能量之源——光与光合作用件

1、新课导入 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能， 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且 释放出氧气的过程。 车间车间动力动力 产物产物 原料原料 什么是光合作用？ 新知探究 光合作用的探究历程光合作用的探究历程 光合作用的过程光合作用的过程 光合作用原理的应用光合作用原理的应用 化能合成作用化能合成作用 光合作用的探究历程光合作用的探究历程 实验一17世纪40年代 海尔蒙特实验 柳2.5kg 土 100kg五年后只浇水 实验前实验后变化 土壤 干重 100kg99.9kg-0.1kg 柳树2.5kg82.5kg+80kg 柳82.5kg土99.9kg 结论：建造植物体的原料是水分

2、1771年 普利斯特利实验实验二 结论：植物可以更新污浊的空气 黑暗 光下 1 1、只有在光下植、只有在光下植 物才能更新空气物才能更新空气 2 2、植物体只有绿、植物体只有绿 叶才能更新空气叶才能更新空气 结论：结论： 直到直到17851785年，由于发现了空气的组成，人们才明确年，由于发现了空气的组成，人们才明确 ：在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳 1779年 英格豪斯实验 实验三 在这一过程中，光能哪里去了？在这一过程中，光能哪里去了？ u18451845年，德国科学家年，德国科学家梅耶梅耶 据能量转化与守恒定律明确指出：据能量转化与守恒定律明确指

3、出： 植物进行光合作用时，将光能转化成化学能储存起来。植物进行光合作用时，将光能转化成化学能储存起来。 理论推理理论推理 （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 1864年 萨克斯实验实验四 结论：绿色叶片中光合作用中产生了淀粉 1880年 恩格尔曼实验实验五 结论：氧是由叶绿 体释放出来的，叶 绿体是绿色植物进 行光合作用的场所。 第一 组 H2180 C02 H20 C18O2 第二组 180202 实验六 1941年 鲁宾和卡门 结论：光合作用产生的O2来自于H2O。 1946年 卡尔文的实验 用14C标记的14CO2 供小球藻进行

4、光合作 用,然后追踪检测其 放射性。 实验七 CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳 年代年代 科学家科学家结论结论 1717世纪世纪4040年代年代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

5、 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。 19411941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 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 1 1. .反应式反应式 CO2+H2O （CH2O）+ O2 光能光能 叶绿体叶绿体 随堂测试 阅读教材阅读教材P P103-104，分别找出两个阶段分别找出两个阶段 反应场所：反应场所： 条件：条件： 物质变化：物质变化： 能量转化：能量转

6、化： 光合作用的过程光合作用的过程 色素分子色素分子可见光可见光 吸收吸收 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 色素分子色素分子可见光可见光 2H2OO2 4H 吸收吸收 光解光解 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 色素分子色素分子可见光可见光 ADP+Pi ATP 2H2OO2 4H 酶酶 吸收吸收 光解光解 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 色素分子色素分子可见光可见光 ADP+Pi ATP 2H2OO2 4H 酶酶 吸收吸收 光解光解 光反应光反应 三、光合作用的过程三、光合作

7、用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 色素分子色素分子可见光可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP 2H2OO2 4H 多种酶多种酶 酶酶 CO2 吸收吸收 光解光解 固定固定 光反应光反应 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 色素分子色素分子可见光可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP 2H2OO2 4H 多种酶多种酶 酶酶 CO2 吸收吸收 光解光解 能量能量 固定固定 还原还原 (CH2O) 光反应光反应 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 色素分子色素分子可见光可见光 C5 2C3 ADP+Pi AT

8、P 2H2OO2 4H 多种酶多种酶 酶酶 CO2 吸收吸收 光解光解 能量能量 固定固定 还原还原 (CH2O) 光反应光反应暗反应暗反应 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 类囊体的薄膜上 光、色素、酶 光能转变为ATP中活跃的 化学能 酶 ADP+Pi+光能 ATP 部位： 条件： 物质变化： 能量变化： H2O 2H+1/2O2 光 叶绿体中 色素 H2O O2 H 酶 ATP 光能 ADP+Pi 水的光解 （1）光反应阶段（快速） 叶绿体基质 酶、CO2、H、ATP （2）暗反应阶段（较缓慢） 部位： 条件： 物质变化： CO2 的固定：CO2+C

