能量之源光合作用

关于能量之源光合作用叶绿体膜基粒基粒片层（类囊体）基质光合作用的场所——叶绿体第2页,共42页,2024年2月25日，星期天叶绿体中的色素

叶绿体中的色素具有吸收、传递和转化光能的作用

色素分布在类囊体的薄膜上叶绿体内如此多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。第3页,共42页,2024年2月25日，星期天光合作用的研究历史第4页,共42页,2024年2月25日，星期天1、1771年英国科学家普利斯特利第5页,共42页,2024年2月25日，星期天2、1864年

德国科学家萨克斯第6页,共42页,2024年2月25日，星期天1864年

德国科学家萨克斯碘证明光合作用产生了淀粉第7页,共42页,2024年2月25日，星期天3、恩格尔曼的实验示意图

在黑暗中在光照下好氧细菌多好氧细菌少第8页,共42页,2024年2月25日，星期天

4、20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门通过同位素标记法证明了光合作用释放的氧全部来自水第9页,共42页,2024年2月25日，星期天5、1945年后

美国生物学家卡尔文3—磷酸甘油酸二磷酸核酮糖3—磷酸甘油醛1，3—磷酸甘油酸一磷酸核酮糖3—磷酸甘油醛葡萄糖12ATP12ADPCO26ATP6ADP12NADPH12NADP+卡尔文循环66121221061同位素示踪技术破解暗反应过程第10页,共42页,2024年2月25日，星期天由以上实验可以得出下列结论：

1、光合作用的场所是叶绿体

2、光合作用的原料是CO2和H2O3、光合作用的产物是（CH2O）和氧气

4、光合作用的条件有光、叶绿体第11页,共42页,2024年2月25日，星期天光合作用的概念

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能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

通过反应式明确光合作用的场所、条件、原料和产物，进而总结出光合作用的实质：将无机物合成有机物；把光能变成贮存在有机物中的化学能。光合作用的反应式：CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2释放的氧气来源于参加反应的水第12页,共42页,2024年2月25日，星期天光合作用的过程：分为光反应阶段与暗反应阶段第13页,共42页,2024年2月25日，星期天叶绿体中的色素H2OO2[H]ATPADP+Pi酶水的光解①H2O的光解②ATP的形成进行场所——叶绿体的类囊体薄膜上光合作用的过程——光反应第14页,共42页,2024年2月25日，星期天2C3C5[H]ATPADP+Pi（CH2O）多种酶参加催化酶CO2还原固定酶①CO2的固定②C3的还原进行场所——叶绿体的基质中光合作用的过程——暗反应第15页,共42页,2024年2月25日，星期天叶绿体中的色素H2O[H]ATPADP+Pi酶水的光解O22C3C5[H]ATPADP+Pi（CH2O）多种酶参加催化酶CO2还原固定酶光反应为暗反应提供了[H]和ATP光反应与暗反应的关系光反应暗反应第16页,共42页,2024年2月25日，星期天光反应和暗反应的比较场所条件物质变化能量变化光反应暗反应类囊体薄膜上基质中有光有光无光均可水的光解ATP的生成CO2的固定C3的还原ATP的水解光能活跃化学能活跃化学能稳定化学能

第17页,共42页,2024年2月25日，星期天填空：1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于和；形成的和提供给暗反应。2.光合作用的实质是：把和转变为有机物，把转变成，贮藏在有机物中。3.在光合作用中，糖类是在中形成的，氧气是在中形成的，ATP是在中形成的，CO2是在固定的。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化学能暗反应光反应光反应暗反应练习巩固第18页,共42页,2024年2月25日，星期天1．光合作用过程的正确顺序是（）①二氧化碳的固定②氧气的释放③叶绿体中的色素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被还原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤2.在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧气ＤＢ第19页,共42页,2024年2月25日，星期天3.下列有关光合作用的叙述中,正确的是（）Ａ．光合作用全过程都需要光Ｂ．光合作用光反应和暗反应都需酶的催化Ｃ．光合作用全过程完成后才有氧气的释放Ｄ．光合作用全过程完成后才有化学能的产生4．光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，最起码需要的条件是（）①ＣO2②叶绿素分子③ATP④[H]⑤多种酶⑥五碳化合物A.②③④B.③④⑤C.①③⑤D.①③④5．光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是(

