生物必修一苏教版-四节-细胞呼吸课件

第3节能量之源-光合作用光合作用和细胞呼吸俗话说：万物生长靠太阳。为什么这样说呢？地球外表上的绿色植物每年大约制造了×1012--×1012t有机物！地球外表上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018KJ，这个数字相当于24万个三峡电站每年所发出的电力。一、光合作用的探究之谜

植物为什么会生长？

公元前3世纪，古希腊亚里士多德认为：根吸收土壤中的养分，土壤减少的重量=植物增加的重量1、海尔蒙特的实验〔1648年〕

小柳树+干土雨水浇灌5年该试验说明了什么？结论：植物增重来自水分通过实验，海尔蒙特推翻了亚里士多德的错误观点，那他的实验结论完全正确吗？从柳树生活环境的角度分析，还应考虑什么因素？光、空气2.1771年，英国的科学家普利斯特利实验结论：绿色植物具有更新空气的能力3、扬.英根豪斯的实验〔1779年〕

只有在光下植物才能更新空气植物体只有绿叶在光下才能更新空气

到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。植物究竟更新了空气中的什么成分？二氧化碳氧气光？CO2+H2O？+O2光能

在这个过程中，光能又哪里去了呢？

德国科学家梅耶〔R.Mayer)1845年根据能量转换和守恒定律明确指出光能

化学能

光能转化为化学能，贮存在什么化合物中呢？4、萨克斯的实验〔1864年〕结论:光合作用的产物除了氧气外还有淀粉水绵水绵是水绵属〔学名：Spirogyra〕绿藻的总称，又名石衣、水衣、水苔、石发、陟厘、侧梨、水青苔，是一种普遍生活在淡水里的真核多细胞藻类，因体内含有1－16条带状、螺旋形的叶绿体，所以呈现绿色。世界上大概有超过400种水绵，它们的宽度大概在10－100μm之间，长度最长可达数厘米5、恩吉尔曼实验〔1880年〕

结论:光合作用可以释放氧气场所——叶绿体光合作用需要光能1.为什么选用水绵做为实验材料？2.实验一为什么要在黑暗且没有空气的环境中进行？3.为什么先用极细光束照射水绵？而后又让水绵完全暴露在光下的目的是？4.本实验还有什么巧妙之处？水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察排除氧气和光的干扰在叶绿体上形成光照多和光照少的部位，相当于一组比照实验与在黑暗处形成对照，再次验证实验结果用好氧细菌可以确定释放氧气的多少6、鲁宾、卡门实验〔1940年〕结论：光合作用中释放的氧气来自于H2O，而不是来自CO2

20世纪40年代，美国的科学家卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环古代古希腊亚里士多德土壤减少的重量等于植物增加的重量1648比利时海尔蒙特植物增重来自水1771年英国普利斯特利植物可以更新空气1779年荷兰英格豪斯植物只有在光下绿色局部可以更新空气1785年由于发现了空气的组成绿叶在光下放出氧气1864年德国萨克斯光合作用能产生淀粉美国1880年恩格尔曼在光下叶绿体放出氧气1939年美国鲁宾和卡门氧气来自于水1940年美国卡尔文CO2的碳转化成有机物中的碳光合作用

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。条件场所原料产物基粒：囊状结构的薄膜是绿色的。6/11/2023201.以下标号各代表： ①②________③_________④⑤________2.在④上分布有光合作用所需的和，在⑤中也分布有光合作用所需的。

基质酶

外膜内膜类囊体膜基粒色素

酶①②③

④⑤6类囊体基粒1.实验：绿叶中色素的提取和别离原理：叶绿体中的色素可以溶解在无水乙醇中，可以用来提取色素。色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度有差异，可以用来别离色素二、光合色素

步骤：剪碎—加药品—研磨—过滤胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b叶绿素类胡萝卜素叶绿素a〔蓝绿色〕叶绿素b〔黄绿色〕胡萝卜素〔橙黄色〕叶黄素〔黄色〕绿叶中的色素(占1/4)(占3/4)色素分子式叶绿素a〔C55H72O5N4Mg〕叶绿素b〔C55H70O6N4Mg〕胡萝卜素〔C40H56〕叶黄素〔C40H56O2〕太阳光叶绿素a与光合作用有关的光只是可见光〔波长范围在380nm－760nm之间〕；当太阳光通过三棱镜后，白光分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色连续光谱，就是太阳的连续光谱。叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光Relativeabsorbtance