9、5 2C3 酶 C3的还原：C3 （CH2O） C5 酶、H、 ATP ATP的水解:ATP ADP+Pi+能量 酶 ADP+Pi CO2 C5 2C3 固 定 酶 还 原 多种酶 参加催化 (CH2O) 糖类 H ATP 停止 光照 光反应 停止 H ATP C3还原 受阻 C3 C5 请分析光下的植物突然停止光照后，其体内 的C5化合物和C3化合物的含量如何变化? CO2 CO2固 定停止 C3 C5 请分析光下的植物突然停止CO2的供应后， 其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化? 条件条件 停止光照停止光照 CO2供应供应 不变不变 突然突然光照光照 CO2供应供应 不变不变 光

10、照光照不变不变 停止停止CO2 供应供应 光照光照不变不变 CO2大量大量 供应供应 C3 C5 ATP和和 H 增加增加 减少减少 减少减少 减少减少 增加增加 增加增加 减少减少 增加增加 增加增加 增加增加 减少减少 减少减少 u.当条件改变时，当条件改变时，C3、C5、ATP、H含量变化含量变化 随堂测试 例例1：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 CO2条件下。如果将环境中条件下。如果将环境中CO2含量突然降至极含量突然降至极 低水平，此时叶肉细胞内的低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、化合物、C5化合物化合物 和和ATP含量的变化情况依次是（

11、含量的变化情况依次是（ ） A. 上升；下降；上升上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降上升；下降；下降 C u.光合作用中元素的转移光合作用中元素的转移 H的转移：的转移： H2O H (CH2O ) C的转移：的转移： CO2 C3 （CH2O） CO2中的中的O和和H2O中的中的O的转移：的转移： CO2 C3 （CH2O） H2O O2 光合作用原理的应用光合作用原理的应用 3、适当提高CO2浓度 4、适当提高温度 5、适当增加植物体内的含水量 6、适当增加矿质元素的含量 2、合理密植 1、适当提高光照强

12、度、延长光照时间 化能合成作用化能合成作用 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量 CO2+H2O (CH2O)+O2 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，这种合成作用叫化 能合成作用。 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自养生物。 课堂小结 光合作用的原理和应用 一、光合作用的探究历程 二、光合作用的过程 三、光合作用原理的应用 四、化能合成作用 随堂测试 1与光合作用光反应有关的是( ) H2O ATP ADP CO2 A. B. C. D. A 2.下列关于光合作用强度的叙述，正确的

13、是（ ） A叶片从幼到老光合作用强度不变 B森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用 强度有差异 C光合作用强度由基因决定的，是固定不变的 D在相同光照条件下各种植物光合作用强度相同 B 3.给含氨（NH3)较多的土壤中耕松土，有利于提 高土壤肥力，原因是（ ） A.改善土壤通气，根细胞呼吸加强 B.可增加土壤中N2的含量 C.改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤 中硝酸盐的增加 D.可促进氨的扩散 C 4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( ) A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应

14、和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应 D 5在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的 水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最先 ( ) A在植物体内的葡萄糖中发现 B在植物体内的淀粉中发现 C在植物体内淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D在植物体周围的空气中发现 D 退 出 光合作用的探究历程光合作用的探究历程 实验一17世纪40年代 海尔蒙特实验 柳2.5kg 土 100kg五年后只浇水 年代年代 科学家科学家结论结论 1717世纪世纪4040年代年代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

15、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。 19411941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 色素分子色素分子可见光可见光 ADP+Pi ATP 2H2OO2 4H 酶酶 吸收吸收 光解光解 三、光合作用的过程三、光合作用的过程 2.2.光合作用过程光合作用过程 色素分子色素分子可见光可见光 ADP+Pi ATP 2H2OO2 4H 酶酶 吸收吸收 光解光解 光反应光反