光合作用的原理和应用讲稿.ppt

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1、关于光合作用的原理和应用第一页，讲稿共四十页哦双层膜结构双层膜结构基质基质基粒片层基粒片层基粒基粒酶酶色素色素知识回顾知识回顾第二页，讲稿共四十页哦一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程实验1、海尔蒙特（比利时）实验 1648实验2、普利斯特利（英）实验 1771实验3、英格豪斯（荷兰）实验 1779（见课本）实验4、萨克斯（德）实验 1864实验5、恩格尔曼（美）实验 1880实验6、鲁宾和卡门（美）实验 1939实验7、卡尔文（美）实验 1939总结总结第三页，讲稿共四十页哦将柳树苗栽种到木桶里，内有已知干重的土壤，加桶盖，只用纯净的雨水浇灌，五年后，柳树的质量增加了76.7kg，而

2、土壤减少0.0567kg。海尔蒙特的结论是：植物的物质积累来源于水。柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素？第四页，讲稿共四十页哦普利斯特利（英）实验普利斯特利（英）实验 1771结论：绿色植物可以更新空气结论：绿色植物可以更新空气第五页，讲稿共四十页哦w1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验：普利年，荷兰科学家英格豪斯的实验：普利斯特利的实验只有在斯特利的实验只有在光照光照下才能成功；植物下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。体只有绿叶才能更新污浊的空气。w1785年，人们明确绿叶在光下年，人们明确绿叶在光下放出的是氧气放出的是氧气，吸收的是二氧化碳吸收的是二氧化

3、碳；w1845年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，年，梅耶指出，植物在进行光合作用时，把把光能光能转变成转变成化学能化学能储存起来。储存起来。第六页，讲稿共四十页哦一一半半曝曝光光，一一半半遮遮光光在在暗暗处处放放置置几几小小的的叶叶片片萨克斯（德）实验萨克斯（德）实验 1864暗处理暗处理光照光照酒精酒精脱色脱色碘蒸汽处理碘蒸汽处理第七页，讲稿共四十页哦问题问题1 1：萨克斯的实验目的是什么？：萨克斯的实验目的是什么？问题问题2 2：为什么对植物：为什么对植物进行一昼夜的暗处理？进行一昼夜的暗处理？问题问题3 3：为什么让叶片的一：为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？半曝光，另一半遮光呢？

4、验证光合作用的产物验证光合作用的产物为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽进行对照进行对照第八页，讲稿共四十页哦恩格尔曼实验恩格尔曼的实验说明了什么问题？恩格尔曼的实验说明了什么问题？第十页，讲稿共四十页哦 极极 细细 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下结论：结论：O O2 2是由是由叶绿体叶绿体产生的，产生的，叶绿体叶绿体是光合作用的场所。光是光合作用的场所。光合作用需要合作用需要光照光照。第十一页，讲稿共四十页哦 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：这个实验可以得出什么结论？这个实验可以得出什么结论？光合作用

5、产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。第十二页，讲稿共四十页哦美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414CO2CO2，供小球藻，供小球藻进行光合作用，探明了进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡尔文的去向，称为卡尔文循环。循环。第十三页，讲稿共四十页哦年代年代科学家科学家结论结论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新只有绿叶才可以更新空气空气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了把光能转变成了化学能化学能储存起

6、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，叶绿体叶绿体是光是光合作用的场所合作用的场所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 2光合作用探索历程总结：光合作用探索历程总结：第十四页，讲稿共四十页哦小结小结:萨克斯的实验说明光合作用萨克斯的实验说明光合作用的产物有（的产物有（),),光合作用的条件需光合作用的条件需要要()()；鲁宾和卡门的实验说

