能量之源光和光合作用 时 光合作用的原理和应用 人教必修.pptx
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1、会计学1能量之源光和光合作用能量之源光和光合作用 时时 光合作用的原光合作用的原理和应用理和应用 人教必修人教必修第1页/共72页第2页/共72页第3页/共72页4 4暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应的场所是叶绿体基质,产物是糖类等物质。产物是糖类等物质。5 5光合作用中的物质转变为:光合作用中的物质转变为:(1)14CO214C3(14CH2O);(2)H218O18O2。6 6光合作用的能量转变为:光能光合作用的能量转变为:光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能有有机物中稳定的化学能。机物中稳定的化学能。第4页/共72页第5页/共72页第6页/共72页自读教材自读教材夯基础夯基础 1
2、 1光合作用的概念光合作用的概念 判断正误判断正误(1)(1)所有生物进行光合作用的场所都是叶绿体。所有生物进行光合作用的场所都是叶绿体。()()(2)(2)绿色植物光合作用的反应物是绿色植物光合作用的反应物是COCO2 2和和H H2 2O O,而产物,而产物则主要为有机物。则主要为有机物。()(3)(3)绿色植物进行光合作用的能量来源于光能。绿色植物进行光合作用的能量来源于光能。()第7页/共72页2 2光合作用的探究历程光合作用的探究历程 填表填表 发现者发现者实验实验结论结论普利斯普利斯特利特利小鼠与绿色植物放在小鼠与绿色植物放在同一个玻璃罩内,小同一个玻璃罩内,小鼠没有窒息而死鼠没有
3、窒息而死植物可以植物可以 英格英格豪斯豪斯500500多次植物更新空气多次植物更新空气实验实验植物体只有绿叶在植物体只有绿叶在下,才能更新空气下,才能更新空气梅耶梅耶根据能量转化和守恒根据能量转化和守恒定律定律光合作用把光能转换成光合作用把光能转换成 储存起来储存起来更新空气更新空气光照光照化学能化学能第8页/共72页发现者发现者实验实验结论结论萨克斯萨克斯绿色叶片绿色叶片 叶叶片一半曝光另一半遮光片一半曝光另一半遮光碘蒸气处理碘蒸气处理颜色变化颜色变化(深深蓝色出现蓝色出现)植物叶片在光合作用中植物叶片在光合作用中产生了产生了 恩格恩格尔曼尔曼利用水绵在不同光照条件利用水绵在不同光照条件下对
4、下对 分布的影响分布的影响氧气是氧气是 释放出释放出来的,来的,是光合是光合作用的场所作用的场所暗处理暗处理好氧细菌好氧细菌淀粉淀粉叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体第9页/共72页发现者发现者实验实验结论结论鲁宾、鲁宾、卡门卡门H2OC18O2O2H218OCO218O2光合作用释放的氧气全部来光合作用释放的氧气全部来自于自于卡尔文卡尔文 用用14C标记标记CO2探明了探明了CO2转化成有机物的转化成有机物的途径即途径即H2O卡尔文循环卡尔文循环第10页/共72页1从对照实验的角度分析,普利斯特利的从对照实验的角度分析,普利斯特利的实验设计是否严谨?若不严谨,应怎样补充完实验设计是否严谨?若不严谨,应
5、怎样补充完善实验?善实验?提示:提示:不严谨。没有设置空白对照实验,不严谨。没有设置空白对照实验,应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内,应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内,作为空白对照。作为空白对照。第11页/共72页2结合教材结合教材P102图图513萨克斯实验,思考:萨克斯实验,思考:(1)萨克斯实验设计的关键是什么?萨克斯实验设计的关键是什么?提示:提示:实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养物质消耗掉,增强实验的说服力。物质消耗掉,增强实验的说服力。第12页/共72页(2)此实验除了能证明光合作用的产物有淀粉此实验除了能证明光合作用的产物
6、有淀粉外,还能说明什么问题?外,还能说明什么问题?提示:提示:本实验除证明了光合作用的产物有淀本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外,还证明了光是光合作用的必要条件。粉外,还证明了光是光合作用的必要条件。第13页/共72页 跟随名师跟随名师解疑难解疑难(2)实验分析:实验分析:缺少空白对照,实验结果说服力不强,应将点燃的蜡缺少空白对照,实验结果说服力不强,应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内,作为空白对照。烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内,作为空白对照。没有认识到光在植物更新空气中的作用,而将空气的没有认识到光在植物更新空气中的作用,而将空气的更新归因于植物的生长。更新归因于植物的生长。由于当时
