光合作用原理和应用PPT.ppt

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1、关于光合作用的原理和应用PPT第一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月光合作用的原理和应用一、光合作用的探究历程第二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月光合作用的发现历程光合作用的发现历程1.17711.1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后植物能更新空气植物能更新空气实验结论：实验结论：。普利斯特利实验结果说服力不普利斯特利实验结果说服力不强，应如何设计对照实验？强，应如何设计对照实验？应将点燃的蜡烛和小鼠分别单应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对独置于玻璃罩内，作为空白对照。照。第

2、三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯绿色植物只有在光照条件下绿色植物只有在光照条件下才能更新污浊的空气才能更新污浊的空气18451845年，德国科学家梅耶年，德国科学家梅耶 1785 1785年，发现空气的组成年，发现空气的组成 光能转变成化学能，将化学能储存在什么物质中呢？光能转变成化学能，将化学能储存在什么物质中呢？明确绿叶在光下释放的是氧气，明确绿叶在光下释放的是氧气，吸收的是二氧化碳。吸收的是二氧化碳。植物在进行光合作用时，把光植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。能转换成化学能储存起来。第四张，PPT共四十一页，

3、创作于2022年6月2.18642.1864年年,德国科学家萨克斯实验德国科学家萨克斯实验不变蓝不变蓝绿色叶绿色叶片片黑暗处黑暗处理理一半曝光一半曝光一半遮光一半遮光碘蒸汽碘蒸汽 4848小时小时2 2小时小时变蓝变蓝分析：分析：1.1.将绿叶先进行黑暗处理的目的是什么？将绿叶先进行黑暗处理的目的是什么？2.2.实验中的自变量是？因变量是？实验中的自变量是？因变量是？3.3.这个实验证明了什么？这个实验证明了什么？自变量是光的有无、因变量是有无淀粉生成自变量是光的有无、因变量是有无淀粉生成消耗掉叶片中的消耗掉叶片中的营养物质营养物质对照组是曝光处理、实验组是遮光处理对照组是曝光处理、实验组是遮

4、光处理光合作用的产物除氧气外还有淀粉。光合作用的产物除氧气外还有淀粉。第五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月实验材料材料选择水水绵，水，水绵的叶的叶绿体呈螺旋式体呈螺旋式带状，状，便于便于观察；用好氧察；用好氧细菌可确定菌可确定释放氧气多的部位放氧气多的部位没有空气的黑暗没有空气的黑暗环境，排除了氧气和光的干境，排除了氧气和光的干扰用极用极细光束照射，叶光束照射，叶绿体上可分体上可分为光照多和光光照多和光照少的部位，相照少的部位，相对于一于一组对照照实验临时装片暴露在光下的装片暴露在光下的实验再次再次验证实验结果果3.18803.1880年年 恩格尔曼实验恩格尔曼实验将载有将载有水绵水

5、绵和和好氧细菌好氧细菌的临时装片放在的临时装片放在没有空气没有空气的的黑暗黑暗环境中，然后用环境中，然后用极细极细的光束照射水绵。发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。若的光束照射水绵。发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。若将临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光部位。将临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光部位。第六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月O2是由叶是由叶绿体体释放出来的，叶放出来的，叶绿体是光合作体是光合作用的用的场所所恩格尔曼实验的结论是什么？恩格尔曼实验的结论是什么？第七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月4.19394.1939年年

6、鲁宾鲁宾 卡门实验卡门实验H2OH218O18O2光照下的光照下的球藻悬液球藻悬液C18O2O2 CO2分析：分析：1.1.鲁宾和卡门研究的课题是什么？鲁宾和卡门研究的课题是什么？2.2.他们采用了什么方法？实验的结果证明了什么？他们采用了什么方法？实验的结果证明了什么？3.3.该实验是否也是对照实验？该实验是否也是对照实验？相互对照相互对照同位素标记法同位素标记法光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自H2O光合作用释放的光合作用释放的O来自来自H2O还是还是CO2?第八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月(CH2 O)+O214CO2+H2O14光能光能叶绿体叶绿体（1 1）方法：）

7、方法：_（2 2）发现了卡尔文循环，即暗反应中碳的转移途）发现了卡尔文循环，即暗反应中碳的转移途径：径：_5.205.20世纪世纪4040年代年代 卡尔文卡尔文同位素标记法同位素标记法CO2 C3 CH2O141414第九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月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来储存起来18641864萨克