7、明了光；鲁宾和卡门的实验说明了光合作用的产物氧气中的氧全部来自原合作用的产物氧气中的氧全部来自原料中的（料中的（)；恩格尔曼的实验说明了；恩格尔曼的实验说明了光合作用的场所是光合作用的场所是()()，光合作用，光合作用放出放出（）。）。第十五页，讲稿共四十页哦通过以上的研究和探索，分析光合作用通过以上的研究和探索，分析光合作用的原料、产物、场所和条件分别是什么的原料、产物、场所和条件分别是什么？第十六页，讲稿共四十页哦场所：场所：叶绿体叶绿体条件：条件：光能光能原料：原料：二氧化碳二氧化碳、水、水产物：产物：糖类糖类（CH2O)CH2O)、氧气氧气二、光合作用总反应式：二、光合作用总反应式：C

8、O2 2 +H2 2*O光能光能叶绿体叶绿体（CH2 2O)+*O2 2三、光合作用的定义三、光合作用的定义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，把二氧化碳和水二氧化碳和水转转化成储存着能量的化成储存着能量的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程。的过程。第十七页，讲稿共四十页哦 第十八页，讲稿共四十页哦H2O水的光解水的光解O2H ADP+Pi 酶酶ATPco2C5光反应光反应2c3固固定定供氢供氢酶酶酶酶供能供能还还原原(CH2O)糖类、脂肪、糖类、脂肪、蛋白质蛋白质 多种酶多种酶参加催化参加催化暗反应暗反应能量转化能量转化:光能光能ATP活跃化学能活跃

9、化学能稳定化学能稳定化学能元素转移元素转移O元素元素:H2O O2C元素元素:C O2C3 （CH2O）光能光能第十九页，讲稿共四十页哦条件条件：光、光、色素、色素、酶酶场所：场所：反应反应水的光解：水的光解：ATP的合成：的合成：基粒类囊体薄膜上基粒类囊体薄膜上H2O H+O2光、光、叶绿体中的色素叶绿体中的色素ADPPi 光能光能 ATP酶酶光能光能1.光反应阶段光反应阶段吸收、传递和转吸收、传递和转换光能换光能能量转变：能量转变：ATP中活跃的化学能中活跃的化学能产物：产物：H、O2、ATP第二十页，讲稿共四十页哦条件：条件：不需光，需多种酶不需光，需多种酶场所：场所：叶绿体基质中叶绿体

10、基质中过程过程CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶三碳化合物的三碳化合物的还原：还原：ATP中活跃的中活跃的化学能化学能2.暗反应阶段暗反应阶段C3+H (CH2O)+C5酶酶ATPADP+Pi能量转变：能量转变：有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能产物：产物：（CH2O）、）、ADP、Pi第二十一页，讲稿共四十页哦 整个光合作用过程中的物质整个光合作用过程中的物质 变变化和能量变化分别是什么？化和能量变化分别是什么？物质变化：物质变化：无机物无机物能量变化：能量变化：光能光能转变转变转变转变光合作用的实质：光合作用的实质：有机物有机物糖类等有机物中的糖类等有机物中的化学能化学能

11、第二十三页，讲稿共四十页哦请分析光下的植物突然停止光照后，请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的其体内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量化合物的含量如何变化？如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止CO2的供的供应后，其体内的应后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物化合物的含量如何变化？的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 第二十四页，讲稿共四十页哦项目项目光反应光反应暗反应暗反应反应场所反应场所反应条件反应条件物质变化物质变化能量变化能量变化联系联系叶绿体的类囊体膜上叶绿体的类

12、囊体膜上叶绿体的基质上叶绿体的基质上 光、色素、酶光、色素、酶ATP、H、酶、酶、CO2光能光能 ATP中活跃的化学能中活跃的化学能ATP中活跃的化学能中活跃的化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和ATP，暗反应产生，暗反应产生ADP和和Pi为光反应提供为光反应提供原料原料小结：光合作用光反应和暗反应的比较小结：光合作用光反应和暗反应的比较水的光解；水的光解；ATP的合成的合成CO2的固定；的固定；三碳化合物三碳化合物 的还原的还原第二十五页，讲稿共四十页哦五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用（1）光