7、科学发展水平的限制,没有明确植物更新气由于当时科学发展水平的限制,没有明确植物更新气体的成分。体的成分。第14页/共72页第15页/共72页(2)实验分析:实验分析:设置了自身对照,自变量为光照,因变量是设置了自身对照,自变量为光照,因变量是叶片颜色变化。叶片颜色变化。实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养物质消耗掉,增强了实验的说服力。物质消耗掉,增强了实验的说服力。本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外,本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外,还证明了光是光合作用的必要条件。还证明了光是光合作用的必要条件。第16页/共72页3鲁宾和卡门的实验鲁宾和卡门的实
8、验(1)实验过程及结论:实验过程及结论:H218OCO2植物植物18O2H2OC18O2植物植物O2光合作用释放的光合作用释放的O2全部来自于水。全部来自于水。(2)实验分析:实验分析:设置了对照实验,自变量是标记物质设置了对照实验,自变量是标记物质(H218O和和C18O2),因变量是,因变量是O2的放射性。的放射性。第17页/共72页第18页/共72页自读教材自读教材夯基础夯基础2过程分析过程分析 填空填空 第19页/共72页场所:场所:条件:需光条件:需光类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质不需要光不需要光H2OHO2ADPPiATP 活跃化学能活跃化学能活跃化学能活跃化学能物质转变
9、:物质转变:能量转变:能量转变:光能光能稳定化学能稳定化学能第20页/共72页 1 1试利用同位素示踪法,分析光合作用过程中各元素的试利用同位素示踪法,分析光合作用过程中各元素的转移途径。转移途径。(1)(1)用放射性同位素分别标记用放射性同位素分别标记H H2 2O O中的中的H H和和O O,则能在光合,则能在光合作用的哪些物质中检测到放射性?作用的哪些物质中检测到放射性?提示:提示:O O可在释放的氧气中检测到;可在释放的氧气中检测到;H H可在产生的糖类中可在产生的糖类中检测到。检测到。(2)若标记若标记CO2中的中的14C呢?呢?提示:提示:14CO2C52C3(只有一个只有一个14
10、C)C5(14CH2O)第21页/共72页(3)试总结光合作用各元素的去向。试总结光合作用各元素的去向。第22页/共72页2结合光反应和暗反应过程,分析:结合光反应和暗反应过程,分析:若突然停止光照或停止若突然停止光照或停止CO2供应,叶绿体中供应,叶绿体中C3和和C5相对含量发生怎样的变化?相对含量发生怎样的变化?提示:提示:停止光照:停止光照:C3含量相对增加,含量相对增加,C5含含量相对减少。量相对减少。停止停止CO2供应:供应:C3含量相对减少,含量相对减少,C5含量含量相对增加。相对增加。第23页/共72页跟随名师跟随名师解疑难解疑难光照和光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化浓
11、度变化对光合作用物质含量变化的影响的影响当外界条件改变时,光合作用中当外界条件改变时,光合作用中C3、C5、H、ATP含量的变化可以采用如图分析:含量的变化可以采用如图分析:第24页/共72页条件条件C3C5H和和ATP模型分析模型分析光照由强光照由强到弱到弱CO2供应不变供应不变增增加加减减少少减少或减少或没有没有光照由弱光照由弱到强到强CO2供应不变供应不变减减少少增增加加增加增加第25页/共72页条件条件C3C5H和和ATP模型分析模型分析光照不变光照不变CO2由充由充足到不足足到不足减减少少增增加加增加增加光照不变光照不变CO2由不由不足到充足足到充足增增加加减减少少减少减少第26页/
12、共72页特别提醒特别提醒以上各物质的变化是相对含量的变化,不是以上各物质的变化是相对含量的变化,不是合成速率,且是在条件改变后的短时间内发生的。合成速率,且是在条件改变后的短时间内发生的。在以上各物质的含量变化中:在以上各物质的含量变化中:C3和和C5含量的含量的变化是相反的,即变化是相反的,即C3增加,则增加,则C5减少;减少;H和和ATP的的含量变化是一致的,都增加,或都减少。含量变化是一致的,都增加,或都减少。第27页/共72页第28页/共72页自读教材自读教材夯基础夯基础1光合作用强度光合作用强度 填空填空(1)概念:单位时间内制造概念:单位时间内制造的数量。的数量。(2)表示方法:一