8、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光合作用探索历程光合作用探索历程第十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月1.1.场所：场所：叶绿体叶绿体2.2.动力：动力：光光3.3.原料：原料：二氧化碳二氧化碳 水水4.4.产物：产物：糖类糖类 氧气氧气CO2 2 +H2 2*O光能光能

9、叶绿体叶绿体（CH2 2O)+*O2 2概念：绿色植物通过概念：绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用光能，把，利用光能，把二氧化碳和水二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气氧气的过程。的过程。通过以上的研究和探索，光合作用的场所、动力、原料、产物通过以上的研究和探索，光合作用的场所、动力、原料、产物分别是什么？分别是什么？第十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月叶绿体叶绿体中的色中的色素素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)糖糖类多种多种酶参加

10、催化参加催化暗反应暗反应光合作用的过程光合作用的过程光能光能第十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月光反应光反应暗反应暗反应场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化需光、色素、需光、色素、酶需多种需多种酶叶叶绿体体类囊体薄膜囊体薄膜叶叶绿体基体基质水的光解、水的光解、ATP的合成的合成CO2的固定、的固定、C3的的还原、原、ATP水解水解光能光能ATP中活中活跃化学能化学能有机物中有机物中稳定化定化学能学能H20O2HADP、PiATPCO2C3C5(CH2O)色素吸收光能不需要酶，水的光解与色素吸收光能不需要酶，水的光解与ATPATP的合成都需要酶的合成都需要酶第十三张，PP

11、T共四十一页，创作于2022年6月H20O2HADP、PiATPCO2C3C5(CH2O)光反应光反应暗反应暗反应联系联系总反总反应式应式光反应光反应H、ATP暗反应暗反应ADP、Pi光能光能叶绿体叶绿体（CH2O)+O2CO2 +H2 O第十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月思考：思考：1.正常光合作用正常光合作用时，叶，叶绿体中的体中的ATP移移动方向是？方向是？ADP的移的移动方向是？方向是？2.光反光反应合成的合成的ATP的作用是？能否的作用是？能否给其他生命活其他生命活动提供能提供能量？量？暗反暗反应所需要的所需要的ATP来自？能否来自呼吸作用来自？能否来自呼吸作用产生的生

12、的ATP？3.线粒体粒体产生的生的ATP作用是？作用是？ATPATP从类囊体移向基质从类囊体移向基质ADPADP从基质移向类囊体从基质移向类囊体光反应合成的光反应合成的ATP ATP 为暗反应为暗反应C C3 3还原提供能量还原提供能量不为其他生命活动提供能量不为其他生命活动提供能量暗反应所需暗反应所需ATPATP只来自光反应，没有只来自光反应，没有来自呼吸作用的能量来自呼吸作用的能量线粒体产生线粒体产生的的ATPATP为其他生命活动提供能量为其他生命活动提供能量第十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月4.4.光合作用和有氧呼吸、无氧呼吸都能光合作用和有氧呼吸、无氧呼吸都能产生生HH，

13、各自的作用，各自的作用是？是？5.5.暗反暗反应有光无光都能有光无光都能进行。若光反行。若光反应停止，暗反停止，暗反应可一直持可一直持续进行行吗？光合作用产生的光合作用产生的HH用于还原用于还原C C3 3有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的HH与与O O2 2结合成水结合成水无氧呼吸产生的无氧呼吸产生的HH反应生成酒精或乳酸反应生成酒精或乳酸暗反应不能持续，缺少暗反应不能持续，缺少ATPATP、HH第十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月6.光和作用光和作用过程中程中当供当供给给14CO2时时，放射性出，放射性出现现的的顺顺序是序是？当当供供给给3H2O时时，放射性出，放射性出现现的的顺顺序

14、是序是？当供当供给H218O时，放射性出放射性出现现的的顺顺序是序是？O元素元素:H218O 1818O2C元素元素:1414CO21414C3（1414CH2O）H元素：元素：3 3H2O 3 3HC3 3H2O第十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月7.7.光合作用光合作用过程中，突然停止光照，程中，突然停止光照，HH和和ATPATP、C3C3、C5C5的的变化如何？原因？化如何？原因？光反应光反应停止停止HH ATPATPC C3 3还原还原受阻受阻C C5 5停止停止光照光照C C3 3 (CH(CH2 2O)O)第十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月COCO2 2固