13、对光合作用的影响）光对光合作用的影响光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。光照时间光照时间植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加光照强度的增加而增加光照强度光照强度叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。光的波长光的波长第二十六页，讲稿共四十页哦生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。生产上应适时灌溉，保证

14、植物生长所需要的水分。当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。（4）水分的供应）水分的供应生产上使田间通风良好，供应充足的生产上使田间通风良好，供应充足的CO2在一定范围内，植物光合作用强度随着在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。（3）CO2浓度浓度生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸生产上白天升温，增强光合作用，晚

15、上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。作用，以积累有机物。温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。（2）温度）温度第二十七页，讲稿共四十页哦化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合成糖类）为原料合成糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿绿色植物色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自

16、身的生命活来维持自身的生命活动。例如动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来制造有来制造有机物。少数的机物。少数的细菌，如硝化细菌、细菌，如硝化细菌、铁细菌、硫细菌铁细菌、硫细菌。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）第二十八页，讲稿共四十页哦化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量硝化细菌的化能合成作用硝化细菌的化能合成作用6CO

17、2+6H2O(CH2O)+6O2第二十九页，讲稿共四十页哦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：把光合作用的实质是：把_和和_转变为有机转变为有机物，把物，把_转变成转变成_,_,贮藏在有机物中。贮藏在有机物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成的，氧中形成的，氧气是在气是在_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

18、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三十页，讲稿共四十页哦1 1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（是（）A A、H BH B、C C5 5化合物化合物 C C、ATP DATP D、COCO2 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（）HH2 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

19、至极低水平，此时叶肉细胞内的含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的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第三十一页，讲稿共四十页哦4 4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，、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（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

20、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，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第三十二页，讲稿共四十页哦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

21、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三十三页，讲稿共四十页哦8 8、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有1818O O的水中，的水中，过一段时间后，分析过一段时间后，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

22、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第三十四页，讲稿共四十页哦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原原子，子，1414C C的转移途径是（的转移途径是（）A A、CO2 CO2 叶绿体叶绿体 ATP ATP B B、CO2 CO2 叶绿素叶绿素 ATP ATP 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 AT

23、P 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 CO CO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP CO ATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B第三十五页，讲稿共四十页哦1111、下列各生物中属于自养型的原核生物是（、下列各生物中属于自养型的原核生物是（）A A 海带海带 B B 衣藻衣藻 C C 硝化细菌硝化细菌 D D 大肠杆菌大肠杆菌 1212、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（）A A 增大氧气浓度增大氧气浓度 B B 增大二氧化碳浓度增大二氧化碳浓度C

24、 C 增强光照强度增强光照强度 D D 调节室温调节室温13、对某植物做如下处理、对某植物做如下处理（甲）持续光照（甲）持续光照10MIN，（乙）光照，（乙）光照5S后再黑暗处理后再黑暗处理5S，连续交替进行，连续交替进行20MIN，若其他条件不变，若其他条件不变，则在甲乙两种情况下植物所制造的有机物总量是（则在甲乙两种情况下植物所制造的有机物总量是（）A 甲多于乙甲多于乙 B甲少于乙甲少于乙 C 甲和乙相等甲和乙相等 D 无法确定无法确定 ABC第三十六页，讲稿共四十页哦14、光合作用不在叶绿体类囊体光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是膜上进行的是()A.ADP+Pi+A.ADP+Pi+能量

25、能量 ATP ATP B.B.氧气的产生氧气的产生C.C.二氧化碳的固定二氧化碳的固定 D.HD.H的产生的产生C第三十七页，讲稿共四十页哦15.15.下图是小球藻进行光合作用示意图，图下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质中物质A A与物质与物质B B的分子量之比是（的分子量之比是（）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻A：B：D第三十八页，讲稿共四十页哦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，用于部位，用于_ 。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 G_ _,_ _,F F是是_ _,_ _,J 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色素色素五碳化合物五碳化合物三碳三碳化合物化合物糖类糖类第三十九页，讲稿共四十页哦感感谢谢大大家家观观看看01.04.2023第四十页，讲稿共四十页哦