13、定时间内表示方法:一定时间内的消耗或的消耗或的生成数量。的生成数量。(3)影响因素:影响因素:CO2、光照、温度、水分等。、光照、温度、水分等。糖糖产物产物原料原料第29页/共72页2探究光照强度对光合作用的影响探究光照强度对光合作用的影响 填空填空 取材:取取材:取,用直径为,用直径为1cm的打孔器的打孔器打出打出排气:将小圆形叶片置于注射器内,并让注射器吸入排气:将小圆形叶片置于注射器内,并让注射器吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手清水,待排出注射器内残留的空气后,用手堵堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使生长旺盛的绿叶生长旺盛的绿叶小圆形叶片
14、小圆形叶片30片片小圆小圆形叶片内气体逸出形叶片内气体逸出第30页/共72页沉水:将小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。沉水:将小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。叶片因细胞间隙叶片因细胞间隙,所以全都沉到水底,所以全都沉到水底分组:取分组:取3只小烧杯,分别倒入只小烧杯,分别倒入20mL富含二氧化碳的清水富含二氧化碳的清水光照:分别向光照:分别向3只小烧杯中放入只小烧杯中放入10片小圆形叶片,然后分片小圆形叶片,然后分别对这别对这3个实验装置进行个实验装置进行三种光照三种光照观察并记录:同一时间段内各装置中观察并记录:同一时间段内各装置中的的数量数量充满了水充满了水强、中、弱强、
15、中、弱小圆形叶片浮起小圆形叶片浮起第31页/共72页3化能合成作用化能合成作用填空填空(1)概念:利用体外环境中的某些概念:利用体外环境中的某些氧化氧化时所释放的能量来时所释放的能量来。(2)实例:硝化细菌能利用氧化实例:硝化细菌能利用氧化释放的化释放的化学能将学能将合成为糖类,供自身利用。合成为糖类,供自身利用。无机物无机物制造有机物制造有机物NH3CO2和和H2O第32页/共72页1在实验中,叶片下降的原因是什么?光照在实验中,叶片下降的原因是什么?光照后叶片为什么上升?后叶片为什么上升?提示:提示:抽出气体后,细胞间隙充满水,叶片抽出气体后,细胞间隙充满水,叶片下降;光照后,叶片进行光合
16、作用,细胞间隙又下降;光照后,叶片进行光合作用,细胞间隙又充满气体,叶片上升。充满气体,叶片上升。第33页/共72页2根据在不同光照强度下,单位时间内叶片上浮根据在不同光照强度下,单位时间内叶片上浮的数量,描述光照强度与光合作用强度的关系,并尝的数量,描述光照强度与光合作用强度的关系,并尝试用曲线表示。试用曲线表示。(横坐标为光照强度,纵坐标为光合作横坐标为光照强度,纵坐标为光合作用强度用强度)提示:提示:第34页/共72页3从物质合成和能量转换角度,比较光合作从物质合成和能量转换角度,比较光合作用与化能合成作用的异同。用与化能合成作用的异同。提示:提示:相同点:合成有机物,储存能量;不相同点
17、:合成有机物,储存能量;不同点:合成有机物时利用的能量不同。同点:合成有机物时利用的能量不同。第35页/共72页跟随名师跟随名师解疑难解疑难1光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响第36页/共72页(1)点:点:A点光照强度为点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量表示呼吸速率。量表示呼吸速率。B点细胞呼吸释放的点细胞呼吸释放的CO2量和光合作用量和光合作用吸收的吸收的CO2量相等,此时的光照强度称为光补偿点。量相等,此时的光照强度称为光补偿点。C点时已点时已经达到了光饱和点,光照强度增加,光合作用强度不再增加。经达到了光饱和点,光照强度增加,光
18、合作用强度不再增加。(2)线:线:AB段同时进行光合作用和呼吸作用,而且光合作段同时进行光合作用和呼吸作用,而且光合作用的强度小于呼吸作用的强度。用的强度小于呼吸作用的强度。BC段同时进行光合作用和呼段同时进行光合作用和呼吸作用而且光合作用的强度大于呼吸作用的强度。吸作用而且光合作用的强度大于呼吸作用的强度。(3)应用:阴雨天适当补充光照,及时对大棚除霜消雾。应用:阴雨天适当补充光照,及时对大棚除霜消雾。第37页/共72页2CO2浓度对光合作用的影响浓度对光合作用的影响(1)CO2浓度与光合作用强度浓度与光合作用强度的关系曲线的关系曲线(如右图如右图):曲线表示在一定范围内,曲线表示在一定范围
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