15、定停固定停止止C C3 3 C C5 5 暗反应减暗反应减弱弱HH (CH(CH2 2O)O)ATPATP 8.8.光合作用光合作用过程中，突然停止程中，突然停止CO2CO2供供应，HH和和ATPATP、C3C3、C5C5的的变化如何？原因？化如何？原因？第十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月环境因素对光合作用的影响环境因素对光合作用的影响（1）光照）光照（2）二氧化碳浓度二氧化碳浓度（3）温度温度（4）矿质元素）矿质元素第二十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月1 1光照强度光照强度A A点：点：_，产生，产生ATPATP的场所有的场所有_ABAB段：段：光合作用光合作用 呼

16、吸作用呼吸作用B B点：点：光合作用光合作用 呼吸作用，产生呼吸作用，产生ATPATP的场所有的场所有_ B B点所示光照强度称为点所示光照强度称为_呼吸作用呼吸作用细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体=细胞质基质、细胞质基质、线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体光补偿点光补偿点C C点：点：光合作用光合作用_呼吸作用呼吸作用,光照强度称为光照强度称为_ 光饱和点光饱和点第二十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月限制限制B B、C C点光合作用强度的环境因素？点光合作用强度的环境因素？B点限制光合作用点限制光合作用强度的因素：度的因素：_；C C点限制光合作用点限制光合作用强度的度的环境因素：

17、境因素：_。光照光照强度度COCO2 2浓度、温度等度、温度等环境因素境因素应用：应用：a.a.增强光照强度增强光照强度 b.b.延长光照时间延长光照时间 措施：间作、轮作、套作措施：间作、轮作、套作 c.c.增加光合作用面积增加光合作用面积 措施：合理密植措施：合理密植第二十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月AB当光照强度大于当光照强度大于B时，光合作用与呼吸作用的细胞图呢？时，光合作用与呼吸作用的细胞图呢？第二十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月总总光光合合速速率率净光合净光合速率速率呼吸呼吸速率速率总光合速率总光合速率 =呼吸速率呼吸速率 +净光合速率净光合速率 净光

18、合速率净光合速率 =总光合速率总光合速率 -呼吸速率呼吸速率 第二十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月净光合速率净光合速率呼吸速率呼吸速率第二十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月夏季晴朗夏季晴朗的一天中植物光合作用强度日变化曲线的一天中植物光合作用强度日变化曲线 气孔关闭，气孔关闭，COCO2 2供应减少供应减少光照强度增强光照强度增强光照强度光照强度光合作用强度光合作用强度第二十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月光质：白光为复色光，光合作用能力最强；单色光质：白光为复色光，光合作用能力最强；单色光中红光、蓝紫光较强，绿光最差光中红光、蓝紫光较强，绿光最差(大棚薄

19、膜用无大棚薄膜用无色透明的薄膜色透明的薄膜)第二十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2.CO2.CO2 2浓度对光合作用强度的影响浓度对光合作用强度的影响(1)CO(1)CO2 2浓度如何影响光合作用强度？浓度如何影响光合作用强度？COCO2 2影响暗反影响暗反应阶段，制段，制约C C3 3的形成。的形成。第二十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月(2)(2)应用：温室作物栽培时适当提高室内应用：温室作物栽培时适当提高室内COCO2 2浓度，如浓度，如施用有施用有机肥机肥NHNH4 4HCOHCO3 3、用用COCO2 2发生器发生器提高产量提高产量，大田中大田中“正其行，通

20、其正其行，通其风风”，目的就是提高，目的就是提高COCO2 2浓度，提高产量浓度，提高产量COCO2 2补偿点补偿点COCO2 2饱和点饱和点A点限制光合作用点限制光合作用强度的因素：度的因素：B B点后限制光合作用点后限制光合作用强度的因素：度的因素：CO2浓度度光照光照强度、温度度、温度第二十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月3 3温度对光合作用强度的影响温度对光合作用强度的影响(1)(1)温度如何影响光合作用强度？温度如何影响光合作用强度？(2)(2)如何调节温度可以增加大棚农作物的产量？如何调节温度可以增加大棚农作物的产量？温度通温度通过影响影响酶的活性影响光合的活性影响光合

