四川省成都市高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.4光合作用2课件新人教版必修1

1、 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许多它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，吸收光能的色素分子，还有许多进行还有许多进行光合作用的酶。光合作用的酶。 二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用 绿色植物通过绿色植物通过_，利用，利用_，把把_转化成储存能量的转化成储存能量的_，并释放出，并释放出_的过程。的过程。光合作用的探究历程（光合作用的探究历程（P101102）光能光能叶绿体叶绿体O2有机物有机物CO2和和H2O结论：植物的物质积累不是结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来源来自于土壤，而是完全来源于水。于水

2、。开始时开始时5 5年后年后实验前后实验前后的差值的差值柳树的柳树的质量质量2.3kg2.3kg76.7kg76.7kg干土的干土的质量质量90.8kg90.8kg90.7kg90.7kg+74.4kg+74.4kg0.1 kg0.1 kg1717世纪比利时世纪比利时 海尔蒙特海尔蒙特柳苗栽培实验柳苗栽培实验结论：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？17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实

3、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能制造下能制造淀粉淀粉。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

4、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？第一组第一组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H218OCO2H2OC18O2第二组第二组18O2O2美国鲁宾和卡门实验（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？美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414COCO2 2，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转化成有机物中转化成有机物中的碳，称为卡尔文循环。的碳，称为卡尔文循环。反应物、条件、反应

5、物、条件、场所、生成物场所、生成物 CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体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有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应叶叶绿绿体体色色素素2H2O水的光解水的光解叶叶绿绿体体色色素素O2HADP Pi酶酶ATP2C3多种酶参多种酶参加催化加催化供氢供氢供能供能还还原原CH2O暗反应光反应CO2C5固固定定色色素素光光能能1.光反应阶段光反应阶段酶酶光、光、色素、色素、叶绿体内的类囊体膜上叶绿体内的类囊体膜上水的光解：水的光解：H2O H + O2光能光能

6、 酶酶（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： 光能光能转变为转变为ATP中活跃的中活跃的化学能化学能光反应光反应色素色素ADP+PiATP2H2OO2酶酶吸收吸收光解光解光能光能4H2.暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C C3 3的还原的还原：ATPH 、ADP+Pi叶绿体的基质中叶绿体的基质中多种酶、多种酶、条件：条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化： ATP中活跃的化学能中活跃的化学能转变为糖类等转变为糖类等 有机物中稳定的化

7、学能有机物中稳定的化学能2C3酶酶H 、ATP2C3CH2OC5多种酶多种酶固定固定还原还原CO2ADP+PiATP酶酶能能H暗反应暗反应糖类糖类(CH2O)叶叶绿绿体体色色素素2H2O水的光解水的光解叶叶绿绿体体色色素素O2HADP Pi酶酶ATP2C3多种酶参多种酶参加催化加催化供氢供氢供能供能还还原原CH2O暗反应光反应CO2C5固固定定色色素素光光能能光反应阶段暗反应阶段进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质中叶绿体基质中光、光、色素和酶色素和酶不需光不需光、多种酶、多种酶、ATPATP、HH光反应为暗反应提供光

8、反应为暗反应提供还原剂还原剂HH和和能量能量ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解 2H2O4H+O2合成合成ATP ADP+Pi ATP光光 酶酶光能光能CO2的固定的固定CO2+C5 2C3C3的还原的还原 2C3 (CH2O) 酶酶 酶酶ATP H3、光反应阶段和暗反应阶段的比较、光反应阶段和暗反应阶段的比较ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能光光能能ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物有机物中稳定中稳定化学能化学能 请分析光下的植物突然停止光照后，其体请分析光下的植物突然停止光照后，其体

9、内的内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？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 （CH2O）CO2C52C3H酶酶固定固定还还原原供氢供氢供能供能ATP温度温度pH强度强度频率频率浇水浇水Mg2+施肥施肥空气空气中的中的浓度浓度 影响光合速率的因素影响光合速率的因素 (1) 光强度光强度光合速率与光强度的关系光合速率与光强度的关系1.