Waverlength(nm)

类胡萝卜素的吸收蓝紫光叶绿素类胡萝卜素叶绿素a〔蓝绿色〕叶绿素b〔黄绿色〕胡萝卜素〔橙黄色〕叶黄素〔黄色〕绿叶中的色素(占1/4)(占3/4)叶绿素主要吸收__________类胡萝卜素主要吸收______蓝紫光蓝紫光、红橙光捕获光能的色素分布在__________

_叶绿体类囊体的薄膜上三、光合作用过程H20C0202光合作用(CH20)n为能源物质几乎不含能量叶绿体中的色素光能供氢酶供能复原多种酶参加催化(CH2O)蛋白质脂肪ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2O水在光下裂解光反响暗反响体验成功方框内应该填什么?H2OO2[H]〔在类囊体的薄膜上进行〕〔在叶绿体的基质中进行〕光反响与暗反响的区别和联系需色素、光、酶需多种酶催化、ATP和[H]叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中

ATP的合成：

ADP+Pi+能量ATP酶水的裂解：

2H2O4[H]+O2光CO2的固定：CO2+C52C3酶CO2的还原：2C3（CH2O）[H],ATP酶ATP中的活泼化学能转变成储存在有机物中的稳定化学能光能转变成活泼的化学能并储存在ATP中项目光反应暗反应场所条件物质变化能量变化联系1、光反响为暗反响准备了复原剂[H]和能量ATP；2、暗反响为光反响补充消耗掉的ADP和PiCO2中C的转移途径：H2O中H转移途径：CO2C3〔CH2O〕H2O[H]〔CH2O〕解题规律总结

〔1〕在滤纸中从上到下的顺序：〔2〕各色素的颜色，主要吸收什么光。〔3〕色素分布在：类囊体薄膜上〔1〕光反响的产物：O2、[H]、ATP，其中[H]、ATP提供暗反响所需。解题规律总结(2)光反响与暗反响关系:①光反响要在类囊体膜上有光的条件下进行,为暗反响提供[H]和ATP②暗反响在叶绿体基质中有光或无光下都能进行，消耗了光反响的产物,促进光反响的进行3、光合作用量变分析公式:(1)如果停止光照：(2)如果停止二氧化碳：ATP减少,ADP增多,C3增多,C5减少C5增多,C3减少,ATP增多,ADP减少光照的强弱CO2的浓度温度的上下矿质元素的供给四、光合作用影响因素影响光合作用的主要外界因素：影响光合作用的因素及在生产实践中的应用〔1〕光对光合作用的影响植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度到达一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加②光照强度叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。①光的波长光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。③光照时间1、光照强度，其他条件不变〔温度，CO2浓度〕光照:光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。ABCDE光合作用的强度时为什么7-10时光合作用强度不断增强为什么12时左右光合作用强度明显减弱？为什么14-17时光合作用强度不断下降？在一定温度和二氧化碳供给充足的情况下，光合作用的强度随光照加强而增强的。温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供给减少，导致光合作用强度明显减弱光照强度不断减弱夏季晴朗的白天某种绿色植物叶片光合作用强度曲线图789101112131415161718生产上使田间通风良好，供给充足的CO2在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但到达一定浓度后，光合作用强度不再增加。〔3〕CO2浓度生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。与温度影响酶的活性一致。〔2〕温度〔4〕矿质元素离子〔无机盐离子〕〔影响叶绿素的形成和酶的形成〕例如：N，P，K，Mg等2、CO2浓度〔其他条件不变〕CO2浓度为B时，光合强度最大CO2浓度A光合速率BO增加CO2可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高CO2浓度，会产生“温室效应〞CO2是光合作用的两种原料之一小结

控制光照控制温度提供适量的必需矿质元素提供适量的二氧化碳提高农作物光合速率的方法有：下图是光合作用过程图解，请分析后答复以下问题：①图中B是

，它来自于

的分解。②图中C是————它被传递