)A.ADP+Pi+能量ATPB.氧气的产生C.二氧化碳的固定D.[H]的产生ＢＢＣ第20页,共42页,2024年2月25日，星期天6.叶绿体中色素的作用是()A.固定二氧化碳B.还原二氧化碳C.形成葡萄糖D.吸收、传递、转化光能7.与光合作用光反应有关的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④DA第21页,共42页,2024年2月25日，星期天8.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻A．１：２B．２：１Ｃ．９：８Ｄ．８：９Ｄ第22页,共42页,2024年2月25日，星期天叶绿体中的色素供氢酶供能还原多种酶参加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反应过程暗反应过程光能光照和CO2浓度变化对植物细胞内各物质量的影响第23页,共42页,2024年2月25日，星期天叶绿体中的色素供氢酶供能还原多种酶参加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反应过程暗反应过程气孔关闭光能光照和CO2浓度变化对植物细胞内各物质量的影响第24页,共42页,2024年2月25日，星期天由于各种因素的变化，如温度变化，光照强度变化，CO2浓度的变化影响C3,C5,NADPH,ATP,这些物质的含量，遵照化学平衡的原理进行分析，可以获得它们之间变化的关系如下表：

项目光照变强Co2不变光照变弱Co2不变光照不变Co2增多光照不变Co2减少C3C5ATPNADPH第25页,共42页,2024年2月25日，星期天

光合作用的意义为生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为生物生命活动的进行提供所必需的能量；维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。总之，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。③净化空气①合成有机物②转化光能第26页,共42页,2024年2月25日，星期天光合作用和呼吸作用的对比对比

光合作用

有氧呼吸细胞器发生的场所原料发生时间能量消耗积累物质产物线粒体叶绿体含叶绿体的细胞二氧化碳、水氧气、葡萄糖、水有阳光时昼夜不停息储存能量释放能量积累物质消耗物质有机物、O2二氧化碳、水所有生活细胞第27页,共42页,2024年2月25日，星期天6O2

化能合成作用硝化细菌第28页,共42页,2024年2月25日，星期天光合作用的影响因素及曲线分析光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量的表示。如植物单位时间内通过光合作用制造糖类的数量植物单位时间内通过光合作用制造O2的数量植物单位时间内通过光合作用消耗CO2的数量影响光合作用强度的因素：外因（环境因素）：光照、温度、CO2浓度、水分、必需的矿质元素等内因：植物种类、不同发育时期等，植物体内酶的数量和活性，色素的含量等第29页,共42页,2024年2月25日，星期天一、光照强度对光合作用的影响实验：探究光照强度对光合作用强度的影响P104

打出小圆形叶片→抽出叶片内气体→小圆形叶片沉水底→取三只烧杯，分别加入等量富含CO2的水→各加10片小圆形叶片→分别给予不同强度的光照（强、中、弱）→记录同一时间段内小圆形叶片浮起的数量小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20mL强乙10片20mL中丙10片20mL弱多少中结论：随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。第30页,共42页,2024年2月25日，星期天光补偿点：光合作用强度等于细胞呼吸强度时的光照强度。光照强度超过B点植物才能正常生长。光饱和点：当光照强度达到一定强度后，光合作用强度就不再加强，这一光照强度就称为光饱和点。光照强度与光合作用速率的关系曲线ABC第31页,共42页,2024年2月25日，星期天表观光合强度真正光合强度第32页,共42页,2024年2月25日，星期天例：植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。（1）右图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2

量的状况。请分析回答：①当光照强度为b时，光合作用强度

。

不能。光照强度为a时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。最高②光照强度为a时，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么？③如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，b点的位置应如何移动，为什么？左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，所需要的光照强度比松树低。第33页,共42页,2024年2月25日，星期天AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3所示)。

A点对应图示B点对应图示BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上就不再加强了。B点以后的细胞代谢特点可用图5表示。

第34页,共42页,2024年2月25日，星期天利用光照强度对光合作用的影响，在农作物生产中可以采取间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。第35页,共42页,2024年2月25日，星期天二、CO2对光合作用的影响CO2补偿点：光合作用强度等于细胞呼吸强度。CO2饱和点：光合作用强度到此点以上就不再加强。A点B点、B’点Ａ’点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度当光照增强时，进行光合作用所需的CO2最低浓度降低第36页,共42页,2024年2月25日，星期天生产上提高CO2浓度的措施主要有哪些？1、保证田间植物通风。2、施用农家肥。3、在大棚中经常使用二氧化碳发生器，施用干冰，或混养家禽、家畜等。第37页,共42页,2024年2月25日，星期天三、温度对光合作用的影响实质：温度影响酶的活性（酶促反应）在生产上应用：在大棚生产中常常采用白天适当升温（保证光合作用正常进行），晚上适当降温（降低呼吸酶的活性），保证植物有机物的积累。第38页,共42