10、 对植物而言，光照对植物而言，光照越强越好吗越强越好吗?2. 请在图上画出阴生请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的植物胡椒光合速率的曲线曲线? 10 2010 5 0 5- -放出放出吸收吸收 O2(mg/dm2h)光照强度光照强度 (klx) ABCDEA点：黑暗时，点：黑暗时， 只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸CO2O2AB段：弱光下，段：弱光下，光合作用光合作用小于小于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O2B点：光补偿点，点：光补偿点，光合作用光合作用等于等于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2BC1段：强光下，段：强光下，光合作用光合作用大于大于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O22、温度、温度影响影响

11、酶酶的活性的活性光合作用是在光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影的催化下进行的，温度直接影响响 ；B B点表示：点表示： ；BCBC段表示：段表示： ； 酶的活性酶的活性酶酶此温度条件下，光合速率最高此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降超过最适温度，光合速率随温度升高而下降 温室栽培中，温室栽培中，白天可适当提高温度，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。从而提高作物产量（有机物积累量）。b b:CO:CO2 2的补偿点的补偿点c c:CO:CO2 2的饱和点的饱和点acbd

12、e（3 3）COCO2 2浓度浓度有机物积累有机物积累1. 如何提高大田和温室如何提高大田和温室中的中的CO2含量含量?农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。发生器等。2. 请在图上画出更弱光请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线强度下光合速率的曲线?CO2浓度浓度光合速光合速率率 0ABH H2 2OO是光合作用的原料。在一定范围内是光合作用的原料。在一定范围内,H,H2 20 0越多，光越多，光合速率越快，但到合速率越快，但到A A点时，即点时，即H H2 2OO达到饱

13、和时，光合达到饱和时，光合速率不再增加。速率不再增加。 （4 4）水分水分NN：P P：磷脂、：磷脂、K K：MgMg： （5 5）矿质元素：）矿质元素：白光白光红光或蓝紫光红光或蓝紫光绿光绿光最强：最强：次之：次之：最弱：最弱：光质光质 不同波长的光不同波长的光光合作用的原理和应用定陶二中 吕桂香光合作用原理的应用光合作用原理的应用影响影响光合作用强度光合作用强度的因素？的因素？光照的长短与强弱；光的成分；光照的长短与强弱；光的成分； COCO2 2的浓度；温度的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（的高低、必需矿物质元素（N N、P P、MgMg）、水分等。）、水分等。1、适当、适当提高提高C

14、O2的浓度（温室大棚）；的浓度（温室大棚）；2、增加增加光照时间和光照强度；光照时间和光照强度；3、白天适当、白天适当增加增加温度，夜间适当温度，夜间适当降低降低温度；温度；4、农作物、农作物间距间距合理，选择适当的合理，选择适当的光源光源等；等；5、合理、合理施肥施肥，提供必要的矿物质元素；，提供必要的矿物质元素；6、合理、合理灌溉灌溉，提供适当水分。，提供适当水分。增加农作物产量的几点做法：增加农作物产量的几点做法：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）为原料合成糖类（糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来

15、的能量。），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如例如绿色植物绿色植物。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身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。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来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌细菌，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）例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细

16、菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量自养生物的类型自养生物的类型光能自养型生物光能自养型生物化能自养型微生物化能自养型微生物绿色植物绿色植物光合细菌光合细菌如：硝化细菌如：硝化细菌 光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变

17、化实质实质联系联系比较光合作用、呼吸作用比较光合作用、呼吸作用光光、色素、酶、色素、酶、H2O和和CO2叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体O2、酶、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物无机物转变成有机物有机物氧化分解成无机物有机物氧化分解成无机物 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能糖类等有机物中稳糖类等有机物中稳定化学能定化学能C6H12O6等有机物稳等有机物稳定的化学能定的化学能 ATP中活中活 跃化学能跃化学能和热能和热能合成有机物，储存合成有机物，储存能量能量分解有机物，释放分解有机物，释放能量能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、光合作用为呼吸作用提供物质

18、（有机物、O2）；）；呼吸作用为光合作用提供原料（呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）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，COCO2 2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成AT

19、PHATPCO2H2O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_,J是是_图中的图中的H H表示表示_， I I表示表示_，H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JH

20、I2水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3ATP光能光能光反应光反应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暗反应暗反应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，此时叶肉细胞含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的内的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

21、；上升；上升 D. D. 上升；下降；下降上升；下降；下降C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、COCO2 2 叶绿体叶绿体 ATPATP B B、COCO2 2 叶绿素叶绿素 ATPATP C C、COCO2 2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、COCO2 2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D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

22、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若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利 A.A.昼夜恒温昼夜恒温25 25 B. B.白天温度白天温度1515，夜间温度，夜间温度1515 C. C.昼夜恒温昼夜恒温15 15 D. D.白天温度白天温度2525，夜间温度，夜间温度1515 D用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O O2 2最少的是最少的是 A A绿色罩绿色罩 B B红色罩红色罩C C蓝色罩蓝色罩 D D紫色罩紫色罩A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、增大O O2 2浓度浓度 B B、增大、增