21、作用作用温室栽培植物温室栽培植物时，白天，白天调到光合作用最适温度，以提高到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸胞呼吸速率，保速率，保证植物有机物的植物有机物的积累。累。（增大昼夜温差）（增大昼夜温差）第三十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月4 4水分、水分、必需元素等因素对光合作用强度也有影响必需元素等因素对光合作用强度也有影响(1)(1)水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。

22、表明表明。在在农业生生产中，可根据作物的需水中，可根据作物的需水规律，合理灌律，合理灌溉第三十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月N N：P P：MgMg：K K：光合酶的重要组分光合酶的重要组分ATPATP的重要组分的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分促进有机物的运输促进有机物的运输4 4水分、水分、必需元素等因素对光合作用强度也有影响必需元素等因素对光合作用强度也有影响(2 2)矿质营养影响光合作用矿质营养影响光合作用第三十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月5 5多因子影响多因子影响 第三十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 A.A.光照强度为光照强度为a

23、 a时，造成曲线时，造成曲线和和光合作用强度差异的原因是光合作用强度差异的原因是COCO2 2浓度不同浓度不同 B.B.光照强度为光照强度为b b时，造成曲线时，造成曲线和和光合作用强度差异的原因是温度不同光合作用强度差异的原因是温度不同 C.C.光照强度为光照强度为a ab b，曲线，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高光合作用强度随光照强度升高而升高 D.D.光照强度为光照强度为b bc c，曲线，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升光合作用强度随光照强度升高而升高高第三十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月总结：总结：影响光合作用速率的影响光合作用速率的外因（环境因素）：外因（

24、环境因素）：光照强度、光照强度、COCO2 2浓度、温度浓度、温度影响光合作用速率的影响光合作用速率的内因（自身因素）：内因（自身因素）：酶的数量和活性、叶绿体的数量、色素含量酶的数量和活性、叶绿体的数量、色素含量第三十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中示意图，其中为生理过程，为生理过程，ah为物质名称，请回为物质名称，请回答：答：(1)(1)图中物质图中物质b b和和g g的分别是的分别是_和和_。(2)(2)物质物质a a分布在叶绿体的分布在叶绿体的_，提取该物质时加，

25、提取该物质时加入入CaCO3CaCO3的目的是的目的是_。(3)(3)过程过程、发生的场所依次是发生的场所依次是_和和_。氧气氧气二氧化碳二氧化碳类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上 防止色素被破坏防止色素被破坏 线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜 第三十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月(4)(4)过程中，能够产生过程中，能够产生ATPATP的过程是的过程是_ _，ATPATP的结构简式是的结构简式是_，必须有氧气参与进行的是，必须有氧气参与进行的是_。(5)(5)较强光照下，较强光照下，过程中过程中d d的移动方向是的移动方向是_。(6)(6)假如白天突然中断假如白天突然中断COC

26、O2 2的供应，则在短时间内的供应，则在短时间内f f量的变化是量的变化是_(_(填填“增加增加”或或“减少减少”)”)；假如该植物从光照条件下；假如该植物从光照条件下移到黑暗处，移到黑暗处，h h量的变化是量的变化是_(_(填填“增加增加”或或“减少减少”)”)。I I、V VAPPP V从叶绿体基质向类囊体从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动薄膜方向移动 增加增加增加增加第三十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月A A过程过程表示光合作用暗反应，无光条件下能正常进行表示光合作用暗反应，无光条件下能正常进行B B过程过程发生在细胞质基质中，所有活细胞都能进行发生在细胞质基质中，所有活细胞

27、都能进行C C过程过程表示有氧呼吸第二阶段，无氧条件下能正常进行表示有氧呼吸第二阶段，无氧条件下能正常进行D D过程过程产生的产生的HH、ATPATP、COCO2 2都用于过程都用于过程第三十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月化能合成作用化能合成作用 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量能量 能量能量6CO2+6H2O (CH20)+6O2硝化细菌的化能合成作用硝化细菌的化能合成作用第三十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释细菌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，这种合成作用叫放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能化能合成作用合成作用。除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的进行化能合成作用的自养生物自养生物。化能合成作用化能合成作用第四十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月感谢大家观看第四十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2023/4/4