物体内的淀粉中发现在植物体内的淀粉中发现C.C.在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D.D.在植物体周围的空气中发现在植物体周围的空气中发现D第33页/共52页9 9、某科学家用含有、某科学家用含有1414C C的的COCO2 2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C C原子，原子，1414C C的转移途径是（的转移途

19、径是（）A A、CO2 CO2 叶绿体叶绿体 ATPATP B B、CO2 CO2 叶绿素叶绿素 ATPATP C C、CO2 CO2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、CO2 CO2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D1010、在光合作用过程中，能量的转移途径是、在光合作用过程中，能量的转移途径是A A、光能、光能 ATP ATP 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 B B、光能、光能 叶绿素叶绿素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 叶绿素叶绿素 COCO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP COATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B第34页/共52页10如图5-13为原来置于黑暗环

20、境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是()图5-13A曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用B曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用C在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等D整段曲线表明，随光照强度的递增，光合作用增强，呼吸作用减弱c第35页/共52页11.11.测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：A.A.植物体内葡萄糖的氧化量 B.B.植物体内叶绿体的含量 C.C.二氧化碳的消耗量 D.D.植物体内水的消耗量12.12.如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:A.A.葡萄糖的形成 B.B.淀粉的形成 C.C.氧气的释放 D.

21、COD.CO2 2的吸收量第36页/共52页光合作用与呼吸作用同时存在第37页/共52页光合作用速率与呼吸作用速率的表示1.呼吸速率的表示方法：植物至于黑暗环境中，测定实验容器内二氧化碳增加量，氧气减少量或有机物减少量2.净光合速率和真正光合速率：净光合速率：光合作用与呼吸作用同时进行时，测得的数据。净光合速率：常用一定时间内，氧气的释放量，二氧化碳的吸收量或有机物的积累量表示（可以直接测得）真正光合作用速率：常用一定时间内，氧气的产生量，二氧化碳固定量或有机物产生量。第38页/共52页专题：光合作用与细胞呼吸的关系B点（光补偿点）：光合作用强度（速率）=呼吸作用强度（速率）总的光合作用速率=

22、呼吸作用速率+净光合作用速率ABC第39页/共52页1、下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：1甲图曲线中C点和E点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态 2根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点。呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量时 BF D E 第40页/共52页下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问

23、题：（3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为_，以致光反应产生的和逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使C5化合物数量减少，影响了CO2固定。光照强度逐步减弱 ATP H 第41页/共52页下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为A光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效率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C温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2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C第42

24、页/共52页第43页/共52页1.光照强度对光合作用的影响A点:光照强度为0此时只进行细胞呼吸，释放的二氧化碳量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度增强，光合作用强度增强，二氧化碳释放量逐渐减少，因细胞呼吸释放二氧化碳一部分用于光合作用，细胞呼吸强度大于光合作用强度。B点细胞呼吸释放的二氧化碳全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度。B点称为光补偿点BC段：随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，C点为光饱和点。第44页/共52页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

25、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：阳生植物 阴生植物释释释释放放放放COCO2 21.光照强度对光合作用的影响第45页/共52页一天的时间光合作用效率O光照强度12 1311一天当中植物光合作用的情况ABCDE101514思考：C点的光合作用效率为什么降低了？中午温度高，光照强度太大，叶片气孔关闭，二氧化碳固定减少。光合作用减弱。第46页/共52页轮作：延长光合作用时间间种、合理密植：增加光合作用面积合理利用光能第47页/共52页2.2.二氧化碳浓度二氧化碳浓度对光合作用的影响对光合作用的影响曲线分析曲线分析在一定浓度范围内，随二氧化碳浓度的增加

26、，植物的光合作用强在一定浓度范围内，随二氧化碳浓度的增加，植物的光合作用强度加强。度加强。A A点：表示进行光合作用所需二氧化碳的最低浓度。点：表示进行光合作用所需二氧化碳的最低浓度。B B点：表示二氧化碳饱和点，超过该浓度，光合强度不再增加。点：表示二氧化碳饱和点，超过该浓度，光合强度不再增加。应用：对农田里的农作物应合理密植，应用：对农田里的农作物应合理密植，“正其行，通其风；对正其行，通其风；对温室作物来说，应增施农家肥料或使用二氧化碳发生器。温室作物来说，应增施农家肥料或使用二氧化碳发生器。B BA A光光合合作作用用强强度度第48页/共52页曲线分析光合作用是在多种酶的催化下进行的，

27、温度直接影响酶的活性AB段：在一定温度范围内，随温度的升高，光合作用逐渐增强B点表示光合作用的最适温度，此时光合速率最高；BC段表示，超过了光合作用的最适温度，随温度的升高，光合作用强度逐渐下降。3.3.温度对光合作用的影响温度对光合作用的影响应用：应用：增加昼夜温差（白天最适温度，晚上适当降低增加昼夜温差（白天最适温度，晚上适当降低温度）温度）;冬天增温，夏天降温。冬天增温，夏天降温。第49页/共52页NN：光合酶及光合酶及NADPNADP+和和ATPATP的重要组分的重要组分P P：NADPNADP+和和ATPATP的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能K 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MgMg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分 4.4.影响光合作用的因素影响光合作用的因素矿质营养矿质营养应用：合理施肥第50页/共52页5.水分对光合作用的影响影响：水尽是光合作用的原料，水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。缺水（蒸腾作用过强）导致气孔关闭，限制二氧化碳进入叶片；缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合产物输出缓慢等。应用：预防干旱，合理灌溉。第51页/共52页感谢您的观看！第52页/共52页