光合作用与能量转化（第二课时）课件-高一上学期生物人教版必修1

5.4.2光合作用与能量转化

第二课时光合作用的原理和应用光合作用：绿色植物通过

，利用光能，把

转化成储存着能量的

，并释放出

的过程。叶绿体CO2和H2OO2有机物（糖类）CO2+

H2O光能叶绿体（CH2O）+

O2糖类化学反应式:

叶绿体如何将光能转变成化学能？又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？自学：阅读教材P102-104，光合作用的原理相关内容，思考并回答以下问题：1．希尔的实验说明水的光解产生氧气是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ATP的合成与希尔反应有何关系？2.

鲁宾和卡门的实验采用了什么方法？该实验能得出什么结论？3．光合作用的过程是怎样的？4.光反应与暗反应有何区别与联系？5．若停止光照，C3、C5、NADPH、ATP含量如何变化？若气孔关闭，C3、C5、NADPH、ATP含量如何变化？甲醛CO2

+H2OC（CH2O）COHHO2

结合缩合19世纪末，科学界普遍认为:1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。光合作用原理的早期认识探究光合作用原理的部分实验探究光合作用原理的部分实验2、1937年，希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气。离体的叶绿体悬浮液+铁盐

释放氧气

光能光合作用释放的O2全部来自H2O资料31941年科学家鲁宾和卡门的实验该实验的结论是？光合作用的过程1、划分依据:反应过程是否需要光能光反应暗反应（也称为碳反应）H2O类囊体薄膜酶Pi

＋ADPATPNADPH光反应阶段NADP+光反应阶段光合作用第一阶段中的化学反应，必须有光才能进行1、场所：2、条件：4、能量变化：叶绿体内的类囊体薄膜上光、色素、酶2H2O4H++O2+4e-

光能光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能（还原剂）3、物质变化水的光解：ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶酶NADPH的合成：NADP++H++2e-

酶NADPH暗反应阶段CO2C5

固定2C3NADPH供氢酶(CH2O)淀粉、蔗糖多种酶参加催化还原酶ATP供能ADP+Pi卡尔文循环NADP+14CO214C3(14CH2O)暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：叶绿体的基质中

活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能NADPH、ATP、酶、CO21、场所：2、条件：3、物质变化4、能量变化：暗反应阶段：光合作用第二阶段中的化学反应，有没有光都可以进行ATPADP+Pi2C3(CH2O)+C5

酶糖类NADPHNADP+光反应和暗反应的区别和联系光反应暗反应所需条件必须有光有光或无光均可进行场所类囊体膜叶绿体基质物质变化水光解为O2和H+；ATP和NADPH的合成CO2的固定；C3的还原；ATP和NADPH的分解能量转化光能转化为ATP和NADPH中的化学能ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能联系：光反应为暗反应提供NADPH和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料突然停止光照停止光照光反应停止气孔突然关闭NADPH↓

ATP↓C3还原受阻C3

↑C5↓CO2↓CO2固定停止C3↓C5↑NADPH↑

ATP↑自学：阅读教材P105-106，光合作用原理的应用相关内容，思考并回答以下问题：1．什么是光合作用的强度？影响光合作用强度的因素有哪些？在农业生产中，采取什么措施可以提高光合作用的强度？2．什么是化能合成作用？代表生物有哪些？该类生物是自养生物还是异养生物？在生态系统中属于什么成分？3.什么是光合速率？什么是净光合速率？什么是总光合速率？影响光合速率的因素主要有哪些？三、光合作用原理的应用

光合作用强度指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量光合作用强度的测定方法净光合速率：单位时间、单位叶面积CO2吸收量或O2释放量或有机物积累量真正光合速率：单位时间、单位叶面积CO2固定（消耗）量或O2产生量或有机物制造量呼吸速率：单位时间、单位叶面积CO2释放量或O2吸收量或有机物消耗量(实际或总光合速率)(表观光合速率)（用一定时间内原料的消耗或产物生成的数量来定量表示。）2.影响光合作用强度的因素及应用环境因素：光（光照强度、光的波长）、CO2浓度、温度、无机盐、水等内部因素：光合色素含量、酶的数量和活性等探究环境因素对光合作用强度的影响

叶片含有空气，上浮抽气叶片下沉；O2充满细胞间隙，叶片上浮。根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光合作用强度的关系。光合作用产生O2实验原理打孔器、3个注射器、1个100W台灯、4个小烧杯、新鲜绿叶、富含二氧化碳的清水、皮尺探究环境因素对光合作用强度的影响实验器材探究环境因素对光合作用强度的影响实验结果实验结论在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强CO2吸收量CO2释放量光照强度OAC`光饱和点B呼吸速率（1）光照强度光补偿点C光饱和点：植物达到最大光合速率所需要的最小光照强度光补偿点：植物达到光合速率等于呼吸速率时，所对应的光照强度。只进行细胞呼吸光合<呼吸光补偿点光合>呼吸C点对应的横坐标：CO2释放量表明此时的呼吸强度。AB段：B点：光合作用强度=细胞呼吸强度BC段：C点：光合作用强度达到最大值，达到饱和增加光照强度光合作用强度不再增加。光饱和点影响光合作用强度的因素应用：1.间作(几种作物同时期播种)、套种(几种作物不同时期播种)2.轮作(几种作物轮换种植)3.合理密植,增加光合作用面积4.温室大棚,使用无色透明玻璃影响光合作用强度的因素（1）光照强度（2）CO2浓度C点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）；D点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加）。应用：1.多施有机肥或农家肥2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等.3.大田中还要注意通风透气.B点

：进行光合作用所需CO2的最低浓度ABCD0吸收CO2释放CO2CO2浓度影响光合作用强度的因素（3）温度最适温度下植物光合作用最大，植物体内的酶最适温度在40~50℃之间。温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低