第四节光合作用和演示文稿

第四节光合作用和演示文稿目前一页\总数四十一页\编于十八点（优选）第四节光合作用和目前二页\总数四十一页\编于十八点叶绿体中色素的作用：实验：三棱镜反射可见光：连续光谱——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。波长：700~400nm目前三页\总数四十一页\编于十八点将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分别放在可见光与三棱镜之间，可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。绿光吸收量最少

目前四页\总数四十一页\编于十八点叶绿素中的吸收光谱0400500600700nm50100叶绿素b叶绿素a目前五页\总数四十一页\编于十八点练习：A、B、C、D4盆长势均匀的植物置于阳光下，A添加品红色光照，B添加绿色光照，C隔品红色滤光片，D隔绿色滤光片（如下图所示）。经过一段时间后，各盆植物长势最好的是（A）目前六页\总数四十一页\编于十八点叶绿体的结构和功能：1、叶绿体存在于植物的哪一个部位？它有什么功能？2、叶绿体的结构是怎样的？3、色素和酶分布在哪？

目前七页\总数四十一页\编于十八点二光合作用原理和应用概念：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，并且释放出氧的过程。

地位：从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。目前八页\总数四十一页\编于十八点思考如果我们将叶绿体比喻为绿色工厂，其中的厂房、动力、原料和产物各是什么？回答：厂房是叶绿体，动力是光能，原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧。反应式：

目前九页\总数四十一页\编于十八点思考

光反应式：H2O+CO2(CH2O)

+O2

叶绿体目前十页\总数四十一页\编于十八点光合作用的探究历程：1、1648年，比利时科学家海尔蒙特实验：把一棵重2．5kg的柳树苗栽种到一个木桶里，木桶里盛有事先称过重量的土壤。以后，他每天只用纯净的雨水浇灌树苗。为防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。五年以后，柳树增重80多千克，而土壤却只减少了100g。结论：建造植物体的原料是水分。

目前十一页\总数四十一页\编于十八点2、1771年，英国科学家——普利斯特利。结论：绿色植物在（光照下）更新空气（氧气）。3、1779年，荷兰科学家英格豪斯绿色叶片才能更新污浊空气。4、1864年，德国科学家——萨克斯。

结论：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

目前十二页\总数四十一页\编于十八点5、1880年，德国科学家——恩吉尔曼

p100

结论：光合作用的场所是叶绿体。

6、1941年，美科学家鲁宾和卡门

（同位素标记法或同位素示踪法）

结论：光合作用中释放的氧全部来自水。

目前十三页\总数四十一页\编于十八点三、光合作用的重要意义：1、制造有机物；2、转化并储存太阳能；3、使大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定；（“空气净化器”）4、对生物的进化有重要作用。

1）原始大气——无氧

2）30~20亿年前——蓝藻——氧气

3）臭氧层的作用目前十四页\总数四十一页\编于十八点自己设计实验通过实验验证：（1）植物在进行光合作用时，可以产生氧；（2）植物在进行光合作用时需要吸收二氧化碳。提示：氧使余烬木条复燃；氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳等——创新。目前十五页\总数四十一页\编于十八点1、条件：四、光合作用过程

（一）光反应阶段2、场所：3、过程光、色素、酶叶绿体内的类囊体膜上水的光解：ATP的生成：ADP+Pi+能量ATP酶

NADPH合成：（NADP++能量+H+NADPH）酶2H2O4[H]+

+O2光目前十六页\总数四十一页\编于十八点

5、光反应中能量变化光能电能活跃的化学能4、光反应产物:ATP、NADPH([H])

、O2目前十七页\总数四十一页\编于十八点（二）碳反应阶段(卡尔文循环)

1、概念：发生在叶绿体基质中,是将二氧化碳还原为糖的过程,此过程又称卡尔文循环.2、场所：叶绿体基质3、条件：ATP、NADPH酶目前十八页\总数四十一页\编于十八点碳反应阶段过程（理）C--PCCCC--PCO2

C--P2CCC--PCCRuBP五碳糖(核酮糖二磷酸)3-磷酸甘油酸ATPADPNADPHNADP+C--PCC三碳糖叶绿体基质三碳糖转移到叶绿体外固定还原目前十九页\总数四十一页\编于十八点碳反应阶段过程（理）3CO2

RuBP3c5糖6

C3酸ATPADPNADPHNADP+5C3糖叶绿体基质三碳糖转移到叶绿体外固定还原1

c3糖目前二十页\总数四十一页\编于十八点碳反应阶段过程（文）CO2

（RuBP）

c5糖

C3ATPADPNADPHNADP+叶绿体基质固定还原(

cH2O)糖目前二十一页\总数四十一页\编于十八点4、碳反应中过程：(1)CO2固定：CO2+C5糖2C3酸(2)C3还原:

2C3酸酶2C3糖C6糖(3)C5再生：5C3糖3C5糖酶酶酶(4)ATP的水解：ATPADP+Pi+能量(5)NADPH水解：(

NADPH

NADP++能量+H+）

酶酶目前二十二页\总数四十一页\编于十八点4、碳反应中过程（文）：CO2固定：CO2+C5糖2C3C3还原：C3酸

C3糖C6糖C5糖再生：5C3糖3C5糖酶酶酶ATP的水解：ATPADP+Pi+能量NADPH水解：

酶酶目前二十三页\总数四十一页\编于十八点5、碳反应中能量变化：活跃的化学能稳定的化学能ATP中三碳糖中目前二十四页\总数四十一页\编于十八点C--PCC从叶绿体中转移出来的三碳糖蔗糖细胞呼吸其他代谢碳反应中的产物三碳糖，在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质、和脂质的原料，但大部分的是运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。目前二十五页\总数四十一页\编于十八点色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应碳反应光合作用的过程光合作用怎样进行？目前二十六页\总数四十一页\编于十八点光反应阶段与碳反应阶段的比较项目光反应阶段碳反应阶段区别场所条件物质变化能量转化活跃化能稳定化能基粒类囊体的薄膜叶绿体的基质中需光、色素和酶能量;多种酶、不需光、光能活跃化能水的光解：2H2O

光

4[H]+O2光ADP+PiATPNADPH形成酶CO2的固定：CO2+C52C3C3的还原：2C3

（CH2O）

[H]，ATP酶ATPADP+Pi酶联系1、光反应是碳反应基础，光反应为碳反应提供[H]和ATP2、碳反应是光反应继续，碳反应为光反应提供原料ADP和Pi3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系目前二十七页\总数四十一页\编于十八点过程能量载体进行场所1光能电能电子流类囊体2电能活跃化学能NADPHATP类囊体3活跃化学能稳定化学能糖类等有机物叶绿体基质光合作用中的能量变化目前二十八页\总数四十一页\编于十八点五、呼吸作用与光合作用的关系（概述）光合作用呼吸作用场所需光条件物质变化能量变化联系叶绿体活细胞需光有光无光均可合成有机物分解有机物贮存能量于有机物中释放能量，产生ATP光合作用呼吸作用有机物和氧气二氧化碳目前二十九页\总数四十一页\编于十八点C6H12O6

+6O2

+6H2O12H2O+6CO2

+能线粒体光合总反应式：呼吸总反应式(理)：细胞基质G失去氢，氧化；O2得到氢，还原。放能反应H2O失去氢，氧化；CO2得到氢，还原。吸能反应目前三十页\总数四十一页\编于十八点六影响光合作用因素光合速率：

单位时间内光合作用量（如氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物合成量）净光合速率：总光合速率：人们测得从外界吸收的CO2的量。植物从外界吸收的CO2量，加上呼吸释放的CO2量。总光合速率=净光合速率+呼吸速率小资料：光合效率

光合作用效率=光合作用制造有机物所含能量光合作用吸收光能主要：光照强度、温度、CO2浓度间接：水、矿质元素目前三十一页\总数四十一页\编于十八点CO2吸收量CO2释放量光照强度0abc一定条件下的呼吸作用光的补偿点光的饱和点净光合产量总光合产量当二氧化碳浓度升高时，光补偿点降低，饱和点升高当温度升高时，光补偿点升高，饱和点也略有升高降低植物光补偿点，提高饱和点可以最大限度利用光能目前三十二页\总数四十一页\编于十八点AB光照强度光合速率0吸收量CO2阳生植物阴生植物A点含义：（1）、光照强度无光，只进行呼吸作用B点含义：CO2吸收量等于释放量,即光合速率等于呼吸速率,（无积累）。C点含义：光合强度最大，不再随光照强度增大而增强。C目前三十三页\总数四十一页\编于十八点ABCO光合作用速率1020304050温度（°C）主要影响酶活性AB段：随温度升高光合速率增强B点：光合速率最大（对应温度最适）BC段：随温度升高，光合速率下降

（直至完全停止）（2）、温度1天中光合强度先增加，中午短暂下降，如C点。原因：中午温度过高，气孔关闭，CO2进不了叶肉细胞。目前三十四页\总数四十一页\编于十八点BACO2浓度光合速率0吸收量CO2C3植物C4植物CD(3)、二氧化碳浓度AB段：光合小于呼吸，消耗光合产物；B点：光合速率=呼吸速率BC段：随CO2浓度增加，光合强度增强；C点：光合最大CD段：CO2浓度再增加，光合强度不变；D点后：CO2浓度超一定限度，原生质体中毒或气孔关闭。目前三十五页\总数四十一页\编于十八点小结：光合作用原理的应用提高农作物光合强度的理论及措施：1、提高光能利用率：合理密植、间作套种4、适当提高CO2浓度：通风、施有机肥3、适当提高温度：盖膜5、适当增加植物体内的含水量：合理灌溉6、适当增加矿质元素的含量：合理施肥2、延长光照时间：多茬种植目前三十六页\总数四十一页\编于十八点自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存能量的一类生物例：植物包括藻类——光能自养硝化细菌、硫细菌、铁细菌——化能自养

七生物类型：异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物例：人、动物、真菌和多数细菌1同化目前三十七页\总数四十一页\编于十八点

小资料：菟丝子（植）寄生，不光合；植根细胞无叶绿体，不光合；化能合成作用：2NH3+3O2硝化细菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量6CO2+6H2O能量2C6H12O6+6O2